張 琳 ,林穎媚 ,林劍軍 ,鐘玉瓊 , 趙文紅 ,3,4,劉巧瑜 ,3,4,白衛(wèi)東 ,3,4
(1.仲愷農(nóng)業(yè)工程學院輕工食品學院,廣東 廣州 510225;2.廣州鷹金錢食品集團有限公司,廣東 廣州 510627;3.仲愷農(nóng)業(yè)工程學院,廣東省嶺南特色食品科學與技術(shù)重點實驗室,廣東 廣州 510225;4.仲愷農(nóng)業(yè)工程學院現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程創(chuàng)新研究院,廣東 廣州 510225)
干腌工藝有著悠久的歷史,其加工過程分為腌制和風干兩大部分。腌制運用了增加食鹽濃度的方法使原料滲透壓增加,從而使微生物生長活動受到抑制,延長食品的儲存期并給予食品腌臘風味[1]。風干則可以除去大部分的水分,降低水分活度、酶活性,有利于抑制微生物的生長繁殖,從而延長保藏期[2]。
馬鮫魚別名鲅魚,是一種典型的青皮紅肉海魚,分布在我國各個海域。其魚肉細滑、嫩白、爽口,營養(yǎng)豐富,含有大量蛋白質(zhì)、脂肪,并含有多種維生素及豐富的微量元素。馬鮫魚肉飽滿,商業(yè)利用價值很高[3]。秋汛期間,馬鮫魚常被用來制作風干咸魚,是沿海地區(qū)具有代表性的咸干魚制品[4]。干腌魚如果工藝處理不妥當,容易被微生物污染而腐敗變質(zhì),不易儲存。大部分市面上的干腌魚都具有鹽含量過大、魚肉質(zhì)感不佳等缺點。
目前,我國對馬鮫魚的研究主要是對其魚糜制品品質(zhì)、特性及生鮮馬鮫魚貯藏等方面的研究,而對于干腌馬鮫魚加工過程品質(zhì)方面的研究較少。馬鮫魚的價值很高,但都是以鮮活的馬鮫魚銷售為主,隨著其產(chǎn)量的日益增加,急需探索和發(fā)展合適的馬鮫魚制品加工方法。在我國,干腌馬鮫魚制品通常加以5%的食鹽量,腌制一段時間,風干3~5 d 得到特殊的腌臘風味[5]。試驗以馬鮫魚為原料,采用李湘鑾等人[6]用響應(yīng)面優(yōu)化得出的馬鮫魚最優(yōu)干腌工藝的方法腌制馬鮫魚,探究其在加工過程中NaCl 含量、水分含量、水分活度、pH 值、色差及質(zhì)構(gòu)特性等理化性質(zhì)的變化規(guī)律,分析加工過程中干腌馬鮫魚品質(zhì)的變化,為干腌馬鮫魚制品的營養(yǎng)研究和科學生產(chǎn)提供了試驗基礎(chǔ)和科學依據(jù)。
以冰鮮馬鮫魚中段魚塊為原料,大小塊狀基本一致,質(zhì)量200±10 g,用水洗凈后晾干備用。
鉻酸鉀、酚酞、硝酸、硝酸銀溶液、乙醇、氫氧化鈉,均為分析純。
LHS-160CL 型電熱恒溫鼓風干燥箱,上海一恒科技儀器有限公司產(chǎn)品;FSH-2 型高速勻漿機,榮華儀器制造有限公司產(chǎn)品;HD-4A 型水分活度儀,無錫市碧波電子設(shè)備廠產(chǎn)品;GZX-9240MBE 型鼓風干燥箱,博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠產(chǎn)品;pHs-3C 型pH 計,艾力特國際貿(mào)易有限公司產(chǎn)品;SX2-4-10 型馬弗爐,上海合恒儀器設(shè)備有限公司產(chǎn)品;85-2A 型數(shù)顯恒溫磁力攪拌器,江蘇金壇市金城國勝實驗儀器廠產(chǎn)品;CR-400 型便攜式色彩色差儀,柯尼卡美能達投資有限公司產(chǎn)品;TMS-Pro 型質(zhì)構(gòu)儀,Food Technology Corporation 產(chǎn)品。
1.3.1 樣品的處理
將5%食鹽抹在魚塊上腌制,涂抹均勻。經(jīng)過腌制后5 h 的魚用水洗干凈,把表面殘留物和鹽粒洗干凈后瀝水。將魚塊置于鼓風干燥箱中風干5 d,將風干后干燥后的魚塊用真空包裝機包裝貯藏備用。
1.3.2 理化指標的測定
(1) 食鹽含量的測定。取1~2 g 制品于瓷坩堝內(nèi),待小火炭化完全后加入20.0±0.1 mL 去離子水,用玻璃棒輕輕碾碎,把瓷坩堝置于酒精燈上煮沸后冷卻,過濾,并用蒸餾水反復(fù)清洗瓷坩堝和玻璃棒,定容于100 mL 的容量瓶中。按照國標GB 5009.44—2016《食品安全國家標準食品中氯化物的測定》的方法進行測定[7]。
(2) 水分活度的測定。按照GB 5009.238—2016《食品安全國家標準食品水分活度的測定》的方法[8]。
(3) 水分含量的測定。按照GB 5009.3—2016《食品安全國家標準食品中水分的測定》的方法[9]。
(4) pH 值的測定。采用pH 值測定儀對經(jīng)過灰化后的干腌馬鮫魚碎進行測定,每組取其平均值。
(5) 質(zhì)構(gòu)特性測定。取加工過程中鮮魚階段、腌制后、風干1 d、風干3 d、風干5 d 這5 個工藝點色澤均勻的魚塊,將樣品切成2 cm×1 cm×1 cm的規(guī)格。采用TMS-Pro 型質(zhì)構(gòu)分析儀,于室溫下進行全質(zhì)構(gòu)分析(Texture profile analysis,TPA),測定馬鮫魚制品的硬度、彈性等。測定條件:測試速度1.00 mm/sec,壓縮率60%,50N 的探頭類型測定[10]。TBA 特征參考孫彩玲等人[11]定義方法。
(6) 色差指標測定。魚塊選擇同質(zhì)構(gòu)測定,采用色差儀測定各點的L*值,a*值,b*值。L*值表示亮度(取值0~100),表示從黑色到白色的變化;a*值表示紅值,越大表示產(chǎn)品顏色越紅;b*值表示黃值,數(shù)值越大表示樣品顏色越黃;計算總色差ΔE*=([ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2]1/2。
1.3.3 感官品質(zhì)測定
(1) 外觀特征變化。在馬鮫魚加工過程中,從肌肉顏色變化、光澤度、濕潤程度和氣味等方面對馬鮫魚的外觀特征進行觀察記錄。
(2) 感官品質(zhì)評價。感官評價小組由10 名具有食品感官評價經(jīng)驗的人員(5 名男性和5 名女性) 組成,并在溫度為25±2 ℃的感官評定室內(nèi)進行。將加工完成的干腌馬鮫魚在不添加調(diào)味品的條件下蒸熟,對樣品的組織形態(tài)、咸度、風味及口感進行9分制感官評鑒。
干腌馬鮫魚的感官評分標準見表1。
表1 干腌馬鮫魚的感官評分標準
用A,B,C,D,E分別代表加工過程中的鮮魚階段、腌制結(jié)束、風干1 d、風干3 d 和風干5 d。每塊魚肉的各項理化指標均平行測定3 次,結(jié)果用“平均值±標準差”表示。采用Excel 軟件和Origin 2019b 對數(shù)據(jù)進行整理分析,用SPSS 軟件進行單因素方差分析 (p<0.05)。
2.1.1 干腌馬鮫魚加工過程中食鹽含量和水分含量的變化
干腌馬鮫魚加工過程中食鹽含量和水分含量的變化見圖1。
圖1 干腌馬鮫魚加工過程中食鹽含量和水分含量的變化
由圖1 可見,干腌馬鮫魚制品的食鹽含量隨著加工過程逐漸升高,最終達到5.1%的食鹽含量。食鹽的滲透作用可以有效延長產(chǎn)品的保質(zhì)期,腌制與風干兩大過程對馬鮫魚鹽分的滲透性具有顯著作用。一方面,隨著腌制時間的延長,由于滲透壓的存在,食鹽會逐漸滲入魚體,馬鮫魚食鹽含量會逐漸增加直至平衡;另一方面,隨著風干天數(shù)的增加,馬鮫魚體內(nèi)的水分逐漸減少,導(dǎo)致食鹽的百分含量上升[12]。有研究發(fā)現(xiàn),隨著風干成熟時間的增加,感官品質(zhì)會隨著食鹽含量的增加而增加,呈現(xiàn)出腌臘食品特有的咸香味,但在某個時期達到頂峰后,與其感官評分呈負相關(guān)[13]。市售干腌魚中,食鹽含量為5%左右的被定義為低鹽干腌魚,試驗得到的馬鮫魚制品最終食鹽含量為5.1%,符合健康低食鹽的標準[1]。
馬鮫魚的水分含量隨著加工過程的進行不斷減少,到風干5 d 時,水分含量降低到45%左右。食鹽具有擴散作用,馬鮫魚在腌制時,其組織細胞內(nèi)的食鹽濃度小于表面鹽水的食鹽濃度,所以鹽分會向細胞內(nèi)擴散,相對而言,水分會溢出細胞外,導(dǎo)致馬鮫魚水分的喪失。在風干過程中風和熱量的影響下,水分從魚的表面蒸發(fā),導(dǎo)致魚肉表面水分含量減少。張曉艷等人[14]發(fā)現(xiàn),低鹽腌制的魚水分含量最終在50%左右可以有效延長保藏期,也不會影響干腌魚的風味,與試驗研究結(jié)果相符。在市售馬鮫魚中,水分含量為45%~55%的干腌馬鮫魚制品具有良好的口感和令人愉悅的風味,屬于市場上干腌馬鮫魚的主流產(chǎn)品[1]。干腌魚的水分含量變化與實際的干燥方法有關(guān),在達到一定時間后,干腌魚的品質(zhì)隨著干燥時間的增加而下降。因此,工廠和企業(yè)可以通過科學增加干燥速率等方法,降低能耗來增強干燥過程,從而獲得良好和高品質(zhì)的干腌魚[15]。
2.1.2 干腌馬鮫魚加工過程中水分活度和pH 值的變化
干腌馬鮫魚加工過程中水分活度和pH 值的變化見圖2。
圖2 干腌馬鮫魚加工過程中水分活度和pH 值的變化
由圖2 可見,馬鮫魚的水分活度隨著加工過程的進行而降低至0.82 左右。提高腌臘制品的貯藏性通常有2種方法:一是增加食鹽含量提高細胞內(nèi)滲透壓,從而抑制微生物的生長;二是通過降低水分活度抑制微生物的生命活動。水分活度還與食品中酶促反應(yīng)等化學反應(yīng)的進行有關(guān),并影響食品口感、風味和儲存時間。因此,水分活度(Aw) 是衡量干腌制品品質(zhì)的一個重要參數(shù),在實際生產(chǎn)中可以通過控制水分活度來改善干腌魚的品質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn),在加工過程中水分活度和食鹽含量呈負相關(guān)關(guān)系,與龔麗等人[16]的研究結(jié)果一致。干腌制品水分蒸發(fā)效率與其干燥速率有關(guān),在風干初始時期,馬鮫魚體內(nèi)有大量游離水,對水分活度影響小,所以圖2 中D 點前的水分活度較高且變化不大。隨著風干時間增加,游離水減少,體內(nèi)的水不斷往外擴散,使水分活度快速下降[2]。在風干過程中,水分活度降到0.9 以下,可以抑制大部分桿菌、部分霉菌與酵母、部分產(chǎn)毒真菌等微生物的生長繁殖[15]。馬鮫魚制品最后的水分活度是0.82,低于0.9,故有較好的儲存性。在降低水分活度的方法中,提高鹽含量和降低水分含量都可能導(dǎo)致干腌制品品質(zhì)不佳,企業(yè)和工廠可以采用科學提高干燥速率和合理使用水分活度調(diào)節(jié)劑以降低游離水的含量,以確保馬鮫魚制品品質(zhì)安全[17]。
馬鮫魚制品的pH 值隨著加工過程的進行逐漸降低,但變化不大,最終產(chǎn)品的pH 值為6.09。大量的研究表明,pH 值在較低的條件下對微生物生長繁殖有抑制作用,且pH 值的變化與微生物活動和物質(zhì)降解密切相關(guān)。pH 值上升可能是由于腐敗微生物的生長繁殖,使蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生氨及胺類等堿性物質(zhì);pH 值的降低則與體內(nèi)糖原降解產(chǎn)生乳酸及微生物分解成產(chǎn)酸物質(zhì)有關(guān)[16-18]。在腌制過程中,馬鮫魚的pH 值下降速率較快,可能還與馬鮫魚脂肪含量較高,以及體內(nèi)的脂肪酶作用使得脂肪不斷水解成游離氨基酸有關(guān)。
2.1.3 干腌馬鮫魚加工過程中色差的變化
不同工藝點干腌馬鮫魚色差測定結(jié)果見表2。
表2 不同工藝點干腌馬鮫魚色差測定結(jié)果
由表2 可知,不同工藝點馬鮫魚色差測定結(jié)果,其中L*值代表亮度值,a*值代表紅度值,b*值代表黃度值,ΔE*代表總色差值。隨著加工工藝的進行,馬鮫魚的L*值不斷下降,a*值和b*值不斷升高,最終ΔE*也升高。亮度L*值隨著加工過程進行而下降,是因為干腌過程中食鹽的滲透作用使水分逐漸滲出蒸發(fā)后表面失水,導(dǎo)致對光的反射降低,所以亮度值下降[19]。紅度a*值具有表征肉品質(zhì)表面色澤的作用,紅度值隨著加工過程的進行而上升,是由于亞硝酸鹽的發(fā)色作用,以及氧氣的存在延緩了高鐵肌紅蛋白的產(chǎn)生,使紅度值一直升高[20]。黃度b*值隨著加工過程的進行而上升,可能是由于在風干過程中,魚肉肌肉蛋白中氨基與結(jié)締組織中的還原糖受熱發(fā)生美拉德反應(yīng),生成了棕褐色物質(zhì)。此外,馬鮫魚體內(nèi)細胞和組織中的酶作用于脂肪和蛋白質(zhì),經(jīng)過風干工藝后,魚塊脂肪氧化加重,色澤變黃,導(dǎo)致b*值上升[20]。有研究人員發(fā)現(xiàn),b*值對干腌制品整體色澤的影響低于a*值。但與表示脂肪氧化的TBA 值呈正相關(guān)[21]。
2.1.4 干腌馬鮫魚加工過程中質(zhì)構(gòu)性質(zhì)的變化
不同工藝點干腌馬鮫魚質(zhì)構(gòu)特性測定結(jié)果見表3。
表3 不同工藝點干腌馬鮫魚質(zhì)構(gòu)特性測定結(jié)果
由表3 可知,不同工藝點干腌馬鮫魚質(zhì)構(gòu)特性的變化,硬度、咀嚼性和膠凝性都在上升,彈性先上升后下降,內(nèi)聚性的變化不大。硬度與咀嚼性的上升與馬鮫魚水分散失有關(guān),在腌制階段,由于食鹽的滲透性,水分不斷外溢;風干干燥過程繼續(xù)脫水,魚肉變硬,咀嚼性更強。從魚肉組織來看,由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加緊密,咀嚼性的合理增加有利于產(chǎn)品感官品質(zhì)的提升[22]。膠凝性表示了物質(zhì)的韌性,與馬鮫魚內(nèi)可溶性蛋白含量有關(guān),彈性則與NaCl 含量、粗蛋白含量和氨基態(tài)氮含量有關(guān)[23]。根據(jù)各參數(shù)之間的關(guān)系,可以通過質(zhì)構(gòu)的分析對馬鮫魚體內(nèi)的一些化學物質(zhì)含量進行間接評價。
2.2.1 外觀特征的變化
干腌馬鮫魚加工過程中外觀特征變化見表4。
表4 干腌馬鮫魚加工過程中外觀特征變化
由表4 可知,馬鮫魚隨著加工過程的進行,光澤逐漸下降,肌肉從粉白色到具有良好腌臘色澤的琥珀色,肉質(zhì)逐漸變硬。說明過程中食鹽含量增加、水分減少導(dǎo)致肉質(zhì)變硬,與色差和質(zhì)構(gòu)特性分析結(jié)果趨勢基本一致。在風干過程中,干腌馬鮫魚特有的色澤和腌臘風味逐漸形成。
2.2.2 感官特性的變化
干腌馬鮫魚加工過程中感官特性變化見表5。
表5 干腌馬鮫魚加工過程中感官特性變化
由表5 可知,干腌工藝對馬鮫魚的感官特性具有顯著影響,隨著風干時間的增加,魚肉的組織變得均勻緊密,咸度逐漸上升,賦予了干腌馬鮫魚特有的咸香味和回味悠長的味覺感受。此外,在腌制過程中,鮮魚與腌制后樣品的風味和口感沒有明顯的差異,說明干腌馬鮫魚特有的風味和口感在其風干過程中產(chǎn)生[24]。已有大量的研究表明,肉制品在風干成熟過程中所產(chǎn)生的特征香味和滋味,與蛋白質(zhì)的降解和脂質(zhì)氧化分解密切相關(guān)[25]。綜合各項感官指標可得,干腌馬鮫魚制品的感官品質(zhì)良好,總體可接受程度較高,具有腌臘魚特有的風味和口感。
馬鮫魚在加工過程中,由于食鹽具有滲透作用,食鹽含量不斷上升,而pH 值沒有較大的變化。風干工藝使馬鮫魚的水分活度和水分含量下降,延長了食品的貯藏期,并賦予了干腌馬鮫魚良好的咀嚼性和彈性。在此過程中,馬鮫魚體內(nèi)微生物、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等物質(zhì)相互作用,以及在熱量的影響下,與新鮮馬鮫魚相比,其肉質(zhì)色差(亮度值L*、紅度值a*和黃度值b*) 和質(zhì)構(gòu)特性(硬度、內(nèi)聚性、彈性、膠黏性和咀嚼性) 均發(fā)生變化,魚肉被氧化而色澤變暗,紅度值和黃度值都下降;肉質(zhì)變硬而富有彈性。最終感官評價得出,干腌馬鮫魚制品呈現(xiàn)良好的琥珀色,具有腌臘魚特殊的風味和口感。