馬凱迪, 黃 瓊, 李 瑩, 柴 智, 馬愷揚(yáng), 宋欣欣
(1.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院,江蘇南京 210095; 2.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所,江蘇南京 210014)
鱖魚(yú)憑借肉質(zhì)鮮美并且不含肌間刺等特點(diǎn)一直在市場(chǎng)中備受歡迎,隨著人們生活水平的提高以及對(duì)營(yíng)養(yǎng)健康的需求,鱖魚(yú)需求量逐漸加大。目前,鱖魚(yú)絕大部分仍以鮮活銷(xiāo)售的形式流通至消費(fèi)者手中,但由于現(xiàn)代生活節(jié)奏加快及淡水魚(yú)加工業(yè)的興起,消費(fèi)者日益傾向于經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單處理就能食用的即食食品。而鱖魚(yú)的魚(yú)腥味在一定程度上限制了消費(fèi)者的購(gòu)買(mǎi)欲望,脫腥技術(shù)可以有效解決這一問(wèn)題。目前對(duì)魚(yú)類(lèi)腥味的處理主要有3種方式,分別是物理、化學(xué)和生物處理,物理處理包括吸附法、感官掩蔽法和輻照處理脫腥等,化學(xué)處理包括鹽溶液法、酸堿鹽處理法和臭氧脫腥法等,生物處理包括酶法、酵母法和攝食法等。目前廣泛應(yīng)用于魚(yú)類(lèi)脫腥處理的還是感官掩蔽法,感官掩蔽法就是采用一些具有特殊風(fēng)味物質(zhì)的原料對(duì)魚(yú)類(lèi)進(jìn)行腌制和調(diào)味,可以將魚(yú)類(lèi)本身的腥味掩蓋并改善風(fēng)味,此法操作簡(jiǎn)便并且成本較低,適用于家庭日常使用和工業(yè)生產(chǎn)。林慧婷等采用3%的姜粉和7%的海藻糖組成的脫腥劑對(duì)魚(yú)糜進(jìn)行脫腥處理,發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)脫腥處理后的魚(yú)糜中正己醛等腥味物質(zhì)大大降低,提升了魚(yú)糜的風(fēng)味。張淼等通過(guò)響應(yīng)面法優(yōu)化綠茶和氯化鈣復(fù)配的脫腥劑,采用最佳脫腥工藝處理鱈魚(yú)后,其中的鱈魚(yú)腥味成分三甲胺含量最低,感官評(píng)分最高。以上研究表明,經(jīng)過(guò)合理有效的脫腥工藝處理后,可以消除或掩蓋某些食品令人不愉悅的風(fēng)味,使其更容易被大眾接受。
紫菜多糖具有極強(qiáng)的抗氧化性,是一種天然的抗氧化物,將紫菜覆蓋在鱖魚(yú)表面,可以降低鱖魚(yú)氧化的速度。本研究以紫菜和鱖魚(yú)為原料進(jìn)行脫腥調(diào)味處理,利用GC-MS分析紫菜鱖魚(yú)脫腥前后揮發(fā)性成分變化,并采用模糊數(shù)學(xué)方法對(duì)紫菜鱖魚(yú)的感官品質(zhì)進(jìn)行抽象量化處理,以紫菜鱖魚(yú)感官品質(zhì)作為判定指標(biāo),通過(guò)混料設(shè)計(jì)試驗(yàn),分析調(diào)味液不同配比與感官品質(zhì)之間的顯著關(guān)系與影響強(qiáng)度,并建立兩者之間的回歸模型確定最優(yōu)配方。
在江蘇省南京市嘉鴻水產(chǎn)商行采購(gòu)新鮮鱖魚(yú)[(500±50) g]。鹽、料酒、蔥姜蒜、紅茶、姜粉、紫菜、紫蘇均為食品級(jí),購(gòu)于南京蘇果超市,本試驗(yàn)在江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院內(nèi)進(jìn)行,并在2022年4—5月完成試驗(yàn)內(nèi)容。
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1.3.1 鱖魚(yú)脫腥工藝優(yōu)化
1.3.1.1 鱖魚(yú)脫腥處理方法 鮮活鱖魚(yú)敲暈宰殺后去魚(yú)頭、去魚(yú)骨、去內(nèi)臟,用清水洗至不再有血水流出即可,將魚(yú)肉切成大小均一的魚(yú)塊備用,同時(shí)將整理好的紫菜覆蓋在魚(yú)塊表面。將紫菜魚(yú)塊浸入試驗(yàn)設(shè)定的脫腥液中,料液質(zhì)量比為1 ∶3,以保證魚(yú)塊完全浸沒(méi)在脫腥液中,浸泡1 h后取出,100 ℃ 隔水蒸煮3 min,蒸煮后的樣品進(jìn)行腥味值的評(píng)定。
1.3.1.2 脫腥液配方優(yōu)化 首先進(jìn)行紅茶、紫蘇、生姜3種脫腥劑的濃度單因素試驗(yàn),根據(jù)單因素試驗(yàn)選擇出每個(gè)因素的濃度水平,每個(gè)因素3個(gè)濃度水平(表1),進(jìn)行正交試驗(yàn),評(píng)價(jià)指標(biāo)為腥度。
表1 鱖魚(yú)脫腥工藝因素水平
1.3.1.3 腥度的判定 以魚(yú)去腥后的腥度值作為評(píng)價(jià)指標(biāo),腥度值通過(guò)加權(quán)計(jì)算求和得到,并且確定腥氣和腥味的權(quán)重程度,對(duì)鱖魚(yú)先嗅聞后品嘗確定腥氣分?jǐn)?shù)和腥味分?jǐn)?shù),分?jǐn)?shù)值越高說(shuō)明腥氣和腥味越重,越低說(shuō)明腥氣和腥味越淡。表2為魚(yú)肉腥氣和腥味的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。
表2 魚(yú)肉腥味評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)
評(píng)分后參照公式計(jì)算腥度,腥度計(jì)算公式為:
=(06∑+04∑)10。
式中:為第為感官評(píng)價(jià)人員對(duì)樣品的腥氣分?jǐn)?shù);為第位感官評(píng)價(jià)人員給樣品的腥味分?jǐn)?shù);10為品評(píng)人員數(shù)。
1.3.1.4 揮發(fā)性成分測(cè)定(GC-MS) 參考邢貴鵬等的方法,并稍加修改。(1)檢測(cè)樣品的準(zhǔn)備:稱(chēng)取5.0 g經(jīng)絞碎后的脫腥前和脫腥后的魚(yú)肉放入20 m L頂空瓶中,將頂空瓶放于恒溫水浴裝置中,做檢測(cè)前準(zhǔn)備。(2)色譜條件:HP-5MS彈性石英毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm);進(jìn)樣口溫度250 ℃;不分流模式進(jìn)樣;載氣為高純度H;流速1.0 m L/min;程序升溫:柱初溫40 ℃,保持2 min,以4 ℃/min升至160 ℃,保持1 min再以10 ℃/min升至250 ℃,保持5 min。(3)質(zhì)譜條件:GC-MS接口溫度280 ℃;離子源溫度230 ℃;四極桿溫度 150 ℃;電離方式:電子電離;電子能量70 eV;質(zhì)量掃描范圍質(zhì)荷比()=30~550。
1.3.2 鱖魚(yú)腌制及調(diào)味工藝優(yōu)化
1.3.2.1 模糊數(shù)學(xué)感官綜合評(píng)價(jià)法 模糊數(shù)學(xué)法作為一種較為客觀的感官評(píng)定方法,使模糊的因素定量化綜合評(píng)價(jià),避免了主觀因素的影響,綜合考慮設(shè)定的評(píng)價(jià)因素,成為一種被廣泛應(yīng)用的感官評(píng)價(jià)方法。崔莉等利用模糊數(shù)學(xué)法評(píng)價(jià)了混料設(shè)計(jì)試驗(yàn)中甜糯玉米酒的原料配方并得到最優(yōu)配方。
(1)感官評(píng)定小組。從接受過(guò)食品感官評(píng)定基本知識(shí)培訓(xùn)的專(zhuān)業(yè)人員中篩選10名。要求品評(píng)人員試驗(yàn)前不食刺激性食物,12 h內(nèi)禁止飲酒。品評(píng)前要求漱口,并且品評(píng)每個(gè)樣品之間間隔5 min。
(2)因素集的確立。對(duì)最終評(píng)判結(jié)果有影響的的因素的合集稱(chēng)為因素集,以={,,,…,}表示,其中為因素集,為第個(gè)因素。對(duì)于腌制調(diào)味后的鱖魚(yú),選擇口感、滋味、色澤作為感官評(píng)價(jià)指標(biāo),表示口感,表示滋味,表示色澤,由3項(xiàng)指標(biāo)={,,}組成的集合即為因素集。
(3)質(zhì)量因素權(quán)重集的確立。采用模糊數(shù)學(xué)法進(jìn)行食品感官質(zhì)量評(píng)判時(shí),首先要確定感官指標(biāo)的重要程度即權(quán)重,通過(guò)對(duì)10名感官評(píng)價(jià)人員對(duì)口感、滋味、色澤這3個(gè)因素對(duì)魚(yú)肉感官評(píng)價(jià)的影響程度進(jìn)行排序,從而確定3種因素的權(quán)重值。根據(jù)打分值的分布情況,對(duì)腌制調(diào)理鱖魚(yú)的風(fēng)味配以權(quán)重={,,},其中,=04;=04;=0.2。
(4)確定評(píng)語(yǔ)集。評(píng)語(yǔ)集以={,,,…,}表示,表示對(duì)應(yīng)的質(zhì)量等級(jí)及分?jǐn)?shù)。為優(yōu)秀(90),為良好(70),為一般(50),為較差(30)。得到關(guān)于腌制調(diào)味后鱖魚(yú)的評(píng)語(yǔ)集={,,,}。
(5)感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。表3為各級(jí)評(píng)語(yǔ)對(duì)應(yīng)的感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。
表3 魚(yú)肉感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)
1.3.2.2 混料試驗(yàn)設(shè)計(jì) 首先確定4種調(diào)味料的最低限和最高限,并且設(shè)置4種調(diào)味料相加為100%,采用Design-Expert 中的混料設(shè)計(jì)中的最優(yōu)設(shè)計(jì)選項(xiàng),按軟件給出的不同調(diào)味料比例配制調(diào)味液,對(duì)調(diào)味鱖魚(yú)進(jìn)行模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)價(jià)。通過(guò)軟件分析不同調(diào)味料比例對(duì)感官評(píng)分的影響及對(duì)感官評(píng)分的影響程度,確定最優(yōu)比例的調(diào)味料組合。經(jīng)初步預(yù)試驗(yàn)后各質(zhì)量選定范圍見(jiàn)表4。
表4 鱖魚(yú)脫腥試驗(yàn)變量和響應(yīng)值的目標(biāo)范圍
試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Microsoft Office Excel 2010軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,繪圖使用Origin 2022 繪制。
控制紅茶添加量分別為1%、2%、3%、4%、5%、6%,4 ℃浸泡1 h后進(jìn)行腥度值評(píng)定。由圖1可知,隨著紅茶添加量的增加,紫菜鱖魚(yú)的腥味值呈現(xiàn)先降低后趨于平緩的趨勢(shì),在紅茶添加量從1%到2%時(shí)腥味值下降最多,在紅茶添加量為2%時(shí)腥味值最低,脫腥效果最佳且表現(xiàn)出獨(dú)特的紅茶香味;而后隨著紅茶添加量的增加,紫菜鱖魚(yú)腥味值變化趨于平緩,脫腥效果變化不明顯,且在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),因?yàn)榧t茶液顏色呈現(xiàn)紅棕色,當(dāng)紅茶添加量超過(guò)2%時(shí),會(huì)對(duì)鱖魚(yú)魚(yú)肉的色澤產(chǎn)生影響。
控制紫蘇添加量分別為1%、2%、3%、4%、5%、6%,4 ℃浸泡1 h后進(jìn)行腥度值評(píng)定。從圖2可以看出,隨著紫蘇添加量的增大,腥味值總體呈下降趨勢(shì),在紫蘇添加量為4%時(shí),腥度值最低,脫腥效果最好,而后隨紫蘇添加量的增加,腥度值變化幅度不大。雷躍磊等研究發(fā)現(xiàn)紫蘇汁對(duì)養(yǎng)殖鱖魚(yú)具有良好的脫腥作用,本研究結(jié)果與之一致。紫蘇呈現(xiàn)一定濃郁的香氣,其中的揮發(fā)性風(fēng)味成分可能對(duì)鱖魚(yú)腥味具有一定的掩蓋作用,并且紫蘇成分復(fù)雜,其中的某些化學(xué)成分可能與腥味成分如醛類(lèi)等發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成其他物質(zhì)從而將腥味除去。
控制生姜添加量分別為0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%,4 ℃浸泡1 h后進(jìn)行腥度值評(píng)定。由圖3可知,生姜添加量為1%時(shí),脫腥效果最好。而后隨生姜添加量的增大,腥度沒(méi)有明顯變化,且生姜添加量過(guò)大會(huì)影響鱖魚(yú)的風(fēng)味(圖3)。
由表5結(jié)果可知影響因素大小為紅茶添加量>紫蘇添加量>生姜添加量,紅茶添加量對(duì)紫菜鱖魚(yú)的脫腥效果較生姜和紫蘇添加量影響顯著。因此最優(yōu)工藝是ABC,即紅茶添加量是1%、生姜添加量1%、紫蘇添加量4%。
表5 紫菜鱖魚(yú)脫腥正交試驗(yàn)結(jié)果
為比較脫腥前與紅茶、生姜、紫蘇聯(lián)合脫腥后的紫菜鱖魚(yú)的風(fēng)味特性,采用GC-MS對(duì)其揮發(fā)性風(fēng)味成分進(jìn)行了分析,其氣-質(zhì)聯(lián)用分析的總離子流圖見(jiàn)圖4。對(duì)圖4-a和圖4-b中的總離子流圖中各峰進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)比對(duì),得到紫菜鱖魚(yú)脫腥前和混合脫腥后揮發(fā)性物質(zhì)的種類(lèi)及個(gè)數(shù)(表6、表7)。在脫腥前,紫菜鱖魚(yú)的主要揮發(fā)性成分為醛類(lèi)、醇類(lèi)和烷烴類(lèi)。其中醛類(lèi)揮發(fā)性物質(zhì)的嗅聞閾值較低,即在濃度很低的情況下也能被聞到,并且散發(fā)出令人不愉悅的氣味,己醛主要表現(xiàn)為青草氣味和魚(yú)腥味,是魚(yú)類(lèi)產(chǎn)品的主要腥味物質(zhì),壬醛表現(xiàn)出較重的脂肪味,醛類(lèi)物質(zhì)是魚(yú)類(lèi)腥味的主要揮發(fā)性物質(zhì),主要是魚(yú)肉中含有大量的不飽和脂肪酸,不飽和脂肪酸發(fā)生氧化產(chǎn)生性質(zhì)不穩(wěn)定的氫過(guò)氧化物,這些產(chǎn)物在達(dá)到一定條件時(shí)就會(huì)分解成對(duì)魚(yú)肉風(fēng)味有負(fù)面影響的醛類(lèi);醇類(lèi)有飽和醇類(lèi)和不飽和醇類(lèi)兩大類(lèi),1,7,7-三甲基[2.2.1]庚-2-醇、3,7,11-三甲基-1-十二醇為飽和醇類(lèi),對(duì)魚(yú)腥味的產(chǎn)生影響不大,而不飽和的烯醇類(lèi)物質(zhì)則對(duì)魚(yú)風(fēng)味的形成具有一定作用。烷烴類(lèi)物質(zhì)對(duì)魚(yú)腥味的產(chǎn)生貢獻(xiàn)很小,但因其種類(lèi)繁多,有助于改善水產(chǎn)品的整體風(fēng)味。烯烴類(lèi)物質(zhì)是影響?hù)~(yú)腥味的潛在因素。魚(yú)肉中游離脂肪酸與脂肪氧化生成的醇相互作用所產(chǎn)生的酯類(lèi)物質(zhì)可能對(duì)魚(yú)肉風(fēng)味有一定改善作用。脫腥前揮發(fā)性成分有42種,
表6 鱖魚(yú)脫腥前與混合脫腥后揮發(fā)性物質(zhì)種類(lèi)及個(gè)數(shù)
表6(續(xù))
表7 鱖魚(yú)及其脫腥后揮發(fā)性成分分類(lèi)
經(jīng)過(guò)紅茶、生姜、紫蘇混合脫腥處理后揮發(fā)性成分降為36種,其中對(duì)魚(yú)腥味起關(guān)鍵作用的醛類(lèi)、醇類(lèi)、烴類(lèi)都有不同程度的降低,醛類(lèi)由脫腥前的5種降為1種,醇類(lèi)由8種降為5種,烴類(lèi)由21種降為4種,說(shuō)明紅茶、生姜、紫蘇混合脫腥液能有效降低紫菜鱖魚(yú)的腥味,提高紫菜鱖魚(yú)的風(fēng)味。
評(píng)定小組對(duì)20個(gè)樣品的評(píng)定結(jié)果見(jiàn)表8。
表8 調(diào)味鱖魚(yú)感官評(píng)價(jià)結(jié)果
將表8中的數(shù)據(jù)都分別除以評(píng)審小組成員的總數(shù)10,得到20個(gè)模糊評(píng)判矩陣。
其中=1,2,3,……20,為樣品編號(hào),=1,2,3為調(diào)理鱖魚(yú)的各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo),1、2、3分別表示第個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)分?jǐn)?shù)項(xiàng)所得到的票數(shù)。
令綜合評(píng)價(jià)結(jié)果為,按照標(biāo)準(zhǔn)的模糊綜合評(píng)判數(shù)學(xué)模型:=(,,,)=×,以編號(hào)01樣品為例。01號(hào)樣品的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果為:
=04×12+04×15+02×310=034;
=04×25+04×12+02×25=044;
=04×0+04×310+02×310=018;
=0.4×1/10+0.4×0+0.2×0=0.04。
故=(,,,)=(0.34,0.44,0.18,0.04),同理可得其他樣品的綜合評(píng)判結(jié)果集(表9)。
表9 鱖魚(yú)脫腥后綜合評(píng)判結(jié)果
根據(jù)綜合評(píng)分公式:
=0×90+0.32×70+0.5×50+0.18×30=52.8,同理可得20種調(diào)味鱖魚(yú)的最終感官得分,結(jié)果見(jiàn)表10。
表10列出以鹽、料酒、蔥姜蒜、水為主要成分的鱖魚(yú)魚(yú)肉調(diào)味液配方及模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)價(jià)綜合評(píng)定結(jié)果。通過(guò)Design-Expert進(jìn)行回歸性分析,得到多項(xiàng)回歸方程為:感官評(píng)分=0.370 82×水-98.171 30×鹽-76.627 70×料酒+5.635 04×蔥姜蒜+1.119 75×水×鹽+0.878 95×水×料酒-0.068 670×水×蔥姜蒜+1.930 37×鹽×料酒+0.934 72×鹽×蔥姜蒜+0.672 61×料酒×蔥姜蒜,從回歸方程可以看出,水、蔥姜蒜與感官評(píng)分正相關(guān),而鹽、料酒與感官評(píng)分負(fù)相關(guān),在這4種調(diào)料中,其中鹽和料酒的交互作用是最強(qiáng)的,說(shuō)明在進(jìn)行調(diào)味液配制時(shí)鹽和料酒的濃度是最重要的,對(duì)感官評(píng)分的影響最大。對(duì)表10進(jìn)行二次多項(xiàng)式回歸擬合,得到回歸模型的回歸系數(shù)及顯著性。由表11可知,該模型回歸顯著(<0.001),=0.970 1,說(shuō)明該方程能準(zhǔn)確表示4種調(diào)味料與感官評(píng)分的關(guān)系,并且該回歸方程的失擬項(xiàng)=0563 3(>0.05),失擬項(xiàng)不顯著,說(shuō)明模型擬合程度較高,精確度高。
表10 鱖魚(yú)脫腥混料設(shè)計(jì)及感官評(píng)分結(jié)果
根據(jù)各組分的等高線(xiàn)圖和3D效應(yīng)曲線(xiàn)圖可以直觀地觀察鱖魚(yú)調(diào)味液各組分間的變化對(duì)感官評(píng)分的影響。因?yàn)槭[姜蒜的添加量對(duì)感官評(píng)分的影響最大,所以在固定蔥姜蒜的水平下,根據(jù)圖5可以看出等高線(xiàn)圖呈現(xiàn)橢圓形,圖6的3D圖呈現(xiàn)一定的拱形,說(shuō)明混合調(diào)味液配方對(duì)紫菜鱖魚(yú)的感官評(píng)價(jià)有顯著影響,這說(shuō)明調(diào)味液具有一定的作用。在蔥姜蒜為固定水平時(shí),從圖6可以看出感官評(píng)分隨著鹽和料酒濃度的增加呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì),并且變化的趨勢(shì)比較陡峭,與回歸方程表現(xiàn)出一致性,水的占比與感官評(píng)分的變化趨勢(shì)與前兩者相比較為平緩,但是卻呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì),可能是混合調(diào)味料的交互作用使水與感官評(píng)分的趨勢(shì)出現(xiàn)一定變化。
表11 鱖魚(yú)脫腥工藝二次多項(xiàng)回歸模型方差分析
利用軟件對(duì)鱖魚(yú)調(diào)味液配方進(jìn)行優(yōu)化,使得感官評(píng)分達(dá)到最大值。最優(yōu)組合為:水84.516%、鹽5.081%、料酒5.403%、蔥姜蒜5.000%,感官評(píng)分預(yù)測(cè)值為94.789??紤]實(shí)際操作方便,將配方調(diào)整為水84.5%,鹽5%,料酒5.5%, 蔥姜蒜5%, 感官評(píng)分值為90.245,與軟件預(yù)測(cè)值基本一致。
本研究以紫菜鱖魚(yú)腥味值為指標(biāo),通過(guò)對(duì)紅茶、生姜、紫蘇添加量進(jìn)行單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn),確定三者的最佳添加量分別為1%、1%、4%,在此脫腥配方條件下,紫菜鱖魚(yú)的腥味值最小,己醛和壬醛含量顯著降低,脫腥效果最佳;隨后通過(guò)模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)價(jià)混料設(shè)計(jì)調(diào)味的紫菜鱖魚(yú),確定最佳調(diào)味液配方為水84.516%,鹽5.081%,料酒5.403%,蔥姜蒜5.000%,感官評(píng)分預(yù)測(cè)值為94.789,實(shí)際感官評(píng)分為90.245,與軟件預(yù)測(cè)值基本一致。上述研究可為水產(chǎn)品脫腥處理及相關(guān)領(lǐng)域提供一定的理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐,進(jìn)一步增加水產(chǎn)品市場(chǎng)價(jià)值提供科學(xué)方法。