王 燕,劉 亮,劉 閃,李小娜,劉良忠
(武漢工業(yè)學(xué)院食品科學(xué)與工程學(xué)院,湖北武漢 430023)
我國淡水魚加工中,主要存在以下兩種問題:一是淡水魚肌肉中存在腥味,是由水體中某些能夠引起異味的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)入淡水魚體內(nèi)造成的[1],或通過攝食被吸收使其具有魚類特有的土腥味;二是由于低值淡水魚的凝膠化速度慢、凝膠強(qiáng)度弱和易發(fā)生凝膠劣化[2],導(dǎo)致其制品品質(zhì)變差。魚腥氣的特征成分是存在于魚皮黏液內(nèi)的δ-氨基戊酸、δ-氨基戊醛和六氫吡啶類化合物共同形成,魚的血液內(nèi)也含有δ-氨基戊醛。這些腥氣的特征化合物的前體物質(zhì),主要是堿性氨基酸。三甲胺與魚體內(nèi)δ-氨基戊酸、六氫吡啶等成分共同存在時(shí)則會增強(qiáng)魚的腥臭感[3-5]。臭氧(O3),又名超氧,富氧,為氧氣的同素異形體,具有極強(qiáng)氧化作用,可以和有機(jī)、無機(jī)物質(zhì)反應(yīng),具有殺菌、脫臭、漂白等作用[6-7],故常用在飲用水消毒中,也常用來做漂白劑,且產(chǎn)生的臭氧化產(chǎn)物無毒或可降解,分解速度快,無殘留而被廣泛應(yīng)用于食品工業(yè),其應(yīng)用技術(shù)也日趨成熟。目前臭氧在食品工業(yè)中的應(yīng)用主要集中在殺菌消毒,果蔬、水產(chǎn)品保鮮,降解農(nóng)藥殘留等方面[7]。研究表明,魚糜的凝膠特性與其含有的二硫鍵數(shù)量有密切關(guān)系[8-10],采用臭氧水處理魚糜可改善其制品的凝膠性能和色澤[11-12]。
本試驗(yàn)以低值淡水魚——鰱魚為原料,研究經(jīng)過臭氧處理對魚肉脫腥效果、魚糜凝膠強(qiáng)度的影響,并對臭氧處理?xiàng)l件做進(jìn)一步優(yōu)化,旨在為低值淡水魚魚糜的生產(chǎn)工藝提供理論依據(jù)。
原料為新鮮鰱魚,肉質(zhì)肥嫩約2 kg的白鰱魚,購于超市;精鹽,購于超市;直徑3.5 cm腸衣,天津市利成腸衣廠。
ONT—300臭氧發(fā)生器,福州冠翔電子有限公司;飛利浦Z-125型高速斬拌機(jī),廣東飛利浦科技有限公司;TA-XT2質(zhì)構(gòu)儀,美國SMS公司;AB204—N電子天平;星星BCD-204HC臥式冷柜,深圳市歐雪制冷設(shè)備有限公司;SK-I手動式雞心扣封口機(jī),石家莊不銹鋼設(shè)備廠;HHSH-2電熱恒溫水浴鍋,北京長安科學(xué)儀器廠。
1.3.1 魚肉及魚肉凝膠的制備
魚肉制備:市售的白鰱魚,經(jīng)去魚鱗、去頭、去內(nèi)臟處理后進(jìn)行清洗,剔除魚骨,魚刺,只取白肉冷凍。
凝膠制備:①擂潰:經(jīng)冷凍的魚肉在預(yù)冷后的斬拌鍋中研細(xì),樣品溫度到達(dá)0—2℃時(shí),加3%鹽繼續(xù)研磨至漿料黏稠,細(xì)膩,溫度達(dá)(10±1)℃時(shí),取出漿料。②灌腸:用三角布袋將漿料灌入腸衣,兩端結(jié)扎,應(yīng)注意漿料灌注緊密不得有明顯氣泡。③加熱:灌好的腸在恒溫水浴鍋90±1℃水中煮30 min。④冷卻:加熱結(jié)束后立刻放入冷水中充分冷卻后,放于冰箱或10℃左右的室內(nèi)靜置12 h。
1.3.2 脫腥效果單因素實(shí)驗(yàn)
①臭氧水起始濃度的選擇。使用臭氧發(fā)生器制備臭氧,將制備的臭氧通過膠皮管通入水中,按通臭氧的時(shí)間的不同粗略制備一定濃度梯度的臭氧,臭氧水濃度通過碘量法進(jìn)行測定,得到不同的臭氧起始濃度。選擇臭氧水起始濃度分別為 0、0.48 mL,0.78 mL,0.96 mL,1.26 mg/L,固液比為 1∶5,通入臭氧時(shí)間為20 min,臭氧水溫度為10℃條件下進(jìn)行浸泡,再用清水沖洗兩次,紗布包裹擠去多余水分,制備魚肉凝膠,進(jìn)行感官評定并進(jìn)行凝膠強(qiáng)度的檢測。
②通入臭氧時(shí)間的選擇。在臭氧起始濃度為0.48 mg/L、浸泡溫度為10℃條件下進(jìn)行浸泡,選擇浸泡時(shí)間分別為 0,10 min,20 min,30 min,45 min,浸泡后用清水沖洗兩次,紗布包裹擠去多余水分,制備魚肉凝膠,進(jìn)行感官評定并進(jìn)行凝膠強(qiáng)度的檢測。
③臭氧水浸泡溫度的選擇。取采好的魚肉在臭氧濃度為0.48 mg/L、選擇浸泡時(shí)間為20 min、固液比為1∶5選取浸泡溫度分別為0℃,5℃,10℃,15℃條件下進(jìn)行浸泡,浸泡后用清水沖洗兩次,紗布包裹擠去多余水分,制備魚肉凝膠進(jìn)行感官評定并進(jìn)行凝膠強(qiáng)度的檢測。
1.3.3 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
在單因素的基礎(chǔ)上,建立L9(33)正交試驗(yàn),擬定實(shí)驗(yàn)方案,因素水平如表1所示,通過感官評定得分評價(jià)脫腥效果,通過TPA所測的硬度及彈性來確定其對鰱魚魚糜凝膠強(qiáng)度的影響。
表1 L9(33)正交試驗(yàn)因素水平表
1.4.1 感官評定
選10名感官評定人員,經(jīng)簡單培訓(xùn)后,按照綜合評分法對做好的魚肉凝膠進(jìn)行腥味的感官評定并打分,取分?jǐn)?shù)平均值判斷去腥程度的好壞,見表2。
表2 脫腥效果評分標(biāo)準(zhǔn)
1.4.2 凝膠強(qiáng)度的測定方法
將樣品切成長15 mm圓柱體,用TA-XT2質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行TPA測定。
儀器參數(shù):P50探頭;測試前速度:2.0 mm/s;測試后速度:1.0 mm/s;測試速度:1.0 mm/s;測定間隔時(shí)間:5 s;壓縮比:50%。
TPA結(jié)果采用TPA-macro進(jìn)行分析。選取硬度和彈性作為評價(jià)指標(biāo)[13-15]。
2.1.1 臭氧水起始濃度對脫腥效果的影響
臭氧本身具有極強(qiáng)氧化作用,一定濃度的臭氧對食品材料進(jìn)行處理后具有一定脫腥、漂白的作用。由圖1可以看出,隨著臭氧水起始濃度的增加,脫腥效果越好,當(dāng)起始濃度為0.78 mg/L時(shí),感官評分最高,脫腥效果達(dá)到最佳值;隨著起始濃度繼續(xù)增加,圖像趨于平緩,感官評分有所下降,脫腥效果一般。
圖1 不同起始濃度臭氧對脫腥效果的影響
2.1.2 臭氧水起始濃度對凝膠強(qiáng)度的影響
由圖2可以看出,隨著臭氧水起始濃度的提高,硬度和彈性呈上升趨勢,當(dāng)升至0.8 mg/L時(shí)均達(dá)到最大值;起始濃度繼續(xù)增加,則硬度急劇下降,彈性則稍有下降后趨于平緩??赡苁怯捎诔粞跛鹗紳舛冗^高而導(dǎo)致其凝膠三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)破壞,從而導(dǎo)致其硬度彈性下降。
圖2 臭氧水起始濃度對硬度和彈性的影響
根據(jù)此結(jié)果,綜合考慮,選取0.78 mg/L作為最佳臭氧水起始濃度。
2.1.3 不同通臭氧時(shí)間對脫腥效果的影響
臭氧水的濃度隨著通入臭氧的時(shí)間增加而升高,當(dāng)起始濃度均為0.78 mg/L時(shí),通入臭氧的時(shí)間不同,脫腥效果也不同,由圖3可以看出,隨著通入臭氧時(shí)間的增加,脫腥效果越好,當(dāng)通臭氧時(shí)間為20 min時(shí),脫腥效果最好,繼續(xù)延長時(shí)間則圖像趨于平緩。
圖3 不同通臭氧時(shí)間對脫腥效果的影響
2.1.4 不同通臭氧時(shí)間對凝膠強(qiáng)度的影響
Shann等[16]認(rèn)為巰基有序地氧化成二硫鍵對魚肉凝膠作用影響很大,當(dāng)魚肉肌球蛋白充分溶出后加入氧化劑可促進(jìn)二硫鍵的形成,從而增加其凝膠強(qiáng)度。由圖4可以看出,隨著通臭氧時(shí)間的增加,鰱魚魚糜凝膠的硬度和彈性有所提高,繼續(xù)增加通臭氧時(shí)間,硬度下降后趨于平緩,彈性也有所下降。這是由于臭氧具有強(qiáng)氧化性,因此,臭氧可以將—SH氧化成—S—S—,從而增強(qiáng)魚糜制品的凝膠強(qiáng)度。隨著臭氧濃度的增加,卻導(dǎo)致凝膠能力變差,這可能是因?yàn)轸~肉蛋白被過度氧化,再經(jīng)擂潰,反而會降低其強(qiáng)度而導(dǎo)致硬度、彈性下降。
圖4 不同通臭氧時(shí)間對魚糜凝膠強(qiáng)度的影響
綜上,選擇通臭氧時(shí)間為20 min作為最佳時(shí)間。
2.1.5 不同臭氧水溫度對脫腥效果的影響
由圖5可以看出,脫腥效果感官評價(jià)的評分曲線較為平緩,可以看出,臭氧水溫度對脫腥效果的影響不大,評分差異也不顯著,但圖5中仍然可以看出,當(dāng)溫度為5—8℃左右時(shí),脫腥效果有小幅提高。
圖5 不同臭氧水溫度對脫腥效果的影響
2.1.6 不同臭氧水溫度對凝膠強(qiáng)度的影響
溫度對魚糜的影響主要表現(xiàn)在對其凝膠強(qiáng)度的影響上,過低水溫不利于水溶性蛋白的溶出,過高易導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性,鰱魚魚糜凝膠對溫度較為敏感。由圖6可以看出,當(dāng)溫度為4—8℃的時(shí)候,魚糜的硬度、彈性都處于峰值區(qū)域,說明魚糜在此溫度下凝膠性能較好,當(dāng)溫度超過10℃后,繼續(xù)升溫,則硬度、彈性下降明顯,說明當(dāng)溫度超過10—12℃時(shí),對其凝膠強(qiáng)度影響較大,可能是由于溫度上升,臭氧氧化產(chǎn)生副產(chǎn)物,影響其凝膠三維結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,從而導(dǎo)致凝膠劣化。
圖6 不同臭氧水溫度對凝膠強(qiáng)度的影響
綜上,選擇最佳的臭氧水溫度為10℃左右。
正交試驗(yàn)方案及結(jié)果如表3所示。正交試驗(yàn)結(jié)果分析如表4所示。
表3 正交試驗(yàn)方案及結(jié)果
表4 正交試驗(yàn)結(jié)果分析
由表4分析結(jié)果可知,對于不同的指標(biāo)而言,不同因素的影響程度是不一樣的,所對應(yīng)的最優(yōu)方案也是不一樣的。所以,通過綜合平衡法[17]進(jìn)行分析。
因素A,即臭氧起始濃度對于脫腥效果和魚糜凝膠的硬度而言都是A3好,而對于魚糜凝膠彈性來說,A是次要因素,故選取A3為優(yōu)方案,即臭氧水起始濃度為 0.96 mg/L。
因素B,即通臭氧時(shí)間對于脫腥效果和魚糜凝膠的彈性而言,B因素選取2號效果較優(yōu),而對于魚糜凝膠的硬度而言,B是次要因素,故選取B2為優(yōu)方案,即通入臭氧的時(shí)間為20 min。
因素C,即臭氧水溫度對于魚糜凝膠的硬度和彈性而言,是主要因素,應(yīng)重點(diǎn)考慮,但結(jié)合單因素綜合考慮,選取C2作為優(yōu)方案,即臭氧水溫度為10℃。
綜上,正交試驗(yàn)的最優(yōu)組合為A3B2C2,即臭氧水起始濃度為0.96 mg/L,通臭氧時(shí)間為20 min,臭氧水溫度為10℃。由于此組合為正交試驗(yàn)表中8號實(shí)驗(yàn),故無需做驗(yàn)證試驗(yàn)。
采用臭氧水起始濃度為0.98 mg/L,通入臭氧時(shí)間為20 min,臭氧水溫度為10℃對鰱魚魚糜進(jìn)行處理后,所得到的魚糜脫腥效果顯著,且制成的魚糜彈性硬度均有所提高,增強(qiáng)了其凝膠強(qiáng)度,具有重要的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。
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