毛文星，許學(xué)勤，許艷順，姜啟興，夏文水

(江南大學(xué)食品學(xué)院，江蘇 無錫，214122)

鳙魚(Aristichthysnobilis)又名胖頭魚、花鰱、黑鰱、鰱鳙，主要分布于長江流域下游和珠江地區(qū)，東北、華北也有養(yǎng)殖，是我國主要的淡水經(jīng)濟魚類之一［1］。據(jù)2013年《中國漁業(yè)統(tǒng)計年鑒》顯示，2012年鳙魚養(yǎng)殖產(chǎn)量達285.14萬 t［2］，僅次于青魚、草魚和鰱魚。目前鳙魚主要是以鮮銷為主，加工比率僅10%左右，迫切需要開發(fā)鳙魚系列加工產(chǎn)品［3］。受傳統(tǒng)消費習(xí)慣的影響，人們偏愛食用鳙魚頭部，而去除魚頭的魚段部分商品價值較低。目前對于去頭后魚段的加工產(chǎn)品開發(fā)主要有魚蛋白粉、魚糜和濃縮魚湯等少量產(chǎn)品［4-6］，而且這些產(chǎn)品多處于研發(fā)階段，產(chǎn)業(yè)化程度還比較低。近年來，人們也有以淡水魚段為原料，研究采用各種工藝開發(fā)魚干制品，但研究內(nèi)容多側(cè)重在腌制、脫水和殺菌安全性方面，如孫洋［7］從腌制脫腥、熱風(fēng)和油炸脫水、殺菌等工藝，對半干鰱魚片的加工工藝進行了研究;湯鳳雨［8］對糖醋鯉魚加工過程中的脫腥工藝、油炸工藝和殺菌工藝等進行了研究。

鳙魚肉肌間小刺多是影響其魚段加工利用的一大原因。已有產(chǎn)品所用的加工技術(shù)，均會受到淡水魚魚肉多肌間小刺特點的影響。傳統(tǒng)罐頭魚采用高溫蒸煮，但由于沒有經(jīng)過適當(dāng)?shù)拿撍A(yù)處理，因而熱處理時間不能過長，只能滿足微生物學(xué)安全性要求，否則會使魚肉質(zhì)地潰爛，影響消費者接受性，這種熱處理強度不能使魚肉肌間小刺得到有效軟化。風(fēng)味休閑魚干制品技術(shù)，雖然可以實現(xiàn)魚刺酥化目的，但一般采用高溫油炸工藝，使產(chǎn)品帶有過多脂肪，并且影響魚肉形態(tài)。報道的鲇魚肉中魚骨高溫蒸煮軟化的技術(shù)［9］，沒有經(jīng)過脫水干燥處理，因而會使淡水魚肉質(zhì)軟爛，不能實現(xiàn)既使魚骨軟化又能保持魚肉形體完整的效果，此外，這種技術(shù)采用蒸汽蒸煮，因而必須在包裝條件下才能進行處理，而多刺的魚肉往往會使袋子刺破，也制約了它的適用范圍。如能通過適當(dāng)處理，使這種影響消費者接受性的因素消失或者弱化，可以提高這種淡水魚加工產(chǎn)品的消費者接受性。為此，本研究擬以多肌間小刺的鳙魚段為對象，通過鹽漬及熱風(fēng)干燥適當(dāng)脫水，然后進行高溫蒸煮達到有效軟化肌間小刺目的，并重點考察了水分含量和鹽分含量2個因素的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鳙魚，體重2.5～3.0 kg/條，購于無錫市濱湖區(qū)華潤萬家超市，宰殺、去鱗、去內(nèi)臟，備用。

精制食用鹽(NaCl≥99.1 g/100 g)，K2CrO4，Ag-NO3等常用化學(xué)試劑均為分析純，上海化學(xué)試劑公司。

1.2 儀器與設(shè)備

101-3-BS電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海躍進醫(yī)療器械廠;精密電子天平，梅特勒-托利多儀器(上海)有限;D Z-400/S D Z-500/S小型食品包裝機，南通菲絲特機械制造有限公司;全自動殺菌鍋(雙罐式)，溫州市龍強輕工機械有限公司;TA-XT2i質(zhì)構(gòu)儀，英國STABLE MICRO;Q 2000差示掃描量熱儀，美國TA公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 工藝流程

鳙魚段→預(yù)處理→鹽漬脫水→熱風(fēng)干燥→真空包裝→高溫蒸煮

1.3.2 操作要點

預(yù)處理:鳙魚段清洗后，選取含肌間小刺較多的背肉進行整理，切為4 cm×3 cm×1.5 cm的魚塊。

鹽漬脫水:在25℃室溫條件下，魚片置于4%食鹽鹽漬液中浸泡腌制。

熱風(fēng)干燥:鹽漬預(yù)脫水魚塊置于熱風(fēng)干燥箱內(nèi)，在50℃條件干燥到一定水分含量。

真空包裝:干燥后的魚片，用高溫蒸煮袋真空包裝。

高溫蒸煮:真空包裝后的魚片，置于高壓殺菌鍋內(nèi)，在不同的溫度、時間組合條件下進行高溫蒸煮實驗。

1.3.3 鹽漬曲線的繪制

在25℃室溫下，將事先處理好的魚塊，分別放入濃度為2%、4%、6%和8%的食鹽溶液中，分別鹽漬0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 和 3.0 h，取出，清水沖洗去除表面多余的鹽漬液，測定鹽含量，繪制鹽漬曲線，為制備不同鹽含量的魚塊提供參考依據(jù)。

1.3.4 鹽含量的測定

硝酸鹽滴定法(GB/T 12457-2008)［10］。

1.3.5 高溫蒸煮實驗

選取含肌間小刺較多的背肉進行切塊，得到初始水分含量為80%左右的魚塊，真空包裝，采用不同溫度，分別為120、125和130℃，不同時間，分別為20、25和30 min進行高溫蒸煮，對高溫蒸煮樣品的魚刺軟化程度和魚塊質(zhì)構(gòu)形態(tài)進行感官評價，以確定合適的熱處理強度條件。

1.3.6 水分含量對高溫蒸煮魚塊品質(zhì)的影響

將魚塊置于質(zhì)量分數(shù)為4%的食鹽鹽漬液中，根據(jù)鹽漬曲線通過控制腌制時間得到含鹽量為1.5%的魚塊，熱風(fēng)干燥至水分含量為70%、60%、50%、40%和30%，然后真空包裝，高溫蒸煮，反壓冷卻后，進行感官評定和質(zhì)構(gòu)分析。

1.3.7 鹽含量對高溫蒸煮魚塊品質(zhì)的影響

將魚塊置于質(zhì)量分數(shù)為4%的食鹽鹽漬液中，根據(jù)鹽漬曲線通過控制腌制時間得到含鹽量分別為1.0%、1.5%、2.0%和2.5%的魚塊，并做空白對照組，熱風(fēng)干燥至水分含量為50%，真空包裝，高溫蒸煮，反壓冷卻后，進行感官評定和質(zhì)構(gòu)分析。

1.3.8 響應(yīng)面法優(yōu)化高溫蒸煮實驗效果

基于以上高溫蒸煮和水分含量的單因素實驗結(jié)果，固定適當(dāng)?shù)柠}含量，根據(jù)Box-Bohnken實驗設(shè)計原理［11］，以高溫蒸煮溫度、時間和水分含量為實驗設(shè)計的3個因素，以產(chǎn)品總體感官評分為目標(biāo)響應(yīng)值，設(shè)計三因素三水平的復(fù)合因素實驗。借助Design-Expert 8.0.5軟件對實驗結(jié)果進行響應(yīng)面擬合和分析［12］。實驗因素水平設(shè)計如表1所示。

表1 因素水平設(shè)計Table 1 Factors and levels of RSM analysis

1.3.9 魚刺DSC實驗方法

取出高溫蒸煮后魚塊中的肌間小魚刺，烘干表面的水分，用研缽研碎，運用差示掃描量熱儀(DSC)進行分析，并用未經(jīng)高溫蒸煮處理的肌間小魚刺作為對照，樣品質(zhì)量7～9 mg，放入DSC坩堝后，加蓋密封，并用空鋁坩堝作為參比，采用的溫度掃描范圍為30～130℃，升溫速率為10℃/min。

1.3.10 樣品感官評定方法

將樣品按照3位數(shù)隨機編號，并按照隨機的順序提供給每位感官評定人員。對樣品的某一特征指標(biāo)，采用9分制進行評價，具體見表2。評定小組由20位(10男10女)經(jīng)一定篩選的感官評定人員組成，評定人員年齡在20～40歲之間，統(tǒng)計評定結(jié)果［8］。取20人的平均值作為產(chǎn)品的感官得分，并根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。

表2 產(chǎn)品感官評分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 The standard of sensory on Products

檢驗骨軟化程度的方法:用一只攝子夾住試樣一端，另一只鑷子夾住試樣另一端，用力壓折，觀察變形情況(分“易”“不易”“難”3種情況記錄)。觀察記錄:用壓折法檢驗骨變形易、難情況。

1.3.11 樣品質(zhì)構(gòu)實驗方法

采用TA-XT2i物性分析儀，參照文獻［13］選用的測定條件為:測試模式texture profile analysis(TPA);探頭:P/25;測前速度:1 mm/s;測試速度:1 mm/s;測后速度:1 mm/s;壓縮程度:50%;負重:10 g。

TPA測試也被稱為2次咀嚼模式測試，本研究選擇硬度、彈性和咀嚼性作為評價產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)的指標(biāo)［14］。

1.3.12 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析和繪圖

采用SPSS 18(statistical product and service solutions)數(shù)據(jù)分析軟件，進行差異顯著性分析。

采用Design-Expert 8.0.5對數(shù)據(jù)進行響應(yīng)面優(yōu)化處理。

采用Origin 8.0對數(shù)據(jù)進行繪圖。

2 結(jié)果與討論

2.1 食鹽濃度和鹽漬時間對魚塊含鹽量的影響

按照1.3.2方法進行鹽含量的測定，結(jié)果如圖1所示。

根據(jù)圖1，可以估算在各個鹽漬液濃度達到一定鹽含量所需要的時間，從而有效控制鹽含量。

2.2 高溫蒸煮條件對魚肉肌間小魚刺軟化和魚肉質(zhì)地的影響

高溫蒸煮的目的在于既能使魚刺軟化，又使得魚塊保持完整的成型和較好的質(zhì)地。徐錦等［15］在淡水魚川味休閑調(diào)味魚干加工工藝研究一文中和陳奇等［16］在風(fēng)味鰱魚干的加工工藝一文中都提到了121℃高溫滅菌15 min，對魚干的骨刺軟化效果有一定影響，但并未深入研究;王陽光等［9］在高壓軟化青鲇整魚肉中骨刺的工藝研究一文中研究了不同溫度、時間對魚體骨軟化程度的影響，但沒有預(yù)先進行脫水處理，導(dǎo)致肉質(zhì)疏松，韌性不足。

圖1 不同鹽漬液濃度對魚塊鹽含量的影響Fig.1 Effect of the salting concentration on the content of fillets salt

表3所示為不同處理條件對高溫蒸煮后魚肉的小刺軟化程度和魚塊質(zhì)地的影響。由表3可見，魚刺軟化程度隨著蒸煮溫度的升高和蒸煮時間的延長而提高，但魚塊的質(zhì)地也同時隨蒸煮溫度的提高和蒸煮時間的延長而趨于軟爛，出現(xiàn)魚塊成型差的問題。從魚刺軟化角度看，選擇一定溫度下適當(dāng)?shù)恼糁髸r間，就可以達到預(yù)期的目的。而魚肉軟爛問題，經(jīng)過分析認為，與試樣魚塊含大量水分有一定關(guān)系，隨后的實驗擬對魚塊進行適當(dāng)脫水預(yù)處理，以期在使魚刺軟化的同時，還能保持魚塊的成型完整性和較好的質(zhì)地。高溫處理強度取決于溫度和時間的組合，因此，根據(jù)實驗結(jié)果擬選取能使魚刺軟化的125℃、25 min高溫處理強度作為固定條件進行后續(xù)實驗。

表3 蒸煮溫度和時間對魚刺軟化效果的影響Table 3 Effect of high-temperature cooking temperature and time on the fillets

為了進一步考察高溫蒸煮對處理的魚肉肌間小刺的效果，用經(jīng)125℃、25 min條件高溫蒸煮的魚刺與未經(jīng)高溫蒸煮處理的魚刺進行了DSC對比分析，結(jié)果如圖2所示。

圖2 對照和樣品熱流量對比圖Fig.2 The comparison figure of heat flow on control and sample

由圖2可知，未經(jīng)高溫蒸煮處理的魚肉肌間小刺在30～75℃存在一個吸熱的變性負峰，并在52.74℃處出現(xiàn)峰極值，此溫度范圍也是一般膠原蛋白的熱變性溫度。而經(jīng)高溫蒸煮處理的魚肉肌間小刺在整個掃描溫度區(qū)間一直未出現(xiàn)變性吸收峰，可以假定高溫蒸煮處理已經(jīng)使得膠原蛋白變性，是這種熱處理魚刺軟化效應(yīng)的一種現(xiàn)象解釋。

2.3 水分含量對高溫蒸煮后鳙魚塊品質(zhì)的影響

2.3.1 水分含量對高溫蒸煮后魚塊感官品質(zhì)的影響

不同水分含量魚塊經(jīng)高溫蒸煮后的魚刺軟化程度和形態(tài)結(jié)果如表4所示。由表4可見，無論是高水分含量還是低水分含量的樣品，經(jīng)實驗所取的條件高溫處理，其魚刺均已得到有效軟化，但不同水分含量對魚塊成型率卻有明顯影響。表4還說明，水分含量為60%以上的樣品，質(zhì)地軟爛，表面潮濕，高溫蒸煮后成型稍差，嚼勁差，感官品質(zhì)較低;而水分過低(如水分含量為30%)的樣品，由于干燥已經(jīng)使其失去了魚肉原有的質(zhì)構(gòu)感，變得堅硬，且外形收縮較為嚴(yán)重，因此，感官接受性自然較差。而水分含量處于中等水平的2個試樣，即40%和50%水分含量的樣品經(jīng)高溫蒸煮，在使魚刺得到軟化的同時，仍然有較好的質(zhì)構(gòu)形態(tài)，因此感官接受性較好。

表4 產(chǎn)品最終水分含量對產(chǎn)品品質(zhì)的影響Table 4 Effect of final moisture content on the quality of products

2.3.2 水分含量對高溫蒸煮后魚塊質(zhì)構(gòu)的影響

上述感官試驗表明，水分含量對高溫蒸煮后魚塊的質(zhì)構(gòu)，有較為顯著的影響。為進一步考察這種影響行為，對同批樣品安排了一組質(zhì)構(gòu)分析試驗。圖3～圖5分別為水分含量對高溫蒸煮后魚塊的硬度、彈性和咀嚼性的具體影響情況。

圖3 水分含量對產(chǎn)品硬度的影響Fig.3 Effect of moisture content on the hardness of the products

從圖3可以看出，魚塊的硬度，隨產(chǎn)品水分含量的升高而下降。魚塊在受熱時，質(zhì)構(gòu)變硬可能是因為，肌肉中原纖維蛋白(包括肌球蛋白與肌動球蛋白)的熱收縮性，肌漿蛋白的滲出并熱凝聚，肌纖維結(jié)構(gòu)逐漸致密，導(dǎo)致魚體質(zhì)構(gòu)變硬［14，17］。魚塊脫水越多，說明其蛋白受熱變性越厲害，其硬度就越大。

從圖4可以看出，魚塊的彈性，隨水分含量的升高，先上升后下降。魚塊的彈性在水分含量為40%時，達到最大。梅燦輝研究結(jié)果顯示，梅魚殺菌后的彈性值也是隨水分含量的降低先升高后下降，在水分含量為48%時彈性達到最大［18］，與本試驗的40%較為接近。這可能是因為在水分含量為30%時，魚片水分含量相對較少，肌纖維結(jié)構(gòu)逐漸致密，結(jié)締組織被破壞，彈性下降;水分含量在60%時，魚塊高溫蒸煮受熱后，由于水分含量相對高，魚體變軟，彈性也會降低。

從圖5可以看出，魚塊的咀嚼性也隨水分含量增加出現(xiàn)先升高后下降的趨勢，在40%水分含量時，達到最大值。

圖4 水分含量對產(chǎn)品彈性的影響Fig.4 Effect of moisture content on the springiness of the products

圖5 水分含量對產(chǎn)品咀嚼性的影響Fig.5 Effect of moisture content on the chewiness of the products

由以上結(jié)果可知，水分含量為40% ～50%的產(chǎn)品總體質(zhì)構(gòu)較好。

2.4 鹽含量對高溫蒸煮后鳙魚塊品質(zhì)的影響

2.4.1 鹽含量對高溫蒸煮后魚塊感官品質(zhì)的影響

理論上魚塊可以直接用熱風(fēng)干燥到不同的含水程度，但實驗發(fā)現(xiàn)，在適合于魚塊干燥的溫度條件下，長時間干燥魚塊會出現(xiàn)變質(zhì)現(xiàn)象。因此，實驗利用滲透原理先對魚塊進行鹽漬預(yù)脫水處理，以提高其在熱風(fēng)干燥過程中的穩(wěn)定性。2.3試驗部分的魚塊試樣是在固定鹽腌至含鹽1.5%條件下再熱風(fēng)干燥得到的，試驗固然反映了水分含量對魚塊蒸煮條件下的影響，但同時也應(yīng)看到，由于干燥程度不同，試樣的鹽含量是不一樣的。因此，為了考察鹽含量的影響，安排了一組考察鹽含量對高溫蒸煮軟化魚剌效果影響的試驗。

不同鹽含量魚塊干燥到相同水分含量，再經(jīng)過高溫蒸煮后的感官評價如表5所示。由表5可見，鹽含量對高溫蒸煮后魚刺軟化效果和魚塊形態(tài)影響并不顯著，因此，也反映出上述2.3試驗部分結(jié)果分析的可靠性。從表5的結(jié)果總體上看，鹽含量在1.5%和2.0%的感官得分相對較高，這2個鹽含量下的魚塊中小魚刺完全軟化，魚塊形態(tài)也較好，具體表現(xiàn)為魚刺易咀嚼，易斷裂;魚塊形態(tài)完整，成型好，無裂紋。

表5 鹽含量對產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響Table 5 Effect of salt content on the sensory quality of the products

2.4.2 鹽含量對魚塊高溫蒸煮后質(zhì)構(gòu)的影響

圖6～圖8所示分別為鹽含量對高溫蒸煮后魚塊的硬度、彈性和咀嚼性的影響情形?？梢婝}含量對高溫蒸煮后魚塊的質(zhì)構(gòu)也有一定影響，但不十分顯著。從圖6可以看出，魚塊的硬度，隨著鹽含量的上升，先上升后下降再上升，在鹽含量為1.0%時，達到最高值;從圖7以看出，魚塊的彈性隨鹽含量增加，出現(xiàn)先下降后上升再下降的情形，在鹽含量為1.5%時，彈性值達到最高值。從圖8可以看出，魚塊的咀嚼性隨著鹽含量的上升，先上升后下降再上升，在鹽含量為1.0%時，達到最高值。

圖6 鹽含量對產(chǎn)品硬度的影響Fig.6 Effect of salt content on the hardness of the products

結(jié)合感官評定結(jié)果，認為選擇鹽含量為1.5%左右較適宜。

圖7 鹽含量對產(chǎn)品彈性的影響Fig.7 Effect of salt content on the springiness of the products

圖8 鹽含量對產(chǎn)品咀嚼性的影響Fig.8 Effect of salt content on the chewiness of the products

2.5 響應(yīng)面結(jié)果分析

2.5.1 方差分析

對感官得分數(shù)據(jù)進行方差分析和多項回歸擬合，所得二次多項式回歸方程:

T2=+9.86+0.54×A+0.24×B-0.37×C+0.057×AB-0.19×AC-0.21×BC-1.24×A2-0.88×B2-1.12×C2

表6 感官得分回歸模型及因素的方程分析Table 6 Variance analysis of sensory score regress model and factor

由表6可知，失擬項不顯著(P=0.088 3＞0.05)，而模型的P值＜0.000 1，表明模型高度顯著。因素一次項A/二次項A2、B2、C2對結(jié)果影響高度顯著(P＜0.000 1)，一次項C對結(jié)果影響顯著(P＜0.05);確定系數(shù)R2=0.855 1，調(diào)整確定系數(shù)，說明此模型能夠反映97.40%響應(yīng)值的變化，實驗誤差小，模型擬合程度良好，可用于對魚塊高溫蒸煮后總體感官品質(zhì)的分析和預(yù)測。

2.5.2 等高線和響應(yīng)面分析

根據(jù)回歸模型得出的等高線和響應(yīng)曲面圖，如圖9～圖11所示。通過軟件對得到的實驗回歸方程進行分析處理，得到既能軟化小魚刺又能保證良好質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的最佳工藝條件為:溫度126.19℃、時間25.83 min、水分含量47.98%，此時感官得分最佳為9.98分。

圖9 高溫蒸煮溫度和時間對感官評分的影響Fig.9 Effect of high-temperature cooking temperature and time on the sensory score

圖10 高溫蒸煮溫度和水分含量對感官評分的影響Fig.10 Effect of high-temperature cooking temperature and moisture content on the sensory score

圖11 高溫蒸煮時間和水分含量對感官評分的影響Fig.11 Effect of high-temperature cooking time and moisture content on the sensory score

2.5.3 驗證試驗

為了驗證響應(yīng)面模型的可靠性，在以上得到的優(yōu)化工藝參數(shù)下，并考慮到實際情況，選擇溫度126℃、時間26 min、水分含量48%的條件，重復(fù)3次試驗，得到的感官得分為9.89分，與理論預(yù)測值基本吻合，證明采用響應(yīng)面分析法優(yōu)化得到的工藝條件參數(shù)準(zhǔn)確可靠，具有實用價值。

3 結(jié)論

利用一定程度的高溫蒸煮處理可使鳙魚肌間小刺得到有效軟化，但如果魚肉水分含量過高會導(dǎo)致魚肉軟爛現(xiàn)象，造成成型差的問題，將魚塊最終水分含量控制在40% ～50%內(nèi)，既可達到魚刺軟化，又能保持魚肉較好的質(zhì)構(gòu)品質(zhì)。魚肉鹽含量對高溫蒸煮后魚塊質(zhì)構(gòu)品質(zhì)影響不顯著。以感官得分為評定指標(biāo)，利用響應(yīng)面優(yōu)化得到的最佳參數(shù)結(jié)果為高溫蒸煮溫度126℃、處理時間26 min、水分含量48%。

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