陳小雷，胡 王，鮑俊杰，周蓓蓓，李正榮

( 安徽省農(nóng)業(yè)科學院水產(chǎn)研究所，安徽 合肥 230031 )

封鳊魚是新鮮鳊魚(Parabramispekinensis)經(jīng)宰殺、去鰓、去內(nèi)臟、去腹膜、清洗、干腌、浸鹵、魚腹內(nèi)填入腌制五花肉后風干等工藝制成的特色水產(chǎn)加工品，其傳統(tǒng)制作工藝在安徽省沿江地區(qū)流傳久遠，具有厚重的歷史底蘊和文化價值。封鳊魚具有獨特的風味和口感，加之其高蛋白、低脂肪的特點，深受人們喜愛。干燥是封鳊魚加工過程中至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié)，能賦予其獨特風味，包括滋味(肌肉蛋白質(zhì)水解產(chǎn)生的游離氨基酸、小分子多肽以及三磷酸腺苷降解產(chǎn)生的肌苷酸)和氣味(脂肪氧化分解和某些游離氨基酸進一步降解產(chǎn)生的醛、酮等揮發(fā)性物質(zhì))，決定了封鳊魚的風味和品質(zhì)。目前市場上所供應的封鳊魚基本沿用傳統(tǒng)自然晾曬方法制成，這種干燥方式受天氣影響大，易導致生產(chǎn)連續(xù)性差、周期長、產(chǎn)品品質(zhì)不穩(wěn)定及食用安全隱患多等問題。本研究旨在利用現(xiàn)代技術(shù)與裝備，探索封鳊魚干燥的新途徑、新方法，在兼顧封鳊魚傳統(tǒng)風味的同時，顯著提高其食用品質(zhì)和工業(yè)化生產(chǎn)程度。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

鳊魚、食鹽、茴香、八角等天然香辛料均購于合肥市永輝超市四里河路店。

1.2 試驗儀器及試劑

SIM-FD5-3真空冷凍干燥設(shè)備(美國GOLD-SIM集團)；DHG-9240A型電熱鼓風干燥箱(上海一恒科學儀器有限公司)；FA25型高速分散機(弗魯克有限公司)；雷磁PHS-2F型精密pH計(上海精科有限公司)；2300型KjeltecTM自動凱氏定氮儀(丹麥Foss公司)；TA-XT Plus型質(zhì)構(gòu)儀(英國Stable Micro System 公司)；SP-752紫外可見分光光度計(上海普光儀器有限公司)；JSM-6490LV電鏡掃描儀(日本電子株式會社)；Aqualab Seeries4水分活度儀(美國安培公司)等。

硫酸鐵銨、硝酸銀、冰乙酸、硫氰酸鉀、高氯酸、硼酸、氯仿、碘化鉀、硫代硫酸鈉等均為分析純。

1.3 試驗方法

1.3.1 封鳊魚的加工工藝流程

原料魚→預處理(宰殺、剖割、去內(nèi)臟、清洗、瀝干)→腌制→復合增香→填肉入魚腹→干燥→包裝→滅菌→成品。

1.3.2 干燥方法

自然干燥：將預處理后的封鳊魚在溫度(10±2) ℃、濕度(70±10)%的室外進行干燥，含水率約50%(濕基)時停止干燥，待測定品質(zhì)用。

冷風干燥：將預處理后的封鳊魚在溫度(13±2) ℃、濕度(35±3)%、風速(2.5±0.5) m/s的條件下進行干燥，含水率約50%(濕基)時停止干燥，待測定品質(zhì)用。

真空冷凍干燥：將預處理后的封鳊魚置于-50 ℃的超低溫冰柜中預凍24 h，取出后在真空冷凍干燥設(shè)備中(溫度-60 ℃，壓強0.01 kPa)進行干燥，含水率約50%(濕基)時停止干燥，待測定品質(zhì)用。

冷風—熱風聯(lián)合干燥：將預處理后的封鳊魚在溫度(13±2) ℃、風速(2.5±0.5) m/s條件下干燥48 h，之后置于電熱恒溫鼓風干燥箱內(nèi)(35 ℃)進行干燥，含水率約50%(濕基)時停止干燥，待測定品質(zhì)用。

熱泵干燥：將預處理后的封鳊魚置于溫度(18±2) ℃、濕度(34±2)%、風速(2.5±0.5) m/s條件下進行干燥，含水率約50%(濕基)時停止干燥，待測定品質(zhì)用。

1.3.3 封鳊魚理化指標的測定

質(zhì)量損失：在封鳊魚干燥過程中，每12 h測定1次，記錄數(shù)據(jù)，直至封鳊魚含水率約50%(濕基)時停止干燥。

干燥速率：在封鳊魚干燥過程中，每12 h測定1次，記錄數(shù)據(jù)，直至封鳊魚含水率約50%(濕基)時停止干燥。按下式計算：

Dr=(M1-M2)/(t2-t1)

M=(mt-mG)/mG

式中，Dr為干燥過程中時間在t1和t2之間物料的干燥速率[g/(g·h)]；M1為干燥過程中t1時刻物料的干基含水率；M2為干燥過程中t2時刻物料的干基含水率。M為干基含水率，mt為任意干燥時刻物料的總質(zhì)量(g)；mG為物料的干物質(zhì)質(zhì)量(g)。

硫代巴比妥酸值：取10 g魚肉，攪碎后，加入50 mL 7.5%的三氯乙酸(含體積分數(shù)為0.1% EDTA)，振搖30 min，雙層濾紙過濾后取5 mL上清液于具塞試管中，加入5 mL 0.02 mol/L硫代巴比妥酸溶液并在沸水浴中保溫30 min，取出冷卻1 h，4500 r/min下離心5 min，上清液加入5 mL氯仿?lián)u勻，靜置分層后取上清液分別在600 nm和532 nm處測定吸光度，并按下式計算硫代巴比妥酸值[1]。

硫代巴比妥酸值/mg·kg-1=(A532-A600)/155×(1/10)×72.6×1000

式中，A532為波長532 nm處樣品上清液的吸光度，A600為波長600 nm處樣品上清液的吸光度。

揮發(fā)性鹽基總氮：參照SC/T 3032—2007測定。

水分活度：水分活度儀預熱30 min后，在25 ℃條件下測定經(jīng)不同干燥方式干燥的封鳊魚樣品，將樣品剪成均勻的顆粒，平鋪在儀器內(nèi)的圓底容器內(nèi)，迅速放入水分活度計內(nèi)，測定樣品的水分活度。

復水率：取魚肉樣品約20 g，記錄其質(zhì)量為m干，放入(90±5) ℃的熱水中，15 min復水后取出，放置在不銹鋼絲網(wǎng)上瀝干8～10 min，進行稱質(zhì)量，記為m復，復水率=m復/m干[2]。

微觀結(jié)構(gòu)：采用高分辨率X射線Micro-CT系統(tǒng)掃描，掃描分辨率100、5 μm，旋轉(zhuǎn)角度360°，電壓88 kV，電流112 μA，曝光時間800 ms。

質(zhì)構(gòu)特性：將封鳊魚樣品剪成2.0 cm×2.0 cm×1.0 cm的長方體，采用TA-XT-plus型質(zhì)構(gòu)儀，選擇圓柱形探頭P/36R。參數(shù)：模式TPA；觸發(fā)類型Auto；測試前速度1 mm/s；測試時速度2 mm/s；測試后速度1 mm/s；測試模式下壓，下壓距離50%。

1.3.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析和繪圖

采用SPSS 17.0數(shù)據(jù)分析軟件進行單因素方差分析和差異顯著性分析，采用Excel軟件對數(shù)據(jù)進行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同干燥方式對封鳊魚質(zhì)量損失的影響

達到干燥終點時自然、冷風、聯(lián)合、熱泵和冷凍干燥的時間分別為180、132、108、108、72 h，5種干燥方式對封鳊魚質(zhì)量損失影響極顯著(P<0.01)(圖1)。隨著干燥時間的延長，5種干燥方式的封鳊魚質(zhì)量損失隨時間的延長逐漸降低，可能是因為隨著水分含量的不斷減少，肌纖維逐漸收縮且相互間緊密連接，縮小了水分通道，導致水分從肌肉內(nèi)部向外部擴散的速率不斷降低，且干燥后期占主導機制的樣品中的物質(zhì)遷移方式都是內(nèi)部物質(zhì)轉(zhuǎn)移機制[3-4]。

圖1 不同干燥方式對封鳊魚干燥過程中質(zhì)量損失的影響

2.2 不同干燥方式對封鳊魚干燥速率的影響

冷凍干燥速率最快，熱泵其次，自然最慢，5種干燥方式對封鳊魚干燥速率影響極顯著(P<0.01)(圖2)。真空冷凍之所以速度最快是因為封鳊魚表面是真空狀態(tài)，內(nèi)外形成了大的壓力梯度，在此壓力梯度推動下，水分得以快速去除；熱泵干燥時，加熱使封鳊魚內(nèi)部產(chǎn)生較高的蒸汽壓力，在此壓力的推動下，水分能夠較快去除；自然干燥速率不穩(wěn)定，環(huán)境溫度、濕度、光照強度等均對其產(chǎn)生較大影響，所以干燥速率最慢。

圖2 不同干燥方式對封鳊魚干燥速率的影響

2.3 不同干燥方式對封鳊魚硫代巴比妥酸值的影響

硫代巴比妥酸值常用來衡量魚體脂肪氧化的程度，反映的是封鳊魚中多不飽和脂肪酸降解的二級產(chǎn)物的累積量和可以造成氧化產(chǎn)品不愉快氣味的羧基化合物的產(chǎn)生程度。干燥方式對封鳊魚的硫代巴比妥酸值影響極顯著(P<0.01)(圖3)，其中，自然干燥的封鳊魚硫代巴比妥酸值最高，為12.13 mg/kg，聯(lián)合干燥8.76 mg/kg，熱泵干燥7.68 mg/kg，冷風干燥6.46 mg/kg，冷凍干燥最低，為1.85 mg/kg，與Selmi等[5]的研究結(jié)果一致，自然干燥的封鳊魚脂肪氧化程度最嚴重，原因可能是自然干燥過程中的封鳊魚長時間受紫外線的照射，而紫外線極易使魚肉中的不飽和脂肪酸氧化。

圖3 不同干燥方式對封鳊魚硫代巴比妥酸值的影響

2.4 不同干燥方式對封鳊魚揮發(fā)性鹽基總氮的影響

水產(chǎn)品中的揮發(fā)性鹽基總氮是三甲胺、二甲胺、氨和其他一些揮發(fā)性胺類物質(zhì)的統(tǒng)稱，常作為水產(chǎn)品腐敗程度的重要評價指標之一[6-8]。隨著干燥方式的變化，封鳊魚的揮發(fā)性鹽基總氮依次為聯(lián)合干燥>熱泵干燥>自然干燥>冷風干燥>冷凍干燥，且揮發(fā)性鹽基總氮的變化極顯著(P<0.01)(圖4)。封鳊魚干燥過程中，溫度升高，微生物和原料魚中酶類作用加強，蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生氨及胺類等堿性物質(zhì)的程度加劇，這些物質(zhì)在魚體內(nèi)不斷積累，使得魚肉揮發(fā)性鹽基總氮的含量增大[9-12]，所以聯(lián)合干燥的封鳊魚揮發(fā)性鹽基總氮含量最高，而冷凍干燥最低。聯(lián)合干燥、熱泵干燥和自然干燥的封鳊魚揮發(fā)性鹽基總氮含量均超過最大接受限度值300 mg/kg[13]。

圖4 不同干燥方式對封鳊魚揮發(fā)性鹽基總氮的影響

2.5 不同干燥方式對封鳊魚水分活度的影響

食品中所含的水分分為自由水和結(jié)合水，只有自由水才能被微生物、酶和化學反應利用，即有效水，可用水分活度加以估量。所以降低食品的水分活度，就能有效抑制食品中微生物的生長活動和化學反應。不同干燥方式的封鳊魚水分活度約0.90，且干燥方式對封鳊魚的水分活度影響不顯著(P>0.05)(圖5)。

圖5 不同干燥方式對封鳊魚水分活度的影響

2.6 不同干燥方式對封鳊魚復水率的影響

復水率是衡量風干制品品質(zhì)的重要指標，反映了干燥方法對其理化性質(zhì)的影響，產(chǎn)品的復水性能主要取決于物料細胞和結(jié)構(gòu)的破壞程度[14-15]，通常，產(chǎn)品復水率越大，品質(zhì)越好。在干燥過程中如果物料內(nèi)部發(fā)生了不可逆轉(zhuǎn)的細胞破壞和錯位，導致細胞完整性喪失、毛細管收縮和組織結(jié)構(gòu)坍塌，復水率就會降低[16]。隨著干燥方式的變化，魚肉復水率發(fā)生極顯著的變化(P<0.01)，其中，經(jīng)冷凍干燥的魚肉復水率最大，為1.088，其次是冷風干燥1.052，熱泵干燥1.038，自然干燥1.032，聯(lián)合干燥最小，為1.006(圖6)。真空冷凍干燥封鳊魚復水率最

圖6 不同干燥方式對封鳊魚復水率的影響

大，是因為封鳊魚體內(nèi)的水分凍結(jié)后在真空的壓力差之下以升華的方式擴散轉(zhuǎn)移排出體外，使得封鳊魚表面和內(nèi)部產(chǎn)生大量孔隙，所以干品復水時，水分子也較容易進入魚肉組織中，復水率高，這與張國琛等[17-18]的研究結(jié)果一致；冷風、熱泵和自然干燥對封鳊魚的組織結(jié)構(gòu)影響較小，此時的魚肉肌纖維仍然緊密排列[19]，所以復水率低于真空冷凍干燥；聯(lián)合干燥的魚肉經(jīng)過熱風干燥后，收縮率較大，空隙塌陷，復水時水分較難滲入，導致其復水率最低[18]。

2.7 不同干燥方式對封鳊魚微觀結(jié)構(gòu)的影響

從魚肉的微觀結(jié)構(gòu)來看，冷風干燥和自然干燥的封鳊魚組織結(jié)構(gòu)相似，比較致密；熱泵干燥和聯(lián)合干燥的封鳊魚組織結(jié)構(gòu)遭到了一些破壞，致使其結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)塌陷；冷凍干燥的封鳊魚呈現(xiàn)出疏松多孔的結(jié)構(gòu)特征(圖7)。這是因為冷風干燥和自然干燥在低溫(<15 ℃)條件下進行，組織結(jié)構(gòu)上遭到的破壞程度較低；熱泵干燥和聯(lián)合干燥過程中溫度較高，魚肉表面水分快速蒸發(fā)，內(nèi)部水分由內(nèi)向外迅速擴散，造成肌肉發(fā)生快速收縮，組織塌陷[20]；冷凍干燥時，低溫使物料中的水分凍結(jié)成冰晶，隨后在真空條件下，冰晶直接升華成為水蒸氣，形成肌肉疏松多孔的結(jié)構(gòu)[21]。

圖7 不同干燥方式對封鳊魚微觀結(jié)構(gòu)的影響

2.8 不同干燥方式對封鳊魚質(zhì)構(gòu)特性的影響

全質(zhì)構(gòu)分析也被稱為2次咀嚼模式，本試驗選擇硬度、彈性和咀嚼性作為產(chǎn)品品質(zhì)的評價指標。硬度是指魚肉達到一定變形所需要的力，測定中指第1次壓縮時的最大峰值，單位用g表示；彈性是指變形魚肉在去除壓力后恢復到變形前的高度比率，測定中指用第2次壓縮與第1次壓縮的高度比值表示，彈性數(shù)值在0～1之間變化，數(shù)值越大，魚肉的口感越好；咀嚼性則是模擬魚肉咀嚼到可吞咽時所需的力。冷凍干燥、熱泵干燥、冷風干燥、聯(lián)合干燥和自然干燥的封鳊魚硬度依次降低，且差異極顯著(P<0.01)(表1)，魚肉在脫水過程中，肌肉中原纖維蛋白收縮，肌纖維組織結(jié)構(gòu)逐漸致密，導致魚肉質(zhì)構(gòu)變硬[22-23]，因此，魚肉的硬度應與干燥速率呈正相關(guān)，干燥速度越快，魚肉脫水越快，肌肉纖維的收縮力也越大，這個結(jié)果與干燥過程中的質(zhì)量損失結(jié)果一致。在彈性方面，冷風干燥、自然干燥、聯(lián)合干燥、熱泵干燥和冷凍干燥彈性依次遞減，且差異極顯著(P<0.01)，其中冷風干燥彈性最好，自然干燥次之，與熱泵干燥和聯(lián)合干燥相比，冷風干燥和自然干燥一直是在較低溫度下進行的，魚肉的結(jié)締組織被破壞的程度低，在水分蒸發(fā)的同時，肌纖維逐漸收縮且緊密連接；雖然冷凍干燥溫度最低，但封鳊魚的組織結(jié)構(gòu)疏松多孔，當受到外力擠壓作用，很容易發(fā)生不可逆的形變，空隙坍塌，所以其彈性反而不如冷風干燥[24]。在咀嚼性方面，冷風干燥、自然干燥、聯(lián)合干燥、熱泵干燥和冷凍干燥的封鳊魚咀嚼性逐漸降低，且差異極顯著(P<0.01)，其原因與彈性類似。

表1 不同干燥方式對封鳊魚質(zhì)構(gòu)特性的影響

注：同行不同字母表示差異顯著(P<0.05).

3 討 論

3.1 自然干燥的優(yōu)勢與不足

自然干燥是水產(chǎn)品的傳統(tǒng)干燥方法，也是最經(jīng)濟的方法，目前許多封鳊魚加工企業(yè)仍以自然干燥為主。由試驗結(jié)果可見，自然干燥的封鳊魚組織結(jié)構(gòu)和質(zhì)構(gòu)特性較好，僅遜色于冷風干燥；干燥速率最慢；硫代巴比妥酸值結(jié)果顯示，其脂肪氧化程度最高；揮發(fā)性鹽基總氮含量高于冷凍和冷風干燥，說明魚肉腐敗程度較高；復水率較差，僅高于聯(lián)合干燥；微觀結(jié)構(gòu)顯示自然干燥封鳊魚肌肉組織緊致、平滑。

3.2 真空冷凍干燥的優(yōu)勢與不足

真空冷凍干燥是通過調(diào)節(jié)溫度將物料中水分完全凍結(jié)成小冰晶，利用真空泵使箱體內(nèi)維持較低的真空度，使物料中的水分由固態(tài)冰直接升華成氣態(tài)水蒸氣，然后利用真空系統(tǒng)的冷阱將水蒸氣冷凝，達到降低物料水分含量的目的。由試驗結(jié)果可知，真空冷凍干燥的速率、魚肉的復水率均最高，脂肪氧化程度和魚肉腐敗程度均最低；微觀結(jié)構(gòu)和質(zhì)構(gòu)特性顯示，真空冷凍干燥封鳊魚肌肉組織疏松、多孔，肌肉彈性、咀嚼性差。

3.3 熱泵干燥的優(yōu)勢與不足

熱泵是一種自低溫熱源吸收熱量，在較高溫度下將有效熱能加以利用的熱能裝置，與普通的熱風相比，熱泵干燥充分的利用了干燥排出的水蒸氣潛熱，是一種新型的節(jié)能技術(shù)。由試驗結(jié)果可見，熱泵干燥速率較快，僅次于冷凍干燥；硫代巴比妥酸值低于自然和聯(lián)合干燥，說明熱泵干燥封鳊魚氧化程度比自然干燥和聯(lián)合干燥低；揮發(fā)性鹽基總氮值僅低于聯(lián)合干燥，說明熱泵干燥封鳊魚腐敗程度較高；魚肉復水率高于自然干燥和聯(lián)合干燥，說明熱泵干燥封鳊魚制品優(yōu)于自然干燥和聯(lián)合干燥封鳊魚；微觀結(jié)構(gòu)和質(zhì)構(gòu)特性顯示，熱泵干燥封鳊魚肌肉組織坍塌，彈性、咀嚼性較差。

3.4 聯(lián)合干燥的優(yōu)勢與不足

試驗中的聯(lián)合干燥指先進行冷風干燥，干至一定程度再熱風干燥，這樣在一定程度上消除了高溫干燥時產(chǎn)生的表面干燥效應的不利影響。由試驗結(jié)果可見，聯(lián)合干燥速率居中；硫代巴比妥酸值僅次于自然干燥，說明聯(lián)合干燥封鳊魚脂肪氧化程度較高；揮發(fā)性鹽基總氮值最高，說明聯(lián)合干燥封鳊魚腐敗程度最高；復水率最低，說明聯(lián)合干燥的封鳊魚干制品品質(zhì)最差；微觀結(jié)構(gòu)和質(zhì)構(gòu)特性結(jié)果顯示，聯(lián)合干燥封鳊魚肌肉組織坍塌嚴重，彈性、咀嚼性較差。

3.5 冷風干燥的優(yōu)勢與不足

試驗所用的冷風干燥是一種低溫、控濕風干方法。由試驗結(jié)果可見，冷風干燥速率僅高于自然干燥；硫代巴比妥酸值和揮發(fā)性鹽基總氮值僅高于冷凍干燥，說明與其他3種干燥方式相比，冷風干燥能夠有效降低干燥過程中封鳊魚的脂肪氧化和魚肉腐敗程度；復水率僅次于冷凍干燥，說明這種干燥方式所制封鳊魚品質(zhì)較好；微觀結(jié)構(gòu)和質(zhì)構(gòu)特性結(jié)果說明，冷風干燥封鳊魚肉質(zhì)緊致，彈性和咀嚼性最好。