周家萍,张文涛,孟梦,刘安军,于璟琳,*
(1.天津科技大学现代分析技术研究中心,天津300457;2.天津科技大学食品工程与生物技术学院,天津300457)
抹茶鱼松加工工艺及其挥发性成分的分析
周家萍1,张文涛2,孟梦2,刘安军2,于璟琳1,*
(1.天津科技大学现代分析技术研究中心,天津300457;2.天津科技大学食品工程与生物技术学院,天津300457)
探讨抹茶鱼肉松的加工工艺及其挥发性成分的分析。在单因素试验的基础上,采用Box-Behnken试验设计结合响应面分析法,以抹茶粉添加量、炒松时间、烘烤时间为考察因素,优化出最佳制作工艺。结果表明:抹茶鱼松的最佳制作工艺参数为:抹茶添加量5.95 g,炒松时间19 min,烘烤时间3 min。在此工艺条件下,产品絮状疏松,味道鲜美无腥味,感官评定得分与预测值无显著性差异。抹茶鱼松挥发性物质成分44种。
抹茶;鱼松;响应面
中国是世界淡水渔业大国,淡水鱼产量居世界第一,淡水鱼产业与人民生活息息相关,受到社会的高度关注,但由于企业技术与设备现代化程度不高、创新能力不够强等原因,中国的淡水鱼加工远远落后于发达国家[1]。在淡水鱼中,鲫鱼肉质细嫩,味鲜美,营养丰富,且价格较低,适用于鱼类制品加工[2]。鱼肉松是近年来市场上涌现出的新兴鱼类制品,它有效地克服了鱼类腥味顽固、剔刺困难等问题,受到了消费者的青睐[3]。目前市场上鱼肉松种类稀少,价格昂贵,针对市场需求开发一种新口味、新功能的低价鱼肉松,有助于鱼肉松产品的推广,乃至淡水鱼加工的发展。
1.1材料
鲫鱼:购于天津经济技术开发区乐购超市;抹茶粉:杭州艺福茶业有限公司;各种辅料购于天津经济技术开发区人人乐超市。
1.2主要设备
CP213电子分析天平:奥豪斯国际贸易(上海)有限公司;T200电子天平:常熟市双杰测试仪器厂;NBH3200电烤箱:日本松下电器产业株式会社;HW·SY系列电热恒温水浴锅:北京市长风仪器仪表公司;不锈钢蒸锅、平底炒锅、不锈钢刀具、不锈钢盆:余姚市华晶不锈钢金属制品厂。
1.3方法
1.3.1工艺流程[4]
原料选择→原料处理→盐溶去腥→β-CD除腥→蒸煮→去皮、骨刺→脱水→炒松→过筛→包装
1.3.2香辛料浓缩液的配制[5]
取生姜粉2 g、八角3 g、小茴香5 g、花椒2 g、桂皮0.5 g、丁香0.5 g,充分混合、捣碎,加水1 000 mL,加热煮沸,熬煮浓缩至汤汁约100 mL,过滤,得特制的去腥香料浓缩液。
1.3.3技术要点
1)原料选择
原料活鱼要求品质新鲜,个体较大,鱼肉纤维较长的鱼。本研究选取新鲜活鲫鱼为原料。
2)原料处理
选用新鲜鲫鱼,剔除腐败变质鱼。将原料鱼去头,方法是沿鳃盖骨切下并剁掉鱼尾,剖腹除去内脏,并刮去黑膜、淤血,在流水中洗净,然后切成鱼块。处理过程中,不要弄破鱼的苦胆,否则影响风味。
3)盐溶去腥[6]
将鱼片放入6%的NaCl溶液中,浸泡10 min,用流水漂洗3 min,再用0.3%的Na2CO3溶液浸泡5 min,用流水漂洗3 min(全程水温要小于10℃)。
4)β-环糊精(β-CD)除腥
将鱼放到1.5%β-CD溶液中,70℃下浸泡5 min,β-CD可以较好地除去腥味。
5)蒸煮
将处理后的鱼肉加入8%香料浓缩液,5%食醋,5%料酒充分混匀,放入蒸锅内用蒸气蒸15 min~20 min。
6)去皮、骨刺
从蒸锅内取出鱼后要趁热去除鱼皮,冷却后剔除鱼骨、刺,然后将鱼肉顺肌纤维拆碎。
7)脱水
取拆碎的鱼肉,放入烤箱中200℃烘烤10 min。
8)炒松
取脱水后的鱼肉,放入炒锅中,用中小火炒至鱼肉半干,发出香味时加入香精、抹茶粉和食盐,加完后继续反复翻炒,直至起松。
9)过筛
用筛网筛除未除尽的鱼刺及结成的小团,保证产品的均匀外观及食用时的安全性。
10)包装
进行真空包装,有效延长鱼肉松的保藏期。
1.4感官品质分析
感官评定小组由8人(4男4女)组成,按评定标准评定对抹茶鱼肉松的组织形态、色泽、滋味与气味、杂质进行评分,每项满分为2.5分,共10分。评价员对相同处理方法的3个样品进行打分,并计算其平均值作为这一样品的最终感官评分。评价标准见表1。
表1 抹茶鱼肉松感官评价标准Table 1Sensory evaluation standard of dried fish floss with Matcha
1.5质量指标检验方法[7]
理化检验及微生物指标检查依据GB/T 23968-2009《肉松》方法进行测定。
2.1单因素试验结果分析
2.1.1不同抹茶添加量对产品品质的影响
炒松时间20 min,烘烤时间3 min,分别在抹茶添加量为2、4、6、8、10 g条件下进行产品的制作,研究不同抹茶添加量对产品品质的影响,见表2。
表2 不同抹茶添加量对产品品质的影响Table 2Effect of Matcha ration on sensory evaluation of dried fish floss with Matcha
由表2可知,随着抹茶添加量的提高,产品的组织形态、色泽、滋味与气味、杂质和产品品质总分均呈现先增大后降低的趋势,当抹茶添加量为6 g时,产品的各项感官品质指标较高,产品质量较好。
2.1.2不同炒松时间对产品品质的影响
抹茶添加量6 g,烘烤时间3 min,分别在炒松时间为10、15、20、25、30 min条件下进行产品的制作,研究不同炒松时间对产品品质的影响,见表3。
表3 不同炒松时间对产品品质的影响Table 3Effect of frying time on sensory evaluation of dried fish floss with Matcha
由表3可知,随着抹茶添加量的提高,产品的组织形态、色泽、滋味与气味、杂质和产品品质总分均呈现先增大后降低的趋势,当炒松时间为15 min~20 min时,产品的各项感官品质指标较高,产品质量较好。
2.1.3不同烘烤时间对产品品质的影响
抹茶添加量6 g,炒松时间20 min,分别在烘烤时间为1、2、3、4、5 min条件下进行产品的制作,研究不同烘烤时间对产品品质的影响,见表4。
表4 不同烘烤时间对产品品质的影响Table 4Effect of baking time on sensory evaluation of dried fish floss with Matcha
由表4可知,随着烘烤时间的延长,产品的组织形态、色泽、滋味与气味、杂质和产品品质总分均呈现先增大后降低的趋势,当烘烤时间为2 min~3 min时,产品的各项感官品质指标较高,产品质量较好。
2.2响应面优化试验结果
根据单因素试验结果,采用Box-Behnken设计和响应面分析法(Response Surface Methodology,RSM),以抹茶添加量、炒松时间、烘烤时间为考察因素,优化抹茶鱼松的制作工艺。因素水平编码见表5,试验设计及结果见表6。其中,基本配方为(按总共1 000 g计):鱼肉1 200 g,香辛料浓缩液100 mL。
对试验结果进行回归分析,以抹茶鱼肉松品质总分为响应值,经回归拟和后,各试验因子对响应值的影响可通过如下回归方程表示。品质总分=+9.64-0.065A-0.22B+0.27C-0.32AB+0.017AC-0.033BC-0.45A2-0.56B2-0.19C2
表5 Box-Behnken试验因素水平表Table 5Factors and levels in the Box-Benhnken central composite design
表6 试验设计及结果Table 6Experimental designs and results
2.3抹茶鱼肉松品质分数的方差分析和响应面分析
2.3.1模型方差分析
对模型进行方差分析,用模型对抹茶鱼肉松品质分数进行分析和预测,探讨3个因素对抹茶鱼肉松品质的影响,结果见表7。
由表7可知,对抹茶鱼松品质所建立的回归模型极显著(P<0.01),失拟项不显著(P>0.05),该模型的复相关系数R2=0.989 0,表明该模型与实际情况拟合较好。在所选的各因素水平范围内,各因素对抹茶鱼松质量下降值的影响顺序为:烘烤时间>炒松时间>抹茶添加量。表7显示,一次项B、C,二次项A2、B2、C2对抹茶鱼松品质的影响极为显著(P<0.01);一次项A对抹茶鱼松品质的影响为显著(P<0.05);交互项AB、AC、BC对抹茶鱼松品质的影响不显著(P>0.05)。
表7 回归方程的方差分析表Table 7Analysis of variance for variables on quadratic regression equation
2.3.2响应曲面分析
响应面优化模型中A、B、C(抹茶添加量、炒松时间、烘烤时间)交互作用对抹茶鱼松感官品质的影响如图1、图2、图3所示。
图1 抹茶添加量与炒松时间对抹茶鱼松感官品质影响的响应面图Fig.1Response surface and contour plot for effect of Matcha ration and the frying time on sensory evaluation of dried fish floss with Matcha
图2 抹茶添加量与烘烤时间对抹茶鱼松感官品质影响的响应面图Fig.2Response surface and contour plot for effect of Matcha ration and the baking time on sensory evaluation of dried fish floss with Matcha
图3 炒松时间与烘烤时间对抹茶鱼松感官品质影响的响应面图Fig.3Response surface and contour plot for effect of the frying and baking time on sensory evaluation of dried fish floss with Matcha
由图1可知,随着抹茶添加量的增大与炒松时间的增大,产品品质得分先升高后降低,等高线形状椭圆形,抹茶添加量和炒松时间的交互作用对产品品质的影响极显著。由此可见选择合适的抹茶添加量与炒松时间,可以一定程度提高产品品质。由图2可知,随着抹茶添加量的增加与烘烤时间的延长,产品品质得分先上升后又缓慢下降,等高线形状椭圆形,说明抹茶添加量与烘烤时间的交互作用对产品品质的影响也极显著。由图3可知,随着炒松时间的增大和烘烤时间的延长,产品品质得分缓慢升高后迅速下降,炒松时间与烘烤时间的交互作用对产品品质也有显著影响。因此,在实际生产中,通过控制抹茶添加量、炒松时间、烘烤时间可以获得品质较高的抹茶鱼松。
2.3.3验证试验
根据软件分析结果结合实际得抹茶鱼松的最佳工艺参数为:抹茶添加量5.95 g,炒松时间19 min,烘烤时间3 min。为了验证模型的有效性,根据最佳条件,分别做3组验证性试验,验证结果为:其感官品质得分的平均值为9.75,与预测值非常接近,因此进一步验证了试验结果。
2.4抹茶鱼松挥发性成分的GC-MS总离子色谱图
抹茶鱼松进行GC-MS分析,得到的总离子流色谱图如图4所示。
2.5抹茶鱼松的挥发性成分鉴定结果表
图4 抹茶鱼松挥发性物质的GC-MS分析总离子色谱图Fig.4The GC-MS chromatograms of volatile compounds of the dried fish floss with Matcha
将抹茶鱼松样品的挥发性成分GC-MS分析的总离子色谱图进行分析,通过计算机标准质谱图库检索、各组份的质谱图分析及与文献报道的质谱数据分析,并通过归一化定量,其结果见表8。
表8所示表明,原味鱼松共含有23种挥发性物质,添加抹茶后加工的抹茶鱼松共含有44种挥发性物质,其中醇类占主要部分含有12种,醛类有8种,酸类有2种,酮类占3种,醚类含有1种,吡嗪、呋喃、嘧啶类共含有8种,烷烃、烯烃、芳香烃类共含有10种。
表8 抹茶鱼松的挥发性成分的GC-MS分析Table 8Volatile compounds identified from the dried fish floss with Matcha
续表8抹茶鱼松的挥发性成分的GC-MS分析Continue table 8Volatile compounds identified from the dried fish floss with Matcha
利用响应面软件优化抹茶鱼松的最佳工艺条件,得出对产品品质影响的3个因素显著性顺序为:烘烤时间>炒松时间>抹茶添加量。在分析上述因素对整个反应的交互作用基础上,结合实际得抹茶鱼松的最佳工艺参数为:抹茶添加量5.95 g,炒松时间19 min,烘烤时间3 min。在本试验范围内建立的二次线性回归模型准确有效,制得的鱼松样品絮状疏松,无结头,焦头;有光泽,有抹茶肉松特有的颜色;味道鲜美无异味,咸度适口,有特有茶香味,无杂质,有鱼香味无鱼腥味,产生挥发性物质成分44种,抹茶鱼松是一种营养丰富的鱼松,开发前景广阔。
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Reasearch on the Processing Technology and Volatile Components Analysis for Dried Fish Floss with Matcha
ZHOU Jia-ping1,ZHANG Wen-tao2,MENG Meng2,LIU An-jun2,YU Jing-lin1,*
(1.Research Center for Modern Analysis Techniques,Tianjin University of Science and Technology,Tianjin 300457,China;2.College of Food and Biotechnology,Tianjin University of Science and Technology,Tianjin 300457,China)
The processing technology for dried fish floss with Matcha was studied.Based on the results of single factor tests,the processing technology,including the Matcha ration,the frying time and baking time,were optimized using Box-Behnken center composite design combined with response surface technology.The results obtained from the study showed that the processing technology conditions were:Matcha addition of 5.95 g,frying time of 19 min,baking time of 3 min.Under the above condition,the product had good flavor and taste,and there was no significant difference between the experiment results and the model prediction.
Matcha;dried fish floss;response surface methodology
10.3969/j.issn.1005-6521.2015.16.025
2015-02-07
国家自然科学基金青年科学基金项目(31401651);农业部项目(201303082-3)
周家萍(1987—),女(汉),助理实验师,硕士,研究方向:营养与食品卫生。