酶法脱脂对鮰鱼品质及干燥特性的影响

王　旋，张　鹏，杨　方，许艳顺，姜启兴，夏文水

（江南大学食品学院，食品科学与技术国家重点实验室，江苏无锡214122）

酶法脱脂对鮰鱼品质及干燥特性的影响

王旋，张鹏，杨方，许艳顺，姜启兴，夏文水*

（江南大学食品学院，食品科学与技术国家重点实验室，江苏无锡214122）

为推动鮰鱼加工产业的发展，采用碱性脂肪酶对鮰鱼进行脱脂处理，通过感官评价、理化指标以及色差、质构和硫代巴比妥酸法（TBARS）等方法研究鮰鱼品质和干燥特性的变化。结果表明：随着脱脂率的升高，鱼片土腥味物质含量降低，腥味感官评分显著下降（p＜0.05）；50℃热风干燥34 h后，脱脂率为55%的干制品的硬度降至（391.98± 39.15）g，低于未脱脂样品（p＜0.05），色泽变得明亮红润、有光泽，并且在整个干燥过程中干燥速率高于对照组，脂肪氧化程度低于对照组（p＜0.05）。酶法脱脂有利于提高新鲜鮰鱼片及其干制品的品质，为鮰鱼精深加工提供理论基础。

鮰鱼，酶法脱脂，土腥味，干燥特性

鮰鱼（Channel Catfish，Ictalurus Punctatus）亦称美洲鲶、沟鲶，原产于北美洲，为淡水温水性鱼类，其体表光滑无鳞，肌间刺少且肉质鲜美，营养丰富［1］。1984年引入我国，经过近30年的发展，产量由2000年的不到5万吨上升到2013年的24.7万多吨，与美国养殖产量几乎持平［2-3］。目前，我国鮰鱼产品出口形式单一，以冷冻鮰鱼片为主［3］，精深加工及综合利用不足。鮰鱼土腥味大、易于氧化酸败、脱水干燥效率低是制约其深加工的主要原因。研究表明鮰鱼脂肪含量与这些因素密切相关［4-8］，因而考虑在对鮰鱼进行深加工前进行脱脂处理。

目前常用的脱脂方法有压榨法、有机溶剂萃取法、碱皂化法和酶法等。压榨法在除油脂的过程中会破坏鱼类原有的形状，故多用于鱼松和鱼粉等的加工［9］；碱皂化法脱脂会破坏蛋白质等营养成分，影响产品的质量和口味［10］；溶剂萃取法脱脂会造成有机溶剂残留的问题，存在一定的安全隐患［11］；而酶法脱脂作用条件温和，能专一性的水解甘油三酯的酯键，安全性高，易于控制，不会污染环境，已经成为绿色食品加工的重要脱脂方法［12］。任小青［13］、徐海菊等［14］已将酶法脱脂技术应用在鲶鱼和大黄鱼上，均取得了较好的效果。

为推动鮰鱼加工产业的发展，本研究重点探讨酶法脱脂对鮰鱼品质及干燥特性的影响，为鮰鱼精深加工提供指导。

1　材料与方法

1.1材料与仪器

鮰鱼购自江苏省无锡市雪浪菜市场，体重约1.52 kg/条，加冰保鲜运回实验室后马上进行预处理；碱性脂肪酶酶活20000 U/g，购自深圳绿微康生物工程有限公司；土臭素（GEO）和2-甲基乙茨醇（2-MIB）混和标样（色谱纯）购自Sigma公司；石油醚（沸程为30～60℃）、甘氨酸、氢氧化钠、三氯甲烷（氯仿）、甲醇、无水硫酸钠、三氟化硼、正己烷、三氯乙酸（分析纯）、2-硫代巴比妥酸（TBA，生化试剂）等化学试剂购自国药集团化学试剂有限公司。

GZX-GF-101-S/BS型电热恒温鼓风干燥箱上海跃进医疗器械厂；TA-XT2i型质构仪英国Stable Micro System公司；UltraScan Pro1166型高精度分光测色仪美国Hunter lab公司；KDN-2C型定氮仪上海纤检仪器有限公司；SX24-10型箱式电阻炉上海实验仪器总厂；DK-8AXX型恒温水浴锅上海一恒科技有限公司。

1.2实验方法

1.2.1鮰鱼脱脂方法将鲜活鮰鱼清洗，去头、去尾、去皮后切成（1.5±0.2）cm厚的鱼片，质量在3555 g/片，按1∶3的鱼液比，在一定温度、pH和酶浓度的碱性脂肪酶酶液中浸泡一定的时间后，用清水冲洗，沥干后备用。通过响应面实验得出，脱脂率55%的样品脱脂工艺为：酶添加量41 U/mL、温度36℃、时间60 min、pH 9.0；脱脂率25%的样品脱脂工艺为：酶添加量30 U/mL、温度50℃、时间60 min、pH 9.2。

1.2.2脱脂前后鮰鱼片干燥特性的研究将脱脂前后的鱼片沥干水分，单层均匀平铺于热风干燥箱内，在50℃、风速1.2 m/s的条件下测定不同时间下样品质量的变化，按下式计算干燥速率［15］：

式（1）中，mi为ti时刻的样品质量，g；mi+1为ti+1时刻的样品质量，g。

以未脱脂鱼片为对照，考察不同脱脂率（25%、55%）对鱼片干燥特性、脂肪氧化、色泽和质构的影响。

1.2.3分析方法

1.2.3.1脱脂率计算分别测定脱脂前后鮰鱼片（干基）中脂肪含量，按下式计算脱脂率［10］：

式（2）中，P0为脱脂前鮰鱼片中脂肪含量（干基）；P为脱脂后鮰鱼片中脂肪含量（干基）。

1.2.3.2基本成分的测定水分：参照GB 5009.3-2010；粗脂肪：参照GB/T 14772-2008；粗蛋白：参照GB/T 5009.5-2010；灰分：参照GB/T 5009.4-2010；硫代巴比妥酸值（TBARS）：比色法［16］。

1.2.3.3土腥味物质的测定参照Christina MD［5］的方法，通过微波蒸馏-固相微萃取-气质联用检测土腥味物质2-MIB和GEO。

1.2.3.4腥味感官评价分别取3 g脱脂前后样品置于15 mL样品瓶中，60℃水浴加热5 min［17］，以腥味为指标，由12名感官评定员采用综合评分法对脱脂前后的样品进行品评［18-19］。评分标准为：5分，腥味很重；4分，腥味较重；3分，腥味一般；2分，腥味轻；1分，腥味很轻；0分，无腥味（蒸馏水作为参照）。

1.2.3.5质构分析采用穿刺实验［20］：实验使用TAXT2i型质构仪，P/2N针型探头（直径2 mm），测前速度为2 mm/s，贯入速度1 mm/s，测后速度2 mm/s，压缩程度50%，每组实验重复5次，取平均值。

1.2.3.6色差分析室温下使用UltraScan Pro1166高精度分光测色仪测定样品的亮度L*、红度a*、黄度b*，每组实验重复5次，取平均值。

1.3数据处理

使用软件Microsoft Excel 2007和SPSS 17.0进行数据分析和处理，计算平均值、RSD值及进行显著性分析，p＜0.05表示差异显著。

2　结果与分析

2.1脱脂前后鮰鱼片腥味的变化

人类具有觉察极低浓度有效气味的能力，这点远远超过化学分析中仪器方法测定的灵敏度。到目前为止，感官评价仍然被认为是腥味研究最为方便快捷和最有效的方法［21］。人体对2-MIB和GEO的嗅觉阈值分别为0.6 μg/kg和0.9 μg/kg［22］。

表1　脱脂前后鮰鱼土腥味物质含量和感官评分的变化Table 1　Sensory evaluation and muddy compounds in channel catfish fillets before and after defatting process

由表1可知，脱脂前鮰鱼肉中GEO和2-MIB含量分别为（1.27±0.4）μg/kg和（2.36±0.3）μg/kg，脱脂55%后GEO和2-MIB含量则分别降至（0.43±0.1）μg/kg和（0.87±0.2）μg/kg。脱脂前腥味感官评分为（4.6±0.3）分，25%脱脂率的样品为（3.7±0.4）分，55%脱脂率的样品为（2.1±0.2）分，55%组与对照组相比腥味降低了54%。Martin［4］、DeWitt［5］、Brown等［6］研究指出GEO和2-MIB是导致鮰鱼土腥味大的主要原因，而这两种物质主要蓄积在脂肪中；在纯水中如果含有微量的这些物质，就会产生不愉快的土腥味、泥土味和霉味［23］。Peter B Johnsen等［17］研究发现腥味物质的含量的高低与鱼体脂肪含量的高低有一定的相关性，脂肪含量高的组织其腥味物质的含量也更高。本实验也证实通过酶法脱脂降低脂肪含量的方法能够显著（p＜0.05）降低鮰鱼的土腥味。

2.2鮰鱼脱脂前后理化指标的变化

鮰鱼片脱脂前后鮰鱼理化指标的变化如表2所示，比较对照组和脱脂后鱼片可以看出，随着脂肪含量降低，TBARS值显著（p＜0.05）下降，由脱脂前的0.23 mg丙二醛/kg分别下降至0.2 mg丙二醛/kg和0.13 mg丙二醛/kg，说明脱脂对抑制鮰鱼脂肪氧化具有一定的作用。水分含量有所升高，这可能是因为随着脂肪组织的分解，部分溶剂水填充了脂肪组织的空缺而导致的。蛋白质的含量略有下降，由脱脂前的16.35%左右分别下降至脱脂后的15.96%和15.62%，这是因为酶解过程发生在水相体系中，鱼片在pH 9.2酶液中浸泡1 h左右，部分水溶性蛋白溶出以及碱性条件下部分蛋白溶解所导致的。灰分含量在脱脂前后及不同脱脂条件下，并没有明显的变化。总体来讲，脱脂对鮰鱼片品质的影响最主要的是脂肪含量和TBARS值的降低，对其他理化指标的影响相对较小。

表2　脱脂前后鮰鱼理化指标的变化Table 2　Chemical compositions changes in channel catfish fillets before and after defatting process

2.3脱脂处理对鮰鱼片干燥曲线的影响

图1　脱脂前后鮰鱼热风干燥曲线Fig.1　Drying curves of channel catfish fillets before and after defatting process

从图1可以看出不同处理的鮰鱼片的干燥曲线呈连续下降趋势，样品中水分含量逐渐减少，在最初3 h内，脱脂前后样品的水分含量变化基本一致。但是随着干燥时间的延长，达到相同的水分含量所需要的时间逐渐发生改变，当样品水分含量达到1 kg/kg干物质时，对照组需要33 h，脱脂率25%的样品需要27 h，而脱脂率55%的样品仅需20 h，并且这种差异随着干燥时间的延长越来越明显。

不同处理的鮰鱼片的干燥速率曲线如图2所示，可以看出脱脂后干燥速率有明显的升高，在干燥1～3 h期间，脱脂率为55%的样品干燥速率在0.0596 kg/kg·h左右，对照组仅在0.0483 kg/kg·h左右，这可能是因为酶法脱脂后，脂肪组织被分解，减少了鱼片内部水分扩散的阻力，使得内部水分扩散速率增加，从而提高了干燥速率。总体来讲，酶法脱脂处理后的样品可以缩短干燥时间，提高干燥速率，节约了干燥过程中的能耗。

图2　脱脂前后鮰鱼热风干燥速率曲线Fig.2　Drying rate curves of channel catfish fillets before and after defatting process

2.4脱脂对鮰鱼干制过程中脂肪氧化酸败的抑制效果

图3　脱脂前后鮰鱼在干燥过程中TBARS值的变化Fig.3　Changes in channel catfish fillets of different defatting treatment on TBARS value during drying process

TBARS法是测量生物组织脂质过氧化的应用最多的方法，这种方法相对简单，而且一般与感官分析的结果有很好的相关性，随着脂肪氧化程度的加深，次级产物不断增多，TBARS值不断增大［24］。从图3可以看出随着干燥时间的延长，TBARS值变化的总趋势是上升的，表明鮰鱼片在干燥过程中脂肪氧化酸败程度越来越严重，但是仍远远低于优质肉制品中允许的最大TBARS值5 mg丙二醛/kg。比较对照组和脱脂率为25%和55%的样品干燥过程中TBARS值变化曲线可以发现，实验组TBARS值在整个干燥过程中始终低于对照组，且一直存在显著性差异（p＜0.05）。说明脱脂对鮰鱼干制品的氧化酸败有较明显的抑制作用。

2.5脱脂前后鮰鱼干制品色泽和质构的变化

将对照组、脱脂率为25%和55%的样品分别在50℃、风速1.2 m/s的条件下干燥至终点水分含量40%，其色泽和质构的变化如表3所示。与对照组相比，脱脂率为25%和55%的样品硬度显著（p＜0.05）降低，由（610.69±54.55）g分别降至（512.57±26.09）g和（391.98±39.15）g，这说明脱脂处理后能够有效提高表面水分扩散速率，缓解表面硬化现象所带来的不良影响，不仅可以提高干燥效率，而且能够降低脱水后产品的表面硬度，改善干制品的品质。此外，从表3中也可以发现脱脂前后鮰鱼干制品的颜色也发生了较明显的改变。对照组颜色比较暗淡，没有光泽，a*值为（2.06±0.15），而脱脂率55%的样品a*值为（2.40±0.10），可以看出其颜色稍红润一些，同时与对照组相比脱脂率为25%和55%的样品L*和b*值显著升高（p＜0.05）。结果表明脱脂后的样品更有光泽，且脱脂率越高的样品这种变化更显著。

表3　脱脂前后鮰鱼干制品色泽和质构的变化Table 3　Texture and color changes in drying channel catfish fillets before and after defatting process

3　结论

土腥味物质GEO和2-MIB分别由脱脂前的（1.27± 0.4）μg/kg和（2.36±0.3）μg/kg下降至脱脂后（脱脂率55%）的（0.43±0.1）μg/kg和（0.87±0.2）μg/kg，腥味感官评分也由（4.6±0.3）分下降至（2.1±0.2）分（脱脂率55%），与对照组相比腥味降低了54%，并且样品TBARS值显著降低（p＜0.05），而其他理化指标的变化并不明显（p＞0.05）。干燥实验结果表明，脱脂对抑制鮰鱼干制品的氧化酸败有较明显的作用，在整个干燥过程中TBARS值明显低于对照组（p＜0.05），干制品硬度由（610.69±54.55）g降至（391.98±39.15）g（脱脂率55%），色泽变得明亮红润，有光泽。综上所述，酶法脱脂处理能够降低鮰鱼片的土腥味，抑制脂肪氧化酸败，缩短其在干制过程中的干燥时间，提高干燥效率，节约干燥能耗，并使干制品的品质变好。

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Effect of enzymatic degreasing technology on channel catfish processing properties

WANG Xuan，ZHANG Peng，YANG Fang，XU Yan-shun，JIANG Qi-xing，XIA Wen-shui*
（State Key Laboratory of Food Science and Technology，School of Food Science and Technology，Jiangnan University，Wuxi 214122，China）

To promote the development of channel catfish（Ictalurus Punctatus）processing industry，the raw material characteristics and processing properties of different degreasing rate fillets by alkaline lipase were compared.Sensory analysis，physical and chemical indicators，color measurement，texture analysis and TBARS were used in the research.Results showed that the musty components content and sensory score of musty odor of the degreasing samples decreased significantly（p＜0.05）with the increase of degreasing rate.After drying for 34 h at 50℃，the hardness of the degreasing samples（degree of 55%）decreased to（391.98± 39.15）g，which were significantly less than controls（p＜0.05）.The degreasing dried samples became brighter and a*value was higher.The drying rate of the degreasing samples were higher than controls and TBARS of degreasing dried sample was lower（p＜0.05）.In conclusion，enzymatic degreasing could improve the quality of the fresh channel catfish fillets and drying properties.This provides guidance for the development delicious channel catfish products.

channel catfish；enzymatic degreasing；musty odor；drying properties

TS254.1

A

1002-0306（2015）16-0100-04

10.13386/j.issn1002-0306.2015.16.012

2014-12-19

王旋（1992-），男，硕士研究生，研究方向：水产品加工，E-mail：jiangnanwx91@163.com。

夏文水（1958-），男，教授，研究方向：食品与水产品精深加工，E-mail：xiaws@jiangnan.edu.cn。

现代农业产业技术体系建设专项（CARS-46）；苏北富民强县项目（BN2014052）；江苏省水产三新工程项目（D2013-7）。