不同糟制温度对糟鱼品质的影响

2019-10-30 09:35姜启兴夏文水许艳顺
食品与生物技术学报 2019年9期
关键词:鱼块质构鱼肉

曹 雪, 姜启兴, 夏文水, 许艳顺, 王 斌

(江南大学 食品学院,江苏 无锡 214122)

糟鱼是我国民间传统食品,由海水鱼或淡水鱼经数道工序加工制成,以其独特的风味口感深受沿湖沿海居民的喜爱。我国的传统糟鱼是一种颇具开发潜力的优质发酵鱼制品,但这一传统美食目前大多是由地方进行作坊式生产,规模较小,受季节影响大,生产工艺多凭经验,产品的安全性和食用品质难以保障[1-2]。

目前国内关于糟鱼工业化生产技术研究的报道相对较少,各项研究主要集中于糟鱼营养价值分析[2]、配方调配[3]等方面。张潇等[4]在研究酢鱼产品生物安全性时表明,20℃的发酵温度更能够兼顾产品品质和工业生产效率。另外,在国外Plaa som、Som fak[5]、Som-fug[6]等报道了固态发酵鱼制品的研究。温度是影响微生物发酵、产香的重要因素,传统糟鱼制作受季节局限性,温度无法控制,从而导致产品品质一致性差。不同的发酵条件尤其是发酵温度会导致这些产品在微生物生长、风味及感官品质等方面差异较大。因此,了解糟鱼在不同糟制温度条件下品质的变化,设计工业化控温糟制工艺,对于提高产品的品质、安全性和一致性具有重要的意义。作者以草鱼作为原料,通过对糟鱼在不同糟制发酵温度条件下的微生物学特性、理化性质的测定及感官评定的分析,系统研究了糟鱼发酵过程的产品品质变化规律,旨为传统固态发酵鱼的精深加工和工业化生产提供指导。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

草鱼、糯米、酒曲:购于无锡市华润万家超市。

TA-XT2i质构仪:英国Stable Micro Systems公司产品;CR-400色差仪:日本Konica Minolta公司产品;分光光度计:UV2100型,上海尤尼柯仪器公司产品;EL20型pH计:梅特勒-托利多仪器上海有限公司产品;DM2000生物显微镜、RM2235石蜡切片机:德国 Leica产品;高速冷冻离心机:Sigma公司产品;立式台式杀菌锅、超净工作台、恒温培养箱、恒温干燥箱:上海跃进医疗器械厂产品。

1.2 实验方法

1.2.1 糟鱼的制备

1)鱼块制备 鲜活草鱼宰杀后去头、去内脏,冲洗干净后沿鱼体侧线取背部鱼肉,并将鱼切成4cm×4 cm×2 cm的鱼块,鱼块均匀覆以鱼块质量12%的盐,15℃下干腌2~3 h。腌制完毕后,流水冲去表面多余盐分,于55℃干燥箱中热风干燥,至鱼块水分质量分数达到55%左右。

2)酒糟制备 将糯米清洗后浸泡于水中,在室温下浸泡6 h,然后进行蒸制,30 min后取出,用无菌冷水冲淋使快速降温。沥干水分后加入米饭质量0.8%的酒曲,酒曲均匀拌于米饭中并搭窝,加盖密封后于30℃恒温培养箱中发酵4 d后使用。

3)糟制 干燥后的鱼块与酒糟按质量比1∶2均匀码放于发酵罐中,发酵罐底部先放一层酒糟,然后层鱼层酒糟,最上层用酒糟封严,于 4、10、15、20℃下糟制一定时间。

1.2.2 pH值的测定参考GB/T 9695.5-2008有修改。精确称取10 g鱼肉,加入90 mL蒸馏水用高速分散机进行匀浆,匀浆结束后立即用pH计测定样品的pH值,重复测定3次。

1.2.3 总酸含量的测定参照Ikenebomeh法[7]进行测定。

1.2.4 微生物分析参照GB4789.2-2010有修改。取5 g样品于无菌均质袋中,加入45 mL无菌生理盐水,用拍打式均质器均质3 min。吸取上清液1 mL,等梯度稀释样品。选择3个合适稀释度,每个稀释度取0.1 mL进行稀释涂布,培养后微生物计数。酵母菌用酵母膏胨葡萄糖琼脂培养基(YPD),30℃下培养36 h;乳酸菌用MRS培养基,30℃下培养48 h;葡萄球菌用甘露醇氯化钠琼脂培养基(MSA),30℃下培养48 h;肠道菌用结晶紫中性红胆盐琼脂(VRBA)培养基(VRBA),37 ℃下培养 24 h。

1.2.5 挥发性盐基氮 (TVBN)含量的测定参照GB/T 5009.44-2003。

1.2.6 硫代巴比妥酸(TBARS)参照Buege J A等[8]方法进行测定。用硫代巴比妥酸(TBA)表示鱼肉氧化酸败程度。取2.5 g碎肉,加入10 mL体积分数10%三氯乙酸溶液高速均质30 s,4℃ 5 000 g离心5 min,过滤上清液,取过滤液5 mL与5 mL 0.02 mol/L TBA溶液混合,沸水浴加热20 min,迅速冷却20 min,在532 nm处测吸光值。空白由5 mL三氯乙酸溶液与5 mL TBA溶液混合。TBA值用丙二醛(MDA)的质量分数表示,单位为mg/kg样品。

1.2.7 氨基态氮(ANN)含量的测定采用甲醛滴定法[9]。

1.2.8 色泽和质构分析将样品切成2 cm×2 cm×1 cm的小块,室温下用色差仪直接测定鱼肉的L*、a*和b*值。每组样品至少重复3次。将样品切成2 cm×2 cm×1 cm的小块,采用TA-XT2i质构仪测定鮰鱼肉的硬度、弹性、内聚性、胶粘性和咀嚼性。测试条件:采用p/25测试探头,下压方向与肌肉纤维的走向垂直,压缩形变50%,触发力5 g,测试前速度5 mm/s,测试速度1 mm/s,测后速度5 mm/s。每组样品至少重复5次。

1.2.9 感官评定采用嗜好性分析法。将完整糟鱼样品成块置于品尝盘中,对样品随机编号,组织20位食品专业教师和研究生对糟鱼进行感官评定,采用评分法进行打分,评定标准见表1。

表1 糟鱼感官评分标准Table 1 Sensory evaluation standard of wine-lees fish

1.2.10 数据统计所有数据使用SPSS 22.0处理分析,使用Origin 8.5绘图。

2 结果与分析

2.1 糟制温度对pH和酸度的影响

图1 不同温度条件下糟鱼糟制过程中pH和酸度变化Fig.1 Changes in pH and TA in wine-lees fish during wine-lees fermentation at different temperatures

由图1可知,鱼肉糟制前的pH初始值在6.71左右,随着糟制时间的延长,各温度条件下的糟鱼pH逐渐下降,滴定酸度随之逐渐增加,温度越高,pH和酸度的变化速率越快,这主要是由于温度越高,产酸微生物生长越快,产酸增多导致的,这可以从图2中乳酸菌、葡萄球菌的生长趋势中得到证实。糟制发酵至30 d时,20℃下的鱼肉pH达到了5.14,而4℃条件下的样品pH还在5.87左右,表明温度对

2.2 糟制温度对微生物的影响

图2显示了糟鱼糟制过程中微生物的变化。作为影响糟鱼糟制发酵品质的重要因素,作者分析了糟制过程中酵母菌、乳酸菌、葡萄球菌以及肠杆菌等4种菌种的变化趋势。首先,在糟鱼的发酵过程当中,随着时间的推移,酵母菌(图 2(a))、乳酸菌(图 2(b))和葡萄球菌(图 2(c))的生长基本呈先上升后缓慢下降的趋势,且温度越高,微生物越快进入稳定期或衰亡期。15℃和20℃条件下糟制时,酵母菌在20 d和15 d时对数值分别达到6.3和6.5,而后基本维持5.5~6.0的平稳状态直至发酵成熟末期,10℃下的酵母菌在25 d时才达到6,而4℃下的酵母菌生长在这30 d中一直呈现上升趋势且菌落数处于相对较低水平,这可能是由于低温条件造成的微生物生长延滞。乳酸菌作为糟鱼中的另一种优势菌,其数量和生长趋势与酵母菌生长较为相似。葡萄球菌数量较乳酸菌和酵母菌略低,且糟制中后期呈较明显的下降趋势。推测原因可能是糟制发酵的微氧条件,以及pH下降造成的酸性环境导致葡萄球菌在发酵中后期的生长被抑制[10]。

图2(d)呈现的是糟鱼样品中肠道菌的变化趋势,从图中可看出初始肠道菌数对数值在2.5左右,随着时间的变化,其生长繁殖大致呈下降趋势,且糟制温度越高,下降速度越快,应该是其他优势菌的生长抑制了肠道菌的生长繁殖。Lücke F K等[11]的研究表明发酵肉中pH的下降以及乳酸菌产生的细菌素会抑制杂菌微生物的生长。另外,20℃条件下的糟鱼肉在5 d时达到了一个3.3的峰值,结合预实验时期的高温(30℃)糟制发酵结果可发现,过高的糟制温度会导致肠道菌等有害菌的迅速生长,进而引起产品品质的劣化,也会影响其他有益菌的生长繁殖。

图2 不同温度条件下糟鱼糟制过程中微生物变化Fig.2 Microbiological changes in wine-lees fish during wine-lees fermentation at different temperatures

通过酵母菌、乳酸菌和葡萄球菌等微生物在糟制过程中对鱼肉的协同发酵作用,使得产品的质构、色泽、风味、滋味等方面在发酵熟化期间得到了较大提升。

2.3 糟制温度对TVB-N的影响

挥发性盐基氮(TVB-N)是动物性食品在酶和细菌的作用下使蛋白质降解而产生的氨及胺类等碱性含氮物质,是反映肉类腐败变质的重要指标。

由图3可知,在各个发酵温度下,糟制5 d后的样品TVB-N值均随时间的延长而上升,且糟制温度越高,其上升的速率越快,但糟制期间所有样品均未超过新鲜标准(25~30 mg/hg)。糟制前的鱼肉呈现较高水平的TVB-N值,主要是由于在较高的干燥温度下,鱼肉中的内源酶作用以及存在的微生物生长繁殖,从而造成蛋白质的部分降解[12]。糟制5 d时,鱼肉的TVB-N值较糟制前有大幅下降,这可能是由于糟制前鱼肉已经干燥,水分质量分数(55%左右)较低,糟制后,鱼肉吸水增重稀释了TVB-N的浓度,使得TVB-N的比例有所下降;另外,也可能是由于糟制开始后鱼肉中的挥发性氮类物质向周围酒糟环境扩散,或者说是由于这些物质在整个糟制体系中的重新分配导致的;此外发酵过程中的酸性物质与碱性含氮物质发生了反应也可能导致TVB-N 值下降[13]。

图3 不同温度条件下糟鱼糟制过程中TVB-N变化Fig.3 Changes in TVB-N in wine-lees fish during winelees fermentation at different temperatures

2.4 糟制温度对TBARS的影响

TBARS值是反映肉及肉制品中脂肪氧化程度的重要指标之一[14]。鱼肉中含有较多的不饱和脂肪酸,极易氧化酸败而引起产品风味、质地、色泽和营养价值的改变。

由图4可知,TBA值基本随糟制时间的延长和温度的增加而升高,发酵温度具有显著影响。但所有糟鱼样品的TBA值都远低于鱼制品可接受的最大值(5 mg/kg),其在糟制期内保持了良好的产品品质,可能是由于乳酸菌在不饱和脂肪酸的抗氧化上发挥了作用[15]。较高的干燥温度会导致鱼肉脂肪氧化较快,因此起初的糟制样品会呈现较高的TBA值。该值在糟制初期迅速下降,一部分原因是糟制前水分含量较低的鱼肉会吸水增重,从而稀释TBA浓度;另外,也可能是糟制初期鱼块中的相关成分往酒糟中扩散后重新分配导致的;此外,酵母等微生物的作用也能够清除部分醛类物质[16]。

图4 不同温度条件下糟鱼糟制过程中TBARS变化Fig.4 Changes in TBARS in wine-lees fish during winelees fermentation at different temperatures

2.5 糟制温度对鱼肉蛋白质降解的影响

氨基态氮(ANN)亦称氨基氮,可以反映出原料中的蛋白质水解程度。图5可知,在糟制过程中,温度对糟鱼的氨基态氮含量变化具有显著影响,15℃和20℃下糟制时ANN值随糟制发酵时间的延长先较快上升再趋于平衡,而4℃和10℃下ANN上升趋势较为平缓。原因可能是较高的发酵温度下,鱼肉本身的内源酶以及微生物产生的蛋白酶能够发挥较高的活力,从而对鱼肉中蛋白质的降解作用较剧烈[17]。

图5 不同温度条件下糟鱼糟制过程中ANN变化Fig.5 Changes in ANN in wine-lees fish during wine-lees fermentationat different temperatures

2.6 糟制温度对鱼肉色泽和质构的影响

色差测定以国际照明委员会(CIE)的色度系统作为颜色判断的依据。根据表2可发现,鱼肉L*值随糟制温度的升高略有下降,而a*值却随之增大,高温糟制赋予鱼肉偏红色泽。温度较高时鱼肉变暗变红,可能与肌红蛋白中的亚铁血红素、脂肪的氧化以及美拉德非酶褐变有一定关系。Riebroy,S等[18]在研究鱼糜肠时也发现,高温发酵会加速非酶褐变反应,使其色泽变暗,白度下降。

用 TPA(Textureprofile analysis)来客观反映糟鱼质构特性,与感官评定综合来评判产品感官方面的变化[19]。糟制30 d后,各个样品的硬度、咀嚼性、胶粘性相比对照样都有所减小,且与温度呈反相关,弹性和回弹性没有显著差异。随着发酵温度的升高,鱼肉中水分含量的增加以及更剧烈的蛋白降解都能引起硬度等的减小,同时有助于改善发酵前由于脱水预处理造成的鱼肉不良质构。

表2 不同温度条件下糟鱼糟制过程中色泽和质构变化Table 2 Color and texture profile analysis of wine-lees fermentation at different temperatures

2.7 感官评定

食品感官品质能够直接反映出消费者对食品的感觉,因此在食品品质评价中具有十分重要的地位并得以广泛应用。感官评价能够从整体上对食品品质进行评价,对于仪器以及实验测定结果具有参照并修正的作用。表3反映了不同糟制温度对糟鱼感官品质的影响,从表中可以看出,色泽评分总体随糟制温度上升而提高,与色差仪的测定结果基本一致,15℃和20℃下的糟鱼样品在风味、酒味、咸味、异味等指标上都有较高的感官评分,但20℃下糟制的鱼肉由于鱼块质构稍过软烂、外观完整性较差,因此评分较低。综合分析,15℃下糟制发酵成熟的糟鱼鱼肉的品质较好,更受消费者喜爱。

表3 糟制温度对糟鱼感官品质的影响Table 3 Sensory evaluation of wine-lees fish fermentation at different temperatures

3 结语

糟鱼在糟制发酵过程中,不同温度条件会对鱼肉的微生物学特性、理化性质以及产品品质具有重要影响。首先,糟鱼中的乳酸菌和酵母菌作为优势菌,生长繁殖随着时间推移呈现先上升后缓慢下降的趋势,生长速度也与温度呈正相关关系,同时在一定程度上抑制了葡萄球菌和肠道菌的生长。

糟鱼pH在4~20℃的范围内都呈逐渐下降趋势,而酸度、TVB-N、TBARS和ANN值则基本呈上升趋势,且随糟制温度的升高,趋势变化越大,但所有样品的TVB-N值和TBARS值都未超过可接受标准。另外,通过对色泽、质构以及感官评定结果的分析,综合可得,15℃下糟制发酵成熟的糟鱼鱼肉的品质较好,更受消费者喜爱。

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