张芸,章蔚 ,汪兰,高琼,熊光权*
1. 湖北经济学院旅游与酒店管理学院(武汉 430205);2. 湖北省农业科学院农产品加工与核农技术研究所(武汉 430064);3. 湖北工业大学生物工程与食品学院(武汉 430068)
鲈鱼,属鲈形目真鲈科,其肉质鲜嫩,营养丰富,同时具有一定保健功能,深受人们的喜爱[1]。目前鲈鱼以鲜活售卖为主,深加工研究较少,创新能力不足[2]。其主要加工制品——腌腊制品存在着含盐量高、工艺落后、周期较长等问题[3-4]。近年来,越来越多的研究开始关注腌制品的降钠处理,其主要方式包括直接减少食盐含量、采用新型辅助腌制方式、用非钠盐部分替代食盐。陈松等[5]研究发现通过合理控制温度和湿度,可以在减少食盐添加量的同时改善传统火腿的风味和贮藏期。Inguglia等[6]通过研究发现超高压辅助腌制可以在减少食盐添加量的同时保持产品风味。EVA等[7]、Armenteros等[8]、Muguerza等[9]通过研究均发现氯化钾部分替代氯化钠可行。
木糖醇作为一种功能型糖,经济实惠,工艺成熟。已有研究发现,多羟基糖醇可以使产品有较理想的感官品质和货架期[10-11]。因此将木糖醇用于部分代盐腌制水产品,并在不影响最终品质的情况下最大范围减少食盐添加量,对于鲈鱼加工工艺的开发及糖醇的开发都具有很深远意义。
试验基于开发低盐大口黑鲈鱼调理食品为目标,探究木糖醇部分替代食盐腌制后对于大口黑鲈鱼品质的影响,为鲈鱼在餐饮以及食品行业的加工利用奠定一定的理论基础。
大口黑鲈(活体,湖北省武汉市武商量贩农科院店,个体大小约450~550 g);食盐(加碘盐,湖北盐业集团有限公司);木糖醇(食品级);4%多聚甲醛固定液、苏木素-伊红染液、冷冻切片包埋剂(武汉谷歌生物科技);其余试剂(均购于国药集团化学试剂有限公司)。
818 pH计(美国奥立龙公司);BS-210电子天平(德国Sartorius Instruments有限公司);CR-400色差计(日本Minolta Camera Co.,Ltd.);TA-XT Plus质构仪(英国Stable Micro Systems公司);GL-25MS高速冷冻离心机(上海卢湘仪离心机仪器有限公司);UV-2550分光光度计(日本岛津公司);TGL20M台式低速冷冻离心机(湖南凯达科学仪器有限公司);日立835-50型氨基酸自动分析仪(苏州华美辰仪器设备有限公司);T18高速分散均质机(德国IKA公司)。
1.3.1 样品处理
将新鲜鱼体以敲头方式击杀,去内脏、头尾,沿主骨部位一分为二,去皮,洗净后沥干表面水分。采取干腌法,将食盐或食盐与木糖醇的混合物均匀涂抹在鱼体表面,用密封袋装好后于4 ℃冰箱中放置24 h完成腌制后进行指标测定。为确保在低盐浓度下腌制的鱼肉仍有较好的感官品质,根据初步的感官评定,确定试验中食盐+木糖醇总比例2.5%,木糖醇替代食盐的浓度分别为0,0.50%和0.75%,同时将未进行腌制处理的鱼肉作为空白对照。
1.3.2 食盐含量的测定
参考GB/T 12457—2008中直接沉淀滴定法进行测定[12]。食盐含量按(1)计算。
式中:0.058 44为与1 mol硝酸银标准滴定溶液相当的氯化钠的质量数值;ΔV为滴定样液与空白样所消耗的硝酸银标准溶液之差,mL;C为所用硝酸银标准溶液的准确浓度,mol/L;k为稀释倍数;m为试样质量,g。
1.3.3 出品率的测定
称取腌制前、后的样品的质量m0与m1,出品率按照式(2)计算。
1.3.4 剪切力的测定
取待测样品背部鱼肉置于质构仪A/CKB探头下进行剪切力测定,测试距离20 mm,测前速率5.0 mm/s,测中速率1.0 mm/s,测后速率5.0 mm/s。
1.3.5 蒸煮损失率的测定
取10 g左右待测样品背部鱼肉装入保鲜袋中,置于85 ℃水浴锅中蒸煮25 min前的质量,记为m1,蒸煮25 min后冷却至室温用滤纸擦去表面水分的鱼肉质量,记为m2。蒸煮损失率按式(3)计算。
1.3.6 加压失水率的测定
取约2 g待测样品置于大小约4 cm×4 cm纱布上,称取纱布质量m1,纱布与样品的总质量m2,用上下各8层滤纸包裹样品,放在无侧限压力仪的加压板中心,将测力计的百分表读数调至145开始计时,5 min后测试结束,取下样品,称量此时纱布与样品的总质量m3。加压失水率按式(4)计算。
1.3.7 白度的测定
取鱼肉深层肌肉样,用吸水纸除去表面的水分,轻轻按压,以标准板标定后测定L*(亮度)、a*(红度)和b*(黄度)值,计算白度,每个样品重复3次,取平均值。
1.3.8 组织结构的观察
沿着垂直于待测鱼肉纹路的方向取样,大小约为1 cm×3 cm,将其置于4%多聚甲醛固定液中进行固定。固定完成后将其取出修整,分别用15%和30%蔗糖溶液对其进行脱水沉底。脱水完成后将表面水分吸干,置于包埋台上,周围滴上冷冻切片包埋剂(OCT)包埋剂,然后放在冰冻切片机上速冻包埋,直到OCT变白变硬即可对样品进行切片,厚度约为8~10 μm。将切片后的样品置于载玻片上,于-20 ℃冷冻备用。冷冻后切片采用苏木素-伊红染液(HE)染色,置于光学显微镜下进行镜检,用Case viewer软件进行观察。
1.3.9 游离氨基酸的测定
取10 g待测样品背部鱼肉绞碎,加50 mL蒸馏水均浆5 min,加水定容至100 mL,然后4 ℃、15 000g离心15 min,上清液过滤后加入三氯乙酸,最终浓度5%,过滤除去沉淀蛋白,上清液用氨基酸自动分析仪测定氨基酸的含量。
1.3.10 感官评定
将各组样品蒸煮5 min后进行感官评价,主要评价鲈鱼鱼肉的组织结构、风味、口感、色泽,评定人员由10名专业人士组成,具体评定标准如表1所示。试验采用加权评分法,各指标权重设置为组织结构30%、风味30%、口感20%、色泽20%。各特性得分之和为感官评定总分。
试验数据使用Excel进行处理,采用SPSS 20.0进行差异显著性分析,以p<0.05为显著性检验标准,用Graph Pad Prism 5.0进行作图。
食盐含量对于腌制品的风味和品质至关重要。如图1所示,未腌制的鲈鱼中的食盐含量极低,仅为0.11%,这在之前的研究结论一致[20]。钠盐天然存在于原料肉中,但一般含量极低。与此同时,0%代盐组,0.50%代盐组和0.75%代盐组的食盐添加量分别为2.5%,2.0%和1.5%,经24 h的腌制,0%代盐组,0.50%代盐组和0.75%代盐组的食盐含量分别为2.29%,1.87%和1.43%,均达到初始添加量的90%,说明食盐在24 h的腌制后已基本渗透鱼肉。
表1 感官评分标准
图1 木糖醇代盐腌制后鱼肉中的食盐含量
出品率在鱼肉生产加工中有重要意义。如图2所示,新鲜鱼肉放置1 d后,出品率轻微降低。经腌制,鱼肉的出品率较对照组显著降低,但总体仍保持在较高水平(>95%)。同时,随着糖醇代盐浓度上升,腌制鱼肉的出品率轻微上升,但无显著差异。宰杀后的鱼体在储藏过程中会发生一系列生化反应,从而造成细胞汁液轻微地流失[21]。在腌制过程中,食盐的渗入会使鱼肉内部渗透压发生变化从而更多的水分流出,使得出品率降低[22]。糖醇代盐处理后,腌制后的鱼肉出品率可以一定程度地提高。另外,因为试验在低盐浓度水平进行,所以在腌制后仍可以保持较好的出品率。
鱼肉的剪切力大小与其组织结构的紧密程度密切相关。如图3所示,经腌制,0%代盐组、0.50%代盐组和0.75%代盐组的鱼肉剪切力较对照组分别显著降低26.5%,21.3%和15.6%。这是因为在腌制过程中,鱼肉中盐溶性蛋白会发生溶解[23],肌纤维溶胀断裂,从而使其剪切力下降。随着糖醇代盐浓度上升,鱼肉的剪切力轻微上升,但无显著差异。说明低盐腌制可以显著降低鱼肉的剪切力,但不同浓度糖醇代盐处理组间差异不显著。
图2 木糖醇代盐腌制对出品率的影响
图3 木糖醇代盐腌制对剪切力的影响
鱼肉的持水能力对其感官品质有重要影响,可通过加压失水率和蒸煮损失率进行表征。如图4所示,经腌制,鱼肉的加压失水率较对照组显著降低,随着糖醇代盐浓度上升,0%代盐组、0.50%代盐组和0.75%代盐组的鱼肉加压失水率进一步显著下降至62.01%,59.02%和53.98%,说明糖醇代盐腌制可以提高鱼肉持水性。腌制过程中,食盐的渗入使得肌纤维间静电作用增加,包埋水分,从而提高肌纤维与水分子的结合能力[23]。同时,木糖醇中存在较多游离羟基,可以束缚住细胞中的自由水和增强水分子与蛋白之间的结合,从而增强持水能力[25-27]。经过蒸煮,0%代盐组、0.50%代盐组和0.75%代盐组的鱼肉蒸煮损失率分别为10.35%,11.51%和11.91%,较对照组显著下降。随着糖醇代盐浓度上升,鱼肉的蒸煮损失率轻微上升,但无显著差异。说明低盐腌制可以显著提高鱼肉在蒸煮过程中的持水性,但糖醇代盐处理在蒸煮过程中的效果不显著。
图4 木糖醇代盐腌制对加压失水率(a)、蒸煮损失率(b)的影响
鱼肉的色泽是判断鱼肉新鲜程度的一个重要指标。如图5所示,经腌制,鱼肉的白度较对照组显著降低。同时,随着糖醇代盐浓度的提高,0%代盐组、0.50%代盐组和0.75%代盐组的白度分别进一步下降至44.82,43.61和41.16。鱼肉的白度与鱼体内的水分和脂肪氧化程度有关。腌制过程中,食盐的渗入使得部分水分排出,同时剩下的水分被包埋,使得鱼肉的白度显著降低。糖醇代盐后鱼肉白度的进一步降低可能是由于食盐含量的减少以及糖醇具有一定保水性。
图5 木糖醇代盐腌制对白度的影响
如图6所示,不同处理组的鲈鱼鱼肉都能保持比较完整的细胞结构,仅0%代盐组鱼肉细胞出现轻微破损。不同处理组的细胞间隙大小为:对照组<0.75%代盐组<0.50%代盐组<0%代盐组。经腌制,鱼肉的细胞紧密程度明显发生变化,细胞间隙显著增加,这是因为在腌制过程中,食盐的渗入会使鱼肉细胞内的水分部分排出,同时部分蛋白溶解使得肌纤维溶胀,从而破坏鱼肉细胞的紧密程度。随着糖醇代盐浓度提高,一方面鱼肉中的食盐含量显著降低,另一方面糖醇具有一定保水能力,使得细胞的松散程度得到改善。
图6 木糖醇代盐腌制对组织结构的影响
蛋白质在腌制中会发生一定程度的降解,从而使得各种氨基酸尤其是呈味氨基酸的含量发生一定的变化,因此游离氨基酸的含量也可以作为鱼肉品质的一个判断指标。
氨基酸中呈鲜味的氨基酸是谷氨酸和天门冬氨酸,呈甜味的氨基酸包括丝氨酸、苏氨酸、甘氨酸、丙氨酸、赖氨酸。如表2所示,就鲜味氨基酸含量而言,0.75%代盐组>0.50%代盐组>0%代盐组>对照组;就甜味氨基酸含量而言,0.50%代盐组>0.75%代盐组>0%代盐组>对照组。说明食盐和糖醇腌制可以促进鱼肉中游离氨基酸尤其是呈味氨基酸的释放,从而显著改善鱼肉的风味。
感官品质在工艺试验中是一个非常重要的外在指标,评定因素主要包括组织结构、口感、风味、色泽。如表3所示,不同处理组的感官评分总分分别为0.75%代盐组>0.50%代盐组>0%代盐组>对照组。糖醇代盐腌制使鱼肉的感官品质显著提高,尤其体现在风味的改善上。钟玉虎[11]通过研究同样发现糖醇代盐处理可以改善产品的风味。这是因为木糖醇本身具有甜味,在赋予产品一定风味的同时也会与其他风味相互影响,使得鱼肉的滋味得到改善,这与试验呈味氨基酸的结果一致。
表2 木糖醇代盐腌制对游离氨基酸含量的影响 mg/100 g
表3 木糖醇代盐腌制对感官评分的影响
经过24 h的腌制,鱼肉中的食盐含量均达到初始添加量的90%以上,说明食盐在腌制24 h后已基本渗透鱼肉。腌制过程中,食盐的渗入会导致鱼肉中水分的部分排出,同时蛋白部分溶解使得肌纤维溶胀断裂,剩余水分被包埋,使得鱼肉的出品率、剪切力、白度显著下降,持水性增强,细胞间隙增大,食盐浓度较高时,细胞轻微破裂,一些氨基酸游离出来。木糖醇代盐处理后,由于食盐含量减少及木糖醇本身具有一定保水性,鱼肉的出品率、剪切力轻微上升,白度轻微下降,持水性进一步提高,细胞间隙较小且细胞结构保持完整。但与此同时,木糖醇代盐处理可促使更多呈味氨基酸游离出来,使得鱼肉的风味大幅提高,获得更高的感官评分;且0.75%糖醇代盐组感官评分最佳。因此,在腌制过程中使用木糖醇部分替代食盐可行,在进一步减少食盐添加量的同时,既保障其品质不低于食盐腌制产品,又使其风味和感官评分有了较大改善,对于今后低钠食品的开发具有重要参考意义。