外源酶对预调理金枪鱼鱼排感官品质的影响

陈启航，肖宇煊，方旭波，陈小娥

（1. 浙江海洋大学食品与药学学院，浙江 舟山 316022； 2. 浙江国际海运职业技术学院，浙江 舟山 316021）

黄鳍金枪鱼 (Thunnus albacares) 为大洋性鱼类，产量较高，主要分布于热带海域[1-3]。其肉质鲜美、营养丰富，具有低脂肪、高蛋白等特点[4-6]。目前黄鳍金枪鱼以生食为主，少数制成罐头食品，产品种类单一，深加工产品较少[7-8]。因此寻找适当的加工方式，填补黄鳍金枪鱼产品系列的空白，解决金枪鱼产品精深加工水平低和利用程度较低的问题，对发展我国金枪鱼产业具有重要意义。

预调理食品是指可直接食用或经过简单的加工即可食用的产品[9-10]。水产类调理食品因其方便性深受消费者喜爱，其中腌制类调理食品具有风味独特、简单调理加工后即可食用等特点，是水产调理食品的重要类别[11-12]。通过腌制加工，产品的感官和风味得到较大程度的改善。顾赛麒等[13]比较了不同食盐添加量对腌制草鱼 (Ctenopharyngodon idella) 风味和品质的影响，发现腌制使草鱼获得较好的腌腊鱼品质和风味。庞一扬等[14]采用电子鼻和气相-离子迁移谱方法，对不同用量料酒腌制后的禾花鱼 (Procypris merus)、罗非鱼 (Oreochromissp.) 和金丝鱼 (Nemipterus virgatus) 的挥发性成分变化进行分析，发现料酒腌制对鱼肉脱腥有积极作用。研究表明，在腌制过程中添加外源酶不仅能提高腌制效率，还可在一定程度上改善口感，并产生相应的风味物质[15-16]。吴燕燕等[15]比较了添加风味蛋白酶、中性蛋白酶、脂肪酶3种不同外源酶对罗非鱼腌制品质的影响，发现3种外源酶混合腌制不仅提高了腌制效率，还改善了腌制鱼的风味。目前，有关添加外源酶腌制金枪鱼的研究尚未见报道。

本文对冻藏的黄鳍金枪鱼进行调味腌制处理，加工成水产类预调理食品。在腌制过程中首次添加不同外源酶，得到最适外源酶，研究了外源酶对腌制鱼肉氨基酸态氮[17-18]、感官评分的影响，同时采用电子鼻技术[19-20]结合正交试验获得最优加工工艺，为黄鳍金枪鱼产品研发提供新的发展思路。

1 材料与方法

1.1 试剂与仪器

冷冻黄鳍金枪鱼 (由舟山泰和食品股份有限公司提供，-20 ℃贮藏)；食盐、酱油、料酒、白糖、味精 (均购于欧尚超市)；中性蛋白酶 (1×105U·g-1)、木瓜蛋白酶 (1×105U·g-1)、碱性蛋白酶 (1×105U·g-1)、风味蛋白酶 (3×104U·g-1)、脂肪酶 (1×105U·g-1) 购于南宁庞博生物工程有限公司；其他试剂均为分析纯。

BS110S电子天平 (北京利康达圣科技发展有限公司)；电子鼻便携式PEN3系统 (北京菁美瑞科技有限公司)；DZ-400 多功能真空包装机 (上海统筹包装机械有限公司)；KDN-9 140型MBE自动定氮仪 (上海纤检仪器有限公司)；XFH-40C电热式压力蒸汽灭菌器 (浙江新丰医疗机械有限公司)；M1-L213C微波炉 (美的公司)。

1.2 实验方法

1.2.1 工艺流程 金枪鱼→锯块→去皮→去骨→剖片→添加外源酶调味腌制→包装→冻结→成品。测得成品的盐质量分数为2.3%。

1.2.2 操作要点 原料处理：选用冷冻的黄鳍金枪鱼为原料，大小匀称，用切割机将原料鱼整齐剖开成若干段，去皮、去骨，切割出质量约100 g的金枪鱼鱼排。

添加外源酶调味腌制 (质量分数)：选取3%食盐、1%酱油、2%料酒、4%白糖、0.5%味精制成调味液，料液按m(鱼排)∶V(调味液) =1∶2进行腌制，腌制完成后沥干数分钟，放入微波炉加热3～5 min取出，进行感官评定，按实验得到的最优配方调配，分别加入3种外源蛋白酶进行腌制。

1.2.3 最适外源酶的选择 分别加入300 U·g-1的风味蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶和脂肪酶，腌制3 h，在自然pH、40 ℃条件下腌制，以氨基酸态氮和感官评分为指标，比较各种外源酶对金枪鱼腌制效果的差异。

1.2.4 金枪鱼腌制单因素实验 以外源酶添加量(100、200、300、400、500 U·g-1)、温度 (40、45、50、55、60 ℃)、时间 (1、2、3、4、5 h) 作为单因素进行实验，研究腌制单因素对金枪鱼氨基酸态氮和感官评分的影响，其余各因素的固定水平为外源酶添加量0.2%、温度50 ℃、时间2 h，每组重复实验3次，确定腌制最佳工艺。

1.2.5 酶解工艺正交试验设计 在考察单因素对氨基酸态氮和感官评分影响的基础上，进行L9(34)正交试验。正交试验设计及水平编码见表1。

表1 正交试验因素水平表Table 1 Factors and levels of orthogonal experiment

1.3 实验指标测定

1.3.1 氨基酸态氮 参照王小慧等[21]方法测定。

1.3.2 感官评定指标 以腌制金枪鱼作为基料，将腌制金枪鱼片放入700 W微波炉蒸煮10 min，取出进行感官评价。选择经过培训且具有感官评价知识的食品科学与工程专业学生10人，以外观、质地、气味、滋味为评价指标，先看再闻后尝，确定最佳调配方式。满分40分，滋味、色泽、气味、形态各10分，分值越高说明风味越好，最终结果剔除异常数，求取平均值，打分标准见表2。

表2 腌制金枪鱼感官评价表Table 2 Sensory evaluation of pickled tuna

1.3.3 电子鼻分析 将鱼肉放入微波炉蒸煮10 min，均质后取5 g鱼肉装入顶空瓶中，密封，静置40 min，在室温下进行电子鼻检测，每组做3个平行实验。

1.3.4 其他指标 水分测定参考GB 5009.3—2016《食品中水分的测定》；盐分测定参考GB 5009.44—2016《食品中氯化物的测定》；脂肪测定参考GB 5009.6—2016《食品中脂肪的测定》；蛋白质测定参考GB 5009.5—2016《食品中蛋白质的测定》；灰分测定参考 GB 5009.4—2016《食品中灰分的测定》；菌落总数测定参照GB 4789.2—2016《食品微生物学检验 菌落总数测定》；大肠菌群的测定参照GB 4789.3—2016《食品微生物学检验：大肠菌群计数》。

1.4 数据处理

所有实验基于样品重复3次。采用Origin Pro 8.5软件绘图，通过SPSS 18.0软件进行正交试验分析。

2 结果与分析

2.1 调味腌制金枪鱼单因素试验

在肉制品加工中，发现外源酶可以使肉的加工工艺和感官品质得到改善和提高，并在抗氧化、风味、抗菌防腐等其他方面也产生了一定影响[22]。本研究分别对中性蛋白酶、风味蛋白酶、碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶、脂肪酶和未加酶进行实验，结果见图1-a。与未加酶的腌制金枪鱼相比，添加风味蛋白酶的腌制金枪鱼鲜香味浓郁，基本没有苦味，其感官评分明显高于其他蛋白酶，木瓜蛋白酶和脂肪酶次之，碱性蛋白酶效果最差。原因可能是风味蛋白酶作为外切酶，可以切断苦味肽末端的疏水性氨基酸，使鱼肉基本没有苦味[23]。氨基酸态氮是用来表示蛋白质水解程度的指标，其水解程度高低对产品滋味和挥发性物质生成会产生一定影响。氨基酸态氮含量低，挥发性物质生成较少，则滋味不足；反之，则会产生苦味[13]。与未加酶的腌制金枪鱼相比，添加风味蛋白酶的腌制金枪鱼，其氨基酸态氮质量分数显著高于其他4种酶 (0.69 mg·g-1,P＜0.05)，说明风味蛋白酶水解效果优于其他4种酶，原因可能是碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶、中性蛋白酶和脂肪酶均属于内切酶，而风味蛋白酶则包含内切蛋白酶与外切酶2种不同活性酶，水解效果更为彻底，这与常诗洁等[24]的研究结果一致。综上，风味蛋白酶促进了金枪鱼鱼肉中的蛋白质水解，同时降解苦味肽，获得更佳的感官品质。因此，本研究选用风味蛋白酶进行实验。

随着酶添加量的增加，氨基酸态氮含量逐渐增加 (P＜0.05，图1-b)。当酶添加量达0.3%时，氨基酸态氮含量增加趋势不显著 (P＞0.05)，并趋于平缓。其原因可能是酶与底物结合催化，氨基酸态氮含量增加，当酶与底物充分结合，底物水解完全，氨基酸态氮含量增加减缓。在0.1%～0.5%范围内，感官评分随着酶添加量的增加呈显著性上升后下降，当添加量为0.3%时，感官评分达到最高值，说明在这一浓度下，风味蛋白酶水解鱼肉蛋白质较充分，鲜香味浓郁，获得较佳的感官品质；而当添加量超过0.3%，感官评分逐渐下降，这与周超等[25]的研究结果相似，原因可能是随着酶添加量的增加，鱼肉会产生略微苦味，对腌制金枪鱼鱼肉的风味造成一定影响。因此，外源酶添加量以0.3%为宜。

图1 外源酶对调味腌制金枪鱼氨基酸态氮和感官评分的影响N. 中性蛋白酶；F. 风味蛋白酶；A. 碱性蛋白酶；P. 木瓜蛋白酶；L. 脂肪蛋白酶；NA. 未加酶；不同字母表示差异显著(P＜0.01)。Figure 1 Effect of exogenous enzyme on amino acid nitrogen and sensory score of seasoned and pickled tunaN. Neutral protease; F. Flavor protease; A. Alkaline protease; P. Papain; L. Lipase; NA. No enzyme added.Different letters indicate significant difference (P＜0.05).

随着温度的升高，氨基酸态氮含量增加，当温度为50 ℃时，氨基酸态氮含量最高，而后逐渐下降显著 (P＜0.05，图1-c)。这与张婷婷等[26]的研究结果相似，可能是由于温度过低或过高均会抑制蛋白酶活性，在一定范围内提高温度可增加风味蛋白酶活性，而温度较高则会使风味蛋白酶变性失活。感官评分在50 ℃时达最高值 (34.3)，此条件下鱼肉的风味最佳。因此，本实验酶解温度约50 ℃较适宜，这与马丹等[27]的研究结果相似。

氨基酸态氮含量随着酶解时间的延长而增加，酶解时间超过3 h，底物氨基酸态氮含量变化不显著 (P＞0.05，图1-d)，趋于平缓，这与高雅鑫等[28]的研究结果相似，原因可能是底物浓度随着酶解时间延长逐渐减少。酶解时间在3 h以内，感官评分逐渐显著性增加 (P＜0.05)，超过3 h，感官评分显著下降 (P＜0.05)。可能是因为时间过短，风味蛋白酶未完全反应，而时间过长，鱼肉会产生不良风味物质。因此，本实验酶解时间在3 h左右较为适宜，这与曹文红等[29]的研究结果相似。

2.2 调味腌制金枪鱼正交试验

由表3可见，就氨基酸态氮含量、感官评分而言，各因素对酶解效果影响的大小顺序均为外源酶添加量 (A)＞时间 (C)＞温度 (B)。综合外源酶添加量、温度、时间3个因素对酶解效果的影响，得出腌制金枪鱼的酶解工艺最佳条件为A2B2C3，即外源酶添加量0.3%，作用温度50 ℃，作用时间3.5 h。笔者在此基础上进行了验证实验，实验平行3次，结果表明，腌制金枪鱼的氨基酸态氮含量分别为 0.82、0.80、0.83 mg·g-1，平均为 0.82 mg·g-1；感官评分分别为36.4、36.1、36.3，平均为36.3，其中感官评分高于表2中的任一数据，说明正交试验得到的酶解工艺优化参数具有适用性和可靠性，产品蒸熟后鲜香味浓郁、口感细腻、色泽较佳。

表3 正交试验结果Table 3 Orthogonal experiment results

从添加酶蒸制金枪鱼前后电子鼻雷达图 (图2) ，并结合表4得出，W5S、W1W、W2S传感器的响应值高 (图2-a)，说明传感器对氮氧化合物、硫化物、醇类物质敏感[30]。金枪鱼经过外源酶添加后，10个传感器上的响应值均发生了变化但程度不一(图2-b)，说明金枪鱼的风味受外源酶影响。添加外源酶后，传感器5、9的响应值高于其他传感器。其中W2W可检测有机硫化物和芳香成分，W5C可检测烷烃和芳香成分[31]。说明调味后金枪鱼产生的芳香物质多，这些物质是构成香气的主要成分，较好地改善了金枪鱼的风味。综上，添加外源酶为即食调味金枪鱼带来独特风味。

图2 金枪鱼和加酶腌制金枪鱼蒸熟后气味雷达图Figure 2 Odor radar of tuna and enzymatic pickled tuna after steaming

表4 PEN3型便携式电子鼻传感器性能描述表Table 4 Performance description table of PEN3 portable electronic nose sensor

2.3 腌制金枪鱼质量指标

经检验，本腌制金枪鱼味道鲜美，鲜香味浓郁，致病菌未检出，产品质量指标见表5。

表5 腌制金枪鱼质量指标分析Table 5 Analysis of quality index of pickled tuna

3 结论

本实验以氨基酸态氮质量分数和感官评分为指标，通过正交试验得到最佳腌制渗透条件：添加0.3%的风味蛋白酶，在50 ℃条件下腌制3.5 h。在上述条件下，黄鳍金枪鱼风味较佳，无鱼腥味及其他不良风味，味道鲜美，鱼肉咀嚼性好。本研究结果可为腌制金枪鱼口味多元化、金枪鱼加工工艺及其新产品开发提供参考。