南湾鱼片热泵干燥工艺探究

柳诚刚 黄卉卉 刘 涛

信阳农林学院 河南信阳 464000

南湾鱼，是河南省唯一在国家工商总局注册过的天然野生鱼类品牌[1]。南湾花鲢鱼是南湾鱼之一，蛋白质含量高，脂肪含量低，且富含多种维生素及人体所需的稀有元素，尤其是有“抗癌元素”之称的硒元素含量是普通鱼类的3～5倍以上。

热泵干燥技术有能源消耗较少、无环境污染，干燥产品品质高、实用规模广等优点，且具备在一定程度上能够降低水产品的脂肪氧化程度，减少蛋白质的受热变形、物料变形和风味物质损失的优点[2,3]。因此，将南湾鱼通过热泵干燥做成干鱼片，不仅可以提高鱼肉的储藏期，减少因腐败变质造成的浪费，还可以促进当地渔业养殖经济的发展。

本试验从实用可操作的角度出发，采用热泵干燥方式烘干南湾鱼片，以复水率、质构、蛋白质含量和感官评分为试验指标，为热泵干燥技术在南湾鱼加工中的应用提供有效的理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与主要仪器设备

1.1.1 试验材料

南湾花鲢鱼，购于西亚超市。

1.1.2 试验试剂

试验试剂详见表1。

表1 试验试剂表Table 1 Test reagent table

1.1.3 试验仪器与设备

试验仪器与设备详见表2。

表2 试验仪器与设备表Table 2 Test instrument table

1.2 试验方法

1.2.1 工艺流程

新鲜南湾鱼→去头尾、去内脏、去鱼鳞→去鱼皮→取鱼片→漂洗→用滤纸吸干表面水分→热泵干燥→复水率的测定→质构分析→蛋白质含量的测定→感官评价→成品包装。

1.2.2 样品制备

为迎合不同的烹饪方式，将新鲜南湾鱼经预处理后制成三种不同规格的鱼片：30mm×20mm×3mm，每片重量1.5～2.5g；50mm×20mm×5mm，每片重量5～7g；70mm×30mm×7mm，每片重量10～12g[4]，密封冷藏备用。

1.2.3 热泵干燥

以35、50、65、80℃这四种温度进行预试验。预试验中以复水率和感官评分作为评价指标，在四种温度的热泵中，选出复水率和感官评价最高的进行后续试验。在预试验中，50℃干燥的鱼片复水率最高，此后的试验中在50℃上下，再设五种温度(40、45、50、55、60℃)进行热泵干燥。当鱼片水分含量降低到13%左右时，干燥到达一个平衡阶段，鱼片重量不再减小，此时停止干燥。

1.2.4 复水率的测定

复水率是指干制产品复水后恢复至其原始新鲜状态的程度，是衡量干制产品品质的一项重要指标。

取干燥好的鱼片称重后，置于40℃水浴锅中恒温复水90min，取出用滤纸吸干鱼片表面多余水分再称重[5]。按照公式(1)计算。

(1)

公式中：

Wf为复水率(%)；

M前为干燥物料复水前重量(g)；

M后为干燥物料复水后重量(g)。

1.2.5 质构分析

选用P/36R型平底圆柱探头对复水后的鱼片进行质构分析。设计力量感1 000N，探头测试速度60mm/min，力臂的回升高度10mm，起始力0.5N，样品形变量70%，两次下压时间相差2s。每组样品平行测定3次并取平均值，对应3个指标分别为弹性、硬度、咀嚼性[6]。

1.2.6 蛋白质含量的测定

参照GB 5009.5-2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》[7]中的自动凯氏定氮法，测定干鱼片中的蛋白质含量。称取2g左右的样品，精确至0.001g，放入消化管中，加入0.4g硫酸铜、6g硫酸钾及20mL浓硫酸于消化炉中进行消化，当消化炉温度升至420℃，再消化1h左右，消化管中的样品呈绿色透明为止，冷却后加入50mL水于自动凯氏定氮仪上自动滴定。

1.2.7 感官评价

参照蔡洁[8](2020)等的方法并做修改，并由20名专业人员进行感官评定。南湾鱼片感官评价标准见表3。

表3 南湾鱼片感官评价标准Table 3 Sensory evaluation criteria of Nanwan fillet

2 结果与分析

2.1 南湾鱼片的感官评价

热泵干燥温度对南湾鱼片感官评价的影响结果见图1。

图1 感官评价得分Fig. 1 Sensory evaluation score

如图1所示，随着干燥温度的提高，组织质地和形态评分下降，气味评分增加，色泽感官评分先增后降趋势。干燥温度高于55℃时，南湾鱼片在组织质地、形态、色泽等方面的感官评分会随干燥温度升高而下降。60℃时由于干燥温度较高，鱼片干燥后颜色较深[9]，感官评分中色泽方面得分也较低。

2.2 热泵干燥温度对南湾鱼片复水率的影响

热泵干燥温度对南湾鱼片复水率的影响结果见图2。

图2 南湾鱼片的复水率Fig. 2 The rehydration rate of Nanwan fillet

如图2中所示，热泵干燥温度对鱼片的复水率有一定的影响，但不明显。在同样的干燥温度下，鱼片的复水率是3mm>5mm>7mm。随着复水时间增加，鱼片的复水率会逐渐增大，但到达一定的时间后复水率将不再发生变化[10]。可能由于干燥后期水分分布不均，内部含水量大于外部含水量，导致干燥变得非常缓慢，进入一个平衡阶段，且南湾鱼片蛋白质含量丰富，表面易形成硬壳[11]。此时鱼片内部水分难析出，外部水分也难以进入。

2.3 干鱼片复水后的质构分析

热泵干燥温度对南湾鱼干鱼片复水后的鱼片弹性影响结果见图3。

图3 南湾鱼片的弹性Fig. 3 Elasticity of Nanwan fillet

热泵干燥温度对南湾鱼干鱼片复水后的鱼片硬度影响结果见图4。

图4 南湾鱼片的硬度Fig. 4 Hardness of Nanwan fillet

热泵干燥温度对南湾鱼干鱼片复水后的鱼片咀嚼性影响结果见图5。

图5 南湾鱼片的咀嚼性Fig. 5 Masticability of Nanwan fillets

如图3至图5所示，随着干燥温度的升高，鱼片的硬度与咀嚼性都有所上升，但弹性在60℃才发生明显的变化。随着热泵温度的逐渐升高，干燥过程水分不断流失，鱼肉的蛋白质发生不同程度的变性，肌原纤维紧缩，使得内部结构变得致密，表面易形成硬壳，所以鱼片的硬度和咀嚼性均增大，而弹性减小。60℃干燥的鱼片，因温度较高表面水分比内部水分散失的快，导致干燥后物料的内外水分分布不平衡，容易出现内软外硬的不良质构特性，进而影响其口感。

2.4 干燥后南湾鱼片中蛋白质含量变化

热泵干燥温度对南湾鱼片中蛋白质含量的影响结果见图6。

图6 南湾鱼片的蛋白质含量Fig. 6 Protein content of Nanwan fillet

如图6所示，随着干燥温度的升高，鱼片中蛋白质含量呈现先趋于平稳再逐渐减小的变化趋势。在55℃干燥的鱼片，3mm鱼片蛋白质含量为9.11%，5mm鱼片蛋白质含量为10.00%，7mm鱼片蛋白质含量为9.93%；在60℃干燥鱼片，3mm鱼片蛋白质含量为7.63%，5mm鱼片蛋白质含量为8.38%，7mm鱼片蛋白质含量为8.37%。蛋白质具有热敏性，在不同的温度中发生的变性情况也不一样。本试验中，在50、55、60℃这三种干燥温度下，当温度一定时，厚度大的鱼片蛋白质含量比厚度小的鱼片高，因为厚度大的鱼片在干燥时内外受热不均衡，其内部与外部蛋白质变性情况不同。在36～40℃蛋白质—蛋白质开始结合，在45～50℃产生凝胶化，在53～63℃的温度下，胶原蛋白开始变性，随后胶原纤维发生收缩[12]。继续加热到70℃时，鱼肉的蛋白质发生完全变性[13]。

3 结论与讨论

综合本试验结果得出最优组合：热泵干燥温度为55℃，鱼片厚度为5mm，此时的复水率为90.81%，蛋白质含量为10.00%，感官评分为91分。干燥后的鱼片色泽光亮，颜色呈焦黄色，无腥臭味或哈喇味等异味，组织均匀紧密，能够保持南湾鱼原有的形态。

本试验为热泵干燥技术在南湾鱼干制品加工中的应用提供了参考，测得的数据只能代表鱼片干燥后当时的品质特点。且干燥后的南湾鱼片在食用时还要进行二次加工，而当烹饪方式不同，鱼片最终的口感也不一样。所以质构分析中的弹性、硬度和咀嚼性只能表示干鱼片的质构性质，并不能代表二次加工后鱼片的适口度。干鱼片在储藏运输期间因不同的包装方式、储藏条件、运输环境等造成质构特性和营养物质发生的变化，还需要进一步的探究。