田其英,王 靜

(江蘇食品藥品職業(yè)技術(shù)學(xué)院,江蘇淮安 223003)

超聲波輔助腌制鱘魚片的工藝優(yōu)化研究

田其英,王 靜

(江蘇食品藥品職業(yè)技術(shù)學(xué)院,江蘇淮安 223003)

本文研究了超聲波輔助腌制鱘魚片的工藝條件,以感官評(píng)分為評(píng)價(jià)指標(biāo),在前期分別對(duì)超聲時(shí)間、超聲功率與超聲頻率等進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,采用三因素三水平的正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化得到超聲波輔助腌制的最優(yōu)工藝條件,結(jié)果得出超聲波輔助腌制鱘魚片的最佳工藝條件為:超聲時(shí)間80 min,超聲功率300 W,超聲頻率35 kHz,采用這一條件進(jìn)行腌制的鱘魚片感官品質(zhì)最佳。

超聲波,腌制,鱘魚片,工藝優(yōu)化

腌制是我國(guó)傳統(tǒng)肉制品加工工藝之一,主要方法有干腌、濕腌、混合腌制和鹽水注射腌制等。腌制工藝主要依靠高鹽分,缺乏促進(jìn)食鹽快速滲透的方式,導(dǎo)致食鹽滲透緩慢且不均勻,產(chǎn)品口感、質(zhì)量不穩(wěn)定,腌制時(shí)間長(zhǎng),食鹽浪費(fèi)嚴(yán)重等[1]。為了探索出理想、高效的腌制工藝,越來(lái)越多的學(xué)者對(duì)肉制品的腌制進(jìn)行了研究和改進(jìn)。自20世紀(jì)90年代以來(lái),超聲波作為現(xiàn)代綠色、環(huán)保、高效的技術(shù),在肉制品腌制加工中的應(yīng)用研究越來(lái)越被學(xué)者們關(guān)注。Siró等[2]研究了超聲波輔助腌制豬背肉,結(jié)果表明超聲波處理組有較高的NaCl 擴(kuò)散系數(shù);蔡華珍等[3]研究表明超聲波的空化效應(yīng)能促進(jìn)豬肉鹽分的滲透和擴(kuò)散;鐘賽意[4]在鹽水鴨加工中利用超聲頻率輔助腌制,結(jié)果顯示其能有效的促進(jìn)鹽分和香辛料的擴(kuò)散與滲透,同時(shí)顯著提高了肉質(zhì)的嫩度;馮婷等[5]研究表明超聲波輔助滾揉可促進(jìn)生鮮雞肉腌制,改善其腌制效果。

超聲波是頻率高于20 kHz的機(jī)械波,其獨(dú)特的空化作用、熱效應(yīng)和機(jī)械作用,可加速化學(xué)試劑向物料滲透,同時(shí)也對(duì)物料結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞作用[6]。以往關(guān)于魚肉片腌制研究主要集中在干腌、濕腌和混合腌制對(duì)腌制效果的影響,而利用超聲波輔助腌制魚肉片的研究較少。鑒于魚肉與畜禽肉組織結(jié)構(gòu)差異,本文以超聲波頻率、功率和作用時(shí)間為影響因素,優(yōu)化研究超聲輔助腌制鱘魚片的參數(shù),為超聲波輔助腌制鱘魚片的應(yīng)用提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮鱘魚(5 kg以上) 由江蘇省淮安市科苑漁業(yè)發(fā)展有限公司提供;海藻糖(純度98%) 廣西南寧中諾生物工程有限責(zé)任公司;轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶(TGase)(100 U/g) 無(wú)錫泰興酶制劑有限公司;食鹽、VC、蔗糖、等均為食品級(jí) 市購(gòu)。

油炸鍋 杭州賽旭食品機(jī)械有限公司;JY92-IID型超聲波細(xì)胞破碎儀 寧波新芝生物科技股份有限責(zé)任公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 鱘魚片的加工和相關(guān)配方 參照文獻(xiàn)[7]的方法。

1.2.2 腌制液的配制 腌制液的配比為:以水100 g計(jì),蔗糖2%、鹽5%、香辛料2%、味精0.05%、醬油1.5%、黃酒2%、生姜2%、VE0.01%。配制腌制液的水要求先預(yù)冷,溫度控制在0～4 ℃之間。

1.2.3 超聲波輔助腌制 在0～4 ℃低溫庫(kù)中,將鱘魚片放入外裹冰衣的燒杯中然后添加4倍質(zhì)量體積的腌制液并混勻,控制溫度在8 ℃以下,放入超聲波處理儀中分別調(diào)節(jié)超聲頻率、超聲功率、超聲時(shí)間進(jìn)行處理。具體設(shè)計(jì):當(dāng)超聲頻率、功率分別固定為30 kHz、300 W時(shí),系列處理時(shí)間為0、20、40、60、80、100 min;當(dāng)超聲頻率、時(shí)間分別固定為30 kHz、80 min時(shí),系列超聲作用功率為0、100、200、300、400、500 W;當(dāng)超聲功率、時(shí)間分別固定在300 W、80 min時(shí),系列超聲作用頻率為20、25、30、35、40 kHz。

1.2.4 腌制吸收率的測(cè)定 先稱取鱘魚片總質(zhì)量,腌制完成后用吸水紙吸干魚片表面腌制液,再次稱其總質(zhì)量,腌制后質(zhì)量與原質(zhì)量之差除于原始質(zhì)量即為腌制吸收率[8]。

1.2.5 肌原纖維易碎度(MFI)的測(cè)定 準(zhǔn)確稱取5.0 g鱘魚片絞碎,加入9倍體積低離子強(qiáng)度磷酸鹽緩沖溶液均漿3 min提取3 h,離心沉淀用9倍體積高離子強(qiáng)度磷酸鹽緩沖溶液均漿0.5 min后再用10倍體積緩沖液稀釋3 h,離心得到肌原纖維蛋白懸液,調(diào)整蛋白濃度0.5 mg/mL,在540 nm處測(cè)定其吸光值,代入公式MFI=OD540 nm×200中,計(jì)算MFI值。蛋白質(zhì)含量采用雙縮脲法測(cè)定[9]。

1.2.6 感官評(píng)定 選擇受過(guò)感官評(píng)定訓(xùn)練的9位人員組成評(píng)定小組,對(duì)超聲波輔助腌制的生魚片的氣味、色澤、彈性進(jìn)行評(píng)分(標(biāo)準(zhǔn)見表1)。根據(jù)評(píng)分小組對(duì)其敏感程度,確定每項(xiàng)權(quán)重分別為0.4、0.3、0.3,計(jì)算加權(quán)平均分。熟魚片:將鱘魚片放于微波爐中高火加熱5 min,對(duì)滋味、氣味、外觀、咀嚼進(jìn)行評(píng)分(標(biāo)準(zhǔn)見表1),同上確定每項(xiàng)權(quán)重分別為0.3、0.4、0.1、0.2,計(jì)算加權(quán)平均分。以生魚片和熟魚片感官得分的平均值為最終感官評(píng)定結(jié)果[10]。

表1 鱘魚片的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1.2.7 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,以感官綜合評(píng)分為指標(biāo),考察超聲波輔助腌制鱘魚片過(guò)程中超聲時(shí)間、超聲功率、超聲頻率對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響,并采用L9(34)正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,其因素水平表見表2。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

用SPSS軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

表2 正交實(shí)驗(yàn)因素水平

2 結(jié)果與分析

2.1 超聲波處理時(shí)間對(duì)腌制吸收率和MFI的影響

由圖1可知,隨著超聲波處理時(shí)間的延長(zhǎng)鱘魚片腌制吸收率整體呈增大的趨勢(shì),不過(guò)10～20 min,腌制吸收率增加不顯著,從20 min開始,腌制吸收率的增大趨勢(shì)較顯著。這可能是因?yàn)樵谄鸪蹼A段,腌制吸收率主要受腌制液中鹽、糖等滲透壓影響,滲透速度慢。隨著超聲波對(duì)魚肉組織的破壞,使細(xì)胞膜的通透性增加,加速了腌制液的滲透[3]。但80 min后腌制吸收率減緩,這可能是魚肉片內(nèi)外食鹽滲透壓的差異引起的。肌原纖維易碎度和鱘魚片的感官和嫩度有關(guān)系,并且和肌原纖維蛋白的變性有關(guān)。MFI增加可能是肌原纖維斷裂成小片段,肉的嫩度增加[9]。超聲處理后的魚片MFI在60 min后變化趨于平緩,鑒于鱘魚片腌制效果和嫩度品質(zhì)要求,超聲波處理適宜時(shí)間為80 min。

圖1 鱘魚片腌制吸收率和肌原纖維易碎度隨超聲波處理時(shí)間的變化Fig.1 Change of marinated absorption rate and myofibrillar fragmentation index about sturgeon fillet along with ultrasonic processing time

2.2 超聲波功率對(duì)腌制吸收率和MFI的影響

超聲功率是反映超聲波強(qiáng)度的物理量,超聲功率增大,其空化作用和機(jī)械效應(yīng)相應(yīng)增強(qiáng),物質(zhì)滲透率也相應(yīng)提高。當(dāng)超聲波的強(qiáng)度過(guò)高時(shí),肌肉結(jié)構(gòu)破壞的加劇,可能會(huì)導(dǎo)致肌肉蛋白質(zhì)的變性,從而降低肉制品的品質(zhì)[4]。

從圖2可以看出,與未經(jīng)超聲波處理的鱘魚片相比,超聲波處理鱘魚片的腌制吸收率顯著增大,并隨超聲波功率的增加呈上升的趨勢(shì)。這是因?yàn)樵诔暡l率固定時(shí),超聲波功率的增大,其空化效應(yīng)等會(huì)增強(qiáng),對(duì)魚肉結(jié)構(gòu)的破壞性加大,從而減小了化學(xué)物質(zhì)滲透的阻力;此外,功率的增大也會(huì)使得化學(xué)物質(zhì)分子振動(dòng)增強(qiáng),其更容易向濃度低的區(qū)域擴(kuò)散[11]。當(dāng)超聲功率小于300 W時(shí)MFI逐漸增加,當(dāng)其大于300 W時(shí)MFI趨于平緩,兼顧腌制效果和魚肉的品質(zhì),宜采用300 W的作用功率。

圖2 鱘魚片腌制吸收率和肌原纖維易碎度隨超聲波功率的變化Fig.2 Change of marinated absorption rate and myofibrillar fragmentation index about sturgeon fillet along with ultrasonic power

2.3 超聲波頻率對(duì)腌制吸收率和MFI的影響

從圖3可以看出,鱘魚片腌制吸收率隨著超聲波頻率的增加呈增大的趨勢(shì),當(dāng)超聲頻率大于30 kHz時(shí)腌制吸收率增速趨勢(shì)減小。與2.2相比在相同腌制效果下,超聲頻率越高,所需功率越小,這與孫金輝等[12]研究結(jié)果一致。因?yàn)槌暡栈?yīng)的強(qiáng)度直接與其頻率有關(guān),頻率越高,空化氣泡越小,空化強(qiáng)度越弱,所以當(dāng)超聲頻率大于30 kHz時(shí)腌制吸收率減緩。超聲頻率大于30 kHz時(shí),MFI的增加也減小。因?yàn)槌暡ü逃械臒嵝?yīng),會(huì)隨著頻率的增高而增強(qiáng)[11]。為防止腌制液的溫度升高對(duì)鱘魚片的不良影響,超聲波頻率選擇30 kHz為宜。

圖3 鱘魚片腌制吸收率和肌原纖維易碎度隨超聲波頻率的變化Fig.3 Change of marinated absorption rate and myofibrillar fragmentation index aboutsturgeon fillet along with ultrasonic frequency

2.4 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化超聲波腌制工藝的分析結(jié)果見表3和表4。極差分析表明,各因素對(duì)腌制鱘魚片感官評(píng)分的影響次序?yàn)镃>B>A,最優(yōu)組合為A2B2C3。為明確各因素對(duì)感官品質(zhì)影響的顯著性,進(jìn)一步對(duì)表3中實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析,方差分析結(jié)果見表4。

由表4方差分析結(jié)果可知,各因素對(duì)腌制鱘魚片品質(zhì)的影響程度與極差分析結(jié)果一致,只有超聲頻率對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響達(dá)到顯著水平。綜合以上因素,超聲波輔助腌制鱘魚片的最佳工藝條件為超聲時(shí)間80 min,超聲功率300 W,超聲頻率35 kHz。

表3 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果的極差分析

表4 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果的方差分析

注:*表示影響顯著(p<0.05)。

2.5 正交實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與最優(yōu)工藝條件的確定

根據(jù)對(duì)正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析,超聲波輔助腌制鱘魚片的最佳工藝條件組合為A2B2C3,即超聲時(shí)間80 min,超聲功率300 W,超聲頻率35 kHz。對(duì)正交實(shí)驗(yàn)最佳工藝條件進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),得到產(chǎn)品的感官總評(píng)分為19.4,高于其它工藝條件得到產(chǎn)品的總評(píng)分。由此,可以確定最優(yōu)的超聲波輔助腌制條件為超聲時(shí)間80 min,超聲功率300 W,超聲頻率35 kHz。

3 結(jié)論

超聲波處理可以提高鱘魚片的腌制吸收率,縮短腌制時(shí)間,嫩化魚肉,改善鱘魚片產(chǎn)品的感官品質(zhì)。通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化得出,超聲波參數(shù)對(duì)鱘魚片產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響程度依次為超聲頻率、超聲功率、超聲時(shí)間,超聲波輔助腌制鱘魚片的最優(yōu)工藝條件為超聲時(shí)間80 min,超聲功率300 W,超聲頻率35 kHz。

[1]崔齡文,王梅,汪學(xué)榮. 超聲波處理對(duì)濕腌豬肉腌制速度及肉質(zhì)的影響[J].食品工業(yè)科技,2012,33(9):149-152.

[2]Siro I,Ven Cs,Balla Cs,et al.Application of an ultrasonic assisted curing technique for improving the diffusion of sodium chloride in porcine meat[J].Journal of Food Engineering,2009(91):353-362.

[3]蔡華珍,王銀傳.超聲波技術(shù)加工低鹽咸肉的工藝研究[J].食品科學(xué),2008(2):192-194.

[4]鐘賽意.超聲波在鹽水鴨加工中的應(yīng)用研究[D].南京農(nóng)

業(yè)大學(xué),2007,(12):110-113.

[5]馮婷,孫京新,邢新濤,等. 超聲波輔助滾揉對(duì)生鮮雞肉腌制效果的影響[J].食品工業(yè)科技,2014,35(18):98-100.

[6]Piyasena P,Mohareb E,Mckllar R C.Inactivation of microbes using ultrasound:a review[J].International Journal of Food Microbiology,2003,87:207-216.

[7]田其英,杜家樂.速凍調(diào)理油炸咖喱味鱘魚片加工技術(shù)的研究[J].食品工業(yè),2014,35(11):52-54.

[8]湯春輝,黃明,樊金山,等.調(diào)理鴨胸肉制品滾揉腌制工藝優(yōu)化[J].食品科學(xué),2013,34(14):63-67.

[9]劉然,呂飛,丁玉庭. 不同腌制方式對(duì)草魚腌制速率和理化性質(zhì)的影響[J].食品工業(yè),2012,33(12):67-71.

[10]陳麗嬌,劉楊,程艷,等.氣調(diào)包裝結(jié)合臭氧預(yù)處理保鮮鱘魚片[J].福建水產(chǎn),2012,34(1):26-30.

[11]應(yīng)崇福.超聲學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社,1990.

[12]孫金輝,管俊峰,劉爽,等.超聲波處理對(duì)雞肉腌制和谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶滲透的影響[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2011,37(12):172-176.

[13]王進(jìn)青.超聲波輔助醬鹵雞爪腌制工藝的優(yōu)化[J].中國(guó)調(diào)味品,2013,38(10):66-68.

Optimization of ultrasonic assisted marinated process for sturgeon fillet

TIAN Qi-ying,WANG Jing

(Jiangsu Food and Pharmaceutical Science College,Huai’an 223003,China)

The sensory evaluation was used as indicators for the investigation of marinated conditions in sturgeon fillets by the ultrasonic-assisted methods. Based on the single factor experiments for ultrasonic time,ultrasonic power and ultrasonic frequency,orthogonal experiment L9(34)was designed to optimize the conditions of marinating by ultrasonic-assisted method. The optimal technology for marinated conditions of sturgeon fillets were as follows:ultrasonic time of 80 min,ultrasonic power of 300 W,ultrasonic frequency of 35 kHz. The sensory quality of sturgeon fillet marinated with this condition was best.

ultrasonic wave;marinated;sturgeon fillet;process optimization

2015-03-10

田其英(1980-),男,碩士,講師,研究方向:食品深加工,E-mail:tqy0612@163.com。

江蘇省淮安市科學(xué)技術(shù)局農(nóng)業(yè)支撐項(xiàng)目(SN12083);江蘇省“青藍(lán)工程”資助項(xiàng)目。

TS254.1

B

1002-0306(2015)23-0219-04

10.13386/j.issn1002-0306.2015.23.037