即食梅香黃魚(yú)熱殺菌過(guò)程中的品質(zhì)變化

曾憲澤，李汴生*，梅燦輝，陳梓鎧

(華南理工大學(xué)輕工與食品學(xué)院，廣東 廣州 510640)

即食梅香黃魚(yú)熱殺菌過(guò)程中的品質(zhì)變化

曾憲澤，李汴生*，梅燦輝，陳梓鎧

(華南理工大學(xué)輕工與食品學(xué)院，廣東 廣州 510640)

為研究軟包裝即食梅香黃魚(yú)在熱殺菌過(guò)程中的品質(zhì)變化，比較不同殺菌溫度時(shí)間組合、不同噴淋水升降溫速率在一定溫度下殺死90%的微生物所需要的時(shí)間(F值)、熱加工過(guò)程中導(dǎo)致食品外觀特性變化的熱損失值(C值)和品質(zhì)指標(biāo)(色澤、質(zhì)構(gòu)、汁液流失率)。結(jié)果表明：殺菌時(shí)間越長(zhǎng)，F(xiàn)值增加越明顯；殺菌溫度越高，增加單位時(shí)間所帶來(lái)的F值、C值的增加越明顯；噴淋水升降溫速率快慢相比，在達(dá)到相同F(xiàn)值時(shí)，所需的殺菌恒溫時(shí)間是前者大于后者，前者表面C值更大，兩者中心C值接近，前者C/F值也更大；高溫短時(shí)殺菌色澤、質(zhì)構(gòu)好、汁液流失率少；噴淋水升降溫速率快，汁液流失率少。在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)適宜的殺菌條件為：127℃、升溫速率fh＝10.99min，降溫速率fc ＝12.32min。

即食梅香黃魚(yú)；熱殺菌；品質(zhì)變化

梅香黃魚(yú)是廣東、福建等氣溫較高地區(qū)的一種鹽漬自然發(fā)酵魚(yú)制品[1]。本實(shí)驗(yàn)研究的即食梅香黃魚(yú)采用低鹽腌制工藝，結(jié)合干燥、包裝和殺菌技術(shù)的新型方便食品，腌制、干燥和殺菌等加工工藝都會(huì)對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)產(chǎn)生影響。已有文章[2-3]關(guān)于梅香黃魚(yú)低鹽腌制-發(fā)酵過(guò)程中的滲透規(guī)律和品質(zhì)變化規(guī)律進(jìn)行研究。本實(shí)驗(yàn)著重研究梅香黃魚(yú)熱殺菌過(guò)程中的品質(zhì)變化。

罐頭食品是在密封容器中加熱處理的食物。在各種各樣的食品保藏方法當(dāng)中，熱加工仍然是用得最廣泛的保存和延長(zhǎng)食品保質(zhì)期的方法。多年來(lái)，開(kāi)發(fā)了很多能夠減少因熱處理而對(duì)食品感官和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值帶來(lái)不利影響的方法，包括攪拌殺菌[4]和軟包裝[5]，以及高溫短時(shí)處理[6]，以減少包裝在容器里的食品在熱處理中的暴露時(shí)間。例如Sreenath等[6]研究了印度鯖魚(yú)鹽水罐頭在相同F(xiàn)值(F＝8min)的3個(gè)不同殺菌溫度下(115、121.1、130℃)的熱穿透特性和品質(zhì)變化，發(fā)現(xiàn)用較高溫度處理的產(chǎn)品有助于減少加熱時(shí)間，相對(duì)于低溫處理產(chǎn)品而言擁有更好的色澤、質(zhì)構(gòu)和感官品質(zhì)。因此，一個(gè)比傳統(tǒng)加工方式更迅速加熱食品的合適方法，能夠在對(duì)食品殺菌的同時(shí)保持其感官和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。

本實(shí)驗(yàn)在相同噴淋水升降溫速率、F值下比較不同殺菌溫度時(shí)間組合對(duì)梅香黃魚(yú)品質(zhì)的影響，在相同殺菌溫度、F值下比較不同噴淋水升降溫速率對(duì)梅香黃魚(yú)品質(zhì)的影響，研究比較不同殺菌溫度時(shí)間組合、不同噴淋水升降溫速率的F值、C值和品質(zhì)指標(biāo)(色澤、質(zhì)構(gòu)、汁液流失率)，以期為優(yōu)化即食梅香黃魚(yú)殺菌工藝和提高產(chǎn)品品質(zhì)提供理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

冰鮮黃魚(yú)，市購(gòu)，挑取大小一致的個(gè)體，規(guī)格長(zhǎng)約20～25cm，鮮質(zhì)量約200g，取內(nèi)臟和魚(yú)鰓后質(zhì)量約160g，含水率70.75%，含鹽率0.17%，待腌；將海鹽(廣東省鹽業(yè)總公司)研缽中研碎，過(guò)篩，10～20目顆粒用于魚(yú)體表抹鹽，其余不過(guò)10目篩的海鹽顆粒用于魚(yú)腹塞鹽及其他用；塑料飯盒，大小規(guī)格約22cm×14cm；化學(xué)試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

LH4A29A 淋水式殺菌鍋 寧波銳托殺菌設(shè)備有限公司；TRACKSENSE PRO無(wú)線熱驗(yàn)證系統(tǒng) 丹麥Ellab公司；CR 400 便攜式色差儀 日本Konica Minolta公司；TA.XT Plus質(zhì)構(gòu)儀 英國(guó) Stable Micro System公司。

1.3 方法

1.3.1 即食梅香黃魚(yú)殺菌的前處理

黃魚(yú)去鱗、去內(nèi)臟和魚(yú)鰓，用清水洗凈表面，瀝干稱質(zhì)量后，按一定用鹽量比例(魚(yú)腹:魚(yú)表:其他質(zhì)量比約為4:5:6)用海鹽干腌，處理后的魚(yú)放入塑料飯盒中，蓋上保鮮膜和飯盒蓋密封，放入生化(恒溫)培養(yǎng)箱中，在25℃下進(jìn)行腌制。樣品每隔12h翻動(dòng)一次，腌制0～5d。于塑料桶中按魚(yú)體質(zhì)量加3倍水浸泡腌魚(yú)，脫鹽至目標(biāo)含鹽率5%。脫鹽后的腌魚(yú)用細(xì)繩綁住魚(yú)尾，倒掛于鐵支架上，置于電熱鼓風(fēng)干燥箱中，在溫度(55±2)℃、風(fēng)速(0.15±0.05)m/s的條件下烘干脫水至目標(biāo)含水率51%[2-3]。烘干后每條魚(yú)樣品質(zhì)量約96～99g，用耐熱蒸煮袋(25cm×20cm)真空包裝，每袋1條。

1.3.2 殺菌方法及殺菌樣品中心溫度的測(cè)定

將包裝后的魚(yú)樣品使用淋水式高溫反壓殺菌鍋進(jìn)行殺菌。通過(guò)Ellab無(wú)線熱驗(yàn)證系統(tǒng)分別記錄殺菌過(guò)程中殺菌鍋噴淋水溫度及樣品魚(yú)體中心溫度(圖1)。測(cè)定魚(yú)體中心溫度時(shí)探頭從魚(yú)背方向插入魚(yú)肉橫截面最厚處(胸鰭對(duì)應(yīng)位置)。

圖1 罐頭食品殺菌過(guò)程的傳熱曲線Fig.1 Heat penetration curve of canned yellow croaker samples during sterilization process

1.3.3 殺菌過(guò)程中升降溫速率的設(shè)定和控制

殺菌過(guò)程中升降溫速率的控制是通過(guò)噴淋水升降溫速率實(shí)現(xiàn)，為使fh(魚(yú)體中心溫度從室溫升高到殺菌溫度的升溫速率)和fc(魚(yú)體中心溫度從殺菌溫度降低到40℃的降溫速率)恒定，將噴淋水的升溫和降溫曲線作在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖上，使其呈直線，從而確定CUT和CDT中每分鐘的溫度變化值，將此值輸入殺菌設(shè)備控制面板，殺菌初溫控制在25℃，冷卻終溫控制在30℃，魚(yú)體初溫控制在26～27℃。通過(guò)實(shí)測(cè)的傳熱曲線計(jì)算fh和fc，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 不同升降溫速率、不同殺菌溫度的CUT/CDT值Table 1 CUT and CDT values under different conditions of heating and cooling rates and sterilization temperature

表1顯示，在115、121.1、127℃條件下各自冷點(diǎn)升降溫速率略有不同，但波動(dòng)范圍不大，所以文中在相同升降溫速率下對(duì)品質(zhì)變化進(jìn)行比較時(shí)取121.1℃的冷點(diǎn)fh＝10.99min，fc＝12.32min為代表。

1.3.4F值、C值計(jì)算方法

根據(jù)Begelow的一般方法和Ball的改良基本法，整個(gè)殺菌過(guò)程的殺菌效果可看成是在不同殺菌溫度下停留一段時(shí)間所取得的殺菌效果的總和，由Ellab無(wú)線熱驗(yàn)證系統(tǒng)測(cè)定出反映樣品的中心溫度的傳熱曲線后，即可計(jì)算出F值。在研究殺菌過(guò)程中的品質(zhì)變化時(shí)，理論上應(yīng)該控制不同殺菌溫度、時(shí)間組合的F值相近，由于魚(yú)體質(zhì)量、大小以及測(cè)溫探頭的插入位置不能控制成完全一致，因此本實(shí)驗(yàn)中不同殺菌溫度、時(shí)間組合的F值存在一定差異，但并不影響對(duì)熱殺菌過(guò)程中品質(zhì)變化規(guī)律的研究。

C值(cooking value)為熱加工過(guò)程中導(dǎo)致食品外觀特性變化的熱損失值，是由以下關(guān)系確定的[9-11]。

式中：t為殺菌時(shí)間/min；Z為反映外觀特性變化的D值按1/10或10倍變化時(shí)，所相應(yīng)的加熱溫度的變化值/℃，一般Z值取33.1℃[5-6,12]，T和Tref分別為任意時(shí)間時(shí)的熱加工溫度和參考加工溫度/℃，Tref取100℃，以65℃作為計(jì)算的起點(diǎn)溫度。

1.3.5 色差分析

取殺菌前后的魚(yú)樣品，用色差儀對(duì)魚(yú)腹剖肉進(jìn)行色差測(cè)定。記錄CIE LAB色度空間[13]的3個(gè)指標(biāo)L*值、a*值、b*值。褐變程度W按照下式計(jì)算：

1.3.6 質(zhì)構(gòu)分析

取魚(yú)側(cè)軸線上的肌肉樣品，去皮，順肌纖維方向?qū)Ⅳ~(yú)肉切成15mm×10mm方塊，厚度為魚(yú)肉本身厚度(約8mm)，分別進(jìn)行質(zhì)地剖面分析和剪切測(cè)試，用Texture Exponent 32軟件進(jìn)行儀器操作和數(shù)據(jù)記錄。

1.3.6.1 質(zhì)地剖面分析(TPA)

選用P/36R型平底圓柱探頭進(jìn)行TPA測(cè)試。測(cè)試參數(shù)：測(cè)前速率1mm/s；測(cè)試速率1mm/s；測(cè)后速率5mm/s；壓縮比30%；探頭兩次測(cè)定間隔時(shí)間5s；觸發(fā)類型自動(dòng)。探頭平行于魚(yú)肌肉纖維方向進(jìn)行壓縮。從TPA應(yīng)力-時(shí)間曲線可以得到與人的感官評(píng)價(jià)相關(guān)的幾個(gè)質(zhì)構(gòu)特性指標(biāo)[14]。

硬度：第1次壓縮樣品時(shí)的最大峰值；彈性：變形樣品在去除壓力后恢復(fù)到變形前的高度比率，為第2次壓縮與第1次壓縮的峰值之比；內(nèi)聚性：測(cè)試樣品經(jīng)過(guò)第1次壓縮變形后所表現(xiàn)出來(lái)的對(duì)第2次壓縮的相對(duì)抵抗能力，為兩次壓縮所做正功之比； 咀嚼性：用于描述固態(tài)測(cè)試樣品，為硬度、內(nèi)聚性和彈性三者的乘積；回彈性：樣品在第1次壓縮過(guò)程中回彈的能力，為第一次壓縮循環(huán)過(guò)程中返回樣品所釋放的彈性能與壓縮時(shí)探頭的耗能之比。

1.3.6.2 剪切測(cè)試(Warner-Bratzler shear test)

選用HDP/BS型燕子尾刀具進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試參數(shù)：測(cè)前速率2mm/s，測(cè)試速率2mm/s，探頭觸發(fā)力20g，剪切距離20mm。刀片垂直于魚(yú)肌肉纖維方向進(jìn)行剪切。剪切測(cè)試是纖維對(duì)刀片的壓縮力、毗鄰纖維的拉力和纖維剪斷力的融合[15]，模仿牙齒咬斷樣品的過(guò)程，相關(guān)的測(cè)試值表達(dá)樣品此方面的質(zhì)構(gòu)特征，如剪切力和韌性。剪切力是指描述樣品最大抵抗剪切斷裂的力，為剪切曲線的最大峰值；韌性是指剪切樣品過(guò)程中所作的功，為剪切曲線下的總面積。

1.3.7 汁液流失率的測(cè)定

記錄魚(yú)樣品殺菌前的質(zhì)量(m0/g)和殺菌后的質(zhì)量(m1/g)，并計(jì)算汁液流失率。

1.4 數(shù)據(jù)分析方法

采用Ellab Valsuite和Microsoft Excel 2007軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 相同升降溫速率下不同殺菌溫度時(shí)間組合的F值、C值比較

表2 相同升降溫速率(fh＝10.99min，fc＝12.32min)下不同殺菌溫度-時(shí)間組合的F值、C值Table 2 F and C values at the same heating and cooling rates and different sterilization temperatures and times

在各殺菌溫度下，殺菌時(shí)間越長(zhǎng)，F(xiàn)值增加越明顯。如115℃條件下27、33(1.22倍)、40min(1.48倍)時(shí)的F值為2.750、4.901(1.78倍)、6.859(2.49倍)。殺菌溫度越高，增加單位時(shí)間所帶來(lái)的F值的增加越明顯。如121.1℃條件下17、30min(增加13min)時(shí)的F值為3.562、15.63(平均增加0.93/min)；127℃條件下12min、15min(增加3min)時(shí)的F值為5.575、10.83(平均增加1.75/min)。對(duì)于C值的情況也如此。C值與F值的比值代表單位F值時(shí)的C值，或意思是每增加單位F值時(shí)所增加的C值。對(duì)于C/F來(lái)說(shuō)，隨著殺菌溫度的升高或者殺菌時(shí)間的延長(zhǎng)而減小。

2.2 相同升降溫速率下不同殺菌溫度時(shí)間組合的即食梅香黃魚(yú)品質(zhì)比較

2.2.1 色澤

表3表明，115℃、27min與121.1℃、16min的F值幾乎相等，但后者的W值更大，表明殺菌后的褐變程度更小。127℃、12min與115℃、27min和121.1℃、16min相比，前者的W值更大，但前者的F值比后兩者均更高。這說(shuō)明高溫短時(shí)更有利于減輕殺菌后的褐變程度。這與Sreenath等[6]的研究結(jié)果一致。

表3 相同升降溫速率(fh＝10.99min，fc＝12.32min)下不同殺菌溫度時(shí)間組合的即食梅香黃魚(yú)色澤比較Table 3 Color parameters of ready-to-eat fermented yellow croaker at the same heating and cooling rates and different sterilization temperatures and times

2.2.2 質(zhì)構(gòu)

表4 相同升降溫速率(fh＝10.99min，fc＝12.32min)下不同殺菌溫度時(shí)間組合的即食梅香黃魚(yú)質(zhì)構(gòu)比較Table 4 Texture parameters of ready-to-eat fermented yellow croaker at the same heating and cooling rates and different sterilization temperatures and times

表4表明，115℃、33min的F值低于127℃、12min，但后者的所有質(zhì)構(gòu)指標(biāo)均更高，表明殺菌后的質(zhì)構(gòu)破壞程度更小。這說(shuō)明高溫短時(shí)更有利于減輕殺菌后的質(zhì)構(gòu)破壞程度。這也與Sreenath等[6]的研究結(jié)果一致。

2.2.3 汁液流失率

表5 相同升降溫速率下不同殺菌溫度時(shí)間組合的即食梅香黃魚(yú)汁液流失率Table 5 Water loss rate of ready-to-eat fermented yellow croaker at the same heating and cooling rates and different sterilization temperatures and times

表5表明，115℃、27min的F值低于121.1℃、17min的F值，但后者的汁液流失率更低。115℃、33min的F值接近于121.1℃、19min和127℃、12min的F值，高于127℃、12min的F值，但其汁液流失率更低。這說(shuō)明高溫短時(shí)更有利于減輕殺菌后的汁液流失。但這與Bell等[16]的研究結(jié)果不同，原因可能跟樣品經(jīng)歷了不一樣的前處理過(guò)程有關(guān)。

2.3 相同殺菌溫度下不同升降溫速率時(shí)的即食梅香黃魚(yú)F值、C值比較

表6 相同殺菌溫度(121.1℃)下不同升降溫速率時(shí)的即食梅香黃魚(yú)F值、C值Table 6 F and C values of ready-to-eat fermented yellow croaker at different heating and cooling rates and the same sterilization temperatures

表6表明，達(dá)到相同F(xiàn)值時(shí)，升降溫速率大的即食梅香黃魚(yú)要求的殺菌恒溫時(shí)間大于升降溫速率小的。這是由于升降溫越慢，則升降溫階段所貢獻(xiàn)的F值、C值越大，因此所需的恒溫時(shí)間則越少。對(duì)于C值來(lái)說(shuō)，升降溫速率快的即食梅香黃魚(yú)表面C值更大，兩者中心C值接近。對(duì)于C/F來(lái)說(shuō)，升降溫速率快，C/F也更大。相同殺菌強(qiáng)度、殺菌溫度下，升降溫速率快，魚(yú)皮易被破壞，可能是表面C值過(guò)大，并且魚(yú)皮溫度與魚(yú)肉溫度差異過(guò)大所致。

2.4 相同殺菌溫度下不同升降溫速率時(shí)即食梅香黃魚(yú)汁液流失率比較

表7 相同殺菌溫度(121.1℃)下不同升降溫速率時(shí)的即食梅香黃魚(yú)汁液流失率Table 7 Water loss rate of ready-to-eat fermented yellow croaker at different heating and cooling rates and the same sterilization temperatures

表7表明，121.1℃、19min，fh＝10.99min，fc＝13.32min與121.1℃、18min，fh＝12.61min，fc＝14.08min和121.1℃、16 min，fh＝13.04min，fc＝15.08min的F值接近，但汁液流失率依次增大。這說(shuō)明升降溫速率快更有利于減輕殺菌后的汁液流失。

3 結(jié) 論

相同噴淋水升降溫速率下，殺菌時(shí)間越長(zhǎng)，F(xiàn)值增加越明顯；殺菌溫度越高，F(xiàn)值、C值的增加越明顯。

相同殺菌溫度下，在達(dá)到相同F(xiàn)值時(shí)，噴淋水升降溫速率快慢相比，所需的殺菌恒溫時(shí)間是速率快的大于慢的，前者表面C值更大，兩者中心C值接近，前者C/F也更大。

相同噴淋水升降溫速率、F值下，高溫短時(shí)殺菌色澤、質(zhì)構(gòu)好、汁液流失率少。

相同殺菌溫度、F值下，噴淋水升降溫速率快，汁液流失率少，但容易脫皮。可能是表面C值過(guò)大，并且表面溫度與中心溫度差異過(guò)大所致。

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Quality Change of Ready-to-eat Fermented Yellow Croaker during Thermal Sterilization Process

ZENG Xian-ze，LI Bian-sheng*，MEI Can-hui，CHEN Zi-kai
(College of Light Industry and Food Science, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China)

In order to explore the quality change of ready-to-eat fermented yellow croaker during thermal sterilization process, the results obtained for theF(the time needed to kill microorganisms by 90%) andCvalues and quality parameters such as color, texture and liquid loss were compared under different conditions of sterilization temperature/sterilization time, and spraywater heating and cooling rates. The results showed that theFvalue revealed a marked increase with the extension of sterilization time. Similarly, higher temperature could result in notably increasedFandCvalues. In addition, fast spray-water heating and cooling rates could result in longer sterilization time at the constant temperature for reaching the sameFvalue when compared with slow spray-water heating and cooling rates. Moreover, fast spray-water heating and cooling rates could also result in larger surfaceCvalue andC/Fvalue although both conditions revealed a similar centralCvalue. Therefore, high-temperature and short-term sterilization can offer better color and texture as well as low water loss for yellow croaker. Fast spray-water heating and cooling rates can result in less water loss. The optimal thermal sterilization conditions are sterilization temperature of 127 ℃, heating rate of 10.99 ℃/min and cooling rate of 12.32 ℃/min.

ready-to-eat fermented yellow croaker；thermal sterilization；quality change

TS254.4

A

1002-6630(2012)18-0113-05

2011-07-19

廣東省教育部產(chǎn)學(xué)研結(jié)合項(xiàng)目(2010B090400353)

曾憲澤(1989—)，男，碩士研究生，研究方向?yàn)槭称芳庸づc保藏。E-mail：xianzezeng@yahoo.cn

*通信作者：李汴生(1962—)，男，教授，博士，研究方向?yàn)槭称芳庸づc保藏。E-mail：febshli@scut.edu.cn