鱘魚(yú)片煙熏工藝優(yōu)化及風(fēng)味物質(zhì)分析

林佳+桂萌+王順+馬長(zhǎng)偉+李平蘭

摘 要：優(yōu)化煙熏鱘魚(yú)片的生產(chǎn)工藝，并對(duì)其微生物、理化及風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行分析。從煙熏溫度（70～100 ℃）、煙熏時(shí)間（15～60 min）和干燥時(shí)間（15～60 min）對(duì)煙熏鱘魚(yú)片生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明：煙熏溫度為85 ℃，煙熏時(shí)間為22 min，干燥時(shí)間為22 min時(shí)，產(chǎn)品感官評(píng)分最高。微生物及理化指標(biāo)（水分、粗蛋白、粗脂肪、鹽分、pH值、揮發(fā)性鹽基氮、苯并芘、揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)）研究結(jié)果顯示：鱘魚(yú)片煙熏后總菌數(shù)及大腸菌群顯著減少，致病菌未檢出；同時(shí)水分含量減少而粗蛋白、粗脂肪含量增加；產(chǎn)品苯并芘含量為0.24 μg/kg；鱘魚(yú)片中風(fēng)味物質(zhì)由煙熏前39 種增加到煙熏后60 種，酚類物質(zhì)增加最為明顯，由煙熏前1 種（0.89%）增加到煙熏后9 種（12.90%）。

關(guān)鍵詞：鱘魚(yú)；煙熏；風(fēng)味物質(zhì)；加工工藝；苯并芘

Abstract： The production of smoked sturgeon fillets was studied and the production parameters smoking temperature， smoking time and drying time， ranging from 70–100 ℃， 15–60 min and 15–60 min， respectively， were optimized. Microbiological and physicochemical characteristics and flavor compounds of the product were analyzed. The results indicated that smoked sturgeon fillets produced by smoking at 85 ℃ for 22 min and drying for 22 min had the highest sensory score. Microbiological and physicochemical （moisture content， crude protein， crude fat， salt content， pH， total volatile basic nitrogen， benzopyrene and flavor compounds） studies showed that the total viable count and coliform count of raw fish fillets were reduced and no pathogenic bacteria were detected after smoking， accompanied by a decrease in moisture content and an increase in crude protein and crude fat contents. The smoked product contained only 0.24 μg/kg benzopyrene. In addition， the number of flavor compounds identified in fresh fish was increased from 9 to 60 after smoking， especially the relative content of phenolic compounds was increased from 0.89% to 12.90% and one phenolic compound was detected in fresh fish versus nine phenolic compounds in smoked fish.

Key words： sturgeon； smoking； flavor compounds； processing； benzopyrene

DOI：10.15922/j.cnki.rlyj.2016.10.001

中圖分類號(hào)：TS201.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1001-8123（2016）10-0001-06

引文格式：

林佳， 桂萌， 王順， 等. 鱘魚(yú)片煙熏工藝優(yōu)化及風(fēng)味物質(zhì)分析[J]. 肉類研究， 2016， 30（10）： 1-6. DOI：10.15922/j.cnki.rlyj.2016.10.001. http：//rlyj.cbpt.cnki.net

LIN Jia， GUI Meng， WANG Shun， et al. Optimization of processing conditions for production of smoked sturgeon fillets and its flavor compounds[J]. Meat Research， 2016， 30（10）： 1-6. （in Chinese with English abstract） DOI：10.15922/j.cnki.rlyj.2016.10.001. http：//rlyj.cbpt.cnki.net

鱘魚(yú)是我國(guó)主要的經(jīng)濟(jì)淡水魚(yú)類之一，目前我國(guó)的鱘魚(yú)養(yǎng)殖產(chǎn)量已占世界總產(chǎn)量的80%[1]。鱘魚(yú)肉厚、骨軟、肉味鮮美、營(yíng)養(yǎng)豐富[2]?！侗静菥V目 鰉魚(yú)》中記載：“其肉補(bǔ)慮益氣，強(qiáng)身健體，煮汁飲，治血淋”。目前我國(guó)鱘魚(yú)肉類加工產(chǎn)品僅有冰鮮鱘魚(yú)、速凍鱘魚(yú)片、速凍鱘魚(yú)丸等，鱘魚(yú)加工產(chǎn)品種類較少，市場(chǎng)認(rèn)知度低。

煙熏技術(shù)是肉制品的一種傳統(tǒng)保藏方法，煙熏會(huì)賦予食品特有的顏色和香味，熏煙中還含有具有抑制微生物生長(zhǎng)和抗氧化功能的成分[3-4]。國(guó)內(nèi)煙熏技術(shù)的研究主要集中在畜禽產(chǎn)品的工藝優(yōu)化方面，對(duì)水產(chǎn)品研究較少。王鋒等[5]對(duì)腸類的傳統(tǒng)加工工藝與現(xiàn)代設(shè)備結(jié)合技術(shù)進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，肉腸在50～80 ℃煙熏10 min后可以生產(chǎn)出品質(zhì)高、風(fēng)味好的煙熏風(fēng)味腸；蘇靜等[6]應(yīng)用響應(yīng)面法優(yōu)化馬肉的煙熏工藝，研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)煙熏時(shí)間6 h、煙熏溫度60 ℃、煙熏濕度70%時(shí)，熏馬肉的感官評(píng)分最高、色澤最佳、風(fēng)味最好。國(guó)外對(duì)煙熏水產(chǎn)品的研究較多，且側(cè)重于考察熏制工藝對(duì)水產(chǎn)品品質(zhì)及貨架期的影響。Adeyemi等[7]研究了煙熏前后竹莢魚(yú)品質(zhì)的變化，結(jié)果表明，煙熏后竹莢魚(yú)粗蛋白和粗脂肪含量上升，而pH值、揮發(fā)性鹽基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）和過(guò)氧化值下降。Fuentes等[8]研究了鹽替代和包裝方式對(duì)熏制鱸魚(yú)品質(zhì)的影響，結(jié)果表明，用KCl代替一半的NaCl進(jìn)行腌制不影響煙熏鱸魚(yú)的微生物、感官、總揮發(fā)性鹽基氮和三甲胺，但能降低組胺、腐胺和尸胺的形成，且真空包裝和氣調(diào)包裝與放置于空氣中相比能延長(zhǎng)產(chǎn)品的貨架期。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)煙熏鱘魚(yú)片開(kāi)發(fā)工藝的研究較少[9]，且煙熏工藝對(duì)鱘魚(yú)片微生物、理化、安全性及揮發(fā)性風(fēng)味成分的影響還未見(jiàn)報(bào)道。

本實(shí)驗(yàn)以鱘魚(yú)為研究對(duì)象，通過(guò)正交優(yōu)化的方法從煙熏溫度、煙熏時(shí)間和干燥時(shí)間三方面對(duì)煙熏鱘魚(yú)片的生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)分析煙熏工藝對(duì)產(chǎn)品微生物、理化和風(fēng)味物質(zhì)的影響，從而為鱘魚(yú)煙熏制品的生產(chǎn)和開(kāi)發(fā)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鱘魚(yú)（2～3 kg） 北京市水產(chǎn)科學(xué)研究所十渡鱘魚(yú)養(yǎng)殖基地。

辣椒、花椒、麻椒、桂皮、草果、肉蔻、食鹽、白糖、雞精等 北京市新發(fā)地批發(fā)市場(chǎng)。

1.2 儀器與設(shè)備

BXZ-30煙熏爐 諸城市美川機(jī)械有限公司；Agilent1260高效液相色譜儀 美國(guó)安捷倫公司； QP2010 plus氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（gas chromatography-mass spectrometer，GC-MS）儀 日本島津公司；

KXL-1010消煮爐、KDY-9820凱氏定氮儀 北京市通潤(rùn)源機(jī)電技術(shù)有限公司。

1.3 方法

1.3.1 加工工藝

新鮮鱘魚(yú)→去頭、去內(nèi)臟→清洗→切片→腌漬→清洗→瀝干→干燥→煙熏→干燥→貯存

1.3.2 腌料組成

辣椒5.5%、花椒1.5%、麻椒1.2%、桂皮0.7%、肉蔻0.6%、草果0.5%、白糖5%、食鹽4%、雞精1.2%，以上均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

1.3.3 操作要點(diǎn)

1）鱘魚(yú)處理：新鮮鱘魚(yú)宰殺后去頭、去內(nèi)臟，流水洗凈表面黏液及腹腔內(nèi)淤血，切成1 cm左右寬的鱘魚(yú)片，這可以使魚(yú)片在腌漬及煙熏過(guò)程中調(diào)味料和熏煙能充分滲透，然后清洗瀝干。2）腌漬：調(diào)味料混勻后均勻涂抹于鱘魚(yú)片表面，在4 ℃條件下靜置3 h。3）清洗瀝干：用5～10 ℃的流水將魚(yú)片表面的調(diào)料洗凈，瀝干。4）干燥：將魚(yú)片放置于煙熏爐中進(jìn)行干燥，干燥溫度設(shè)定為85 ℃，干燥時(shí)間設(shè)定為30 min。5）煙熏及再干燥：熏材采用蘋(píng)果木屑，打開(kāi)煙熏爐煙熏檔開(kāi)關(guān)進(jìn)行煙熏。一段時(shí)間后關(guān)掉煙熏檔開(kāi)關(guān)，排完煙后打開(kāi)干燥檔開(kāi)關(guān)進(jìn)行再次干燥。6）包裝冷藏：將再干燥完畢的鱘魚(yú)片進(jìn)行真空包裝處理，并放置于4 ℃冷藏。

1.3.4 工藝條件選擇

1.3.4.1 煙熏溫度的選擇

將鱘魚(yú)片分別在70、80、90、100 ℃煙熏溫度下煙熏30 min，然后在85 ℃條件下干燥15 min，根據(jù)感官評(píng)價(jià)的結(jié)果選擇最適宜的煙熏溫度。

1.3.4.2 煙熏時(shí)間的選擇

根據(jù)以上篩選的煙熏溫度，將鱘魚(yú)片分別煙熏15、30、45、60 min，然后在85 ℃條件下干燥15 min，根據(jù)感官評(píng)價(jià)的結(jié)果選擇最適宜的煙熏時(shí)間。

1.3.4.3 干燥時(shí)間的選擇

根據(jù)以上篩選的煙熏溫度和煙熏時(shí)間，將鱘魚(yú)片在85 ℃條件下分別干燥15、30、45、60 min。根據(jù)感官評(píng)價(jià)的結(jié)果選擇最適宜的干燥時(shí)間。

1.3.4.4 煙熏工藝的正交優(yōu)化

根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果，采用正交設(shè)計(jì)對(duì)煙熏溫度、煙熏時(shí)間和干燥時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化。以感官評(píng)價(jià)結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)，確定煙熏鱘魚(yú)片的最佳工藝參數(shù)。試驗(yàn)因素水平編碼見(jiàn)表1。

1.3.5 感官評(píng)價(jià)

煙熏鱘魚(yú)片的感官評(píng)價(jià)由10 名經(jīng)培訓(xùn)后的評(píng)定人員進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)分等級(jí)為0～10 分，感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

1.3.6 微生物的測(cè)定

細(xì)菌總數(shù)、大腸菌群、金黃色葡萄球菌、沙門(mén)氏菌、志賀氏菌按照GB 4789.2—2010《食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測(cè)定》[10]、GB 4789.3—2010《食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 大腸菌群計(jì)數(shù)》[11]、GB 4789.10—2010《食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 金黃色葡萄球菌檢驗(yàn)》[12]、GB 4789.4—2010《食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 沙門(mén)氏菌檢驗(yàn)》[13]、GB 4789.5—2012《食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 志賀氏菌檢驗(yàn)》測(cè)定[14]。

1.3.7 理化指標(biāo)測(cè)定

水分含量采用GB 5009.3—2010《食品中水分的測(cè)定》中直接干燥法測(cè)定[15]；粗蛋白含量采用GB 5009.5—2010《食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》中凱氏定氮法測(cè)定[16]；粗脂肪含量采用GB 5009.6—2010《食品中脂肪的測(cè)定》中索氏抽提法測(cè)定[17]；鹽分含量采用SC/T 3011—2001《水產(chǎn)品中鹽分的測(cè)定》中硝酸銀沉淀滴定法測(cè)定[18]；揮發(fā)性鹽基氮（TVB-N）采用GB/T 5009.44—2003《肉與肉制品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法》中半微量定氮法測(cè)定[19]；苯并芘的測(cè)定：參照黃靖芬[20]所確定的苯并芘檢測(cè)方法進(jìn)行。

有效酸度（pH值）的測(cè)定：稱取魚(yú)肉10 g（精確到0.1 g），絞碎后加入90 mL蒸餾水，以10 000 r/min均質(zhì)30 s，靜置30 min后過(guò)濾，取濾液用酸度計(jì)測(cè)定其pH值，每個(gè)樣品做3 個(gè)平行。

1.3.8 風(fēng)味物質(zhì)測(cè)定

采用固相微萃取結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜（solid-phase microextraction-GC-MS，SPME-GC-MS）聯(lián)用法進(jìn)行分析。萃取頭：65 μm PDMS/DVB，將樣品置于60 ℃條件下平衡60 min后，將萃取頭插入頂空瓶中萃取30 min，然后將萃取頭拔出置于250 ℃的進(jìn)樣口中解吸2 min。

氣相色譜條件：DB-WAX色譜柱，進(jìn)樣量1 μL，載氣為氦氣；進(jìn)樣方式：1 min不分流；恒壓35 kPa；進(jìn)樣口溫度200 ℃；接口溫度250 ℃，起始柱溫40 ℃，保持3 min，以5 ℃/min升溫至120 ℃，再以10 ℃/min升溫至200 ℃，保持5 min。

質(zhì)譜條件：離子源溫度200 ℃，電離方式EI，電子能量70 eV，掃描采集。數(shù)據(jù)采集使用數(shù)據(jù)庫(kù)：NIST05。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析采用SPSS 17.0軟件處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 工藝條件優(yōu)化

2.1.1 單因素試驗(yàn)篩選

小寫(xiě)字母不同，表示差異顯著（P<0.05）。下同。

由圖1可知，當(dāng)煙熏溫度、煙熏時(shí)間、干燥時(shí)間分別為80℃、30 min、15 min時(shí)，感官得分最高，因此選擇煙熏溫度75、80、85 ℃，煙熏時(shí)間22、30、38 min，干燥時(shí)間8、15、22 min進(jìn)行下一步正交優(yōu)化。

2.1.2 正交試驗(yàn)優(yōu)化

由表3的R值可知，以感官得分為指標(biāo)，影響煙熏鱘魚(yú)片品質(zhì)的因素的主次關(guān)系是A（煙熏溫度）>B（煙熏時(shí)間）>C（干燥時(shí)間），且正交優(yōu)化的最佳組合為A3B1C3，即煙熏溫度為85 ℃，煙熏時(shí)間為22 min，干燥時(shí)間為22 min。通過(guò)這套工藝生產(chǎn)的煙熏鱘魚(yú)片色澤金黃，煙熏味純正、濃郁，有嚼勁，品嘗后口中回味悠長(zhǎng)，符合中國(guó)人口味。

2.2 微生物分析

熏制生產(chǎn)工藝會(huì)對(duì)產(chǎn)品中微生物起到一定的抑制作用，主要是因?yàn)檠瑹熤械母鞣N成分具有殺菌能力[21]，此外，加工過(guò)程會(huì)使產(chǎn)品中的水分含量減少，使微生物繁殖受到阻礙[3]。鱘魚(yú)片煙熏前后微生物測(cè)定結(jié)果如表4所示。

由表4可知，原料魚(yú)片細(xì)菌總數(shù)和大腸菌群數(shù)均較低（<104 CFU/g），未檢測(cè)到金黃色葡萄球菌、沙門(mén)氏菌、志賀氏菌3種致病菌，說(shuō)明原料魚(yú)品質(zhì)較好。煙熏后鱘魚(yú)片細(xì)菌總數(shù)和大腸菌群均大量減少，說(shuō)明熏煙對(duì)魚(yú)中的微生物具有殺菌作用，這與其他研究結(jié)果一致[3]。

2.3 理化指標(biāo)分析

食品在熏制過(guò)程中水分含量會(huì)減少，此外也會(huì)發(fā)生蛋白質(zhì)的變性、分解、酶解變化及其他理化品質(zhì)的變化[22]。食品在熏制過(guò)程中發(fā)生的不利變化是可能產(chǎn)生具有致癌性的多環(huán)芳烴化合物[23]，其中性質(zhì)穩(wěn)定、致癌性強(qiáng)的苯并芘是其代表物質(zhì)[24]，因此煙熏食品中苯并芘含量是反應(yīng)其食用安全的重要指標(biāo)。為了考察煙熏工藝對(duì)鱘魚(yú)片理化指標(biāo)變化情況，分別測(cè)定了鱘魚(yú)片煙熏前、后的水分含量、粗蛋白、粗脂肪、鹽分、有效酸度（pH值）、TVB-N值，結(jié)果如表5所示。

由表5可知，鱘魚(yú)片經(jīng)熏制加工后水分含量顯著下降，這有利于產(chǎn)品的長(zhǎng)期保藏[25]。同時(shí)，同等質(zhì)量下產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)成分（粗蛋白和粗脂肪）含量上升，這可能是由于產(chǎn)品脫水造成其含量增加[26]。煙熏后魚(yú)片的鹽分含量（<4%）[27]和苯并芘含量[28]（<5 μg/kg，GB 2762—2012）均不會(huì)對(duì)人體健康造成危害，因此能保證食用安全。

2.4 風(fēng)味物質(zhì)分析

由表6可知，煙熏對(duì)鱘魚(yú)片的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的種類和相對(duì)含量具有重要影響。煙熏前魚(yú)片中共檢出酚類物質(zhì)1 種（相對(duì)含量0.89%），醛類物質(zhì)5 種（相對(duì)含量23.57%），酮類物質(zhì)6 種（相對(duì)含量13.35%），醇類物質(zhì)9 種（相對(duì)含量12.00%），碳?xì)浠衔? 種（相對(duì)含量16.12%），酸類物質(zhì)1 種（相對(duì)含量0.67%），酯類物質(zhì)2 種（相對(duì)含量2.12%），醚類物質(zhì)1 種（相對(duì)含量1.56%），其他物質(zhì)5 種（相對(duì)含量13.02%）。煙熏后魚(yú)片中共檢出酚類物質(zhì)9 種（相對(duì)含量12.9%），醛類物質(zhì)7 種（相對(duì)含量7.32%），酮類物質(zhì)10 種（相對(duì)含量5.39%），醇類物質(zhì)12 種（相對(duì)含量44.33%），碳?xì)浠衔?1 種（相對(duì)含量12.29%），酸類物質(zhì)3 種（相對(duì)含量3.85%），酯類物質(zhì)3 種（相對(duì)含量2.16%），醚類物質(zhì)3 種（相對(duì)含量10.9%），其他物質(zhì)2 種（相對(duì)含量0.76%）。

在所鑒定的化合物中，酚類化合物在加工后的產(chǎn)品中出現(xiàn)明顯上升，它們?cè)谘启~(yú)肉中所占相對(duì)含量雖然不高，但閾值較低，提供了主要的煙熏香味[29]。Hanson[30]的研究認(rèn)為熏制肉制品中的主要香味是酚類物質(zhì)提供的。趙冰等[31]認(rèn)為苯酚、愈創(chuàng)木酚、4-乙基愈創(chuàng)木酚、2，6-二甲基苯酚、2-甲氧基-4-乙烯基苯酚等是煙熏牛肉的特征風(fēng)味物質(zhì)。在本實(shí)驗(yàn)鑒定的化合物中，3-甲基苯酚、4-甲基苯酚具有芳香氣味；2，4-二甲基苯酚具有焦香味。

醛類物質(zhì)的閾值較低，即使在較低的濃度下，也能產(chǎn)生呈味效應(yīng)[32]。醛類物質(zhì)主要是由不飽和脂肪酸的氧化和降解形成的[33]，5-甲基糖醛具有甜香、焦糖氣味，是肉制品風(fēng)味形成的重要成分，煙熏后的鱘魚(yú)片中產(chǎn)生了5-甲基-2-糖醛，對(duì)煙熏風(fēng)味具有一定的促進(jìn)作用。

不飽和脂肪酸或氨基酸的降解會(huì)生成一些直鏈的酸類、酮類物質(zhì)[34]。脂肪的氧化和降解會(huì)產(chǎn)生醇類物質(zhì)，脂肪酸和醇類物質(zhì)反應(yīng)生成酯類。酸類、酮類和酯類物質(zhì)閾值較高，所以對(duì)魚(yú)肉的香氣組分貢獻(xiàn)不大[35]。酮類物質(zhì)對(duì)產(chǎn)品的色澤具有重要影響[36]，煙熏后鱘魚(yú)片中酮類物質(zhì)的種類增多了，這與魚(yú)片煙熏過(guò)程中顏色加深具有重要關(guān)系。

由此可以看出，雖然煙熏鱘魚(yú)片的風(fēng)味物質(zhì)中存在著酚、酮、酸、醛、酯等多種化合物，但其中酚類物質(zhì)及其衍生物是煙熏香味的主要提供者，而醛類、酮類、酸類等其他物質(zhì)可能主要在煙熏風(fēng)味的疊加效應(yīng)和產(chǎn)品的色澤上起一定作用。

3 結(jié) 論

煙熏鱘魚(yú)片優(yōu)化的生產(chǎn)工藝為：煙熏溫度85 ℃，煙熏時(shí)間22 min，干燥時(shí)間22 min；煙熏過(guò)程對(duì)鱘魚(yú)片微生物具有抑制作用，總菌數(shù)由2×103 CFU/g減少到3×102 CFU/g，大腸菌群由4×102 CFU/g減少為不可檢出；鱘魚(yú)片煙熏后水分含量減少，而營(yíng)養(yǎng)成分（粗蛋白和粗脂肪）含量升高，煙熏鱘魚(yú)片的苯并芘含量符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；煙熏過(guò)程使得鱘魚(yú)片揮發(fā)性物質(zhì)種類及含量發(fā)生顯著變化，其中酚類物質(zhì)種類由煙熏前1 種增加到煙熏后9 種，相對(duì)含量由煙熏前0.89%增加到煙熏后12.90%。

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