外源酶對(duì)預(yù)調(diào)理金槍魚(yú)魚(yú)排感官品質(zhì)的影響

陳啟航，肖宇煊，方旭波，陳小娥

（1. 浙江海洋大學(xué)食品與藥學(xué)學(xué)院，浙江 舟山 316022； 2. 浙江國(guó)際海運(yùn)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江 舟山 316021）

黃鰭金槍魚(yú) (Thunnus albacares) 為大洋性魚(yú)類(lèi)，產(chǎn)量較高，主要分布于熱帶海域[1-3]。其肉質(zhì)鮮美、營(yíng)養(yǎng)豐富，具有低脂肪、高蛋白等特點(diǎn)[4-6]。目前黃鰭金槍魚(yú)以生食為主，少數(shù)制成罐頭食品，產(chǎn)品種類(lèi)單一，深加工產(chǎn)品較少[7-8]。因此尋找適當(dāng)?shù)募庸し绞剑钛a(bǔ)黃鰭金槍魚(yú)產(chǎn)品系列的空白，解決金槍魚(yú)產(chǎn)品精深加工水平低和利用程度較低的問(wèn)題，對(duì)發(fā)展我國(guó)金槍魚(yú)產(chǎn)業(yè)具有重要意義。

預(yù)調(diào)理食品是指可直接食用或經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的加工即可食用的產(chǎn)品[9-10]。水產(chǎn)類(lèi)調(diào)理食品因其方便性深受消費(fèi)者喜愛(ài)，其中腌制類(lèi)調(diào)理食品具有風(fēng)味獨(dú)特、簡(jiǎn)單調(diào)理加工后即可食用等特點(diǎn)，是水產(chǎn)調(diào)理食品的重要類(lèi)別[11-12]。通過(guò)腌制加工，產(chǎn)品的感官和風(fēng)味得到較大程度的改善。顧賽麒等[13]比較了不同食鹽添加量對(duì)腌制草魚(yú) (Ctenopharyngodon idella) 風(fēng)味和品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)腌制使草魚(yú)獲得較好的腌臘魚(yú)品質(zhì)和風(fēng)味。龐一揚(yáng)等[14]采用電子鼻和氣相-離子遷移譜方法，對(duì)不同用量料酒腌制后的禾花魚(yú) (Procypris merus)、羅非魚(yú) (Oreochromissp.) 和金絲魚(yú) (Nemipterus virgatus) 的揮發(fā)性成分變化進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)料酒腌制對(duì)魚(yú)肉脫腥有積極作用。研究表明，在腌制過(guò)程中添加外源酶不僅能提高腌制效率，還可在一定程度上改善口感，并產(chǎn)生相應(yīng)的風(fēng)味物質(zhì)[15-16]。吳燕燕等[15]比較了添加風(fēng)味蛋白酶、中性蛋白酶、脂肪酶3種不同外源酶對(duì)羅非魚(yú)腌制品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)3種外源酶混合腌制不僅提高了腌制效率，還改善了腌制魚(yú)的風(fēng)味。目前，有關(guān)添加外源酶腌制金槍魚(yú)的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。

本文對(duì)凍藏的黃鰭金槍魚(yú)進(jìn)行調(diào)味腌制處理，加工成水產(chǎn)類(lèi)預(yù)調(diào)理食品。在腌制過(guò)程中首次添加不同外源酶，得到最適外源酶，研究了外源酶對(duì)腌制魚(yú)肉氨基酸態(tài)氮[17-18]、感官評(píng)分的影響，同時(shí)采用電子鼻技術(shù)[19-20]結(jié)合正交試驗(yàn)獲得最優(yōu)加工工藝，為黃鰭金槍魚(yú)產(chǎn)品研發(fā)提供新的發(fā)展思路。

1 材料與方法

1.1 試劑與儀器

冷凍黃鰭金槍魚(yú) (由舟山泰和食品股份有限公司提供，-20 ℃貯藏)；食鹽、醬油、料酒、白糖、味精 (均購(gòu)于歐尚超市)；中性蛋白酶 (1×105U·g-1)、木瓜蛋白酶 (1×105U·g-1)、堿性蛋白酶 (1×105U·g-1)、風(fēng)味蛋白酶 (3×104U·g-1)、脂肪酶 (1×105U·g-1) 購(gòu)于南寧龐博生物工程有限公司；其他試劑均為分析純。

BS110S電子天平 (北京利康達(dá)圣科技發(fā)展有限公司)；電子鼻便攜式PEN3系統(tǒng) (北京菁美瑞科技有限公司)；DZ-400 多功能真空包裝機(jī) (上海統(tǒng)籌包裝機(jī)械有限公司)；KDN-9 140型MBE自動(dòng)定氮儀 (上海纖檢儀器有限公司)；XFH-40C電熱式壓力蒸汽滅菌器 (浙江新豐醫(yī)療機(jī)械有限公司)；M1-L213C微波爐 (美的公司)。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 工藝流程 金槍魚(yú)→鋸塊→去皮→去骨→剖片→添加外源酶調(diào)味腌制→包裝→凍結(jié)→成品。測(cè)得成品的鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.3%。

1.2.2 操作要點(diǎn) 原料處理：選用冷凍的黃鰭金槍魚(yú)為原料，大小勻稱(chēng)，用切割機(jī)將原料魚(yú)整齊剖開(kāi)成若干段，去皮、去骨，切割出質(zhì)量約100 g的金槍魚(yú)魚(yú)排。

添加外源酶調(diào)味腌制 (質(zhì)量分?jǐn)?shù))：選取3%食鹽、1%醬油、2%料酒、4%白糖、0.5%味精制成調(diào)味液，料液按m(魚(yú)排)∶V(調(diào)味液) =1∶2進(jìn)行腌制，腌制完成后瀝干數(shù)分鐘，放入微波爐加熱3～5 min取出，進(jìn)行感官評(píng)定，按實(shí)驗(yàn)得到的最優(yōu)配方調(diào)配，分別加入3種外源蛋白酶進(jìn)行腌制。

1.2.3 最適外源酶的選擇 分別加入300 U·g-1的風(fēng)味蛋白酶、中性蛋白酶、堿性蛋白酶、木瓜蛋白酶和脂肪酶，腌制3 h，在自然pH、40 ℃條件下腌制，以氨基酸態(tài)氮和感官評(píng)分為指標(biāo)，比較各種外源酶對(duì)金槍魚(yú)腌制效果的差異。

1.2.4 金槍魚(yú)腌制單因素實(shí)驗(yàn) 以外源酶添加量(100、200、300、400、500 U·g-1)、溫度 (40、45、50、55、60 ℃)、時(shí)間 (1、2、3、4、5 h) 作為單因素進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，研究腌制單因素對(duì)金槍魚(yú)氨基酸態(tài)氮和感官評(píng)分的影響，其余各因素的固定水平為外源酶添加量0.2%、溫度50 ℃、時(shí)間2 h，每組重復(fù)實(shí)驗(yàn)3次，確定腌制最佳工藝。

1.2.5 酶解工藝正交試驗(yàn)設(shè)計(jì) 在考察單因素對(duì)氨基酸態(tài)氮和感官評(píng)分影響的基礎(chǔ)上，進(jìn)行L9(34)正交試驗(yàn)。正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及水平編碼見(jiàn)表1。

表1 正交試驗(yàn)因素水平表Table 1 Factors and levels of orthogonal experiment

1.3 實(shí)驗(yàn)指標(biāo)測(cè)定

1.3.1 氨基酸態(tài)氮 參照王小慧等[21]方法測(cè)定。

1.3.2 感官評(píng)定指標(biāo) 以腌制金槍魚(yú)作為基料，將腌制金槍魚(yú)片放入700 W微波爐蒸煮10 min，取出進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。選擇經(jīng)過(guò)培訓(xùn)且具有感官評(píng)價(jià)知識(shí)的食品科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生10人，以外觀、質(zhì)地、氣味、滋味為評(píng)價(jià)指標(biāo)，先看再聞后嘗，確定最佳調(diào)配方式。滿(mǎn)分40分，滋味、色澤、氣味、形態(tài)各10分，分值越高說(shuō)明風(fēng)味越好，最終結(jié)果剔除異常數(shù)，求取平均值，打分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

表2 腌制金槍魚(yú)感官評(píng)價(jià)表Table 2 Sensory evaluation of pickled tuna

1.3.3 電子鼻分析 將魚(yú)肉放入微波爐蒸煮10 min，均質(zhì)后取5 g魚(yú)肉裝入頂空瓶中，密封，靜置40 min，在室溫下進(jìn)行電子鼻檢測(cè)，每組做3個(gè)平行實(shí)驗(yàn)。

1.3.4 其他指標(biāo) 水分測(cè)定參考GB 5009.3—2016《食品中水分的測(cè)定》；鹽分測(cè)定參考GB 5009.44—2016《食品中氯化物的測(cè)定》；脂肪測(cè)定參考GB 5009.6—2016《食品中脂肪的測(cè)定》；蛋白質(zhì)測(cè)定參考GB 5009.5—2016《食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》；灰分測(cè)定參考 GB 5009.4—2016《食品中灰分的測(cè)定》；菌落總數(shù)測(cè)定參照GB 4789.2—2016《食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測(cè)定》；大腸菌群的測(cè)定參照GB 4789.3—2016《食品微生物學(xué)檢驗(yàn)：大腸菌群計(jì)數(shù)》。

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有實(shí)驗(yàn)基于樣品重復(fù)3次。采用Origin Pro 8.5軟件繪圖，通過(guò)SPSS 18.0軟件進(jìn)行正交試驗(yàn)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 調(diào)味腌制金槍魚(yú)單因素試驗(yàn)

在肉制品加工中，發(fā)現(xiàn)外源酶可以使肉的加工工藝和感官品質(zhì)得到改善和提高，并在抗氧化、風(fēng)味、抗菌防腐等其他方面也產(chǎn)生了一定影響[22]。本研究分別對(duì)中性蛋白酶、風(fēng)味蛋白酶、堿性蛋白酶、木瓜蛋白酶、脂肪酶和未加酶進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)圖1-a。與未加酶的腌制金槍魚(yú)相比，添加風(fēng)味蛋白酶的腌制金槍魚(yú)鮮香味濃郁，基本沒(méi)有苦味，其感官評(píng)分明顯高于其他蛋白酶，木瓜蛋白酶和脂肪酶次之，堿性蛋白酶效果最差。原因可能是風(fēng)味蛋白酶作為外切酶，可以切斷苦味肽末端的疏水性氨基酸，使魚(yú)肉基本沒(méi)有苦味[23]。氨基酸態(tài)氮是用來(lái)表示蛋白質(zhì)水解程度的指標(biāo)，其水解程度高低對(duì)產(chǎn)品滋味和揮發(fā)性物質(zhì)生成會(huì)產(chǎn)生一定影響。氨基酸態(tài)氮含量低，揮發(fā)性物質(zhì)生成較少，則滋味不足；反之，則會(huì)產(chǎn)生苦味[13]。與未加酶的腌制金槍魚(yú)相比，添加風(fēng)味蛋白酶的腌制金槍魚(yú)，其氨基酸態(tài)氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于其他4種酶 (0.69 mg·g-1,P＜0.05)，說(shuō)明風(fēng)味蛋白酶水解效果優(yōu)于其他4種酶，原因可能是堿性蛋白酶、木瓜蛋白酶、中性蛋白酶和脂肪酶均屬于內(nèi)切酶，而風(fēng)味蛋白酶則包含內(nèi)切蛋白酶與外切酶2種不同活性酶，水解效果更為徹底，這與常詩(shī)潔等[24]的研究結(jié)果一致。綜上，風(fēng)味蛋白酶促進(jìn)了金槍魚(yú)魚(yú)肉中的蛋白質(zhì)水解，同時(shí)降解苦味肽，獲得更佳的感官品質(zhì)。因此，本研究選用風(fēng)味蛋白酶進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

隨著酶添加量的增加，氨基酸態(tài)氮含量逐漸增加 (P＜0.05，圖1-b)。當(dāng)酶添加量達(dá)0.3%時(shí)，氨基酸態(tài)氮含量增加趨勢(shì)不顯著 (P＞0.05)，并趨于平緩。其原因可能是酶與底物結(jié)合催化，氨基酸態(tài)氮含量增加，當(dāng)酶與底物充分結(jié)合，底物水解完全，氨基酸態(tài)氮含量增加減緩。在0.1%～0.5%范圍內(nèi)，感官評(píng)分隨著酶添加量的增加呈顯著性上升后下降，當(dāng)添加量為0.3%時(shí)，感官評(píng)分達(dá)到最高值，說(shuō)明在這一濃度下，風(fēng)味蛋白酶水解魚(yú)肉蛋白質(zhì)較充分，鮮香味濃郁，獲得較佳的感官品質(zhì)；而當(dāng)添加量超過(guò)0.3%，感官評(píng)分逐漸下降，這與周超等[25]的研究結(jié)果相似，原因可能是隨著酶添加量的增加，魚(yú)肉會(huì)產(chǎn)生略微苦味，對(duì)腌制金槍魚(yú)魚(yú)肉的風(fēng)味造成一定影響。因此，外源酶添加量以0.3%為宜。

圖1 外源酶對(duì)調(diào)味腌制金槍魚(yú)氨基酸態(tài)氮和感官評(píng)分的影響N. 中性蛋白酶；F. 風(fēng)味蛋白酶；A. 堿性蛋白酶；P. 木瓜蛋白酶；L. 脂肪蛋白酶；NA. 未加酶；不同字母表示差異顯著(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).

隨著溫度的升高，氨基酸態(tài)氮含量增加，當(dāng)溫度為50 ℃時(shí)，氨基酸態(tài)氮含量最高，而后逐漸下降顯著 (P＜0.05，圖1-c)。這與張婷婷等[26]的研究結(jié)果相似，可能是由于溫度過(guò)低或過(guò)高均會(huì)抑制蛋白酶活性，在一定范圍內(nèi)提高溫度可增加風(fēng)味蛋白酶活性，而溫度較高則會(huì)使風(fēng)味蛋白酶變性失活。感官評(píng)分在50 ℃時(shí)達(dá)最高值 (34.3)，此條件下魚(yú)肉的風(fēng)味最佳。因此，本實(shí)驗(yàn)酶解溫度約50 ℃較適宜，這與馬丹等[27]的研究結(jié)果相似。

氨基酸態(tài)氮含量隨著酶解時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，酶解時(shí)間超過(guò)3 h，底物氨基酸態(tài)氮含量變化不顯著 (P＞0.05，圖1-d)，趨于平緩，這與高雅鑫等[28]的研究結(jié)果相似，原因可能是底物濃度隨著酶解時(shí)間延長(zhǎng)逐漸減少。酶解時(shí)間在3 h以?xún)?nèi)，感官評(píng)分逐漸顯著性增加 (P＜0.05)，超過(guò)3 h，感官評(píng)分顯著下降 (P＜0.05)。可能是因?yàn)闀r(shí)間過(guò)短，風(fēng)味蛋白酶未完全反應(yīng)，而時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，魚(yú)肉會(huì)產(chǎn)生不良風(fēng)味物質(zhì)。因此，本實(shí)驗(yàn)酶解時(shí)間在3 h左右較為適宜，這與曹文紅等[29]的研究結(jié)果相似。

2.2 調(diào)味腌制金槍魚(yú)正交試驗(yàn)

由表3可見(jiàn)，就氨基酸態(tài)氮含量、感官評(píng)分而言，各因素對(duì)酶解效果影響的大小順序均為外源酶添加量 (A)＞時(shí)間 (C)＞溫度 (B)。綜合外源酶添加量、溫度、時(shí)間3個(gè)因素對(duì)酶解效果的影響，得出腌制金槍魚(yú)的酶解工藝最佳條件為A2B2C3，即外源酶添加量0.3%，作用溫度50 ℃，作用時(shí)間3.5 h。筆者在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)平行3次，結(jié)果表明，腌制金槍魚(yú)的氨基酸態(tài)氮含量分別為 0.82、0.80、0.83 mg·g-1，平均為 0.82 mg·g-1；感官評(píng)分分別為36.4、36.1、36.3，平均為36.3，其中感官評(píng)分高于表2中的任一數(shù)據(jù)，說(shuō)明正交試驗(yàn)得到的酶解工藝優(yōu)化參數(shù)具有適用性和可靠性，產(chǎn)品蒸熟后鮮香味濃郁、口感細(xì)膩、色澤較佳。

表3 正交試驗(yàn)結(jié)果Table 3 Orthogonal experiment results

從添加酶蒸制金槍魚(yú)前后電子鼻雷達(dá)圖 (圖2) ，并結(jié)合表4得出，W5S、W1W、W2S傳感器的響應(yīng)值高 (圖2-a)，說(shuō)明傳感器對(duì)氮氧化合物、硫化物、醇類(lèi)物質(zhì)敏感[30]。金槍魚(yú)經(jīng)過(guò)外源酶添加后，10個(gè)傳感器上的響應(yīng)值均發(fā)生了變化但程度不一(圖2-b)，說(shuō)明金槍魚(yú)的風(fēng)味受外源酶影響。添加外源酶后，傳感器5、9的響應(yīng)值高于其他傳感器。其中W2W可檢測(cè)有機(jī)硫化物和芳香成分，W5C可檢測(cè)烷烴和芳香成分[31]。說(shuō)明調(diào)味后金槍魚(yú)產(chǎn)生的芳香物質(zhì)多，這些物質(zhì)是構(gòu)成香氣的主要成分，較好地改善了金槍魚(yú)的風(fēng)味。綜上，添加外源酶為即食調(diào)味金槍魚(yú)帶來(lái)獨(dú)特風(fēng)味。

圖2 金槍魚(yú)和加酶腌制金槍魚(yú)蒸熟后氣味雷達(dá)圖Figure 2 Odor radar of tuna and enzymatic pickled tuna after steaming

表4 PEN3型便攜式電子鼻傳感器性能描述表Table 4 Performance description table of PEN3 portable electronic nose sensor

2.3 腌制金槍魚(yú)質(zhì)量指標(biāo)

經(jīng)檢驗(yàn)，本腌制金槍魚(yú)味道鮮美，鮮香味濃郁，致病菌未檢出，產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)見(jiàn)表5。

表5 腌制金槍魚(yú)質(zhì)量指標(biāo)分析Table 5 Analysis of quality index of pickled tuna

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)以氨基酸態(tài)氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)和感官評(píng)分為指標(biāo)，通過(guò)正交試驗(yàn)得到最佳腌制滲透條件：添加0.3%的風(fēng)味蛋白酶，在50 ℃條件下腌制3.5 h。在上述條件下，黃鰭金槍魚(yú)風(fēng)味較佳，無(wú)魚(yú)腥味及其他不良風(fēng)味，味道鮮美，魚(yú)肉咀嚼性好。本研究結(jié)果可為腌制金槍魚(yú)口味多元化、金槍魚(yú)加工工藝及其新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供參考。