低溫真空油炸小黃魚(yú)加工工藝優(yōu)化及包裝方式對(duì)其貯藏品質(zhì)的影響

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(1.渤海大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,生鮮農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工及安全控制技術(shù) 國(guó)家地方聯(lián)合工程研究中心,國(guó)家魚(yú)糜及魚(yú)糜制品加工技術(shù)研發(fā)分中心,遼寧錦州 121013; 2.大連民族大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,遼寧大連 116600; 3.蓬萊京魯漁業(yè)有限公司,山東煙臺(tái) 265600; 4.山東美佳集團(tuán)有限公司,山東日照 276815; 5.錦州筆架山食品有限公司,遼寧錦州 121007)

小黃魚(yú)(Larimichthyspolyactis),又名小黃花、黃花魚(yú)、小黃花魚(yú)等,隸屬于鱸形目,石首魚(yú)科,體形和大黃魚(yú)相似,體長(zhǎng)一般為15～25 cm。小黃魚(yú)是我國(guó)重要的海產(chǎn)魚(yú)類(lèi),廣泛分布于中國(guó)東海、黃海及渤海等海域,產(chǎn)量豐富,與大黃魚(yú)、帶魚(yú)并稱(chēng)為中國(guó)三大海產(chǎn)魚(yú)類(lèi)[1-2]。小黃魚(yú)含有豐富的蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)和維生素等多種人體所需的營(yíng)養(yǎng)成分,味道鮮美,價(jià)格低廉,深受消費(fèi)者歡迎[3]。但目前市場(chǎng)上小黃魚(yú)產(chǎn)品主要以冷凍品、干腌制品和罐頭制品為主,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)較為單一,不能滿(mǎn)足消費(fèi)者對(duì)現(xiàn)代食品多元化、營(yíng)養(yǎng)化、健康化的需求,開(kāi)發(fā)新型、營(yíng)養(yǎng)、健康的小黃魚(yú)產(chǎn)品已成為水產(chǎn)品加工企業(yè)和水產(chǎn)行業(yè)的迫切需求。

休閑調(diào)理水產(chǎn)品具有食用方便、味道鮮美、營(yíng)養(yǎng)豐富等特點(diǎn),是近年來(lái)水產(chǎn)品加工行業(yè)中發(fā)展較快的產(chǎn)品類(lèi)型。其中油炸調(diào)理水產(chǎn)品因獨(dú)特的風(fēng)味,一直深受消費(fèi)者的喜愛(ài)[4]。但傳統(tǒng)的常壓油炸溫度一般在160 ℃以上,高溫長(zhǎng)時(shí)間油炸會(huì)嚴(yán)重破壞食品的營(yíng)養(yǎng)成分,產(chǎn)生對(duì)人體有害的物質(zhì),且產(chǎn)品含油量高,長(zhǎng)期食用會(huì)引起人體肥胖、肝臟損傷等各種疾病[5],因此使常壓油炸產(chǎn)品的加工和銷(xiāo)售范圍受到極大限制。低溫真空油炸技術(shù)是近年來(lái)逐漸發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新型食品加工技術(shù),它是利用負(fù)壓狀態(tài)可以降低水汽化溫度的原理,在低溫(95 ℃)條件下油炸,使食品快速脫水、干燥,同時(shí)賦予食品愉悅風(fēng)味[6-7]。真空油炸技術(shù)減少了食品與氧氣接觸,油炸溫度較低,降低了油脂的氧化劣變與致癌物的生成[8],同時(shí)也保持了原料原有的色香味及營(yíng)養(yǎng)成分,產(chǎn)品膨化度高、口感酥脆,含油量低,具有廣泛的適用性,符合人們對(duì)食品營(yíng)養(yǎng)、健康、美味的消費(fèi)需求,已被我國(guó)列入食品工業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)推廣計(jì)劃[9-11]。但我國(guó)關(guān)于真空油炸技術(shù)的研究和應(yīng)用起步較晚,目前主要集中在果蔬脆片加工領(lǐng)域,在水產(chǎn)品加工中的研究應(yīng)用仍較少,真空油炸小黃魚(yú)產(chǎn)品更是鮮有報(bào)道。

本文以小黃魚(yú)為研究對(duì)象,采用低溫真空油炸技術(shù)研制休閑調(diào)理產(chǎn)品,優(yōu)化了低溫真空油炸加工工藝(預(yù)烘干溫度和時(shí)間、真空油炸溫度和時(shí)間等),比較了低溫真空油炸和常壓油炸產(chǎn)品的品質(zhì)差異,并研究了包裝方式對(duì)真空油炸小黃魚(yú)貯藏品質(zhì)的影響,以期為小黃魚(yú)調(diào)理食品的開(kāi)發(fā)提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐,對(duì)實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)品加工利用新途徑、提高企業(yè)和產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

冷凍小黃魚(yú) 體長(zhǎng)(15±5) cm,質(zhì)量(50±5) g,購(gòu)于錦州林西水產(chǎn)市場(chǎng);鹽、糖、味精、辣椒粉、料酒、蔥姜蒜、白芷等調(diào)味料 購(gòu)于錦州萬(wàn)維超市;乙基麥芽酚、呈味核苷酸二鈉 青島花帝食品配料有限公司;平板計(jì)數(shù)瓊脂(PCA) 青島高科技工業(yè)園海博生物技術(shù)有限公司;硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定液、氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定液、無(wú)水硫酸鈉、碘化鉀、異丙醇、冰乙酸、石油醚(30～60 ℃沸程)、乙醚、三氯甲烷、可溶性淀粉、酚酞、95%乙醇、三氯乙酸 分析純,天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司。

JS-5實(shí)驗(yàn)型自動(dòng)真空油炸機(jī) 上海勁森輕工機(jī)械有限公司;YZ-1531-T多功能油炸鍋 廣東容聲電器股份有限公司;DHG-9055A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱、LRH-150生化培養(yǎng)箱 上海一恒科學(xué)儀器有限公司;TA-XT-Plus質(zhì)構(gòu)分析儀 英國(guó)Stable Micro Systems公司;CR-400色彩色差計(jì) 日本Konica-Minol-ta公司;SER148索氏抽提器 北京盈盛恒泰科技有限責(zé)任公司;PEN3電子鼻 德國(guó)AirSense公司;7890A-5975c氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國(guó)Agilent公司;DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器 鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司;SW-CJ-2FD潔凈工作臺(tái) 蘇凈集團(tuán)蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司;LDZX-50FBS立式壓力蒸汽滅菌鍋 上海申安醫(yī)療器械廠(chǎng);DZ-500/2S充氣包裝機(jī) 諸城市舜康包裝機(jī)械有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 低溫真空油炸小黃魚(yú)加工工藝流程及操作要點(diǎn) 工藝流程:新鮮原料→清洗、去雜→腌制、脫腥、調(diào)味→烘干→回潮→冷凍→油炸→包裝→成品

操作要點(diǎn):

原料處理:取新鮮、組織形態(tài)完整、大小均勻的小黃魚(yú),去頭、內(nèi)臟、鱗,清洗瀝干,備用。

腌制、脫腥、調(diào)味:采用濕腌腌制方式,腌制液∶魚(yú)肉=2∶1 (v/w),腌制液配制:腌制液重量以100%表示,腌制液鹽濃度為3%,向其中添加1.5%蔥姜蒜+1%料酒進(jìn)行脫腥,添加0.5%白芷、0.05%乙基麥芽酚、0.3%呈味核苷酸二鈉、2%味精、3%白砂糖、1%辣椒粉進(jìn)行調(diào)味,腌制時(shí)間為2 h。腌制、脫腥、調(diào)味工藝同時(shí)進(jìn)行,節(jié)約時(shí)間,降低成本。

烘干:將腌制后的小黃魚(yú)置于溫度為50 ℃的鼓風(fēng)干燥箱中烘干2 h,除去魚(yú)肉部分水分,取出,備用。

回潮:將烘干后的小黃魚(yú)裝入自封袋中,放入4 ℃冰箱回潮2 h,使魚(yú)肉內(nèi)外水分分布均勻。

冷凍:將已回潮的魚(yú)肉放入-40 ℃冰箱,快速冷凍約12 h。

表2 感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory score standard

油炸:將冷凍狀態(tài)下的小黃魚(yú)放入自動(dòng)真空油炸機(jī)中,設(shè)定好油炸參數(shù)進(jìn)行油炸。

包裝:將油炸后的小黃魚(yú)進(jìn)行氣調(diào)包裝和常規(guī)包裝,于37 ℃恒溫條件下貯藏。

1.2.2 真空油炸工藝優(yōu)化實(shí)驗(yàn)

1.2.2.1 單因素實(shí)驗(yàn) 烘干溫度單因素實(shí)驗(yàn):設(shè)定烘干溫度分別為30、40、50、60、70 ℃,烘干時(shí)間為2 h,油炸真空度為-0.095～-0.099 MPa,油炸溫度為90 ℃,油炸時(shí)間為4000 s,離心脫油時(shí)間為300 s。根據(jù)真空油炸小黃魚(yú)的含油量、水分含量、脆性、感官評(píng)分確定最佳烘干溫度。

烘干時(shí)間單因素實(shí)驗(yàn):設(shè)定烘干時(shí)間分別為0、1、2、3、4 h,烘干溫度為50 ℃,其他參數(shù)和操作同上。

真空油炸溫度單因素實(shí)驗(yàn):設(shè)定烘干溫度為50 ℃,烘干時(shí)間為2 h,油炸溫度分別為80、85、90、95、100 ℃,其他參數(shù)和操作同上。

真空油炸時(shí)間單因素實(shí)驗(yàn):設(shè)定烘干溫度為50 ℃,烘干時(shí)間為2 h,油炸時(shí)間分別為3000、3500、4000、4500、5000 s,其他參數(shù)和操作同上。

1.2.2.2 正交工藝參數(shù)優(yōu)化 在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行L9(34)正交優(yōu)化,通過(guò)感官評(píng)分確定最優(yōu)工藝參數(shù),因素水平見(jiàn)表1。

表1 正交設(shè)計(jì)因素水平表Table 1 Factors and levels of orthogonal design

1.2.2.3 離心脫油時(shí)間的確定 按照正交優(yōu)化得到的最優(yōu)工藝參數(shù)制備低溫真空油炸小黃魚(yú),通過(guò)對(duì)真空油炸后的小黃魚(yú)進(jìn)行離心脫油來(lái)降低含油量。設(shè)置離心脫油頻率為75 Hz,離心脫油時(shí)間分別為0、100、200、300、400、500 s,探究小黃魚(yú)含油量與脫油時(shí)間之間的關(guān)系。

1.2.3 低溫真空油炸與常壓油炸小黃魚(yú)品質(zhì)的比較 按照正交優(yōu)化得到的最優(yōu)工藝參數(shù)制備低溫真空油炸小黃魚(yú),以常壓油炸(170 ℃、800 s)小黃魚(yú)為對(duì)照,測(cè)定色差、質(zhì)構(gòu)、含油量、水分含量、風(fēng)味指標(biāo),比較低溫真空油炸與常壓油炸小黃魚(yú)的品質(zhì)差異。

1.2.4 包裝方式對(duì)低溫真空油炸小黃魚(yú)貯藏品質(zhì)的影響 對(duì)低溫真空油炸小黃魚(yú)分別進(jìn)行常規(guī)包裝(空氣包裝)和氣調(diào)包裝(100% N2包裝、70% N2+30% CO2包裝),每10 d采樣檢測(cè)。貯藏溫度為37 ℃,測(cè)定其在貯藏期間感官評(píng)分、水分含量、脆性、過(guò)氧化值、酸價(jià)、菌落總數(shù)的變化。

1.2.5 指標(biāo)的測(cè)定

1.2.5.1 感官評(píng)分測(cè)定 品評(píng)員由10名經(jīng)過(guò)一定訓(xùn)練的研究生組成,男女各一半,品嘗打分時(shí)互不交流意見(jiàn)。分別對(duì)真空油炸小黃魚(yú)的組織狀態(tài)、口感、滋味及風(fēng)味、色澤等方面進(jìn)行綜合評(píng)分[12],采用100分法評(píng)定,經(jīng)討論組織狀態(tài)占25%,口感占25%、滋味及氣味占25%,色澤占25%。具體評(píng)分細(xì)則見(jiàn)表2。

1.2.5.2 水分含量、含油量的測(cè)定 水分含量采用GB 5009.3-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測(cè)定》中的直接干燥法測(cè)定[13];含油量采用GB 5009.6-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪的測(cè)定》中的索氏抽提法測(cè)定[14]。

1.2.5.3 脆性的測(cè)定 參照陳集元等[15]的方法,取油炸后的小黃魚(yú),將其進(jìn)行修整,取魚(yú)體腹部連接背部位置,大約3 cm,進(jìn)行切段,保證取樣魚(yú)塊大小盡量一致。使用TA-XT plus質(zhì)構(gòu)分析儀測(cè)定樣品脆性,采用直徑為50 mm的平底柱形探頭P/50。測(cè)試條件如下:測(cè)前速率1.00 mm/s,測(cè)試速率1.00 mm/s,測(cè)后速率1.00 mm/s,壓縮程度為50%,停留間隔5 s,觸發(fā)值20.0 g。

1.2.5.4 色差的測(cè)定 參照張晨芳等[16]的方法,使用CR-400型色彩色差計(jì)測(cè)定產(chǎn)品顏色,測(cè)定部位為魚(yú)體背部,記錄L、a、b值。其中L值表示亮度,a(+)表示紅色程度,a(-)表示綠色程度,b(+)表示黃色程度,b(-)表示藍(lán)色程度[17]。

1.2.5.5 揮發(fā)性成分測(cè)定 電子鼻測(cè)定:取5 g絞碎的魚(yú)肉置于50 mL的小燒杯中,在杯口封三層保鮮膜,置于室溫下平衡30 min后進(jìn)行測(cè)定。電子鼻條件:清洗時(shí)間100 s,測(cè)定時(shí)間120 s,利用儀器自帶的Win Muster軟件對(duì)油炸小黃魚(yú)揮發(fā)性氣味進(jìn)行主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)[18-19]。

揮發(fā)性風(fēng)味成分的測(cè)定:將真空油炸和常壓油炸小黃魚(yú)分別進(jìn)行絞碎,各取1 g樣品置于20 mL的頂空瓶中,加入轉(zhuǎn)子和8 mL的飽和氯化鈉溶液,用聚四氟乙烯隔墊的蓋子密封。將其置于磁力攪拌器中平衡10 min(水溫50 ℃、轉(zhuǎn)速1500 r/min),將活化后的DVB/CAR/PDMS萃取頭(50/30 μm)穿過(guò)隔墊插入頂空瓶?jī)?nèi),推出纖維探頭,頂空靜態(tài)吸附30 min,于GC進(jìn)樣口解吸5 min,進(jìn)行GC-MS分析。

參照高興洋[20]、李婷婷[21]、徐永霞[22]等人的GC-MS測(cè)試條件。GC條件:HP-5MS毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm);進(jìn)樣口溫度250 ℃,不分流模式進(jìn)樣;載氣為He,流速1.0 mL/min;升溫程序:柱初溫40 ℃,保持3 min,以5 ℃/min升至150 ℃,保持3 min,以10 ℃/min升至230 ℃,保持2 min。MS條件:接口溫度280 ℃;離子源溫度230 ℃;四極桿溫度150 ℃;電子能量70 eV;質(zhì)量掃描范圍為m/z 30～550。風(fēng)味成分采用NIST 11/Wiley 7.0標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜庫(kù)進(jìn)行定性分析,通過(guò)峰面積歸一化進(jìn)行分析。

1.2.5.6 過(guò)氧化值、酸價(jià)的測(cè)定 過(guò)氧化值采用GB 5009.227-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中過(guò)氧化值的測(cè)定》中的滴定法進(jìn)行測(cè)定[23];酸價(jià)采用GB 5009.229-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中酸價(jià)的測(cè)定》中的滴定法進(jìn)行測(cè)定[24]。

1.2.5.7 菌落總數(shù)的測(cè)定 采用GB 4789.2-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測(cè)定》中的稀釋平板計(jì)數(shù)法測(cè)定[25]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。使用SPSS 19.0軟件中的Duncan檢驗(yàn)進(jìn)行顯著性分析(P<0.05差異性顯著),使用Origin 8.5軟件進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 烘干溫度對(duì)真空油炸小黃魚(yú)品質(zhì)的影響 烘干溫度對(duì)真空油炸小黃魚(yú)品質(zhì)的影響如圖1所示。由圖1A可以看出,含油量和水分含量隨烘干溫度的升高都呈現(xiàn)下降趨勢(shì),主要由于烘干溫度越高,水分散失越多,水分含量越低,魚(yú)肉越緊實(shí),真空油炸后進(jìn)入魚(yú)體的油脂越少,含油量越低。由圖1B可以看出小黃魚(yú)的脆性和感官評(píng)分隨烘干溫度的升高呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。當(dāng)烘干溫度為50 ℃時(shí),小黃魚(yú)脆性和感官評(píng)分達(dá)到最高,分別為(8599.50±268.84) g和91.3±1.83分。這主要是因?yàn)楫?dāng)烘干溫度為30 ℃時(shí),溫度較低,真空油炸后小黃魚(yú)水分含量較高,影響其脆性和感官評(píng)分;烘干溫度為70 ℃時(shí),溫度較高,魚(yú)體表面水分迅速蒸發(fā),表面過(guò)度干結(jié),真空油炸后小黃魚(yú)硬化嚴(yán)重,也影響其脆性和感官評(píng)分。當(dāng)烘干溫度為50 ℃時(shí),真空油炸小黃魚(yú)顏色金黃,口感酥脆,具有特殊香味,所以選擇烘干溫度50 ℃為優(yōu)化水平。

圖1 烘干溫度對(duì)真空油炸小黃魚(yú)品質(zhì)的影響Fig.1 Effect of drying temperature on the quality of vacuum fried small yellow croaker注:A:含油量、水分含量;B:脆性、感官評(píng)分;圖2～圖4同。

2.1.2 烘干時(shí)間對(duì)真空油炸小黃魚(yú)品質(zhì)的影響 烘干時(shí)間對(duì)真空油炸小黃魚(yú)品質(zhì)的影響如圖2所示。由圖2A可以看出,含油量和水分含量隨烘干時(shí)間的延長(zhǎng)都呈現(xiàn)下降趨勢(shì),主要由于隨著烘干時(shí)間的延長(zhǎng),小黃魚(yú)體內(nèi)的水分逐漸散失,烘干時(shí)間越長(zhǎng),水分散失越多,魚(yú)肉越緊密,真空油炸后魚(yú)體的含油量和水分含量越低。由圖2B可以看出,小黃魚(yú)的脆性和感官評(píng)分隨烘干時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。當(dāng)烘干時(shí)間為2 h時(shí),小黃魚(yú)脆性和感官評(píng)分達(dá)到最高,分別為(7323.12±276.54) g和90.7±1.83分。這主要是由于烘干時(shí)間過(guò)短,魚(yú)體水分蒸發(fā)較少,油炸后小黃魚(yú)水分含量較高,產(chǎn)品不酥脆,影響其脆性和感官評(píng)分;烘干時(shí)間過(guò)長(zhǎng),魚(yú)體水分蒸發(fā)過(guò)多,油炸后小黃魚(yú)過(guò)度硬化,不利于形成酥脆口感,也影響其脆性和感官評(píng)分。當(dāng)烘干時(shí)間為2 h時(shí),真空油炸小黃魚(yú)顏色金黃,口感酥脆,具有特殊香味,所以選擇烘干時(shí)間2 h為優(yōu)化水平。

圖2 烘干時(shí)間對(duì)真空油炸小黃魚(yú)品質(zhì)的影響Fig.2 Effect of drying time on the quality of vacuum fried small yellow croaker注:A:含油量、水分含量;B:脆性、感官評(píng)分。

2.1.3 油炸溫度對(duì)真空油炸小黃魚(yú)品質(zhì)的影響 圖3反映了油炸溫度對(duì)真空油炸小黃魚(yú)品質(zhì)的影響。由圖3A可以看出,含油量隨著油炸溫度升高呈現(xiàn)上升趨勢(shì),水分含量隨著油炸溫度升高呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。主要由于油炸溫度越高小黃魚(yú)吸收的油脂越多,含油量越高。油炸溫度越高,相同時(shí)間內(nèi)魚(yú)體水分散失越多,水分含量越低。由圖3B可以看出,小黃魚(yú)的脆性和感官評(píng)分隨油炸溫度的升高呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì),當(dāng)油炸溫度為90 ℃時(shí),小黃魚(yú)脆性和感官評(píng)分達(dá)到最高,分別為(8403.41±280.24) g和91.9±2.38分。主要由于油炸溫度較低時(shí),油炸后的小黃魚(yú)水分含量較高,產(chǎn)品不酥脆,隨著溫度的升高,產(chǎn)品逐漸酥脆,當(dāng)油炸溫度為90 ℃時(shí),小黃魚(yú)脆性達(dá)到最大,隨著溫度的繼續(xù)升高,產(chǎn)品迅速脫水,表面硬化嚴(yán)重,不利于形成酥脆口感[26],影響其脆性和感官評(píng)分。這與康巧娟等[27]的研究結(jié)果一致。當(dāng)油炸溫度在90 ℃時(shí),真空油炸小黃魚(yú)顏色金黃,口感酥脆,具有特殊香味,所以選擇油炸溫度90 ℃為優(yōu)化水平。

圖3 油炸溫度對(duì)真空油炸小黃魚(yú)品質(zhì)的影響Fig.3 Effect of frying temperature on the quality of vacuum fried small yellow croaker注:A:含油量、水分含量;B:脆性、感官評(píng)分。

2.1.4 油炸時(shí)間對(duì)真空油炸小黃魚(yú)品質(zhì)的影響 圖4反映了油炸時(shí)間對(duì)真空油炸小黃魚(yú)品質(zhì)的影響。由圖4A可以看出,含油量隨著油炸時(shí)間延長(zhǎng)呈現(xiàn)上升趨勢(shì),水分含量隨著油炸時(shí)間延長(zhǎng)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。主要由于隨著油炸時(shí)間的延長(zhǎng),小黃魚(yú)體內(nèi)水分逐漸散失,水分含量不斷降低,含油量隨著油炸時(shí)間延長(zhǎng),油脂不斷滲入魚(yú)體呈現(xiàn)逐漸升高趨勢(shì)。由圖4B可以看出,小黃魚(yú)的脆性隨油炸時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)逐漸上升趨勢(shì),感官評(píng)分隨著油炸時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì),當(dāng)油炸時(shí)間為4000 s時(shí),小黃魚(yú)感官評(píng)分達(dá)到最高為91.3±2.36分。主要由于油炸時(shí)間較短,小黃魚(yú)水分含量高,產(chǎn)品不酥脆,感官評(píng)分較低,隨著油炸時(shí)間延長(zhǎng),水分含量逐漸降低,小黃魚(yú)脆性逐漸增大,感官評(píng)分逐漸升高。當(dāng)油炸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí),水分散失嚴(yán)重,魚(yú)體表面過(guò)度硬化,出現(xiàn)焦糊味,感官評(píng)分下降,但脆性隨著油炸時(shí)間的延長(zhǎng)不斷增大。當(dāng)油炸時(shí)間為4000 s時(shí),真空油炸小黃魚(yú)顏色金黃,口感酥脆,具有特殊香味,所以選擇油炸時(shí)間4000 s為優(yōu)化水平。

圖4 油炸時(shí)間對(duì)真空油炸小黃魚(yú)品質(zhì)的影響Fig.4 Effect of frying time on the quality of vacuum fried small yellow croaker注:A:含油量、水分含量;B:脆性、感官評(píng)分。

2.2 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果

在前期單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,對(duì)影響真空油炸小黃魚(yú)品質(zhì)的四個(gè)主要因素烘干溫度、烘干時(shí)間、油炸溫度、油炸時(shí)間進(jìn)行4因素3水平正交實(shí)驗(yàn),通過(guò)感官評(píng)分確定其最優(yōu)工藝參數(shù),正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

通過(guò)感官評(píng)分對(duì)真空油炸小黃魚(yú)的綜合品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià),根據(jù)極差分析可知,影響小黃魚(yú)感官評(píng)分的主次因素為:B>C>A>D,即烘干時(shí)間>油炸溫度>烘干溫度>油炸時(shí)間,烘干時(shí)間對(duì)真空油炸小黃魚(yú)品質(zhì)影響最大。影響小黃魚(yú)品質(zhì)的四個(gè)主要因素的最優(yōu)組合為A2B2C3D2,即烘干溫度50 ℃、烘干時(shí)間2 h、油炸溫度95 ℃、油炸時(shí)間3500 s。對(duì)此工藝參數(shù)生產(chǎn)的真空油炸小黃魚(yú)進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),感官評(píng)分為96.23±2.34分,高于其他正交組的感官評(píng)分,所以此工藝參數(shù)生產(chǎn)的小黃魚(yú)品質(zhì)最好,最受歡迎。

表4 低溫真空油炸小黃魚(yú)與常壓油炸小黃魚(yú)的品質(zhì)比較Table 4 Comparison of quality between low temperature vacuum fried small yellow croaker and atmosphere fried small yellow croaker

注:同一指標(biāo)中字母不同表示差異性顯著(P<0.05),“-”表示未測(cè)出。

表3 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 3 Results of orthogonal test

2.3 脫油時(shí)間對(duì)產(chǎn)品含油量的影響

對(duì)按照正交優(yōu)化后最優(yōu)工藝參數(shù)生產(chǎn)的小黃魚(yú)進(jìn)行離心脫油,測(cè)定最終產(chǎn)品的含油量。如圖5所示,當(dāng)離心脫油時(shí)間在0～300 s時(shí),小黃魚(yú)含油量隨脫油時(shí)間的延長(zhǎng)呈下降趨勢(shì),且差異性顯著(P<0.05)。當(dāng)脫油時(shí)間超過(guò)300 s時(shí),小黃魚(yú)含油量下降不顯著,但對(duì)小黃魚(yú)外形破損較大。當(dāng)離心脫油時(shí)間為300 s,頻率為75 Hz時(shí),能保持小黃魚(yú)外形的完整性,因此,離心脫油時(shí)間選擇300 s。

圖5 脫油時(shí)間對(duì)真空油炸小黃魚(yú)含油量的影響Fig.5 Effect of deoiling time on oil content of vacuum fried small yellow croaker

2.4 低溫真空油炸與常壓油炸小黃魚(yú)品質(zhì)的比較

2.4.1 低溫真空油炸小黃魚(yú)與常壓油炸小黃魚(yú)基本品質(zhì)指標(biāo)的比較 由表4可以看出,真空油炸小黃魚(yú)的L值顯著高于常壓油炸小黃魚(yú)的L值(P<0.05),a值、b值沒(méi)有顯著變化。這主要與油炸過(guò)程中小黃魚(yú)發(fā)生褐變反應(yīng)有直接關(guān)系,真空油炸溫度相對(duì)較低,產(chǎn)品褐變不嚴(yán)重,L值較高;常壓油炸溫度較高,產(chǎn)品褐變嚴(yán)重,L值偏低[28]。真空油炸小黃魚(yú)水分含量為1.18%,較常壓油炸降低了12.48%;含油量為19.25%,較常壓油炸小黃魚(yú)降低了11.6%。真空油炸可以極大降低小黃魚(yú)的含油量和水分含量[29-30],使小黃魚(yú)口感酥脆,顏色較好,表現(xiàn)出明顯的品質(zhì)優(yōu)勢(shì)。而常壓油炸小黃魚(yú)由于較高的水分含量,導(dǎo)致其組織硬化嚴(yán)重,無(wú)脆性。同時(shí)真空油炸小黃魚(yú)的感官評(píng)分顯著高于常壓油炸小黃魚(yú)感官評(píng)分(P<0.05)。

2.4.2 低溫真空油炸小黃魚(yú)與常壓油炸小黃魚(yú)風(fēng)味輪廓的比較 對(duì)真空油炸和常壓油炸小黃魚(yú)電子鼻分析結(jié)果進(jìn)行主成分分析(PCA),選取95～100 s進(jìn)行分析[31]。從圖6中可以看出,真空油炸和常壓油炸小黃魚(yú)揮發(fā)性風(fēng)味的主成分分析在空間上分布差異顯著,這兩種樣品所在的橢圓區(qū)域不相重疊且距離較遠(yuǎn),說(shuō)明這兩種樣品的揮發(fā)性風(fēng)味成分差異顯著。從圖中還可以看出,第一主成分貢獻(xiàn)率為96.27%,第二主成分貢獻(xiàn)率為3.56%,總貢獻(xiàn)率為99.83%,大于85%,符合PCA分析要求[32],可以較好地區(qū)分兩種油炸魚(yú)的揮發(fā)性成分的差異,同時(shí)說(shuō)明小黃魚(yú)的風(fēng)味特征與油炸方式密切相關(guān)。

圖6 低溫真空油炸小黃魚(yú)(A) 與常壓油炸小黃魚(yú)(B)主成分分析圖Fig.6 PCA analysis of low temperature vacuum fried small yellow croaker(A)and atmosphere fried small yellow croaker(B)

表5 低溫真空油炸與常壓油炸小黃魚(yú)揮發(fā)性成分比較Table 5 Comparation of volatile component from low temperature vacuum fried and atmosphere fried small yellow croaker

注:ND表示未檢出。

2.4.3 低溫真空油炸小黃魚(yú)與常壓油炸小黃魚(yú)揮發(fā)性成分的比較 對(duì)低溫真空油炸與常壓油炸小黃魚(yú)揮發(fā)性成分進(jìn)行定性分析,其組成及相對(duì)百分含量如表5所示。低溫真空油炸小黃魚(yú)中檢測(cè)出21種揮發(fā)性物質(zhì),包括醛類(lèi)8種,吡嗪類(lèi)1種,芳烴類(lèi)3種,酮類(lèi)1種,醇類(lèi)2種,酯類(lèi)2種,含氮化合物2種,其他物質(zhì)2種,其中醛類(lèi)、醇類(lèi)物質(zhì)含量相對(duì)較高。常壓油炸小黃魚(yú)中檢測(cè)出14種揮發(fā)性物質(zhì),包括醛類(lèi)5種,吡嗪類(lèi)2種,芳烴類(lèi)2種,酮類(lèi)2種,酯類(lèi)1種,含氮化合物1種,其他物質(zhì)1種,其中醛類(lèi)、含氮化合物含量相對(duì)較高。與常壓油炸小黃魚(yú)相比,低溫真空油炸小黃魚(yú)的揮發(fā)性物質(zhì)種類(lèi)更豐富,相對(duì)含量更高,風(fēng)味更佳,可能是因?yàn)槌河驼囟容^高,導(dǎo)致小黃魚(yú)的部分香味物質(zhì)遭到破壞并揮發(fā)[32]。

醛類(lèi)化合物:醛類(lèi)化合物主要呈現(xiàn)油脂香和果香味等,閾值低,對(duì)食品風(fēng)味貢獻(xiàn)較大。脂肪酸的氧化降解、氨基酸的脫氨基及降解都可以生成醛類(lèi)物質(zhì)[33]。低溫真空油炸和常壓油炸小黃魚(yú)中檢測(cè)出的醛類(lèi)物質(zhì)各占總揮發(fā)性物質(zhì)的15.43%和7.23%,其中正己醛在真空油炸小黃魚(yú)含量最高,壬醛在常壓油炸小黃魚(yú)含量最高。

醇類(lèi)化合物:醇類(lèi)化合物主要是油脂氧化產(chǎn)生的氫過(guò)氧化物降解及羰基化合物的還原產(chǎn)生,呈現(xiàn)水果香味、蘑菇和泥土味等[34]。真空油炸小黃魚(yú)中主要含有1-戊烯-3-醇、1-辛烯-3-醇,占總揮發(fā)性物質(zhì)的15.55%。醇類(lèi)物質(zhì)在常壓油炸小黃魚(yú)中未檢測(cè),可能是因?yàn)榇碱?lèi)物質(zhì)沸點(diǎn)較低,常壓油炸溫度較高,導(dǎo)致醇類(lèi)物質(zhì)揮發(fā)。

含氮化合物:真空油炸小黃魚(yú)中主要含有三甲胺、異丙胺,占總揮發(fā)性物質(zhì)的3.23%。常壓油炸小黃魚(yú)中主要含有三甲胺占總揮發(fā)性物質(zhì)的3.16%。常壓油炸小黃魚(yú)中胺類(lèi)物質(zhì)含量略低于真空油炸小黃魚(yú)。

吡嗪類(lèi)化合物是食品在油炸過(guò)程中發(fā)生美拉德反應(yīng)產(chǎn)生的一類(lèi)揮發(fā)性物質(zhì),在食品中呈現(xiàn)堅(jiān)果香、焙烤香、肉類(lèi)香味等[34]。芳烴類(lèi)化合物主要是由脂肪酸中烷氧自由基均裂產(chǎn)生,呈現(xiàn)不愉快氣味[35]。酮類(lèi)化合物主要是由脂肪氧化、氨基酸降解和微生物代謝產(chǎn)生,在食品中呈現(xiàn)果香和焦香味等[36]。酯類(lèi)化合物主要是由微生物及脂類(lèi)代謝產(chǎn)生酸和醇的酯化作用而產(chǎn)生的,在食品中呈現(xiàn)果香味等。真空油炸和常壓油炸小黃魚(yú)中吡嗪類(lèi)化合物、芳烴類(lèi)化合物、酮類(lèi)化合物、酯類(lèi)化合物分別占總揮發(fā)性物質(zhì)的0.98%、0.83%、0.22%、0.63%、0.89%、1.42%、1.56%、0.91%。這四類(lèi)化合物在兩種油炸小黃魚(yú)中相對(duì)含量較低,對(duì)風(fēng)味貢獻(xiàn)較小。

其他化合物:低溫真空油炸小黃魚(yú)中乙基麥芽酚含量較高,占總揮發(fā)性物質(zhì)的17.75%,而常壓油炸小黃魚(yú)中未檢測(cè)出此種物質(zhì)?？赡苁且?yàn)槌河驼囟容^高,乙基麥芽酚遭到嚴(yán)重破壞或揮發(fā)。

通過(guò)對(duì)低溫真空油炸小黃魚(yú)與常壓油炸小黃魚(yú)進(jìn)行品質(zhì)比較,發(fā)現(xiàn)真空油炸顯著降低了小黃魚(yú)的含油量和水分含量,口感酥脆,形態(tài)完整,顏色金黃,L值較高。常壓油炸小黃魚(yú)經(jīng)高溫長(zhǎng)時(shí)間油炸,魚(yú)體組織硬化嚴(yán)重,顏色深暗,對(duì)魚(yú)體破壞較大,水分含量較高,無(wú)脆性。同時(shí)兩種油炸方式的小黃魚(yú)在風(fēng)味方面差異較大,真空油炸小黃魚(yú)揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)種類(lèi)更豐富,含量更高,風(fēng)味更佳。

2.5 包裝方式對(duì)低溫真空油炸小黃魚(yú)貯藏品質(zhì)的影響

2.5.1 不同包裝方式真空油炸小黃魚(yú)貯藏期間感官評(píng)分的變化 如圖7所示,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),不同包裝方式真空油炸小黃魚(yú)的感官評(píng)分均呈下降趨勢(shì),主要由于長(zhǎng)時(shí)間貯藏導(dǎo)致小黃魚(yú)顏色變暗,酥脆性變差,油脂氧化產(chǎn)生了不良?xì)馕?。其中常?guī)包裝的真空油炸小黃魚(yú)在貯藏60 d時(shí),感官評(píng)分下降了21.50%,高于同期貯藏的氣調(diào)包裝真空油炸小黃魚(yú)感官評(píng)分的變化。原因是常規(guī)包裝中含有大量空氣,空氣中含有大量氧氣和水分,加速了油脂的氧化,產(chǎn)生不良?xì)馕?同時(shí)產(chǎn)品的酥脆性變差。此外,通過(guò)感官評(píng)分還可以看出,真空油炸小黃魚(yú)70% N2+30% CO2包裝貯藏效果依次優(yōu)于100% N2包裝和常規(guī)包裝。

圖7 貯藏期間真空油炸小黃魚(yú)感官評(píng)分的變化Fig.7 Changes of sensory scores in vacuum fried small yellow croaker during storage

圖8 貯藏期間真空油炸小黃魚(yú)水分含量和脆性的變化Fig.8 Changes of water content and brittleness in vacuum fried small yellow croaker during storage注:A:水分含量;B:脆性。

2.5.2 不同包裝方式真空油炸小黃魚(yú)貯藏期間水分含量、脆性的變化 如圖8A所示,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),常規(guī)包裝真空油炸小黃魚(yú)的水分含量高于同期貯藏氣調(diào)包裝真空油炸小黃魚(yú)的水分含量,且差異性顯著(P<0.05)。貯藏60 d時(shí),常規(guī)包裝小黃魚(yú)的水分含量增長(zhǎng)了2.08%,主要是因?yàn)槌Ｒ?guī)包裝中含有大量空氣,空氣中含有水分,水分進(jìn)入魚(yú)體導(dǎo)致水分含量升高,而70% N2+30% CO2包裝和100% N2包裝的小黃魚(yú)水分含量上升趨勢(shì)不明顯,引起氣調(diào)包裝小黃魚(yú)水分含量上升的原因可能是包裝袋材質(zhì)具有透濕性或者在充氣包裝過(guò)程中進(jìn)入少量空氣。

如圖8B所示,真空油炸小黃魚(yú)的脆性隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)下降趨勢(shì),主要是由于在貯藏過(guò)程中小黃魚(yú)吸收水分導(dǎo)致水分含量不斷升高,脆性不斷下降,其中常規(guī)包裝的小黃魚(yú)水分含量上升明顯,導(dǎo)致其脆性下降較快,而100% N2包裝的小黃魚(yú)脆性和70% N2+30% CO2包裝的小黃魚(yú)脆性下降趨勢(shì)差異不顯著,效果優(yōu)于常規(guī)包裝。

2.5.3 不同包裝方式真空油炸小黃魚(yú)貯藏期間過(guò)氧化值、酸價(jià)的變化 小黃魚(yú)在真空油炸過(guò)程中,魚(yú)體內(nèi)部進(jìn)入大量油脂,盡管離心可以較好地起到脫油效果,但不能夠除去全部油脂,在適宜的溫度下貯藏,油脂易發(fā)生氧化反應(yīng),產(chǎn)生酸敗等現(xiàn)象。由圖9A可以看出,真空油炸小黃魚(yú)的過(guò)氧化值隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。其中常規(guī)包裝小黃魚(yú)的過(guò)氧化值上升趨勢(shì)明顯,貯藏60 d時(shí),增長(zhǎng)了0.04%,高于同期貯藏的氣調(diào)包裝真空油炸小黃魚(yú)的過(guò)氧化值。原因是常規(guī)包裝的小黃魚(yú)與包裝袋中的空氣直接接觸,空氣中含有大量氧氣,氧氣濃度越大,氧化速率越快,過(guò)氧化值越高。100% N2包裝小黃魚(yú)的過(guò)氧化值高于同期貯藏的70% N2+30% CO2包裝小黃魚(yú)的過(guò)氧化值,說(shuō)明加入CO2氣體可以適當(dāng)降低小黃魚(yú)的過(guò)氧化值。這與張輝等[37]、周巾英等[38]的研究結(jié)果一致。當(dāng)貯藏60 d時(shí),測(cè)定結(jié)果均未超過(guò)限量標(biāo)準(zhǔn)0.25 g/100 g。

圖9 貯藏期間真空油炸小黃魚(yú)過(guò)氧化值和酸價(jià)的變化Fig.9 Changes of peroxide value and acid value in vacuum fried small yellow croaker during storage注:A:過(guò)氧化值;B:酸價(jià)。

由圖9B可以看出,真空油炸小黃魚(yú)的酸價(jià)隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。其中常規(guī)包裝小黃魚(yú)的酸價(jià)上升趨勢(shì)明顯,貯藏60 d時(shí),酸價(jià)增長(zhǎng)了1.25%,差異性顯著(P<0.05),主要是由于常規(guī)包裝的小黃魚(yú)與包裝袋中的空氣直接接觸,空氣中含有大量氧氣,氧氣濃度越大,油脂氧化速率越快,同時(shí)部分甘油脂被水解為游離脂肪酸,導(dǎo)致酸價(jià)上升較快。100% N2包裝小黃魚(yú)的酸價(jià)高于同期貯藏的70% N2+30% CO2包裝小黃魚(yú)的酸價(jià),說(shuō)明加入CO2氣體,可以適當(dāng)降低真空油炸小黃魚(yú)的酸價(jià)。這與朱由珍等[32]的研究結(jié)果一致。當(dāng)貯藏60 d時(shí),測(cè)定結(jié)果均未超過(guò)限量標(biāo)準(zhǔn)3 mg/g。

2.5.4 不同包裝方式真空油炸小黃魚(yú)貯藏期間菌落總數(shù)的變化 菌落總數(shù)是評(píng)價(jià)食品安全性的重要指標(biāo),可有效反映食品被微生物污染的情況。由表6可以看出,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),真空油炸小黃魚(yú)的菌落總數(shù)呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。其中常規(guī)包裝小黃魚(yú)的菌落總數(shù)增長(zhǎng)速度較快,差異性顯著(P<0.05),主要是由于常規(guī)包裝的小黃魚(yú)與包裝袋中的空氣直接接觸,空氣中含有大量氧氣,不僅加速了油脂的氧化反應(yīng),還為微生物的生長(zhǎng)提供了有利條件,導(dǎo)致菌落總數(shù)增長(zhǎng)較快。100% N2包裝小黃魚(yú)的菌落總數(shù)高于同期貯藏的70% N2+30% CO2包裝小黃魚(yú)的菌落總數(shù),說(shuō)明加入CO2氣體可以抑制微生物的生長(zhǎng)。這與Del Nobile等[39]的報(bào)告結(jié)果一致。GB10136-2015《動(dòng)物性水產(chǎn)制品》中規(guī)定:熟制動(dòng)物性水產(chǎn)制品的菌落總數(shù)最低限量為5×104CFU/g。各包裝組真空油炸小黃魚(yú)貯藏60 d時(shí),常規(guī)包裝、100% N2包裝、70% N2+30% CO2包裝真空油炸小黃魚(yú)的菌落總數(shù)分別為3.38、3.19、3.04 lg CFU/g,其中常規(guī)包裝小黃魚(yú)的菌落總數(shù)高于同期貯藏的氣調(diào)包裝小黃魚(yú)的菌落總數(shù)。但均在安全限值內(nèi),因此37 ℃條件下真空油炸小黃魚(yú)的貨架期達(dá)60 d以上。

表6 貯藏期間真空油炸小黃魚(yú)菌落總數(shù)檢測(cè)結(jié)果Table 6 Total number of colonies in vacuum fried small yellow croaker during storage

注:同一指標(biāo)中字母不同表示差異性顯著(P<0.05)。

3 結(jié)論

小黃魚(yú)低溫真空油炸最優(yōu)工藝參數(shù)為:烘干溫度50 ℃、烘干時(shí)間2 h、油炸溫度95 ℃、油炸時(shí)間3500 s,離心脫油300 s。此工藝參數(shù)生產(chǎn)的真空油炸小黃魚(yú)與常壓油炸小黃魚(yú)相比,水分含量降低了12.48%,含油量降低了11.6%,L值提高了9.59%,其口感更加酥脆,形態(tài)更加完整,色澤更加明亮,綜合感官評(píng)分更高。兩種油炸方式的小黃魚(yú)風(fēng)味特征差異顯著,真空油炸小黃魚(yú)中檢測(cè)出21種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì),其中正己醛、1-辛烯-3-醇、乙基麥芽酚相對(duì)含量較高,主要呈脂香、焦糖香和果香味;常壓油炸小黃魚(yú)中檢測(cè)出14種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì),其中壬醛、三甲胺相對(duì)含量較高,主要呈花香并伴有魚(yú)腥味。與常壓油炸小黃魚(yú)相比,真空油炸小黃魚(yú)揮發(fā)性物質(zhì)種類(lèi)更豐富,含量更高,風(fēng)味更佳。常規(guī)包裝和氣調(diào)包裝的真空油炸小黃魚(yú)貨架期均超過(guò)60 d,其中70% N2+30% CO2氣調(diào)包裝貯藏效果最佳。低溫真空油炸技術(shù)解決了常壓油炸小黃魚(yú)產(chǎn)品含油量高、不耐貯藏等問(wèn)題,且改善了產(chǎn)品外觀(guān)和風(fēng)味,提高了產(chǎn)品貯藏穩(wěn)定性,具有廣闊的應(yīng)用前景。