白烏魚方便魚湯粉加工工藝研究

蔣麗施，孟曉，李瑤，吉莉莉，焦曉磊

(1.成都中醫(yī)藥大學(xué)，成都 611137；2.肉類加工四川省重點實驗室，成都 610106；3.四川省內(nèi)江市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，四川 內(nèi)江 641000)

白烏魚是四川省內(nèi)江市的特色經(jīng)濟魚類，其營養(yǎng)、經(jīng)濟及藥用價值極高，有“魚中珍品”之稱[1]。但白烏魚長期以鮮銷為主，精深加工產(chǎn)品極少，嚴(yán)重制約了白烏魚養(yǎng)殖業(yè)持續(xù)健康發(fā)展[2,3]。白烏魚因其較高的營養(yǎng)價值，深受普通消費者的歡迎，民間多有用白烏魚熬湯食養(yǎng)的習(xí)慣，但傳統(tǒng)的制湯方式耗時長、原料利用率低、運輸成本高、保質(zhì)期短、缺乏方便性等缺點與當(dāng)前追求更健康、快節(jié)奏、高品質(zhì)、高效率的生活方式不符[4-7]。近年來，隨著簡便、快捷生活理念的普及，健康速食沖調(diào)湯的研發(fā)適應(yīng)了當(dāng)前社會快節(jié)奏的生活方式，可用于肉類工業(yè)、方便面產(chǎn)業(yè)及餐飲行業(yè)，成為當(dāng)前湯品類產(chǎn)品的研究熱點[8,9]。

本試驗對白烏魚方便魚湯粉的加工工藝進(jìn)行了探討，通過正交試驗優(yōu)化最佳的魚湯熬煮工藝，并利用噴霧干燥技術(shù)對魚湯進(jìn)行噴霧干燥，加工成速食方便魚湯粉，力求為相關(guān)產(chǎn)品的研究和開發(fā)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 材料與試劑

白烏魚：四川省內(nèi)江市農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供。硫酸銅、氫氧化鈉、濃硫酸：成都市科龍化工試劑廠；硫酸鉀：瀘州雙江試劑廠；硼酸：成都光華試劑化工廠；甲基紅、亞甲基藍(lán)：北京化工廠；乙醇：成都金山試劑有限公司；以上試劑均為分析純。

1.1.2 試驗儀器與設(shè)備

X-80噴霧干燥儀 南京先歐儀器有限公司；消化爐 鄭州歐柏儀器設(shè)備有限公司；分析天平 沈陽龍騰電子有限公司；WSB-1(1C)白度計 上海昕瑞儀器儀表有限公司；恒溫水浴鍋 北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司；勻漿機 常州奧華儀器有限公司。

1.2 白烏魚方便魚湯粉加工工藝流程

白烏魚方便魚湯粉工藝流程圖見圖1。

圖1 白烏魚方便魚湯粉工藝流程圖Fig.1 The process flow chart of white mullet convenient fish soup powder

1.3 產(chǎn)品指標(biāo)檢測方法

1.3.1 蛋白質(zhì)的測定

參考GB 5009.5-2016《食品中蛋白質(zhì)的測定》。

1.3.2 堆積密度

參考朱琳芳[10]的方便魚湯技工技術(shù)研究與開發(fā)，將魚粉從漏斗散落至10 mL的量筒中，測定出10 mL魚粉的重量，從而換算出堆積密度(g/mL)。

1.3.3 白度的測定

參考謝悅[11]的復(fù)合型高湯工藝研究及其風(fēng)味物質(zhì)分析：WSB-1(1C)白度計。

1.3.4 水分的測定

參照GB 5009.3-2016《食品中水分的測定》。

1.3.5 沖調(diào)時間的測定

參考李秀軍[12]酸奶粉生產(chǎn)加工中關(guān)鍵技術(shù)研究，取1 g魚粉置于50 mL的燒杯中，用20 mL，75 ℃熱水沖調(diào)，用玻璃棒以中等強度攪拌，觀察樣品完全溶解所需要的時間。

2 結(jié)果與分析

2.1 熬煮工藝

2.1.1 不同料液比對白烏魚湯蛋白質(zhì)溶出率的影響

圖2 不同料液比對白烏魚湯蛋白質(zhì)溶出率的影響Fig.2 Effect of different ratios of solid to liquid on protein dissolution rate of white mullet soup

由圖2可知，隨著料液比的增加，魚湯中蛋白質(zhì)含量先增加后逐漸減小。當(dāng)料液比為1∶4時，魚湯中蛋白質(zhì)含量達(dá)到最大，為1.88%。當(dāng)料液比在1∶4以后，魚湯中蛋白質(zhì)含量逐漸減小；當(dāng)料液比為1∶7時，魚湯中蛋白質(zhì)含量只有0.83%。由于熬煮后的魚湯還需進(jìn)一步濃縮，魚湯中水分含量的增多會使?jié)饪s工藝中消耗的能量增加，綜合考慮，選擇料液比為1∶4。

2.1.2 不同熬煮時間對白烏魚湯蛋白質(zhì)溶出率的影響

圖3 不同熬煮時間對白烏魚湯蛋白質(zhì)溶出率的影響Fig.3 Effect of different cooking time on protein dissolution rate of white mullet soup

由圖3可知，熬煮時間與蛋白質(zhì)的溶出率在一定程度上呈正相關(guān)的趨勢。熬煮時間在0.5～1.5 h區(qū)間內(nèi)，蛋白質(zhì)的溶出率緩慢增加；在1.5～2.5 h區(qū)間內(nèi)蛋白質(zhì)溶出率增加量明顯。當(dāng)熬煮時間達(dá)到2.5 h左右時，魚湯中的蛋白質(zhì)溶出率達(dá)到最高，為1.84%，繼續(xù)增加熬煮時間，魚湯中的蛋白質(zhì)溶出率無明顯變化。造成這種情況的主要原因是：剛開始魚湯熬煮的時間很短，不能使魚肉中的蛋白質(zhì)有效地溶出，隨著熬煮時間的增加，蛋白質(zhì)的溶出會達(dá)到一個相對平衡，繼續(xù)增加熬煮時間，魚湯中的蛋白質(zhì)含量變化不明顯。綜合考慮蛋白質(zhì)的含量和節(jié)約能源等因素，白烏魚湯熬煮的最佳時間以2.5 h為宜。

2.1.3 不同熬煮溫度對白烏魚湯蛋白質(zhì)溶出率的影響

圖4 不同熬煮溫度對白烏魚湯蛋白質(zhì)溶出率的影響Fig.4 Effect of different cooking temperatures on protein dissolution rate of white mullet soup

由圖4可知，隨著熬煮溫度的升高，白烏魚湯中蛋白質(zhì)的溶出率先增高后無明顯變化。熬煮溫度為60 ℃時，蛋白質(zhì)的溶出率只有0.61%。60～70 ℃，蛋白質(zhì)溶出率增加較緩慢；溫度在80～90 ℃之間蛋白質(zhì)溶出率的增幅最大；當(dāng)熬煮溫度為90 ℃時蛋白質(zhì)的溶出率高達(dá)1.89%；而在90～100 ℃之間蛋白質(zhì)的溶出率變化極小，造成這種情況的主要原因是：在熬煮時間和料液比不變的條件下，隨著溫度的升高，蛋白質(zhì)的溶出速度增加，當(dāng)溫度達(dá)到蛋白質(zhì)溶出的最大速率時，蛋白質(zhì)的溶出會達(dá)到一個相對平衡，繼續(xù)升高溫度，魚湯中的蛋白質(zhì)溶出變化率無明顯變化，從能源節(jié)約和經(jīng)濟性等方面綜合考慮，魚湯的最佳熬煮溫度選擇90 ℃。

2.1.4 正交試驗結(jié)果

根據(jù)單因素試驗結(jié)果，選擇魚湯的料液比、熬煮時間和熬煮溫度3個因素進(jìn)行正交試驗。以魚湯熬煮過程中蛋白質(zhì)溶出率為測定指標(biāo)，確定魚湯熬煮的最佳工藝。正交試驗因素與水平見表1，正交試驗結(jié)果見表2。

表1 白烏魚湯熬煮工藝正交試驗因素水平設(shè)計表Table 1 The factors and levels of orthogonal test design for cooking technology of white mullet soup

表2 白烏魚湯熬煮工藝正交試驗結(jié)果與分析Table 2 The orthogonal experimental results and analysis of cooking technology of white mullet soup

由表1和表2可知，影響白烏魚湯蛋白質(zhì)溶出率的因素依次為熬煮溫度>熬煮時間>料液比。由極差分析的K值可知，白烏魚湯的最佳熬煮條件為A1B2C3，即料液比是1∶3，熬煮溫度是90 ℃，熬煮時間是3 h。

表3 方差分析表Table 3 Variance analysis table

由表3可知，魚湯的熬煮時間、熬煮溫度和料液比對蛋白質(zhì)的溶出率都存在顯著性差異。由于正交試驗結(jié)果中A1B2C3未在試驗序列內(nèi)，故進(jìn)行驗證試驗。經(jīng)驗證，在組合條件為A1B2C3的條件下，白烏魚湯蛋白質(zhì)的溶出率為1.87%，相比A1B3C3的得率低0.07%。綜合考慮，白烏魚湯熬煮的最佳條件為A1B3C3，即料水比為1∶3，熬煮時間為3 h，熬煮溫度為100 ℃。在此工藝參數(shù)下，魚湯的蛋白質(zhì)溶出率為1.94%。

2.2 魚湯粉干燥工藝

2.2.1 不同進(jìn)風(fēng)溫度對白烏魚魚湯粉品質(zhì)的影響

表4 不同進(jìn)風(fēng)溫度對白烏魚魚湯粉品質(zhì)的影響Table 4 Effect of different inlet air temperatures on the quality of white mullet soup powder

由表4可知，隨著進(jìn)風(fēng)溫度的升高，白烏魚魚湯粉的水分含量逐漸降低。在160～200 ℃之間，隨著進(jìn)風(fēng)溫度的升高，白烏魚魚湯粉的白度在逐漸降低。進(jìn)風(fēng)溫度越高，魚湯中蛋白質(zhì)越易變性；溫度太高，所得產(chǎn)品容易產(chǎn)生焦糊味，色澤偏黃，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的色澤及風(fēng)味。隨著進(jìn)風(fēng)溫度的增加，魚湯粉末的沖調(diào)時間亦在逐漸增大，這是因為溫度過高，液滴與熱空氣充分接觸，液滴表面形成硬殼[13,14]，阻礙了水分子進(jìn)入魚湯固體粉末的內(nèi)部。綜合上述分析，噴霧干燥的最佳進(jìn)風(fēng)溫度為170 ℃。

2.2.2 不同進(jìn)料速度對白烏魚魚湯粉品質(zhì)的影響

表5 不同進(jìn)料速度對白烏魚魚湯粉品質(zhì)的影響Table 5 Effect of different feeding speed on the quality of white mullet soup powder

由表5可知，隨著進(jìn)料速度的增加，白烏魚魚湯粉的水分含量逐漸增大，原因是進(jìn)料速度越快，最終的產(chǎn)品會快速進(jìn)入降速干燥階段，不能使產(chǎn)品完全干燥，導(dǎo)致水分含量增大，產(chǎn)品容易結(jié)塊。白烏魚魚湯粉的堆積密度先增加后減小，在進(jìn)料速度為280 mL/h時，堆積密度最大，為0.275 g/mL。白烏魚魚湯粉的白度先增大后減小，在進(jìn)料速度為280 mL/h時，白度值達(dá)到最大，為86。這是由于隨著進(jìn)料速度的增加，魚湯粉中的水分未及時蒸發(fā)，會對白度產(chǎn)生一定影響。白烏魚魚湯粉的沖調(diào)時間先減小后增加。當(dāng)進(jìn)料速度為280 mL/h時，沖調(diào)時間最少，其溶解度最好，沖調(diào)后結(jié)塊極少。當(dāng)進(jìn)料速度大于300 mL/h時，白烏魚魚湯粉沖調(diào)后存在少量的結(jié)塊，沖調(diào)性較差。綜合上述各因素的分析，噴霧干燥最佳進(jìn)料速度為280 mL/h。

2.2.3 不同麥芽糊精添加量對白烏魚魚湯粉品質(zhì)的影響

表6 不同麥芽糊精添加量對白烏魚魚湯粉品質(zhì)的影響Table 6 Effect of different maltodextrin additive amount on the quality of white mullet soup powder

由表6可知，隨著麥芽糊精添加量的增多，白烏魚魚湯粉的水分含量逐漸下降，這是由于在進(jìn)風(fēng)溫度和進(jìn)料速度不變的條件下，濃縮魚湯中固形物的含量在不斷地增多，樣液中的水分含量因麥芽糊精的加入而不斷減小，使產(chǎn)品中的水分含量少。隨著麥芽糊精添加量的增多，白烏魚魚湯粉的白度逐漸增大，但麥芽糊精添加過多，白烏魚魚湯粉會有濃郁的麥芽糊精味，遮掩了原本的香味，對產(chǎn)品品質(zhì)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。綜合理化指標(biāo)和感官指標(biāo)，麥芽糊精的最佳添加量為15%。

3 結(jié)論

本試驗通過對白烏魚最佳熬煮工藝的優(yōu)化及噴霧干燥工藝的研究，確定出白烏魚方便魚粉的最佳工藝條件為料液比1∶3，熬煮時間3 h，熬煮溫度100 ℃，噴霧干燥進(jìn)風(fēng)溫度170 ℃，進(jìn)料速度280 mL/h，麥芽糊精的添加量15%，得到的方便魚粉水分含量為5.03%，白度最高為85，顆粒度適中，易沖調(diào)，口感和風(fēng)味俱佳。