利用低值白姑魚制備柴魚風(fēng)味調(diào)味汁的研究

朱琨，劉春娟，劉微

(1.吉林省經(jīng)濟(jì)管理干部學(xué)院，長春 130012；2.煙臺華海生物制品有限公司，山東 煙臺 264000)

柴魚，又名鰹魚干。在日本被稱為鰹節(jié)，幾乎家喻戶曉，老少皆知；在我國鑒于新鮮的鰹魚經(jīng)特定工藝加工所得的半成品外貌酷似柴爿，故形象地稱其為“柴魚”或“木魚”等不同名稱，柴魚是熬湯圣品，可制作柴魚的主要有鰹魚和鮪魚。柴魚的制作需要取得魚肉后先蒸熟，魚肉熟透后，再用文火炭烤10余日，待水分蒸干后，即成為外貌黝黑、堅硬如石的柴魚，生產(chǎn)方法繁瑣，從鮮魚制成柴魚的得率為16%～19%[1]，所以柴魚以及柴魚制品的價格相對高。

白姑魚俗稱白姑子、白敏子、白果子。硬骨魚綱、鱸形目、石首魚科，無毒,系暖溫性近海中下層魚類。白姑魚在我國南海、東海及黃海南部產(chǎn)量較多，屬海洋經(jīng)濟(jì)魚類之一[2]。

海鮮提取技術(shù)是指利用海鮮原料，通過生物工程技術(shù)，如恒溫生物酶解、美拉德反應(yīng)增香、食品調(diào)味技術(shù)等制備產(chǎn)品，其產(chǎn)品具備海鮮特征香氣、滋味鮮甜、口感醇和，具有風(fēng)味的活性呈味多肽，營養(yǎng)價值較高[3-4]。

本試驗以低值白姑魚為原料，通過酶解、濃縮、美拉德反應(yīng)、調(diào)配等一系列食品生產(chǎn)技術(shù)手段，利用低值白姑魚提供魚肉香氣滋味、煙熏液和美拉德反應(yīng)賦予產(chǎn)品柴魚特征風(fēng)味，生產(chǎn)出蛋白質(zhì)、多肽、氨基酸及微量元素等營養(yǎng)成分豐富的柴魚風(fēng)味調(diào)味汁，風(fēng)味和柴魚一致，使用方便，可增加低值白姑魚的附加值，產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益。

1 材料與方法

1.1 主要材料

白姑魚、柴魚：市售；風(fēng)味蛋白酶、復(fù)合蛋白酶：丹麥諾維信公司；香辛料：南陽張仲景大廚房股份有限公司；呈味核苷酸二鈉：廣東肇慶星湖生物科技股份有限公司；木糖：山東西唐科技有限公司；?；撬幔簼?jì)南允誠生物科技有限公司；麥芽糊精：山東西王藥業(yè)有限公司；煙熏液：上海奇華頓公司；L-半胱氨酸、維生素B1：河北科隆多生物科技有限公司；食用鹽、味精、白砂糖：市售。

1.2 主要儀器設(shè)備

HWS24型電熱恒溫水浴鍋 上海一恒教學(xué)儀器廠；TJ12-H絞肉機(jī) 廣東恒聯(lián)食品機(jī)械有限公司；JJ-1精密增力電動攪拌器 常州國華電器有限公司；PB2002-N電子天平 Mettler Toledo公司；WAY-2S數(shù)字阿貝折射儀 上海精密科學(xué)儀器有限公司；YX-24DJ型手提式壓力蒸汽滅菌器 江陰濱江醫(yī)療設(shè)備有限公司；RE-52AA 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器 上海亞榮生化儀器廠；凱氏定氮儀：Foss Tecator AB公司；60目篩 市售。

1.3 試驗原理

1.3.1生物酶解

生物酶解工藝是現(xiàn)代食品生產(chǎn)技術(shù)常用的工藝之一，近年來有關(guān)利用生物酶解技術(shù)生產(chǎn)魚類發(fā)酵制品的研究越來越多[5]，它已經(jīng)廣泛應(yīng)用到海鮮調(diào)味品的生產(chǎn)中。生物酶解是利用各種生物酶將原料內(nèi)的各種長鏈蛋白質(zhì)分解成各種短鏈的多肽及氨基酸的工藝，影響酶解工藝的主要因素為酶解所用酶制劑的種類和數(shù)量、酶解底物的濃度、酶解溫度、酶解時間等，水解度是衡量酶解程度的重要指標(biāo)。

1.3.2 美拉德反應(yīng)

美拉德反應(yīng)生香技術(shù)目前廣泛應(yīng)用于食品香精、香料和調(diào)味行業(yè)。其主要原理為食品中的游離氨基酸同還原糖反應(yīng)，從而對食品的顏色、香氣等方面產(chǎn)生影響。美拉德反應(yīng)的影響因素不僅包含氨基酸和還原糖的數(shù)量，還與受熱溫度、反應(yīng)時間、水分活度等條件有關(guān)。

1.4 試驗工藝流程

白姑魚清洗、絞碎→酶解→濃縮→美拉德反應(yīng)→調(diào)配→成品→感官評定。

1.5 試驗方法

1.5.1 白姑魚預(yù)處理

將市售新鮮低值白姑魚原料用清水沖洗，去除異物和雜質(zhì)。

1.5.2 生物酶解單因素試驗

將白姑魚用絞肉機(jī)絞成5 mm顆粒后，加入與白姑魚等重的水和一定量的酶制劑混合均勻，酶制劑選擇風(fēng)味蛋白酶∶復(fù)合蛋白酶以1∶1的比例混合使用，然后置于恒溫水浴鍋中恒溫酶解。酶解結(jié)束時，將酶解液升溫至90 ℃滅酶10 min，過60目篩，將骨渣丟棄[6]。

酶解對產(chǎn)品的得率起到重要影響，提高水解度不僅可以增加產(chǎn)品的得率，還可以增加產(chǎn)品中氨基酸的含量，同時影響美拉德反應(yīng)的結(jié)果[7]。因此以水解度為參考指標(biāo)，分別對酶解溫度(45，50，55，60 ℃)、酶解時間(3，4，5，6 h)、酶添加量(0.05%、0.1%、0.15%、0.2%)做單因素試驗，確定酶解的最佳工藝。

1.5.3 濃縮

使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，利用真空濃縮技術(shù)將白姑魚酶解液濃縮到濃度為35%，這是試驗過程中能保證流動性的最大濃度，濃度過高會使產(chǎn)品流動性降低，增加產(chǎn)品在試驗過程中的損耗；濃度過低會降低產(chǎn)品的風(fēng)味和營養(yǎng)成分，濃縮溫度為70 ℃。

1.5.4 美拉德反應(yīng)正交試驗

氨基酸、還原糖、反應(yīng)時間和反應(yīng)溫度是美拉德反應(yīng)生成特定風(fēng)味的主要影響因素[8-9]。試驗選取木糖參與反應(yīng)；雖然濃縮液中富含氨基酸和小肽等成分，但是僅僅依靠這些成分不足以產(chǎn)生濃郁的柴魚風(fēng)味，需要額外添加一定的氨基酸參與美拉德反應(yīng)，維生素B1和L-半胱氨酸是生成肉味香氣的關(guān)鍵反應(yīng)物質(zhì)，?；撬峥稍鰪?qiáng)海鮮風(fēng)味；煙熏液是產(chǎn)品形成柴魚煙熏風(fēng)味的關(guān)鍵成分，它的添加可以提高產(chǎn)品與柴魚風(fēng)味的相似性。

為了使產(chǎn)品方便生產(chǎn)、運輸和保存，降低產(chǎn)品的水分活度以便延長產(chǎn)品的保質(zhì)期，將產(chǎn)品的水分含量設(shè)定為35%左右，試驗固定添加50%白姑魚濃縮液(濃度為35%)作為反應(yīng)底物，選取對美拉德反應(yīng)影響較大的維生素B1、L-半胱氨酸、木糖、煙熏液、?；撬帷⒎磻?yīng)溫度和反應(yīng)時間7個因素為主要影響因素[10]，每個因素設(shè)定3個水平，采用L18(37)正交表進(jìn)行正交試驗，研究其對美拉德反應(yīng)的影響順序并確定最優(yōu)水平，并以此確定柴魚調(diào)味汁最優(yōu)配方，其因素水平見表1。

表1 柴魚調(diào)味汁美拉德反應(yīng)正交設(shè)計試驗方案Table 1 The orthogonal design experiment scheme of Maillard reaction for dried cod seasoning sauce

1.5.5 調(diào)配

食用鹽可以增加產(chǎn)品的口感和保質(zhì)期，為防止食用鹽析出，將產(chǎn)品的食鹽含量確定為13%左右，因濃縮液中的食鹽含量為1%～3%，所以食用鹽的添加量定為10%；適量的白砂糖和味精可以增強(qiáng)產(chǎn)品的鮮度和口感，減少酶解產(chǎn)生的苦味肽的影響，根據(jù)經(jīng)驗將白砂糖的添加量定為4%，味精添加量為10%；柴魚制品中含有豐富的呈味核苷酸，如肌苷酸等，所以補(bǔ)充1%的呈味核苷酸二鈉，并使其與味精產(chǎn)生鮮味相乘效果，提高產(chǎn)品的鮮味，使產(chǎn)品的口感更加逼真[11]；為了使產(chǎn)品更加貼近柴魚的味道，添加適當(dāng)?shù)南阈亮?，用以矯正異味，增強(qiáng)香氣，最后用麥芽糊精進(jìn)行填充調(diào)整水分含量。

調(diào)配是將上述原料與每次美拉德反應(yīng)后的反應(yīng)液混合后，于90 ℃左右均勻溶解30 min制成柴魚調(diào)味汁產(chǎn)品，然后進(jìn)行感官評定。

1.5.6 感官評價

選擇8名從事食品相關(guān)工作的人員組成評分小組，首先對市場購買的柴魚進(jìn)行品評和風(fēng)味分析，熟悉柴魚風(fēng)味后將柴魚風(fēng)味調(diào)味汁按照1%濃度進(jìn)行沖水稀釋，對其香氣、口感、狀態(tài)、留存時間以及與柴魚風(fēng)味的相似性進(jìn)行評價并打分，得分取平均值，評分標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 柴魚調(diào)味汁感官評定標(biāo)準(zhǔn)Table 2 The sensory evaluation standard of dried cod seasoning sauce

1.6 理化檢測方法

水分檢測方法：參考GB 5009.3-2016；蛋白質(zhì)檢測方法：參考GB 5009.5-2016；氨基酸態(tài)氮檢測方法：參考GB 5009.235-2016；食鹽檢測方法：參考GB 5009.4-2016。

1.7 水解度的測定

2 結(jié)果與分析

2.1 確定酶解工藝

2.1.1 不同酶解溫度對酶解產(chǎn)物水解度的影響

選取0.1%加酶量，酶解4 h對酶解溫度進(jìn)行單因素試驗。

由圖1可知，酶解溫度對白姑魚的水解度有一定的影響。隨著溫度的升高，水解度不斷增大，55 ℃時水解度達(dá)最大值，繼續(xù)升高溫度，水解度反而下降。因此，酶法水解白姑魚最適溫度范圍應(yīng)在55 ℃左右。

圖1 酶解溫度對白姑魚水解度的影響Fig.1 Effect of enzymatic hydrolysis temperature on hydrolysis degree of Pennahia argentata

2.1.2 不同酶解時間對酶解產(chǎn)物水解度的影響

在0.1%加酶量，酶解溫度55 ℃的條件下對酶解時間對白姑魚水解度的影響進(jìn)行檢驗。

由圖2可知，在酶解初期，水解度迅速上升，4 h后上升速度變緩，至6 h后趨于平緩。隨著水解時間的延長，產(chǎn)物逐漸增加，酶的活力受到抑制?？紤]到生產(chǎn)過程中的能源消耗和生產(chǎn)成本隨著時間的延長而增加，故選擇5 h作為酶解時間。

圖2 酶解時間對白姑魚水解度的影響Fig.2 Effect of enzymatic hydrolysis time on hydrolysis degree of Pennahia argentata

2.1.3 加酶量對酶解產(chǎn)物水解度的影響

在酶解時間5 h，酶解溫度55 ℃的條件下對加酶量進(jìn)行試驗。

由圖3可知，產(chǎn)品的水解度隨著加酶量的增加而增長，在加酶量達(dá)到0.15%時增長速度明顯放緩。考慮到生產(chǎn)成本，所以選擇0.15%的加酶量。

圖3 加酶量對白姑魚水解度的影響Fig.3 Effect of enzyme additive amount on hydrolysis degree of Pennahia argentata

綜上，確定白姑魚的最佳酶解工藝是：酶解溫度55 ℃左右，酶解時間5 h，酶添加量0.15%。用該酶解工藝進(jìn)行酶解，蛋白質(zhì)水解度可達(dá)50%以上。原料酶解充分，除魚骨、魚鱗等少量較堅硬物質(zhì)外，原料的肌肉組織基本可水解成可溶性多肽物質(zhì)和多種氨基酸類物質(zhì)。

2.2 美拉德反應(yīng)正交試驗

對根據(jù)正交試驗方案進(jìn)行美拉德反應(yīng)后調(diào)配的最終產(chǎn)品進(jìn)行感官評定，正交試驗設(shè)計及結(jié)果分析見表3。

表3 正交試驗結(jié)果表Table 3 The results of orthogonal experiment

由表3可知，影響柴魚風(fēng)味調(diào)味汁美拉德反應(yīng)的各因素主次順序為：木糖含量>煙熏液含量>美拉德反應(yīng)時間>美拉德反應(yīng)溫度>L-半胱氨酸含量>維生素B1含量>?；撬岷?，各因素最優(yōu)的添加量為：維生素B11.2%、L-半胱氨酸0.3%、煙熏液0.2%、牛磺酸1.5%、木糖0.6%、美拉德反應(yīng)溫度100 ℃、反應(yīng)時間60 min。

2.3 確定最優(yōu)配方

根據(jù)上述正交試驗的結(jié)果，可以確定出產(chǎn)品的最優(yōu)配方，見表4。

表4 柴魚風(fēng)味調(diào)味汁最優(yōu)配方Table 4 The optimum formula of dried cod seasoning sauce

按照上述配方制作的產(chǎn)品表明，添加維生素B11.2%、L-半胱氨酸0.3%、煙熏液0.2%、?；撬?.5%、木糖0.6%，在美拉德反應(yīng)溫度100 ℃、反應(yīng)時間60 min的條件下，生產(chǎn)的柴魚風(fēng)味調(diào)味汁產(chǎn)品具有典型的柴魚風(fēng)味，滋味濃郁，口感協(xié)調(diào)且豐滿持久。經(jīng)過感官評分可達(dá)85.3分，高于正交試驗的各次評分，與正交試驗的結(jié)果相吻合。

2.4 產(chǎn)品理化指標(biāo)

水分：36.34 g/100 g；蛋白質(zhì)：21.28 g/100 g；氨基氮：3.58 g/100 g；食用鹽：11.43 g/100 g。

3 結(jié)論

通過試驗對柴魚風(fēng)味調(diào)味汁的制備工藝得到以下結(jié)論：最優(yōu)的酶解工藝是溫度55 ℃，酶解時間5 h，風(fēng)味蛋白酶和復(fù)合蛋白酶以1∶1添加0.15%；美拉德反應(yīng)各項影響因素主次順序為木糖含量>煙熏液含量>美拉德反應(yīng)時間>美拉德反應(yīng)溫度>L-半胱氨酸含量>維生素B1含量>?；撬岷浚顑?yōu)的美拉德反應(yīng)工藝是：維生素B11.2%、L-半胱氨酸0.3%、煙熏液0.2%、?；撬?.5%、木糖0.6%、美拉德反應(yīng)溫度100 ℃、反應(yīng)時間60 min。

按照上述工藝配方生產(chǎn)的柴魚風(fēng)味調(diào)味汁香氣濃郁、口感醇厚、鮮味突出、營養(yǎng)豐富、價格便宜，與柴魚的風(fēng)味基本一致，可廣泛應(yīng)用到各種湯料、調(diào)味汁、方便食品中，使用方便，不僅填補(bǔ)了國內(nèi)空白，而且增加了低值白姑魚的附加值，產(chǎn)生良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，并為海產(chǎn)資源的利用提供了一條全新的途徑，具有一定的發(fā)展前景。