蒸制過程中鰹魚背肉的品質(zhì)及風味變化

戴振庭，周惠敏，殷澤生，周 瑜，陳舜勝,2,*

（1.上海海洋大學食品學院，上海 201306；2.上海水產(chǎn)品加工及貯藏工程技術研究中心，上海 201306）

隨著生活水平的不斷提高，消費者對產(chǎn)品的安全性、營養(yǎng)性和風味的要求也越來越高。熱加工是一種常見的魚的加工方法，一方面通過滅活病原體來改善衛(wèi)生質(zhì)量，另一方面可以賦予食物良好的色澤、口感和風味。熱加工的方式及條件的差異對成品的品質(zhì)有著不同程度的影響，魚類一般的加工方式主要有蒸制、煮制、煎制、炸制和烤制等傳統(tǒng)加工方式以及真空低溫烹調(diào)等新型加工方式，加熱條件主要有溫度、時間、導熱介質(zhì)等[1-3]。王清等[4]研究發(fā)現(xiàn)通過料酒浸漬、高溫油爆的加工方式可以降低上海熏魚中己醛等土腥味物質(zhì)的含量、且提升了色澤和口感，有效地保留鮮味。Espinosa 等[5]發(fā)現(xiàn)真空低溫烹調(diào)處理后的冷凍食鯛科魚類貯藏期可達62 d。Hu 等[2]研究發(fā)現(xiàn)相比于微波和炸制，蒸制和煮制可以更好地降低魚肉蛋白的氧化改性。Momenzadeh 等[6]分析了生、煮、蒸、微波、煎、油炸制備的石斑魚的綜合營養(yǎng)質(zhì)量指標、維生素和礦物質(zhì)含量，得出蒸煮是最佳的烹飪方法。Wang 等[7]通過對比傳統(tǒng)蒸法和低溫蒸法的優(yōu)缺點，得出分步蒸法可以進一步提高大嘴鱸魚的品質(zhì)。目前對水產(chǎn)品的熱加工研究大多集中在熱加工介質(zhì)，而對單一的熱加工過程中的品質(zhì)變化研究較少。

鰹魚（Katsuwonus pelamis）俗稱炸彈魚，分布于太平洋、印度洋、大西洋熱帶和亞熱帶海域，是世界上重要的海洋食物資源，占金槍魚產(chǎn)量的50%以上[8]。鰹魚富含優(yōu)質(zhì)蛋白、多不飽和脂肪酸和維生素等營養(yǎng)成分，且相對于其他金槍魚而言價格便宜，性價比較高[9]。但是鰹魚的暗色肌占比大，腥味及酸味重，因此加工產(chǎn)品較少。蒸制作為較好的水產(chǎn)品加工方式，且目前對鰹魚在蒸制過程中品質(zhì)的變化綜合分析鮮有報道。因此本實驗以鰹魚為研究對象，分析蒸制過程中品質(zhì)及風味的變化，獲取最適宜的蒸制時間，為鰹魚的后續(xù)加工和開發(fā)提供一定的理論參考和依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

鰹魚 體質(zhì)量為（5.0±0.5）kg/尾，上海市鮪真商貿(mào)有限公司；核苷酸標準品、KH2PO4、K2HPO4、甲醇 色譜純，國藥集團化學試劑有限公司；氫氧化鉀、氫氧化鈉、Na2HPO4、戊二醛 優(yōu)級純，國藥集團化學試劑有限公司；高氯酸、三氯乙酸、無水乙醇、氯仿、PBS 緩沖液 分析純，國藥集團化學試劑有限公司；BCA 蛋白濃度測定試劑盒 碧云天生物技術有限公司。

6890GC-5975MS 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國Agilent 公司；SU5000 熱場輻射掃描電鏡、L-8800 氨基酸自動分析儀 日立（中國）有限公司；e2695 高效液相色譜系統(tǒng) 美國Waters 公司；Meso MR23-060H-1 核磁共振成像分析儀 上海紐邁電子科技有限公司；TA.XT Plus 質(zhì)構儀 英國SMS 公司；UV-2100 紫外-可見分光光度計 美國尤尼柯儀器有限公司；YNERGY2 多功能酶標儀 美國伯騰儀器有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品預處理 捕獲后于-60 ℃保存一年內(nèi)的鰹魚4 ℃解凍，去皮去骨取背肉，洗凈，切成大小均勻的魚塊（5 cm×4 cm×1.5 cm），均勻擺放至盤子中，置于100 ℃上汽蒸鍋分別蒸制4、6、8、10 和12 min，取出吸去表面水分得到蒸制樣品，并以新鮮魚塊為對照組，待測。

1.2.2 質(zhì)量損失率的測定 分別稱量蒸制前后魚肉的質(zhì)量，根據(jù)公式（1）計算質(zhì)量損失率，實驗重復3 次，取平均值。

式中：m1為蒸制前魚肉的質(zhì)量，g；m2為蒸制后魚肉的質(zhì)量，g；G 為質(zhì)量損失率。

1.2.3 pH 的測定 參照GB 5009.237—2016《食品pH 的測定》進行測定。

1.2.4 質(zhì)構的測定 參考趙洪雷等[10]方法，略作修改。利用TA.XT Plus 質(zhì)構儀測定鰹魚魚肉的質(zhì)構指標。硬度、彈性、咀嚼性3 個指標的測定條件為：P/50 圓柱形探頭，壓縮比50%，觸發(fā)力5.0 g，測試速度1 mm/s，每個樣品重復7 次。

1.2.5 肌原纖維蛋白和肌漿蛋白含量的測定 肌漿蛋白及肌原纖維蛋白提取參考Niu 等[11]的方法，略作修改。使用緩沖液A（5.6 mmol/L Na2HPO4，3.5 mmol/L KH2PO4，pH7.5）提取肌漿蛋白；使用緩沖液B（0.45 mol/L KCl，15.6 mmol/L Na2HPO4，3.5 mmol/L KH2PO4，pH7.5）提取肌原纖維蛋白。按照碧云天生物技術檢測試劑盒所提供的方法（BCA法），配合使用酶標儀測定蛋白濃度。

1.2.6 水分分布的測定 參考趙洪雷等[10]的方法，略作修改。橫向弛豫時間T2測定：魚肉樣品在室溫條件下靜置30 min 后裝入核磁管中，采用多脈沖回波序列進行測試，利用核磁共振弛豫時間反演擬合軟件得到T2圖譜。測定條件：磁場強度0.5 T，質(zhì)子共振頻率21 MHz。測量參數(shù)：硬脈沖90°脈寬17 μs，硬脈沖180°脈寬37.04 μs，采樣頻率100 kHz，重復采樣等待時間4000 ms，回波個數(shù)8000，回波時間0.5 ms，累加采集次數(shù)32。

1.2.7 游離氨基酸的測定 樣品前處理：參考Wang等[12]的方法略作修改。稱取2 g（精確到0.0001 g）鰹魚魚樣，用15 mL 15%三氯乙酸（TCA）均質(zhì)，靜置2 h 后離心（10000 r/min，15 min，4 ℃）。取上清液5 mL，用NaOH 調(diào)節(jié)pH 至2.0±0.2，定容至10 mL后搖勻，過0.22 μm 水相濾膜至進樣瓶中，采用全自動氨基酸分析儀測定游離氨基酸含量。每組樣品平行測定三次，整個過程于在0～4 ℃下進行。

1.2.8 揮發(fā)性風味物質(zhì)的測定 參考Feng 等[13]方法，略作修改，將不同蒸制時間下鰹魚魚肉樣切碎，稱取5 g 樣品與0.18 g/mL NaCl（1:1，v/v）混合，均質(zhì)，取5.00 g 至進樣瓶中，生樣45 ℃萃取（65 μm PDMS/DVB 萃取頭）50 min，熟樣60 ℃萃取50 min。載氣采用氦氣（純度＞99.995%），流速為1 mL/min。

程序升溫：柱溫初始為40 ℃，以5 ℃/min 的速率升高至100 ℃（不保持），然后分別以2 ℃/min 升高至180 ℃（不保持），再以5 ℃/min 升至終溫240 ℃（保持5 min）。

質(zhì)譜參數(shù)設定：電子能量70 eV，質(zhì)量掃描范圍m/z 50～450，燈絲發(fā)射電流80 μA，離子源溫度250 ℃，四極桿溫度 150 ℃，GC-MS 運行時間為50 min。

定性定量方法：采用面積歸一化法計算各組分的相對揮發(fā)性化合物含量。揮發(fā)性化合物的測定使用NIST 2008 和Wiley 7 數(shù)據(jù)庫，為保證其可靠性，保留正反匹配度均大于 800 的物質(zhì)。

定義對樣品整體氣味貢獻最大化合物ROAV為100，即ROAVmax=100。對于樣品中其它揮發(fā)性物質(zhì)相對氣味活度值（ROAVi）根據(jù)公式（2）計算：

式中，Cmax和Tmax為對樣品整體氣味貢獻最大化合物的相對含量和其嗅感閾值；Cri和Ti為其它揮發(fā)性化合物的相對含量和其嗅感閾值。

1.2.9 感官測定 將所制鰹魚魚塊進行感官評價[14]（表1）。由 10 名經(jīng)過培訓的感官評定人員對樣品進行評價。感官實驗在上海海洋大學感官評價實驗室進行。各指標得分范圍為1～4 分，其中以4 分為最好，1 分為最差，總分為16 分。

表1 感官評價標準Table 1 Sensory evaluation criteria

1.3 數(shù)據(jù)處理

實驗結果應用Origin 2018 軟件作圖，SPSS 22.0軟件進行方差分析。其中質(zhì)構的測定選擇6 組平行，其他指標均平行測定3 次。

2 結果與分析

2.1 蒸制時間對鰹魚魚肉質(zhì)量損失率的影響

魚肉的質(zhì)量損失率側面反應魚肉的持水效果，蒸制過程中魚肉的質(zhì)量損失率逐漸上升（圖1），在蒸制4、12 min 時分別為8.6%和19.03%，這主要是由于熱加工過程中魚肉中的水分、脂肪、蛋白等會被溶解溶出[15]。蒸制4 min 采樣后的魚肉切開內(nèi)部顯示為鰹魚生肉的色澤，表示其并未熟成，說明僅魚肉表面蛋白受到破壞，釋放出細胞內(nèi)的少量的游離水和結合水。采樣蒸制6 min 的魚肉切開顯示內(nèi)部已經(jīng)完全變色熟制，質(zhì)量損失率具有顯著性差異（P＜0.05），說明整塊魚肉的肌纖維結構均被破壞，魚肉中的吸附水和游離水大量流失，導致質(zhì)量損失率的極速上升。蒸制6 min后的損失率變化逐漸減慢，6～12 min 的損失變化率僅為3.47%。這是由于魚肉細胞中所含的吸附水、結合水和可溶性化合物的數(shù)量有限及受熱降解后的鰹魚魚肉蛋白提高了結合水的能力。

圖1 蒸制時間與鰹魚魚塊質(zhì)量損失率及pH 的關系Fig.1 Relationship between cooking time and the mass loss rate and pH of bonito pieces

2.2 蒸制時間對鰹魚魚塊pH 的影響

魚肉的pH 與其凝膠性、酸度形成具有一定的相關性，魚肉的凝膠性影響著魚肉的質(zhì)構，酸度影響著魚肉的口感[16]。由圖1 可知，鰹魚生肉的pH 較低為5.21，酸味較重，鰹魚魚肉的pH 隨著蒸制時間的延長整體呈上升的趨勢，但在蒸制后期，上升趨勢逐漸減緩。原因是蒸制開始時，蛋白質(zhì)中的眾多游離酸性基團因加熱變性而逐漸減少，導致其pH 迅速上升[17]。蒸制6 min 后的pH 變化無顯著差異，是由于隨著加熱的進行，游離酸性集團變性的同時伴隨著部分脂肪水解，生成脂肪酸。同王可等[18]研究蒸制過程中牦牛肉的pH 變化一致。

2.3 蒸制時間對鰹魚魚塊質(zhì)構的影響

隨著蒸制時間的增加，魚塊的硬度呈現(xiàn)兩個峰值（圖2），第一個峰值在蒸制4 min 時候出現(xiàn)，達到8120 g。這主要是因為加熱使得魚肉肌肉纖維收縮，水分流失，硬度增加，形成凝膠[19]。隨后魚肉的硬度顯著下降（P＜0.05），蒸制6 min 時的硬度僅為6251 g，這可能是由于魚肉中的凝膠在加熱過程中融化分解，導致硬度下降[20]。在蒸制10 min 時達到第二個峰值，此次的峰值較小，主要是因為凝膠失水，肌纖維收縮緊致，導致魚肉的硬度增加。但是長時間的高溫處理，會使肌纖維束逐漸松散，硬度下降，這同姜啟興[20]在研究鳙魚熱加工中的質(zhì)地剖面分析（Texture profile analysis）TPA 變化一致。蒸制4 min 時，咀嚼性略有上升，隨后迅速下降并趨于穩(wěn)定，隨后在10 min 時有第二個峰值，和硬度的結果保持一致。魚肉的彈性影響著魚肉的品質(zhì)，在蒸制8 min 時的彈性最好，達到2.20 mm。

圖2 蒸制時間與鰹魚魚塊質(zhì)構的關系Fig.2 Relationship between cooking time and texture of bonito pieces

2.4 蒸制時間對鰹魚魚塊肌原纖維蛋白和肌漿蛋白含量的影響

水溶性蛋白（肌漿蛋白）的含量與肌肉中的水分含量有關，影響魚肉的持水力進而影響魚肉的品質(zhì)[21]。鰹魚魚肉的肌漿蛋白含量隨著熱加工時間的增加呈下降趨勢，在0～6 min 時候下降速度較快，蒸制6 min時的含量為0.40 g/100 g（圖3）。這種變化是由于在加熱初期，水溶性蛋白急速溶出，使得含量急劇下降。鰹魚魚肉的鹽溶性蛋白（肌原纖維蛋白）含量在蒸制過程中不斷減少，6 min 后含量無顯著變化（P＞0.05）。這是由于魚肉蛋白會發(fā)生熱變性，鹽溶性蛋白熱變性后會生成堿溶性蛋白質(zhì)，從而導致肌原纖維蛋白含量下降[22]。

圖3 蒸制時間與鰹魚魚塊肌原纖維蛋白和肌漿蛋白含量的關系Fig.3 Relationship between cooking time and content of sarcoplasmic and myogenic protein in bonito pieces

2.5 蒸制時間對鰹魚魚塊水分分布的影響

LF-NMR 技術的橫向弛豫時間（T2）可以確定鰹魚魚肉在蒸制過程中水分分布和水分遷移的情況，水遷移率反映了魚肉系統(tǒng)中水與蛋白質(zhì)的結合關系。T2弛豫時間可分為T21，T22，T23，T21＜10 ms，為強結合水的橫向弛豫時間，主要是與鰹魚中的大分子緊密結合，含量較少（圖4），且在蒸制過程中該部分水分變化不明顯，表明蒸制對強結合水的影響較??；10 ms＜T22＜100 ms，代表主要存在于蛋白質(zhì)的三級或四級結構中肌原纖維和膜之間的束縛水的橫向弛豫時間[23]，蒸制過程中，T22的信號強度逐漸減弱，說明束縛水的含量逐漸降低，肌肉纖維的保水性逐漸降低；T23＞100 ms，是弛豫時間最長的游離水，游離水存在于肌原纖維外，蒸制時間從0～8 min 的信號強度逐漸增加，隨后減弱，信號增強時由于肌原纖維結構的破壞，部分束縛水轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂伤?。自由水的含量影響著魚肉的凝膠性能，因此在蒸制8 min 時的凝膠性最好。

圖4 蒸制時間對鰹魚魚肉弛豫時間的影響Fig.4 Effects of cooking time on relaxation time of bonito pieces

2.6 蒸制時間對鰹魚魚塊游離氨基酸含量的影響

游離氨基酸有各自的呈味特性，其種類、含量和閾值會影響水產(chǎn)品滋味。蒸制過程中鰹魚魚肉中游離氨基酸含量如表2 所示。在鰹魚魚肉中檢測了17 種游離氨基酸，其中色氨酸含量較少，未達到檢測閾值。17 種氨基酸總含量隨著蒸制時間的增加呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，在蒸制6 和8 min 時總量較高達3369.03 mg/100 g、3438.76 mg/100 g，Lou 等[3]在對魚糜的加工過程中有同樣的發(fā)現(xiàn)。氨基酸總量的變化可能是由于在蒸制過程中蛋白質(zhì)不斷受熱分解生成游離氨基酸，從而使其含量不斷增加；而隨著加熱時間的進一步延長，氨基酸自身會發(fā)生一系列的化學反應，其中有部分含硫氨基酸如甲硫氨酸會同還原糖類發(fā)生美拉德反應生成揮發(fā)性化合物[24]，從而導致游離氨基酸總量減少，且加熱過程中也會導致魚肉中的一些親水性游離氨基酸溶出而損失[10]。17 種游離氨基酸中組氨酸含量最高，蒸制8 min 的組氨酸含量為2304.59 mg/100 g，Kubota 等[25]發(fā)現(xiàn)His 在木魚中可以增加其酸味和鮮味。其次含量較高的是賴氨酸和谷氨酸等。谷氨酸呈鮮味，閾值較低為30 mg/100 g，是鰹魚魚肉中主要的鮮味氨基酸，谷氨酸的含量在蒸制過程中整體呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，且在蒸制8 min 時的谷氨酸含量最高，達到44.69 mg/100 g，其TAV（Taste activity value）＞1，對魚肉的整體滋味有顯著性的貢獻。結合呈鮮核苷酸含量及游離氨基酸總量，在蒸制6～8 min 時的整體滋味最佳。

表2 不同蒸制時間下鰹魚魚肉的游離氨基酸含量的變化（干重，mg/100 g）Table 2 Variation of free amino acid content of bonito under different cooking time (dry weight, mg/100 g)

2.7 蒸制時間對鰹魚魚塊揮發(fā)性風味物質(zhì)的影響

風味是食品質(zhì)量的一個重要方面，鰹魚在蒸制過程種共鑒定出60 個化合物，醛類14 種，酮類4 種，醇類14 種，烷烴類8 種，酯類12 種，芳香類2 種，其他6 種，其中醛類相對含量最高，其次是烷烴類、酯類和醇類（表3）。

表3 不同蒸制時間下鰹魚魚肉的揮發(fā)性風味物質(zhì)的變化（%）Table 3 Changes of volatile flavor substances of bonito under different cooking time (%)

續(xù)表3

醛類物質(zhì)主要來自于不飽和脂肪酸氧化后形成的過氧化物的裂解，揮發(fā)性較強，是鰹魚魚塊中重要的風味物質(zhì)[27]。醛類化合物在鰹魚魚肉中的相對含量高且閾值較低，對魚肉的整體風味有顯著性的貢獻。庚醛和壬醛被證明是紅肉魚中的主要腥味物質(zhì)[28]，從表中數(shù)據(jù)可以看出，蒸制之后的魚肉的庚醛和壬醛的相對含量顯著降低，說明蒸制可以較好地減輕魚肉中的腥味物質(zhì)，且ROAV 分析結果（表4）表明壬醛是魚肉中的主要揮發(fā)性物質(zhì)。己醛具有青草的香味，其主要產(chǎn)生于亞油酸和花生四烯酸的氧化，蒸制后魚肉中的己醛相對含量升高，蒸制8 min 時達到25.34%，同Wang 等[7]蒸制鱸魚的己醛含量變化一致。在鰹魚生肉中未檢測到十一醛、十四醛和十六醛，而在蒸制后的魚肉中均檢測到這三種風味物質(zhì)。這些長鏈飽和醛均具有一定的香氣，對魚肉的整體風味具有一定的貢獻。同時還檢測到一些不飽和醛類2,4-戊二烯醛和反-2-辛烯醛，分別為肉湯香味和脂肪和肉類香氣，這主要來源于亞油酸和亞麻酸的降解[27]，對魚肉的整體風味有一定的影響。

表4 不同蒸制時間鰹魚魚肉揮發(fā)性風味成分的相對氣味活度值及其氣味特征Table 4 Relative odor activity and odor characteristics of volatile flavor components of bonito under different steaming time

鰹魚魚肉在蒸制過程中酮類物質(zhì)顯著減少，主要是因為魚肉在熱加工過程中醛類、氨基酸和糖類被還原，以及脂肪酸酶促氧化為醇類[29]。雖然酮類物質(zhì)的相對含量較低，但是有研究表明酮類物質(zhì)對腥味物質(zhì)有一定的抵消作用，影響魚肉的香氣特征[30]。

隨著蒸制時間的延長，醇類物質(zhì)的相對含量減少，醇類主要來源于醛類物質(zhì)、氨基酸和糖類還原以及脂肪酸酶促氧化等，1-辛烯-3-醇是一種亞油酸酯或亞麻酸酯的氫過氧化物的降解產(chǎn)物，閾值較低為1，蒸制后的魚肉的1-辛烯-3-醇相對含量低于生的鰹魚魚肉（5.08%），與Luo 等[3]的研究結果一致，在蒸制8 min 后的相對含量幾乎保持穩(wěn)定。1-辛烯-3-醇呈蘑菇香和泥土的氣味，被證明是一種難以接受的氣味，說明蒸制可以改善此種風味。

烷烴類由于其感覺閾值較高，故對樣品總體風味形成貢獻較小。酯類物質(zhì)是由酯化反應和各種產(chǎn)物之間的相互作用產(chǎn)生的，長鏈脂肪酸與醇類物質(zhì)生成的酯類物質(zhì)呈油脂味，短鏈脂肪酸與醇類物質(zhì)生成的酯具有果香味。相對于生的鰹魚魚肉，蒸制之后的酯類相對含量有顯著的增加，可能主要是由于熱加工使醛類物質(zhì)氧化形成的酸與醇類物質(zhì)經(jīng)酯化反應形成，改善魚肉整體風味。

2.8 蒸制時間對鰹魚魚塊感官的影響

實驗中明顯看出，蒸制4 min 的魚肉未完全熟成，因此選擇分別蒸制6、8、10 和12 min 的鰹魚魚肉進行感官實驗，按照表1 中的評價基準對魚肉進行感官評分，其中包括外觀、氣味、形態(tài)和口感四個方面，結果如圖5 所示。因此，蒸制8 min 的鰹魚魚肉口感最佳，另外，從結果來看，蒸制時間較長反而會造成味感下降。

3 結論

本研究對蒸制過程中鰹魚魚肉的品質(zhì)及風味進行分析，在蒸制過程中鰹魚魚肉的質(zhì)量損失率、pH呈上升趨勢，魚肉硬度減小，質(zhì)地逐漸松散；魚肉中的自由水含量先升高后降低，不易流動水不斷向自由水轉(zhuǎn)化。鮮甜味氨基酸Glu 及游離氨基酸總量在蒸制8 min 左右的含量較高，TAV＞1，其鮮味最濃。測定的揮發(fā)性風味物質(zhì)表明蒸制可以減弱魚肉中的腥味，且在8 min 時的脫腥效果最佳。最后使用人工感官輔助分析明顯得知蒸制6～8 min 的總體評分最高。綜上，限定規(guī)格的鰹魚魚塊在蒸制6～8 min 時的理化品質(zhì)及風味特性較好。