施詠淇,王 攀,周思瑞,鄭趙敏,鄒 航,趙尚龍,張恩來(lái),姚春霞,譚志國(guó)
(湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院烹飪與營(yíng)養(yǎng)學(xué)系,湖北武漢 430205)
水產(chǎn)品及其加工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分,據(jù)2022 年中國(guó)漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒顯示,2021 年,我國(guó)漁業(yè)產(chǎn)值為15158.63 億元,其中淡水養(yǎng)殖產(chǎn)值為7473.75 億元。鰱魚(yú)作為中國(guó)四大淡水魚(yú)之一,2021年全國(guó)鰱魚(yú)養(yǎng)殖產(chǎn)量為383.66 萬(wàn)噸,相較于2020 年增長(zhǎng)了0.6%[1]。另?yè)?jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,2021 年淡水產(chǎn)品產(chǎn)量為3303.05 萬(wàn)噸,占水產(chǎn)品總產(chǎn)量的49.37%[2]。目前,市場(chǎng)上除了直接售賣鮮活的白鰱魚(yú)外,越來(lái)越多的白鰱魚(yú)被制成魚(yú)糜制品,如魚(yú)丸、魚(yú)糕、魚(yú)卷及魚(yú)腸等,這些產(chǎn)品具有營(yíng)養(yǎng)豐富、口感鮮嫩、制作方便等優(yōu)點(diǎn),擁有巨大的市場(chǎng)消費(fèi)潛力[3-4]。但白鰱魚(yú)糜制品存在凝膠強(qiáng)度低、易發(fā)生凝膠劣化且腥味較重等品質(zhì)問(wèn)題,給消費(fèi)者帶來(lái)了不好的食用體驗(yàn),也限制了其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。為改善白鰱魚(yú)糜制品中出現(xiàn)的這些品質(zhì)問(wèn)題,常用方法即直接引入外源添加物(淀粉類、蛋白類、膳食纖維類等)改善其凝膠特性與風(fēng)味品質(zhì)。如王伶等[5]在白鰱魚(yú)糜制品中添加板栗粉,利用板栗粉的溶脹性提高魚(yú)糜制品的凝膠強(qiáng)度,同時(shí)利用板栗粉的香味掩蓋魚(yú)糜本身的腥味進(jìn)而改善魚(yú)糜制品的風(fēng)味品質(zhì);吳芳等[6]在白鰱魚(yú)糜制品中添加豆粕蛋白,利用豆粕蛋白與魚(yú)糜蛋白的相互作用使魚(yú)糜凝膠形成了更緊密的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),從而改善了白鰱魚(yú)糜的凝膠特性;Yin 等[7]將豆渣膳食纖維添加到白鰱魚(yú)糜中,經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)豆渣膳食纖維可以填充于魚(yú)糜蛋白的網(wǎng)絡(luò)空隙中,從而增強(qiáng)魚(yú)糜的凝膠強(qiáng)度和質(zhì)地。
芋頭是一種營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富,老少皆宜的蔬菜兼糧食作物,我國(guó)的芋頭主要產(chǎn)自珠江流域、長(zhǎng)江流域、淮河流域等[8]。新鮮的芋頭含有豐富的淀粉、蛋白質(zhì)、多糖、維生素、礦物質(zhì)等,其中淀粉含量約為11.77%,水分含量約為83.21%,粗蛋白含量約為1.75%~2.30%[9-11]。芋頭主要以鮮食為主,工業(yè)也上會(huì)對(duì)芋頭進(jìn)行加工,其中最主要的加工產(chǎn)品就是芋頭粉[12]。芋頭粉含有芋頭的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,具有藥食兩用性,有寬腸胃、補(bǔ)脾胃、腹中癖塊、消癆散結(jié)等作用,也具有抗氧化、降脂、控制體重和免疫調(diào)節(jié)等功效[13-16]。目前,有關(guān)芋頭粉在魚(yú)糜制品的研究領(lǐng)域鮮有報(bào)道,僅裴志勝等[17]研究了芋頭添加物對(duì)金鯧魚(yú)魚(yú)糜凝膠的影響,論證了芋頭原漿能夠有效改善金鯧魚(yú)魚(yú)糜的持水性與凝膠性質(zhì)。
因此,為改善白鰱魚(yú)糜制品的凝膠特性及風(fēng)味品質(zhì),并拓寬芋頭產(chǎn)品深加工的應(yīng)用范疇,本論文通過(guò)向白鰱魚(yú)糜中添加芋頭粉,研究芋頭粉的添加量對(duì)白鰱魚(yú)糜制品持水性、蒸煮損失率、白度值、水分分布、質(zhì)構(gòu)特性、感官評(píng)價(jià)及氣味的影響規(guī)律,并確定最適添加量,以期為生產(chǎn)高品質(zhì)的白鰱魚(yú)糜制品提供技術(shù)支持和理論依據(jù)。
冷凍白鰱魚(yú)糜 湖北洪湖市井力水產(chǎn)食品有限公司(AAA 級(jí)),儲(chǔ)存于-20 ℃冰箱;芋頭粉 扶風(fēng)斯諾特生物科技有限公司;食鹽 市售。
瑞利DZQ-400-2D 單室真空包裝機(jī) 上海鼎利輕工機(jī)械制造有限公司;食品料理機(jī) 博朗廚房電器有限公司;香腸打扣機(jī) 瑞安市特豐機(jī)械廠;GL16M臺(tái)式高速冷凍離心機(jī) 河南北弘實(shí)業(yè)有限公司;CP 224S 電子天平 德國(guó)Sartorius 公司;DHS-10A 鹵素水分快速測(cè)定儀 上海力辰儀器科技有限公司;HH-6 數(shù)顯恒溫水浴鍋 常州國(guó)華電器有限公司;TA-XT Plus 型物性測(cè)試儀 英國(guó)Stable Micro System 公司;NMI20-025V-Ⅰ核磁共振成像儀 蘇州紐邁分析儀器股份有限公司;FOX4000 型電子鼻法國(guó)Alpha M.O.S 公司。
1.2.1 魚(yú)糜凝膠的制備 冷凍白鰱魚(yú)糜在4 ℃冰箱解凍12 h 后將魚(yú)糜切成長(zhǎng)寬高均約2 cm 的小方塊若干,用鹵素水分快速測(cè)定儀測(cè)其水分含量,稱量6 份150 g 的魚(yú)糜分別放入料理機(jī)中,先低速空斬30 s,加入稱量好的冰水將魚(yú)糜的含水量調(diào)整為78%繼續(xù)斬拌90 s,然后加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5%的食鹽斬拌3 min,再分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0、0.1%、0.25%、0.5%、1%、1.5%的芋頭粉斬拌3 min。斬拌結(jié)束后將魚(yú)糜轉(zhuǎn)入裱花袋擠入25 mm 塑料透明腸衣中,用卡扣機(jī)將兩端封口包裝好。然后將其放入40 ℃的恒溫水浴鍋中煮制60 min,90 ℃恒溫水浴鍋中煮制30 min,在流水中冷卻后放入4 ℃冰箱冷藏。次日測(cè)定其持水性、蒸煮損失率、白度值、水分分布、凝膠性能、感官品質(zhì)及氣味特征等指標(biāo)。
1.2.2 持水性的測(cè)定 參照Z(yǔ)hang 等[18]的方法,略作修改。將樣品切成2 mm 薄片狀并稱其重量(W1,g),用雙層濾紙包裹,置于離心管中離心,離心轉(zhuǎn)速為4000 r/min,時(shí)間為15 min,稱取離心后樣品的質(zhì)量(W2,g)。每組樣品測(cè)試3 組平行,其持水性按下列公式計(jì)算:
1.2.3 蒸煮損失率的測(cè)定 參照李藝等[19]的方法,略作修改。將樣品切成高20 mm 的圓柱體,稱重記為(W1,g),放入蒸煮袋中封口,置于90℃恒溫水浴鍋中蒸煮30 min,蒸煮后用濾紙吸干表面的水分,冷卻至室溫后稱重記為(W2,g)。每組樣品測(cè)試3 組平行,其蒸煮損失率按下列公式計(jì)算:
1.2.4 白度值的測(cè)定 參考Mi 等[20]的方法,略作修改。將樣品切成高度為20 mm 的圓柱體,用色差儀測(cè)定樣品的亮度(L*值)、紅度(a*值)和黃度(b*值)。每組樣品測(cè)試3 組平行,其白度值W(Whiteness)按下列公式計(jì)算:
1.2.5 水分分布的測(cè)定 參考Yang 等[21]的方法并稍加改動(dòng),將樣品切成約20 mm 的圓柱體,準(zhǔn)確稱取9 g 樣品,然后用核磁膜將樣品包好后放入核磁管里,然后選擇CPMG 序列,設(shè)置水分弛豫時(shí)間T2測(cè)量參數(shù):采樣頻率SW=100 kHz,模擬增益RG1=20.0 dp,P1=9.52 μs,數(shù)字增益DRG1=3,重復(fù)采樣間隔時(shí)間TW=5500 ms,累加采樣次數(shù)NS=8,P2=18.00 μs,回波時(shí)間TE=0.50 ms。每組樣品掃描3 次,最后應(yīng)用MultiExp Inv Analysis 軟件進(jìn)行多指數(shù)擬合得到魚(yú)糜的橫向馳豫圖譜。
1.2.6 凝膠性能的測(cè)定 參考Mi 等[20]的方法并稍加改動(dòng),將樣品切成20 mm 的圓柱體,運(yùn)用TA-XT Plus 質(zhì)構(gòu)分析儀對(duì)其進(jìn)行質(zhì)構(gòu)分析(Texture profile analysis,TPA)的測(cè)定和穿刺性能的測(cè)定。
TPA 的測(cè)定:采用P/36R 探頭對(duì)樣品進(jìn)行兩次壓縮實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)參數(shù):探頭P/36R,壓縮比為40%,測(cè)前、測(cè)中、測(cè)后速度分別為5、1、5 mm/s,測(cè)定樣品的硬度、彈性、內(nèi)聚性、咀嚼性和回復(fù)性等指標(biāo)。
穿刺性能的測(cè)定:采用P/0.25S 探頭對(duì)樣品進(jìn)行一次壓縮實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)參數(shù):測(cè)前、測(cè)中、測(cè)后速度分別為1、1、5 mm/s,穿刺距離15 mm。曲線上的第一個(gè)峰的值表示破斷強(qiáng)度,對(duì)應(yīng)的壓縮距離是破斷距離。凝膠強(qiáng)度按下列公式計(jì)算:
1.2.7 感官評(píng)價(jià) 參考劉念等[22]的方法并稍加改動(dòng),魚(yú)糜制品的感官評(píng)價(jià)由8 名經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的烹飪與營(yíng)養(yǎng)教育專業(yè)的同學(xué)(年齡20~22 歲,4 名女生,4 名男生)按照表1 的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)樣品的色澤、氣味、滋味、組織狀態(tài)和口感五個(gè)指標(biāo)進(jìn)行打分,最后的結(jié)果以平均值±偏差表示。
表1 魚(yú)糜制品感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation standard of surimi products
1.2.8 電子鼻分析的測(cè)定 參考劉念等[22]的方法并稍加改動(dòng),準(zhǔn)確稱取空白魚(yú)腸樣品2 g,切碎,放入10 mL 樣品瓶,擰緊密封;準(zhǔn)確稱取0.005 g 芋頭粉于10 mL 樣品瓶中,塞入棉花擰緊密封待用;準(zhǔn)確稱取2.005 g 加0.25%芋頭粉的魚(yú)腸樣品,切碎,放入10 mL 樣品瓶,擰緊密封。每個(gè)樣品都設(shè)置3 組平行。使用FOX 4000 電子鼻進(jìn)行測(cè)定。參數(shù)設(shè)置:產(chǎn)生時(shí)間為120 s,頂空生產(chǎn)溫度為50 ℃,振蕩速度為500 r/min??偛杉瘯r(shí)間120 s,采集間隔時(shí)間1 s,采集延遲時(shí)間300 s。注射量為1.5 mL,注射速度為1.5 mL/s,進(jìn)樣針溫度為60℃。載氣為合成干空氣,流速為150 mL/min。電子鼻各傳感器、響應(yīng)特性及對(duì)應(yīng)的參考物質(zhì)如表2 所示[23]。
表2 電子鼻18 根傳感器對(duì)應(yīng)的響應(yīng)特性及參考物質(zhì)Table 2 Response characteristics and reference materials of 18 sensors of electronic nose
數(shù)據(jù)采用Origin 2016 及GraphPad Prism 5 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行繪圖和統(tǒng)計(jì),使用IBM SPSS Statistics 22 進(jìn)行單因素方差分析(One-way-ANVOA),當(dāng)P<0.05時(shí),表明有顯著性差異。
圖1 為不同芋頭粉添加量對(duì)魚(yú)糜制品持水性的影響。據(jù)圖1 可知,魚(yú)糜制品的持水性隨芋頭粉添加量的增加呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì),當(dāng)芋頭粉的添加量為0.25%時(shí),魚(yú)糜制品的持水性達(dá)到了最大值78.61%,比空白組增加了14.15%。水分是魚(yú)糜制品中含量最高的組分,也是維持和改善魚(yú)糜凝膠特性的重要因素[18]。當(dāng)芋頭粉的添加量從0%增加到0.25%時(shí),可以提高魚(yú)糜制品的持水性??赡艿脑蛴校菏紫?,芋頭粉中含有大量的淀粉,而淀粉具有溶脹性,吸水溶脹后可以結(jié)合魚(yú)糜制品中更多的自由水,使水分更難析出[19,24-25];其次,芋頭粉吸水后在一定程度上提高了魚(yú)糜蛋白的濃度,促進(jìn)了魚(yú)糜蛋白的交聯(lián);此外,魚(yú)糜凝膠化過(guò)程中會(huì)形成三維水合蛋白凝膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[26],越來(lái)越多的芋頭粉顆粒能填充于魚(yú)糜蛋白交聯(lián)的空隙中[27],使得凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)逐漸變得均一致密,從而提高其持水性。但當(dāng)芋頭粉的添加量超過(guò)0.25%時(shí),芋頭粉可能無(wú)法完全吸水溶脹,且過(guò)多的芋頭粉顆粒填充于魚(yú)糜蛋白的空隙中,反而會(huì)阻礙魚(yú)糜蛋白的交聯(lián),最終破壞了魚(yú)糜蛋白的凝膠網(wǎng)絡(luò),導(dǎo)致其持水性反而呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)[18,28]。
圖1 不同芋頭粉添加量對(duì)魚(yú)糜制品持水性的影響Fig.1 Effect of different additive amounts of taro powder on water-holding capacity of surimi products
圖2 為不同芋頭粉添加量對(duì)魚(yú)糜制品蒸煮損失率的影響。據(jù)圖2 可知,魚(yú)糜制品的蒸煮損失率隨芋頭粉添加量的增加總體呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢(shì),當(dāng)芋頭粉的添加量為0.10%和0.25%時(shí)能顯著降低魚(yú)糜制品的蒸煮損失率(P<0.05)。雖然當(dāng)芋頭粉的添加量為0.1%和0.25%時(shí),兩者之間無(wú)顯著性差異(P>0.05),但當(dāng)芋頭粉的添加量為0.25%時(shí),魚(yú)糜制品蒸煮損失率的平均值最低為13.42%,相比與空白對(duì)照組降低了12.26%。當(dāng)芋頭粉的添加量大于0.25%時(shí),魚(yú)糜制品的蒸煮損失率反而呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)。魚(yú)糜制品的蒸煮損失率指樣品在一定溫度下蒸煮的過(guò)程中,魚(yú)糜中含有的水分等滲透流出的比例,與魚(yú)糜制品的持水性相關(guān)聯(lián),一般持水性越高,蒸煮損失率越低,魚(yú)糜制品流失水分的速度越緩慢[29-30]。對(duì)比芋頭粉對(duì)持水性和蒸煮損失率的影響可以看出,芋頭粉對(duì)魚(yú)糜制品蒸煮損失率的影響與其對(duì)持水性的影響結(jié)果相反,這也表明,適量芋頭粉的增加可能會(huì)因?yàn)橛箢^粉的吸水溶脹性及填充效應(yīng)而提高魚(yú)糜制品的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)從而降低其蒸煮損失率,而芋頭粉的過(guò)量增加可能會(huì)因?yàn)橛箢^粉的不完全吸水及阻礙魚(yú)糜蛋白的交聯(lián)而降低魚(yú)糜制品的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)從而增加其蒸煮損失率[27]。綜合持水性和蒸煮損失率的數(shù)據(jù)可知,當(dāng)芋頭粉的添加量為0.25%時(shí),魚(yú)糜制品的品質(zhì)可能最好。
圖2 不同芋頭粉添加量對(duì)魚(yú)糜制品蒸煮損失率的影響Fig.2 Effect of different additive amounts of taro powder on cooking loss rate of surimi products
白度能夠反映產(chǎn)品的外觀顏色,一般來(lái)說(shuō)魚(yú)糜制品白度值越大,越容易被消費(fèi)者接受和購(gòu)買。圖3為不同芋頭粉添加量對(duì)魚(yú)糜制品白度值的影響。據(jù)圖3 可知,當(dāng)芋頭粉的添加量在0.10%~1.50%時(shí),魚(yú)糜制品的白度值和空白對(duì)照組之間沒(méi)有顯著性差異(P>0.05)。新鮮的芋頭呈白色,在加工制成芋頭粉后,呈淡黃色,在添加量較少的情況下,不會(huì)對(duì)魚(yú)糜的白度值產(chǎn)生影響,這也與感官評(píng)價(jià)中色澤的評(píng)分結(jié)果一致。
圖3 不同芋頭粉添加量對(duì)魚(yú)糜制品白度值的影響Fig.3 Effect of different additive amounts of taro powder on whiteness of surimi products
弛豫時(shí)間可以反應(yīng)水分的自由度,弛豫時(shí)間越長(zhǎng),說(shuō)明水分越自由,弛豫時(shí)間越短,說(shuō)明水分與底物之間相互結(jié)合越緊密[21]。魚(yú)糜凝膠橫向馳豫時(shí)間T2存在的3 個(gè)峰,代表3 種不同狀態(tài)的水分,T21(0.01~10 ms)為結(jié)合水;T22(100~300 ms)為不易流動(dòng)水,是截留在魚(yú)糜三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中的水分,是魚(yú)糜凝膠中最主要的水分,直接影響魚(yú)糜制品的凝膠性能;T23(300~10000 ms)為自由水,表示魚(yú)糜凝膠空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以外的水分[31]。從圖4 可以看出,所有樣品都含有3 種不同狀態(tài)的水,但當(dāng)芋頭粉的添加量為0.25%時(shí),魚(yú)糜制品中自由水的峰最小,結(jié)合水的峰最大。
圖4 不同芋頭粉添加量對(duì)魚(yú)糜制品水分弛豫時(shí)間(T2)的影響Fig.4 Effect of different additive amounts of taro powder on T2 relaxation time of surimi products
表3 不同芋頭粉添加量對(duì)魚(yú)糜制品TPA 的影響Table 3 Effect of different additive amounts of taro powder on TPA of surimi products
表4 不同芋頭粉添加量對(duì)魚(yú)糜制品感官品質(zhì)的影響Table 4 Effect of different additive amounts of taro powder on sensory quality of surimi products
在魚(yú)糜制品中,自由水的流動(dòng)性最大,在離心過(guò)程中容易丟失。因此,當(dāng)自由水含量較高時(shí),魚(yú)糜制品的持水性較小[32]。如圖5 所示,空白魚(yú)糜制品中自由水面積占比最大,這與持水性最低一致。隨著芋頭粉添加量的增加,自由水的面積占比先減小后增大,結(jié)合水的面積占比先增大后減小。當(dāng)芋頭粉添加量為0.25%時(shí),自由水面積占比最小,結(jié)合水面積占比最大,這可能是由于在魚(yú)糜制品凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形成過(guò)程中,芋頭粉吸水溶脹并填充于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中,使其束縛住更多的水分,導(dǎo)致結(jié)合水和不易流動(dòng)水增多[17],這與持水性和蒸煮損失率的測(cè)定結(jié)果相符。當(dāng)芋頭粉的添加量大于0.25%時(shí),過(guò)量的芋頭粉會(huì)阻礙魚(yú)糜蛋白的交聯(lián),從而影響魚(yú)糜制品凝膠網(wǎng)絡(luò)的形成[32],導(dǎo)致自由水反而增多。
圖5 不同芋頭粉添加量對(duì)魚(yú)糜制品中3 種狀態(tài)水相對(duì)百分含量的影響Fig.5 Effect of different additive amounts of taro powder on relative contents of three states of water in surimi products
魚(yú)糜制品的質(zhì)構(gòu)特性一般從硬度、彈性、內(nèi)聚性、咀嚼性和回復(fù)性五個(gè)參數(shù)進(jìn)行分析。表3 顯示了不同芋頭粉添加量對(duì)魚(yú)糜制品TPA 性能的影響。從表3 中可以看出,芋頭粉對(duì)魚(yú)糜制品的硬度和咀嚼性的影響變化基本一致,隨著芋頭粉添加量的增加,魚(yú)糜制品的硬度和咀嚼性都呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì)。當(dāng)芋頭粉的添加量為0.25%時(shí),魚(yú)糜制品的硬度和咀嚼性都顯著增加(P<0.05),且達(dá)到最大值,分別為1815.65±23.47 g 和1446.85±70.28 g。魚(yú)糜制品硬度和咀嚼性的增加表明壓縮樣品達(dá)到給定的形變需要更大的力,當(dāng)芋頭粉的添加量在0.1%~0.25%之間時(shí),隨著芋頭粉的增加,越來(lái)越多芋頭粉顆粒填充于魚(yú)糜蛋白交聯(lián)的空隙中,增強(qiáng)了魚(yú)糜蛋白的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),使得魚(yú)糜制品的硬度和咀嚼性增大。然而,當(dāng)芋頭粉的添加量大于0.25%且繼續(xù)增加時(shí),魚(yú)糜制品的硬度和咀嚼性反而有所降低,這可能是由于過(guò)量的芋頭粉反而破壞了魚(yú)糜蛋白的凝膠網(wǎng)絡(luò)[18]。這與米紅波等[28]報(bào)道的淀粉能提高白鰱魚(yú)糜制品的硬度和咀嚼性的結(jié)果相一致。當(dāng)芋頭粉的添加量從0%增加到1.5%時(shí),魚(yú)糜制品的彈性和內(nèi)聚性無(wú)顯著性變化(P>0.05),表明芋頭粉的添加量雖然對(duì)白鰱魚(yú)糜制品的硬度和咀嚼性有明顯的影響,但對(duì)其彈性和內(nèi)聚性沒(méi)有影響。當(dāng)芋頭粉的添加量為1.5%時(shí),回復(fù)性反而出現(xiàn)了下降的趨勢(shì),說(shuō)明當(dāng)芋頭粉的添加量低于1.5%時(shí),不會(huì)對(duì)白鰱魚(yú)糜制品的回復(fù)性產(chǎn)生影響。這與胡曼子等[33]研究發(fā)現(xiàn)巴河藕粉的添加會(huì)降低白鰱魚(yú)糜制品回復(fù)性的結(jié)果一致。
魚(yú)糜制品的凝膠特性決定魚(yú)糜制品品質(zhì)的優(yōu)劣,也是魚(yú)糜制品價(jià)格高低的重要影響因素[34]。如圖6 所示,隨著芋頭粉添加量的增加,魚(yú)糜制品的凝膠強(qiáng)度逐漸增大,且在芋頭粉添加量為0.25%時(shí),魚(yú)糜制品的凝膠強(qiáng)度達(dá)到最大,推測(cè)此時(shí)凝膠淀粉含量最大[11],而淀粉具有良好的吸水性,在保證魚(yú)糜制品含水量不變的情況下,芋頭粉能夠吸收水分,進(jìn)而使魚(yú)肉蛋白水分含量減少,有效提高魚(yú)肉蛋白的濃度,促進(jìn)魚(yú)糜凝膠網(wǎng)絡(luò)的形成[35];在加熱過(guò)程中,芋頭粉吸水膨脹,芋頭粉顆粒填充到魚(yú)肉蛋白的凝膠網(wǎng)絡(luò)的間隙之中,有效增強(qiáng)了凝膠網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)[36-37],從而使魚(yú)糜制品的凝膠強(qiáng)度得到提高。但是添加過(guò)量芋頭粉時(shí),芋頭粉會(huì)阻礙魚(yú)糜蛋白的交聯(lián),從而影響魚(yú)糜凝膠網(wǎng)絡(luò)的形成[28],進(jìn)而使魚(yú)糜制品的凝膠強(qiáng)度有所下降。
圖6 不同芋頭粉添加量對(duì)魚(yú)糜制品凝膠強(qiáng)度的影響Fig.6 Effect of different additive amounts of taro powder on gel strength of surimi products
制品的滋味和口感無(wú)顯著性影響(P>0.05)。綜上,在魚(yú)糜制品中添加適量芋頭粉可以改善魚(yú)糜制品的氣味和組織狀態(tài),進(jìn)而改善魚(yú)糜制品的感官品質(zhì)。
2.8.1 主要成分分析(PCA) 主要成分分析是一種降維處理數(shù)據(jù)的方法,將電子鼻傳感器提取到的相關(guān)信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換降維,將信息用散點(diǎn)圖進(jìn)行表達(dá)。判別指數(shù)是用來(lái)表示樣品之間區(qū)分度大小的一種判斷方法,其有效范圍在80~100,且值越高說(shuō)明得到的數(shù)據(jù)效果越好[38]。由圖7 可知判別指數(shù)達(dá)到了85,說(shuō)明樣品之間的味道是可以區(qū)分的。圖7 顯示,PC1 貢獻(xiàn)率為83.046%、PC2 貢獻(xiàn)率為8.74%,兩個(gè)主成分的總貢獻(xiàn)率為91.786%,超過(guò)了90%,說(shuō)明主成分可以反應(yīng)原始數(shù)據(jù)的信息[38]。樣品之間距離間隔越遠(yuǎn)則說(shuō)明氣味差異越明顯,樣品區(qū)域之間沒(méi)有重疊說(shuō)明PCA 分析可以對(duì)樣品進(jìn)行有效的區(qū)分,數(shù)據(jù)的區(qū)分以PC1 的貢獻(xiàn)率為主,在PC1 坐標(biāo)軸上距離越遠(yuǎn)則差異越大,由圖可見(jiàn)芋頭粉的氣味區(qū)間和添加了0.25%芋頭粉的魚(yú)糜制品的氣味區(qū)間間隔有一定距離,說(shuō)明兩樣品的氣味有較大差異??瞻讟悠泛吞砑恿?.25%芋頭粉的魚(yú)糜制品沒(méi)有重疊部分,說(shuō)明兩個(gè)樣品之間存在氣味差異。
圖7 添加芋頭粉前后魚(yú)糜制品電子鼻響應(yīng)信號(hào)主要成分分析圖Fig.7 PCA plot of electronic nose responses to surimi products with or without taro powder
2.8.2 判別因子分析(DFA) 判別因子分析是通過(guò)少數(shù)幾個(gè)因子來(lái)描述多個(gè)因素之間的聯(lián)系和差別。相對(duì)于PCA,DFA 能夠更好的體現(xiàn)出樣品之間的差異。樣品區(qū)域之間間隔越遠(yuǎn)則說(shuō)明氣味的差異越明顯。如圖8 所示,DF1 的貢獻(xiàn)率為94.803%,DF2 的貢獻(xiàn)率為DF2=5.197%,兩個(gè)成分的總貢獻(xiàn)率達(dá)到了100%,說(shuō)明DFA 也可以反應(yīng)原始數(shù)據(jù)的信息,且可以很好的區(qū)分添加了芋頭粉的魚(yú)糜制品與空白魚(yú)糜制品。
圖8 添加芋頭粉前后魚(yú)糜制品電子鼻響應(yīng)信號(hào)判別因子分析圖Fig.8 DFA plot of electronic nose responses to surimi products with or without taro powder
2.8.3 不同樣品的氣味雷達(dá)圖 通過(guò)電子鼻分析魚(yú)糜制品的氣味指紋繪制的圖譜,也叫做氣味雷達(dá)圖。雷達(dá)圖能夠很好地反映樣品的氣味對(duì)傳感器探頭的響應(yīng)值大小。如圖9 所示,LY 型傳感器對(duì)樣品信號(hào)的響應(yīng)值較低,而T 型和P 型傳感器則對(duì)樣品有較高的響應(yīng)值。傳感器P40/2、P30/1、P40/1、P10/1 對(duì)添加了0.25%芋頭粉的魚(yú)糜制品的響應(yīng)值會(huì)高于空白對(duì)照組。P40/2 傳感器的響應(yīng)特性對(duì)應(yīng)物質(zhì)為氯、硫化氫、氟化物等;P30/1 傳感器響應(yīng)特性對(duì)應(yīng)物質(zhì)為碳?xì)浠衔铩?、乙醇等;P40/1 傳感器的響應(yīng)特性對(duì)應(yīng)物質(zhì)為氟、氯等;P10/1 傳感器的響應(yīng)特性對(duì)應(yīng)物質(zhì)為碳?xì)浠衔颷23]。因此添加了0.25%芋頭粉的魚(yú)糜制品中揮發(fā)性質(zhì),如氟化物、乙醇、氯、碳?xì)浠衔锏认噍^于空白對(duì)照組增多。PA/2 傳感器的響應(yīng)特性對(duì)應(yīng)物質(zhì)為乙醇、氨、胺化合物等,T70/2 傳感器的響應(yīng)特性對(duì)應(yīng)為甲苯、二甲苯[23]。傳感器PA/2、T70/2 對(duì)添加了0.25%芋頭粉的魚(yú)糜制品的響應(yīng)值會(huì)低于空白對(duì)照組,說(shuō)明添加了0.25%芋頭粉的魚(yú)糜制品中胺化合物、甲苯、二甲苯有所減少。
圖9 添加芋頭粉前后魚(yú)糜制品的氣味雷達(dá)圖譜Fig.9 Radar diagram of electronic nose response to surimi products with or without taro powder
在魚(yú)糜制品中添加芋頭粉能夠影響魚(yú)糜制品的持水性、蒸煮損失率、質(zhì)構(gòu)特性、凝膠強(qiáng)度等。當(dāng)芋頭粉的添加量為0.25%時(shí),魚(yú)糜制品的持水性、硬度、咀嚼性、凝膠強(qiáng)度都有明顯增加并且達(dá)到最大值,且蒸煮損失率達(dá)到最低。感官評(píng)價(jià)中組織狀態(tài)也在添加量達(dá)到0.25%時(shí)有明顯提高;感官評(píng)價(jià)中氣味的評(píng)分也隨著芋頭粉添加量的增加而增大,說(shuō)明芋頭粉的添加量能夠改善魚(yú)糜的風(fēng)味。綜上所述,魚(yú)糜制品中添加0.25%的芋頭粉能夠增強(qiáng)魚(yú)糜制品的凝膠特性,改善魚(yú)糜制品的風(fēng)味,同時(shí)拓展芋頭產(chǎn)品深加工應(yīng)用的范疇。