即食梅香黃魚熱殺菌過程中的品質變化

曾憲澤，李汴生*，梅燦輝，陳梓鎧

(華南理工大學輕工與食品學院，廣東 廣州 510640)

即食梅香黃魚熱殺菌過程中的品質變化

曾憲澤，李汴生*，梅燦輝，陳梓鎧

(華南理工大學輕工與食品學院，廣東 廣州 510640)

為研究軟包裝即食梅香黃魚在熱殺菌過程中的品質變化，比較不同殺菌溫度時間組合、不同噴淋水升降溫速率在一定溫度下殺死90%的微生物所需要的時間(F值)、熱加工過程中導致食品外觀特性變化的熱損失值(C值)和品質指標(色澤、質構、汁液流失率)。結果表明：殺菌時間越長，F值增加越明顯；殺菌溫度越高，增加單位時間所帶來的F值、C值的增加越明顯；噴淋水升降溫速率快慢相比，在達到相同F值時，所需的殺菌恒溫時間是前者大于后者，前者表面C值更大，兩者中心C值接近，前者C/F值也更大；高溫短時殺菌色澤、質構好、汁液流失率少；噴淋水升降溫速率快，汁液流失率少。在實驗范圍內適宜的殺菌條件為：127℃、升溫速率fh＝10.99min，降溫速率fc ＝12.32min。

即食梅香黃魚；熱殺菌；品質變化

梅香黃魚是廣東、福建等氣溫較高地區的一種鹽漬自然發酵魚制品[1]。本實驗研究的即食梅香黃魚采用低鹽腌制工藝，結合干燥、包裝和殺菌技術的新型方便食品，腌制、干燥和殺菌等加工工藝都會對產品品質產生影響。已有文章[2-3]關于梅香黃魚低鹽腌制-發酵過程中的滲透規律和品質變化規律進行研究。本實驗著重研究梅香黃魚熱殺菌過程中的品質變化。

罐頭食品是在密封容器中加熱處理的食物。在各種各樣的食品保藏方法當中，熱加工仍然是用得最廣泛的保存和延長食品保質期的方法。多年來，開發了很多能夠減少因熱處理而對食品感官和營養價值帶來不利影響的方法，包括攪拌殺菌[4]和軟包裝[5]，以及高溫短時處理[6]，以減少包裝在容器里的食品在熱處理中的暴露時間。例如Sreenath等[6]研究了印度鯖魚鹽水罐頭在相同F值(F＝8min)的3個不同殺菌溫度下(115、121.1、130℃)的熱穿透特性和品質變化，發現用較高溫度處理的產品有助于減少加熱時間，相對于低溫處理產品而言擁有更好的色澤、質構和感官品質。因此，一個比傳統加工方式更迅速加熱食品的合適方法，能夠在對食品殺菌的同時保持其感官和營養品質。

本實驗在相同噴淋水升降溫速率、F值下比較不同殺菌溫度時間組合對梅香黃魚品質的影響，在相同殺菌溫度、F值下比較不同噴淋水升降溫速率對梅香黃魚品質的影響，研究比較不同殺菌溫度時間組合、不同噴淋水升降溫速率的F值、C值和品質指標(色澤、質構、汁液流失率)，以期為優化即食梅香黃魚殺菌工藝和提高產品品質提供理論指導。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

冰鮮黃魚，市購，挑取大小一致的個體，規格長約20～25cm，鮮質量約200g，取內臟和魚鰓后質量約160g，含水率70.75%，含鹽率0.17%，待腌；將海鹽(廣東省鹽業總公司)研缽中研碎，過篩，10～20目顆粒用于魚體表抹鹽，其余不過10目篩的海鹽顆粒用于魚腹塞鹽及其他用；塑料飯盒，大小規格約22cm×14cm；化學試劑均為分析純。

1.2 儀器與設備

LH4A29A 淋水式殺菌鍋 寧波銳托殺菌設備有限公司；TRACKSENSE PRO無線熱驗證系統 丹麥Ellab公司；CR 400 便攜式色差儀 日本Konica Minolta公司；TA.XT Plus質構儀 英國 Stable Micro System公司。

1.3 方法

1.3.1 即食梅香黃魚殺菌的前處理

黃魚去鱗、去內臟和魚鰓，用清水洗凈表面，瀝干稱質量后，按一定用鹽量比例(魚腹:魚表:其他質量比約為4:5:6)用海鹽干腌，處理后的魚放入塑料飯盒中，蓋上保鮮膜和飯盒蓋密封，放入生化(恒溫)培養箱中，在25℃下進行腌制。樣品每隔12h翻動一次，腌制0～5d。于塑料桶中按魚體質量加3倍水浸泡腌魚，脫鹽至目標含鹽率5%。脫鹽后的腌魚用細繩綁住魚尾，倒掛于鐵支架上，置于電熱鼓風干燥箱中，在溫度(55±2)℃、風速(0.15±0.05)m/s的條件下烘干脫水至目標含水率51%[2-3]。烘干后每條魚樣品質量約96～99g，用耐熱蒸煮袋(25cm×20cm)真空包裝，每袋1條。

1.3.2 殺菌方法及殺菌樣品中心溫度的測定

將包裝后的魚樣品使用淋水式高溫反壓殺菌鍋進行殺菌。通過Ellab無線熱驗證系統分別記錄殺菌過程中殺菌鍋噴淋水溫度及樣品魚體中心溫度(圖1)。測定魚體中心溫度時探頭從魚背方向插入魚肉橫截面最厚處(胸鰭對應位置)。

圖1 罐頭食品殺菌過程的傳熱曲線Fig.1 Heat penetration curve of canned yellow croaker samples during sterilization process

1.3.3 殺菌過程中升降溫速率的設定和控制

殺菌過程中升降溫速率的控制是通過噴淋水升降溫速率實現，為使fh(魚體中心溫度從室溫升高到殺菌溫度的升溫速率)和fc(魚體中心溫度從殺菌溫度降低到40℃的降溫速率)恒定，將噴淋水的升溫和降溫曲線作在半對數坐標圖上，使其呈直線，從而確定CUT和CDT中每分鐘的溫度變化值，將此值輸入殺菌設備控制面板，殺菌初溫控制在25℃，冷卻終溫控制在30℃，魚體初溫控制在26～27℃。通過實測的傳熱曲線計算fh和fc，結果見表1。

表1 不同升降溫速率、不同殺菌溫度的CUT/CDT值Table 1 CUT and CDT values under different conditions of heating and cooling rates and sterilization temperature

表1顯示，在115、121.1、127℃條件下各自冷點升降溫速率略有不同，但波動范圍不大，所以文中在相同升降溫速率下對品質變化進行比較時取121.1℃的冷點fh＝10.99min，fc＝12.32min為代表。

1.3.4F值、C值計算方法

根據Begelow的一般方法和Ball的改良基本法，整個殺菌過程的殺菌效果可看成是在不同殺菌溫度下停留一段時間所取得的殺菌效果的總和，由Ellab無線熱驗證系統測定出反映樣品的中心溫度的傳熱曲線后，即可計算出F值。在研究殺菌過程中的品質變化時，理論上應該控制不同殺菌溫度、時間組合的F值相近，由于魚體質量、大小以及測溫探頭的插入位置不能控制成完全一致，因此本實驗中不同殺菌溫度、時間組合的F值存在一定差異，但并不影響對熱殺菌過程中品質變化規律的研究。

C值(cooking value)為熱加工過程中導致食品外觀特性變化的熱損失值，是由以下關系確定的[9-11]。

式中：t為殺菌時間/min；Z為反映外觀特性變化的D值按1/10或10倍變化時，所相應的加熱溫度的變化值/℃，一般Z值取33.1℃[5-6,12]，T和Tref分別為任意時間時的熱加工溫度和參考加工溫度/℃，Tref取100℃，以65℃作為計算的起點溫度。

1.3.5 色差分析

取殺菌前后的魚樣品，用色差儀對魚腹剖肉進行色差測定。記錄CIE LAB色度空間[13]的3個指標L*值、a*值、b*值。褐變程度W按照下式計算：

1.3.6 質構分析

取魚側軸線上的肌肉樣品，去皮，順肌纖維方向將魚肉切成15mm×10mm方塊，厚度為魚肉本身厚度(約8mm)，分別進行質地剖面分析和剪切測試，用Texture Exponent 32軟件進行儀器操作和數據記錄。

1.3.6.1 質地剖面分析(TPA)

選用P/36R型平底圓柱探頭進行TPA測試。測試參數：測前速率1mm/s；測試速率1mm/s；測后速率5mm/s；壓縮比30%；探頭兩次測定間隔時間5s；觸發類型自動。探頭平行于魚肌肉纖維方向進行壓縮。從TPA應力-時間曲線可以得到與人的感官評價相關的幾個質構特性指標[14]。

硬度：第1次壓縮樣品時的最大峰值；彈性：變形樣品在去除壓力后恢復到變形前的高度比率，為第2次壓縮與第1次壓縮的峰值之比；內聚性：測試樣品經過第1次壓縮變形后所表現出來的對第2次壓縮的相對抵抗能力，為兩次壓縮所做正功之比； 咀嚼性：用于描述固態測試樣品，為硬度、內聚性和彈性三者的乘積；回彈性：樣品在第1次壓縮過程中回彈的能力，為第一次壓縮循環過程中返回樣品所釋放的彈性能與壓縮時探頭的耗能之比。

1.3.6.2 剪切測試(Warner-Bratzler shear test)

選用HDP/BS型燕子尾刀具進行測試。測試參數：測前速率2mm/s，測試速率2mm/s，探頭觸發力20g，剪切距離20mm。刀片垂直于魚肌肉纖維方向進行剪切。剪切測試是纖維對刀片的壓縮力、毗鄰纖維的拉力和纖維剪斷力的融合[15]，模仿牙齒咬斷樣品的過程，相關的測試值表達樣品此方面的質構特征，如剪切力和韌性。剪切力是指描述樣品最大抵抗剪切斷裂的力，為剪切曲線的最大峰值；韌性是指剪切樣品過程中所作的功，為剪切曲線下的總面積。

1.3.7 汁液流失率的測定

記錄魚樣品殺菌前的質量(m0/g)和殺菌后的質量(m1/g)，并計算汁液流失率。

1.4 數據分析方法

采用Ellab Valsuite和Microsoft Excel 2007軟件進行數據處理。

2 結果與分析

2.1 相同升降溫速率下不同殺菌溫度時間組合的F值、C值比較

表2 相同升降溫速率(fh＝10.99min，fc＝12.32min)下不同殺菌溫度-時間組合的F值、C值Table 2 F and C values at the same heating and cooling rates and different sterilization temperatures and times

在各殺菌溫度下，殺菌時間越長，F值增加越明顯。如115℃條件下27、33(1.22倍)、40min(1.48倍)時的F值為2.750、4.901(1.78倍)、6.859(2.49倍)。殺菌溫度越高，增加單位時間所帶來的F值的增加越明顯。如121.1℃條件下17、30min(增加13min)時的F值為3.562、15.63(平均增加0.93/min)；127℃條件下12min、15min(增加3min)時的F值為5.575、10.83(平均增加1.75/min)。對于C值的情況也如此。C值與F值的比值代表單位F值時的C值，或意思是每增加單位F值時所增加的C值。對于C/F來說，隨著殺菌溫度的升高或者殺菌時間的延長而減小。

2.2 相同升降溫速率下不同殺菌溫度時間組合的即食梅香黃魚品質比較

2.2.1 色澤

表3表明，115℃、27min與121.1℃、16min的F值幾乎相等，但后者的W值更大，表明殺菌后的褐變程度更小。127℃、12min與115℃、27min和121.1℃、16min相比，前者的W值更大，但前者的F值比后兩者均更高。這說明高溫短時更有利于減輕殺菌后的褐變程度。這與Sreenath等[6]的研究結果一致。

表3 相同升降溫速率(fh＝10.99min，fc＝12.32min)下不同殺菌溫度時間組合的即食梅香黃魚色澤比較Table 3 Color parameters of ready-to-eat fermented yellow croaker at the same heating and cooling rates and different sterilization temperatures and times

2.2.2 質構

表4 相同升降溫速率(fh＝10.99min，fc＝12.32min)下不同殺菌溫度時間組合的即食梅香黃魚質構比較Table 4 Texture parameters of ready-to-eat fermented yellow croaker at the same heating and cooling rates and different sterilization temperatures and times

表4表明，115℃、33min的F值低于127℃、12min，但后者的所有質構指標均更高，表明殺菌后的質構破壞程度更小。這說明高溫短時更有利于減輕殺菌后的質構破壞程度。這也與Sreenath等[6]的研究結果一致。

2.2.3 汁液流失率

表5 相同升降溫速率下不同殺菌溫度時間組合的即食梅香黃魚汁液流失率Table 5 Water loss rate of ready-to-eat fermented yellow croaker at the same heating and cooling rates and different sterilization temperatures and times

表5表明，115℃、27min的F值低于121.1℃、17min的F值，但后者的汁液流失率更低。115℃、33min的F值接近于121.1℃、19min和127℃、12min的F值，高于127℃、12min的F值，但其汁液流失率更低。這說明高溫短時更有利于減輕殺菌后的汁液流失。但這與Bell等[16]的研究結果不同，原因可能跟樣品經歷了不一樣的前處理過程有關。

2.3 相同殺菌溫度下不同升降溫速率時的即食梅香黃魚F值、C值比較

表6 相同殺菌溫度(121.1℃)下不同升降溫速率時的即食梅香黃魚F值、C值Table 6 F and C values of ready-to-eat fermented yellow croaker at different heating and cooling rates and the same sterilization temperatures

表6表明，達到相同F值時，升降溫速率大的即食梅香黃魚要求的殺菌恒溫時間大于升降溫速率小的。這是由于升降溫越慢，則升降溫階段所貢獻的F值、C值越大，因此所需的恒溫時間則越少。對于C值來說，升降溫速率快的即食梅香黃魚表面C值更大，兩者中心C值接近。對于C/F來說，升降溫速率快，C/F也更大。相同殺菌強度、殺菌溫度下，升降溫速率快，魚皮易被破壞，可能是表面C值過大，并且魚皮溫度與魚肉溫度差異過大所致。

2.4 相同殺菌溫度下不同升降溫速率時即食梅香黃魚汁液流失率比較

表7 相同殺菌溫度(121.1℃)下不同升降溫速率時的即食梅香黃魚汁液流失率Table 7 Water loss rate of ready-to-eat fermented yellow croaker at different heating and cooling rates and the same sterilization temperatures

表7表明，121.1℃、19min，fh＝10.99min，fc＝13.32min與121.1℃、18min，fh＝12.61min，fc＝14.08min和121.1℃、16 min，fh＝13.04min，fc＝15.08min的F值接近，但汁液流失率依次增大。這說明升降溫速率快更有利于減輕殺菌后的汁液流失。

3 結 論

相同噴淋水升降溫速率下，殺菌時間越長，F值增加越明顯；殺菌溫度越高，F值、C值的增加越明顯。

相同殺菌溫度下，在達到相同F值時，噴淋水升降溫速率快慢相比，所需的殺菌恒溫時間是速率快的大于慢的，前者表面C值更大，兩者中心C值接近，前者C/F也更大。

相同噴淋水升降溫速率、F值下，高溫短時殺菌色澤、質構好、汁液流失率少。

相同殺菌溫度、F值下，噴淋水升降溫速率快，汁液流失率少，但容易脫皮。可能是表面C值過大，并且表面溫度與中心溫度差異過大所致。

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Quality Change of Ready-to-eat Fermented Yellow Croaker during Thermal Sterilization Process

ZENG Xian-ze，LI Bian-sheng*，MEI Can-hui，CHEN Zi-kai
(College of Light Industry and Food Science, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China)

In order to explore the quality change of ready-to-eat fermented yellow croaker during thermal sterilization process, the results obtained for theF(the time needed to kill microorganisms by 90%) andCvalues and quality parameters such as color, texture and liquid loss were compared under different conditions of sterilization temperature/sterilization time, and spraywater heating and cooling rates. The results showed that theFvalue revealed a marked increase with the extension of sterilization time. Similarly, higher temperature could result in notably increasedFandCvalues. In addition, fast spray-water heating and cooling rates could result in longer sterilization time at the constant temperature for reaching the sameFvalue when compared with slow spray-water heating and cooling rates. Moreover, fast spray-water heating and cooling rates could also result in larger surfaceCvalue andC/Fvalue although both conditions revealed a similar centralCvalue. Therefore, high-temperature and short-term sterilization can offer better color and texture as well as low water loss for yellow croaker. Fast spray-water heating and cooling rates can result in less water loss. The optimal thermal sterilization conditions are sterilization temperature of 127 ℃, heating rate of 10.99 ℃/min and cooling rate of 12.32 ℃/min.

ready-to-eat fermented yellow croaker；thermal sterilization；quality change

TS254.4

A

1002-6630(2012)18-0113-05

2011-07-19

廣東省教育部產學研結合項目(2010B090400353)

曾憲澤(1989—)，男，碩士研究生，研究方向為食品加工與保藏。E-mail：xianzezeng@yahoo.cn

*通信作者：李汴生(1962—)，男，教授，博士，研究方向為食品加工與保藏。E-mail：febshli@scut.edu.cn