低溫真空油炸小黃魚加工工藝優化及包裝方式對其貯藏品質的影響

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(1.渤海大學食品科學與工程學院,生鮮農產品貯藏加工及安全控制技術 國家地方聯合工程研究中心,國家魚糜及魚糜制品加工技術研發分中心,遼寧錦州 121013; 2.大連民族大學生命科學學院,遼寧大連 116600; 3.蓬萊京魯漁業有限公司,山東煙臺 265600; 4.山東美佳集團有限公司,山東日照 276815; 5.錦州筆架山食品有限公司,遼寧錦州 121007)

小黃魚(Larimichthyspolyactis),又名小黃花、黃花魚、小黃花魚等,隸屬于鱸形目,石首魚科,體形和大黃魚相似,體長一般為15～25 cm。小黃魚是我國重要的海產魚類,廣泛分布于中國東海、黃海及渤海等海域,產量豐富,與大黃魚、帶魚并稱為中國三大海產魚類[1-2]。小黃魚含有豐富的蛋白質、礦物質和維生素等多種人體所需的營養成分,味道鮮美,價格低廉,深受消費者歡迎[3]。但目前市場上小黃魚產品主要以冷凍品、干腌制品和罐頭制品為主,產品結構較為單一,不能滿足消費者對現代食品多元化、營養化、健康化的需求,開發新型、營養、健康的小黃魚產品已成為水產品加工企業和水產行業的迫切需求。

休閑調理水產品具有食用方便、味道鮮美、營養豐富等特點,是近年來水產品加工行業中發展較快的產品類型。其中油炸調理水產品因獨特的風味,一直深受消費者的喜愛[4]。但傳統的常壓油炸溫度一般在160 ℃以上,高溫長時間油炸會嚴重破壞食品的營養成分,產生對人體有害的物質,且產品含油量高,長期食用會引起人體肥胖、肝臟損傷等各種疾病[5],因此使常壓油炸產品的加工和銷售范圍受到極大限制。低溫真空油炸技術是近年來逐漸發展起來的一門新型食品加工技術,它是利用負壓狀態可以降低水汽化溫度的原理,在低溫(95 ℃)條件下油炸,使食品快速脫水、干燥,同時賦予食品愉悅風味[6-7]。真空油炸技術減少了食品與氧氣接觸,油炸溫度較低,降低了油脂的氧化劣變與致癌物的生成[8],同時也保持了原料原有的色香味及營養成分,產品膨化度高、口感酥脆,含油量低,具有廣泛的適用性,符合人們對食品營養、健康、美味的消費需求,已被我國列入食品工業發展的重點推廣計劃[9-11]。但我國關于真空油炸技術的研究和應用起步較晚,目前主要集中在果蔬脆片加工領域,在水產品加工中的研究應用仍較少,真空油炸小黃魚產品更是鮮有報道。

本文以小黃魚為研究對象,采用低溫真空油炸技術研制休閑調理產品,優化了低溫真空油炸加工工藝(預烘干溫度和時間、真空油炸溫度和時間等),比較了低溫真空油炸和常壓油炸產品的品質差異,并研究了包裝方式對真空油炸小黃魚貯藏品質的影響,以期為小黃魚調理食品的開發提供理論依據和技術支撐,對實現水產品加工利用新途徑、提高企業和產業經濟效益具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

冷凍小黃魚 體長(15±5) cm,質量(50±5) g,購于錦州林西水產市場;鹽、糖、味精、辣椒粉、料酒、蔥姜蒜、白芷等調味料 購于錦州萬維超市;乙基麥芽酚、呈味核苷酸二鈉 青島花帝食品配料有限公司;平板計數瓊脂(PCA) 青島高科技工業園海博生物技術有限公司;硫代硫酸鈉標準滴定液、氫氧化鈉標準滴定液、無水硫酸鈉、碘化鉀、異丙醇、冰乙酸、石油醚(30～60 ℃沸程)、乙醚、三氯甲烷、可溶性淀粉、酚酞、95%乙醇、三氯乙酸 分析純,天津市風船化學試劑科技有限公司。

JS-5實驗型自動真空油炸機 上海勁森輕工機械有限公司;YZ-1531-T多功能油炸鍋 廣東容聲電器股份有限公司;DHG-9055A電熱恒溫鼓風干燥箱、LRH-150生化培養箱 上海一恒科學儀器有限公司;TA-XT-Plus質構分析儀 英國Stable Micro Systems公司;CR-400色彩色差計 日本Konica-Minol-ta公司;SER148索氏抽提器 北京盈盛恒泰科技有限責任公司;PEN3電子鼻 德國AirSense公司;7890A-5975c氣相色譜-質譜聯用儀 美國Agilent公司;DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器 鄭州長城科工貿有限公司;SW-CJ-2FD潔凈工作臺 蘇凈集團蘇州安泰空氣技術有限公司;LDZX-50FBS立式壓力蒸汽滅菌鍋 上海申安醫療器械廠;DZ-500/2S充氣包裝機 諸城市舜康包裝機械有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 低溫真空油炸小黃魚加工工藝流程及操作要點 工藝流程:新鮮原料→清洗、去雜→腌制、脫腥、調味→烘干→回潮→冷凍→油炸→包裝→成品

操作要點:

原料處理:取新鮮、組織形態完整、大小均勻的小黃魚,去頭、內臟、鱗,清洗瀝干,備用。

腌制、脫腥、調味:采用濕腌腌制方式,腌制液∶魚肉=2∶1 (v/w),腌制液配制:腌制液重量以100%表示,腌制液鹽濃度為3%,向其中添加1.5%蔥姜蒜+1%料酒進行脫腥,添加0.5%白芷、0.05%乙基麥芽酚、0.3%呈味核苷酸二鈉、2%味精、3%白砂糖、1%辣椒粉進行調味,腌制時間為2 h。腌制、脫腥、調味工藝同時進行,節約時間,降低成本。

烘干:將腌制后的小黃魚置于溫度為50 ℃的鼓風干燥箱中烘干2 h,除去魚肉部分水分,取出,備用。

回潮:將烘干后的小黃魚裝入自封袋中,放入4 ℃冰箱回潮2 h,使魚肉內外水分分布均勻。

冷凍:將已回潮的魚肉放入-40 ℃冰箱,快速冷凍約12 h。

表2 感官評分標準Table 2 Sensory score standard

油炸:將冷凍狀態下的小黃魚放入自動真空油炸機中,設定好油炸參數進行油炸。

包裝:將油炸后的小黃魚進行氣調包裝和常規包裝,于37 ℃恒溫條件下貯藏。

1.2.2 真空油炸工藝優化實驗

1.2.2.1 單因素實驗 烘干溫度單因素實驗:設定烘干溫度分別為30、40、50、60、70 ℃,烘干時間為2 h,油炸真空度為-0.095～-0.099 MPa,油炸溫度為90 ℃,油炸時間為4000 s,離心脫油時間為300 s。根據真空油炸小黃魚的含油量、水分含量、脆性、感官評分確定最佳烘干溫度。

烘干時間單因素實驗:設定烘干時間分別為0、1、2、3、4 h,烘干溫度為50 ℃,其他參數和操作同上。

真空油炸溫度單因素實驗:設定烘干溫度為50 ℃,烘干時間為2 h,油炸溫度分別為80、85、90、95、100 ℃,其他參數和操作同上。

真空油炸時間單因素實驗:設定烘干溫度為50 ℃,烘干時間為2 h,油炸時間分別為3000、3500、4000、4500、5000 s,其他參數和操作同上。

1.2.2.2 正交工藝參數優化 在單因素實驗的基礎上進行L9(34)正交優化,通過感官評分確定最優工藝參數,因素水平見表1。

表1 正交設計因素水平表Table 1 Factors and levels of orthogonal design

1.2.2.3 離心脫油時間的確定 按照正交優化得到的最優工藝參數制備低溫真空油炸小黃魚,通過對真空油炸后的小黃魚進行離心脫油來降低含油量。設置離心脫油頻率為75 Hz,離心脫油時間分別為0、100、200、300、400、500 s,探究小黃魚含油量與脫油時間之間的關系。

1.2.3 低溫真空油炸與常壓油炸小黃魚品質的比較 按照正交優化得到的最優工藝參數制備低溫真空油炸小黃魚,以常壓油炸(170 ℃、800 s)小黃魚為對照,測定色差、質構、含油量、水分含量、風味指標,比較低溫真空油炸與常壓油炸小黃魚的品質差異。

1.2.4 包裝方式對低溫真空油炸小黃魚貯藏品質的影響 對低溫真空油炸小黃魚分別進行常規包裝(空氣包裝)和氣調包裝(100% N2包裝、70% N2+30% CO2包裝),每10 d采樣檢測。貯藏溫度為37 ℃,測定其在貯藏期間感官評分、水分含量、脆性、過氧化值、酸價、菌落總數的變化。

1.2.5 指標的測定

1.2.5.1 感官評分測定 品評員由10名經過一定訓練的研究生組成,男女各一半,品嘗打分時互不交流意見。分別對真空油炸小黃魚的組織狀態、口感、滋味及風味、色澤等方面進行綜合評分[12],采用100分法評定,經討論組織狀態占25%,口感占25%、滋味及氣味占25%,色澤占25%。具體評分細則見表2。

1.2.5.2 水分含量、含油量的測定 水分含量采用GB 5009.3-2016《食品安全國家標準 食品中水分的測定》中的直接干燥法測定[13];含油量采用GB 5009.6-2016《食品安全國家標準 食品中脂肪的測定》中的索氏抽提法測定[14]。

1.2.5.3 脆性的測定 參照陳集元等[15]的方法,取油炸后的小黃魚,將其進行修整,取魚體腹部連接背部位置,大約3 cm,進行切段,保證取樣魚塊大小盡量一致。使用TA-XT plus質構分析儀測定樣品脆性,采用直徑為50 mm的平底柱形探頭P/50。測試條件如下:測前速率1.00 mm/s,測試速率1.00 mm/s,測后速率1.00 mm/s,壓縮程度為50%,停留間隔5 s,觸發值20.0 g。

1.2.5.4 色差的測定 參照張晨芳等[16]的方法,使用CR-400型色彩色差計測定產品顏色,測定部位為魚體背部,記錄L、a、b值。其中L值表示亮度,a(+)表示紅色程度,a(-)表示綠色程度,b(+)表示黃色程度,b(-)表示藍色程度[17]。

1.2.5.5 揮發性成分測定 電子鼻測定:取5 g絞碎的魚肉置于50 mL的小燒杯中,在杯口封三層保鮮膜,置于室溫下平衡30 min后進行測定。電子鼻條件:清洗時間100 s,測定時間120 s,利用儀器自帶的Win Muster軟件對油炸小黃魚揮發性氣味進行主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)[18-19]。

揮發性風味成分的測定:將真空油炸和常壓油炸小黃魚分別進行絞碎,各取1 g樣品置于20 mL的頂空瓶中,加入轉子和8 mL的飽和氯化鈉溶液,用聚四氟乙烯隔墊的蓋子密封。將其置于磁力攪拌器中平衡10 min(水溫50 ℃、轉速1500 r/min),將活化后的DVB/CAR/PDMS萃取頭(50/30 μm)穿過隔墊插入頂空瓶內,推出纖維探頭,頂空靜態吸附30 min,于GC進樣口解吸5 min,進行GC-MS分析。

參照高興洋[20]、李婷婷[21]、徐永霞[22]等人的GC-MS測試條件。GC條件:HP-5MS毛細管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm);進樣口溫度250 ℃,不分流模式進樣;載氣為He,流速1.0 mL/min;升溫程序:柱初溫40 ℃,保持3 min,以5 ℃/min升至150 ℃,保持3 min,以10 ℃/min升至230 ℃,保持2 min。MS條件:接口溫度280 ℃;離子源溫度230 ℃;四極桿溫度150 ℃;電子能量70 eV;質量掃描范圍為m/z 30～550。風味成分采用NIST 11/Wiley 7.0標準質譜庫進行定性分析,通過峰面積歸一化進行分析。

1.2.5.6 過氧化值、酸價的測定 過氧化值采用GB 5009.227-2016《食品安全國家標準 食品中過氧化值的測定》中的滴定法進行測定[23];酸價采用GB 5009.229-2016《食品安全國家標準 食品中酸價的測定》中的滴定法進行測定[24]。

1.2.5.7 菌落總數的測定 采用GB 4789.2-2016《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 菌落總數測定》中的稀釋平板計數法測定[25]。

1.3 數據處理

每組實驗重復3次。使用SPSS 19.0軟件中的Duncan檢驗進行顯著性分析(P<0.05差異性顯著),使用Origin 8.5軟件進行繪圖。

2 結果與分析

2.1 單因素實驗結果

2.1.1 烘干溫度對真空油炸小黃魚品質的影響 烘干溫度對真空油炸小黃魚品質的影響如圖1所示。由圖1A可以看出,含油量和水分含量隨烘干溫度的升高都呈現下降趨勢,主要由于烘干溫度越高,水分散失越多,水分含量越低,魚肉越緊實,真空油炸后進入魚體的油脂越少,含油量越低。由圖1B可以看出小黃魚的脆性和感官評分隨烘干溫度的升高呈現先上升后下降的趨勢。當烘干溫度為50 ℃時,小黃魚脆性和感官評分達到最高,分別為(8599.50±268.84) g和91.3±1.83分。這主要是因為當烘干溫度為30 ℃時,溫度較低,真空油炸后小黃魚水分含量較高,影響其脆性和感官評分;烘干溫度為70 ℃時,溫度較高,魚體表面水分迅速蒸發,表面過度干結,真空油炸后小黃魚硬化嚴重,也影響其脆性和感官評分。當烘干溫度為50 ℃時,真空油炸小黃魚顏色金黃,口感酥脆,具有特殊香味,所以選擇烘干溫度50 ℃為優化水平。

圖1 烘干溫度對真空油炸小黃魚品質的影響Fig.1 Effect of drying temperature on the quality of vacuum fried small yellow croaker注:A:含油量、水分含量;B:脆性、感官評分;圖2～圖4同。

2.1.2 烘干時間對真空油炸小黃魚品質的影響 烘干時間對真空油炸小黃魚品質的影響如圖2所示。由圖2A可以看出,含油量和水分含量隨烘干時間的延長都呈現下降趨勢,主要由于隨著烘干時間的延長,小黃魚體內的水分逐漸散失,烘干時間越長,水分散失越多,魚肉越緊密,真空油炸后魚體的含油量和水分含量越低。由圖2B可以看出,小黃魚的脆性和感官評分隨烘干時間的延長呈現先上升后下降的趨勢。當烘干時間為2 h時,小黃魚脆性和感官評分達到最高,分別為(7323.12±276.54) g和90.7±1.83分。這主要是由于烘干時間過短,魚體水分蒸發較少,油炸后小黃魚水分含量較高,產品不酥脆,影響其脆性和感官評分;烘干時間過長,魚體水分蒸發過多,油炸后小黃魚過度硬化,不利于形成酥脆口感,也影響其脆性和感官評分。當烘干時間為2 h時,真空油炸小黃魚顏色金黃,口感酥脆,具有特殊香味,所以選擇烘干時間2 h為優化水平。

圖2 烘干時間對真空油炸小黃魚品質的影響Fig.2 Effect of drying time on the quality of vacuum fried small yellow croaker注:A:含油量、水分含量;B:脆性、感官評分。

2.1.3 油炸溫度對真空油炸小黃魚品質的影響 圖3反映了油炸溫度對真空油炸小黃魚品質的影響。由圖3A可以看出,含油量隨著油炸溫度升高呈現上升趨勢,水分含量隨著油炸溫度升高呈現下降趨勢。主要由于油炸溫度越高小黃魚吸收的油脂越多,含油量越高。油炸溫度越高,相同時間內魚體水分散失越多,水分含量越低。由圖3B可以看出,小黃魚的脆性和感官評分隨油炸溫度的升高呈現先上升后下降的趨勢,當油炸溫度為90 ℃時,小黃魚脆性和感官評分達到最高,分別為(8403.41±280.24) g和91.9±2.38分。主要由于油炸溫度較低時,油炸后的小黃魚水分含量較高,產品不酥脆,隨著溫度的升高,產品逐漸酥脆,當油炸溫度為90 ℃時,小黃魚脆性達到最大,隨著溫度的繼續升高,產品迅速脫水,表面硬化嚴重,不利于形成酥脆口感[26],影響其脆性和感官評分。這與康巧娟等[27]的研究結果一致。當油炸溫度在90 ℃時,真空油炸小黃魚顏色金黃,口感酥脆,具有特殊香味,所以選擇油炸溫度90 ℃為優化水平。

圖3 油炸溫度對真空油炸小黃魚品質的影響Fig.3 Effect of frying temperature on the quality of vacuum fried small yellow croaker注:A:含油量、水分含量;B:脆性、感官評分。

2.1.4 油炸時間對真空油炸小黃魚品質的影響 圖4反映了油炸時間對真空油炸小黃魚品質的影響。由圖4A可以看出,含油量隨著油炸時間延長呈現上升趨勢,水分含量隨著油炸時間延長呈現下降趨勢。主要由于隨著油炸時間的延長,小黃魚體內水分逐漸散失,水分含量不斷降低,含油量隨著油炸時間延長,油脂不斷滲入魚體呈現逐漸升高趨勢。由圖4B可以看出,小黃魚的脆性隨油炸時間的延長呈現逐漸上升趨勢,感官評分隨著油炸時間的延長呈現先上升后下降的趨勢,當油炸時間為4000 s時,小黃魚感官評分達到最高為91.3±2.36分。主要由于油炸時間較短,小黃魚水分含量高,產品不酥脆,感官評分較低,隨著油炸時間延長,水分含量逐漸降低,小黃魚脆性逐漸增大,感官評分逐漸升高。當油炸時間過長時,水分散失嚴重,魚體表面過度硬化,出現焦糊味,感官評分下降,但脆性隨著油炸時間的延長不斷增大。當油炸時間為4000 s時,真空油炸小黃魚顏色金黃,口感酥脆,具有特殊香味,所以選擇油炸時間4000 s為優化水平。

圖4 油炸時間對真空油炸小黃魚品質的影響Fig.4 Effect of frying time on the quality of vacuum fried small yellow croaker注:A:含油量、水分含量;B:脆性、感官評分。

2.2 正交實驗結果

在前期單因素實驗的基礎上,對影響真空油炸小黃魚品質的四個主要因素烘干溫度、烘干時間、油炸溫度、油炸時間進行4因素3水平正交實驗,通過感官評分確定其最優工藝參數,正交實驗結果見表3。

通過感官評分對真空油炸小黃魚的綜合品質進行評價,根據極差分析可知,影響小黃魚感官評分的主次因素為:B>C>A>D,即烘干時間>油炸溫度>烘干溫度>油炸時間,烘干時間對真空油炸小黃魚品質影響最大。影響小黃魚品質的四個主要因素的最優組合為A2B2C3D2,即烘干溫度50 ℃、烘干時間2 h、油炸溫度95 ℃、油炸時間3500 s。對此工藝參數生產的真空油炸小黃魚進行驗證實驗,感官評分為96.23±2.34分,高于其他正交組的感官評分,所以此工藝參數生產的小黃魚品質最好,最受歡迎。

表4 低溫真空油炸小黃魚與常壓油炸小黃魚的品質比較Table 4 Comparison of quality between low temperature vacuum fried small yellow croaker and atmosphere fried small yellow croaker

注:同一指標中字母不同表示差異性顯著(P<0.05),“-”表示未測出。

表3 正交實驗結果Table 3 Results of orthogonal test

2.3 脫油時間對產品含油量的影響

對按照正交優化后最優工藝參數生產的小黃魚進行離心脫油,測定最終產品的含油量。如圖5所示,當離心脫油時間在0～300 s時,小黃魚含油量隨脫油時間的延長呈下降趨勢,且差異性顯著(P<0.05)。當脫油時間超過300 s時,小黃魚含油量下降不顯著,但對小黃魚外形破損較大。當離心脫油時間為300 s,頻率為75 Hz時,能保持小黃魚外形的完整性,因此,離心脫油時間選擇300 s。

圖5 脫油時間對真空油炸小黃魚含油量的影響Fig.5 Effect of deoiling time on oil content of vacuum fried small yellow croaker

2.4 低溫真空油炸與常壓油炸小黃魚品質的比較

2.4.1 低溫真空油炸小黃魚與常壓油炸小黃魚基本品質指標的比較 由表4可以看出,真空油炸小黃魚的L值顯著高于常壓油炸小黃魚的L值(P<0.05),a值、b值沒有顯著變化。這主要與油炸過程中小黃魚發生褐變反應有直接關系,真空油炸溫度相對較低,產品褐變不嚴重,L值較高;常壓油炸溫度較高,產品褐變嚴重,L值偏低[28]。真空油炸小黃魚水分含量為1.18%,較常壓油炸降低了12.48%;含油量為19.25%,較常壓油炸小黃魚降低了11.6%。真空油炸可以極大降低小黃魚的含油量和水分含量[29-30],使小黃魚口感酥脆,顏色較好,表現出明顯的品質優勢。而常壓油炸小黃魚由于較高的水分含量,導致其組織硬化嚴重,無脆性。同時真空油炸小黃魚的感官評分顯著高于常壓油炸小黃魚感官評分(P<0.05)。

2.4.2 低溫真空油炸小黃魚與常壓油炸小黃魚風味輪廓的比較 對真空油炸和常壓油炸小黃魚電子鼻分析結果進行主成分分析(PCA),選取95～100 s進行分析[31]。從圖6中可以看出,真空油炸和常壓油炸小黃魚揮發性風味的主成分分析在空間上分布差異顯著,這兩種樣品所在的橢圓區域不相重疊且距離較遠,說明這兩種樣品的揮發性風味成分差異顯著。從圖中還可以看出,第一主成分貢獻率為96.27%,第二主成分貢獻率為3.56%,總貢獻率為99.83%,大于85%,符合PCA分析要求[32],可以較好地區分兩種油炸魚的揮發性成分的差異,同時說明小黃魚的風味特征與油炸方式密切相關。

圖6 低溫真空油炸小黃魚(A) 與常壓油炸小黃魚(B)主成分分析圖Fig.6 PCA analysis of low temperature vacuum fried small yellow croaker(A)and atmosphere fried small yellow croaker(B)

表5 低溫真空油炸與常壓油炸小黃魚揮發性成分比較Table 5 Comparation of volatile component from low temperature vacuum fried and atmosphere fried small yellow croaker

注:ND表示未檢出。

2.4.3 低溫真空油炸小黃魚與常壓油炸小黃魚揮發性成分的比較 對低溫真空油炸與常壓油炸小黃魚揮發性成分進行定性分析,其組成及相對百分含量如表5所示。低溫真空油炸小黃魚中檢測出21種揮發性物質,包括醛類8種,吡嗪類1種,芳烴類3種,酮類1種,醇類2種,酯類2種,含氮化合物2種,其他物質2種,其中醛類、醇類物質含量相對較高。常壓油炸小黃魚中檢測出14種揮發性物質,包括醛類5種,吡嗪類2種,芳烴類2種,酮類2種,酯類1種,含氮化合物1種,其他物質1種,其中醛類、含氮化合物含量相對較高。與常壓油炸小黃魚相比,低溫真空油炸小黃魚的揮發性物質種類更豐富,相對含量更高,風味更佳,可能是因為常壓油炸溫度較高,導致小黃魚的部分香味物質遭到破壞并揮發[32]。

醛類化合物:醛類化合物主要呈現油脂香和果香味等,閾值低,對食品風味貢獻較大。脂肪酸的氧化降解、氨基酸的脫氨基及降解都可以生成醛類物質[33]。低溫真空油炸和常壓油炸小黃魚中檢測出的醛類物質各占總揮發性物質的15.43%和7.23%,其中正己醛在真空油炸小黃魚含量最高,壬醛在常壓油炸小黃魚含量最高。

醇類化合物:醇類化合物主要是油脂氧化產生的氫過氧化物降解及羰基化合物的還原產生,呈現水果香味、蘑菇和泥土味等[34]。真空油炸小黃魚中主要含有1-戊烯-3-醇、1-辛烯-3-醇,占總揮發性物質的15.55%。醇類物質在常壓油炸小黃魚中未檢測,可能是因為醇類物質沸點較低,常壓油炸溫度較高,導致醇類物質揮發。

含氮化合物:真空油炸小黃魚中主要含有三甲胺、異丙胺,占總揮發性物質的3.23%。常壓油炸小黃魚中主要含有三甲胺占總揮發性物質的3.16%。常壓油炸小黃魚中胺類物質含量略低于真空油炸小黃魚。

吡嗪類化合物是食品在油炸過程中發生美拉德反應產生的一類揮發性物質,在食品中呈現堅果香、焙烤香、肉類香味等[34]。芳烴類化合物主要是由脂肪酸中烷氧自由基均裂產生,呈現不愉快氣味[35]。酮類化合物主要是由脂肪氧化、氨基酸降解和微生物代謝產生,在食品中呈現果香和焦香味等[36]。酯類化合物主要是由微生物及脂類代謝產生酸和醇的酯化作用而產生的,在食品中呈現果香味等。真空油炸和常壓油炸小黃魚中吡嗪類化合物、芳烴類化合物、酮類化合物、酯類化合物分別占總揮發性物質的0.98%、0.83%、0.22%、0.63%、0.89%、1.42%、1.56%、0.91%。這四類化合物在兩種油炸小黃魚中相對含量較低,對風味貢獻較小。

其他化合物:低溫真空油炸小黃魚中乙基麥芽酚含量較高,占總揮發性物質的17.75%,而常壓油炸小黃魚中未檢測出此種物質。可能是因為常壓油炸溫度較高,乙基麥芽酚遭到嚴重破壞或揮發。

通過對低溫真空油炸小黃魚與常壓油炸小黃魚進行品質比較,發現真空油炸顯著降低了小黃魚的含油量和水分含量,口感酥脆,形態完整,顏色金黃,L值較高。常壓油炸小黃魚經高溫長時間油炸,魚體組織硬化嚴重,顏色深暗,對魚體破壞較大,水分含量較高,無脆性。同時兩種油炸方式的小黃魚在風味方面差異較大,真空油炸小黃魚揮發性風味物質種類更豐富,含量更高,風味更佳。

2.5 包裝方式對低溫真空油炸小黃魚貯藏品質的影響

2.5.1 不同包裝方式真空油炸小黃魚貯藏期間感官評分的變化 如圖7所示,隨著貯藏時間的延長,不同包裝方式真空油炸小黃魚的感官評分均呈下降趨勢,主要由于長時間貯藏導致小黃魚顏色變暗,酥脆性變差,油脂氧化產生了不良氣味。其中常規包裝的真空油炸小黃魚在貯藏60 d時,感官評分下降了21.50%,高于同期貯藏的氣調包裝真空油炸小黃魚感官評分的變化。原因是常規包裝中含有大量空氣,空氣中含有大量氧氣和水分,加速了油脂的氧化,產生不良氣味,同時產品的酥脆性變差。此外,通過感官評分還可以看出,真空油炸小黃魚70% N2+30% CO2包裝貯藏效果依次優于100% N2包裝和常規包裝。

圖7 貯藏期間真空油炸小黃魚感官評分的變化Fig.7 Changes of sensory scores in vacuum fried small yellow croaker during storage

圖8 貯藏期間真空油炸小黃魚水分含量和脆性的變化Fig.8 Changes of water content and brittleness in vacuum fried small yellow croaker during storage注:A:水分含量;B:脆性。

2.5.2 不同包裝方式真空油炸小黃魚貯藏期間水分含量、脆性的變化 如圖8A所示,隨著貯藏時間的延長,常規包裝真空油炸小黃魚的水分含量高于同期貯藏氣調包裝真空油炸小黃魚的水分含量,且差異性顯著(P<0.05)。貯藏60 d時,常規包裝小黃魚的水分含量增長了2.08%,主要是因為常規包裝中含有大量空氣,空氣中含有水分,水分進入魚體導致水分含量升高,而70% N2+30% CO2包裝和100% N2包裝的小黃魚水分含量上升趨勢不明顯,引起氣調包裝小黃魚水分含量上升的原因可能是包裝袋材質具有透濕性或者在充氣包裝過程中進入少量空氣。

如圖8B所示,真空油炸小黃魚的脆性隨貯藏時間的延長呈現下降趨勢,主要是由于在貯藏過程中小黃魚吸收水分導致水分含量不斷升高,脆性不斷下降,其中常規包裝的小黃魚水分含量上升明顯,導致其脆性下降較快,而100% N2包裝的小黃魚脆性和70% N2+30% CO2包裝的小黃魚脆性下降趨勢差異不顯著,效果優于常規包裝。

2.5.3 不同包裝方式真空油炸小黃魚貯藏期間過氧化值、酸價的變化 小黃魚在真空油炸過程中,魚體內部進入大量油脂,盡管離心可以較好地起到脫油效果,但不能夠除去全部油脂,在適宜的溫度下貯藏,油脂易發生氧化反應,產生酸敗等現象。由圖9A可以看出,真空油炸小黃魚的過氧化值隨著貯藏時間的延長呈現上升趨勢。其中常規包裝小黃魚的過氧化值上升趨勢明顯,貯藏60 d時,增長了0.04%,高于同期貯藏的氣調包裝真空油炸小黃魚的過氧化值。原因是常規包裝的小黃魚與包裝袋中的空氣直接接觸,空氣中含有大量氧氣,氧氣濃度越大,氧化速率越快,過氧化值越高。100% N2包裝小黃魚的過氧化值高于同期貯藏的70% N2+30% CO2包裝小黃魚的過氧化值,說明加入CO2氣體可以適當降低小黃魚的過氧化值。這與張輝等[37]、周巾英等[38]的研究結果一致。當貯藏60 d時,測定結果均未超過限量標準0.25 g/100 g。

圖9 貯藏期間真空油炸小黃魚過氧化值和酸價的變化Fig.9 Changes of peroxide value and acid value in vacuum fried small yellow croaker during storage注:A:過氧化值;B:酸價。

由圖9B可以看出,真空油炸小黃魚的酸價隨著貯藏時間的延長呈現上升趨勢。其中常規包裝小黃魚的酸價上升趨勢明顯,貯藏60 d時,酸價增長了1.25%,差異性顯著(P<0.05),主要是由于常規包裝的小黃魚與包裝袋中的空氣直接接觸,空氣中含有大量氧氣,氧氣濃度越大,油脂氧化速率越快,同時部分甘油脂被水解為游離脂肪酸,導致酸價上升較快。100% N2包裝小黃魚的酸價高于同期貯藏的70% N2+30% CO2包裝小黃魚的酸價,說明加入CO2氣體,可以適當降低真空油炸小黃魚的酸價。這與朱由珍等[32]的研究結果一致。當貯藏60 d時,測定結果均未超過限量標準3 mg/g。

2.5.4 不同包裝方式真空油炸小黃魚貯藏期間菌落總數的變化 菌落總數是評價食品安全性的重要指標,可有效反映食品被微生物污染的情況。由表6可以看出,隨著貯藏時間的延長,真空油炸小黃魚的菌落總數呈增長趨勢。其中常規包裝小黃魚的菌落總數增長速度較快,差異性顯著(P<0.05),主要是由于常規包裝的小黃魚與包裝袋中的空氣直接接觸,空氣中含有大量氧氣,不僅加速了油脂的氧化反應,還為微生物的生長提供了有利條件,導致菌落總數增長較快。100% N2包裝小黃魚的菌落總數高于同期貯藏的70% N2+30% CO2包裝小黃魚的菌落總數,說明加入CO2氣體可以抑制微生物的生長。這與Del Nobile等[39]的報告結果一致。GB10136-2015《動物性水產制品》中規定:熟制動物性水產制品的菌落總數最低限量為5×104CFU/g。各包裝組真空油炸小黃魚貯藏60 d時,常規包裝、100% N2包裝、70% N2+30% CO2包裝真空油炸小黃魚的菌落總數分別為3.38、3.19、3.04 lg CFU/g,其中常規包裝小黃魚的菌落總數高于同期貯藏的氣調包裝小黃魚的菌落總數。但均在安全限值內,因此37 ℃條件下真空油炸小黃魚的貨架期達60 d以上。

表6 貯藏期間真空油炸小黃魚菌落總數檢測結果Table 6 Total number of colonies in vacuum fried small yellow croaker during storage

注:同一指標中字母不同表示差異性顯著(P<0.05)。

3 結論

小黃魚低溫真空油炸最優工藝參數為:烘干溫度50 ℃、烘干時間2 h、油炸溫度95 ℃、油炸時間3500 s,離心脫油300 s。此工藝參數生產的真空油炸小黃魚與常壓油炸小黃魚相比,水分含量降低了12.48%,含油量降低了11.6%,L值提高了9.59%,其口感更加酥脆,形態更加完整,色澤更加明亮,綜合感官評分更高。兩種油炸方式的小黃魚風味特征差異顯著,真空油炸小黃魚中檢測出21種揮發性風味物質,其中正己醛、1-辛烯-3-醇、乙基麥芽酚相對含量較高,主要呈脂香、焦糖香和果香味;常壓油炸小黃魚中檢測出14種揮發性風味物質,其中壬醛、三甲胺相對含量較高,主要呈花香并伴有魚腥味。與常壓油炸小黃魚相比,真空油炸小黃魚揮發性物質種類更豐富,含量更高,風味更佳。常規包裝和氣調包裝的真空油炸小黃魚貨架期均超過60 d,其中70% N2+30% CO2氣調包裝貯藏效果最佳。低溫真空油炸技術解決了常壓油炸小黃魚產品含油量高、不耐貯藏等問題,且改善了產品外觀和風味,提高了產品貯藏穩定性,具有廣闊的應用前景。