灰色關(guān)聯(lián)度法綜合評(píng)價(jià)卵形鯧鲹魚(yú)片不同干制方法的品質(zhì)差異

石慧，吳燕燕，胡曉，陳勝軍，王悅齊，榮輝，楊少玲

1(中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部水產(chǎn)品加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州,510300)2(上海海洋大學(xué) 食品學(xué)院，上海,201306)

卵形鯧鲹，俗稱金鯧魚(yú)，是一種較為經(jīng)濟(jì)的海水魚(yú)，富含蛋白、脂肪、脂肪酸、氨基酸等多種營(yíng)養(yǎng)成分[1-2]，并且其肉質(zhì)鮮嫩，富有彈性，無(wú)肌間刺，適用于工業(yè)加工[3]。隨著養(yǎng)殖技術(shù)的日益深入，其養(yǎng)殖產(chǎn)量節(jié)節(jié)攀升，年產(chǎn)量達(dá)10萬(wàn)t左右[4]。目前卵形鯧鲹加工主要以條凍為主，加工比例達(dá)50%～80%，雖然冷凍可明顯延緩魚(yú)肉變質(zhì)，延長(zhǎng)保藏期，但凍結(jié)保存成本較高[5]。此外，據(jù)統(tǒng)計(jì)2018年中國(guó)水產(chǎn)品加工能力同比下降1.16%，其中冷庫(kù)減少了280座，凍結(jié)加工能力同比下降7.28%[6]，可以看出水產(chǎn)品的加工能力及其凍結(jié)加工比例都有下降的趨勢(shì)，因此在增加卵形鯧鲹加工方法的同時(shí)，精細(xì)化及針對(duì)性加工、增加其附加值是加工的必然趨勢(shì)。

干燥加工作為一種最古老的食品保存方法，在降低水分活度、延長(zhǎng)保存期的同時(shí)，賦予產(chǎn)品特殊的感官品質(zhì)。目前熱風(fēng)干燥以其干燥速率快、設(shè)備成本低等優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用，但溫度較高容易造成營(yíng)養(yǎng)損失或品質(zhì)下降[7]；而熱泵干燥雖然產(chǎn)品穩(wěn)定性較高，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)保存良好，但干燥速率低[8]；真空冷凍干燥基本能保存原料原有的狀態(tài)，但在其整個(gè)干燥過(guò)程中能耗較高[9]。在水分相同的情況下，不同的干燥方法制成的干制品品質(zhì)不同、形態(tài)質(zhì)構(gòu)各異，因此根據(jù)原料及干燥加工方法的特點(diǎn)，對(duì)原料進(jìn)行精準(zhǔn)化干燥加工有助于解決目前存在的加工方法單一、浪費(fèi)嚴(yán)重、技術(shù)含量低、原料利用率低等問(wèn)題[10]。近年來(lái)灰色關(guān)聯(lián)度法用于多個(gè)領(lǐng)域，如績(jī)效評(píng)估[11]、作物機(jī)械特性評(píng)估[12]、安全風(fēng)險(xiǎn)綜合識(shí)別[13]、建材質(zhì)量評(píng)估及工藝優(yōu)化[14]等。高崎等[15-16]基于灰色關(guān)聯(lián)分析法分別對(duì)不同干燥方式制成的山藥、蕪菁脆片進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，評(píng)估出最為適合山藥、蕪菁脆片的干燥加工方法。灰色關(guān)聯(lián)分析法在水產(chǎn)品品質(zhì)的綜合評(píng)價(jià)上的應(yīng)用尚未見(jiàn)報(bào)道，因此，本實(shí)驗(yàn)將通過(guò)此分析法比較熱風(fēng)干燥、熱泵干燥、冷凍干燥3種干燥方式對(duì)卵形鯧鲹魚(yú)片營(yíng)養(yǎng)成分、干燥特性、質(zhì)構(gòu)特性、色澤、菌落總數(shù)的影響，以確定保存卵形鯧鲹魚(yú)片最佳的干燥方法，同時(shí)為產(chǎn)品預(yù)處理和再加工提供建議和意見(jiàn)，以期為卵形鯧鲹魚(yú)片干燥方式的選擇及產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與主要儀器設(shè)備

冰鮮卵形鯧鲹，每條300～400 g，體長(zhǎng) 20～30 cm， 廣州華潤(rùn)萬(wàn)家超市。

DHG-9145A 型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥器，上海一恒公司；RCX-1500-1540普立-熱泵除濕干燥箱，佛山顯高冷凍設(shè)備廠；Alpha1-4型冷凍干燥機(jī)，德國(guó)Christ公司；Titrando 809 型自動(dòng)電位滴定儀， 瑞士萬(wàn)通公司；3-550A 高溫馬弗爐，美國(guó) Ney VULCAN公司； BS124S 型電子天平，德國(guó) Sartorius 公司； LFRA-100 質(zhì)構(gòu)儀，美國(guó)Brookfield公司；T50 均質(zhì)機(jī)，德國(guó)IKA公司；DC-P3 全自動(dòng)測(cè)色色差計(jì)，北京市興光色差儀器公司；SH220N石墨消解儀，山東Manon；KjeltecTM 2300 蛋白自動(dòng)分析儀，丹麥福斯分析儀器公司；Soxtec TM 2050型脂肪分析儀，丹麥 Foss 公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 預(yù)處理方法

取冰鮮卵形鯧鲹進(jìn)行宰殺，“三去”后取肉清洗后，將魚(yú)肉切成約5.0 cm×2.0 cm×1.0 cm的魚(yú)片。

1.2.2 干燥曲線的測(cè)定方法

熱風(fēng)干燥：魚(yú)片置于60 ℃熱風(fēng)干燥箱中，每隔3 h取出測(cè)定水分含量，直至水分含量降至(20±2)%。

熱泵干燥：魚(yú)片置于30 ℃、相對(duì)濕度12 %的熱泵干燥箱中，每隔3 h取出測(cè)定水分含量，直至水分降至(20±2)%。

冷凍干燥：將-80 ℃冰箱凍結(jié)好的魚(yú)片置于冷阱溫度-40 ℃、真空度20 Pa的冷凍干燥箱中，每隔3 h取出測(cè)定水分含量，直至水分含量將至(20±2)%。

1.2.3 營(yíng)養(yǎng)成分的檢測(cè)

水分測(cè)定方法：參考GB 5009.3—2016直接干燥法[17];蛋白質(zhì)測(cè)定方法：參考GB 5009.5—2016凱氏定氮法[18];脂肪的測(cè)定方法：參考GB 5009.6—2016索氏抽提法[19];灰分的測(cè)定方法： 參開(kāi)GB 5009.4—2016高溫灼燒法[20]。

1.2.4 體積收縮率

采用小米置換法[21]測(cè)量冰鮮卵形鯧鲹魚(yú)片的體積V1，經(jīng)干燥后測(cè)量體積V2，重復(fù)3次，按公式(1)計(jì)算體積收縮率。

(1)

1.2.5 復(fù)水性

將干燥后5 g樣品左右稱重后置于500 mL燒杯中，倒入蒸餾水250 mL， 在室溫下復(fù)水0.5～5 h，每隔0.5 h為一組擦干稱重， 每組平行3次， 取平均值。復(fù)水比 (rehydration ratio， RR)[22]的計(jì)算如公式(2)所示：

(2)

式中：mt復(fù)水th物料的質(zhì)量，g；m0,復(fù)水前物料的質(zhì)量,g。

1.2.6 持水性

參考李穎暢等[23]的方法并略作修改。準(zhǔn)確稱取魚(yú)肉樣品質(zhì)量(m1)，樣品用2層濾紙裹住后裝入50 mL的離心管(底部墊有適量棉花)中，在4 000 r/min 下離心15 min，立即取出樣品并再次稱取質(zhì)量(m2)。重復(fù)3次，按公式(3)計(jì)算持水性：

(3)

1.2.7 質(zhì)構(gòu)

采用質(zhì)構(gòu)分析儀的TPA模式測(cè)定魚(yú)肉樣品的硬度H、彈性E、內(nèi)聚性C以及咀嚼性J[24]。采用p/5的圓柱形探頭，預(yù)測(cè)試速率2 mm/s，測(cè)試速率0.5 mm/s，測(cè)試后速率0.5 mm/s，樣品變形量為50%。采用五點(diǎn)取樣法，最終數(shù)值為平均值。質(zhì)構(gòu)差△T代表冰鮮魚(yú)片的質(zhì)構(gòu)(H、E、C、J)與干燥魚(yú)片(H*、E*、C*、J*)的差異，計(jì)算方法如公式(4)所示：

ΔT=

(4)

1.2.8 色差

采用色差儀測(cè)定魚(yú)片的色澤，總色差值ΔE代表冰鮮魚(yú)片色澤 (L、a、b) 與干燥魚(yú)片色澤的 (L*、a*、b*) 的差異[25]。其中，L*正值越大代表顏色越亮，負(fù)值越大代表顏色越暗；a*正值為紅色，負(fù)值為綠色，b*正值為黃色，負(fù)值為藍(lán)色。色差值ΔE、色度角H0、色彩飽和度C的計(jì)算方法如公式 (5)(6)(7) 所示：

(5)

(6)

(7)

1.2.9 菌落總數(shù)

根據(jù)GB 4789.2—2016進(jìn)行測(cè)定[26]，按公式(8)計(jì)算出菌落數(shù)，平行3組，取平均值。

(8)

式中：N，樣品菌落數(shù)；C，平板(含適宜范圍菌落數(shù)的平板)菌落數(shù)之和；n1，第一稀釋度(低稀釋倍數(shù))平板個(gè)數(shù)；n2，第二稀釋度(高稀釋倍數(shù))平板個(gè)數(shù)；d，稀釋因子(第一稀釋度)。

1.3 綜合評(píng)價(jià)

基于變異系數(shù)法[27]確定干燥時(shí)間、體積收縮率、復(fù)水比、復(fù)水后持水性、復(fù)水后質(zhì)構(gòu)差、色差、菌落總數(shù)7 個(gè)指標(biāo)的影響因子權(quán)重，按公式(9)(10)計(jì)算出變異系數(shù)、權(quán)重，再經(jīng)過(guò)灰色關(guān)聯(lián)分析的一系列數(shù)據(jù)處理計(jì)算各因子的加權(quán)關(guān)聯(lián)度，將加權(quán)關(guān)聯(lián)度結(jié)果作為最終綜合評(píng)價(jià)參照依據(jù)。

(9)

(10)

式中：CVi,第i項(xiàng)的變異系數(shù)；σi,第i項(xiàng)的標(biāo)準(zhǔn)差；μi,第i項(xiàng)的算術(shù)平均數(shù)；Wi,第i項(xiàng)的權(quán)重。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用SPSS 17.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，Excel 2010軟件作圖分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 干制方法對(duì)卵形鯧鲹魚(yú)片的影響

2.1.1 不同干制方法的干燥曲線

如圖1所示，3種干燥方式產(chǎn)品的水分含量隨時(shí)間的延長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)；干燥曲線上任一點(diǎn)的切線斜率即為該點(diǎn)的干燥速率，總體上來(lái)看，魚(yú)片的干燥速率大小依次為：冷凍干燥>熱風(fēng)干燥>熱泵干燥。這主要是由于冷凍干燥的水分蒸發(fā)包含2個(gè)驅(qū)動(dòng)力，一是蒸氣壓差，二是溫度差，而熱風(fēng)干燥和熱泵干燥的主要驅(qū)動(dòng)力分別是溫度差和濕度差。熱泵干燥干燥速率較為緩慢且穩(wěn)定，主要是由于過(guò)程溫和、體系氣體均勻流動(dòng)，在干燥過(guò)程中魚(yú)片水分表面蒸發(fā)速率與內(nèi)部擴(kuò)散速率基本一致[28]；熱風(fēng)干燥在0～12 h干燥速率較快而后趨緩，這是由于魚(yú)片表面的自由水幾乎完全汽化，而內(nèi)部水分受組織阻礙作用遷移較慢，因此后期熱風(fēng)干燥速率有所減慢[29]；冷凍干燥在0～6 h干燥速率較慢而后有所提高，這主要是因?yàn)槔鋬龈稍锏母稍锼俾孰S蒸氣壓差增大而加快。由圖1可知，水分含量降至(20±2)%，冷凍干燥、熱風(fēng)干燥、熱泵干燥分別需要11、24和66 h。

圖1 干燥曲線Fig.1 Drying curve

2.1.2 干制方法對(duì)卵形鯧鲹魚(yú)片基本營(yíng)養(yǎng)成分的影響

由表1可知，不同干燥方式加工而成的魚(yú)片水分含量均為(20±2)%，在此情況下比較其干物質(zhì)中粗蛋白、粗脂肪、灰分的含量，發(fā)現(xiàn)經(jīng)干燥加工雖然粗蛋白與灰分含量略有下降，但組間差異不顯著(P>0.05)。相較而言，冷凍干燥魚(yú)片的粗蛋白保存較好，主要是由于加工過(guò)程在低溫低氧的環(huán)境中進(jìn)行，這有利于蛋白質(zhì)的保存；熱風(fēng)干燥魚(yú)片粗蛋白含量較前者少，主要是因?yàn)檩^高溫度使蛋白分解成揮發(fā)性物質(zhì)；而熱泵干燥魚(yú)片的粗蛋白含量最少，這可能與微生物對(duì)蛋白的分解作用有關(guān)。熱風(fēng)干燥魚(yú)片粗脂肪含量有相應(yīng)的提升，但與其他組間差異不顯著(P>0.05)，說(shuō)明這3種干燥方法對(duì)卵形鯧鲹魚(yú)片的基礎(chǔ)營(yíng)養(yǎng)成分的影響不大，未造成嚴(yán)重?fù)p失，因此干燥方法可用于卵形鯧鲹魚(yú)片的加工。

表1 不同干制方式對(duì)卵形鯧鲹基本營(yíng)養(yǎng)成分影響 單位：g/100gTable 1 Effect of different drying methods on the basic nutrients of T. ovatus fillets

2.1.3 干制方法對(duì)卵形鯧鲹魚(yú)片體積收縮率的影響

一般來(lái)說(shuō)，物料失水組織就會(huì)發(fā)生收縮，而冷凍干燥過(guò)程中，水分是直接從固態(tài)升華到氣態(tài)，其體積變化可能會(huì)有所不同。如圖2所示，熱風(fēng)干燥與熱泵干燥魚(yú)肉體積都有所收縮，而冷凍干燥體積有所膨脹。且熱泵干燥收縮較為嚴(yán)重，與熱風(fēng)干燥差異顯著(P<0.05)，這主要是由于低溫?zé)岜酶稍锏母稍锼俾瘦^慢，孔道較小，水分蒸出使得魚(yú)肉表面皺縮。熱風(fēng)干燥過(guò)程中，魚(yú)片的傳質(zhì)和傳熱方向剛好相反，剛開(kāi)始表面溫度升高，迅速干燥收縮固化，隨著魚(yú)片內(nèi)部熱量不斷積累，高溫使得蛋白變性。組織嚴(yán)重坍塌，同時(shí)魚(yú)片內(nèi)部的水分大量汽化，使得魚(yú)片內(nèi)外產(chǎn)生較高的壓強(qiáng)差，在這種效應(yīng)下魚(yú)片略有膨脹[30]；冷凍干燥冰晶的形成增大了組織間孔道，在干燥過(guò)程中冰晶直接升華,魚(yú)片始終保持凍結(jié)時(shí)的骨架，水分失去時(shí)并沒(méi)有發(fā)生坍塌現(xiàn)象，因此魚(yú)肉體積有所膨脹[31]。

圖2 不同干制方法對(duì)卵形鯧鲹魚(yú)片體積收縮率的影響Fig.2 Effect of different drying methods on volume shrinkage of T. ovatus fillets注：標(biāo)注不同字母表示有顯著差異(P<0.05)(下同)

2.1.4 干制方法對(duì)卵形鯧鲹魚(yú)片復(fù)水性的影響

干制品的復(fù)水性能是評(píng)價(jià)干制品品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)，這與物料細(xì)胞和結(jié)構(gòu)的破壞程度有關(guān)，復(fù)水性能主要由復(fù)水的速率與復(fù)水終點(diǎn)時(shí)的復(fù)水比來(lái)表征[32]。物料內(nèi)部毛細(xì)管收縮，組織結(jié)構(gòu)坍塌，就會(huì)使干制品的復(fù)水性能降低[33]。如圖3所示，不同干燥方式制得的干制品具有不同的復(fù)水性，總體上來(lái)說(shuō)，隨復(fù)水時(shí)間的延長(zhǎng)，復(fù)水比呈現(xiàn)先上升后趨于平穩(wěn)的趨勢(shì)。

圖3 不同干制方法對(duì)卵形鯧鲹魚(yú)片復(fù)水性的影響Fig.3 Effects of different drying methods on rehydration of T. ovatus fillets

熱泵干燥產(chǎn)品復(fù)水性較差，主要是因?yàn)闊岜酶稍锊捎玫蜏爻凉竦姆椒ǎ^(guò)程中由于濕度差，魚(yú)肉收縮嚴(yán)重、組織纖維聚集，因此復(fù)水較難。熱風(fēng)干燥產(chǎn)品復(fù)水性先上升，后期波動(dòng)趨平，主要是由于高溫?zé)犸L(fēng)長(zhǎng)時(shí)間干燥使得魚(yú)肉有所熟化，且表面有所破損，因此剛開(kāi)始水分進(jìn)入較為迅速，而后期波動(dòng)主要是由于已熟化的魚(yú)肉組織經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間浸泡質(zhì)量易損失。冷凍干燥復(fù)水性較好且呈現(xiàn)逐步上升的趨勢(shì)，這是由于水分凍結(jié)成冰晶形成較大蜂窩狀孔道，使得在復(fù)水過(guò)程中水分較易進(jìn)入且能不斷吸水[34]。

2.1.5 干制方法對(duì)卵形鯧鲹魚(yú)片持水性的影響

魚(yú)片的持水性在一定程度上反映細(xì)胞破裂及蛋白變性的程度。如圖4所示，熱風(fēng)干燥和冷凍干燥復(fù)水后的魚(yú)肉的持水性普遍低于冰鮮魚(yú)肉，而熱泵干燥復(fù)水后的魚(yú)肉持水性較高。熱泵干燥通過(guò)低溫除濕干燥，魚(yú)肉收縮嚴(yán)重，組織纖維聚集緊密，孔道變小、水分的進(jìn)出變難。熱風(fēng)干燥水分蒸騰使得魚(yú)肉組織孔道變大，并且長(zhǎng)時(shí)間高溫使組織纖維斷裂，使得水分的進(jìn)出較為容易，持水性下降。冷凍干燥過(guò)程中水分形成冰晶，體積脹大，使得魚(yú)肉組織孔道變大水分進(jìn)出較為容易，但由于凍結(jié)速率較快，冰晶形成較小[35]，同時(shí)蛋白質(zhì)的保存較好，因此持水性較好。

圖4 不同干制方法對(duì)卵形鯧鲹魚(yú)片的持水性的影響Fig.4 Effects of different drying methods on water holding of T. ovatus fillets

2.1.6 干制方法對(duì)卵形鯧鲹魚(yú)片質(zhì)構(gòu)影響

干制品的質(zhì)構(gòu)是評(píng)價(jià)其品質(zhì)的重要指標(biāo)，經(jīng)干燥的魚(yú)肉組織收縮的同時(shí)質(zhì)構(gòu)特性也會(huì)相應(yīng)改變，且質(zhì)構(gòu)變化在一定程度上影響產(chǎn)品的干燥特性。良好的質(zhì)構(gòu)性質(zhì)不僅可保持優(yōu)良的外觀，也有利于干制品的儲(chǔ)運(yùn)。而復(fù)水后魚(yú)片的質(zhì)構(gòu)特性在一定的程度上反映魚(yú)肉品質(zhì)以及保存手段的優(yōu)劣，若復(fù)水后魚(yú)肉與冰鮮魚(yú)肉的質(zhì)構(gòu)差異較小，不僅可以給人幾近新鮮魚(yú)肉的良好口感，也反映出營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的保存較為良好。如表2可看出，經(jīng)熱風(fēng)干燥和熱泵干燥加工后的魚(yú)肉硬度、彈性及咀嚼性都有一定程度的提高，且與冰鮮魚(yú)片差異顯著(P<0.05)；而冷凍干燥除硬度和咀嚼性有顯著升高外，內(nèi)聚性與彈性都有所降低，但差異不顯著(P>0.05)。這是由于溫度皆不高于60 ℃時(shí)，魚(yú)肉的結(jié)締組織被破壞程度低，在水分蒸發(fā)的同時(shí)，肌纖維逐漸收縮且緊密連接[36]；而冷凍干燥魚(yú)肉組織結(jié)構(gòu)多孔，當(dāng)受外力擠壓作用，很容易發(fā)生不可逆的形變，空隙坍塌，其質(zhì)構(gòu)特性反而不如熱泵干燥。

表2 不同干制方法對(duì)卵形鯧鲹魚(yú)片質(zhì)構(gòu)的影響Table 2 Effect of different drying methods on the texture of T. ovatus fillets

熱風(fēng)干燥魚(yú)肉經(jīng)復(fù)水后的質(zhì)構(gòu)特性較復(fù)水前有一定程度的下降，而較冰鮮魚(yú)肉有一定程度上升。其中較復(fù)水前魚(yú)肉僅硬度差異顯著，其他指標(biāo)差異不顯著，而較冰鮮魚(yú)肉僅彈性無(wú)顯著性差異(P>0.05)，其他指標(biāo)均與冰鮮魚(yú)肉差異顯著(P<0.05)。因此可看出，熱風(fēng)干燥魚(yú)肉復(fù)水前后的質(zhì)構(gòu)特性差異不大，但復(fù)水后魚(yú)肉與冰鮮魚(yú)肉相比差距較大，說(shuō)明經(jīng)過(guò)熱風(fēng)干燥魚(yú)肉發(fā)生了不可恢復(fù)的變化。這可能是由于經(jīng)60 ℃熱風(fēng)干燥，魚(yú)肉蛋白變性降解，疏水基團(tuán)暴露導(dǎo)致的[37]。

熱泵干燥魚(yú)肉經(jīng)復(fù)水后較復(fù)水前及冰鮮魚(yú)肉彈性有所升高，但差異不顯著(P>0.05)；而硬度和咀嚼性較復(fù)水前低，較冰鮮魚(yú)肉高，且差異顯著(P<0.05)。因此可以看出熱泵干燥復(fù)水后的魚(yú)肉質(zhì)構(gòu)特性介于復(fù)水前和冰鮮魚(yú)肉之間，從而也可說(shuō)明相較于熱風(fēng)干燥，熱泵干燥魚(yú)肉的可恢復(fù)性較強(qiáng)，這可能與干燥溫度有關(guān)，推測(cè)可能由于是熱泵干燥蛋白的變性降解程度較熱風(fēng)干燥魚(yú)肉低。

冷凍干燥魚(yú)肉復(fù)水后較復(fù)水前及冰鮮魚(yú)肉硬度及咀嚼性都有所降低，但較冰鮮魚(yú)肉差異不顯著(P>0.05),較復(fù)水前魚(yú)肉差異顯著(P<0.05)而內(nèi)聚性及彈性都有所上升，但兩者差異不顯著(P>0.05)。因此可看出，冷凍干燥魚(yú)肉復(fù)水后較冰鮮魚(yú)肉的質(zhì)構(gòu)特性無(wú)顯著性差異，從而也反映出冷凍干燥魚(yú)肉的可恢復(fù)性極強(qiáng)，進(jìn)一步說(shuō)明魚(yú)肉蛋白保存良好，因此在進(jìn)一步優(yōu)化真空冷凍干燥及復(fù)水工藝的基礎(chǔ)上，有希望得到復(fù)水后質(zhì)構(gòu)特性與冰鮮魚(yú)肉無(wú)異的真空冷凍干燥魚(yú)肉制品。

2.1.7 干制方法對(duì)卵形鯧鲹魚(yú)片色澤的影響

魚(yú)肉經(jīng)干燥加工后色澤都會(huì)產(chǎn)生較大的變化，如表3所示，熱風(fēng)干燥、熱泵干燥、冷凍干燥較鮮肉的色差值分別是(31.11±3.34)、(29.76±5.04)、(28.56±4.32)；而一般來(lái)說(shuō)，總色差>10說(shuō)明處理組顏色與對(duì)照組有明顯差異[38]。而不同干燥方式處理的魚(yú)肉所呈現(xiàn)的色澤又各有不同，冷凍干燥處理過(guò)的魚(yú)肉L*值最高，且與其他組之間存在顯著性差異(P<0.05)，其次是未處理組，熱風(fēng)干燥與熱泵干燥處理組無(wú)顯著性差異；a*值從高到低依次是熱風(fēng)干燥處理組、熱泵干燥處理組、冷凍干燥處理組、未處理組，且各處理組之間均存在顯著性差異(P<0.05)；就b*值和色彩飽和度C值而言，熱風(fēng)干燥處理組和冷凍干燥處理組較高，兩者之間不存在顯著性差異，但與其余2組之間存在顯著性差異(P<0.05)；由色相角H0可以看出，熱風(fēng)干燥后的魚(yú)肉呈現(xiàn)偏黃色且色系發(fā)生改變，而熱泵干燥與冷凍干燥后雖較新鮮魚(yú)肉色相角有所上升，但色系并未發(fā)生改變。現(xiàn)代研究認(rèn)為，造成魚(yú)肉色澤變化的原因有很多種，如褐變和微生物等，而褐變又分為酶促褐變和非酶褐變，一般認(rèn)為干燥引起魚(yú)肉褐變的主要原因是非酶褐變，在干燥加工過(guò)程中魚(yú)肉組織細(xì)胞內(nèi)的核苷酸鏈降解成核糖，其與氨基酸發(fā)生美拉德反應(yīng)而發(fā)生色變，較高的熱風(fēng)溫度可能加強(qiáng)了核苷酸鏈的分解作用，從而為美拉德反應(yīng)提供了較多的反應(yīng)底物，使得a*值、b*值都變化較大[39]。

表3 不同干制方法對(duì)卵形鯧鲹魚(yú)片色澤的影響Table 3 Effect of different drying methods on the color of T. ovatus fillets

2.1.8 干制方法對(duì)卵形鯧鲹魚(yú)片菌落總數(shù)的影響

菌落總數(shù)是評(píng)價(jià)產(chǎn)品品質(zhì)及預(yù)測(cè)產(chǎn)品貨架期的重要指標(biāo)，在魚(yú)肉的加工過(guò)程中,其菌落總數(shù)受溫度、濕度、氧氣等環(huán)境因素的影響會(huì)有所變化[40]。如圖5所示，經(jīng)過(guò)干燥的魚(yú)肉菌落總數(shù)都有所變化；熱風(fēng)干燥魚(yú)肉較新鮮魚(yú)肉顯著降低(P<0.05)，熱泵干燥魚(yú)肉顯著升高(P<0.05)，而冷凍干燥魚(yú)肉差異不顯著(P>0.05)。這主要是由于在溫度為60 ℃的環(huán)境下干燥24 h有助于殺滅魚(yú)肉中部分不耐熱的微生物,且干燥時(shí)水分活度較低，對(duì)微生物的生長(zhǎng)繁殖有抑制作用。然而熱泵干燥魚(yú)肉雖然處于30 ℃的環(huán)境，有助于微生物生長(zhǎng)，但較低的環(huán)境濕度及魚(yú)肉水分活度對(duì)微生物的生長(zhǎng)繁殖有所抑制，因此熱泵干燥魚(yú)肉菌落總數(shù)雖顯著升高，但未出現(xiàn)腐敗變質(zhì)現(xiàn)象。-80 ℃低溫凍結(jié)雖可使微生物暫時(shí)處于休眠狀態(tài)，但隨著溫度的升高，微生物也會(huì)再次生長(zhǎng)，而冷凍干燥幾乎全程處于低溫低氧的環(huán)境下，因此其菌落總數(shù)較新鮮魚(yú)肉差異不大。

圖5 不同干制方法對(duì)卵形鯧鲹魚(yú)片菌落總數(shù)的影響Fig.5 Effect of different drying methods on the total number of colonies of T. ovatus fillets

2.2 不同干制方法的卵形鯧鲹魚(yú)片品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)

為消除各指標(biāo)間的量綱差異，基于變異系數(shù)法對(duì)7個(gè)指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重再分配，再利用灰色關(guān)聯(lián)法及綜合性評(píng)價(jià)分析不同干燥方式對(duì)卵形鯧鲹魚(yú)片品質(zhì)的影響。如表4所示，基于變異系數(shù)法對(duì)7個(gè)指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重再分配，干燥時(shí)間、體積收縮率、復(fù)水比、持水性、復(fù)水后質(zhì)構(gòu)差、色差、菌落總數(shù)的權(quán)重分別是23%、26%、9%、3%、20%、1%、18%。

表4 各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重分析Table 4 Weights of various indicators used in comprehensive evaluation of T.ovatus

根據(jù)已測(cè)試的數(shù)據(jù)構(gòu)造參考數(shù)列T0，對(duì)各個(gè)指標(biāo)進(jìn)行無(wú)量綱化，如表5所示。根據(jù)表5結(jié)果，按公式△n(i)=|T0(i)-Tn(i)|求出參考數(shù)列與比較數(shù)列的絕對(duì)差值，得到最大差值為26.25，最小差值為0.00，結(jié)果如表6。

表5 數(shù)據(jù)無(wú)量綱化結(jié)果Table 5 Results of nondimensionalization

表6 參考序列與比較序列間的絕對(duì)差值Table 6 Absolute value between reference sequence and comparative sequence

灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)ξn(j)和加權(quán)灰色關(guān)聯(lián)度Xn按公式(11)(12)計(jì)算，結(jié)果如表7。

(11)

式中：ξn(j),各項(xiàng)指標(biāo)灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)；ξ,分辨系數(shù)，在0～1間，通常為0.5。

(12)

式中：Qn(j),表5中各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重。

由表7可知，加權(quán)關(guān)聯(lián)度排序由大到小為：冷凍干燥>熱風(fēng)干燥>熱泵干燥。對(duì)3種方法干燥后的卵形鯧鲹魚(yú)片的7個(gè)品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)項(xiàng)貢獻(xiàn)值再分配后，分析干燥方式對(duì)卵形鯧鲹魚(yú)片的各項(xiàng)指標(biāo)的聯(lián)動(dòng)影響，得到冷凍干燥最優(yōu)、熱風(fēng)干燥次之、熱泵干燥最低。綜合各方面考慮，冷凍干燥是干燥卵形鯧鲹魚(yú)片的最優(yōu)方法，其干燥時(shí)間短、形態(tài)保存較好、復(fù)水后質(zhì)構(gòu)差較小，作為一種幾近無(wú)損貯藏方法有巨大發(fā)展?jié)摿Α?/p>

表7 參考序列與比較序列的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)及加權(quán)關(guān)聯(lián)度Table 7 Grey relational coefficients between reference sequence and comparative sequence

3 結(jié)論

本研究分析熱風(fēng)干燥、熱泵干燥、冷凍干燥3種干燥方式加工卵形鯧鲹的營(yíng)養(yǎng)和品質(zhì)等變化，利用灰色關(guān)聯(lián)分析法對(duì)干燥特性、色澤、質(zhì)構(gòu)特性及生產(chǎn)周期等多項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行綜合分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn),冷凍干燥產(chǎn)品的加權(quán)關(guān)聯(lián)度最高，熱風(fēng)干燥次之，熱泵干燥最低。所以采用冷凍干燥加工卵形鯧鲹魚(yú)片，可以得到營(yíng)養(yǎng)和品質(zhì)保持最好的魚(yú)干產(chǎn)品。后續(xù)將進(jìn)一步研究如何增強(qiáng)產(chǎn)品的復(fù)水性和改善產(chǎn)品品質(zhì)、優(yōu)化冷凍干燥的工藝技術(shù)，在獲得最優(yōu)產(chǎn)品的同時(shí)降低能耗，使干制卵形鯧鲹魚(yú)片復(fù)水后與新鮮魚(yú)片品質(zhì)相近。魚(yú)片熱風(fēng)干燥后發(fā)生了不可恢復(fù)的變化，可考慮將魚(yú)片預(yù)調(diào)理及熟化后，再經(jīng)熱風(fēng)干燥制成即食魚(yú)片。而熱泵干燥干燥速率低、微生物難以控制，因此考慮可以與微波干燥相結(jié)合，在加快速率的同時(shí)起到殺菌的作用。該研究為卵形鯧鲹等養(yǎng)殖海水魚(yú)類的高值干制加工提供了技術(shù)和品質(zhì)評(píng)價(jià)依據(jù)。