干制工藝對鰱魚品質及晚期糖化終末產物含量的影響

欒傲男 王傳洋 俞 健 王發祥 劉永樂 李向紅 李 彥

(1. 長沙理工大學食品與生物工程學院，湖南 長沙 410114；2. 湖南康寶萊蕾碩天然產物有限公司，湖南 長沙 410100)

鰱魚(Hypophthalmichthysmolitrix)又名白鰱、鰱子，價格低廉。據統計[1]，2020年中國鰱魚養殖產量達381.29萬t，占全國淡水魚產量的12.34%[1]。鰱魚富含易于人體消化吸收的礦物元素、維生素、DHA、EPA等；但因刺多、口感差及土腥味重，嚴重影響了鰱魚直接食用品質[2-3]，因此多被加工成魚糜、干制品。

風干魚制品因獨特的口感和風味及方便食用的特點而受消費者喜愛，加工過程中經腌制、干燥處理，減少了水分，降低了酶活性，抑制了微生物的生長，延長了保質期；還會形成由蛋白質和脂類水解、氧化、美拉德等反應產生的風味。Ana等[4]研究發現，使用含鹽量較低的鹽水腌制時，鰭魚鹽漬干魚的干燥時間變短，質地變得柔軟，咸魚干產量提高； Wan等[5]研究發現，干燥溫度對草魚片干燥動力學影響最顯著，草魚熱風干燥的最佳溫度為50 ℃；Zhang等[6]研究表明真空冷凍干燥方式最好，但其干燥成本較高。

畜、禽、魚肉類食品中由于富含蛋白質、脂肪(尤其是不飽和脂肪)、還原糖等，在貯藏及加工過程中發生蛋白質氧化、脂肪氧化、美拉德反應所產生的香氣以及顏色變化最后決定了魚干的品質，但也產生較高含量的晚期糖化終末產物(AGEs)，存在潛在的安全隱患[7]。AGEs主要包含羧甲基賴氨酸(CML)、羧乙基賴氨酸(CEL)、吡咯素等。食品中AGEs形成與其組成成分、加工工藝等密切相關，而較高的NaCl含量可能會促進加熱過程中AGEs的生成[8]。Li等[9]發現用鹽和聚磷酸鹽處理的肉類可能會導致AGEs濃度增加和蛋白質氧化。魚加工食品在烘烤、蒸煮、煎炸等高溫加工中易促進AGEs的形成。Tavares等[10]發現烘烤、煎炸對AGEs形成的促進作用高于蒸煮處理；Assar等[11]發現牛肉中AGEs含量隨熱處理程度的增加而增加。然而，目前國內外有關不同工藝生產的風干魚制品中AGEs含量的研究尚未見報道。

研究擬通過感官評價、復水率的變化，考察腌制鹽質量分數、腌制溫度、腌制時間和風干溫度對鰱魚魚干制品食用品質的影響，以復水率、色差、質構及電子鼻進一步研究及確定加工工藝對魚干制品理化指標的影響，并分析不同工藝條件下魚干的AGEs含量水平，以期為優化風干鰱魚的加工工藝和食用品質及安全控制提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

鰱魚：白鰱，市售；

食鹽：湖南省湘澧鹽化有限責任公司；

鹽酸、氨水、硼酸等：分析純，國藥集團化學試劑有限公司；

甲醇、甲酸、乙酸銨：色譜純，北京百靈威科技有限公司；

AGEs標準品和內標物：純度均為98%，加拿大Toronto Research Chemicals公司。

1.1.2 主要儀器設備

分析天平:AUY120型，日本島津公司；

粉碎機:JYL-C012型，九陽股份有限公司；

手持均質機：IKAT10型，德國IKA公司；

電熱鼓風干燥箱：DHG-9145A型，上海精宏實驗設備有限公司；

電子鼻測定儀：PEN-3型，德國AIRSENSE公司；

質構儀:TA.XT.plus型，英國Stable Mico System公司；

色差儀：WSC-S型，上海儀電物理光學儀器有限公司；

電熱恒溫水浴鍋：DK-98型，天津泰斯特儀器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 鰱魚魚干的制備

鰱魚→去皮、去頭、去內臟→分割切塊(3 cm×3 cm×2 cm)→洗凈瀝干→腌制[m鰱魚∶V水=1∶5 (g/mL)]→干燥→成品

1.2.2 腌制鹽質量分數對魚干品質的影響 固定腌制時間5 h，腌制溫度25 ℃，風干溫度45 ℃，風干時間24 h，考察腌制鹽質量分數(0%，3%，9%，15%)對感官評分和復水率的影響。

1.2.3 腌制時間對魚干品質的影響 固定腌制鹽質量分數9%，腌制溫度25 ℃，風干溫度45 ℃，風干時間24 h，考察腌制時間(1，2，3，5 h)對感官評分和復水率的影響。

1.2.4 腌制溫度對魚干品質的影響 固定腌制鹽質量分數9%，腌制時間3 h，風干溫度45 ℃，風干時間24 h，考察腌制溫度(25，4 ℃)對感官評分和復水率的影響。

1.2.5 風干溫度對魚干品質的影響 固定腌制鹽質量分數9%，腌制時間3 h，腌制溫度25 ℃，風干時間24 h，考察風干溫度(30，40，50，60 ℃)對感官評分和復水率的影響。

1.2.6 風干時間對魚干品質的影響 固定腌制鹽質量分數9%，腌制時間3 h，腌制溫度25 ℃，風干溫度45 ℃，考察風干時間(24，36，48 h)對感官評分和復水率的影響。

1.2.7 正交試驗設計 根據單因素試驗，以腌制溫度、腌制時間、風干溫度和風干時間為因素，設計四因素三水平的正交試驗優化風干鰱魚魚制品的加工工藝。

1.2.8 感官評價 鰱魚干制品以色澤、氣味、口感和組織形態為檢驗項目進行綜合評分。由10名品評員組成固定的感官評價小組，參照表1進行評定。

表1 感官評分標準Table 1 Sensory scoring criteria

1.2.9 水分含量測定 按GB 5009.3—2016執行。

1.2.10 復水率測定 稱取一定量的魚干樣品于30 ℃水中，靜置40 min，除去表面水分，稱重，按式(1)計算復水率[12]。

(1)

式中：

X——復水率，%；

m2——復水后的質量，g；

m1——干制魚片的質量，g。

(2)

式中：

ΔE——總色差值；

L*、a*和b*——干制樣品的亮度值、紅度值和黃度值；

1.2.12 質構分析 用TA-XT Plus質構分析儀的TPA模式在室溫條件下測量樣品的硬度、彈性以及咀嚼性。將樣品切成2 cm×2 cm×0.5 cm左右的圓柱體，選用P/36R探針，測前速度3.00 mm/s；測試速度1.00 mm/s；測后速度3.00 mm/s；壓縮度50%；觸發力0.049 N。

1.2.13 電子鼻 準確稱取5 g絞碎的魚肉置于頂空進樣瓶中，室溫靜置30 min，頂空進樣，每組樣品平行測定3次。傳感器自清洗120 s；樣品準備時間15 s，測定時間120 s，載氣流速350 mL/min。10種傳感器的性能描述見表2。

表2 PEN3電子鼻傳感器陣列及其性能Table 2 PEN3 electronic nose sensor array and its performance characteristics

1.2.14 CML、CEL含量測定 參照Sun等[13]的方法。

1.2.15 數據處理 所有試驗均至少重復3次，結果以平均值±標準差表示。使用Origin 9.1軟件進行繪圖，使用SPSS 26.0軟件對數據進行顯著性和相關性分析，P<0.05 表示有顯著性差異。

2 結果與分析

2.1 加工條件對魚干制品食用品質的影響

2.1.1 腌制鹽質量分數 由表3可知，隨著腌制鹽質量分數的增大，魚干制品復水率呈下降趨勢，是因為腌制過程中會發生細胞失水、蛋白質和脂肪的分解[14]。感官得分先升后降，在9%的腌制鹽質量分數下得分為86分。腌制鹽質量分數較低，產品水分含量較高，無法有效地抑制微生物生長繁殖，易造成腐敗現象，不利于貯藏；而腌制鹽質量分數較高也會使得產品咸味過重，質地較硬，影響口感。

表3 腌制鹽質量分數對魚干制品品質的影響Table 3 Effects of pickling concentration on the quality of dried fish

2.1.2 腌制時間 由表4可知，復水率在腌制時間為5 h時最低。隨著腌制時間的延長，鹽水的飽和度較高，魚肉不斷失水，肌肉結構被破壞，導致復水率降低。從魚肉咸味角度看，腌制鹽度越高，魚肉咸味越重。腌制5 h內魚肉的香氣和口感均能得到較高的感官分值，說明從食用角度上來說，采用9%食鹽水腌制鰱魚的腌制時間最好保持在5 h以內，與趙志霞等[15]的結論相似。

表4 腌制時間對魚干干制品品質的影響Table 4 Effects of pickling time on the quality of dried fish

2.1.3 腌制溫度 由表5可知，較高的腌制溫度得到的魚干制品的復水率略高于低溫腌制組，較高的復水率反映了魚干制品有著良好的品質：組織狀態破壞程度低及生物學特性保持較好。感官評價結果表明低溫腌制與室溫腌制的產品形態較好，但魚風味較淡。

表5 腌制溫度對魚干干制品品質的影響Table 5 Effects of pickling temperature on the quality of dried fish

2.1.4 風干溫度 由表6可知，隨著風干溫度的升高，魚干制品的復水率逐漸下降。當風干溫度為60 ℃時，魚干制品復水效果較差，組織復水后易松散。當風干溫度為50 ℃時，魚干制品的感官評分最高。當風干溫度由30 ℃增加至50 ℃時，其感官評分逐漸升高，風干溫度較低時，魚干制品的水分含量較高；風干溫度升高，水分含量下降，與此同時脂肪氧化加快，溫度過高，脂肪過度氧化會產生不良氣味，且魚干制品表面硬化嚴重，產品口感變差，感官得分低。因此，風干溫度過低或過高都不利于魚干制品的感官評價和產品貯藏。

表6 風干溫度對魚干干制品品質的影響Table 6 Effects of drying temperature on the quality of dried fish

2.1.5 風干時間 由表7可知，風干時間延長，魚干制品的復水率下降。較長的風干時間下，魚干制品的復水率較低，產品品質低于短時間風干組。風干時間較短，魚干制品水分無法充分流失，脂肪氧化程度低，不利于風干制品特殊香味的產生；風干時間越長，水分逸散越充分。適宜的風干時間有利于降低魚干制品貯藏，但風干時間過長會造成產品過硬，表面收縮嚴重，影響魚干品質。

表7 風干時間對魚干干制品品質的影響Table 7 Effects of drying time on the quality of dried fish

2.2 鰱魚魚干制品加工工藝優化

2.2.1 正交試驗 在單因素試驗基礎上，采用正交試驗優化鰱魚魚干制品的加工工藝條件，各因素水平見表8，試驗設計及結果見表9。

表8 正交試驗因素水平表Table 8 Orthogonal test factors and level table

由表9可知，各因素對鰱魚制品感官評分的影響順序為腌制鹽質量分數>風干溫度>腌制時間>風干時間，其最佳工藝條件為A2B2C3D2，即腌制鹽質量分數9%，腌制時間3 h，風干溫度60 ℃，風干時間24 h，在此加工條件下得到的魚干制品色澤金黃，魚香味濃，咸淡適中，形態整齊且口感較好。

表9 正交試驗方案與結果Table 9 Orthogonal test scheme and results

各因素對鰱魚制品復水率的影響順序為腌制時間>風干時間>風干溫度>腌制鹽質量分數，其最佳工藝條件為A1B3C2D2，即腌制鹽質量分數3%，腌制時間5 h，風干溫度45 ℃，風干時間24 h，較高的干燥溫度使魚干表面產生一層硬殼以及較為緊密的組織結構[16]，在此加工條件下得到的魚干制品復水率最優，其物化性質和組織結構均滿足加工工藝下的魚干制品的品質要求。

2.2.2 魚干色澤的變化 由表10可知，樣品5的L*值略高于空白組，可能與肉表面滲出汁液有關，由于汁液對光反射能力的加強，造成魚肉的亮度增加[17]。a*值代表魚肉的紅度，經腌制、干燥處理后a*值有所降低，可能是溫度較高導致肌肉中血紅蛋白和肌紅蛋白因加熱降解形成灰褐色的色素[18]。b*值的增大表明加工后，魚塊的顏色明顯變黃，呈金黃的色澤，脂質氧化程度增加。此外，不同的加工條件對魚干制品的a*值影響較小，但對L*、b*、△E等均有一定的影響(P<0.05)。這與熱風干燥條件下魚肉的色澤變化保持一致[19-20]。

表10 不同加工工藝下魚干的色差?Table 10 Analysis of color difference of dried fish with different processing techniques

2.2.3 魚干質構的變化 由表11可知，不同加工工藝下魚干制品的硬度、彈性、黏聚性、膠著度均有所不同，說明不同加工條件對魚干品質結構有一定的影響。與鮮魚肉相比，樣品5的黏聚性無顯著性變化，硬度、膠著度、彈性均有顯著增加(P<0.05)，可能是樣品5加工條件下魚干制品蛋白質變性降解，肌原纖維斷裂，從而導致魚干變硬，皺縮，進而導致樣品硬度和咀嚼度增加。同時，Serra等[21]發現肉制品的硬度、咀嚼性等質構指標與其水分含量呈負相關，進而受干燥溫度、干燥時間影響最大。

表11 不同加工工藝下魚干的質構特性?Table 11 Charges on the texture of dried fish with different processing techniques

2.2.4 魚干電子鼻分析 由圖1可知，揮發性成分貢獻率最大的是7號(W1W)和9號(W2W)傳感器，分別對硫化物、含硫化合物和芳香族化合物、有機硫化物敏感。樣品5對5號傳感器的響應值最大，從空白組的1.2增加至5.7；對7號傳感器的響應值也最大，從1.13增至4.5，說明腌制鹽質量分數9%，腌制時間3 h，風干溫度60 ℃，風干時間24 h下，魚干制品風味物質保留較好。

圖1 干制鰱魚的雷達響應圖Figure 1 Radar response diagram of dry silver carp

由圖2可知，第一主成分的貢獻率為90.07%，第二主成分的貢獻率為8.70%，總貢獻率達98.77%，即檢測結果基本能夠包含所有的氣味信息；樣品5響應值的特征區域較遠，說明樣品5與其他組的氣味差異明顯，風味較好。

圖2 干制鰱魚的PCA分析圖Figure 2 PCA analysis diagram of dry silver carp

2.2.5 魚干的AGEs含量水平 基于感官評價、色差、質構及電子鼻的分析，與鹽質量分數為3%，9%的魚干相比，鹽質量分數為15%的魚干的復水性以及感官評分較差因此對腌制鹽質量分數為3%和9%工藝下的魚干進行AGEs含量分析。由圖3可知，鹽質量分數為3%腌制的魚干的CML含量為5.26～61.79 mg/kg，CEL含量為6.02～52.24 mg/kg；鹽質量分數為9%腌制的魚干的CML含量為14.18～42.49 mg/kg，CEL含量為18.19～32.48 mg/kg，與安婧等[22]的結果類似。加工方法、加熱溫度以及肉的形狀都會影響AGEs的生成[23]。而不同的腌制鹽質量分數、風干溫度以及干燥時間會對AGEs的生成產生不同的影響。雖然目前沒有關于食品中AGEs含量的監管指示，但普遍認為通過飲食攝入AGEs會增加血液中AGEs含量，在體內蓄積，引起諸多與AGEs相關的慢性疾病，如糖尿病、動脈粥樣硬化、晚期腎病和阿爾茲海默癥等。研究[24]表明，這些非代謝性化合物的日攝入量限值為10～12 g，因采用鹽質量分數為3%和9%腌制并干燥的魚干不會對人體造成潛在的風險，并且得到了良好的品質與口感。

圖3 不同工藝干制鰱魚的AGEs含量Figure 3 AGEs content of dried silver carp by different processing techniques

當鹽質量分數為3%時，隨著腌制時間的增長，風干溫度的提高以及風干時間的延長，AGEs含量逐漸增加。其中3號的CML含量高達61.80 mg/kg，CEL含量高達52.24 mg/kg，大約是對照組的12～13倍。隨著含鹽量的增加，CML和CEL含量呈上升趨勢，NaCl促進肌肉組織鐵離子的釋放，從而加速蛋白質和脂質的氧化[23]，形成更多的AGE。當鹽質量分數為9%時，腌制的魚干呈現出相似的趨勢，但6號的CML含量為42.49 mg/kg，CEL含量為32.48 mg/kg。9號的干燥處理程度比3號小，因此含量比3號的少，與Niu等[25]的研究一致。隨著風干溫度的升高，美拉德反應、蛋白質和脂肪氧化反應加速，促進AGEs或其活前體物形成，從而增加AGEs含量[26]。腌制鹽質量分數、腌制時間結合風干溫度及風干時間對AGEs形成的影響是復雜的，但鹽質量分數和風干溫度的提高均會對AGEs的生成有促進作用，風干溫度與鹽質量分數相比其對AGEs的影響較小。綜上，魚干的含鹽量越高，魚干成品的AGEs含量越大。

3 結論

對不同加工工藝條件下風干鰱魚制品的復水率、色差、質構及電子鼻進行了測定。結果表明，在鰱魚魚干工藝優化過程中，腌制鹽質量分數和風干溫度對鰱魚魚干制品的感官評定具有顯著影響(P<0.05)。最優工藝組合為腌制鹽質量分數9%，腌制時間3 h，風干溫度60 ℃，風干時間24 h，此時魚干制品的風味物質保留較好，色澤金黃，魚香味濃，咸淡適中，形態整齊且口感較好。隨著含鹽量的增加，晚期糖化終末產物生成水平提高，鹽質量分數和風干溫度的提高均對晚期糖化終末產物的生成有促進作用。鰱魚干制過程中AGEs形成的潛在促進作用的機理有待進一步明確。此外，鰱魚干制過程中對蛋白質、脂肪氧化的影響，以及氧化與AGEs形成的相關性尚待研究，這些研究將有助于預測鰱魚在不同的工藝條件下AGEs的形成規律，對鰱魚干的食用安全控制提供基礎數據和技術支持。