荸薺粉對鯽魚魚肉的脫腥條件優化

田星慧，劉小紅，羅憶芝，汪鳳仙，劉貝，胡婷

黃岡師范學院生物與農業資源學院，經濟林木種質改良與資源綜合利用湖北省重點實驗室，大別山特色資源開發湖北省協同創新中心（黃岡 438000）

三甲胺是產生魚腥味的主要來源，常用的脫腥方法有感官掩蔽法、物理法、生物法、化學法等[1-2]。其中，感官掩蔽法指通過香辛料或其他香味物質來遮蓋魚腥味，如胡穎[3]利用天然香辛料對淡水魚進行脫腥，發現蔥姜蒜和黃酒的復合脫腥液具有很好的祛腥效果，馬凱迪等[4]采用紅茶、生姜、紫蘇的聯合脫腥工藝對紫菜鱖魚進行脫腥，發現三者的最佳添加量分別為1%，1%和4%時脫腥效果最好；物理法有包埋法、吸附法等，如錢攀等[5]分別利用活性炭吸附法、紅茶浸泡法、包埋法和酵母發酵法對美國鰱魚進行脫腥，結果發現紅茶浸泡法脫腥效果最好；生物法主要為發酵脫腥法，如張海燕等[6]利用酵母提取物和薄荷香精對鱸魚進行脫腥，結果發現兩者聯合使用具有較好的效果，但發酵過程會產生其他氣味，影響魚肉的質地和風味；化學法有酸堿法、抗氧化劑法等，如畢士川等[7]利用0.15%的CaCl2和0.15%的冰醋酸的復合脫脂溶液浸泡魚肉60 min，脫除部分脂肪和去除腥味，但容易造成化學品殘留，導致安全問題。因此，隨著消費者安全意識的增強，綠色純天然的脫腥劑越來越受到關注。

荸薺，別名馬蹄，種植歷史悠久，作為國家地理標志產品，擁有很好的發展前景[8-9]。它富含多酚、多糖、黃酮等多種活性成分[10]，具有抗菌、抗氧化、防癌等功效[11]。鯽魚為鯉科、鯽屬魚類，俗稱鯽瓜子，營養價值較好，蛋白質、鈣磷、B族維生素的含量豐富，對脾胃虛弱、痢疾、牙痛等都有很好的療效[12]。但由于鯽魚腥味較重，未經過脫腥處理，直接加熱食用或加工成魚制品，會降低其感官品質，影響食欲。在前期產品開發試驗中發現，在魚腸中添加荸薺粉可以明顯減弱魚糜制品的腥味，并有一股淡淡的荸薺香味。因此，試驗利用荸薺粉對鯽魚魚肉進行脫腥，以三甲胺值（trimethylamine，TMA）作為評價指標，在單因素試驗基礎上運用響應面法優化脫腥條件，一方面為魚及其制品的脫腥提供理論參考，另一方面為荸薺的開發和利用提供新思路。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鯽魚、荸薺（黃商明珠購物中心）；荸薺粉（由干荸薺片粉碎制得）；三氯乙酸、三甲胺（上海展云化工有限公司）；甲醛、碳酸鉀（南京維之城化學試劑有限公司）；甲苯（上海試驗試劑有限公司）；無水硫酸鈉（國藥集團化學試劑有限公司）；苦味酸（臺山市眾誠化工有限公司）。

1.2 儀器與設備

可見分光光度計（722S，中國上海菁華科技儀器有限公司）；電熱恒溫水浴鍋（HWS-28，中國常州國華電器有限公司）；電子天平（CP413）：中國奧豪斯儀器（常州）有限公司；電子天平（ML204T/02，美國梅特勒-托利多集團）。

1.3 試驗方法

1.3.1 原料處理

市售鯽魚，清洗后去骨取肉，切成1 cm3的魚塊備用。

1.3.2 單因素試驗設計

將鯽魚魚肉置于一定溫度荸薺粉溶液中浸泡一段時間后，用蒸餾水進行漂洗，測定魚肉中三甲胺含量。具體參數：稱取6份同等質量的魚肉，固定料液比1︰3（g/mL）、浸泡溫度45 ℃、浸泡時間60 min，荸薺粉濃度分別設置為0，0.1%，0.2%，0.3%，0.4%和0.5%；固定荸薺粉濃度0.3%、料液比1︰3（g/mL）、浸泡時間60 min，浸泡溫度分別設置為25，30，35，40，45和50 ℃；固定荸薺粉濃度0.3%、料液比1︰3（g/mL）、浸泡溫度45 ℃，浸泡時間分別設置為20，40，60，80，100和120 min；固定荸薺粉濃度0.3%、浸泡溫度45 ℃、浸泡時間60 min，料液比分別設置為1︰1，1︰2，1︰3，1︰4，1︰5和1︰6（g/mL）。

1.3.3 響應面法優化試驗設計

通過單因素試驗確定最適參數，以荸薺粉濃度、浸泡溫度、浸泡時間、料液比為自變量，以三甲胺含量為響應值，用Box-Behnken法設計四因素三水平[13]的試驗方案，得出荸薺粉脫腥的最佳條件。試驗設計方案見表1。

表1 工藝參數優化試驗設計方案

1.3.4 三甲胺的測定

參考張淼等[14]的方法進行測定。首先繪制三甲胺標準曲線，然后按照文獻中的步驟測定脫腥處理后的鯽魚魚肉中的三甲胺含量。

1.3.5 腥味感官評價分析

選擇20人（10男10女），對已經過脫腥處理的鯽魚肉塊進行感官評定。感官評分采用60分值，劃分為5個等級。評分標準如表2所示。

表2 脫腥效果感官評定分數

2 結果與分析

2.1 單因素試驗

2.1.1 荸薺粉濃度對脫腥效果的影響

從圖1可見，鯽魚魚肉中三甲胺含量隨荸薺粉濃度的增加而逐步降低，荸薺粉濃度超過0.3%時，魚肉中三甲胺含量開始呈現上升趨向。剖析原因是荸薺粉中含有的黃酮、多酚等有效成分與水充分接觸會產生濃郁特殊的香氣[15]，在一定程度上遮蓋了魚肉的腥味，但荸薺粉濃度過高時，魚肉自身就會殘留較重的荸薺粉味，也因此掩蓋部分魚肉本身的鮮美[6]。因此，選擇荸薺粉濃度0.3%進行后續試驗。

圖1 荸薺粉濃度對鯽魚魚肉中三甲胺含量的影響

2.1.2 浸泡時間對脫腥效果的影響

從圖2可以看出，鯽魚魚肉中三甲胺含量隨浸泡時間的增加而逐步降低，浸泡時間到達60 min時，三甲胺含量降到最低。之后隨時間的增長，三甲胺含量開始遲緩上升。剖析原因，可能是魚肉在脫腥液中浸泡時間過長，會造成魚肉自身黏度增大，表面組織松散變化[15]，并且隨著浸泡時間的增加，荸薺粉中的多酚類活性成分逐漸氧化失效，脫腥效果減弱[16]。因此，選擇浸泡時間60 min進行后續試驗。

圖2 浸泡時間對鯽魚魚肉中三甲胺含量的影響

2.1.3 浸泡溫度對脫腥效果的影響

如圖3所示，鯽魚魚肉中三甲胺含量隨浸泡溫度的升高而下降，浸泡溫度升高至45 ℃時，魚肉中三甲胺含量最小，溫度持續升高，三甲胺含量增加。剖析原因，是由于荸薺粉中的多酚對三甲胺的分解有抑制作用，浸泡溫度升高會降低抑制作用。此外，溫度過高會使魚肉風味物質流失嚴重[5]，荸薺粉也會包藏部分魚肉自身的味道。因此，選擇浸泡溫度45 ℃進行后續試驗。

圖3 浸泡溫度對鯽魚魚肉中三甲胺含量的影響

2.1.4 料液比對脫腥效果的影響

如圖4所示，鯽魚魚肉中三甲胺含量隨著料液比中液體占比的升高而先減少后又逐漸上升，在料液比至1︰3（g/mL）時，魚肉中三甲胺含量最低，腥味最弱。剖析原因，是由于溶劑含量的提高使魚肉和溶液接觸的機會增加，可以更有效地去腥[6]。因此，選擇料液比1︰3（g/mL）進行后續試驗。

圖4 料液比對鯽魚魚肉中三甲胺含量的影響

2.2 響應面法優化工藝參數試驗結果

采用Design-Expert 8.0.6.1軟件進行試驗設計，試驗結果見表3。

表3 Box-Behnken試驗設計及結果

通過統計分析軟件Design Expert 8對試驗的結果進行分析，建立三甲胺的二次響應回歸模型，并對其進行優化。綜合后的分析結果如表4所示。

表4 響應面回歸模型結果方差分析

通過對響應面試驗結果的分析，得出三甲胺對荸薺粉濃度（A）、浸泡時間（B）、浸泡溫度（C）、料液比（D）的多次二項回歸方程：三甲胺含量=32.81-1.04A+0.55B+0.39C-0.062D+1.81AB+0.15AC-0.96AD+0.66BC-0.057BD+0.98CD+3.66A2+2.29B2+1.70C2+3.02D2。

對該模型進行方差分析，由表4可知：P＜0.001，說明響應面回歸模型有顯著水平；失擬項=0.573 5＞0.05，表現為不顯著，說明實際測量值與回歸模型能較好擬合，試驗誤差小；C.V.=0.68%，說明置信度較高。在回歸方程中，P值可用于判斷試驗因素的影響大小，P值越小，其影響因素也越重要，所以A、B、C、AB、AD、BC、CD、A2、B2、C2和D2對Y值影響高度顯著，而D、AC、BD對Y值的影響不顯著。由方差結果分析可得，影響鯽魚脫腥因素的主次順序表現為（A）荸薺粉濃度＞（B）浸泡時間＞（C）浸泡溫度＞（D）料液比。

2.3 響應面交互作用分析

在各主要因素中間的交互因素的響應面圖中，直接反映4個主要因素彼此間的互相聯系。通過3D圖，研究曲面的斜坡度，可以確定2個因素對響應值的直接影響程度，斜坡越陡，則代表該因素對鯽魚肉的脫腥效果的直接影響程度越大，2個因素相互影響效果越顯著。等高線越接近橢圓，說明這2個因素的交互協同作用對鯽魚肉的去魚腥味效果產生的直接影響的程度就越大。通過圖5中可對試驗過程中4個因素的相互作用及對脫腥效果的影響進行分析與評價，從而確定鯽魚脫腥效果的最佳脫腥條件。

從圖5（a）可以看出，與B相比，A響應面坡度較陡，說明對鯽魚肉去腥效果的影響大小為A＞B。從圖（b）可以看出，與C相比，A響應面坡度較陡，說明對鯽魚肉去腥效果的影響大小為A＞C。從圖5（c）可以看出，與D相比，A響應面坡度較陡，說明對鯽魚肉去腥效果的影響大小為A＞D。從圖5（d）可以看出，與C相比，B響應面坡度較陡，說明對鯽魚肉去腥效果的影響大小為B＞C。從圖5（e）可以看出，與D相比，B響應面坡度較陡，說明對鯽魚肉去腥效果的影響大小為B＞D。從圖5（f）可以看出，與D相比，C響應面坡度較陡，說明對鯽魚肉去腥效果的影響大小為C＞D。因此，影響鯽魚脫腥因素的主次順序為A＞B＞C＞D，與方差分析結果相一致。

2.4 模型驗證

利用Design Expert軟件進行分析，得到荸薺粉對鯽魚魚肉的最佳脫腥條件：荸薺粉濃度0.32%，浸泡時間56.36 min，浸泡溫度44.48 ℃，料液比1︰3.06（g/mL），三甲胺含量的預測值是32.63 mg/kg。在實際試驗中，為提高試驗的可操作性，對工藝參數進行調整：荸薺粉濃度0.3%，浸泡時間60 min，浸泡溫度45 ℃，料液比1︰3（g/mL），在此條件下進行3次重復試驗，三甲胺含量值為32.60±0.05 mg/kg，該結果接近預測值，說明該模型結果可靠，可用于鯽魚脫腥條件優化工藝的研究。

2.5 腥味感官評價結果

對在最佳脫腥條件下處理的鯽魚魚肉進行腥味感官評定，其得分為56.33±2.08分，與不經任何脫腥處理的鯽魚魚肉得分（9.33±1.15分）相比，其腥味明顯減弱，且煮熟后的鯽魚魚肉無腥味。以上結果表明荸薺粉是一種較好的脫腥劑。

3 結論

試驗研究荸薺粉對鯽魚魚肉的最適脫腥條件，可以看出荸薺粉對鯽魚魚肉有較明顯的去腥效果，且最佳脫腥條件為荸薺粉濃度0.3%、浸泡時間60 min、浸泡溫度45 ℃、料液比1︰3（g/mL），在此條件下，三甲胺含量為32.63 mg/kg，鯽魚魚肉的腥味明顯減弱，腥味感官評分最高。試驗不僅為鯽魚的脫腥找到一種新型材料，也有利于拓展荸薺的開發空間、提升荸薺的利用價值。