姜、蒜、香菜水提液對羅非魚片腥味的影響及脫腥配方優化

黃 卉，郝淑賢, ，李來好，吳燕燕，趙永強,2，岑劍偉，魏 涯，相 歡

（1.中國水產科學研究院南海水產研究所，國家水產品加工技術研發中心，農業農村部水產品加工重點實驗室，廣東廣州 510300；2.三亞熱帶水產研究院，海南省深遠海漁業資源高效利用與加工重點實驗室，海南三亞 572018）

淡水魚腥味的來源主要是養殖環境中水生生物、微生物及其代謝產物的吸附[2]，以及自身脂肪氧化的結果[3]，貯藏期間魚肉在微生物作用下導致的品質變化也是腥味的來源之一[4]。常用的脫腥方法有物理吸附法、化學脫腥法和生物脫腥法，針對不同的腥味來源具有各自的作用優勢[5]。近年來，天然產物來源的脫腥劑受到廣泛關注。迷迭香、葡萄籽、鼠尾草、百里香、茶葉等提取物對魚類腥味的抑制都有相關的研究。黃丕苗等[6]研究發現迷迭香提取物能去除白鰱主要腥味物質；Guan 等[7]研究了葡萄籽、鼠尾草對冷藏帶魚魚丸的腥味等揮發性成分有明顯的抑制作用；Khalafalla 等[8]發現百里香提取物和迷迭香提取物可提高冷藏羅非魚的感官特性；劉方芳等[9]發現利用紅茶處理胭脂魚能減弱腥味、改善風味。采用天然來源的調料和香料掩蓋魚腥味，具有脫腥效果好、成本低、食用安全的特點，吳燕燕等[10]報道了香菜和香茅可有效脫除鮮鱸魚魚片腥味。但如何將天然物質用于水產品加工中的腥味脫除，以及天然物質對羅非魚片的脫腥作用尚少有報道。

本文采用姜、蒜、香菜對羅非魚片進行脫腥處理，研究三種提取液浸泡對羅非魚片腥味值、硫代巴比妥酸值及菌落總數的影響，得到三種提取液的復合脫腥配方，為羅非魚產品加工提供研究基礎，對提高羅非魚加工率具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

鮮活羅非魚（600±50 g）、新鮮姜、蒜、香菜 廣州市華潤萬家超市；PCA 營養瓊脂 廣東環凱生物科技有限公司；2-硫代巴比妥酸、三氯乙酸、氯仿分析純，廣州化學試劑廠。

LDZX-75KBS 型立式壓力蒸汽滅菌器 上海申安醫療器械廠；SPX 型智能生化培養箱 寧波江南儀器廠；DZ500/2D 真空包裝機 溫州新泰包裝機械廠；D-78224 超聲波清洗儀 德國艾爾瑪公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 姜、大蒜、香菜提取液的制備 根據Cao 等[11]的方法略作修改。將姜、蒜、香菜等材料清洗干凈，瀝干，各稱取100 g 與200 mL 蒸餾水混合均勻，勻漿，定容至500 mL，40 ℃超聲處理30 min（200 W，40 kHz），真空抽濾后將濾液定容至1 L，得到質量濃度為100 g/L 的提取液原液。原液按比例稀釋后可配制成質量濃度為10、8、6、4、2 g/L 的稀釋液。

1.2.2 單因素實驗 羅非魚敲擊致死后，每條魚取兩片魚片（約20 cm×11 cm），分別用不同濃度的姜、蒜、香菜提取液（0、2、4、6、8、10 g/L）以料液比1:3（w:w）浸泡25 min，取出瀝干后真空包裝。以感官評定、硫代巴比妥酸值和菌落總數為指標測定腥味變化、脂肪氧化情況和微生物生長情況，以0 g/L的樣品組為空白組，分別于浸泡包裝后（0 d，新鮮浸泡魚片）和4 ℃貯藏后（5 d，貯藏魚片）測定。

1.2.3 響應面優化試驗 綜合單因素實驗結果，根據Box-Behnken 設計原理，以姜、蒜、香菜提取液的濃度為自變量，以魚片浸泡后的感官評定的腥味值為響應值設計實驗，研究各自變量及其交互作用對羅非魚片的脫腥效果，優化脫腥配方。利用Design Expert 12.0 對結果進行回歸擬合及方差分析，因素水平設計如表1 所示。

表1 響應面試驗因素及水平Table 1 Factors and levels for response surface test

1.2.4 感官評價 參考趙萍等[3]的方法，略作修改。將樣品于100 ℃條件下蒸5 min，放入白瓷盤中。感官評定人員剪開包裝袋后通過氣味及品嘗樣品進行評分，以腥味值為主要指標。感官評價人員由10 名經過專業培訓的人員組成，評價過程獨立完成。感官評分標準見 表2，腥味值的范圍0～5 分，分值越低，說明脫腥效果越好。

表2 感官評分標準Table 2 Scoring stand of sensory test

1.2.5 硫代巴比妥酸值（Thiobarbituric acid-reactive substances，TBARS）測定 根據Yarnpakdee 等[12]的方法測定，略作修改。將5 g 魚肉切碎，與25 mL硫代巴比妥酸溶液（0.375 g/L 硫代巴比妥酸，15 g/L三氯乙酸，0.25 mol/L HCl）4 ℃下均質30 s，4 ℃下振蕩30 min，沸水浴10 min，冷卻后4 ℃下3600 r/min離心20 min，取上清液，于532 nm 處測量吸光度。以濃度為0 至6 mg/L 的1,1,3,3-四甲氧基丙烷為標準溶液測量吸光度后繪制標準曲線，標準曲線方程為y=0.4158x-0.0081（R2=0.9997），結果以丙二醛（（Malondialdehyde，MDA）含量來表示。

四個少年緊緊地握著彼此的手，身體中的內息由各自的丹田里煥發出來，流動在他們的身體之間，如溪丘與河山，回應著回旋的聲浪，或如沃冰雪，或如入洪爐，也許接下來的大音，就會讓血沖出經脈，沖出百會穴，血箭一般，濺射到他們頭頂的花朵上，但少年們心意已決，并不害怕。

1.2.6 菌落總數的測定 參照GB 4789.2-2016《食品微生物學檢驗菌落總數測定》。

1.3 數據處理

采用Excel 軟件進行數據處理、顯著性分析及作圖，Design Expert 12.0 軟件進行響應面分析。

2 結果與分析

2.1 姜、蒜、香菜提取液對羅非魚片感官評價的影響

由圖1 可知，新鮮羅非魚片經姜、蒜、香菜提取液處理后，腥味均得到顯著改善（P＜0.05）。經不同濃度姜、蒜、香菜提取液處理的羅非魚片在浸泡后和4 ℃貯藏5 d 后，相較于未處理的羅非魚片（0 g/L），腥味值顯著降低（P＜0.05）。相對于浸泡后即時感官評定的羅非魚片，4 ℃貯藏5 d 后的羅非魚片中整體的腥味可接受度略低，這是由于魚肉貯藏過程中因生化反應和微生物作用產生不愉快氣味。在每種提取液處理的魚片中，腥味值隨處理濃度的增加而降低，因此適當提升提取液的濃度有助于提高對羅非魚腥味的掩蓋作用，但是過高的濃度會帶入明顯的提取液本身的風味，導致產品可接受度下降。因此，姜、蒜、香菜在處理濃度為6～8 g/L 時腥味值較低，感官評價較好。姜、蒜、香菜提取液的去腥主要是通過浸泡等工藝處理魚體，利用特有的風味成分掩蓋魚體腥味，如大蒜中的蒜氨酸、生姜中的姜精油和姜辣素等[13]。姜、蔥、蒜等香辛料在大西洋鯖魚[14]、白鰱魚[15]、草魚[16]、小黃魚[17]等水產品的脫腥中也有應用，對腥味的掩蓋效果較好且被廣泛應用。

圖1 姜、蒜、香菜提取液對羅非魚片腥味值的影響Fig.1 Effects of different extracts on the evaluation of fishy of tilapia fillets

2.2 姜、蒜、香菜提取液對羅非魚魚片硫代巴比妥酸值的影響

脂肪氧化是魚肉產生腥味的主要原因之一[18]。丙二醛是魚肉中的多不飽和脂肪酸氧化產生的代謝產物，是評估脂肪氧化程度的常用指標，也是評估魚肉氣味惡化的重要指標[19]。由圖2 可知，在新鮮浸泡羅非魚片中，三種提取液對TBARS 的影響均無顯著性差異（P＞0.05）。羅非魚片冷藏5 d 后，對照組（0 g/L組）的TBARS 從0.091 g/kg 增加到0.323 g/kg，而經姜、蒜、香菜提取液處理的羅非魚片的TBARS 增幅明顯放緩，其中蒜提取液處理組的抑制效果最好，香菜提取液處理組效果最差。姜、蒜、香菜提取液的最佳抑制濃度皆為8 g/L。據報道，姜中的多酚化合物（6-姜酚及衍生物）可抑制鴨肉中脂肪氧化物質的產生[20]；大蒜中的有機硫化物可顯著延緩牛肉中氧合肌紅蛋白和脂質的氧化[21]；香菜水提液具有還原活性，可螯合鐵離子，清除自由基等，從而抑制脂質氧化[22]，本實驗結果與上述文獻相似。

圖2 姜、蒜、香菜提取液對羅非魚魚片TBA 的影響Fig.2 Effects of different extracts on TBA of tilapia fillets

2.3 姜、蒜、香菜提取液對羅非魚片菌落總數的影響

由圖3 可知，與對照組（0 g/L）比，新鮮羅非魚片在姜、蒜、香菜提取液處理后，菌落總數并無明顯變化（P＞0.05）。但羅非魚片在4 ℃冷藏5 d 后，處理組中的較高濃度（8～10 g/L）的大蒜提取液可以顯著抑制微生物的生長（P＜0.05）。姜、蒜、香菜提取液最適的抑菌濃度為8、8、10 g/L，蒜提取液的抑菌效果最好，香菜提取液的抑菌效果最差。Sivasothy 等[23]報道姜中的山奈酚、姜黃素等不僅具有抗氧化性，還具有抑菌作用。蒜水提物對肉制品中主要食源性病原體（大腸桿菌和金黃色葡萄球菌）生長具有有效的抑制作用[24]。

圖3 不同提取物對羅非魚片菌落總數的影響Fig.3 Effects of different extracts on the number of colonies of tilapia fillets

2.4 響應面法優化姜、蒜、香菜提取液對羅非魚片的脫腥配方

2.4.1 響應面優化結果 采用Box-Behnken 實驗設計方法，在單因素實驗的基礎上，選擇姜、蒜、香菜的提取液濃度為自變量，腥味值為響應值，對魚片浸泡姜、蒜、香菜提取液后進行感官評定，實驗結果見表3。

表3 響應面試驗設計及結果Table 3 Design and results of response surface experiment

2.4.2 響應面模型建立及方差分析 采用Design Expert 12.0 軟件對響應面實驗結果進行回歸擬合及方差分析，得到二次回歸擬合方程為：Y=0.5674-0.119875A-0.376625B-0.041C+0.0385AB-0.00675AC-0.00025BC+0.1608A2+0.2108B2+0.15355C2

對響應面回歸模型進行方差分析和顯著性檢驗，如表4 所示。

表4 回歸模型的方差分析結果Table 4 Analysis of variance results of the regression model

由表4 可以看出，回歸模型P＜0.0001，模型差異顯著，失擬項P＞0.05，差異不顯著，說明該模型擬合較好，能夠描述各因素與響應值的關系。模型中的決定系數R2=0.9984＞0.95，調整決定系數R2adj=0.9963＞0.95，表明試驗結果與模型之間擬合度較高。由模型中因子A、B、C、交互項AB 和二次項A2、B2、C2的P值可以看出，其對響應值的影響均為極顯著水平（P＜0.01）；由表中F值可知，各因素對羅非魚片腥味值的影響程度依次是：蒜提取液（B）＞姜提取液（A）＞香菜提取液（C）。

2.4.3 響應面交互作用分析 響應面的彎曲程度反映了各因素對響應值的影響大小，曲面圖中曲線的彎曲程度越大，說明相應的因素對響應值的影響越顯著[25]。等高線圖用于反映兩個因素之間交互作用的大小，兩個因素交互作用顯著時等高線為橢圓形，交互作用較弱時等高線趨于圓形[26]。由圖4 可以看出，姜提取液與蒜提取液交互作用對羅非魚腥味值的影響顯著。當蒜提取液的濃度固定不變時，隨著姜提取液添加量的增加魚片腥味值逐漸減小，在9 g/L 左右達到最低值，之后隨著濃度的增大腥度值變化不大，說明濃度在9 g/L 以上對腥味值的變化影響不大。

圖4 各因素交互作用對羅非魚片腥味值的影響Fig.4 Effect of the interaction of various factors on the evaluation of fishy of tilapia fillets

2.4.4 模型優化及驗證 根據軟件對三種脫腥劑優化的預測結果，結合實際情況，最終確定三種提取液的濃度為：姜提取液8.9 g/L、蒜提取液7.5 g/L、香菜提取液5.8 g/L，在此條件下新鮮浸泡羅非魚片腥味值的預測值為0.40。在此優化條件下進行了三次驗證試驗，實際得到的羅非魚片腥味值為0.42±0.08，驗證結果與理論預測值相接近，說明該響應面模型與實際情況的擬合較好。

3 結論

新鮮羅非魚片經姜、蒜、香菜提取液處理后，腥味均有得到顯著的改善，冷藏5 d 后，相對于與未處理的羅非魚肉，腥味顯著降低（P＜0.05）。三種提取液（8～10 g/L）處理羅非魚片后能顯著抑制TBARS 及菌落總數的增長（P＜0.05），從而減少腥味物質的產生。通過響應面優化得到的三種提取液復合脫腥的配方為：姜提取液8.9 g/L、蒜提取液7.5 g/L、香菜提取液5.8 g/L。在此條件下新鮮浸泡羅非魚片腥味值為0.42，能明顯消除羅非魚片的腥味，使用該優化配方處理羅非魚片能抑制腥味物質的產生，在一定程度上提升產品品質。