不同干燥方法對草魚片品質(zhì)及消化特性的影響

鄧婕 張志明 陳歡 陳瑩瑩 鮑亦璐 馮才敏

摘 要：采用不同方法干燥草魚片，測定干燥草魚片的干燥率、色澤、質(zhì)構(gòu)和感官得分，分析不同干燥方法對干燥草魚片蛋白質(zhì)消化特性的影響。結(jié)果表明，與熱風(fēng)干燥相比，真空干燥草魚片的干燥耗時(shí)較長，但色澤較好，且組織結(jié)構(gòu)較為疏松，能夠較好地保持草魚片原有品質(zhì)。其中，硬度為124.33 g，咀嚼性為6.43 g，彈性為0.78，并且復(fù)水后綜合感官得分較高。經(jīng)過體外模擬消化，真空干燥后的草魚片蛋白質(zhì)消化率高于熱風(fēng)干燥，表明真空干燥魚片更容易被人體胃腸道消化。綜合分析，真空干燥草魚片能夠較好地保留魚肉組織結(jié)構(gòu)、感官評價(jià)高，并且易于消化，可為魚肉制品的加工提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：真空干燥；熱風(fēng)干燥；質(zhì)構(gòu)；感官評價(jià)；消化特性

Abstract： Different methods were used to determine the drying rate， color， texture and sensory score， and the effects of different drying methods on the protein digestion characteristics of dried grass carp fillets were analyzed. The results showed that compared with hot air drying， vacuum drying grass carp fillet takes longer time to dry， but the color is better， and the tissue structure is more loose， can better maintain the original quality of grass carp fillet. Among them， the hardness was 124.33 g， the chewiness was 6.43 g， the elasticity was 0.78， and the comprehensive sensory score was higher since rehydration. After simulated digestion， the protein digestibility of vacuum-dried grass carp fillets is higher than that of hot air drying， indicating that vacuum-dried fish fillet was more likely to be digested by the human gastrointestinal tract. Comprehensive analysis， the vacuum dried grass carp fillet can better retain the fish tissue structure， high sensory evaluation， and easy to digest， which can provide a theoretical basis for the processing of fish meat products.

Keywords： vacuum drying; heated-air drying; texture; sensory evaluation; digestive properties

草魚富含蛋白質(zhì)和多不飽和脂肪酸，營養(yǎng)價(jià)值高[1]。深加工是提高草魚附加值的重要途徑，其中干燥加工是魚類休閑食品開發(fā)的主要形式。干燥過程對魚片特定的組織結(jié)構(gòu)、風(fēng)味、色澤和消化性均有影響，能在一定程度上保證食品的安全性、貯藏穩(wěn)定性和獨(dú)特風(fēng)味[2]。傳統(tǒng)的魚片干燥方法是自然風(fēng)干法，這種方法成本較低，但是風(fēng)干時(shí)間較長，容易受到環(huán)境的影響，難以控制干燥魚片的質(zhì)量[3]。

目前，熱風(fēng)干燥是魚片干燥的主要方法，但這種方法溫度高、時(shí)間長、能耗大，且容易造成魚片熱損傷和過度氧化[4]。真空干燥是食品加工方面應(yīng)用廣泛的干燥方法，能降低水的沸點(diǎn)，產(chǎn)生壓力梯度提高干燥效率[5]。此外，真空干燥的物料易形成多孔組織，有利于提升干燥魚片產(chǎn)品的復(fù)水性和咀嚼性[6]。張佳慧[7]通過對干燥金鯧魚片的體外模擬消化研究，發(fā)現(xiàn)不同干燥方式對魚肉蛋白質(zhì)消化率的影響有所差異。目前關(guān)于比較真空干燥和熱風(fēng)干燥對草魚品質(zhì)和消化性能的影響的研究較少。因此，本實(shí)驗(yàn)比較了熱風(fēng)干燥法、真空干燥法對草魚片品質(zhì)感官和蛋白質(zhì)消化性率的影響，旨在為淡水魚加工及品質(zhì)管理等方面提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮草魚（2 kg），佛山市順德區(qū)逢沙綜合市場；人工唾液（中性）、人工胃液（USP無酶）、人工小腸液（無酶）、胃蛋白酶（豬胃黏膜，1∶30 000 USP級）和胰蛋白酶（豬胰，250 U·mg-1 USP級），上海源葉生物科技有限公司；總蛋白檢測試劑盒（雙縮脲比色法），江蘇艾迪生生物科技有限公司。本實(shí)驗(yàn)所用試劑均為分析純試劑。

1.2 儀器與設(shè)備

BPG-9156A精密鼓風(fēng)干燥箱，上海一恒科學(xué)儀器有限公司；DZ-2BCII真空干燥箱，菲斯福儀器（河北）有限公司；JCS-31002C電子天平，上海然浩電子有限公司；YS6010臺式分光測色儀，深圳市三恩時(shí)科技有限公司；TGL-18高速冷凍離心機(jī)，四川蜀科儀器有限公司；T6新世紀(jì)紫外可見分光光度計(jì)，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；NDA701杜馬斯定氮儀，意大利VELP公司；TA-XTplus質(zhì)構(gòu)儀，英國Stable Micro System公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 魚片干燥率的測定

將草魚去皮去內(nèi)臟后，沿著魚的背部區(qū)域切成6片5.0 cm×2.0 cm×0.5 cm的魚片，用濾紙吸去表面水分。將上述切好的草魚片分別放置于平皿中，將裝有3片魚片的平皿放在電熱鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)，設(shè)置溫度為80 ℃；將裝有另外3片魚片的玻璃皿置于真空干燥箱中，設(shè)置溫度為40 ℃。在魚片開始干燥之后，每隔30 min將樣品取出，測量樣品質(zhì)量，并將樣品放回繼續(xù)干燥直至魚片質(zhì)量變化連續(xù)兩次質(zhì)量之差小于5%。計(jì)算不同時(shí)間段的干燥率（ω），結(jié)果重復(fù)3次，取平均值。ω的計(jì)算公式為

1.3.2 干燥草魚片的色澤測定

用臺式分光測色儀對干燥前后的魚片樣品進(jìn)行表面中心區(qū)域的亮度值（ΔL*）、紅度值（Δa*）和黃度值（Δb*）的測量。總色差的計(jì)算公式為

1.3.3 干燥草魚片的質(zhì)構(gòu)檢測

對不同干燥加工的草魚魚片硬度、咀嚼性、彈性和回復(fù)性進(jìn)行TPA測試。采用A/MORS P/5S探頭，每組樣品平行檢測3次。測前速度選用2 mm·s-1，測試速度為1.5 mm·s-1，測后速度為2 mm·s-1，變形量為50%，觸發(fā)力為5 g。分別記錄硬度、咀嚼性、彈性和回復(fù)性數(shù)值。

1.3.4 感官評定

本試驗(yàn)組織10位擁有豐富感官評定經(jīng)驗(yàn)的食品專業(yè)老師和學(xué)生，建立感官評價(jià)小組，對復(fù)水后的干燥草魚片進(jìn)行感官評定。本試驗(yàn)主要評價(jià)樣品的色澤、氣味、咀嚼性和滋味，4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的權(quán)重分別為15%、20%、30%、35%，分值在1～10，評分標(biāo)準(zhǔn)見表1，根據(jù)評分判定樣品的優(yōu)劣。總得分=色澤×15%+氣味×20%+滋味×35%+咀嚼性×30%。

1.3.5 干燥草魚片模擬體外消化

參考ZHANG等[8]體外消化的方法，將復(fù)水后的干燥草魚片（2.0 g）粉碎后與人工唾液（3.0 mL）混合，調(diào)節(jié)pH值至6.8，然后在37 ℃下水浴10 min。

收集產(chǎn)品并用1 mol·L-1的HCL溶液將pH值調(diào)節(jié)至1.5，在37 ℃的水浴中孵育5 min。然后，將胃蛋白酶按照酶與底物比為1∶50（m∶m）的比例在37 ℃的水浴環(huán)境下，持續(xù)消化2 h。繼續(xù)收集消化產(chǎn)物，用NaOH溶液（1 mol·L-1）調(diào)節(jié)pH值至7.0，置于37 ℃水浴中5 min。然后按酶與底物比為1∶50（m∶m）加入胰蛋白酶，在37 ℃水浴中消化2 h。

在消化時(shí)間為30 min、60 min、90 min和120 min時(shí)取樣。所有樣品均在沸水浴中保持10 min，使胰蛋白酶失活。收集的消化液用于魚肉蛋白消化率的測定。

1.3.6 魚片蛋白消化率的測定

參考孟粉等[9]的方法，取消化前和消化后樣品各5.0 g左右，于50 ℃烘干至恒重。然后精確稱取0.200 0 g消化前烘干樣品和消化后干燥樣品于消化管中，參考《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測定》（GB 5009.5—2016）凱氏定氮法進(jìn)行測定。分別加入6.0 g硫酸鉀、0.4 g硫酸銅、10 mL濃硫酸，放入消化爐中，先于130 ℃消化30 min，然后250 ℃消化1 h，待消化結(jié)束后冷卻至室溫，利用全自動凱氏定氮儀測定。蛋白質(zhì)消化率計(jì)算公式為

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方法

實(shí)驗(yàn)結(jié)果使用Graphpad Prism 8.0分析，顯著水平為P<0.05，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同干燥方式對草魚魚片品質(zhì)特性的研究

草魚魚片干燥過程中的干燥率隨時(shí)間變化如圖1所示，熱風(fēng)干燥和真空干燥草魚片的干燥率變化趨勢基本一致，隨著干燥時(shí)間延長，草魚片的干燥率均下降。其中，熱風(fēng)干燥在150 min后的干燥率變化較小，真空干燥的干燥率在210 min后趨于穩(wěn)定。說明熱風(fēng)干燥達(dá)到平衡明顯比真空干燥更快。同時(shí)，熱風(fēng)干燥使得魚片表面水分快速蒸發(fā)，形成由內(nèi)到外的水分梯度，進(jìn)一步加速降低魚片中的水分，而真空干燥是通過真空環(huán)境產(chǎn)生壓力梯度，熱傳導(dǎo)速率較低，從而延長了干燥時(shí)間[10]。

2.2 干燥草魚片的色澤變化

從魚片的外觀形態(tài)看，真空干燥的效果明顯優(yōu)于熱風(fēng)干燥。進(jìn)一步采用色度儀檢測，結(jié)果顯示熱風(fēng)干燥和真空干燥的亮度ΔL*、黃度Δb*和總色度差沒有明顯差異。但相比于真空干燥，熱風(fēng)干燥草魚片的紅度值Δa*明顯較高，見表2。其原因可能是熱風(fēng)干燥的魚片處于高溫環(huán)境中，魚肉中的氨基酸與還原糖發(fā)生美拉德反應(yīng)，生成棕紅色物質(zhì)[11]，從而導(dǎo)致Δa*值增加。

2.3 干燥草魚片的質(zhì)構(gòu)分析

由表3可知，熱風(fēng)干燥的魚片硬度和咀嚼性要顯著高于真空干燥（P＜0.05）。熱風(fēng)干燥過程中，草魚魚片表面受熱，水分先蒸發(fā)，使得魚片表面硬化，整體組織結(jié)構(gòu)變得致密，導(dǎo)致硬度和咀嚼性較高，這與CONTE等[12]的研究結(jié)果一致。而在真空條件下，草魚魚片內(nèi)部會產(chǎn)生疏松氣孔，從而降低魚片的硬度和咀嚼性。此外，熱風(fēng)干燥的草魚片彈性明顯低于真空干燥，而回復(fù)性沒有明顯的差異，說明熱風(fēng)干燥對草魚片質(zhì)構(gòu)的影響較大。

2.4 干燥草魚片感官評價(jià)

由圖2可知，熱風(fēng)干燥草魚片的咀嚼性和氣味感官得分相比真空干燥的評價(jià)較高，但是差異不明顯。真空干燥草魚片的色澤感官得分優(yōu)于熱風(fēng)干燥。在經(jīng)過熱風(fēng)干燥后，肌紅蛋白可能會發(fā)生氧化和美拉德褐變，導(dǎo)致魚片色澤較暗[13]，且組織結(jié)構(gòu)較為致密，所以熱風(fēng)干燥的魚片色澤較差，且咀嚼性略大于真空干燥的魚片。此外，真空干燥草魚片的滋味感官得分明顯優(yōu)于熱風(fēng)干燥，經(jīng)過真空干燥處理的魚片可能更加符合消費(fèi)者的期望。

2.5 干燥草魚片蛋白質(zhì)消化率分析

由圖3可知，熱風(fēng)干燥和真空干燥后的草魚片經(jīng)過酶解消化后的蛋白質(zhì)消化率有所差異。其中，真空干燥魚片的消化率明顯高于熱風(fēng)干燥魚片的消化率，并且隨著消化時(shí)間增加，蛋白質(zhì)消化率均呈上升趨勢。相關(guān)研究也證明了不同溫度熱加工會影響魚肉蛋白的消化速率。當(dāng)熱加工溫度為70 ℃時(shí)，胃蛋白酶對魚肉蛋白的消化速度加快，當(dāng)熱加工溫度高于100 ℃時(shí)，蛋白質(zhì)會形成氧化聚集，進(jìn)而影響蛋白酶對魚肉蛋白的降解效率[14]。以上結(jié)果提示真空干燥后的草魚片比熱風(fēng)干燥的更容易被人體胃腸道消化，有較高的食用品質(zhì)。

3 結(jié)論

本文研究了熱風(fēng)干燥和真空干燥草魚片的品質(zhì)和消化特性，測定了不同干燥樣品的干燥率、色澤、質(zhì)構(gòu)、感官和蛋白質(zhì)消化特性。結(jié)果顯示，與熱風(fēng)干燥相比，真空干燥草魚片的干燥耗時(shí)較長，但是色澤較好，且組織結(jié)構(gòu)較為疏松，能較好地保持草魚片的原有品質(zhì)，復(fù)水后感官得分較高。經(jīng)過模擬消化，真空干燥后的草魚片蛋白質(zhì)消化率高于熱風(fēng)干燥，表明真空干燥魚片更容易被人體胃腸道消化。綜上所述，真空干燥草魚片能夠較好地保留魚肉組織結(jié)構(gòu)、感官評價(jià)高，并且易于消化，但是其干燥耗時(shí)較長，需要進(jìn)一步改進(jìn)加工工藝。

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作者簡介：鄧婕（1991—），女，廣東梅州人，博士，講師。研究方向：食品營養(yǎng)與功能分析。

通信作者：馮才敏（1981—），男，廣東梅州人，博士，教授。研究方向：食品包裝材料研發(fā)、聚合物改性。E-mail： 76094406@qq.com。