湖北風味發酵鱖魚加工關鍵工藝

雷躍磊,盧素芳,張光華,熊舟翼,徐洪亮

(武漢市農業科學院水產研究所,湖北武漢 430207)

發酵魚制品是指在自然或者人工控制條件下,食鹽防腐和微生物發酵共同作用下,產生具有特殊風味、色澤和質地并具有較長保質期的魚肉制品。魚肉通過微生物發酵后,其中的蛋白質和脂肪被分解為氨基酸和脂肪酸,不僅大大提高了消化性,而且增加了人體必需的氨基酸,同時氨基酸和脂肪酸等小分子進一步降解形成發酵魚制品的主體風味成分。

我國的發酵魚制品具有悠久的歷史和豐富的種類。受自然條件、飲食習慣和原料特性的影響,不同地區生產不同的發酵魚制品,如安徽、武漢等地的臭鱖魚、侗鄉腌魚、四川熏魚[1]、湖南酸魚[2]、湖北臘魚[3-6]。但這些發酵魚生產至今仍延續著傳統的手工作坊式自然發酵方法,依靠魚體自身攜帶及發酵環境中存在的微生物在適宜溫度和濕度條件下長期發酵而成。

鱖魚(Sinipercachuatsi)又名桂魚,是我國“四大淡水名魚”之一。鱖魚肉質細嫩,刺少而肉多,其肉呈瓣狀,味道鮮美。這種高蛋白、低脂肪的優質淡水魚,經低鹽發酵,魚體蛋白、脂肪等在自身酶和微生物的作用下反應,營養和風味發生變化,形成具有特殊“臭”味的風味發酵鱖魚產品。

王宏和丁玉勇[7]比較發酵鱖魚腌制前后游離氨基酸總量、氨基酸、亞硝酸鹽及丙二醛(MDA)含量的變化,判定產品的污染程度及可食性。羅靚芷等[8]從發酵鱖魚中分離純化得到 50 株疑似乳酸菌。Li等[9]鑒定了發酵鱖魚在腌制和貯藏過程的芳香化合物。Dai等[10]從傳統發酵鱖魚中分離出61株乳酸菌(LAB)。李燕[11]對不同發酵階段鱖魚分離獲得的菌株進行了分類和鑒定,并對發酵過程中優勢微生物菌群變化進行了研究。楊培周等[12]為比較分析發酵鱖魚的魚肉質構特性和氨基酸成分,確定了發酵鱖魚揮發性特征氣味的組分,分離和鑒定了鱖魚發酵過程中的關鍵微生物。宋亞瓊等[13]對發酵鱖魚的發酵工藝進行了優化。王雪鋒等[14]、王偉[15]、賀永玲等[16]分別研究了鱖魚在發酵過程中理化性質、營養物質和滋味成分的變化規律。

上述研究主要集中在發酵鱖魚的工藝、微生物、氣味、滋味以及質構等方面的研究,且主要針對安徽地區的發酵鱖魚,但湖北風味的發酵鱖魚不同于安徽,在宰殺上主要采用背剖法,而安徽發酵鱖魚采用肚剖法,另外,在腌制所用香辛料上,湖北風味發酵鱖魚,多采用花椒、辣椒等,在腌制過程花椒和辣椒產生的鹵水風味不同于安徽臭鱖魚所采用的小茴香、香葉等產生的風味,且花椒和辣椒與鹽形成的鹵水,呈酸性,具有一定的防腐能力。為了探究湖北風味發酵鱖魚生產關鍵工藝,本文以鮮活鱖魚(Sinipercachuatsi)為對象,通過減菌化處理、復合脫腥處理、腌制、梯度發酵等工序制得湖北風味發酵鱖魚,研究減菌化劑對魚肉菌落總數的影響,復合脫腥劑對魚肉腥度的影響以及腌制方式、發酵方式等對發酵鱖魚產品品質的影響,旨在為湖北風味發酵鱖魚的工業化生產奠定理論基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮無病害的鱖魚 武漢市白沙洲批發大市場;食鹽、花椒、辣椒、白糖、料酒、味精 市售;生姜汁 自制;5′-呈味核苷酸二鈉 希杰(聊城)生物科技有限公司;紫蘇汁 浙江世紫生物科技有限公司;二氧化氯 鄭州森源環保科技有限公司;次氯酸鈉 國藥集團化學試劑有限公司;復合磷酸鹽 湖北興發化工集團股份有限公司;D-異抗壞血酸鈉 江西省德興市百勤異VC鈉有限公司。

HWS-P600B型智能恒溫恒濕培養箱 合肥華德利科學器材有限公司;DZ-500型真空包裝機 上海潤鴻機械制造有限公司;JCJZDY(T、R)-KD型電氣兩用集成環保灶 紹興市金帝電器有限公司;XKH-YA15G型臭氧發生器 武漢鑫康環科技有限公司;CR-13型色差計 柯尼卡美能達株式會社;FA2004B型電子分析天平 上海越平科學儀器有限公司;ACS-3型電子秤 永康市杰力衡器有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 工藝流程 原料→前處理→清洗→瀝水→減菌化→復合脫腥→腌制→發酵→洗鹵→真空封口→冷凍→成品。

1.2.2 操作要點 原料:選取市售的鮮活鱖魚,體質量為(500±50) g。前處理:宰殺后,背剖,剖半處理,切成規格大小為5 cm×5 cm×1 cm的魚塊。清洗:用5倍體質量的清水清洗1遍后,等到魚肉無血水停止清洗。瀝水:將清洗后的魚肉背部朝上放入漏眼塑料筐中,瀝水10 min,直到表面無余水。減菌化:將魚肉采用減菌化溶液進行浸泡處理,處理完畢后用無菌水淋洗魚塊表面,然后瀝水。復合脫腥:將魚肉浸泡于脫腥溶液中在25 ℃進行脫腥處理。腌制:將魚體按腌制方式進行腌制處理。梯度發酵:將腌制后的魚體置于恒溫恒濕培養箱發酵,第一階段采用10 ℃,發酵一定的時間后進入第二階段;第二階段采用25 ℃,發酵一定的時間,兩個階段共計72 h。洗鹵:采用2%食鹽水清洗發酵完畢后魚肉表面的腌制料等。真空封口:采用PE/PA真空袋真空封口,真空度為0.1 MPa。冷凍:將真空封口的產品放入-18 ℃進行冷凍保存。

1.2.3 減菌化對菌落總數的影響 魚肉用自來水清洗瀝水后,用無菌剪刀和手套,先取魚肉樣品,作為減菌前樣品(對照組),采用無菌水(蒸餾水燒開冷卻)沖洗魚體表面,瀝干表面的液體,裝入自封袋(自封袋提前用紫外線殺菌)待用;剩余的魚肉分別浸泡在次氯酸鈉溶液(100 mg/L)、二氧化氯溶液(200 mg/L)和臭氧水(6 mg/L)中,魚肉與液體的比例為1∶3 (w/w),浸泡時間為10 min,分別測定減菌化前后各組魚體的菌落總數。

1.2.4 復合脫腥對腥度的影響 用無菌水沖洗經二氧化氯減菌處理完的魚體表面,然后浸泡在表1所示的脫腥劑中,脫腥溫度為25 ℃,時間20 min,魚肉與脫腥溶液的比例為1∶3 (w/w)。脫腥完畢后測定各脫腥處理組及對照組的腥度。

表1 不同脫腥劑Table 1 Different compound deodorant

1.2.5 腌制方式對產品品質的影響 將經減菌和脫腥處理后的魚肉采用三種方式(真空腌制、干法腌制和濕法腌制)進行腌制,三種腌制方法具體如下:

1.2.5.1 真空腌制 真空腌制液采用100 g蒸餾水、8 g食鹽、1 g花椒、2 g辣椒、2 g生姜、0.5 g小茴香、1 g白糖、0.5 g味精、0.1 g 5′-呈味核苷酸二鈉、1 g料酒、0.1 g D-異抗壞血酸鈉、0.1 g復合磷酸鹽等混合均勻配制而成。100 ℃ 煮沸2 min后過濾放冷,將魚肉浸泡于腌制液中,魚液比為1∶3 (w/w),真空條件下腌制10 min;

1.2.5.2 干法腌制 干法腌制配方為100 g魚、2 g食鹽,其他配比同真空腌制,室溫下,將鹽等調味料均勻地撒在魚肉表面,帶上無菌手套,然后用手攪拌均勻;

1.2.5.3 濕法腌制 采用濕法浸泡,腌制液配比為4 g食鹽,其他配比同真空腌制,魚液比為1∶3 (w/w),將魚肉浸泡于腌制液中。待上述處理完畢后,立馬進入發酵階段,所采用的發酵方式為:發酵第一階段為10 ℃ 48 h;第二階段為25 ℃ 24 h,共計72 h。發酵完畢后,采用2%鹽水清洗表面后,測定發酵鱖魚魚肉的水分、鹽分、色澤、菌落總數及感官品質。

1.2.6 發酵方式對產品品質的影響 研究不同發酵方式(見表2)對發酵鱖魚品質的影響,經兩個階段發酵完畢后,采用2%鹽水清洗表面后,然后測定發酵鱖魚魚肉的水分、鹽分、色澤、菌落總數及感官品質。

表2 不同發酵方式Table 2 Different fermentation methods

1.2.7 指標測定

1.2.7.1 菌落總數的測定 按照GB 4789.2-2016來執行。

1.2.7.2 腥度測定 腥度由腥味和腥氣通過加權求和得到,評定參考文獻[17]的方法。將脫腥后的魚肉,采用蒸汽蒸熟3 min后,以腥味和腥氣為評價指標,采用先聞后嘗的方式,聞得到腥氣分值,嘗得到腥味分值,對脫腥處理后的魚肉進行品評。其中分值越大,腥氣(味)則越重;反之,腥氣(味)則越淡。按照表3的評分標準對魚肉的腥氣和腥味評分后,再參照腥度公式計算出腥度。腥度的計算公式為:

表3 腥味評定標準Table 3 Standards of fishy odor

V=(0.6∑Gi+0.4∑Ti)/10

式中,Gi為第i位評判員給樣品的腥氣分值;Ti為第i位評判員給樣品的腥味分值。

1.2.7.3 水分的測定 參考GB 50093-2010。

1.2.7.4 鹽分的測定 參考SC/T 3011-2001。

1.2.7.5 色度的測定 在室溫下用色差計測定樣品色度。儀器采用標準白板校正。L*、a*、b*來表示。顏色的坐標,采用亨氏白度計算方法:L*表示樣品的明度,+a*表示樣品偏紅,-a*表示樣品偏綠,+b*表示樣品偏黃,-b*表示樣品偏藍。樣品從不同的角度分別讀數,測5次。

1.2.7.6 感官評價 由5名有食品感官評定經驗的人員組成評定小組,將發酵鱖魚采用食用油炸至熟,以氣味、組織狀態、口感、滋味為指標對發酵鱖魚的品質進行評定,感官評價標準見表4。

表4 感官評價標準Table 4 Standard of sensory evaluation

1.3 數據統計分析

所有數據采用Excel進行統計分析,作圖采用Origin軟件,顯著性分析采用SAS軟件(p>0.05為差異不顯著,p<0.05為差異性顯著),除腥度、感官評分、色度為5次平均值外,其它有關數據為3次平均值。

2 結果與分析

2.1 減菌化對鱖魚肉菌落總數的影響

圖1為鱖魚肉經減菌化處理后,魚肉菌落總數的變化情況。從圖1可看出,鱖魚肉在減菌前,菌落總數高達6.11 lg CFU/g,經無菌水、次氯酸鈉(100 mg/L)、二氧化氯溶液(200 mg/L)、臭氧水(6 mg/L)減菌化處理后,鱖魚肉的菌落總數呈明顯降低趨勢(p<0.05),尤其是二氧化氯處理組,鱖魚肉的菌落總數最低(4.74 log CFU/g)。

圖1 減菌化對鱖魚肉菌落總數的影響Fig.1 Effect of bacteria reduction on colony-forming units of mandarin fish meat注:柱狀圖上字母完全不同表示差異顯著(p<0.05), 字母相同表示差異不顯著(p>0.05)；圖2同。

2.2 復合脫腥對鱖魚肉腥度的影響

圖2為不同復合脫腥劑處理后鱖魚肉的腥度變化情況。由圖2可看出,與對照組相比,6種復合脫腥劑均能有效地降低鱖魚肉的腥味,尤其是采用復合脫腥劑4(采用2.5%的生姜汁與2.5%的鹽水)處理的鱖魚,腥度最低(1.13),遠低于其他復合脫腥處理組,更低于采用單一紫蘇汁處理的鱖魚肉的腥味[17],因此采用復合脫腥處理魚肉,效果最為明顯。

圖2 脫腥劑對鱖魚肉腥度的影響Fig.2 Effect of deodorization agent on fishy degree of mandarin fish meat

2.3 腌制方式對產品品質的影響

從表5可看出,采用濕法腌制的發酵鱖魚魚肉水分含量高于真空腌制和干法腌制組,但三種腌制方式的魚體含水量均在77～79 g/100 g之間,與鮮鱖魚的水分含量接近[18]。各組魚肉鹽分含量從高到低的順序為濕法腌制>真空腌制>干法腌制。從表5也可看出,三種腌制方式處理的發酵鱖魚的菌落總數都高于8 lg CFU/g,其中以濕法腌制組菌落總數較少。

表5 腌制方式對產品水分、鹽分、菌落總數和色澤的影響Table 5 Effect of curing on moisture content,salt content,CFU and color of product

濕法腌制組樣品的亮度(L*值)高于真空腌制和干法腌制組,干法腌制組樣品紅度(a*值)高于真空腌制和濕法腌制組,干法腌制和濕法腌制組黃度(b*值)均高于真空腌制制得的樣品,從表6可看出,真空腌制制得的發酵鱖魚的氣味、組織狀態和總分都比干法腌制和濕法腌制組要高,但口感和滋味卻是干法和濕法腌制組較好。

表6 腌制方式對產品感官品質的影響(分)Table 6 Effect of curing on sensory quality of product(scores)

綜合考慮水分、鹽分、菌落總數、色澤和感官品質等幾個指標,可看出,發酵鱖魚采用濕法腌制較為合適。

2.4 發酵方式對發酵鱖魚肉品質的影響

從表7可看出,方式2處理組的水分含量低于其它組,方式1處理組的鹽分含量高于其它組,但所有處理組的水分含量都在75～79 g/100 g之間,鹽分含量范圍為4.5～5 g/100 g。方式4的產品菌落總數略高于6 lg CFU/g,而其它處理組的樣品都高于8 lg CFU/g。四種發酵方式制得樣品的亮度(L*值)較低,說明魚肉發酵過程中,顏色滲透較好,但樣品的紅度和黃度差異不大。從表8可看出,氣味最好的是方式1的樣品,組織狀態最好的是方式2的樣品,而就口感而言,四種處理組差別不大,滋味最好的是方式3的樣品,從感官評價總分來看,方式2處理組樣品最好,但總體評分相差都不明顯。

表7 發酵方式對產品水分、鹽分、菌落總數和色澤的影響Table 7 Effect of fermentation on moisture content,salt content,CFU and color of product

表8 腌制方式對產品感官品質的影響(分)Table 8 Effect of fermentation on sensory quality of product(scores)

綜合考慮水分、鹽分、菌落總數、色澤和感官品質等幾個指標,可知,采用發酵方式4最好,即10 ℃發酵48 h,再25 ℃發酵24 h。首先方式4樣品的菌落總數最低,且其它指標均處于較好水平。

3 討論

3.1 減菌化對魚肉微生物的影響

減菌化處理是水產品加工過程中降低魚肉及魚制品表面微生物的一種有效方法,目前主要采用二氧化氯、次氯酸鈉和臭氧等進行減菌化處理[19-23]。本文為了消除鱖魚肉自身攜帶的菌群對后期發酵的影響,在工藝上引入了減菌化處理。因為在發酵鱖魚的加工過程中尤其是腌制發酵初期,除了魚體自身微生物作用外,環境中的微生物也參與發酵,這從某種程度上會導致產品在后期發酵中風味和品質的不可控。二氧化氯(ClO2)是一種新型、高效、安全、快速的廣譜殺菌劑。李蓓蓓等[24]采用ClO2對養殖鱸魚進行減滅菌處理,有效地延長了產品的貨架期。楊賢慶等[25]采用穩定態二氧化氯對羅非魚魚丸進行保鮮處理,能有效抑制其微生物的生長,并減緩蛋白質變性和脂肪氧化。本文研究結果表明,采用二氧化氯溶液對鱖魚魚肉也具有良好的減菌作用。

3.2 復合脫腥對魚肉腥度的影響

腥度是評價魚肉的腥味和腥氣的綜合指標。淡水魚由于受水體、飼料、養殖環境等影響,一般都不同程度帶有土腥味,鱖魚作為一種肉食性魚類,也不例外。淡水魚制品的脫腥方法很多[26],主要有物理脫腥法(包括β-環糊精包埋法、鹽溶法、吸附法、掩蓋法、微膠囊法和萃取法),化學脫腥法(包括酸堿處理法和抗氧化劑法)和生物脫腥法3種。雷躍磊等[17]已采用單一紫蘇汁對鱖魚肉進行脫腥處理。本文研究結果發現,采用2.5%的生姜汁與2.5%的鹽水復合脫腥效果較好,說明復合脫腥比單一去腥更有優勢。

3.3 腌制方式對產品品質的影響

魚類通過腌制,在后熟階段,由于微生物和酶的作用促進水產品中揮發性物質及前體向腌制產品的特征風味物質轉化,從而形成自己特有的氣味[27]。目前常用的腌制方法有真空腌制[28]、濕法腌制[29-30]、干法腌制[31-32]和混合腌制[33]等。

腌制方式對產品的水分和鹽分都有一定的影響。本文采用三種腌制方式制得樣品的水分含量位于77～79 g/100 g之間。賀永玲等[16]采用干法腌制的發酵鱖魚同樣經過3 d腌制后,水分含量約為 70 g/100 g,低于本文中的處理組,可能是腌制發酵方式不一樣所導致。但與王偉[15]報道的發酵鱖魚(發酵時間為8 d,即市場銷售的商品臭鱖魚,安徽省黃山徽廚食品有限公司提供)的水分含量(76.71 g/100 g)較為接近。本文研究發現,濕法腌制的鹽分比干腌法和真空腌制組樣品都要高,可能是采用濕法腌制,鱖魚肉長時間浸漬于腌制液中,鹽分能完全滲透到魚肉內部,而真空腌制,雖然腌制液中的食鹽濃度高達8%,但真空腌制時間僅為10 min,滲透時間較短,而干法腌制鹽分滲透時間雖然較長,但食鹽添加總量卻不高,因此樣品的食鹽含量也較低。

腌制方式除了影響產品水分和鹽分外,對產品的菌落總數、色澤以及感官品質也有一定的影響。干法腌制對產品的紅度(a*值)和黃度(b*值)影響較大,而濕法腌制對亮度(L*值)和紅度(a*值)影響較大。濕法腌制在抑制微生物方面強于干法腌制和真空腌制。干法腌制和濕法腌制在滋味和口感上要強于真空腌制。

3.4 發酵方式對產品品質的影響

發酵是利用魚中自帶或者外來的微生物和酶等作用,讓魚產品產生特殊風味的過程,此過程其實是與腌制滲透同時進行的。目前的臭鱖魚、魚露、魚鲊、酸魚等,基本都是通過發酵生產的魚制品[35-37]。

影響發酵的因素除了微生物、鹽分等外,與發酵溫度、濕度和時間等條件也密切相關。目前的發酵魚產品,一般都是采用自然發酵為主,首先發酵溫度和發酵濕度不穩定,其次發酵環境中微生物的組成都是變化的,因此傳統自然發酵在實際生產中存在魚肉品質不一、風味不均勻等問題,控溫控濕發酵可篩選出微生物較為適宜且穩定的發酵環境,且通過腌制結合發酵同步進行,也利于鹽分滲透和風味的形成。本文發現先采用10 ℃發酵48 h,再采用25 ℃發酵24 h效果較好,其原因可能是發酵初期,鹽分充分滲透到魚肉組織中,此時微生物不是非常活躍,隨著后期溫度的升高,微生物繁殖加快,從而加速了魚肉蛋白質的降解,產品的風味也在此階段逐漸形成。

4 結論

減菌化、脫腥、腌制和發酵是湖北風味發酵鱖魚關鍵工藝,通過控制這幾個關鍵的工藝參數,可以得到較好的發酵鱖魚產品。本研究條件下,最為合適的工藝是,采用200 mg/L二氧化氯處理的魚體再采用2.5%生姜汁和2.5%食鹽溶液復合脫腥劑處理,然后采用4%腌制液浸漬后,先10 ℃發酵48 h,再25 ℃發酵24 h。