真空低溫烹飪鯉魚工藝優化及其品質

康曉風 ，黎家奇 ，閆寒，崔震昆，梁新紅，莫海珍*

1. 河南科技學院食品學院（新鄉 453003）；2. 賀州學院食品與生物工程學院（賀州 542899）

鯉魚（Cyprinus carpio）俗稱鯉拐子、毛子等，隸屬于鯉科，其適應性強，耐寒、耐堿、耐缺氧，是淡水魚類中品種最多、分布最廣、養殖歷史最悠久、產量最高者之一。鯉魚的營養成分豐富，蛋白質含量高且品質佳，人體消化吸收率可達96%，并能供給人體必需的氨基酸、礦物質、維生素A和維生素D[1]；鯉魚的鉀含量較高，可防治低鉀血癥，增加肌肉強度；鯉魚的脂肪多為不飽和脂肪酸[2]，能很好地降低膽固醇，可以防治動脈硬化、冠心病。因此，多吃鯉魚可以促進人體健康[3]。鯉魚常見的烹飪方法有高溫蒸煮、高溫燉煮、油炸和烘烤等，而對鯉魚進行真空低溫烹飪的研究仍鮮見報道。

在快節奏生活環境下，人們對方便、美味、健康又營養的即食食品的需求日益增加，并且鯉魚烹調時存在去鱗、去內臟等操作困難問題，表明需要快速轉變鯉魚加工方式。在此形勢下，真空低溫烹飪技術作為一種溫和的烹飪方法，相較于傳統加工方式，可最大程度地保留食品的營養品質和延長貨架期[4]；真空低溫烹飪技術對烹飪溫度和時間的精確控制，可以保證每次烹飪的結果一致，重現性近乎完美[5-6]，這是傳統烹飪方法不可企及的；同時真空低溫烹飪技術操作簡單，不需要聘用專業人員，可降低人力成本，這是真空低溫烹飪鯉魚的工業化生產的優勢。因此真空低溫烹飪鯉魚作為一種綠色、便捷、營養、健康的新產品，會受到廣泛關注，并擁有廣闊市場前景。

通過使用真空低溫烹飪技術，通過響應面分析方法優化真空低溫烹飪鯉魚的加工工藝，并以常規蒸煮鯉魚為對照，對其感官、理化、微生物指標進行測定，以期為新產品的工業化生產提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 材料、設備與儀器

鮮活鯉魚（新鄉本地普通鯉魚，市售）；食品真空包裝袋（使用溫度-20～121℃，材料AP+CPP，深圳市品尚烹飪技術有限公司）。

A3.2-120V-US低溫慢煮設備（美國亞馬遜公司）；TMS-Pr質構儀（美國FTC公司）；pH計（深圳新迪峰科技有限公司）；XZ-400真空封口機（上海祥正機械有限公司）；PT100熱電偶（山東淄川三峰社會福利硅碳棒廠）；AD200S-H分散勻漿機（杭州現代儀器儀表有限公司）；J-HH-6A數顯式恒溫水浴鍋（上海勝衛電子科技有限公司）；UV1800分光光度計（上海奧析科學儀器有限公司）；DF-101S磁力加熱攪拌器（蘇州威爾實驗用品有限公司）。

1.2 試驗方法

1.2.1 真空低溫烹飪鯉魚的工藝流程

鯉魚原料→預處理（去魚頭去內臟、去骨）→魚肉切塊65±5 g（長8 cm、寬4 cm、厚2 cm）→腌制（3%鹽水）→裝袋后進行真空包裝→低溫慢煮→快速冷卻（冰水比例1∶1）→食用或置于冰箱里冷藏（4℃）

1.2.2 單因素試驗

探究腌制時間對真空低溫烹飪鯉魚感官評分的影響。設置25，30，35，40和45 min 5個不同腌制時間梯度進行單因素試驗。由繪制的圖線變化得出腌制時間對感官評分的影響，得到最佳腌制時間。

探究烹飪溫度對真空低溫烹飪鯉魚感官評分的影響。在最佳腌制時間的基礎上，設置60，65，70，75和80℃ 5個不同的烹飪溫度水平進行單因素試驗。由繪制的圖線變化得出烹飪溫度對感官評分的影響，得到最佳烹飪溫度。

探究烹飪時間對真空低溫烹飪鯉魚感官評分的影響。在最佳腌制時間、最佳烹飪溫度基礎上，設置6，8，10，12和14 min 5個不同的烹飪時間水平進行單因素試驗。由繪制的圖線變化得出烹飪時間對感官評分的影響，得到最佳的烹飪時間。

1.2.3 響應面法優化試驗

按照Box-Behnken設計法，根據單因素試驗結果確定中心組合試驗水平，以腌制時間（X1）、烹飪溫度（X2）和烹飪時間（X3）為考察條件，以感官評分為響應值，通過數據分析獲得優化組合。試驗設計如表1所示。

表1 中心組合設計各因素及其水平

1.3 品質指標測定

以常規蒸煮鯉魚（3%鹽水腌制56.5 min，100℃、6 min）為對照，觀察通過響應面優化得到的真空低溫烹飪鯉魚（3%鹽水腌制56.5 min，71.5℃、10.5 min）的品質變化。

1.3.1 感官評分

參考GB 2726—2016《食品安全國家標準熟肉制品》，從色澤、氣味、味道和形態4個方面對烹飪過的鯉魚肉進行感官評定，滿分以100分計。選擇10人成立固定的評定小組，在清潔衛生、無異味、光照和通風良好的實驗室室溫條件下，評定小組成員參照表2進行感官評分。

表2 鯉魚的感官評分標準

1.3.2 烹飪損失率

參考Espinosa等[7]的試驗方法。分別稱取處理前后的鯉魚肉的質量，按照式（1）進行計算。

式中：m1為新鮮鯉魚瀝干水后的質量，g；m2為烹飪處理后的質量，g。

1.3.3 揮發性鹽基氮（TVB-N）的測定

參考GB 5009.228—2016《食品中揮發性鹽基氮的測定》中的方法進行測定。

1.3.4 硫代巴比妥酸（TBA）的測定

參照Salih等[8]方法并作適當修改。準確稱取20 g的鯉魚肉于100 mL燒杯中，加入25 mL 20%三氯乙酸和15 mL蒸餾水，使用均質機打成勻漿，靜置1 h。以3 000 r/min離心10 min，取上清液使用濾紙過濾，然后用蒸餾水定容至50 mL。取濾液6 mL于比色管中，加TBA溶液6 mL，蓋塞搖勻，95℃水浴加熱30 min，用流動水冷卻后，在532 nm處測吸光度。以蒸餾水替代樣品濾液為空白樣。重復試驗3次。

式中：C為丙二醛微克數，μg；m為樣品質量，g。

1.3.5 菌落總數的測定參考GB 4789.2—2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗菌落總數測定》中的方法進行測定。

1.4 數據處理

采用Microsoft Excel軟件對試驗數據進行處理。以Design Expert 8.0.6進行響應面設計及響應面結果的數據處理分析。

2 結果與討論

2.1 單因素試驗結果分析

從圖1可以看出，隨著腌制時間延長，真空低溫烹飪鯉魚感官評分逐漸升高，腌制時間40 min以后，隨著腌制時間增加，鯉魚肉感官評分基本保持不變。這是由于隨著腌制時間延長，魚肉由無味變得有咸味，更符合感官需要，腌制時間40 min以后，隨著時間延長，感官評分幾乎不變，說明魚肉入味均勻。故選擇腌制時間40 min為試驗水平。

圖1 不同腌制時間對真空低溫烹飪鯉魚感官評分的影響

從圖2可以看出，隨著烹飪溫度升高，真空低溫烹飪鯉魚感官評分先升高后下降，且在70℃時鯉魚肉感觀評分達到最高。烹飪溫度70℃時，魚肉色澤和口感最佳，隨著烹飪溫度繼續上升，魚肉色澤開始出現不均勻且嫩度變差的情況。故選擇烹飪溫度70℃為試驗水平。

圖2 不同烹飪溫度對真空低溫烹飪鯉魚感官評分的影響

從圖3結果中可以看出，隨著烹飪時間延長，真空低溫烹飪鯉魚感官評分先升高后下降，且在10 min時鯉魚肉的感觀評分達到最高。這是因為烹飪時間10 min時，魚肉形態完整，組織緊湊且口感最佳，隨著烹飪時間繼續延長，魚肉的組織開始變得疏松。故選擇烹飪時間10 min為試驗水平。

圖3 不同烹飪時間對真空低溫烹飪鯉魚感官評分的影響

2.2 響應面法優化真空低溫烹飪鯉魚的試驗結果分析

2.2.1 響應面法優化真空低溫烹飪鯉魚的試驗設計結果分析

真空低溫烹飪鯉魚的中心組合試驗設計與結果如表3所示，利用Design Expert 8.0.6對響應面設計及響應面結果進行回歸擬合，得到回歸方程為：感官評分= 85.40+1.38A+1.63B+0.50C+0.50AB+0.25AC+0.25BC-0.45A2-7.95B2-4.20C2。

表3 中心組合試驗設計與結果

通過分析回歸方程系數可知[9]，各個因素影響真空低溫烹飪鯉魚感官評分的主次順序為：烹飪溫度＞腌制時間＞烹飪時間。對回歸方程進行方差分析，結果如表4所示。

表4 響應面二次多項模型及各項的方差分析表

結果表明，試驗模型F=63.05，p＜0.000 1，模型極顯著（p＜0.01），即不同處理組間的差異極顯著，表明試驗方案可靠。模型失擬項的F=0.73，p=0.586 0＞0.05，說明模型的殘差可能由隨機誤差產生[10-11]。函數的相關系數R2=0.987 8，R2越接近1說明誤差的影響越小[12-13]。校正系數R2=0.972 1，即97.21%的響應值變化可以用此模型來表示。數據均表明回歸方程的擬合度良好，能較準確預測相應值與A、B、C之間關系，可用于確定最優的真空低溫烹飪鯉魚的試驗條件。

2.2.2 響應面結果分析

從表4結果中可以看出，模型一次項A、B和模型二次項B2、C2的差異極顯著（p＜0.001），交互項AB、AC、BC的差異均不顯著，由此可見各因素對響應值（感官評分）的影響是線性關系，不存在交互作用。為進一步確定各因素的最優水平，固定一個因素，得到另外兩個因素的交互作用對響應值的子模型[14]。由模型得到二維等高線圖及三維響應面圖，由圖4（a～c）所示，可以更直觀看到各因素對響應值的影響。其中，等高線圖的形狀可以反映兩因素間交互作用的強弱，圓形說明交互作用較弱，橢圓說明交互作用顯著[15]。圖4（a）的等高線可以直觀看出烹飪溫度與烹飪時間無交互作用。圖4（a）曲面陡峭，線密度大，故A、B對響應值影響都顯著，但不存在交互作用（p=0.273 1＞0.05）。圖4（b）曲面與圖4（a）相比較平緩，且等高線密度小于圖4（a），說明AC對響應值的影響小于AB。圖4（c）曲面與圖4（b）相比較陡，且等高線密度也小于AB，說明BC對響應值的影響也小于AB，與表4結果一致。各響應曲面最高點對應等高線的中心點。

圖4 因素交互作用對真空低溫烹飪鯉魚感官評分的影響

2.2.3 驗證試驗

通過Design Expert 8.0.6軟件對經手動優化后的回歸方程求解，在試驗的因素水平范圍內預測最佳真空低溫烹飪鯉魚的加工工藝條件為：腌制時間56.44 min、烹飪溫度71.55℃、烹飪時間10.56 min。此時產品感官評分86.69分。將最佳條件修正[16]為：腌制時間56.5 min、烹飪溫度71.5℃、烹飪時間10.5 min。在此條件下，進行3次驗證性試驗，感官評分平均值為85.23分，與理論預測值基本吻合，證明采用響應面分析法優化得到的工藝條件參數準確可靠，具有實用價值。

2.3 品質指標測定的結果分析

2.3.1 常規蒸煮與真空烹飪對鯉魚色香味形的評分結果

圖5是2種烹飪方式下鯉魚肉的感官評定結果。真空低溫烹飪的鯉魚色澤均勻，表面光亮，肉質細膩，組織緊湊，形狀比較完整。而常規蒸煮的鯉魚肉色較暗且無光澤，邊緣區域呈卷曲狀態，部分組織綻裂，形狀不完整。兩種烹飪方式下鯉魚肉的香味大致相同。整體來看，真空低溫烹飪的鯉魚總體可接受度更高。

圖5 不同烹飪方式下鯉魚肉的感官評定結果

2.3.2 烹飪損失率的結果分析

由表5可以看出，真空低溫烹飪鯉魚肉的烹飪損失率明顯低于常規蒸煮鯉魚肉，這主要是因為在高溫蒸煮的過程中，鯉魚肉中的水分吸收大量熱能后會以沸騰形式迅速汽化，使魚肉失水[17]；而真空低溫烹飪則能較好的保留魚肉中水分，使其持水性能增加。

表5 不同烹飪方式下鯉魚肉的烹飪損失率

2.3.3 揮發性鹽基氮（TVB-N）的測定

由表6結果可以看出，2種烹飪方式的鯉魚肉TVB-N值（≤20 mg/100 g）都在安全范圍內，且常規蒸煮鯉魚肉的TVB-N值高于真空烹飪，這可能是由于常規蒸煮的溫度更高，導致揮發性鹽基氮含量高于真空烹飪鯉魚，與張金彪等[18]研究發現同一種魚類的TVB-N含量隨溫度升高而增大的結果一致。

表6 不同烹飪方式下鯉魚肉的TVB-N值

2.3.4 硫代巴比妥酸（TBA）的測定

肉類食品中脂肪氧化通常采用硫代巴比妥酸實驗法（TBA值法）進行評價，脂肪的氧化產物丙二醛是反映肉類制品中氧化變質程度的直接指標，也是反映肉類食品安全性的一個重要指標[19-20]。從表7結果可以看出，常規蒸煮的鯉魚TBA數值大于真空烹飪，這可能是因為常規蒸煮的鯉魚溫度過高，與空氣中的氧氣結合快，故脂肪氧化速率增大，脂肪氧化產物多。真空烹調的鯉魚經真空包裝后隔絕氧氣，脂肪氧化速率減小。

表7 不同烹飪方式下鯉魚肉的TBA值

2.3.5 菌落總數的測定

菌落總數測定是用來判定食品被細菌污染的程度及衛生質量，且菌落總數的多少在一定程度上標志著食品衛生品質的優劣。從表8數據可以看出，2種烹飪方式下鯉魚肉的菌落總數都符合食品安全國家標準熟肉制品（≤104CFU/g），且真空低溫烹飪鯉魚肉的菌落總數低于常規蒸煮鯉魚肉。

表8 不同烹飪方式下鯉魚肉的菌落總數

3 結論

通過單因素試驗確定腌制時間、烹飪溫度、烹飪時間烹飪鯉魚的最佳組合分別為40 min、70℃和10 min。采用響應面分析方法優化試驗后，得到各因素影響真空低溫烹飪鯉魚感官評分的主次順序為：烹飪溫度＞腌制時間＞烹飪時間。最終確定真空低溫烹飪鯉魚的最佳工藝為：腌制時間56.5 min、烹飪溫度71.5℃、烹飪時間10.5 min。在此條件下，與常規蒸煮鯉魚相比，真空低溫烹飪鯉魚的烹飪損失率更低，同時其感官指標，理化指標（TVB-N和TBA），微生物指標均符合國家食品安全標準。試驗可為鯉魚的加工提供新的烹飪方法及理論依據。