紫菜鱖魚脫腥及調味工藝優化研究

馬凱迪， 黃 瓊， 李 瑩， 柴 智， 馬愷揚， 宋欣欣

(1.南京農業大學食品科技學院，江蘇南京 210095； 2.江蘇省農業科學院農產品加工研究所，江蘇南京 210014)

鱖魚憑借肉質鮮美并且不含肌間刺等特點一直在市場中備受歡迎，隨著人們生活水平的提高以及對營養健康的需求，鱖魚需求量逐漸加大。目前，鱖魚絕大部分仍以鮮活銷售的形式流通至消費者手中，但由于現代生活節奏加快及淡水魚加工業的興起，消費者日益傾向于經過簡單處理就能食用的即食食品。而鱖魚的魚腥味在一定程度上限制了消費者的購買欲望，脫腥技術可以有效解決這一問題。目前對魚類腥味的處理主要有3種方式，分別是物理、化學和生物處理，物理處理包括吸附法、感官掩蔽法和輻照處理脫腥等，化學處理包括鹽溶液法、酸堿鹽處理法和臭氧脫腥法等，生物處理包括酶法、酵母法和攝食法等。目前廣泛應用于魚類脫腥處理的還是感官掩蔽法，感官掩蔽法就是采用一些具有特殊風味物質的原料對魚類進行腌制和調味，可以將魚類本身的腥味掩蓋并改善風味，此法操作簡便并且成本較低，適用于家庭日常使用和工業生產。林慧婷等采用3%的姜粉和7%的海藻糖組成的脫腥劑對魚糜進行脫腥處理，發現經過脫腥處理后的魚糜中正己醛等腥味物質大大降低，提升了魚糜的風味。張淼等通過響應面法優化綠茶和氯化鈣復配的脫腥劑，采用最佳脫腥工藝處理鱈魚后，其中的鱈魚腥味成分三甲胺含量最低，感官評分最高。以上研究表明，經過合理有效的脫腥工藝處理后，可以消除或掩蓋某些食品令人不愉悅的風味，使其更容易被大眾接受。

紫菜多糖具有極強的抗氧化性，是一種天然的抗氧化物，將紫菜覆蓋在鱖魚表面，可以降低鱖魚氧化的速度。本研究以紫菜和鱖魚為原料進行脫腥調味處理，利用GC-MS分析紫菜鱖魚脫腥前后揮發性成分變化，并采用模糊數學方法對紫菜鱖魚的感官品質進行抽象量化處理，以紫菜鱖魚感官品質作為判定指標，通過混料設計試驗，分析調味液不同配比與感官品質之間的顯著關系與影響強度，并建立兩者之間的回歸模型確定最優配方。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

在江蘇省南京市嘉鴻水產商行采購新鮮鱖魚[(500±50) g]。鹽、料酒、蔥姜蒜、紅茶、姜粉、紫菜、紫蘇均為食品級，購于南京蘇果超市，本試驗在江蘇省農業科學院內進行，并在2022年4—5月完成試驗內容。

1.2 主要儀器與設備

TSQ 8000 EVO氣相色譜串聯質譜分析儀，賽默飛世爾科技公司；BSA124S-CW電子分析天平，賽多利斯科學儀器有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 鱖魚脫腥工藝優化

1.3.1.1 鱖魚脫腥處理方法 鮮活鱖魚敲暈宰殺后去魚頭、去魚骨、去內臟，用清水洗至不再有血水流出即可，將魚肉切成大小均一的魚塊備用，同時將整理好的紫菜覆蓋在魚塊表面。將紫菜魚塊浸入試驗設定的脫腥液中，料液質量比為1 ∶3，以保證魚塊完全浸沒在脫腥液中，浸泡1 h后取出，100 ℃ 隔水蒸煮3 min，蒸煮后的樣品進行腥味值的評定。

1.3.1.2 脫腥液配方優化 首先進行紅茶、紫蘇、生姜3種脫腥劑的濃度單因素試驗，根據單因素試驗選擇出每個因素的濃度水平，每個因素3個濃度水平(表1)，進行正交試驗，評價指標為腥度。

表1 鱖魚脫腥工藝因素水平

1.3.1.3 腥度的判定 以魚去腥后的腥度值作為評價指標，腥度值通過加權計算求和得到，并且確定腥氣和腥味的權重程度，對鱖魚先嗅聞后品嘗確定腥氣分數和腥味分數，分數值越高說明腥氣和腥味越重，越低說明腥氣和腥味越淡。表2為魚肉腥氣和腥味的評分標準。

表2 魚肉腥味評分標準

評分后參照公式計算腥度，腥度計算公式為：

=(06∑+04∑)10。

式中：為第為感官評價人員對樣品的腥氣分數；為第位感官評價人員給樣品的腥味分數；10為品評人員數。

1.3.1.4 揮發性成分測定(GC-MS) 參考邢貴鵬等的方法，并稍加修改。(1)檢測樣品的準備：稱取5.0 g經絞碎后的脫腥前和脫腥后的魚肉放入20 m L頂空瓶中，將頂空瓶放于恒溫水浴裝置中，做檢測前準備。(2)色譜條件：HP-5MS彈性石英毛細管柱(30 m×0.25 mm，0.25 μm)；進樣口溫度250 ℃；不分流模式進樣；載氣為高純度H；流速1.0 m L/min；程序升溫：柱初溫40 ℃，保持2 min，以4 ℃/min升至160 ℃，保持1 min再以10 ℃/min升至250 ℃，保持5 min。(3)質譜條件：GC-MS接口溫度280 ℃；離子源溫度230 ℃；四極桿溫度 150 ℃；電離方式：電子電離；電子能量70 eV；質量掃描范圍質荷比()=30～550。

1.3.2 鱖魚腌制及調味工藝優化

1.3.2.1 模糊數學感官綜合評價法 模糊數學法作為一種較為客觀的感官評定方法，使模糊的因素定量化綜合評價，避免了主觀因素的影響，綜合考慮設定的評價因素，成為一種被廣泛應用的感官評價方法。崔莉等利用模糊數學法評價了混料設計試驗中甜糯玉米酒的原料配方并得到最優配方。

(1)感官評定小組。從接受過食品感官評定基本知識培訓的專業人員中篩選10名。要求品評人員試驗前不食刺激性食物，12 h內禁止飲酒。品評前要求漱口，并且品評每個樣品之間間隔5 min。

(2)因素集的確立。對最終評判結果有影響的的因素的合集稱為因素集，以={，，，…，}表示，其中為因素集，為第個因素。對于腌制調味后的鱖魚，選擇口感、滋味、色澤作為感官評價指標，表示口感，表示滋味，表示色澤，由3項指標={，，}組成的集合即為因素集。

(3)質量因素權重集的確立。采用模糊數學法進行食品感官質量評判時，首先要確定感官指標的重要程度即權重，通過對10名感官評價人員對口感、滋味、色澤這3個因素對魚肉感官評價的影響程度進行排序，從而確定3種因素的權重值。根據打分值的分布情況，對腌制調理鱖魚的風味配以權重={，，}，其中，=04；=04；=0.2。

(4)確定評語集。評語集以={，，，…，}表示，表示對應的質量等級及分數。為優秀(90)，為良好(70)，為一般(50)，為較差(30)。得到關于腌制調味后鱖魚的評語集={，，，}。

(5)感官評價標準。表3為各級評語對應的感官評定標準。

表3 魚肉感官評定標準

1.3.2.2 混料試驗設計 首先確定4種調味料的最低限和最高限，并且設置4種調味料相加為100%，采用Design-Expert 中的混料設計中的最優設計選項，按軟件給出的不同調味料比例配制調味液，對調味鱖魚進行模糊數學感官評價。通過軟件分析不同調味料比例對感官評分的影響及對感官評分的影響程度，確定最優比例的調味料組合。經初步預試驗后各質量選定范圍見表4。

表4 鱖魚脫腥試驗變量和響應值的目標范圍

1.4 數據處理

試驗數據用Microsoft Office Excel 2010軟件進行數據分析，繪圖使用Origin 2022 繪制。

2 結果與分析

2.1 紅茶添加量對紫菜鱖魚腥味的影響

控制紅茶添加量分別為1%、2%、3%、4%、5%、6%，4 ℃浸泡1 h后進行腥度值評定。由圖1可知，隨著紅茶添加量的增加，紫菜鱖魚的腥味值呈現先降低后趨于平緩的趨勢，在紅茶添加量從1%到2%時腥味值下降最多，在紅茶添加量為2%時腥味值最低，脫腥效果最佳且表現出獨特的紅茶香味；而后隨著紅茶添加量的增加，紫菜鱖魚腥味值變化趨于平緩，脫腥效果變化不明顯，且在試驗中發現，因為紅茶液顏色呈現紅棕色，當紅茶添加量超過2%時，會對鱖魚魚肉的色澤產生影響。

2.2 紫蘇添加量對紫菜鱖魚腥味的影響

控制紫蘇添加量分別為1%、2%、3%、4%、5%、6%，4 ℃浸泡1 h后進行腥度值評定。從圖2可以看出，隨著紫蘇添加量的增大，腥味值總體呈下降趨勢，在紫蘇添加量為4%時，腥度值最低，脫腥效果最好，而后隨紫蘇添加量的增加，腥度值變化幅度不大。雷躍磊等研究發現紫蘇汁對養殖鱖魚具有良好的脫腥作用，本研究結果與之一致。紫蘇呈現一定濃郁的香氣，其中的揮發性風味成分可能對鱖魚腥味具有一定的掩蓋作用，并且紫蘇成分復雜，其中的某些化學成分可能與腥味成分如醛類等發生化學反應，生成其他物質從而將腥味除去。

2.3 生姜添加量對紫菜鱖魚腥味的影響

控制生姜添加量分別為0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%，4 ℃浸泡1 h后進行腥度值評定。由圖3可知，生姜添加量為1%時，脫腥效果最好。而后隨生姜添加量的增大，腥度沒有明顯變化，且生姜添加量過大會影響鱖魚的風味(圖3)。

2.4 正交試驗分析

由表5結果可知影響因素大小為紅茶添加量>紫蘇添加量>生姜添加量，紅茶添加量對紫菜鱖魚的脫腥效果較生姜和紫蘇添加量影響顯著。因此最優工藝是ABC，即紅茶添加量是1%、生姜添加量1%、紫蘇添加量4%。

表5 紫菜鱖魚脫腥正交試驗結果

2.5 揮發性成分分析(GC-MS)

為比較脫腥前與紅茶、生姜、紫蘇聯合脫腥后的紫菜鱖魚的風味特性，采用GC-MS對其揮發性風味成分進行了分析，其氣-質聯用分析的總離子流圖見圖4。對圖4-a和圖4-b中的總離子流圖中各峰進行標準譜庫比對，得到紫菜鱖魚脫腥前和混合脫腥后揮發性物質的種類及個數(表6、表7)。在脫腥前，紫菜鱖魚的主要揮發性成分為醛類、醇類和烷烴類。其中醛類揮發性物質的嗅聞閾值較低，即在濃度很低的情況下也能被聞到，并且散發出令人不愉悅的氣味，己醛主要表現為青草氣味和魚腥味，是魚類產品的主要腥味物質，壬醛表現出較重的脂肪味，醛類物質是魚類腥味的主要揮發性物質，主要是魚肉中含有大量的不飽和脂肪酸，不飽和脂肪酸發生氧化產生性質不穩定的氫過氧化物，這些產物在達到一定條件時就會分解成對魚肉風味有負面影響的醛類；醇類有飽和醇類和不飽和醇類兩大類，1，7，7-三甲基[2.2.1]庚-2-醇、3，7，11-三甲基-1-十二醇為飽和醇類，對魚腥味的產生影響不大，而不飽和的烯醇類物質則對魚風味的形成具有一定作用。烷烴類物質對魚腥味的產生貢獻很小，但因其種類繁多，有助于改善水產品的整體風味。烯烴類物質是影響魚腥味的潛在因素。魚肉中游離脂肪酸與脂肪氧化生成的醇相互作用所產生的酯類物質可能對魚肉風味有一定改善作用。脫腥前揮發性成分有42種，

表6 鱖魚脫腥前與混合脫腥后揮發性物質種類及個數

表6(續)

表7 鱖魚及其脫腥后揮發性成分分類

經過紅茶、生姜、紫蘇混合脫腥處理后揮發性成分降為36種，其中對魚腥味起關鍵作用的醛類、醇類、烴類都有不同程度的降低，醛類由脫腥前的5種降為1種，醇類由8種降為5種，烴類由21種降為4種，說明紅茶、生姜、紫蘇混合脫腥液能有效降低紫菜鱖魚的腥味，提高紫菜鱖魚的風味。

2.6 模糊數學感官評價結果

評定小組對20個樣品的評定結果見表8。

表8 調味鱖魚感官評價結果

將表8中的數據都分別除以評審小組成員的總數10，得到20個模糊評判矩陣。

其中=1，2，3，……20，為樣品編號，=1，2，3為調理鱖魚的各項評價指標，1、2、3分別表示第個評價指標分數項所得到的票數。

令綜合評價結果為，按照標準的模糊綜合評判數學模型：=(，，，)=×，以編號01樣品為例。01號樣品的綜合評價結果為：

=04×12+04×15+02×310=034；

=04×25+04×12+02×25=044；

=04×0+04×310+02×310=018；

=0.4×1/10+0.4×0+0.2×0=0.04。

故=(，，，)=(0.34，0.44，0.18，0.04)，同理可得其他樣品的綜合評判結果集(表9)。

表9 鱖魚脫腥后綜合評判結果

2.7 混料設計及感官評分

根據綜合評分公式：

=0×90+0.32×70+0.5×50+0.18×30=52.8，同理可得20種調味鱖魚的最終感官得分，結果見表10。

表10列出以鹽、料酒、蔥姜蒜、水為主要成分的鱖魚魚肉調味液配方及模糊數學感官評價綜合評定結果。通過Design-Expert進行回歸性分析，得到多項回歸方程為：感官評分=0.370 82×水-98.171 30×鹽-76.627 70×料酒+5.635 04×蔥姜蒜+1.119 75×水×鹽+0.878 95×水×料酒-0.068 670×水×蔥姜蒜+1.930 37×鹽×料酒+0.934 72×鹽×蔥姜蒜+0.672 61×料酒×蔥姜蒜，從回歸方程可以看出，水、蔥姜蒜與感官評分正相關，而鹽、料酒與感官評分負相關，在這4種調料中，其中鹽和料酒的交互作用是最強的，說明在進行調味液配制時鹽和料酒的濃度是最重要的，對感官評分的影響最大。對表10進行二次多項式回歸擬合，得到回歸模型的回歸系數及顯著性。由表11可知，該模型回歸顯著(<0.001)，=0.970 1，說明該方程能準確表示4種調味料與感官評分的關系，并且該回歸方程的失擬項=0563 3(>0.05)，失擬項不顯著，說明模型擬合程度較高，精確度高。

表10 鱖魚脫腥混料設計及感官評分結果

2.8 配方指標對鱖魚感官評分的影響

根據各組分的等高線圖和3D效應曲線圖可以直觀地觀察鱖魚調味液各組分間的變化對感官評分的影響。因為蔥姜蒜的添加量對感官評分的影響最大，所以在固定蔥姜蒜的水平下，根據圖5可以看出等高線圖呈現橢圓形，圖6的3D圖呈現一定的拱形，說明混合調味液配方對紫菜鱖魚的感官評價有顯著影響，這說明調味液具有一定的作用。在蔥姜蒜為固定水平時，從圖6可以看出感官評分隨著鹽和料酒濃度的增加呈現先增大后減小的趨勢，并且變化的趨勢比較陡峭，與回歸方程表現出一致性，水的占比與感官評分的變化趨勢與前兩者相比較為平緩，但是卻呈現先增大后減小的趨勢，可能是混合調味料的交互作用使水與感官評分的趨勢出現一定變化。

表11 鱖魚脫腥工藝二次多項回歸模型方差分析

2.9 鱖魚調味液的配方優化

利用軟件對鱖魚調味液配方進行優化，使得感官評分達到最大值。最優組合為：水84.516%、鹽5.081%、料酒5.403%、蔥姜蒜5.000%，感官評分預測值為94.789。考慮實際操作方便，將配方調整為水84.5%，鹽5%，料酒5.5%， 蔥姜蒜5%， 感官評分值為90.245，與軟件預測值基本一致。

3 結論

本研究以紫菜鱖魚腥味值為指標，通過對紅茶、生姜、紫蘇添加量進行單因素試驗和正交試驗，確定三者的最佳添加量分別為1%、1%、4%，在此脫腥配方條件下，紫菜鱖魚的腥味值最小，己醛和壬醛含量顯著降低，脫腥效果最佳；隨后通過模糊數學感官評價混料設計調味的紫菜鱖魚，確定最佳調味液配方為水84.516%，鹽5.081%，料酒5.403%，蔥姜蒜5.000%，感官評分預測值為94.789，實際感官評分為90.245，與軟件預測值基本一致。上述研究可為水產品脫腥處理及相關領域提供一定的理論依據和數據支撐，進一步增加水產品市場價值提供科學方法。