不同干燥方法對草魚片品質及消化特性的影響

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、質構和感官得分，分析不同干燥方法對干燥草魚片蛋白質消化特性的影響。結果表明，與熱風干燥相比，真空干燥草魚片的干燥耗時較長，但色澤較好，且組織結構較為疏松，能夠較好地保持草魚片原有品質。其中，硬度為124.33 g，咀嚼性為6.43 g，彈性為0.78，并且復水后綜合感官得分較高。經過體外模擬消化，真空干燥后的草魚片蛋白質消化率高于熱風干燥，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構、感官評價高，并且易于消化，可為魚肉制品的加工提供理論依據。

關鍵詞：真空干燥；熱風干燥；質構；感官評價；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

草魚富含蛋白質和多不飽和脂肪酸，營養價值高[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的主要形式。干燥過程對魚片特定的組織結構、風味、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、貯藏穩定性和獨特風味[2]。傳統的魚片干燥方法是自然風干法，這種方法成本較低，但是風干時間較長，容易受到環境的影響，難以控制干燥魚片的質量[3]。

目前，熱風干燥是魚片干燥的主要方法，但這種方法溫度高、時間長、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用廣泛的干燥方法，能降低水的沸點，產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品的復水性和咀嚼性[6]。張佳慧[7]通過對干燥金鯧魚片的體外模擬消化研究，發現不同干燥方式對魚肉蛋白質消化率的影響有所差異。目前關于比較真空干燥和熱風干燥對草魚品質和消化性能的影響的研究較少。因此，本實驗比較了熱風干燥法、真空干燥法對草魚片品質感官和蛋白質消化性率的影響，旨在為淡水魚加工及品質管理等方面提供參考依據。

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。本實驗所用試劑均為分析純試劑。

1.2 儀器與設備

BPG-9156A精密鼓風干燥箱，上海一恒科學儀器有限公司；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，深圳市三恩時科技有限公司；TGL-18高速冷凍離心機，四川蜀科儀器有限公司；T6新世紀紫外可見分光光度計，北京普析通用儀器有限責任公司；NDA701杜馬斯定氮儀，意大利VELP公司；TA-XTplus質構儀，英國Stable Micro System公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 魚片干燥率的測定

將草魚去皮去內臟后，沿著魚的背部區域切成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干燥箱內，設置溫度為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，測量樣品質量，并將樣品放回繼續干燥直至魚片質量變化連續兩次質量之差小于5%。計算不同時間段的干燥率（ω），結果重復3次，取平均值。ω的計算公式為

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行表面中心區域的亮度值（ΔL*）、紅度值（Δa*）和黃度值（Δb*）的測量。總色差的計算公式為

1.3.3 干燥草魚片的質構檢測

對不同干燥加工的草魚魚片硬度、咀嚼性、彈性和回復性進行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%，觸發力為5 g。分別記錄硬度、咀嚼性、彈性和回復性數值。

1.3.4 感官評定

本試驗組織10位擁有豐富感官評定經驗的食品專業老師和學生，建立感官評價小組，對復水后的干燥草魚片進行感官評定。本試驗主要評價樣品的色澤、氣味、咀嚼性和滋味，4個標準的權重分別為15%、20%、30%、35%，分值在1～10，評分標準見表1，根據評分判定樣品的優劣。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，調節pH值至6.8，然后在37 ℃下水浴10 min。

收集產品并用1 mol·L-1的HCL溶液將pH值調節至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 ℃的水浴環境下，持續消化2 h。繼續收集消化產物，用NaOH溶液（1 mol·L-1）調節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。

在消化時間為30 min、60 min、90 min和120 min時取樣。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《食品安全國家標準 食品中蛋白質的測定》（GB 5009.5—2016）凱氏定氮法進行測定。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，待消化結束后冷卻至室溫，利用全自動凱氏定氮儀測定。蛋白質消化率計算公式為

1.4 數據統計分析方法

實驗結果使用Graphpad Prism 8.0分析，顯著水平為P<0.05，結果以平均值±標準偏差表示。

2 結果與分析

2.1 不同干燥方式對草魚魚片品質特性的研究

草魚魚片干燥過程中的干燥率隨時間變化如圖1所示，熱風干燥和真空干燥草魚片的干燥率變化趨勢基本一致，隨著干燥時間延長，草魚片的干燥率均下降。其中，熱風干燥在150 min后的干燥率變化較小，真空干燥的干燥率在210 min后趨于穩定。說明熱風干燥達到平衡明顯比真空干燥更快。同時，熱風干燥使得魚片表面水分快速蒸發，形成由內到外的水分梯度，進一步加速降低魚片中的水分，而真空干燥是通過真空環境產生壓力梯度，熱傳導速率較低，從而延長了干燥時間[10]。

2.2 干燥草魚片的色澤變化

從魚片的外觀形態看，真空干燥的效果明顯優于熱風干燥。進一步采用色度儀檢測，結果顯示熱風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。其原因可能是熱風干燥的魚片處于高溫環境中，魚肉中的氨基酸與還原糖發生美拉德反應，生成棕紅色物質[11]，從而導致Δa*值增加。

2.3 干燥草魚片的質構分析

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

2.4 干燥草魚片感官評價

由圖2可知，熱風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較高，但是差異不明顯。真空干燥草魚片的色澤感官得分優于熱風干燥。在經過熱風干燥后，肌紅蛋白可能會發生氧化和美拉德褐變，導致魚片色澤較暗[13]，且組織結構較為致密，所以熱風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于熱風干燥，經過真空干燥處理的魚片可能更加符合消費者的期望。

2.5 干燥草魚片蛋白質消化率分析

由圖3可知，熱風干燥和真空干燥后的草魚片經過酶解消化后的蛋白質消化率有所差異。其中，真空干燥魚片的消化率明顯高于熱風干燥魚片的消化率，并且隨著消化時間增加，蛋白質消化率均呈上升趨勢。相關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。當熱加工溫度為70 ℃時，胃蛋白酶對魚肉蛋白的消化速度加快，當熱加工溫度高于100 ℃時，蛋白質會形成氧化聚集，進而影響蛋白酶對魚肉蛋白的降解效率[14]。以上結果提示真空干燥后的草魚片比熱風干燥的更容易被人體胃腸道消化，有較高的食用品質。

3 結論

本文研究了熱風干燥和真空干燥草魚片的品質和消化特性，測定了不同干燥樣品的干燥率、色澤、質構、感官和蛋白質消化特性。結果顯示，與熱風干燥相比，真空干燥草魚片的干燥耗時較長，但是色澤較好，且組織結構較為疏松，能較好地保持草魚片的原有品質，復水后感官得分較高。經過模擬消化，真空干燥后的草魚片蛋白質消化率高于熱風干燥，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構、感官評價高，并且易于消化，但是其干燥耗時較長，需要進一步改進加工工藝。

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基金項目：廣東省普通高校青年創新人才項目（2022KQNCX281）；廣東省普通高校重點領域專項（2023ZDZX2097）。

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、聚合物改性。E-mail： 76094406@qq.com。