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模糊数学下斑点叉尾鮰鱼11种不同腌制方式的评价

时间:2020-07-08 来源:食品研究与开发 共8392字
作者:杨梅,陈梦迪,王珂莉, 单位:天津农学院食品科学与生物工程学院国家大宗淡水鱼加工技术研发分中心

  摘    要: 为优化调味鱼的腌制工艺,以斑点叉尾鮰鱼(channel catfish)为研究对象,分别采用湿腌组1(wet salting group,WS1)、湿腌组2(wet salting,WS2)、盐水注射组(saline injection group,SI)、超高压组(ultra-high pressure group,UHP)、真空滚揉组(vacuum rolling treatment group,VR)、盐水注射-真空滚揉组(saline injection-vacuum rolling group,SI-VR)、负压-常压呼吸式滚揉组(vaccum-normal pressure breathing rolling group,V-NBR)、负压-正压呼吸式滚揉组(vaccum-positive pressure breathing rolling group,V-PBR)、盐水注射-真空滚揉-超高压组(SI-VR-UHP)、负压-常压呼吸式滚揉-超高压组(V-NBR-UHP)、负压-正压呼吸式滚揉-超高压组(V-PBR-UHP)共11种不同的腌制工艺,以感官评价为基础对调味鱼的滋味、异味、质地、整体可接受度进行权重分析,建立模糊综合评价体系。结果表明:模糊数学评价调味鱼权重集为X=(滋味0.27,异味0.20,质地0.18,整体可接受度0.35),腌制鱼品质从高到低依次为UHP>V-NBR-UHP>SI>SI-VR>VR>WS1>WS2>V-PBR>SI-VR-UHP>V-PBR-UHP>V-NBR。最佳的腌制工艺为UHP组,即超高压处理,料液比为1∶2(g/mL),压力为200 MPa,保压时间为15 min,此条件下的综合得分为79.208。

  关键词: 风味斑点叉尾鮰; 模糊数学; 感官评价; 腌制; 腌制工艺;

  Abstract: In order to optimize the pickling process of channel catfish, the catfish were treated with wet marinade 1(wet salting 1,WS1),wet pickled group 2(wet salting 2,WS2),saline injection group(SI),ultra high pressure group(UHP),vacuum rolling group(VR),saline injection vacuum rolling group(SI-VR),vaccum-normal pressure breathing rolling group(V-NBR),vaccum-positive pressure breathing rolling group(V-PBR),brine injection-vacuum rolling-ultra-high pressure group(SI-VR-UHP),negative pressure and normal pressure breathing type roll kneading and ultra high pressure group(V-NBR-UHP),and negative pressure positive pressure breathing type roll kneading and ultra high pressure group(V-PBR-UHP).There were 11 kinds of pickling processes based on sensory evaluation,the weight,taste,odor,texture and overall acceptability of seasoned fish were analyzed to establish a fuzzy comprehensive evaluation system. The results showed that the weight collection of pickling channel catfish quality e-valuated by fuzzy mathematics was X =(taste 0.27,odour 0.20,texture 0.18,overall acceptability 0.35). The quality of the salted fish was UHP>VNBR-UHP>SI>SI-VR>VR>WS1>WS2>V-PBR>SI-VR-UHP>V-PBR-UHP>V-NBR.The best production process was ultrahigh pressure treatment(UHP). The material-liquid ratio was 1:2(g/mL),the pressure was200 MPa,and the holding time was 15 minutes. The comprehensive score under these conditions was 79.208.

  Keyword: channel catfish flavor; fuzzy mathematics; sensory evaluation; pickled; production process;

  斑点叉尾鮰(channel catfish),原产美国密西西比河,近年来在我国养殖量较大,发展速度迅猛。斑点叉尾鮰具有食性杂、生长快、适应性广、抗病力强、肉质上乘等优点,且无肌间刺,味道鲜美,营养丰富,适合精深加工[1]。目前以斑点叉尾鮰为加工对象,国内发展较好的是“鱼酷”的烤全鱼,鱼酷烤鱼是活鱼宰杀后,“先烤+后炖”的制作工艺,做法考究,口感醇厚,深受广大消费者的青睐。但是活鱼不能集中宰杀,造成内脏副产品不能集中回收,给环境带来不利的影响;再者大部分家庭厨房都有小烤箱,若能在工厂集中宰杀、减菌化处理、调味、速冻成为半成品,消费者在家里经过简单的烤制就可以吃到美味的烤鱼,所以将斑点叉尾鮰制作成方便食用的调理鱼制品,将是未来的加工和销售方向。国内常见鱼类的宰杀方式有:电击、敲头、CO2窒息、冰水中放血等[2]。敲头能使大比目鱼p H值[3]和水分含量[4]较高,使虹鳟(rainbow trout)在冰藏期间有较低的K值[5]。在冰水中麻醉[6]能减少草鱼(grass carp)在冷藏初期的菌落总数[7],减轻虹鳟宰杀后产生的异味[5]。故本试验采用冰晕和快速敲击头部的宰杀方式,协同柠檬酸水浸泡处理。
 

模糊数学下斑点叉尾鮰鱼11种不同腌制方式的评价
 

  如何有效地、快速地腌制斑点叉尾鮰是其制作工艺的关键控制点。斑点叉尾鮰鱼肉质鲜美,但背部肉厚实,给快速腌制入味带来一定困难,常见的腌制方法是干腌、湿腌、盐水注射和混合腌制。章银良[8]以鲤鱼为原料,对腌鱼工艺进行的优化研究表明,10%食盐水,腌制时间6 h,腌制温度16℃,获得具有较好品质的腌鱼。相较于干腌法,湿腌法具有腌制时间短、盐吸收利高、便于操作等优点。Deumier等[9]研究发现,间歇式真空滚揉腌制可以促进禽肉对食盐的吸收,提高了食盐的渗透速率。冯婷等[10]研究了超声波辅助变压滚揉处理对鸡肉腌制品质的影响,将待处理样品置于真空度-0.08 MPa下单向连续真空滚揉9 min后再于标准大气压0.101 3 MPa下单向连续常压滚揉9 min。这种方法显着优于传统滚揉腌制工艺。超高压处理技术在水产品加工中不仅可以杀菌,还能提高品质[11]。超高压处理是以等渗液体为介质,压力瞬间均匀的传递到食品中,灭活微生物的同时,不改变食品固有的感官特性,且保持其营养成分不流失[12,13]。本试验将超高压技术与变压滚揉技术有机结合、创新变压条件,以达到快速腌制鱼体的目的。这一研究在国内鲜有报道。

  感官评价是能够较完整、具体地描述食品的感官特征,是食品综合质量评价的重要方法之一。目前,烹饪行业对菜品质量评价以感官分数评判为主要方式,由于受评判者的从业经验还有主观因素的影响,其评价结果存在一定的局限性和误差性。Alicia Rodríguez等[14]研究了前期储藏于冰浆(-1.5℃)下的养殖三文鱼烹制后,其鱼肉的感官、物理和化学性质受到储藏时间的影响。而模糊数学评判法可以对食品感官质量中多因素(如外观、风味、质构、滋味等方面)的制约关系进行数学化的描述,建立一个反映其本质和动态过程的理想化评价模式。现在已有诸多学者用模糊数学评定法评价中式菜点[15]、红烧肉[16]、超高压处理后的鱿鱼[17]、优化炖煮猪肉[18]、香酥鸡块[19]、川明参鸡肉丸[20]、优化烧烤牛肚[21]等产品。

  本研究以斑点叉尾鮰鱼为研究对象,宰杀后采用湿腌、盐水注射、超高压、真空滚揉、盐水注射-真空滚揉、负压-常压呼吸式滚揉、负压-正压呼吸式滚揉、盐水注射-真空滚揉-超高压、负压-常压呼吸式滚揉-超高压、负压-正压呼吸式滚揉-超高压等11种不同的腌制方式,真空包装后速冻即为调味鱼半成品。为评价11种不同腌制方式的优劣,将样品熟制后以滋味、异味、质地、整体可接受度为评价因素,采用模糊数学法对11组样品进行综合评价,从而可以得到相对较好的腌制工艺,以期指导实际生产。

  1 、材料与方法

  1.1、 材料与试剂

  斑点叉尾鮰鱼:66尾,天津西青区红旗农贸水产批发市场,每条鱼的平均体重为(1.125±0.05)kg,30 min内运送到天津农学院食品加工实验室,进行宰杀。

  食盐、白酒、料酒、姜粉、白胡椒粉、花椒粉、白糖、鸡精、姜、葱、蒜、香辛料、柠檬酸、葡萄糖(食品级)等:天津市西青区红旗农贸综合批发市场;五香浓缩液:顶兴(天津)食品科技发展有限公司。

  1.2、 仪器与设备

  HPP.L1-600/5超高压设备:天津市华泰森淼生物工程技术有限公司;BVRJ-40真空滚揉机、BZSQ-II盐水注射器:嘉兴艾博实业有限公司;SDX-1全自动风冷速速冻箱:天津市特斯达食品机械科技有限公司;R71MHD35ZH高精度电子秤:奥豪斯仪器(上海)有限公司;FA2004精密电子天平:上海精科仪器公司。

  1.3、 方法

  1.3.1、 工艺流程

  斑点叉尾鮰鱼→冰浴致晕→宰杀→开背、去内脏→清洗→减菌化处理→沥水→腌制→真空包装→速冻→冷冻贮存→成品

  操作要点:将鲜活斑点叉尾鮰鱼放在2℃~4℃冰水中进行冰浴致晕处理3 min,快速敲击头部致死,从背部正中线从头至尾切开,去内脏,用流动自来水冲洗干净,放入0.5℃冰水浸泡18 min,使鱼的中心温度达到(2±0.5)℃,再于2℃、3%柠檬酸水中浸泡20 min后捞出,4℃条件下沥干水。

  腌制液配制方法:0.3%大料、0.02%花椒、0.02%丁香、0.02%砂仁、0.05%草果、0.05%小茴香、0.05%肉蔻、0.08%白芷、0.07%良姜、0.02%辛夷、0.02%陈皮、0.15%桂皮、0.09%辣椒、0.05%香菇、1.4%葱、0.7%姜和0.7%蒜。按照此比例熬制香辛料水,煮沸后熬制30 min,关火焖30 min,捞出香辛料后,再加入0.2%葱粉、0.2%蒜粉、0.2%姜粉、1%白糖、0.3%葡萄糖、0.3%味精、0.2%白酒、0.1%料酒、0.1%花椒粉、0.1%白胡椒粉、0.1%鸡精、0.8%葱、0.8%姜、0.8%蒜、0.03%五香浓缩液、4%食盐搅拌均匀、冷却至4℃即为腌制液,备用。

  采用不同的腌制方法处理后的斑点叉尾鮰鱼,真空包装,速冻至中心温度达到-18℃,然后在-18℃冷冻贮存。

  1.3.2、 试验设计

  本试验对斑点叉尾鮰鱼在腌制环节设计11组不同的处理方法,每组6尾鱼。具体方案如下:

  1)湿腌组1(wet salting group,WS1):将鱼体和腌制液按1∶2(g/mL)的料液比进行湿腌,置于0℃~4℃冷库中腌制4 h。

  2)湿腌组2(wet salting,WS2):同WS1,但腌制时间延长至12 h。

  3)盐水注射组(saline injection group,SI):先用盐水注射器按照10%腌制液的比例将腌制液注射入鱼体中,称重,计算注射量,不足10%的补足腌制液,放置在4℃冷库中腌制1 h。

  4)超高压组(ultra-high pressure group,UHP):将鱼体和腌制液按1∶2(g/mL)的料液比进行超高压处理,压力为200 MPa,时间为15 min。

  5)真空滚揉组(vacuum rolling treatment group,VR):将鱼体直接放入真空滚揉机中,按料液比1∶2(g/mL)加入腌制液,密封口后开始抽真空至0.08 MPa,正转5 min-静置2.5 min-反转5 min-静置2.5 min,如此循环4次,总时间为1 h。

  6)盐水注射-真空滚揉组(saline injection-vacuum rolling group,SI-VR):先用盐水注射器按照10%腌制液的比例将腌制液注射入鱼体中,称重后放入真空滚揉机,注射量不足10%的补足腌制液倒入滚揉机中(即为盐水注射方式,后同),密封口后真空滚揉方式同VR组。

  7)负压-常压呼吸式滚揉组(vaccum-normal pressure breathing rolling group,V-NBR):盐水注射方式同SI-VR,即注射10%腌制液,密封口后抽真空至0.08 MPa,正转5 min-静置2.5 min-反转5 min-静置2.5 min,立即用排气阀放气,使滚揉机的真空度为0 MPa,在这样的常压下,正转5 min-静置2.5 min-反转5 min-静置2.5 min,如此真空滚揉-常压滚揉循环2次,总时间为1 h。

  8)负压-正压呼吸式滚揉组(vaccum-positive pressure breathing rolling group,V-PBR):盐水注射方式同SI-VR,即注射10%腌制液,密封口后抽真空至0.08 MPa,正转5min-静置2.5 min-反转5 min-静置2.5 min,立即用排气阀放气,再外接混合气瓶(混合气体比例为O2∶CO2∶N2=1∶8∶10)加压至0.06 MPa,在这样的正压条件下,正转5 min-静置2.5 min-反转5 min-静置2.5 min,如此真空滚揉-正压滚揉循环2次,总时间为1 h。

  9)盐水注射-真空滚揉-超高压组(SI-VR-UHP):即处理方式同SI-VR,但仅循环2次,然后按照UHP组处理方式进行超高压处理,总时间为45 min。

  10)负压-常压呼吸式滚揉-超高压组(V-NBR-UHP):即处理方式同V-NBR,但仅循环1次,然后按照UHP处理方式进行超高压处理,总时间为45 min。

  11)负压-正压呼吸式滚揉-超高压组(V-PBR-UHP):即处理方式同V-PBR,但仅循环1次,然后按照UHP处理方式进行超高压处理,总时间为45 min。

  以上11组不同的腌制处理方法见表1。

  1.3.3、 感官评定

  参考GB/T 16291.1-2012《感官分析选拔与培训感官分析优选评价员导则》[22],挑选20名经过培训的学生,再有针对性的进行食品专业系统培训,最终选择10位评价员组成评价小组,其中5男5女。

  表1 试验设计方案
表1 试验设计方案

  将经过不同腌制处理后的斑点叉尾鮰,切成约5cm的大段,随机取5段相同部位的鱼块。通过滋味、异味、质地、整体可接受度4个指标进行感官评价,并分为优良中差4个等级。所有样品用白色小碟承装,采用3位数字随机编号,煮沸后(上汽后)计时12 min,冷却2 min后进行感官评价,感官评价标准见表2。

  表2 调味斑点叉尾鮰感官评定标准及描述
表2 调味斑点叉尾鮰感官评定标准及描述

  评价员需在单独的检验区内进行品评,避免相互影响。且要求评价员[23,24]对产品不过敏,未食用刺激性食物,健康,感观正常。感官评价员需将感官结果记录清楚。评价要求:熟知斑点叉尾鮰感官评定标准,明确滋味、异味、质地、整体可接受度相关描述,做出对应的等级评价。

  1.4、 模糊数学法综合评判模型的建立

  1.4.1 、确定评价对象集Y

  Y={Y1,Y2,Y3,Y4,Y5,Y6,Y7,Y8,Y9,Y10,Y11}评价对象集Y是指研究过程中产品评定的集合[25]。Y1,Y2,Y3,Y4,Y5,Y6,Y7,Y8,Y9,Y10,Y11分别表示经不同腌制方式处理的鱼肉,即WS1、WS2、SI、UHP、VR、SI-VR、V-NBR、V-PBR、SI-VR-UHP、V-NBR-UHP、V-PBR-UHP。

  1.4.2 、确定评价因素集U

  U={U1,U2,U3,U4}评价因素集U是指构成产品感官因素的集合。U1,U2,U3,U4分别表示本试验中滋味、异味、质地、整体可接受度4个评价因素。

  1.4.3、 确定评价等级集V

  V={V1,V2,V3,V4}评价等级集V为每个因素的评价集合。V1,V2,V3,V4分表示优、良、中、差4个评价等级,即V={A,B,C,D}。详细感官等级赋值见表3。

  表3 感官评价等级赋值
表3 感官评价等级赋值

  1.4.4、 确定评价权重集X

  由于鱼肉个体差异较大,且上述因素影响鱼肉的评判不一致,经感官评定培训合格的专业人士(10人)来设置权重的向量,见表4。

  表4 产品权重评价结果
表4 产品权重评价结果

  1.4.5、 模糊关系评判集

  模糊关系评判集Y=X·R,其中X为权重集,R为模糊矩阵。

  2 、结果与分析

  2.1 、质量因素权重集的建立结果

  权重系数由单因素总分与全部因素总分之比确定,即表示为:X={X1,X2,X3,X4}={0.27,0.20,0.18,0.35},即滋味27分、异味20分、质地18分、整体可接受度35分,共100分。

  2.2 、模糊矩阵建立的结果

  经过10位评价员对11组风味斑点叉尾鮰鱼块样品进行滋味、异味、质地、整体可接受度4项指标评价,汇总感官评定结果并进行统计,即为模糊矩阵Rj。感官评定结果见表5。

  根据11份鱼肉样品的得分结果,得到的模糊矩阵为:

  表5 感官评定统计表
表5 感官评定统计表

  其中j=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11为鱼肉样品编号,每一行代表一个评价因素的评价结果。

  例如对1、2、3号鱼肉可得到矩阵,

  同理可得4号~11号鱼肉矩阵。

  根据模糊关系评判原理,模糊关系评判集Y=X·R,其中X为权重集,R为模糊矩阵。以1号鱼肉样品为例,对样品进行综合评定的结果如下:

  由矩阵计算器得到结果为Y1=(0.240,0.460,0.198,0.102),以此类推,分别对其他10组的鱼肉进行综合评定,评定结果如表6所示。

  表6 不同腌制方式处理鱼肉综合评判结果
表6 不同腌制方式处理鱼肉综合评判结果

  表6 不同腌制方式处理鱼肉综合评判结果
表6 不同腌制方式处理鱼肉综合评判结果

  2.3 、综合得分和斑点叉尾鮰腌制最佳制作工艺

  为了使感官评分结果更为直接,本试验将各个指标评定结果与中值相乘后结果的总和定义为最终感官综合评价得分,即Tj=Yj·(92.5,77.5,65,30)。

  以T1为例:

  以此类推,最终感官综合评价得分T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8、T9、T10、T11分别为73.780,72.493,76.540,79.208,74.063,76.505,64.175,71.783,68.720,6.655,68.258。最终得分见表7。

  表7 不同腌制方式处理鱼肉综合评价得分表
表7 不同腌制方式处理鱼肉综合评价得分表

  因此腌制鱼品质从高到低的顺序依次为Y4>Y10>Y3>Y6>Y5>Y1>Y2>Y8>Y9>Y11>Y7,即UHP>V-NBR-UHP>SI>SI-VR>VR>WS1>WS2>V-PBR>SI-VR-UHP>V-PBR-UHP>V-NBR。斑点叉尾鮰最佳的腌制工艺为超高压处理,即鱼体重和腌制液的料液比为1∶2(g/mL),压力为200 MPa,保压时间为15 min,此条件下的综合得分为79.208。经超高压处理的鱼肉仅腌制15 min,提高了腌制效率,缩短腌制时间。入口的鱼肉无腥味和异味,风味浓郁,肉质致密,富有弹性,鲜嫩可口,整体接受度高且鱼肉五香味浓郁。

  其次V-NBR-UHP也是较好的腌制方法,即注射10%腌制液,在真空度为0.08 MPa条件下,正转5 min-静置2.5 min-反转5 min-静置2.5 min,立即放气至常压,再正转5 min-静置2.5 min-反转5 min-静置2.5 min,最后再进行超高压处理,总时间为45 min。这种负压-正压滚揉,再结合超高压处理,产品的腌制更加均匀,在实际生产中亦是值得进一步探讨的腌制工艺。

  3 、结论

  利用模糊数学感官评价法对调味鱼进行综合评价,权重集为X=(滋味0.27,异味0.20,质地0.18,整体可接受度0.35),经综合得分比较发现不同腌制方式的产品得分从高到低排序依次为UHP>V-NBR-UHP>SI>SI-VR>VR>WS1>WS2>V-PBR>SI-VR-UHP>V-PBR-UHP>V-NBR,即最佳制作工艺为UHP处理,试验条件为料液比1∶2(g/mL),压力200 MPa,保压时间15 min,综合得分为79.208。经超高压处理的鱼肉无腥味和异味,风味浓郁,肉质致密,富有弹性,鲜嫩可口,整体接受度高且鱼肉五香味浓郁。同时缩短了腌制时间,提高腌制效率,为实际生产提供理论依据。

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原文出处:杨梅,陈梦迪,王珂莉,马俪珍.基于模糊数学评判法优化调味鱼的腌制工艺[J].食品研究与开发,2020,41(08):83-89.

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