漂洗方式對鰱魚魚糜凝膠劣化性能的影響

劉 茹，錢 曼，雷躍磊，熊善柏,*

(1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖北 武漢 430070；2.國家大宗淡水魚加工技術(shù)研發(fā)分中心(武漢)，湖北 武漢 430070)

漂洗方式對鰱魚魚糜凝膠劣化性能的影響

劉 茹1,2，錢 曼1,2，雷躍磊1,2，熊善柏1,2,*

(1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖北 武漢 430070；2.國家大宗淡水魚加工技術(shù)研發(fā)分中心(武漢)，湖北 武漢 430070)

以新鮮鰱魚為原料，研究不同漂洗方式下魚糜凝膠劣化性能，并通過內(nèi)源性蛋白酶活性的變化來分析其凝膠劣化。結(jié)果表明：魚糜凝膠劣化程度與漂洗方式有關(guān)，鹽水漂洗可有效地去除魚糜中的蛋白酶，抑制凝膠劣化，從而形成較理想的凝膠品質(zhì)；酸洗最不易除去內(nèi)源性蛋白酶，并且還可能導(dǎo)致部分蛋白質(zhì)的酸變性，形成的魚糜凝膠性能最差，不適于鰱魚魚糜的加工。魚糜凝膠劣化與其內(nèi)源性蛋白酶密切相關(guān)，在熱處理前若蛋白質(zhì)已變性會增大凝膠劣化的程度。

鰱魚魚糜；漂洗；凝膠劣化；凝膠品質(zhì)；內(nèi)源性蛋白酶

Abstract：The effect of four rinsing modes (with saline, acid, alkaline or plain waters) on the modori and endogenous protease activity of silver carp surimi was investigated in this work. Modori depended on rinsing solution type. Rinsing with salt water could remove effectively endogenous protease and inhibit modori. Acidic water was not an ideal rinsing solution for the removal of endogenous protease. Rinsing with acidic water resulted in the poorest gel properties due to acidic denaturation of some proteins among these four rinsing modes and therefore, was unsuitable for processing silver carp surimi. In conclusion, modori is closely related to endogenous protease and protein denaturation before heating would augment modori.

Key words：silver carp surimi；rinsing；modori；gel property；endogenous protease

魚糜制品是全球生產(chǎn)、消費(fèi)量最大的水產(chǎn)食品之一，其原料主要是狹鱈等海水魚類，近年來隨著海洋資源日益萎縮，海水魚的捕撈量越來越少，而魚糜制品的需求量在增加，開發(fā)新的魚糜制品原料具有重要意義，與海水魚相比，淡水魚都是人工養(yǎng)殖的，產(chǎn)量可以控制，如果發(fā)展得好，對魚糜行業(yè)來說將是一個很好的出路，鰱魚是我國產(chǎn)量最大的淡水魚，用其生產(chǎn)魚糜是解決目前魚糜制品原料不足的最有效途徑。但是鰱魚魚糜極易凝膠劣化的性質(zhì)嚴(yán)重影響其制品的品質(zhì)[1-2]，因此如何抑制鰱魚魚糜凝膠劣化，是水產(chǎn)品研究的重要課題。

魚糜的凝膠劣化(modori)是指在接近60℃的溫度導(dǎo)致魚糜凝膠形成能力和凝膠強(qiáng)度不可逆降低的現(xiàn)象[3]，鰱魚屬于易凝膠劣化魚種[4]，目前對于鰱魚魚糜凝膠劣化的控制主要是通過兩段加熱或添加蛋白酶抑制劑來實(shí)現(xiàn)[5-7]。魚肉中水溶性蛋白質(zhì)中富含妨礙凝膠形成的酶和誘發(fā)凝膠劣化的活性物質(zhì)，而漂洗是魚糜加工過程中必不可少的一步，其目的是為了除去魚肉中的有色物質(zhì)及腥臭成分，以及脂肪、殘余的碎屑、血液、水溶性蛋白質(zhì)，從而獲得色白、無腥味、富有彈性的魚糜制品。汪之和等[8]、孔保華等[9]報道了漂洗方式對魚糜凝膠性能的影響，認(rèn)為選擇合適的漂洗條件可明顯改善魚糜凝膠性能，而對其原因還沒有全面的理解，該凝膠性能的提高是否與漂洗掉了部分內(nèi)源性蛋白酶有關(guān)還未見報道。

本實(shí)驗(yàn)以新鮮鰱魚為原料，研究不同漂洗模式對魚糜凝膠劣化及內(nèi)源性蛋白酶活性的影響，分析漂洗模式與蛋白酶的殘留及凝膠劣化之間的關(guān)系，從而提出如何通過控制凝膠劣化的漂洗方法來提高魚糜的凝膠性能。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鰱魚，約1000g/條，購于華中農(nóng)業(yè)大學(xué)菜市場。

三羥甲基氨基甲烷(Tris)、牛血清白蛋白均為生化試劑 國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；酪蛋白(生化試劑)北京市海淀區(qū)微生物培養(yǎng)基制品廠；其他試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

TA-XTPlus質(zhì)構(gòu)儀 英國Stable Micro System公司；WSC-S測色色差儀 上海物理光學(xué)儀器廠。

1.3 方法

1.3.1 魚糜凝膠的制備

鰱魚→去頭、內(nèi)臟、魚鱗→清洗→采肉→漂洗→擂潰→灌腸→加熱→冷卻→魚糜凝膠樣品

取魚肉分別用以下5種漂洗液漂洗后加2.5%的食鹽和80%的水擂潰成魚糜，手工灌入直徑為20mm的腸衣，在45、50、55、60、65、70℃條件下分別加熱30、60min，迅速流水冷卻，冰箱里(4℃)放置過夜，測定魚糜凝膠特性。凝膠性能的變化率(Δ)按式(1)計算。

式中：X30min和X60min分別代表在相應(yīng)溫度加熱30min和60min凝膠的凝膠性能大小。

漂洗模式如下：1)水洗，5倍清水漂洗3次，每次5min；2)酸洗，兩次5倍體積0.5g/100mL的檸檬酸漂洗，一次5倍體積清水漂洗，每次5min；3)堿洗，兩次5倍體積0.5%的碳酸鈉漂洗，一次5倍體積清水漂洗，每次5min；4)鹽洗，一次5倍體積清水，兩次5倍體積0.5%鹽水漂洗，每次5min；以未進(jìn)行漂洗的魚糜凝膠作為對照。

1.3.2 魚糜凝膠穿刺強(qiáng)度的測定[10]

用TA-XTPlus質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行測定，參數(shù)設(shè)定為：壓縮距離15mm，測試速度1mm/s，接觸力5.0g，探頭P/0.25s，樣品高20mm，直徑20mm，穿刺強(qiáng)度為壓縮過程中的最大力，每個樣品重復(fù)4次。

1.3.3 魚糜凝膠咀嚼性和彈性的測定[10]

用TA-XTPlus質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行測定，參數(shù)設(shè)定為：選TPA(texture profile analysis)壓縮模式，中間停留5s，測試速度1mm/s，接觸力5.0g，變形程度50%，探頭型號P/36R，樣品高20mm，直徑20mm，每個樣品重復(fù)4次。

1.3.4 白度的測定[11]

將魚糜凝膠切成0.5mm的薄片，采用WSC-S測色色差儀測定樣品的L*、a*、b*值，白度由式(2)計算。

1.3.5 TCA-可溶性肽含量的測定[12]

稱取3g絞碎的魚糜凝膠于試管中，加入27mL 15g/100mL的TCA(三氯乙酸)，均質(zhì)后于0℃下靜置1h。將溶液在4000r/min下離心10min，取上清液用Lowry法[13]測可溶性肽含量，并用μmol Tyr/g來表示。

1.3.6 鰱魚白肉中蛋白酶的提取

將魚肉與pH7.0的磷酸鹽緩沖液以體積比1:1混合，經(jīng)組織搗碎機(jī)攪打10～15s后于4℃下提取1h，于8000 r/min轉(zhuǎn)速下離心20min (4℃)，將上清液保存于0℃冰箱中待用。

1.3.7 魚糜蛋白酶活性的測定

參照高雯等[14]的方法，根據(jù)鰱魚糜中蛋白酶的特性進(jìn)行酶活測定，反應(yīng)溫度為70℃，反應(yīng)時間30min。采用Lowry法[13]測生成的酪氨酸的量。

單位酶活：在反應(yīng)條件下，1min內(nèi)能夠水解底物并釋放出1μg酪氨酸的酶體積(mL)。

1.3.8 數(shù)據(jù)處理

所有實(shí)驗(yàn)重復(fù)3～4次，采用Excel、SAS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，結(jié)果取其平均值，Duncan分析用來評價不同處理?xiàng)l件下，各指標(biāo)之間差異的顯著性，Pearson法分析TCA-可溶性肽與質(zhì)構(gòu)性能的相關(guān)性，顯著水平為P＜0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 漂洗方式對魚糜凝膠質(zhì)構(gòu)性能的影響

不同漂洗方式下魚糜凝膠的質(zhì)構(gòu)性能見表1，其中加熱60min相對于30min的變化率(Δ)小于零說明延長時間加熱會降低該凝膠指標(biāo)，這與凝膠劣化有關(guān)。鹽洗魚糜凝膠的穿刺強(qiáng)度和咀嚼性都明顯高于其他漂洗方式，且它們分別在50～70℃和55～70℃溫度段的變化率小于零，其中在60℃減少率最大，并且彈性也是在該溫度下降得最多。堿洗魚糜的穿刺強(qiáng)度和咀嚼性的變化率小于零的溫度段均在50～70℃，并于60℃降低的幅度最大，彈性也是在該溫度下降得最多。酸洗魚糜的穿刺強(qiáng)度和咀嚼性分別在50～70℃和45～70℃隨加熱時間的延長而下降，穿刺強(qiáng)度在70℃下降幅度最大，而咀嚼性在45～55℃下降幅度相對較大，彈性在50～60℃隨加熱時間的延長而下降，此外，酸洗魚糜的穿刺強(qiáng)度和咀嚼性都明顯低于其他漂洗方式的，且低于未漂洗的，表明酸性漂洗液對魚糜凝膠的形成具有一定的破壞作用。水洗魚糜的穿刺強(qiáng)度和咀嚼性的負(fù)變化率均發(fā)生在55～70℃，且55～65℃時下降幅度較大。

表1 不同漂洗方式下魚糜凝膠的質(zhì)構(gòu)性能Table 1 Textural Properties of surimi gel with various rinsing modes

2.2 漂洗模式對魚糜凝膠中蛋白質(zhì)降解的影響

TCA-可溶性肽反映的是魚糜中小分子肽的含量，其生成量越多，說明蛋白質(zhì)被降解的程度越大[12,15]，本實(shí)驗(yàn)中以TCA-可溶性肽生成量來反映蛋白質(zhì)的降解程度。由圖1可知，隨著加熱時間的延長TCA-可溶性肽含量都有所增加，在45～55℃加熱形成的魚糜凝膠中TCA-可溶性肽含量受溫度的影響不大，溫度超過55℃，魚糜凝膠中TCA-可溶性肽含量受溫度的影響較大。從總體上看，在所有溫度段加熱形成的鹽洗魚糜凝膠TCA-可溶性肽含量均最小，低于未漂洗和其他漂洗方式的魚糜凝膠，說明鹽水漂洗可有效抑制魚糜中蛋白質(zhì)的降解。清水漂洗魚糜凝膠中TCA-可溶性肽含量明顯低于未漂洗的而略高于鹽水漂洗的，說明，雖然清水和堿水漂洗可部分抑制魚糜中蛋白質(zhì)的熱降解，但其效果不如鹽水漂洗的效果好。酸洗魚糜凝膠TCA-可溶性肽含量峰值出現(xiàn)在60℃，而且TCA-可溶性肽含量最大，表明魚糜凝膠降解程度最大，雖然60℃以后肽含量有所下降，但較其他魚糜凝膠仍較高，驗(yàn)證了酸性漂洗液對魚糜凝膠有較大的破壞作用。

圖1 漂洗方式對魚糜凝膠中TCA-可溶性肽的影響Fig.1 Effect of rinsing mode on TCA-soluble peptide in surimi gel

對TCA-可溶性肽與凝膠質(zhì)構(gòu)指標(biāo)進(jìn)行了相關(guān)性分析，結(jié)果見表2。TCA-可溶性肽與穿刺強(qiáng)度、咀嚼性和彈性都呈極顯著負(fù)相關(guān)，說明凝膠性能的下降與蛋白質(zhì)被降解為小肽具有很大的相關(guān)性。而蛋白質(zhì)降解多是由蛋白酶誘導(dǎo)產(chǎn)生的，故最后研究了不同漂洗條件下殘留的蛋白酶活性。

表2 TCA-可溶性肽與凝膠質(zhì)構(gòu)指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)Table 2 Correlation coefficient between TCA-soluble peptide and textural indexes

2.3 漂洗方式對魚糜蛋白酶活性的影響

圖2 漂洗方式對魚糜內(nèi)源蛋白酶活性的影響Fig.2 Effect of rinsing mode on endogenous protease activity in surimi

經(jīng)不同的漂洗模式進(jìn)行處理后魚糜中蛋白酶的活性見圖2。各種漂洗方法均能去除部分內(nèi)源性蛋白酶，其效果由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋蝴}洗＞水洗＞堿洗＞酸洗。由前面分析可知，鹽洗魚糜形成的凝膠性能也最好，酸洗的最差，由此可推測：魚糜中內(nèi)源性蛋白酶活性是影響魚糜凝膠劣化的一個重要因素。此外，酸洗也可除去少量的蛋白酶，但是經(jīng)酸洗后魚糜形成的凝膠性能卻低于未漂洗的，原因可能是酸洗引起了肌球蛋白與肌動蛋白的酸變性，導(dǎo)致凝膠性能較低，這同時說明了魚糜蛋白的天然構(gòu)象對凝膠性能也有一定的影響，即蛋白質(zhì)的天然構(gòu)象也是影響魚糜凝膠劣化的因素之一。

2.4 漂洗方式對魚糜凝膠白度的影響

圖3 漂洗方式對魚糜凝膠白度的影響Fig.3 Effect of rinsing mode on whiteness of surimi gel

由圖3可知，漂洗可不同程度地提高魚糜凝膠的白度，這是因?yàn)槠纯梢猿ヴ~肉中存在的有色物質(zhì)，從而改善魚糜凝膠的色澤。此外，魚糜凝膠的白度隨著加熱溫度的升高總體呈上升趨勢，且在低于50℃時白度上升較快。

3 討 論

鹽水比其他漂洗液可更有效地提高魚糜凝膠性能。其原因可能如下：1)鹽水漂洗可更有效地去除部分蛋白酶，蛋白酶的存在會使魚糜蛋白質(zhì)降解[16-18]，導(dǎo)致由蛋白質(zhì)形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低，因此用鹽水漂洗可以提高魚糜的凝膠性能；2)鹽水漂洗除去了部分水溶性蛋白：有報道說水溶性蛋白質(zhì)的存在會干擾由鹽溶性蛋白質(zhì)形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[19]，漂洗可使鹽溶性蛋白含量相對提高，從而增加了凝膠性能。

經(jīng)檸檬酸溶液漂洗的魚糜形成的凝膠性能最差，且TCA-可溶性肽的含量明顯高于鹽水漂洗的。說明用酸性漂洗液對魚糜凝膠的形成具有一定的破壞作用。其存在的原因可能是：首先，隨著pH值的降低，可能引起肌球蛋白與肌動蛋白的酸變性[20-21]；其次，酸液不易洗去內(nèi)源蛋白酶，有更多的蛋白酶殘留；再次，酸洗使得魚糜的pH值較接近魚糜蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)，此時蛋白質(zhì)所帶的凈負(fù)電荷最少，蛋白質(zhì)在熱變性前就由于蛋白質(zhì)間的引力作用發(fā)生了部分聚集，因而凝膠性也最差。

關(guān)于魚糜凝膠劣化，目前認(rèn)為主要是由被激活的內(nèi)源熱穩(wěn)定蛋白酶快速降解肌球蛋白而產(chǎn)生的弱凝膠或者糊狀凝膠引起的。Toyohara等[22]認(rèn)為不同溫度對蛋白質(zhì)凝膠劣化的影響可能是由于不同的蛋白酶引起的。本研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)不同漂洗模式處理獲得的魚糜其凝膠劣化溫度有所不同，由實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測：在不同漂洗模式下魚糜凝膠劣化溫度的差異可能是由于漂洗模式的不同導(dǎo)致魚糜中內(nèi)源性蛋白酶分布的變化所引起的，此外，蛋白質(zhì)的天然構(gòu)象對魚糜凝膠劣化也起到一定的作用。

4 結(jié) 論

漂洗可部分去除魚糜的內(nèi)源性蛋白酶，進(jìn)而影響魚糜的凝膠劣化。鹽洗、水洗、堿洗、酸洗4種漂洗方式相比，鹽水漂洗對內(nèi)源性蛋白酶去除的效果最好，對凝膠劣化的抑制作用也最大，形成了較理想的凝膠品質(zhì)，其次是水洗和堿洗，而酸洗去除內(nèi)源性蛋白酶的效果最差，并且還可能導(dǎo)致部分蛋白質(zhì)的酸變性，形成的魚糜凝膠性能最差，且低于未漂洗的，不適于鰱魚魚糜的加工。

[1] LIU Ru, ZHAO Siming, LIU Haimei, et al. Studies on fish and pork paste gelation by dynamic rheology and circular dichroism[J]. Journal of Food Science, 2007, 72(7):E399-E403.

[2] 曹敏杰, 李燕, 翁凌, 等. 鰱魚肌原纖維結(jié)合型絲氨酸蛋白酶的研究[J]. 食品科學(xué), 2005, 26(1):91-94.

[3] AN H, PETERS M Y, SEYMOUR T A. Role of endogenous enzymes in surimi gelation[J]. Trends in Food Science and Technology, 1996, 7:321-326.

[4] 吳漢民, 王海洪, 韓素珍, 等. 幾種淡水魚魚糜特性的研究[J]. 食品科學(xué), 1999, 20(9):15-19.

[5] RAWDKUEN S, BENJAKUL S, VISESSANGUAN W, et al. Chicken plasma protein affects gelation of surimi from bigeye snapper (Priacanthus tayenus)[J]. Food Hydrocolloids, 2004, 18:259-270.

[6] VISESSANGGUAN W, BENJAKUL S, AN H. Porcine plasma proteins as a surimi protease inhibiter:Effect on actomyosin gelation[J].Journal of Food Science, 2000, 65:607-611.

[8] 汪之和, 王慥. 漂洗條件對鰱魚糜蛋白質(zhì)冷凍變性的影響[J]. 上海水產(chǎn)大學(xué)學(xué)報, 1999, 8(3):210-214.

[9] 孔保華, 耿欣, 高興華, 等. 不同漂洗方法對鰱魚凝膠特性的影響[J].食品工業(yè), 2000(1):42-43; 41.

[10] BOURNE M C. Texture profile analysis[J]. Food Technology, 1978, 32(7):62-66; 72.

[11] 劉茹, 熊善柏, 趙思明, 等. 魚糜凍藏過程中的品質(zhì)變化動力學(xué)研究[J]. 食品工業(yè)科技, 2007, 28(2):78-85.

[12] BENJAKUL S, VISESSANGUAN W, TUEKSUBAN J, et al. Effect of some protein additives on proteolysis and gel-forming ability of lizardfish(Saurida tumbil)[J]. Food Hydrocolloids, 2004, 18:395-401.

[13] LOWRY O H, ROSEBROUGH N J, RANDALL R J. Protein measurement with Folin phenol reagent[J]. Jounal of Biological Chemistry,1951, 193:256-275.

[14] 高雯, 姜培榮, 張之佳, 等. 食品酶學(xué)原理與分析方法[M]. 哈爾濱:黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社, 1991.

[15] CHAIJAN M, PANPIPAT W, BENJAKUL S. Physicochemical properties and gel-forming ability of surimi from three species of mackerel caught in Southern Thailand[J]. Food Chemistry, 2010, 121:85-92.

[16] PARK S, CHO S, YOSHIKA T, et al. Influence of endogenous protease and transglutaminase on thermal gelation of salted squid muscle paste[J]. Journal of Food Science, 2003, 68(8):2473-2478.

[17] BENJAKUL S, VISESSANGUAN W, TUEKSUBAN J, et al. Effect of some protein additives on proteolysis and gel-forming ability of lizardfish(Saurida tumbil)[J]. Food Hydrocolloids, 2004, 18:395-401.

[18] RAWDKUEN S, BENJAKUL S, VISESSANGUAN W, et al. Effect of cysteine proteinase inhibitor containing fraction from chicken plasma on autolysis and gelation of Pacific whiting surimi[J]. Food Hydrocolloids,2007, 21(7):1209-1216.

[19] LANIER T C. Functional properties of surimi[J]. Food Technology,1986, 40(3):107-112.

[20] LIU T M, LIN T S, LANIER T C. Thermal denaturation and aggregation of actomyosin fromAtlantic croaker[J]. Journal of Food Science,1982, 47:1916-1919.

[21] SHIKHA F H, HOSSAIN M I, MORIOKA K, et al. Effect of pH-shifting on the gel forming characteristics of salt-ground meat from walleye pollack[J]. Fisheries Science, 2006, 72:870-876.

[22] TOYOHArah, SASAKI K, KINOSHITA M, et al. Detection of inhibitor for mordori inducing proteinase in fish and calf serums[J]. Nippon Suisan Gakkishi, 1991, 57(3):521-525.

Effect of Rinsing Mode on Modori of Silver Carp Surimi

LIU Ru1,2，QIAN Man1,2，LEI Yue-lei1,2，XIONG Shan-bai1,2,*
(1. College of Food Science and Technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China；2. The Sub Centre (Wuhan) of National Technology and R&D of Staple Freshwater Fish Processing, Wuhan 430070, China)

TS254.4

A

1002-6630(2010)21-0089-05

2010-07-02

國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)(nycytx-49-23)；華中農(nóng)業(yè)大學(xué)青年教師科技創(chuàng)新專項(xiàng)(52204-10024)；華中農(nóng)業(yè)大學(xué)人才科研啟動項(xiàng)目(52204-08075)

劉茹(1982—)，女，講師，博士，研究方向?yàn)樗a(chǎn)品加工與貯藏。E-mail：liuru@mail.hzau.edu.cn

*通信作者：熊善柏(1963—)，男，教授，碩士，研究方向?yàn)樗a(chǎn)品加工與貯藏。E-mail：xiongsb@mail.hzau.edu.cn