鰱魚新鮮度對魚糜凝膠品質的影響

呂 順，王 冠，陸劍鋒，姜紹通，林 琳*

（合肥工業(yè)大學生物與食品工程學院，安徽省農產品精深加工重點實驗室，安徽 合肥 230009）

冷凍魚糜是將魚肉經過采肉、漂洗、脫水后，加入適量的糖類、多聚磷酸鹽等防止蛋白質冷凍變性的添加物，使之在較低溫度條件下，能夠較長時間保藏的生產魚糜制品的原料；而魚糜制品是以魚肉或冷凍魚糜為原料，將魚肉絞碎，加食鹽、輔料等進行擂潰成黏稠的魚肉糊后，再成型、加熱而制成的具有彈性的凝膠體[1]。魚糜制品是一種高蛋白、低脂肪的營養(yǎng)制品，因其營養(yǎng)豐富、價格適宜、食用方便，深受國外市場和國內廣大消費者的歡迎[2]。

冷凍魚糜及魚糜制品的生產原料主要是海水魚類，其中以狹鱈為主，但是近年來由于過度捕撈和環(huán)境污染的影響，海水魚資源日益減少，魚糜生產的原料問題日益凸現[3]。我國淡水魚產量很高，大量的淡水魚資源有望成為我國魚糜生產的另一原料來源。鰱魚是我國重要的淡水養(yǎng)殖魚種，2012年產量達368.78萬 t，位居淡水魚產量第二位[4]，然而鰱魚肉薄、刺多且風味不如其他魚種[5]，再加上技術原因，目前鰱魚依舊以鮮活銷售為主，大量蛋白資源長期得不到有效的利用。相關研究發(fā)現，鰱魚蛋白白度和凝膠特性好，適合生產冷凍魚糜和魚糜制品[6-7]。因此以鰱魚為原料生產冷凍魚糜和魚糜制品一方面可以充分利鰱魚資源，另一方面又可以為魚糜生產提供穩(wěn)定的新原料，意義重大。

目前，有關加工條件和方法及各種添加劑對魚糜凝膠品質的影響的研究較多，而針對魚死后的新鮮度變化和死后不同時間對魚糜品質影響的研究較少。在魚的貯藏過程中，隨著新鮮度的降低，所制成魚糜的凝膠特性也隨之降低，當魚的新鮮度下降到一定程度后，會失去形成凝膠的能力[8]。陳舜勝等[9]發(fā)現在30℃低溫一段加熱時鰱魚魚糜凝膠的形成與鰱魚鮮度關系不大；85℃一段加熱時，凝膠化能力隨鮮度下降而降低；30～85℃二段加熱與30℃一段加熱相比，兩者凝膠破斷強度之間的差值隨鰱魚新鮮度的下降而減??；60℃加熱條件下，凝膠劣化程度隨原料鮮度下降而明顯加劇。因此，本實驗通過測定白鰱魚死后不同時間各理化指標的變化，包括感官指標、僵直指數、pH值、揮發(fā)性鹽基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）值、Ca2+-ATP酶活性，考察不同新鮮度的原料魚對魚糜品質的影響，為以鰱魚為原料生產冷凍魚糜和魚糜制品提供理論依據和參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鮮活鰱魚（Hypophthalmichthys molitrix）購于合肥馬鞍山路家樂福超市，平均質量（600±100） g，體長31～37 cm。

三羥甲基氨基甲烷（Tris） 華美生物工程公司；四水合鉬酸銨 鑫科股份合肥工業(yè)大學化學試劑廠；三磷酸腺苷二鈉(ATP-Na2) 美國Amresco公司；其他化學試劑均為分析純。

1.2 儀器與設備

WB-2000IXA型全自動測色色差計 北京康光儀器有限公司；TA-XT plus物性測試儀 英國Stable Micro System公司；SZC-180型魚肉采肉機、S2-5型斬拌機 廣州旭眾食品機械有限公司；QJHC-12A型絞肉機 浙江千家匯儀器制造廠；SS300型三足式離心機 上海浦東天本離心機械有限公司；SP-75系列可見分光光度計上海光譜儀器有限公司；PHS-3C精密pH計 上海滬西分析儀器廠有限公司；CT15RT型臺式高速冷凍離心機上海天美生化儀器設備工程有限公司；LRH-100CL型低溫培養(yǎng)箱 上海一恒科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 鰱魚死后10 h內各理化指標的測定

共取5 條鰱魚，經人工放血宰殺后，開膛，去除內臟，清洗干凈，然后將魚置于4℃低溫培養(yǎng)箱中，觀察其感官變化并測定其僵直指數。

1.3.1.1 感官變化

觀察并記錄鰱魚在死后不同時間內眼睛的凹陷、明暗程度變化，體表光澤度變化，肌肉彈性變化等。

1.3.1.2 僵直指數測定

參照Roth等[10]的方法：測出魚體長的中點，將魚體放在水平板上，使魚體長的前1/2放在平板上，后1/2自然下垂。測定水平板表面水平延長線至魚尾根部(不包括尾鰭)的垂直距離L和L’，按式（1）計算僵直指數（R）。

式中：L為魚體剛死后的垂下值/cm；L’為魚體各時間的垂下值/cm。

1.3.1.3 鰱魚肉pH值的測定

參照GB/T 9695.5—2008《肉與肉制品pH測定》[11]。

1.3.2 鰱魚死后不同時期新鮮度相關指標的測定

取3 條鰱魚，在新鮮、死后1 h（僵直前期）、死后3 h（僵直期）、死后6 h（僵直后期）和死后4 d的時間內，測定魚肉的TVB-N值和Ca2+-ATP酶活性。鰱魚死后均于4℃貯藏。

1.3.2.1 TVB-N值測定

參照水產行業(yè)標準SC/T 3032—2007《水產品中揮發(fā)性鹽基氮的測定》[12]。

1.3.2.2 魚肉中Ca2+-ATP酶活性的測定

參照郝淑賢等[13]的方法進行測定。取一定質量的魚肉，加10倍體積的0.5 mol/L KCl溶液，將魚肉絞碎，然后按1∶10冰水稀釋，置于離心管中，5 000 r/min離心20 min，倒去上層清液，取出沉淀物，再重復3次，最后得到的肌原纖維沉淀物用玻璃勻漿器加Tris-HCl緩沖浴液（20 mmol/L，pH 7.0）勻漿，所得的肌原纖維懸濁液供Ca2+-ATP酶活性測定用。

在試管中加入20 mmol/L Tris-HCl 2.5 mL、50 mmol/L CaC12l.0 mL、4 mol/L KCl 1.0 mL、6.67 mmol/L ATP-Na2l.5 mL，置于28℃的水浴鍋中保溫30 min，然后加入肌原纖維蛋白酶液4 mL開始反應，反應體積為10 mL，最后加入1.0 mL 15%的三氯醋酸終止反應?？瞻讓φ战M自反應開始時加1.0 mL 15%的三氯醋酸。反應終止后用濾紙過濾，濾液定容至100 mL，采用鉬酸銨法[14]測定反應中釋放的無機磷含量。Ca2+-ATP酶活性單位是在一定的條件下，以每分鐘每毫克肌原纖維蛋白酶分解ATP所釋放的磷酸根中磷的物質的量計算（μmol/（min?mg））。

1.3.3 死后不同時期的鰱魚肉制作的魚糜凝膠的指標測定

分別以新鮮、死后1 h（僵直前期）、死后3 h（僵直期）、死后6 h（僵直后期）和死后4 d（4℃貯藏）的鰱魚肉為原料，制作魚糜凝膠，考察鰱魚死后不同時間的鰱魚肉制作的魚糜凝膠的品質差別。

1.3.3.1 鰱魚魚糜凝膠的制備工藝流程

原料魚→去內臟、鱗、頭→清洗→采肉→漂洗→脫水→絞碎→擂潰（斬拌）→灌腸→煮制→冷卻→4℃冷藏過夜→測定魚糜凝膠指標

1.3.3.2 操作要點

1）漂洗：采用0.15%的NaCl溶液，在10℃條件下漂洗1次，肉水比為1∶5（g/mL）；2）斬拌：空斬4 min，鹽斬8 min（加入2%的食鹽，0.3%的復合磷酸鹽），魚肉溫度控制在10℃以下；3）加熱：采用兩段加熱法，第一段在35℃條件下凝膠化1 h，然后在90℃條件下水浴30 min；4）冷卻：加熱后將其投入0～10℃冷水中急速冷卻，20 min后取出。冷卻后將魚糜凝膠在4℃冷藏室放置過夜，第2天測試其性質。

1.3.3.3 魚糜凝膠強度的測定

將制得的魚糜凝膠切成圓柱體試樣（Φ23 mm×25 mm），選用質構儀的凝膠強度模型分析其質構[15]。測定參數：觸發(fā)類型Auto，觸發(fā)力10.0 g，測前速率1.00 mm/s，測試速率1.1 mm/s，測后速率1.00 mm/s，下壓距離15.00 mm，壓縮探頭為不銹鋼P/5S圓柱形。每組取3個平行樣品，結果取平均值，按式（2）計算魚糜凝膠強度。

式中：B為破斷強度/g；D為凹陷深度/cm。

1.3.3.4 魚糜凝膠保水性的測定

將制得的魚糜凝膠切成約2 mm的薄片，將薄片8 等分，取約1.5 g樣品，用濾紙包好裝入離心管內，用離心法測定其保水性[16]。離心參數：轉速3 800 r/min、時間10 min、溫度18℃。試樣做3 組平行，結果取平均值，按式（3）計算保水性。

式中：m1為離心前魚糜凝膠的質量/g；m2為離心后魚糜凝膠的質量/g。

1.3.3.5 魚糜凝膠白度的測定

將所制得的魚糜凝膠切成厚約0.5 cm的薄片，在色差計的“sample”模式下測定樣品色澤。每組取3個平行樣品；每個試樣重復檢測6次，取平均值。分別測定樣品的亮度（L*）值、紅度（a*）值和黃度（b*）值，按式（4）計算魚糜凝膠的白度[17]。

1.4 數據處理與分析

2 結果與分析

2.1 鰱魚死后10 h內感官特性的變化

表1 鰱魚死后10 h感官特性的變化Table1 Change in sensory characteristics of silver carp at 10 h postmortem

從表1可以看出，在鰱魚死后1 h的時間內，眼睛、體表及肌肉組織狀態(tài)均無明顯變化；死后2 h時，體表光澤減弱并有鱗片開始脫落，肌肉的彈性變差；在死后3 h時，鰱魚肉質彈性變差，同時有僵硬的現象出現；在鰱魚死后5 h時，魚眼睛出現明顯凹陷并混濁，體表有黏液滲出，肉質彈性變差同時肉質變軟；在鰱魚死后7～9 h的時間內，眼睛完全凹陷并混濁，體表顏色暗淡、鱗片脫落，黏液較多，同時肉質缺乏彈性。通過對魚體的感官特性進行觀察，可以看出隨著鰱魚死亡時間的延長，其外觀會發(fā)生較顯著的變化，這些變化與魚肉的新鮮度的下降相關。

2.2 鰱魚死后10 h內僵直指數的變化

魚類死后，體內的各種酶仍具有活力，但由于動物死后有氧呼吸作用停止，只能依靠體內殘留的葡萄糖進行無氧糖酵解，ATP的供能顯著減少，使肌質網機能失常，Ca2+失控溢出而不能被收回；同時糖酵解作用產生大量乳酸造成肌肉pH值下降至肌球蛋白和肌動蛋白等電點，使肌肉蛋白質變性凝固。這兩方面共同作用造成了肌肉的不可逆收縮，表現為肌肉僵硬，即尸僵[18]。

表2 鰱魚死后10 h僵直指數的變化（n=5）Table2 Change in rigor mortis index of silver carp at 10 h postmortem (n= 5)

研究[18]表明，一般魚體進入僵直狀態(tài)后用手指壓，指印不易凹下；手握魚頭，魚尾不會下彎；口緊閉，鰓蓋閉合，整個魚身挺直。通過對鰱魚的外觀觀察可以看出鰱魚在死后2 h開始進入尸僵，從鰱魚死后10 h僵直指數的變化可以看出（表2），僵直指數在死后3 h達到最大值，5 h后尸僵過程完成，魚體開始變軟，進入解僵過程；鰱魚死后7 h后，僵直指數基本不發(fā)生變化，說明解僵過程完成，但僵直指數不能恢復為最初的0，說明魚肉的彈性和延展性不能恢復到尸僵前的水平。與大型海水魚如大西洋鮭魚（S.salar）[19]、真鯛（Sparus aurata L.）[20]相比，鰱魚的尸僵過程持續(xù)時間較短，僵直指數變化幅度不大。

2.3 鰱魚死后10 h內魚肉pH值的變化

圖1 鰱魚死后10 h內魚肉pH值的變化Fig.1 Change in pH of silver carp meat at 10 h postmortem

從圖1可以看出，鰱魚死后的pH值接近中性，隨著死后時間的延長，魚肉的pH值逐漸下降，在死后3 h魚肉的pH值到達最低值，隨后pH值開始升高。

通常而言，水產動物停止呼吸后，體內的糖原被降解，生成乳酸等酸類物質，造成肌肉pH值的下降，下降程度與肌肉中糖原的含量有關。隨后在自身酶和微生物的作用下，魚體內的蛋白質、氨基酸及其他含氮物質被分解為氨、三甲胺、吲哚、組胺等堿性物質，使得肌肉pH值上升。因此，一般魚死后肌肉pH值的變化曲線呈“V”型[21]。動物死后肌肉的pH值變化與其鮮度密切相關，但魚肉的pH值還受很多因素的影響，如魚種類、生長環(huán)境、包裝形式等，因此僅憑pH值不能準確判斷魚肉的新鮮度，但是可以把魚肉的pH值作為評價其鮮度變化的輔助指標[22]。

2.4 鰱魚死后不同時間魚肉TVB-N值的變化

圖2 鰱魚死后不同時間魚肉TVB-N值的變化Fig.2 Change in TVB-N value of silver carp meat at different time of postmortem

從圖2可以看出，隨著鰱魚死后時間的延長，其魚肉的TVB-N值呈顯著上升（P＜0.05）。參照GB 2733—2005《鮮、凍動物性水產品衛(wèi)生標準》[23]中對淡水魚肉TVB-N值的規(guī)定，在鰱魚死后4 d，其TVB-N值仍符合衛(wèi)生要求（≤20 mg/100 g），可用作食用或進一步加工。

2.5 鰱魚死后不同時間魚肉Ca2+-ATP酶活性的變化

肌原纖維蛋白質中的肌球蛋白具有ATP酶活性，在魚肉的貯藏過程中，蛋白質的變性會引起ATP酶的活性發(fā)生改變，因此Ca2+-ATP酶活性可以作為評價肌球蛋白分子完整性的指標，也是反映魚肉蛋白質變性的常用指標[24]。

圖3 鰱魚死后不同時間魚肉Ca2+-ATP酶活性的變化Fig.3 Change in Ca2+-ATPase activity of silver carp meat at different time of postmortem

從圖3可以看出，隨著鰱魚死后時間的延長，魚肉中Ca2+-ATP酶活性呈顯著下降趨勢（P＜0.05）。在鰱魚死后3 h（僵直期），肌肉中Ca2+-ATP酶活性下降至0.89 μmol/（min·mg），降幅為76.3%；僵直后期（死后6 h），肌肉中Ca2+-ATP酶活性下降至0.44 μmol/（min·mg）；到鰱魚死后4 d時，肌肉中Ca2+-ATP酶活性下降至0.24 μmol/（min·mg），降幅為93.6%。從統計分析結果來看，僵直后期與死后4 d肌肉中Ca2+-ATP酶活性差異不顯著，說明鰱魚肉中的Ca2+-ATP酶活性在僵直過程結束后，活性即降到最低。因此，可以通過測定鰱魚肉中Ca2+-ATP酶活性間接反映鰱魚死亡的時間。

從圖2和圖3的對比來看，鰱魚死后不同時間魚肉TVB-N值的變化與Ca2+-ATP酶活性的變化趨勢正好相反，說明TVB-N值和Ca2+-ATP酶活性2個指標可能有一定的關聯性，均能反映魚肉的新鮮度，TVB-N值與新鮮度呈負相關，Ca2+-ATP酶活性與新鮮度呈正相關。

2.6 死后不同時間的鰱魚肉制作魚糜凝膠對魚糜品質的影響

2.6.1 鰱魚死后不同時間對魚糜凝膠的凝膠強度的影響

圖4 鰱魚死后不同時間對魚糜凝膠的凝膠強度的影響Fig.4 Effect of postmortem time of silver carp on gel strength of surimi gel

從圖4可以看出，死后時間對魚糜凝膠強度的影響顯著（P＜0.05），采用新鮮鰱魚肉制作魚糜，其凝膠強度最高，隨著鰱魚死后時間的延長，魚糜凝膠的凝膠強度逐漸降低。這與Ca2+-ATP酶活性的變化過程類似，與TVB-N值的變化過程相反，說明魚肉的新鮮度直接影響魚糜凝膠的凝膠強度，魚肉新鮮度越好，其制成的魚糜凝膠的凝膠強度越高，特別是在鰱魚死后2～3 h的時間內，魚肉新鮮度的變化，對魚糜凝膠的影響較大，而僵直期和僵直后期的鰱魚肉，制成的魚糜凝膠的凝膠強度差異不顯著（P＞0.05）。因此建議以鰱魚為原料生產冷凍魚糜時，盡量在鰱魚死后3 h內將其加工成魚糜，可保證魚糜及魚糜制品具有較好的品質。

2.6.2 鰱魚死后不同時間對魚糜凝膠的保水性的影響

圖5 鰱魚死后不同時間對魚糜凝膠保水性的影響Fig.5 Effect of postmortem time of silver carp on water holding capacity of surimi gel

從圖5可以看出，以剛宰殺的新鮮鰱魚為原料制作的魚糜凝膠，保水性最好；處于僵直期的魚肉（宰后3 h）制作的魚糜凝膠保水性最差，與新鮮魚肉制作魚糜凝膠的保水性差異顯著（P＜0.05）；隨著魚肉僵直過程的完成，魚糜凝膠的保水性有一定程度的提高，僵直后期（死后6 h）和死后4 d的魚肉所制成的魚糜凝膠保水性差別不大（P＞0.05）。

動物在死后由于糖酵解過程的繼續(xù)進行，肉中乳酸積累和pH值降低，從而引起肌質網破裂，鈣離子的釋放，最終導致肌肉中的肌球蛋白和肌動蛋白形成永久性的結合，肌球蛋白和肌動蛋白的永久性結合使得蛋白質分子將的空隙變小，結合水的能力變弱[25]，因此肉在僵直期時保水性最差，隨著僵直過程的結束，肉的保水性會有一定程度的恢復。

2.6.3 鰱魚死后不同時間對魚糜凝膠的白度的影響

圖6 鰱魚死后不同時間對魚糜凝膠的白度的影響Fig.6 Effect of postmortem time of silver carp on whiteness of surimi gel

從圖6可以看出，死后時間對魚糜凝膠白度的影響顯著（P＜0.05），處于僵直期的魚肉所制成的魚糜凝膠，白度值最低，隨著僵直過程的完成，魚糜凝膠的白度可以恢復到與新鮮魚肉所制魚糜凝膠接近的水平。

3 結 論

本實驗對鰱魚在4℃條件下，死后10 h內感官變化、pH值和僵直指數的變化進行了測定和分析，進而考察鰱魚肉的TVB-N值和Ca2+-ATP酶活性隨鰱魚死后時間延長的變化；分別選用死后不同時期的鰱魚肉制作魚糜，通過測定魚糜凝膠的白度、保水性和凝膠強度，研究鰱魚新鮮度對魚糜凝膠品質的影響。結果表明，鰱魚在死后2～3 h開始進入僵直期，魚體僵直指數開始升高，pH值下降，從外觀上表現為魚肉彈性變差、光澤減弱、有鱗片脫落等，表明其新鮮度開始下降。隨著鰱魚死后時間的延長，鰱魚肉的TVB-N值顯著升高，Ca2+-ATP酶活性顯著降低。采用死后不同時間的鰱魚肉制作的魚糜凝膠，其凝膠強度、保水性和白度均有顯著差異，其中以新鮮鰱魚為原料制作的魚糜凝膠，凝膠強度最高；魚糜凝膠的保水性和白度在魚肉的僵直期最差，僵直過程完成后，保水性和白度會有一定的恢復。因此，以淡水魚特別是鰱魚為原料生產冷凍魚糜時，需采用新鮮度較高的魚肉，盡量在鰱魚死后2～3 h內完成其加工過程，才能獲得高品質魚糜和魚糜制品。

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