海藻膠低聚寡糖對(duì)秘魯魷魚(yú)(Peru squid)魚(yú)糜品質(zhì)特性的影響研究*

黃 菊 丁 晨 謝 超① 林 琳 俞群娣 李桂芬

(1. 浙江省海產(chǎn)品健康危害因素關(guān)鍵技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 浙江海洋學(xué)院食品與醫(yī)藥學(xué)院 舟山 316022;2. 浙江國(guó)際海運(yùn)學(xué)院 舟山 316002)

魷魚(yú)屬軟體動(dòng)物, 其肉質(zhì)香甜細(xì)膩, 質(zhì)地上乘。由于魚(yú)糜水分、蛋白質(zhì)含量高, 極易腐敗變質(zhì), 即使采用深冷保鮮技術(shù)也易是魚(yú)糜蛋白質(zhì)發(fā)生改性等變化(鄒明輝等, 2010a, b)。深冷保藏時(shí)間越長(zhǎng), 魚(yú)糜蛋白質(zhì)冷凍變性越厲害, 同時(shí)出現(xiàn)魚(yú)糜蛋白質(zhì)口感、外觀及色澤等各方面的變化, 導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)價(jià)值降低(張麗麗等, 2008)。多聚磷酸鹽是我國(guó)廣泛使用的一種食品添加劑, 主要用于各種水產(chǎn)品的保水, 能夠有效的增加食品中的水分, 減少營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的流失, 保持食品的嫩度, 提高產(chǎn)品的出產(chǎn)率(李鳳舞, 2010; 張麗等,2010)。但消費(fèi)者長(zhǎng)期食用磷酸鹽會(huì)引起機(jī)體的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的失衡, 攝入過(guò)多還可能導(dǎo)致腹瀉等疾病(鄒明輝, 2011)。海藻膠是一種來(lái)源于海藻細(xì)胞壁的高聚合度的水溶性多糖, 在大分子狀態(tài)下, 具有較高的粘度和穩(wěn)定性, 廣泛應(yīng)用于食品等領(lǐng)域(王麗等, 2011);采用生物技術(shù)等方法降解后獲得的不同分子量大小的低聚糖具有不同的生物活性, 如海藻膠低聚糖用于冷凍羅非魚(yú)品質(zhì)改量(劉斌等, 2004; 馮慧, 2008);海藻膠低聚糖用于抗氧化及清除自由基活性等(高瑞昌, 2007; 孫麗萍等, 2005)。目前, 關(guān)于海藻膠低聚寡糖應(yīng)用于魷魚(yú)魚(yú)糜制品中還未有報(bào)道。項(xiàng)目以魷魚(yú)魚(yú)糜為研究對(duì)象, 采用生物技術(shù)制備海藻膠低聚寡糖,研究其對(duì)魚(yú)糜保水的效果, 并對(duì)保水過(guò)程中的風(fēng)味特性變化進(jìn)行研究, 確定海藻膠低聚寡糖在魚(yú)糜保水性能中的作用, 到達(dá)提高魚(yú)糜品質(zhì)的效果。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

材料和試劑: 海藻膠低聚寡糖(cDa)(自制); 秘魯魷魚(yú)魚(yú)糜(舟山市南珍菜場(chǎng)); H2O2(天津市科密歐化學(xué)有限公司); 正丁醇、甲酸為分析純; 亞硫酸、磷酸氫二鉀、硫酸鎂等(國(guó)藥化學(xué)試劑有限公司)。

儀器與設(shè)備: U32V超低溫冰箱(日本三洋);DC-P3色差計(jì)(上海化工); PEN 3電子鼻(德國(guó)AIRSENSE); TMS-PRO儀(美國(guó)FTC); XS105DU電子天平(瑞士梅特勒)。

1.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與方法

1.2.1 秘魯魷魚(yú)魚(yú)糜的處理

魚(yú)糜制備: 將新鮮魷魚(yú)魚(yú)糜于適量冰水混合物中浸沒(méi) 10 min, 整個(gè)預(yù)處理過(guò)程在低溫下(0—4°C)快速完成。魚(yú)糜分組: 第 1組(空白組): 魚(yú)糜沒(méi)有經(jīng)過(guò)浸泡處理; 第 2 組(蒸餾水組): 魚(yú)糜采用蒸餾水浸泡處理; 第 3組(海藻膠組): 魚(yú)糜經(jīng)過(guò)海藻膠浸泡處理; 第 4 組(焦磷酸鈉組): 魚(yú)糜采用焦磷酸鈉浸泡處理; 第 5 組(DP1組): 魚(yú)糜采用平均聚合度為2000—4000Da的海藻膠低聚寡糖浸泡處理; 第 6 組(DP2組): 魚(yú)糜采用平均聚合度為 4000—6000Da的海藻膠低聚寡糖浸泡處理; 第 7組(DP3組): 魚(yú)糜經(jīng)過(guò)平均聚合度為 6000—8000Da 的海藻膠低聚寡糖浸泡處理。以上浸泡液質(zhì)量濃度均為1.0%。

1.2.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

(1) 浸泡增重率(楊釗等, 2004): 新鮮魚(yú)糜(M1)與海藻膠寡糖溶液按照 1︰2質(zhì)量體積比例進(jìn)行混合,放置在冰箱中(4°C條件下)反應(yīng)1h。將處理后的魚(yú)糜后用稀釋紙吸干魚(yú)糜表面水分, 記錄魚(yú)糜的重量(M2)。浸泡增重率(%)=(M2－M1)/M1×100%。

(2) 解凍損失率(包華芳等, 2010): 將魚(yú)糜用食品包裝袋密封, 先在–60°C 下凍結(jié) 4 h, 后在冰箱中進(jìn)行凍藏, 凍藏溫度為–18°C; 凍藏10d后, 在玻璃杯中解凍 2 h, 將蓋蓋上, 解凍結(jié)束后將魚(yú)糜表面水分用稀釋紙吸干后記錄重量(M3)。解凍損失率(%)=(M1–M3)/M1×100。

(3) 蒸煮損失率(Cabrera et al, 2005): 將魚(yú)糜煮沸 2 min, 取出冷卻, 用稀釋紙吸干魚(yú)糜表面水分后記錄魚(yú)糜重量(M4)。蒸煮損失率(%)=(M3–M4)/M3×100。

(4) 魷魚(yú)魚(yú)糜色差: 采用TPA方法進(jìn)行測(cè)定。測(cè)定參數(shù)主要包括: 測(cè)試速度為1.0 mm/s; 測(cè)試樣品壓縮形變量為30%; 測(cè)試采用平底柱形探頭。

(5) 魷魚(yú)魚(yú)糜質(zhì)構(gòu): 采用 CS-210色差計(jì)測(cè)定樣品亮度, 記錄測(cè)定值(L*值)。

(6) 魷魚(yú)魚(yú)糜風(fēng)味: 采用德國(guó) AIRSENSE PEN3電子鼻測(cè)定風(fēng)味(Zhang et al, 2012)。

1.2.3 數(shù)據(jù)分析 數(shù)據(jù)處理采用SPSS13.0軟件進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 浸泡處理對(duì)魷魚(yú)魚(yú)糜品質(zhì)特性的影響

2.1.1 浸泡處理對(duì)魷魚(yú)魚(yú)糜增重率的影響 不同浸泡處理對(duì)魷魚(yú)魚(yú)糜增重率的影響見(jiàn)圖1。從圖1中可以看出, 第一組樣品中魚(yú)糜的質(zhì)量稍有減少, 可能是因?yàn)轸~(yú)糜表明水分蒸發(fā)引起的原因。別的組魚(yú)糜經(jīng)過(guò)處理后都有不同程度的質(zhì)量增加。利用復(fù)合磷酸鹽浸泡處理的樣品, 魚(yú)糜增重率僅為 6.3%, 相比其它各種處理措施魚(yú)糜, 其增重率明顯偏低(P＜0.05)。第二組中魚(yú)糜采用蒸餾水處理后, 其質(zhì)量增重率高于復(fù)合磷酸鹽組, 主要原因是由于改變了魚(yú)糜內(nèi)外滲透壓的原因, 導(dǎo)致魚(yú)糜呈現(xiàn)吸水狀態(tài), 因此重量增加。第三、四、五、六組浸泡偶重量都有明顯的提高,可能是因?yàn)楹Ｔ迥z提取物與蛋白質(zhì)相結(jié)合, 增加了肌肉纖維的空間結(jié)構(gòu), 改善了魚(yú)糜表面的膜結(jié)構(gòu), 更好的保存水在肌肉中, 增強(qiáng)了魚(yú)糜的吸水性能。由于提取海藻膠低聚糖分子量不同, 改變的空間大小不同, 因此進(jìn)出細(xì)胞的能力不同, 最終增重效果也有所差異(許雷等, 2011)。

圖1 浸泡處理對(duì)魷魚(yú)魚(yú)糜浸泡增重率的影響Fig.1 Soaking treatment on squid minced fish soaking the influence of the rate of weight gain

2.1.2 浸泡處理對(duì)魷魚(yú)魚(yú)糜解凍損失率的影響浸泡處理對(duì)魷魚(yú)魚(yú)糜解凍損失率的影響見(jiàn)圖2。分別比較凍藏10d和20d后的解凍損失率大小。從圖中可以看出, 第一組魚(yú)糜解凍損失率最大, 10d時(shí)凍藏?fù)p失率達(dá)到了1.6%, 20d凍藏?fù)p失率達(dá)到達(dá)1.3%。比較其它各種魚(yú)糜樣品的解凍損失率。發(fā)現(xiàn)其它各組樣品解凍后與新鮮樣品相比都呈現(xiàn)出不同程度的增加。主要原因是海藻膠低聚糖與蛋白質(zhì)結(jié)合不夠緊密, 在解凍過(guò)程中容易流失。當(dāng)分子量為6000—8000Da的海藻膠低聚糖處理魚(yú)糜時(shí), 放置凍藏20d比10d的解凍損失率小, 因?yàn)榉胖?0d時(shí), 水分還沒(méi)有充分進(jìn)入魚(yú)糜內(nèi)部, 水分增加有限; 當(dāng)浸泡 20d后, 水分有足夠的進(jìn)入, 并且由于多聚糖形成的保護(hù)膜, 使水分更不容易流出, 因此增加了魚(yú)糜的保水能力(劉鑫,2010)。但是采用海藻糖處理的魚(yú)糜, 凍藏20d時(shí)解凍損失率較其它糖類損失大, 主要原因可能是海藻糖與其它各種糖比較分子量較小, 形成的膜厚度較薄,容易被破壞, 保水性能較差。

圖2 浸泡處理對(duì)魷魚(yú)魚(yú)糜解凍損失率的影響Fig.2 Soaking treatment effects on squid minced fish thawing loss rate

2.1.3 浸泡處理對(duì)魷魚(yú)魚(yú)糜蒸煮損失率的影響圖3為浸泡處理對(duì)魚(yú)糜蒸煮損失率的影響。從圖3可以看出, 不同處理后的魚(yú)糜經(jīng)蒸煮后都有不同程度的減少。其中第 4 組(焦磷酸鈉組)蒸煮損失率最低為 8.7%; 第 2 組(蒸餾水組)蒸煮損失率最大為16.4%; 第 7組(DP3組)蒸煮損失率為 9.6.0%, 與第4組的差異不顯著(P＞0.05), 其余各組與第 4組差異顯著(P＜0.05); 凍藏 20d后其它各組蒸煮損失率明顯大于第4組, 但第7組(DP3組)的海藻膠低聚糖處理的樣品仍低于其余處理組, 且明顯(P＜0.05)低于第 1組和第2組。多聚磷酸鹽具有解析肌球蛋白分離出來(lái)的能力, 還能增強(qiáng)可溶性蛋白質(zhì)的含量, 在加熱過(guò)程中肌球蛋白能使更多的水分被固定在肌肉中, 提高了保水能力, 減少蒸煮損失率(朱思明等, 2003)。這也是分子量為6000—8000Da的海藻膠低聚糖降低蒸煮損失的主要原因, 同時(shí)該分子量的低聚糖還具有形成保護(hù)膜的能力, 能夠減少內(nèi)部非自由水和結(jié)合水的流失。

圖3 浸泡處理對(duì)魷魚(yú)魚(yú)糜蒸煮損失率的影響Fig.3 Soaking treatment effects on squid minced fish cooking loss rate

2.1.4 浸泡處理對(duì)魷魚(yú)魚(yú)糜色差的影響 不同浸泡處理對(duì)魷魚(yú)魚(yú)糜色差的影響見(jiàn)表1。從表可以看出,經(jīng)過(guò)浸泡處理后, 各種狀態(tài)下的魚(yú)糜的色差都有所變化, 并且變化程度大小不同, 說(shuō)明浸泡處理對(duì)魚(yú)糜顏色都有影響。在凍藏10d 后, 浸泡處理的魚(yú)糜亮度變化范圍在 75—78之間, 而相應(yīng)空白組的魚(yú)糜亮度僅為 74; a*值變化范圍在 11—13左右, 但空白組的魚(yú)糜與新鮮魚(yú)糜相比明顯偏紅, 且隨時(shí)間的延長(zhǎng), 紅色加深; 而經(jīng)復(fù)合磷酸鹽處理的魚(yú)糜色澤不如新鮮魚(yú)糜色澤鮮艷, 且隨凍藏時(shí)間的延長(zhǎng), 紅色和黃色逐漸變淺, 直接表現(xiàn)為魚(yú)糜略微發(fā)黃。而DP3組的魚(yú)糜在凍藏 10d后 a*和 b*值與新鮮魚(yú)糜無(wú)明顯差異(P＞0.05), 凍藏時(shí)間延長(zhǎng)至 20d時(shí), 魚(yú)糜顏色更鮮艷,沒(méi)有出現(xiàn)發(fā)黃現(xiàn)象。因此, 采用分子量為6000—8000Da的海藻膠寡糖處理后的樣品, 能夠較好的保持魚(yú)糜的鮮艷色澤, 外觀品質(zhì)不受影響。

2.1.5 浸泡處理對(duì)魷魚(yú)魚(yú)糜質(zhì)構(gòu)的影響 表 2為浸泡處理對(duì)魷魚(yú)魚(yú)糜質(zhì)構(gòu)的影響。從表 2可以看出,各組樣品經(jīng)過(guò)處理后, 在彈性、硬度及咀嚼性等方面都表現(xiàn)出不同的細(xì)微變化。魚(yú)糜樣品經(jīng)過(guò)10d和20d不同的儲(chǔ)藏時(shí)間后, 通過(guò)比較發(fā)現(xiàn)凍藏10d后, 采用復(fù)合磷酸鹽組和海藻膠低聚糖組浸泡處理的樣品在彈性、硬度及咀嚼性等質(zhì)構(gòu)參數(shù)方面均無(wú)顯著性變化(P＞0.05); 在魚(yú)糜彈性方面, 浸泡和新鮮魚(yú)糜沒(méi)有明顯變化(P＞0.05); 在魚(yú)糜咀嚼性方面, 復(fù)合磷酸鹽處理后的魚(yú)糜與新鮮魚(yú)糜差異不明顯(P＞0.05), 而分子量為6000—8000Da的海藻膠低聚糖處理后魚(yú)糜的咀嚼性與新鮮魚(yú)糜的差異明顯(P＜0.05)(Sato et al,2000)。但是在硬度方面, 浸泡后的魚(yú)糜在硬度上明顯低于新鮮魚(yú)糜, 表明凍藏魚(yú)糜經(jīng)處理后再感官上比較嫩。樣品凍藏20d后, 浸泡處理的魚(yú)糜較新鮮魚(yú)糜在硬度、彈性及咀嚼性等方面都有所增加, 但與新鮮魚(yú)糜的差異并不明顯(P＞0.05)。

2.1.6 浸泡處理對(duì)魷魚(yú)魚(yú)糜風(fēng)味特性的影響 圖4、圖5為浸泡處理對(duì)魷魚(yú)魚(yú)糜風(fēng)味特性的影響圖。從圖4和 5可以看出, 比較不同浸泡處理組, 應(yīng)用電子鼻處理技術(shù), 收集的氣味特征, 具有區(qū)域重疊多樣性,說(shuō)明, 上述設(shè)計(jì)處理浸泡組對(duì)魚(yú)糜的風(fēng)味特性和主要成分無(wú)顯著性影響(陳韜等, 2006)。其中第 4 組(焦磷酸鈉組)魚(yú)糜解凍后, 魚(yú)糜中揮發(fā)性物質(zhì)成分變化較大(藍(lán)色橢圓), 究其原因可能為焦磷酸鈉殘留對(duì)魚(yú)糜風(fēng)味造成了干擾(戴志遠(yuǎn)等, 2008)。由圖 4和圖 5可以看出(虛線區(qū)域部分), 魚(yú)糜解凍后其揮發(fā)性物質(zhì)發(fā)生一定的變化, 原因可能是凍藏過(guò)程中魚(yú)糜肌肉結(jié)構(gòu)、水分狀態(tài)改變、蛋白質(zhì)變性等產(chǎn)生一定影響,引起魚(yú)糜中部分成分發(fā)生輕微改變。蒸煮魚(yú)糜中的揮發(fā)性物質(zhì)未產(chǎn)生明顯變化, 但其中采用焦磷酸鈉處理的魚(yú)糜經(jīng)蒸煮后揮發(fā)性物質(zhì)波動(dòng)較大, 原因是由于焦磷酸鈉發(fā)生水解作用, 生成單磷酸鹽類致使揮發(fā)性物質(zhì)出現(xiàn)變化(鄒明輝等, 2010a, b)。但從整體上看, 采用蒸餾水、海藻膠及海藻膠低聚寡糖處理, 對(duì)于新鮮、冷凍及蒸煮魚(yú)糜均未產(chǎn)生明顯異常的風(fēng)味特性影響, 相對(duì)于磷酸鹽類添加劑, 其具有揮發(fā)性物質(zhì)含量保持相對(duì)穩(wěn)定的效果。

表1 魚(yú)糜經(jīng)浸泡處理后分別凍藏10d和20d的色差特性Tab.1 Minced fish after soaking treatment were frozen 10d and color properties of 20d

表2 魷魚(yú)魚(yú)糜經(jīng)浸泡處理后分別凍藏10d和20d的質(zhì)構(gòu)特性Tab.2 Squid minced fish after soaking treatment were frozen of 10d and 20d

圖4 不同浸泡處理對(duì)于魷魚(yú)魚(yú)糜風(fēng)味特性的影響Fig.4 Different soaking treatment effect on the squid minced fish flavor characteristics

圖5 不同浸泡處理對(duì)于魷魚(yú)魚(yú)糜風(fēng)味特性的影響Fig.5 Different soaking treatment effect on the squid minced fish flavor characteristics

3 結(jié)論

研究表明, 利用酶技術(shù)制備的分子量為 6000—8000Da的低聚寡糖具有明顯的保水增重效果。并且經(jīng)6000—8000Da的海藻膠低聚寡糖處理的魷魚(yú)魚(yú)糜,肌肉組織硬度更低, 魚(yú)糜彈性及咀嚼性更好, 產(chǎn)品色澤更加鮮艷。浸泡處理后的魚(yú)糜揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)并未減少。該研究成果對(duì)開(kāi)發(fā)一種安全高效的生物保水劑具有重要的意義, 將為魚(yú)糜加工業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)性的革命。

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