鰹魚(yú)加熱過(guò)程中的理化特性及組胺含量變化研究

童曉倩，鄭晗笑，王　婷，謝　超（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，浙江舟山　316022）

鰹魚(yú)加熱過(guò)程中的理化特性及組胺含量變化研究

童曉倩，鄭晗笑，王婷，謝超
（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，浙江舟山316022）

以凍藏鰹魚(yú)為原料，采用液相色譜-紫外檢測(cè)器法、質(zhì)構(gòu)法等方法研究了鰹魚(yú)在加熱過(guò)程中魚(yú)肉的物理形態(tài)、質(zhì)構(gòu)特性、蛋白成分以及酸度等隨中心溫度變化的情況。結(jié)果表明，隨著魚(yú)體中心溫度不斷升高，鰹魚(yú)的長(zhǎng)度先快后慢的發(fā)生了收縮，80℃時(shí)收縮率達(dá)24.56%；寬度先膨脹后收縮，80℃時(shí)膨脹率達(dá)到12.15%，厚度則一直膨脹，80℃時(shí)膨脹率達(dá)22.17%；在鰹魚(yú)硬度和咀嚼性變化趨勢(shì)大致，相同先增加后降低。彈性則一直降低，內(nèi)聚性波動(dòng)很大，但總體上升。四者在70℃魷魚(yú)凝膠裂變現(xiàn)象都出現(xiàn)一個(gè)明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn)；蛋白成分變化較大，其中鹽溶性蛋白、堿不溶性蛋白、水溶性蛋白逐漸減少，水溶性蛋白在60℃時(shí)已無(wú)檢出，堿溶性蛋白和非蛋白氮隨溫度升高而逐漸增加；鰹魚(yú)肉的pH值隨加熱不斷升高，酸度下降。比較鰹魚(yú)肉加熱前后組胺含量變化，結(jié)果表明鰹魚(yú)中組胺在熱處理后略有增加，組胺含量主要由原料決定，原料組胺含量越高，加熱后組胺含量越高，增加越明顯。該研究旨在為鰹魚(yú)的加工和利用提供一定的理論基礎(chǔ)。

鰹魚(yú)；加熱處理；理化特性；組胺

鰹魚(yú)Katsuwonus pelamis，俗稱炸彈魚(yú)［1］，生長(zhǎng)繁殖快、種群修復(fù)能力強(qiáng)［2］。具不完全統(tǒng)計(jì)2002年鰹魚(yú)的全球捕獲量約200×104t，2007年達(dá)到250×104t，是一種重要的經(jīng)濟(jì)魚(yú)類(lèi)，產(chǎn)量占金槍魚(yú)漁業(yè)的40%之多。鰹魚(yú)肉是一種紅色，高蛋白低脂肪的肉類(lèi)，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高［3-4］，可鮮食，也可加工成罐裝食品銷(xiāo)售。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)鰹魚(yú)的研究已涉及到各個(gè)方面，包括保鮮，儲(chǔ)藏，加工，新食品的開(kāi)發(fā)，海洋藥物的提取，下腳料的精深利用等。如高萌等［5］研究了流化冰保鮮技術(shù)，減慢其品質(zhì)裂變速率，延長(zhǎng)鰹魚(yú)貨架期。王求娟等［6］通過(guò)考察溫度、時(shí)間、加工技術(shù)、加工設(shè)備等方面因素對(duì)鰹魚(yú)品質(zhì)的影響，確定其儲(chǔ)藏和加工質(zhì)量控制關(guān)鍵。全晶晶等［7］還研究了加工溫度對(duì)鰹魚(yú)揮發(fā)性成分的影響，表明鰹魚(yú)在不同溫度下有著不同的特征風(fēng)味，但經(jīng)150℃加熱后，鰹魚(yú)失去使用價(jià)值。孫靜等［1］利用雙酶水解鰹魚(yú)下腳料，為制備魚(yú)蛋白有機(jī)液肥及微生物培養(yǎng)基奠定基礎(chǔ)。王學(xué)昉等［8］還對(duì)鰹魚(yú)做了生物學(xué)研究。

由于鰹魚(yú)鮮食受原料，儲(chǔ)藏，環(huán)境等方面影響較大，故鰹魚(yú)罐頭食品［9-10］是另一種成熟的加工方式，由于其獨(dú)特的風(fēng)味，深受消費(fèi)者歡迎。熱處理是鰹魚(yú)罐頭食品加工過(guò)程中非常重要的工藝環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)對(duì)鰹魚(yú)的pH、水分、質(zhì)構(gòu)、風(fēng)味、營(yíng)養(yǎng)都有著較大的影響。熱處理不當(dāng)，會(huì)造成組胺類(lèi)物質(zhì)的生成［11］，降低產(chǎn)品質(zhì)量，甚至喪失原有的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

本文以凍藏鰹魚(yú)為研究對(duì)象，通過(guò)研究鰹魚(yú)的理化特性隨溫度的變化情況，并測(cè)定熱處理后鰹魚(yú)肉組胺含量的變化，旨在為日后鰹魚(yú)產(chǎn)品生產(chǎn)加工提供一定的理論基礎(chǔ)和技術(shù)依據(jù)。

1　材料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)材料

鰹魚(yú)：購(gòu)買(mǎi)于舟山市越洋食品有限公司，冰浴保溫運(yùn)送至實(shí)驗(yàn)室后，凍藏于于-18℃冰箱備用。

1.2實(shí)驗(yàn)試劑

SDS-聚丙烯酰胺、N，N'-亞甲基雙丙烯酰胺、TRIS-HCl、TEMED、SDS：國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；蒸餾水為去離子水；實(shí)驗(yàn)所用試劑除特殊說(shuō)明外均為分析純。

1.3實(shí)驗(yàn)儀器

JJ-2小型高速組織搗碎機(jī)：上海安亭科學(xué)儀器廠；

奧豪斯CP214-JY19精密電子天平：奧豪斯儀器（上海）有限公司；

PB-10酸度計(jì)：上海儀電分析儀器有限公司；

FJ200-S數(shù)顯高數(shù)勻質(zhì)機(jī)：上海標(biāo)模儀器有限公司；

12207型數(shù)字溫度計(jì)：上海儀電分析儀器有限公司；

200×0.01mm游標(biāo)卡尺。

1.4實(shí)驗(yàn)方法

1.4.1原料預(yù)處理采用溫鹽水解凍方法，將鰹魚(yú)解凍，而后去除鰹魚(yú)內(nèi)臟和魚(yú)鱗，洗凈。將其切成長(zhǎng)3 cm×3 cm×0.5 cm左右的長(zhǎng)方體小塊，稱重后裝入PE真空包裝中，熱塑封口。放置4°C冰箱中24 h，備用。1.4.2樣品熱處理將樣品取出，迅速將溫度計(jì)探針插于樣品的幾何中心，隨即將魚(yú)塊放入蒸煮鍋中，加熱至指定溫度。

1.4.3樣品尺寸測(cè)定在自然狀態(tài)下，分別測(cè)定魚(yú)塊并記錄加熱前后魚(yú)塊的長(zhǎng)、寬及厚度。

1.4.4失重率的測(cè)定分別將加熱前后的樣品稱重，計(jì)算失重率。

失重率（%）=［（加熱前的重量-加熱后的重量）/加熱前的重量］×100。

1.4.5質(zhì)構(gòu)特性的測(cè)定用TMS-PRO質(zhì)構(gòu)儀分別測(cè)定樣品在熱處理前后的硬度、彈性、內(nèi)聚性、咀嚼性。

1.4.6蛋白質(zhì)組分測(cè)定參照VISESSANGUAN，等［12］方法進(jìn)行。

1.4.7組胺變化的測(cè)定參照國(guó)標(biāo)GB/T 20768-2006方法［13］。

2　結(jié)果與討論

2.1熱處理溫度對(duì)鰹魚(yú)肉外形尺寸的影響

分別比較熱處理前后鰹魚(yú)肉的尺寸變化，結(jié)果如圖1～3。

圖1　中心溫度對(duì)鰹魚(yú)肉長(zhǎng)度影響Fig.1　The center temperature effect on length of bonito meat

圖2　中心溫度對(duì)鰹魚(yú)肉寬度影響Fig.2　The center temperature affect bonito meat width

圖3　中心溫度對(duì)鰹魚(yú)肉厚度影響Fig.3　The center temperature effect on thickness of bonito meat

從圖1可以明顯的看出，隨著熱處理時(shí)間的延長(zhǎng)，鰹魚(yú)肉中心溫度逐漸升高，肉塊的長(zhǎng)度呈現(xiàn)持續(xù)收縮的狀態(tài)，當(dāng)中心溫度到達(dá)80℃時(shí)，鰹魚(yú)肉塊長(zhǎng)度收縮率達(dá)到24%。實(shí)驗(yàn)表明，熱處理初期，鰹魚(yú)長(zhǎng)度收縮迅速，在50℃時(shí)，長(zhǎng)度收縮速率達(dá)到最大，50℃后，長(zhǎng)度收縮速率變緩。熱處理導(dǎo)致鰹魚(yú)中肌原纖維蛋白質(zhì)持水力下降，引起肌原纖維在長(zhǎng)度上的收縮，從而表現(xiàn)出鰹魚(yú)肉塊長(zhǎng)度收縮。

圖2所示是鰹魚(yú)寬度在熱處理時(shí)的變化。實(shí)驗(yàn)所示，魚(yú)塊寬度隨熱處理進(jìn)行呈膨脹狀態(tài)。60℃以前鰹魚(yú)肉持續(xù)膨脹達(dá)到最大值13%左右，60℃以后，膨脹現(xiàn)象中止，隨鰹魚(yú)肉中心溫度上升，魚(yú)塊寬度出現(xiàn)收縮狀態(tài)，80℃時(shí)，魚(yú)塊的膨脹率達(dá)到12%左右。其原因在于魚(yú)塊肌原纖維受熱變性，結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，引起細(xì)胞橫向擴(kuò)張。當(dāng)膨脹達(dá)到一定程度后，由于溫度持續(xù)升高，組織細(xì)胞中汁液流失較多，魚(yú)塊寬度略成收縮狀態(tài)。

實(shí)驗(yàn)表明，鰹魚(yú)塊的厚度隨熱處理的繼續(xù)，一直呈收縮趨勢(shì)，從圖3可以看出，當(dāng)中心溫度達(dá)到80℃時(shí)，魚(yú)塊厚度的收縮率達(dá)到20%以上。其原因可能是魷魚(yú)伴溫度的上升，魚(yú)塊組織中蛋白中的氫鍵、疏水鍵等將被打斷［14］。

2.2熱處理溫度對(duì)魚(yú)塊失重率的影響

稱量鰹魚(yú)肉塊在熱處理前后質(zhì)量，得到加熱過(guò)程中失重率的變化趨勢(shì)，如圖4。

圖4　加熱過(guò)程中鰹魚(yú)失重率的變化圖Fig.4　Graph of weight loss rate of skipjack in heat process

由圖4可知，隨著加熱的進(jìn)行，鰹魚(yú)肉的重量呈持續(xù)減少的趨勢(shì)，熱處理初期失重速率較快，后期較慢，最終失重率保持在在20%左右。

2.3熱處理溫度對(duì)鰹魚(yú)肉質(zhì)構(gòu)的影響

圖5是鰹魚(yú)肉咀嚼性、彈性、內(nèi)聚性、硬度隨中心溫度升高的變化。從圖上可以看出，魚(yú)肉在加熱過(guò)程中肉質(zhì)發(fā)生明顯的變化。其中咀嚼性隨中心溫度上升呈先快速上升后變慢最后降低的變化趨勢(shì)。后期溫度繼續(xù)上升，蛋白質(zhì)發(fā)生熱變性。魚(yú)塊彈性在熱處理過(guò)程中呈持續(xù)下降趨勢(shì)，主要原因是蛋白質(zhì)多肽鏈發(fā)生降解而生成變性溶膠，凝膠強(qiáng)度也由此降低，彈性也隨之降低。內(nèi)聚性呈現(xiàn)出反復(fù)升降趨勢(shì)，總體上呈上升趨勢(shì)，說(shuō)明加熱處理可使魚(yú)肉的口感變的更好。反復(fù)升降這是由于溫度升高，水分流失，凝膠化、凝膠裂化［17］、蛋白質(zhì)熟化，水溶性蛋白流失等多種因素共同引起的。硬度的變化與咀嚼性變化趨勢(shì)比較一致，仍在于蛋白質(zhì)熱變性表現(xiàn)的結(jié)果。

圖5中四條曲線在70℃時(shí)都出現(xiàn)一個(gè)明顯的拐點(diǎn)，70℃以后，硬度、彈性、內(nèi)聚性和咀嚼性都呈下降趨勢(shì)。主要原因是肉的質(zhì)構(gòu)主要和肌原纖維蛋白和膠原蛋白有關(guān)，肌原纖維受熱失水變硬，膠原蛋白則變成松散的彈性聚合物。當(dāng)溫度高于70℃時(shí)，膠原蛋白的變化占據(jù)主導(dǎo)地位，膠原蛋白屬水溶性蛋白，溫度升高，溶解性增強(qiáng)，不斷從魚(yú)肉中流失。魚(yú)肉表現(xiàn)出肉質(zhì)松散，質(zhì)構(gòu)粗糙的感覺(jué)，也就導(dǎo)致咀嚼性、彈性、內(nèi)聚性、硬度不斷下降的結(jié)果。為了保證鰹魚(yú)產(chǎn)品的品質(zhì)，在蒸煮加熱的工藝操作時(shí)，應(yīng)緩慢通過(guò)30～40℃溫度帶，促進(jìn)膠凝化，同時(shí)迅速通過(guò)50～70℃溫度帶，減少膠凝裂化的發(fā)生。并將蒸煮溫度終點(diǎn)控制在70℃以下。

圖5　鰹魚(yú)魚(yú)肉質(zhì)構(gòu)隨溫度的變化圖Fig.5　Graph of texture changes of skipjack meat with temperature

2.4熱處理溫度對(duì)鰹魚(yú)肉蛋白質(zhì)組分含量的影響

參照VISESSANGUAN等方法對(duì)不同溫度下鰹魚(yú)肉蛋白質(zhì)組分進(jìn)行測(cè)定分析，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1　不同中心溫度下鰹魚(yú)肉蛋白質(zhì)各組分的含量（g/100g濕肉）Tab.1　Protein content of skipjack meat at different central temperature

從表1得出，隨著中心溫度的上升，水溶性蛋白、鹽溶性蛋白、堿不溶性蛋白都呈減少的趨勢(shì)，尤其是水溶性蛋白，在中心溫度達(dá)60℃時(shí)，已減少到零，80℃時(shí)鹽溶性蛋白的含量降至為加熱前的23%左右。而非蛋白氮和堿溶性蛋白有所增加。堿溶性蛋白由最初的10.66 g增至18.79 g，增加了72%。非蛋白氮含量也增加了21.8%。

2.5熱處理溫度對(duì)鰹魚(yú)酸度的影響

圖6　鰹魚(yú)魚(yú)肉pH值隨溫度的變化圖Fig.6　Graph of pH value changes of skipjack meat with temperature

圖6為蒸煮過(guò)程中，魚(yú)肉的pH值隨中心溫度變化的曲線。

從圖6可以看出，魚(yú)塊pH值隨中心溫度的升高而增大，當(dāng)中心溫度小于60℃時(shí)，pH值升高趨勢(shì)較大，超過(guò)60℃時(shí)，pH值變化很緩慢。

2.6熱處理溫度對(duì)鰹魚(yú)組胺的影響

圖7　蒸煮前后魚(yú)肉中組胺變化比較圖Fig.7　Comparison graph of histamine content in fish meat before and after cooking

檢測(cè)鰹魚(yú)肉在熱處理前后組胺含量，結(jié)果如圖7所示。圖8所示鰹魚(yú)體表溫度和中心溫度隨加熱時(shí)間變化。

鰹魚(yú)肉在蒸煮加熱過(guò)程中體表溫度迅速上升，中心溫度上升比較緩慢。體表溫度到達(dá)100℃時(shí)，所用時(shí)間不足50 min，而魚(yú)塊內(nèi)部經(jīng)過(guò)80 min加熱后，溫度還不到50℃。圖8所示，蒸煮后鰹魚(yú)肉中組胺略有增加，增加比例不高。這是由于，組胺是魚(yú)肉中天然組分組氨酸通過(guò)其中存在的微生物所產(chǎn)生的組胺脫羧酶的脫羧作用而生成的［19-20］。在加熱過(guò)程中，鰹魚(yú)塊表面的組胺脫羧酶在高溫的作用下失去活性。據(jù)研究所知，組胺脫羧酶的最適催化溫度為56℃，在30～65℃之間都有較好的活性。魚(yú)塊內(nèi)部由于溫度上升的比較緩慢，在脫羧酶活躍溫度區(qū)間停留時(shí)間較長(zhǎng)，在加熱過(guò)程中脫羧酶發(fā)生脫羧反應(yīng)，產(chǎn)生少量組胺，故蒸煮后組胺含量比蒸煮前稍有增加。

圖8　魚(yú)體表面溫度和中心溫度隨加熱時(shí)間的變化圖Fig.8　Graph of fish center and surface temperature with heating time change

3　結(jié)論

凍藏鰹魚(yú)在熱處理過(guò)程中，隨著魚(yú)體中心溫度不斷升高，鰹魚(yú)肉的長(zhǎng)度以先快后慢速率地發(fā)生收縮；鰹魚(yú)肉彈性則一直降低，硬度和咀嚼性先增后減，70℃時(shí)達(dá)到峰值，隨著溫度繼續(xù)升高，硬度明顯下降，咀嚼性也明顯降低。由于在加熱過(guò)程中肌漿蛋白不斷分解成多肽、氨基酸等小分子物質(zhì)，導(dǎo)致堿溶性蛋白和非蛋白氮逐漸增加；隨著溫度升高鰹魚(yú)肉內(nèi)蛋白質(zhì)不斷變性，酸性基團(tuán)逐漸減少，pH上升，鰹魚(yú)肉的酸度不斷增加。該結(jié)果將為鰹魚(yú)精深加工提供一定理論基礎(chǔ)。

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Study of Heat Treatment Process on Frozen Katsuwonus Pelamis Quality Characteristics Changes and Histamine Content

TONG Xiao-qian，ZHENG Han-xiao，WANG Ting，et al
（Zhejiang Provincial Key Laboratory of Health Risk Factors for Seafood，College of Food and Medicine，Zhejiang Ocean University，Zhoushan316022，China）

Researched the fish size，texture characteristics，nutritional quality and acidity and so on with liquid Chromatography-UV detector，texture detection and other methods during heat treatment process of skipjack tuna.The results showed that：with the central temperature rising，the length of skipjack shortened first quickly and then slowly，up to 24.62%at 80℃；the width expanded first and then shrank，the expansion rate is 12.27%at 80℃；the thickness expanded all the time，at 80℃is 22.03%；cooking loss are increasing；variation tendency of hardness and chewiness were roughly same，the elasticity has been reduced，cohesion fluctuated greatly，but overall increased，the salt-soluble proteins，alkali-insoluble protein，water-soluble protein decreased gradually，and no water-soluble protein was detected at 60℃，alkali-soluble protein and non-proteinnitrogen increased gradually；acidity of skipjack meat was increasing.Meanwhile，histamine content of skipjack during heat treat was studied.The results indicated that the content of histamine increased after heating，and the higher the histamine content of starting material，the more significant increase after cooking，The study results provides a theoretical basis for deep processing of skipjack tuna.

Katsuwonus pelamis；steaming temperature；quality characteristics；histamine

TS254.4

A

1008-830X（2015）04-0330-05

2015-02-20

浙江省重大科技項(xiàng)目（2013C02023-2）；舟山市科技計(jì)劃項(xiàng)目（2014C41002，2014C41010）；浙江省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（LY13C200006）

童曉倩（1995-），浙江義烏人，研究方向：食品科學(xué)與工程，E-mail：2532254882@qq.com

謝超（1975-），男，副教授，E-mail：xc750205@163.com