魚(yú)糜漂洗水中回收蛋白質(zhì)對(duì)鯰魚(yú)火腿凝膠特性的影響

樊曉盼 王思雨 郭耀華 馬儷珍 張玲

摘 要：采用等電點(diǎn)沉淀法回收鯰魚(yú)漂洗液中的肌漿蛋白，并將其按照不同比例（2%、4%、6%、8%和10%）添加到鯰魚(yú)火腿中，并以未添加改良劑（對(duì)照組）、添加玉米淀粉（AG組）和添加谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶（TG組）的火腿作為對(duì)照，研究鯰魚(yú)漂洗液回收蛋白質(zhì)對(duì)鯰魚(yú)火腿凝膠特性、質(zhì)構(gòu)特征、色澤和蛋白含量的影響。結(jié)果表明：鯰魚(yú)火腿的凝膠強(qiáng)度、咀嚼性、膠著度和硬度均隨著回收蛋白質(zhì)添加量（2%～10%）的增加而先逐漸升高后降低。回收蛋白質(zhì)的添加輕微降低了鯰魚(yú)火腿的亮度，但能顯著增加火腿的蛋白質(zhì)含量。當(dāng)回收蛋白質(zhì)的添加量為6%時(shí)，鯰魚(yú)火腿的凝膠強(qiáng)度達(dá)到最大值（1 484.00±3.75）g，顯著高于對(duì)照組、AG組和TG組。此時(shí)火腿的嫩度、咀嚼性、膠著度和硬度較對(duì)照組分別提高了26%、74%、74%和74%，蛋白質(zhì)含量較對(duì)照組增加了23.08%。

關(guān)鍵詞：魚(yú)糜漂洗水；回收蛋白；鯰魚(yú)火腿；凝膠特性

Influence of Proteins Recovered from Rinsing Water of Catfish Surimi on Gel Properties of Catfish Sausage

FAN Xiaopan1， WANG Siyu1， GUO Yaohua1，2， MA Lizhen1，2，*， ZHANG Ling3

（1. National R&D Branch Center For Conventional Freshwater Fish Processing （Tianjin）， Tianjin Engineering and Technology Research Center of Agricultural Products Processing， College of Food Science and Biotechnology， Tianjin Agricultural University，

Tianjin 300384， China； 2.Tianjin Key Laboratory of Aqua-Ecology and Aquaculture， College of Fisheries， Tianjin Agricultural University， Tianjin 300384， China； 3.Key Laboratory of High Value Transformation and Quality Control Technology of Surimi of Enterprise， Tianjin Kuanda Aquatic Food Co. Ltd.， Tianjin 300304， China）

Abstract： The present research evaluated the influence of adding different proportions （2%， 4%， 6%， 8% and 10%） of sarcoplasmic proteins recovered from the rinsing water of catfish surimi by precipitation at the isoelectric point on gel properties， texture characteristics， color parameters and protein content of catfish sausage. For this purpose， samples with no added modifier （control group）， with 5% corn starch （AG group） and with 0.5% glutamine transaminase （TG group） were taken as controls. The results showed that the gel strength， chewiness， gumminess and hardness of catfish sausage first increased and then decreased with increasing addition of the recovered proteins from 2% to 10%. Addition of the proteins resulted in a slight decrease in brightness with a simultaneous significant increase in protein content. When adding 6% of the recovered proteins， the gel strength of catfish ham reached the maximum value of （1 484.00 ± 3.75） g， which was significantly higher than that of the control， AG and TG groups. Moreover， compared to the control group， tenderness， chewiness， gumminess and hardness increased by 26%， 74%， 74% and 74% respectively， and protein content rose by 23.08%.

Key words： rinsing water from surimi production； recovered protein； catfish sausage； gel properties

DOI：10.15922/j.cnki.rlyj.2016.07.003

中圖分類(lèi)號(hào)：TS202 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1001-8123（2016）07-0011-05

引文格式：

樊曉盼， 王思雨， 郭耀華， 等. 魚(yú)糜漂洗水中回收蛋白質(zhì)對(duì)鯰魚(yú)火腿凝膠特性的影響[J]. 肉類(lèi)研究， 2016， 30（7）： 11-15. DOI：10.15922/j.cnki.rlyj.2016.07.003. http：//rlyj.cbpt.cnki.net

FAN Xiaopan， WANG Siyu， GUO Yaohua， et al. Influence of proteins recovered from rinsing water of catfish surimi on gel properties of catfish sausage[J]. Meat Research， 2016， 30（7）： 11-15. （in Chinese with English abstract） DOI：10.15922/j.cnki.rlyj.2016.07.003. http：//rlyj.cbpt.cnki.net

冷凍魚(yú)糜是重要的水產(chǎn)調(diào)理食品（如魚(yú)丸、魚(yú)糕等魚(yú)糜制品）的原料，是由新鮮魚(yú)或解凍魚(yú)經(jīng)采肉、漂洗、精濾、脫水、擂潰等工序加工制作的產(chǎn)品[1]。在魚(yú)糜生產(chǎn)過(guò)程中，漂洗是一道重要的工序，它可以除去魚(yú)肉中的有色物質(zhì)、腥臭成分（如三甲胺、氨基戊醛（酸）和六氫吡啶等）、脂肪（如脂溶性成分和魚(yú)油）、殘余的碎屑、血液及水溶性蛋白質(zhì)，起到改善產(chǎn)品感官性狀，使產(chǎn)品富有彈性，降低脂肪氧化等作用。但是，流失到漂洗水中的核心物質(zhì)主要是一些水溶性蛋白質(zhì)，含量高達(dá)0.9%～2.8%，占全部魚(yú)肉蛋白質(zhì)的30%～40%[2-3]。這些廢水大多時(shí)候是未經(jīng)處理就直接排放，不僅浪費(fèi)了魚(yú)糜漂洗水中大量可回收利用的蛋白資源，而且對(duì)周邊及近海環(huán)境造成環(huán)鏡污染和生態(tài)威脅，造成水體中生物需氧量增加[4-5]。因此，如果能將漂洗水中的部分蛋白質(zhì)回收利用，不僅可以提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，還能保護(hù)環(huán)境，變廢為寶，資源循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的新模式。

目前研究的重點(diǎn)是關(guān)于漂洗水中蛋白質(zhì)的回收技術(shù)，主要有等電點(diǎn)沉淀法、電阻加熱法、絮凝法[6-9]以及膜分離法[10]等。但回收后的蛋白質(zhì)如何綜合利用，研究報(bào)道較少，而且研究結(jié)論尚未達(dá)成一致。Cardoso等[11]研究發(fā)現(xiàn)肌漿蛋白中含有一定量的谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶（glutamine transaminase，TG），TG酶是一種催化?；D(zhuǎn)移反應(yīng)的轉(zhuǎn)移酶，能夠催化谷氨酸殘基γ-羧基酰胺基與賴氨酸殘基ε-氨基發(fā)生交聯(lián)作用，在分子內(nèi)或分子間產(chǎn)生ε-（γ-Glu）Lys的架橋黏結(jié)作用，形成交叉結(jié)合的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，從而提高魚(yú)糜制品的質(zhì)構(gòu)特性。Jafarpour等[12]研究發(fā)現(xiàn)在金線魚(yú)中添加鯉魚(yú)的肌漿蛋白后，其凝膠強(qiáng)度得到改善。Kim等[13]研究發(fā)現(xiàn)巖魚(yú)的肌漿蛋白能夠顯著提高肌原纖維蛋白的凝膠特性。但Huang等[14]在虱目魚(yú)中添加其自身的肌漿蛋白后，肌原纖維蛋白的凝膠性能卻大大弱化。本實(shí)驗(yàn)室前期對(duì)于從鯰魚(yú)碎肉的漂洗水中提取的肌漿蛋白做了基本性質(zhì)的研究，包括吸水性和吸油性以及對(duì)魚(yú)糜凝膠性質(zhì)的初步研究[15-17]。

本研究采用等電點(diǎn)沉淀法對(duì)鯰魚(yú)碎肉漂洗液中的肌漿蛋白進(jìn)行回收，再將其按照不同比例添加到鯰魚(yú)火腿的加工制作中，通過(guò)評(píng)價(jià)其凝膠特性、色澤以及蛋白含量，進(jìn)而了解從鯰魚(yú)魚(yú)糜漂洗水中提取的肌漿蛋白對(duì)鯰魚(yú)火腿凝膠特性的影響，確定出最佳回收蛋白質(zhì)的添加量，為漂洗水副產(chǎn)物的高附加值綜合利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

革胡子鯰魚(yú)（Clarias gariepinus）、食鹽、白砂糖、白胡椒粉、丁香粉、桂皮粉、味精、玉米淀粉 天津市紅旗農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)。

復(fù)合磷酸鹽、亞硝酸鈉、抗壞血酸鈉、TG酶 天津

科源食品添加劑有限公司；碳酸鈉、醋酸 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

FA2004精密電子天平 上海精科儀器公司；CM-5色差儀 日本Konica Minolta公司；TA-XT plus物性

測(cè)定儀 英國(guó)Stable Micro System公司；UDK142凱氏定

氮儀 意大利Velp公司；移液槍 德國(guó)Eppendorf公司。

1.3 方法

1.3.1 肌漿蛋白的回收

將鮮活革胡子鯰魚(yú)（Clarias gariepinus）（平均每條體質(zhì)量（1 250±25） g，體長(zhǎng)（30±2） cm）放入4 ℃冰水中10 min，將其致暈后立即宰殺、采肉，用絞肉機(jī)絞碎，按照魚(yú)肉、冰水質(zhì)量比1∶3的比例進(jìn)行第1次漂洗，慢速攪拌5 min，靜置5 min，用4 層紗布過(guò)濾得到的濾液作為漂洗水，用于回收蛋白質(zhì)。過(guò)濾得到的魚(yú)肉再按照魚(yú)肉、鹽水（質(zhì)量濃度0.15 g/100 mL）質(zhì)量比1∶3的比例進(jìn)行第2次漂洗，過(guò)濾后得到魚(yú)肉，用于鯰魚(yú)火腿加工的原料，第2次濾液棄掉。

收集第1次過(guò)濾后的漂洗水，用1 mol/L醋酸將其pH值調(diào)至3.0，然后用0.1 mol/L Na2CO3將其pH值調(diào)至7.0，靜置2 h。在漂洗水從pH 3.0調(diào)至pH 7.0的過(guò)程中，可以看到大量的肌漿蛋白開(kāi)始析出、沉降。倒掉上清液，下層沉淀在4 ℃、1 000×g條件下離心20 min，再次棄掉上清液，即可得到回收肌漿蛋白（含水量為21.07%）。

1.3.2 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

1.3.2.1 鯰魚(yú)火腿加工工藝流程

漂洗后的魚(yú)碎肉→腌制→擂潰（添加輔料）→裝模成型→煮制→冷卻→脫模→成品

1.3.2.2 鯰魚(yú)火腿的配方及分組設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)8 組：AG組：在基本配方的基礎(chǔ)上添加5%淀粉；TG組：在基本配方的基礎(chǔ)上添加0.5%TG酶；0%～10%組：在基本配方的基礎(chǔ)上分別添加0%、2%、4%、6%、8%、10%回收蛋白質(zhì)。具體分組情況見(jiàn)表1所示。將8 組樣品（每組300 g）裝入內(nèi)置食品包裝袋的不銹鋼模具中，90 ℃煮制30 min后迅速冷卻，4 ℃條件下冷藏貯存12 h以上進(jìn)行測(cè)定分析。

1.3.3 指標(biāo)測(cè)定

1.3.3.1 色差的測(cè)定

制備均勻樣品，平鋪在色差平皿上，要求表面平整，將色差儀進(jìn)行白板校正后檢測(cè)其亮度L*。

1.3.3.2 剪切力的測(cè)定

采用李沛然等[18]的方法將待測(cè)樣品（2 cm×1 cm×1 cm）置于測(cè)定平臺(tái)上，室溫下利用物性分析儀進(jìn)行測(cè)量。測(cè)定參數(shù)：測(cè)試前速率為2 mm/s，測(cè)試速率為1 mm/s；測(cè)試后速率為1 mm/s；負(fù)載類(lèi)型：auto-5 g；測(cè)定距離：10 mm；探頭類(lèi)型：HDP/BSW；數(shù)據(jù)收集率：200 pps；環(huán)境溫度：室溫（20±2） ℃。

1.3.3.3 凝膠強(qiáng)度的測(cè)定

采用李鵬等[15]的方法。將待測(cè)樣品（2 cm×

2 cm×2 cm）置于測(cè)定平臺(tái)上，室溫下利用物性分析儀進(jìn)行測(cè)量。測(cè)定參數(shù)：測(cè)試前速率為2 mm/s，測(cè)試速率為1 mm/s；測(cè)試后速率為 1 mm/s；負(fù)載類(lèi)型：auto-15 g；下壓距離為15 mm；探頭類(lèi)型：P/0.5；數(shù)據(jù)收集率：200 pps；環(huán)境溫度：室溫（20±2）℃。

1.3.3.4 質(zhì)地剖面分析（texture profile analysis，TPA）測(cè)定

采用李鵬等[15]的方法。將待測(cè)樣品（1.5 cm×

1.5 cm×1.5 cm）置于測(cè)定平臺(tái)上，室溫下利用物性分析儀進(jìn)行測(cè)量。以TPA測(cè)定凝膠樣品的硬度、咀嚼性、膠著度和彈性等。測(cè)定參數(shù)：測(cè)試前速率為2 mm/s，測(cè)試速率為1 mm/s；測(cè)試后速率為1 mm/s；負(fù)載類(lèi)型：auto-5 g；下壓距離為樣品高度的50%；探頭類(lèi)型：P/36R；數(shù)據(jù)收集率：200 pps；環(huán)境溫度：室溫（20±2） ℃。

1.3.3.5 蛋白含量的測(cè)定

按照GB 5009.5—2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》[19]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)重復(fù)進(jìn)行2 次。數(shù)據(jù)采用Statistix 8.1軟件包中Linear Models程序進(jìn)行，差異顯著性（P<0.05）分析使用Tukey HSD程序。繪圖軟件采用Sigma Plot 10.0進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同添加量的回收蛋白質(zhì)對(duì)鯰魚(yú)火腿剪切力的影響

一般用剪切力值來(lái)反映產(chǎn)品的嫩度，剪切力值越小，產(chǎn)品嫩度越高[20-21]。由圖1可知，隨著回收蛋白質(zhì)添加量的增加，剪切力呈先下降后上升的趨勢(shì)，說(shuō)明在一定添加范圍內(nèi)，回收蛋白質(zhì)能夠提高鯰魚(yú)火腿的嫩度，但是添加量過(guò)高反而會(huì)降低其嫩度。當(dāng)添加量為4%時(shí)，剪切力值最低，為（332.21±2.48） g，與AG組（添加淀粉）和TG組（添加谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶）無(wú)顯著差異

（P>0.05）。從本實(shí)驗(yàn)來(lái)看，8 組鯰魚(yú)火腿的剪切力值均不高，最高亦小于500 g，這是因?yàn)轸~(yú)肉的肌纖維較細(xì)，嫩度較好[22]。

小寫(xiě)字母不同，表示差異顯著（P<0.05）。下同。

2.2 不同添加量的回收蛋白質(zhì)對(duì)鯰魚(yú)火腿凝膠強(qiáng)度的影響

有研究表明，回收蛋白質(zhì)中含有TG酶，可以促進(jìn)蛋白質(zhì)之間的交聯(lián)，從而提高魚(yú)糜制品的凝膠強(qiáng)度[12，23]。圖2顯示了回收蛋白質(zhì)的添加量對(duì)鯰魚(yú)火腿凝膠強(qiáng)度的影響。

由圖2可知，隨著回收蛋白質(zhì)添加量的增加，鯰魚(yú)火腿的凝膠強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，當(dāng)添加量為6%時(shí)達(dá)到最高（1 484.00±3.75） g，顯著高于AG組（添加淀粉，

P<0.05），而與TG組（添加谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶）無(wú)顯著差異（P>0.05），說(shuō)明添加6%的回收蛋白質(zhì)可以達(dá)到與TG酶類(lèi)似的作用。但當(dāng)添加量為8%時(shí)，凝膠強(qiáng)度顯著降低（P<0.05）。本研究結(jié)果與張宗恩等[24]的研究報(bào)道一致，其將鰱魚(yú)漂洗水中蛋白質(zhì)回收并回添到魚(yú)糜制品中，發(fā)現(xiàn)當(dāng)添加量為5%時(shí)凝膠強(qiáng)度增加，當(dāng)添加10%后卻顯著降低。這表明回收蛋白質(zhì)能夠提高魚(yú)糜制品的凝膠強(qiáng)度，但添加量有限制，以6%為佳。分析其原因可能是回收蛋白質(zhì)中含有一定比例的水分（21.07%），增加添加量會(huì)導(dǎo)致水分含量增加，從而影響火腿制品的凝膠性[25]。

2.3 不同添加量的回收蛋白質(zhì)對(duì)鯰魚(yú)火腿質(zhì)構(gòu)特性的影響

由圖3可知，較對(duì)照組相比，回收蛋白質(zhì)的添加顯著增加了鯰魚(yú)火腿的咀嚼性、硬度和膠著度，但對(duì)回復(fù)性影響不顯著（P>0.05）。隨著回收蛋白質(zhì)添加量的增加，咀嚼性、硬度和膠著度均呈先增加后降低的變化趨勢(shì)，這一趨勢(shì)與凝膠特性的變化趨勢(shì)一致。當(dāng)回收蛋白質(zhì)添加量為4%或6%時(shí)，鯰魚(yú)火腿的咀嚼性、硬度、回復(fù)性和膠著度達(dá)到最高值（P<0.05），其數(shù)值顯著高于AG組樣品，但低于TG組。當(dāng)回收蛋白質(zhì)添加量增加到8%時(shí)，火腿的咀嚼性、硬度和膠著度開(kāi)始顯著降低（P<0.05）?；厥盏鞍踪|(zhì)中可能含有一定比例的TG酶，它起到提高魚(yú)糜制品凝膠強(qiáng)度的作用[26]，但關(guān)于回收蛋白質(zhì)中的TG酶活性、含量及性質(zhì)還有待于進(jìn)一步的深入研究。

2.4 不同添加量的回收蛋白質(zhì)對(duì)鯰魚(yú)火腿色澤和蛋白含量的影響

由表2可知，8 組產(chǎn)品的亮度L*均趨于一定范圍（70.27～75.00），沒(méi)有明顯的變化，這是因?yàn)榈入婞c(diǎn)沉淀法僅僅可以回收漂洗液中的蛋白質(zhì)，而色素類(lèi)物質(zhì)仍留在漂洗水中未被回收[27]。所以添加回收蛋白質(zhì)并不會(huì)影響到魚(yú)糜制品的色澤和亮度。

由圖4可知，隨著回收蛋白質(zhì)添加量的增加，鯰魚(yú)火腿的蛋白質(zhì)含量不斷增加，尤其是添加6%回收蛋白質(zhì)時(shí)，魚(yú)糜制品中的蛋白質(zhì)含量顯著增加，相比添加0%組提高了23.08%。這表明將漂洗水中的蛋白質(zhì)按照一定比例（6%）回添到魚(yú)糜制品加工中，不僅提高了產(chǎn)品的凝膠特性，同時(shí)顯著提高了產(chǎn)品的蛋白含量，從而實(shí)現(xiàn)綠色循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益[28]。

3 討 論

魚(yú)糜漂洗時(shí)通常采用清水進(jìn)行漂洗[29]，先用清水漂洗后，再用0.15%的食鹽水進(jìn)行第2次漂洗，鹽水漂洗可以防止魚(yú)肉漂洗過(guò)程中鈣離子的溶出，從而保持鈣離子的濃度，由于鈣離子是一種轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶活化劑[30]，能夠激活轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶，催化肽鏈中谷氨酰胺殘基的

γ-甲酰胺基與其他氨基酸殘基的反應(yīng)，促進(jìn)蛋白質(zhì)形成交聯(lián)，從而提高魚(yú)糜的凝膠性能。將鯰魚(yú)漂洗液中的肌漿蛋白進(jìn)行回收之后，再按照不同比例回添到鯰魚(yú)火腿的加工中，可明顯改善其凝膠特性。但添加量存在一個(gè)最適范圍，在回收蛋白質(zhì)添加量為6%時(shí)，鯰魚(yú)火腿的嫩度、凝膠強(qiáng)度、硬度、咀嚼性和膠著度均得到顯著改善，且產(chǎn)品中蛋白含量提高23.08%。

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