鏡鯉魚魚糜腸發(fā)酵過程中品質(zhì)特性及凝膠特性的變化

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(東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院,黑龍江哈爾濱 150030)

鏡鯉又稱三道鱗,是北方養(yǎng)殖淡水魚類中一種代表性的經(jīng)濟(jì)魚種，其生長(zhǎng)速度快、含肉率高、肉質(zhì)好且價(jià)格相對(duì)低廉。目前,在東北鏡鯉主要以新鮮活體形式出售,僅僅作為菜肴烹飪食用,加工方式單一。隨著養(yǎng)殖業(yè)的迅速發(fā)展,鏡鯉的產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng),相應(yīng)的后期加工技術(shù)較落后,且鏡鯉凍藏后土腥味嚴(yán)重,嚴(yán)重影響了鏡鯉產(chǎn)業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展。

表1 鏡鯉魚糜腸的配方(g)Table 1 Mirror carp surimi sausage recipe(g)

目前,在魚制品加工中,國(guó)內(nèi)外發(fā)展較快的是魚糜類制品,在國(guó)內(nèi)已形成一定的產(chǎn)業(yè)化規(guī)模。魚糜制品因其有高蛋白、低脂肪、口感彈性強(qiáng)和嫩爽等特點(diǎn)深受歡迎。目前魚糜生產(chǎn)原料多為海水魚,隨著海水資源的日益短缺,利用淡水魚生產(chǎn)魚糜制品成為新的發(fā)展方向。但用常規(guī)方法加工淡水魚魚糜,蛋白凝膠能力低且易凝膠劣化。應(yīng)用生物發(fā)酵方法不僅可以改善淡水魚糜制品的風(fēng)味、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,還可以使魚糜產(chǎn)品有良好的凝膠質(zhì)構(gòu)和口感[1]。戊糖片球菌是常用的發(fā)酵劑之一,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于畜肉中。早在1991年，Aryanta等[2]便以烏魚(mullet)作為原料,利用乳酸戊糖片球菌(P.acidilactici)作為發(fā)酵菌種進(jìn)行發(fā)酵,發(fā)現(xiàn)乳酸菌的大量生長(zhǎng)抑制了產(chǎn)氣莢膜梭狀芽抱桿菌、蠟狀芽飽桿菌和副溶血性弧菌的生長(zhǎng);近些年來,劉宗義等[3]也開始采用混合發(fā)酵技術(shù)對(duì)鳙魚糜進(jìn)行發(fā)酵,研究發(fā)現(xiàn):經(jīng)30 ℃、24 h發(fā)酵的鳙魚香腸具有較高的抑菌性能,明顯改善了發(fā)酵腸的色澤、風(fēng)味和外觀;許艷順[4]利用戊糖片球菌在溫度范圍為15～37 ℃條件下發(fā)酵的鰱魚魚糜香腸,在較高溫度下總的揮發(fā)性鹽基氮和生物胺嚴(yán)重增加。應(yīng)用生物發(fā)酵方法制備發(fā)酵肉制品能有效改善其品質(zhì)并抑制腐敗菌的生長(zhǎng)[5]。作為良好的食品加工保藏方法,利用微生物發(fā)酵魚類產(chǎn)品越來越多,但將戊糖片球菌作為發(fā)酵劑應(yīng)用到鏡鯉制備魚糜腸還未經(jīng)發(fā)現(xiàn)。

因此,本實(shí)驗(yàn)以產(chǎn)量高、價(jià)值低的鏡鯉為原料,戊糖片球菌為發(fā)酵劑,研究魚糜發(fā)酵過程中魚肉蛋白的品質(zhì)特性和凝膠特性的變化，研制出具有獨(dú)特風(fēng)味,高營(yíng)養(yǎng)、高安全性、貯藏期長(zhǎng)的優(yōu)質(zhì)淡水發(fā)酵魚糜腸。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

鏡鯉 黑龍江省哈爾濱市大潤(rùn)發(fā)超市;葡萄糖、食鹽、復(fù)合磷酸鹽、味精、生姜、白胡椒粉、大蒜、料酒 哈爾濱市好又多超市;戊糖片球菌(Pediococcusptentosaceus) 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院肉品重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。

pH計(jì) 梅特勒-托利多儀器有限公司;小型灌腸機(jī) 瑞安市鴻飛機(jī)械有限公司;恒溫恒濕培養(yǎng)箱 天津市泰藏斯特儀器有限公司;電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 上海精宏設(shè)備有限公司;高速離心機(jī) 德國(guó)BECKMAN制造;ZE-6000色差計(jì) 日本色電工業(yè)株式會(huì)社;TA-XT2i質(zhì)構(gòu)儀 英國(guó)SMS公司;mq-20核磁共振分析儀 德國(guó)布魯克公司;紫外超凈臺(tái) 上海精宏設(shè)備有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 人工接種樣品制備 在液體牛肉湯(De Man Rogosa Sharpe agar,MRS)中接種戊糖片球菌菌株,30 ℃培養(yǎng)48 h后,按1%接種量重復(fù)活化三次,10000×g離心20 min(4 ℃)收集菌體,用0.85%生理鹽水制懸液濃度約為106～107cfu/mL[6]。

1.2.2 鏡鯉魚腸的制作 發(fā)酵鏡鯉魚腸的制作參照馮亮[6]的方法。

原料肉的預(yù)處理→絞碎→斬拌→混合→接種→灌腸→發(fā)酵→成品。

預(yù)處理:將新鮮鏡鯉魚去頭、內(nèi)臟,用清水洗凈后手工取肉,切成1 cm×1 cm×1 cm肉粒。

斬拌:將魚肉粒放入斬拌機(jī)斬碎。

混合:按表1配方的輔料順序,將斬碎的鏡鯉肉與輔料混合后繼續(xù)斬拌,實(shí)驗(yàn)分對(duì)照組和接種發(fā)酵劑組。

接種發(fā)酵劑:接種過程在無菌操作臺(tái)中完成,將經(jīng)過適當(dāng)稀釋的菌懸液接種于鏡鯉魚糜腸中,攪拌均勻,使鏡鯉魚糜腸中戊糖片球菌初始數(shù)量約在106cfu/100 g。整個(gè)過程均在無菌操作臺(tái)中完成。

灌腸:取(50.0±1.0) g魚糜灌制成腸。所用器具均經(jīng)過高溫殺菌。

發(fā)酵:將鏡鯉魚糜腸放入恒溫恒濕的培養(yǎng)箱中,相對(duì)濕度90%,溫度25 ℃,發(fā)酵48 h,每隔12 h進(jìn)行取樣分析。

1.2.3 鏡鯉魚糜腸品質(zhì)特性測(cè)定

1.2.3.1 鏡鯉魚糜腸pH和滴定酸度(Titratable Acidity,TA)的測(cè)定

鏡鯉魚糜腸pH測(cè)定參照GB/T 9695.5-1998 《肉與肉制品pH測(cè)定》[7]進(jìn)行;TA采用電位滴定法,參照GB/T 5413.34-2010[8]。

1.2.3.2 鏡鯉魚糜腸顏色及質(zhì)構(gòu)的測(cè)定

a.顏色和TPA性能的測(cè)定:采用色差計(jì)測(cè)定鏡鯉魚糜腸的L*,將白板的L*設(shè)置為0。將魚糜腸凝膠置于室溫30 min后切成高20 mm的小圓柱體,斷面中心置于質(zhì)構(gòu)儀探頭的正下方樣品臺(tái)上。測(cè)試探頭為P/50對(duì)樣品進(jìn)行兩次壓縮。測(cè)定條件如下:測(cè)試速度1 mm/s;壓縮變形50%;數(shù)據(jù)頻率100 pps。

b.穿刺性能的測(cè)定：將魚糜凝膠置于室溫30 min后切成高20 mm的小圓柱體,斷面中心置于質(zhì)構(gòu)儀探頭的正下方樣品臺(tái)上。測(cè)試探頭為P/0.5S，對(duì)樣品進(jìn)行一次壓縮,測(cè)定條件如下:壓縮距離為20 mm;觸發(fā)點(diǎn)負(fù)載5 g;測(cè)試速度1.0 mm/s。包括破斷強(qiáng)度(breaking force),凹陷深度(deformation)。凝膠強(qiáng)度(gel strength)=破斷強(qiáng)度×凹陷深度。

1.2.3.3 NMR自旋-自旋弛豫時(shí)間T2的測(cè)定 NMR自旋-自旋馳豫時(shí)間(T2)應(yīng)用LF-NMR參照Aursand等[9]的方法。測(cè)試條件:質(zhì)子共振頻率為20 MHz,磁場(chǎng)強(qiáng)度0.47 T。將樣品置于室溫平衡30 min后進(jìn)行NMR弛豫時(shí)間(T2)的測(cè)定。將魚糜腸樣品切取規(guī)格為1 cm×1 cm×3 cm的長(zhǎng)方體,大約5 g,然后裝入核磁試管上機(jī)測(cè)定。取平行樣3份,每份樣品重復(fù)測(cè)定3次。

1.2.4 鏡鯉魚糜腸作用力的測(cè)定

1.2.4.1 鏡鯉魚糜腸蛋白在不同變性溶劑中溶解度的測(cè)定 根據(jù)Pe’rez-Mateos等[10]的方法,利用能打開蛋白分子間不同作用力的溶劑對(duì)魚糜樣品進(jìn)行溶解處理:0.6 mol/L NaCl(離子鍵),1.5 mol/L尿素(氫鍵),8 mol/L尿素(氫鍵和疏水作用),0.5 mol/Lβ-巰基乙醇(二硫鍵),分析不同作用力(離子鍵、氫鍵、疏水作用、二硫鍵及非二硫共價(jià)鍵)在魚糜凝膠形成中的作用。將魚糜樣品首先于0.6 mol/L NaCl溶液中勻漿溶解,然后在4 ℃、180000×g下,離心30 min,沉淀部分按上述操作方法依次用0.6 mol/L NaCl+1.5 mol/L尿素、0.6 mol/L NaCl+8 mol/L尿素、0.6 mol/L NaCl+8 mol/L尿素+0.5 mol/Lβ-巰基乙醇溶解,收集各部分上清液,用微量雙縮脈法[10]測(cè)定蛋白含量。最后不溶部分用10倍體積的蒸餾水漂洗兩次后用凱氏定氮法,按照GB 5009.5-2010《食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》[11]測(cè)定蛋白含量。蛋白在變性劑中的溶解度公式為:

溶解度(%)=上清液溶出蛋白質(zhì)(mg/mL)/總蛋白質(zhì)(mg/mL)

1.2.4.2 鏡鯉魚糜腸巰基及二硫鍵含量的測(cè)定 巰基和二硫鍵含量采用Monahan法[12]測(cè)定。

a.總巰基含量的測(cè)定:使用DTNB進(jìn)行測(cè)定,方法如下:取0.10～0.12 g魚糜,加入8 mL Tris-甘氨酸溶液中(pH8,每升該溶液中含有10.4 g Tris,6.9 g甘氨酸,1.2 g EDTA,8 moL尿素),然后經(jīng)均質(zhì)和10000 r/min離心15 min,除去不溶性蛋白。取3 mL上清液和0.5 mL 10 mmol/L Ellman試劑反應(yīng),30 min后利用UV分光光度計(jì)在412 nm處測(cè)定吸光值,巰基濃度計(jì)算使用摩爾消光系數(shù)13600 M-1·cm-1,被溶解的蛋白含量使用雙縮脲法測(cè)定[13]。

b.二硫鍵含量的測(cè)定:取0.1～0.12 g魚糜,加入30 mL處理液(0.086 mol/L Tris,0.09 moL/L甘氨酸,4 mmol/L EDTA,8 mol/L尿素,0.15 mol/Lβ-巰基乙醇,pH8.0)均質(zhì)后連續(xù)攪拌6 h,然后添加50% TCA溶液至最終濃度為5%,繼續(xù)攪拌2 h后5000×g離心20 min收集沉淀,沉淀部分用5%的TCA溶液漂洗兩次,然后溶于20 mL不含β-巰基乙醇的處理液甘氨酸(0.086 mol/L Tris,0.09 moL/L甘氨酸,4 mmol/L EDTA,8 mol/L尿素,pH8.0),12000×g離心20 min收集上清液。上清液中巰基含量的測(cè)定方法同總巰基含量的測(cè)定。二硫鍵含量計(jì)算公式為:

二硫鍵含量(%)=(還原樣品中巰基含量-未還原樣品中巰基含量)/2

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

每個(gè)實(shí)驗(yàn)重復(fù)三次,結(jié)果表示為平均數(shù)±SD。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析采用Statistix 8.1(分析軟件,St Paul,MN)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,采用sigmaplot 11.0軟件作圖。

2 結(jié)果與討論

2.1 發(fā)酵過程中鏡鯉魚糜腸品質(zhì)特性的變化

2.1.1 pH和酸度 由圖1可知,隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng),鏡鯉魚糜腸pH逐漸下降,25 ℃發(fā)酵鏡鯉魚糜腸在發(fā)酵時(shí)間0～48 h時(shí)，pH從6.65降至4.34。TA的變化和pH的變化恰好相反,隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸增加,發(fā)酵0～48 h，鏡鯉魚糜腸TA由最初的0.26%升至1.12%。結(jié)果與Latorre-Moratalla等[14]在發(fā)酵豬肉香腸研究中的結(jié)果類似,在發(fā)酵豬肉香腸中發(fā)現(xiàn)在發(fā)酵的前5 d,隨著時(shí)間的延長(zhǎng),pH下降越迅速,產(chǎn)生的酸類物質(zhì)越多。發(fā)酵魚糜腸pH下降的原因是乳酸菌(戊糖片球菌)在急速的生長(zhǎng)與增殖過程中,生成大量有機(jī)酸,此對(duì)抑制食品中不良微生物于發(fā)酵及貯藏期間的生長(zhǎng)與增殖及毒素的產(chǎn)生具有重要的意義。為了有效抑制原料中的腐敗和致病菌,發(fā)酵香腸的pH降到4.5以下才能確保其安全性。Adams等[15]也在研究中發(fā)現(xiàn),pH在2 d內(nèi)降至4.5以下可以有效抑制一些有害菌的生長(zhǎng),從而確保魚糜制品持有一定的品質(zhì)特性。發(fā)酵時(shí)間與發(fā)酵劑新陳代謝有著非常緊密的關(guān)系,本次實(shí)驗(yàn)發(fā)酵時(shí)間在36 h以上才會(huì)滿足pH小于4.5這個(gè)條件。

圖1 鏡鯉魚糜腸發(fā)酵過程中pH及酸度的變化 Fig.1 Change of pH and titratable acidity(TA) in mirror carp surimi sausage during fermentation

2.1.2 色澤和質(zhì)構(gòu)

2.1.2.1 色澤和TPA性能 鏡鯉魚糜腸在發(fā)酵的過程中,隨著pH和水分含量的降低,其色澤和質(zhì)構(gòu)特性指標(biāo)(硬度、彈性、咀嚼性、粘結(jié)性)也發(fā)生很大變化(表2)。肉品的L*值與其表面的含水量可能有關(guān),光的反射會(huì)隨著肉品表面上的水分增加而增強(qiáng)。鏡鯉魚糜腸隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng),樣品的L*值比發(fā)酵前顯著增加(p<0.05),在發(fā)酵48 h后達(dá)到最大值。可能是發(fā)酵后水份流失，平均散布在肉品表面而造成亮度增加[16]。通過對(duì)發(fā)酵魚糜腸發(fā)酵過程中TPA性能的分析發(fā)現(xiàn),發(fā)酵48 h后,硬度、咀嚼性、彈性均比發(fā)酵前顯著增大(p<0.05),而隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng),pH迅速降低(表1),說明魚糜在發(fā)酵過程中凝膠的形成與pH下降密切相關(guān)。有研究報(bào)道魚肉蛋白經(jīng)有機(jī)酸緩慢酸化后可形成凝膠[17-18],由此推測(cè)魚糜發(fā)酵過程中鏡鯉魚糜腸經(jīng)微生物作用后,魚肉蛋白質(zhì)因酸堿度下降而變性并形成膠狀組織。而蛋白質(zhì)具有吸水的特性并將水分保留在蛋白質(zhì)組織中,當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)因pH降低凝膠化時(shí),存在于肌細(xì)胞內(nèi)、肌原纖維及膜之間的水分一部分進(jìn)入凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中導(dǎo)致硬度、咀嚼性、彈性增大,另一部分則散布在肉品表面致使L*值增大。所以發(fā)酵0 h時(shí),未發(fā)酵魚糜腸的大部分水分存在發(fā)酵腸內(nèi)部的肌肉中,對(duì)比發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)的魚糜腸表面水分少,使得光反射較弱。25 ℃發(fā)酵48 h的產(chǎn)品有較好的硬度以及彈性。上述表明,利用戊糖片球菌發(fā)酵可以適度提高鏡鯉魚糜腸的亮度,改善色澤,增強(qiáng)凝膠質(zhì)地。

表2 發(fā)酵過程中鏡鯉魚糜腸色澤和TPA性能分析Table 2 Color and TPA properties analysis of mirror carp surimi sausage during fermentation

注：在同一列字母中表示不同反應(yīng)時(shí)間的差異性,字母相同表示差異性不顯著(p>0.05),字母不同表示差異性顯著(p<0.05);表3～表5同。2.1.2.2 穿刺性能 由表3可知,鏡鯉魚糜腸的破斷強(qiáng)度、凹陷深度和凝膠強(qiáng)度隨發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)呈增加趨勢(shì),發(fā)酵12 h時(shí)凝膠強(qiáng)度為56.70 g×cm,而發(fā)酵48 h后升至972.73 g×cm,變化顯著(p<0.05)。鏡鯉魚糜腸發(fā)酵過程中產(chǎn)生大量的有機(jī)酸,酸度達(dá)到一定值可以誘導(dǎo)魚糜蛋白變性形成致密的網(wǎng)絡(luò)凝膠組織,硬度、咀嚼性及彈性增加[19]。許多研究表明,隨著pH的下降,酸度可以誘導(dǎo)蛋白變性形成凝膠[20]。但凹陷深度在鏡鯉魚糜腸發(fā)酵36 h后略有下降,凹陷深度的下降可能與大量次級(jí)鍵形成相關(guān)。Yin等[21]研究戊糖對(duì)麥克爾香腸在發(fā)酵和貯藏過程中發(fā)現(xiàn),凝膠在形成過程中共價(jià)鍵的形成會(huì)導(dǎo)致硬度增加,而次級(jí)鍵(離子鍵、氫鍵和疏水作用)會(huì)更利于提高凝膠彈性,導(dǎo)致凹陷深度下降。

表3 鏡鯉魚糜腸發(fā)酵過程中穿刺性能的變化Table 3 Change in puncture properties of mirror carp surimi sausage during fermentation

注：ND:未測(cè)定。

2.1.3 NMR自旋-自旋弛豫時(shí)間 NMR是一種無損、快速的監(jiān)測(cè)手段,可從分子水平來研究魚糜及其制品中水分分布及其狀態(tài),直觀地顯示食品中水分及其遷移狀態(tài)。研究表明,肌肉中有三個(gè)T2弛豫成分,1～10 nm,代表和大分子緊密相連的結(jié)合水(T2b);10～100 nm,代表蛋白質(zhì)內(nèi)部的不易流動(dòng)水(T21),包括肌球蛋白和肌動(dòng)蛋白纖絲;100～1000 nm,代表肌纖維外的自由水(T22)[22]。由于肉中的結(jié)合水(T2b)在不同處理?xiàng)l件下沒有顯著變化,因此這里只討論T21和T22的變化。鏡鯉魚糜腸發(fā)酵過程中T21和T22弛豫時(shí)間的分布如圖2和表4所示,T21的弛豫時(shí)間集中在57.0～90.0 ms,T22的弛豫時(shí)間集中在113.0～330.0 ms。結(jié)合圖2和表4的結(jié)果,隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng),T21的弛豫時(shí)間逐漸向左偏移,即向弛豫時(shí)間短的方向移動(dòng),水的移動(dòng)性下降。這是因?yàn)殡S著鏡鯉魚糜腸的發(fā)酵,凝膠化逐漸形成,凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)限制了水的移動(dòng),更有利于將水分鎖在凝膠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中。隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng),凝膠的鎖水能力隨著凝膠強(qiáng)度的增大而增強(qiáng)。而T22在向弛豫時(shí)間長(zhǎng)的方向偏移,表明肌纖維蛋白外部的水分流動(dòng)性增強(qiáng),可能會(huì)向T21流動(dòng),也可能流向魚糜腸的表面,導(dǎo)致鏡鯉魚糜腸L*值增大。圖中發(fā)酵36 h下測(cè)得的T21偏離較嚴(yán)重,可能是在測(cè)定時(shí)儀器受外部條件影響造成的。

圖2 鏡鯉魚糜腸發(fā)酵過程中T2弛豫時(shí)間的分布 Fig.2 Representative distributions of T2 relaxation times of mirror carp surimi sausage during fermentation

發(fā)酵時(shí)間(h)T21(ms)T22(ms)088 3±0 2a230 0±30 0a1287 2±0 4a220 0±30 0a2487 1±0 3a218 0±10 0a3675 7±0 3b210 0±10 0a4874 2±0 2b130 0±10 0b

2.2 發(fā)酵過程中鏡鯉魚糜腸的作用力變化

2.2.1 發(fā)酵過程中鏡鯉魚糜腸中魚糜蛋白凝膠作用力的變化 如圖3所示,鏡鯉魚糜腸中蛋白在變性溶劑中溶解度隨發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)變化顯著。鏡鯉魚糜腸發(fā)酵前在溶劑S1、S2及S3中的溶解度較高,分別是34.47%、22.26%和32.71%,而S4中僅有7.57%,不溶性蛋白含量為3.01%。從這個(gè)結(jié)果可以看出發(fā)酵前魚糜蛋白主要是由氫鍵、離子鍵以及疏水作用維系在一起的,而由不溶蛋白含量表示的非二硫共價(jià)鍵和二硫鍵的含量很低。隨著發(fā)酵的進(jìn)一步進(jìn)行,蛋白在S1和S2中的溶解性下降迅速,這個(gè)結(jié)果與pH下降趨勢(shì)呈相關(guān)性,pH的下降使魚糜蛋白變性,導(dǎo)致維持蛋白質(zhì)分子天然結(jié)構(gòu)的氫鍵和離子鍵被破壞,分子的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。由此說明氫鍵和離子鍵并不是鏡鯉魚糜腸發(fā)酵過程中凝膠網(wǎng)絡(luò)的主導(dǎo)作用力。有研究發(fā)現(xiàn)肌原纖維在酸性條件下可以發(fā)生變性或聚集,從而使其鹽溶性下降[17]。S3溶解性先增加后略有下降,說明疏水作用在發(fā)酵初期蛋白分子聚集以及構(gòu)象的變化起著重要作用,而后期發(fā)酵程度增強(qiáng),蛋白分子鏈打開使包埋在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的疏水基團(tuán)外露,導(dǎo)致蛋白質(zhì)的疏水作用變強(qiáng)。魚糜蛋白在S4中的溶解度在前24 h上升緩慢,24 h后急劇上升,這說明二硫鍵對(duì)鏡鯉魚糜發(fā)酵后期網(wǎng)絡(luò)凝膠形成有重要貢獻(xiàn)。由于S4處理的樣品除非二硫鍵外所有化學(xué)鍵均斷裂,所以經(jīng)S4處理得到的是不溶性蛋白,且隨著發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng)形成新的非二硫共價(jià)鍵。此外,內(nèi)源的轉(zhuǎn)谷酰胺轉(zhuǎn)移酶可以催化肌球蛋白重鏈的谷氨酸(Glu)殘基即γ-羧基酰胺基與賴氨酸(Lys)殘基ε-氨基生成分子間或分子內(nèi)ε-(γ-Glu)-Lys共價(jià)鍵,形成鏡鯉魚糜中不溶蛋白的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[23]。可以進(jìn)一步推斷內(nèi)源TGase是不溶蛋白產(chǎn)生的主要酶類。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn),魚糜凝膠強(qiáng)度的加強(qiáng)可由內(nèi)源TGase催化肌球蛋白重鏈形成非二硫鍵[24-26]。

圖3 鏡鯉魚糜蛋白在不同溶劑中的溶解度 Fig.3 Protein fraction of mirror carp surimi sausage extracted using different solutions注:S1、S2、S3、S4,分別表示破壞離子鍵、氫鍵、疏水作用、二硫鍵含量;IP表示不溶性蛋白部分。

表5 鏡鯉魚糜腸發(fā)酵過程中巰基和二硫鍵含量變化Table 5 Change in sulphydryl group and disulphide bond content in mirror carp surimi sausage during fermentation

2.2.2 發(fā)酵時(shí)間對(duì)鏡鯉魚糜腸中巰基和二硫鍵的影響 由表5可知,隨發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng),巰基含量降低而二硫鍵含量相應(yīng)增加。發(fā)酵48 h巰基含量由63.69 μmol/g降至52.09 μmol/g,變化顯著(p<0.05),然而二硫鍵含量與其呈負(fù)相關(guān),二硫鍵含量由最初的5.93 μmol/g升至11.93 μmol/g,變化顯著(p<0.05)。這也證實(shí)了鏡鯉魚糜腸發(fā)酵過程中隨著pH的降低,原處于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的疏水基團(tuán)由于蛋白的變性暴露在蛋白表面,使蛋白質(zhì)的巰基氧化成二硫鍵的同時(shí)促進(jìn)了二硫鍵的形成,增加了蛋白質(zhì)內(nèi)部肽鏈之間和蛋白質(zhì)之間的交聯(lián),促進(jìn)凝膠形成的同時(shí)增強(qiáng)了魚糜的凝膠強(qiáng)度。

3 結(jié)論

本文將戊糖片球菌加入到鏡鯉魚糜中,在25 ℃條件下制作發(fā)酵腸,探究發(fā)酵時(shí)間對(duì)發(fā)酵腸品質(zhì)特性和凝膠特性的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn):隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng),pH下降是促使發(fā)酵魚糜腸成膠的條件,酸度值和亮度值增加,色澤得到改善。魚糜腸的弛豫時(shí)間表明魚糜腸的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對(duì)不易流動(dòng)水的鎖水能力和處在肌纖維外部自由水的流動(dòng)性增強(qiáng);對(duì)發(fā)酵魚糜腸蛋白溶解度以及巰基、二硫鍵的測(cè)定過程中發(fā)現(xiàn):二硫鍵以及非二硫鍵是維系發(fā)酵后期網(wǎng)絡(luò)凝膠的主要作用力,疏水作用僅維系發(fā)酵前期魚糜蛋白間的作用力。同時(shí),發(fā)酵過程中蛋白首先經(jīng)過分子間氫鍵及離子鍵的斷裂,導(dǎo)致分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化促使生成更多的二硫鍵。蛋白分子間的二硫鍵作用及疏水作用增強(qiáng),同時(shí)內(nèi)源TGase酶有增強(qiáng)鏡鯉魚糜腸發(fā)酵過程中的凝膠強(qiáng)度的作用。發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)有利于發(fā)酵魚糜腸的品質(zhì)和凝膠特性的提升,但也需選取合適的發(fā)酵時(shí)間進(jìn)行工業(yè)批量生產(chǎn)。

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