羅非魚與海水魚 制備混合魚糜的凝膠特性研究

何曉萌,黃 卉,李來好,3,*,楊賢慶,郝淑賢,魏 涯,吳燕燕

(1.中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所,國(guó)家水產(chǎn)品加工技術(shù)研發(fā)中心,農(nóng)業(yè)部水產(chǎn)品加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東廣州 510300;2.上海海洋大學(xué)食品學(xué)院,上海 201306;3.廣東省漁業(yè)生態(tài)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東廣州 510300)

魚糜制品是以各種海水魚或淡水魚為原料,經(jīng)過采肉、漂洗、擂潰、凝膠化等工序制成。其食用方便、味道鮮美、富含優(yōu)質(zhì)蛋白,符合現(xiàn)代人的消費(fèi)習(xí)慣,而且易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),越來越為市場(chǎng)接受和喜愛[1-2]。增強(qiáng)魚糜的凝膠特性,是提高魚糜制品品質(zhì)的關(guān)鍵。已有研究表明,不同魚糜以合適的比例混合,對(duì)其凝膠特性具有協(xié)同增效作用[3-5],還能改善制品的色香味。凝膠特性主要由鹽溶性蛋白含量決定,海水魚鹽溶性蛋白含量較高,凝膠特性好于淡水魚,但其成本較高，并且隨著漁業(yè)資源的日益衰退,已有研究者提出[6-7]通過混合魚糜制品來降低成本,混合魚糜的市場(chǎng)將會(huì)不斷擴(kuò)大。目前國(guó)內(nèi)也有企業(yè)開始關(guān)注混合魚糜制品。

羅非魚是我國(guó)南方最主要的淡水養(yǎng)殖品種之一,隨著產(chǎn)量的不斷增長(zhǎng),逐漸成為全球關(guān)注的淡水養(yǎng)殖魚類[8]。但羅非魚加工產(chǎn)品形式單一,產(chǎn)品價(jià)值沒有得到充分開發(fā)。羅非魚具有采肉率高、肉質(zhì)鮮美、彈性良好的特點(diǎn),將羅非魚與海水魚混合制備魚糜制品,可以得到品質(zhì)較好的產(chǎn)品,提高羅非魚的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。本文對(duì)五種產(chǎn)量較大的海水魚魚糜(海鱸魚、黃花魚、金鯧魚、紅三魚、馬鮫魚)和作為南海重點(diǎn)開發(fā)的鳶烏賊魚糜的凝膠特性(凝膠強(qiáng)度、白度、鹽溶性蛋白含量、巰基含量)進(jìn)行測(cè)定,篩選出凝膠特性好的魚糜,將其與羅非魚魚糜混合,開發(fā)凝膠特性較強(qiáng)、風(fēng)味好、成本低的羅非魚混合魚糜制品。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

羅非魚、海鱸魚、黃花魚、金鯧魚、紅三魚、馬鮫魚 廣州客村華潤(rùn)萬家超市;鳶烏賊 捕撈于南海海域,-20 ℃凍藏保存;氯化鈉、氯化鉀、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉 分析純,廣州化學(xué)試劑廠;蛋白定量測(cè)試盒(考馬斯亮藍(lán)法)、巰基測(cè)定試劑盒(分光光度法) 南京建成生物工程研究所;大豆分離蛋白 華潤(rùn)萬家超市。

Ultra Turrax T50均質(zhì)機(jī) 德國(guó)IKA公司;Sigma-3K30高速冷凍離心機(jī) 德國(guó)SIGMA公司;HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋 常州澳華儀器有限公司;CT3質(zhì)構(gòu)儀 美國(guó)Brookfield公司;SC-80C型全自動(dòng)色差儀 北京康光儀器有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 魚糜加工工藝流程 預(yù)處理(取肉,去皮,斬剁為1 cm3肉塊)→漂洗(水洗2次,0.25%鹽洗1次,每次4 min,肉液比1∶3)→脫水(4000 r/min,15 min)→擂潰(空擂1 min后添加2%的食鹽擂1 min)→加入輔料(9%大豆分離蛋白)→灌入腸衣(直徑20 mm)→凝膠化(微波加熱,15 W/g功率強(qiáng)度60 s)→冷卻至4 ℃冷藏過夜→測(cè)定樣品凝膠特性

1.2.2 凝膠強(qiáng)度的測(cè)定 將制備好的樣品從4 ℃冰箱中取出,使溫度平衡至室溫,然后將其切成30 mm高的圓柱體,采用CT3型質(zhì)構(gòu)儀測(cè)凝膠強(qiáng)度。測(cè)定參數(shù):壓縮模式測(cè)定魚糜凝膠的破斷強(qiáng)度(g)和凹陷深度(mm),其中破斷強(qiáng)度反映了魚糜凝膠的硬度,凹陷深度反映了魚糜凝膠的彈性[9-10]。選用直徑5 mm球形探頭壓縮樣品,測(cè)前速率,測(cè)后速率均為5.0 mm/s、測(cè)試速率1.0 mm/s、下壓位移15 mm、觸發(fā)值5 g、數(shù)據(jù)采集速率400 pps。每次實(shí)驗(yàn)做3組平行,取平均值。

凝膠強(qiáng)度(g·mm)=破斷強(qiáng)度(g)×凹陷深度(mm)

1.2.3 白度值的測(cè)定 將樣品切成3 mm的薄片,采用SC-80C型全自動(dòng)色差儀測(cè)定魚糜凝膠的白度,色差計(jì)用標(biāo)準(zhǔn)黑板和白板進(jìn)行校正,記錄樣品的亮度(L*)值,其值從0到100變化,0表示黑色,100表示白色;紅/綠(a*)值表示從紅到綠的值,正值代表紅色程度,負(fù)值代表綠色程度;黃/藍(lán)(b*)值表示從黃到藍(lán)的值,正值表示黃色程度,負(fù)值表示藍(lán)色程度。每組樣品測(cè)6份平行。白度值的計(jì)算公式如下[11]:

白度值=100-[(100-L*)2+a*2+b*2]1/2

1.2.4 鹽溶性蛋白質(zhì)的測(cè)定 取10 g樣品加6倍的A液(pH=7.5,0.1 mol/L KCl,20 mmol/L Tris-HCl緩沖液)和2倍的B液(1% Triton,pH=7.5,0.1 mol/L KCl,20 mmol/L Tris-HCl緩沖液),用IKA勻漿機(jī)勻漿(9600 r/min、30 s、5次),紗布過濾,除去結(jié)締組織。再用冷凍離心機(jī)離心(4 ℃、8000 r/min、15 min),去除上清液,將沉淀用8倍的A液混合均勻離心,重復(fù)3次。最后用A液將沉淀洗出,即得到鹽溶性蛋白溶液[12],用考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定其濃度,為避免反復(fù)凍融,將其分裝于10 mL的離心管中,于-70 ℃超低溫冰箱中貯存。

1.2.5 巰基含量的測(cè)定 將上述得到的鹽溶性蛋白溶液濃度調(diào)整至4 mg/mL,取樣液5 mL,采用巰基測(cè)試盒測(cè)定其總-SH含量,實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次取平均值。巰基含量計(jì)算公式:-SH(mol/g)=A·D/(C·B),式中,A表示412 nm處的吸光度差值,D為稀釋倍數(shù),B表示待測(cè)蛋白溶液的濃度(mg/mL),C表示分子吸光系數(shù),值為13600 mol/(cm·L)。

1.2.6 混合魚糜實(shí)驗(yàn) 篩選出凝膠特性最好的魚糜,將其按5%、10%、15%、20%、25%的比例與羅非魚混合,測(cè)定混合魚糜的凝膠特性。

1.3 數(shù)據(jù)處理

應(yīng)用Excel及SPSS軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,實(shí)驗(yàn)至少進(jìn)行三次,根據(jù)三次實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)偏差,結(jié)果以“平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差”的形式表示。組間分析采用Tukey HSD法進(jìn)行多重比較,p<0.05為顯著,p>0.05為不顯著,不同字母表示差異顯著。各指標(biāo)間采用Pearson相關(guān)性分析,p<0.01為極顯著相關(guān)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種類魚糜的凝膠強(qiáng)度

凝膠強(qiáng)度是反映魚糜凝膠特性的主要指標(biāo),能夠直觀的表明魚糜的硬度和彈性性狀。如圖1可得,海鱸魚和馬鮫魚魚糜的凝膠強(qiáng)度顯著高于其他魚糜(p<0.05),分別為4569.27和4511.33 g·mm,具有較好的硬度和彈性。其次是金鯧魚和紅三魚魚糜,凝膠強(qiáng)度分別為3100.02和2861.94 g·mm。實(shí)驗(yàn)得出,馬鮫魚和海鱸魚的凝膠強(qiáng)度無顯著差異，但顯著高于其他海水魚。Chanarat等[13]實(shí)驗(yàn)得出馬鮫魚魚糜的凝膠強(qiáng)度與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果相似。實(shí)驗(yàn)得到的金鯧魚魚糜和鳶烏賊魚糜的凝膠強(qiáng)度略高于文獻(xiàn)[14-15],而紅三魚魚糜的凝膠強(qiáng)度低于文獻(xiàn)結(jié)果[16],估計(jì)是由于加工工藝不同所導(dǎo)致的。Cardoso等[17]研究海鱸魚的凝膠特性時(shí)得到,當(dāng)添加2.5%的食鹽時(shí)海鱸魚的凝膠強(qiáng)度為2275.51 g·mm;而再添加少量MTGase(0.25%)就能和鹽之間形成協(xié)同效應(yīng),使凝膠強(qiáng)度顯著增強(qiáng),達(dá)到6561.22 g·mm。本文添加了2%食鹽和9%大豆分離蛋白,結(jié)果處于Cardoso等人所得數(shù)據(jù)之間,這可能是由于MTGase和大豆分離蛋白這兩種添加劑對(duì)魚糜的凝膠強(qiáng)度具有不同影響所造成的。

圖1 不同種類魚糜的凝膠強(qiáng)度Fig.1 Gel strength of different kinds of surimi注:不同字母表示不同種類魚糜的 凝膠強(qiáng)度存在顯著性差異(p<0.05)。

2.2 不同種類魚糜的白度

白度是反映魚糜色澤的關(guān)鍵指標(biāo)。如圖2所示,鳶烏賊和紅三魚魚糜的白度顯著高于其他魚糜(p<0.05),分別為59.10%和58.62%,海鱸魚魚糜次之,白度為56.99%，黃花魚、金鯧魚、馬鮫魚的白度略低,分別為54.78%、53.28%和53.39%。由此可以得到,金锠魚魚糜和馬鮫魚魚糜的白度無顯著差異，但顯著低于其他海水魚。Panpipat等[18]實(shí)驗(yàn)獲得黃花魚與馬鮫魚魚糜的白度值與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果相似。儀淑敏等[19]通過高壓凝膠化獲得紅三魚魚糜的白度為70%左右,岳開華等[20]利用高壓凝膠化使得海鱸魚魚糜的白度達(dá)到70%以上,高于本實(shí)驗(yàn)結(jié)果,主要是由于工藝不同導(dǎo)致的,高壓能提高魚糜的白度。王娜等[21]實(shí)驗(yàn)獲得金鯧魚魚糜的白度為70%左右,高于本實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可能是由于本實(shí)驗(yàn)添加的大豆分離蛋白降低了魚糜的白度。Jian等[22]得到添加了1.5%魔芋甘露聚糖和不同溫度(85、90、95 ℃)加熱下的羅非魚魚糜的白度分別為65.25%、59.87%、58.95%,本文在微波加熱的條件下,測(cè)得的羅非魚魚糜白度為69.03%,高于上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果,這可能是由于添加劑和熱凝膠條件的不同所造成的。高溫可能導(dǎo)致魚糜肌紅蛋白變性和氧化副產(chǎn)物降解,從而導(dǎo)致白度的下降。

圖2 不同種類魚糜的白度Fig.2 Whiteness of different kinds of surimi注:不同字母表示不同種類魚糜的 白度存在顯著性差異(p<0.05)。

2.3 不同種類魚糜鹽溶性蛋白含量

魚糜凝膠形成機(jī)理主要是肌原纖維蛋白通過氫鍵、二硫鍵、離子鍵等化學(xué)作用力形成三維空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的過程[23]。肌原纖維蛋白即鹽溶性蛋白,約占魚肉總蛋白的55%～60%[24],它是決定魚糜制品凝膠特性的關(guān)鍵。由圖3可得,海鱸魚和馬鮫魚魚糜的鹽溶性蛋白含量顯著高于其他魚糜(p<0.05),分別為48.17和49.77 mg/mL，其次是紅三魚魚糜,鹽溶性蛋白含量為30.28 mg/mL。實(shí)驗(yàn)得出,馬鮫魚的鹽溶性蛋白含量顯著高于海鱸魚，海鱸魚的鹽溶性蛋白顯著高于除馬鮫魚外的其他海水魚。實(shí)驗(yàn)得到的馬鮫魚魚糜、海鱸魚魚糜和羅非魚魚糜的鹽溶性蛋白含量高于文獻(xiàn)[25-27],而鳶烏賊魚糜的鹽溶性蛋白含量略低于文獻(xiàn)結(jié)果[28],估計(jì)是由于加工工藝不同所導(dǎo)致的。Poowakanjana等[29]測(cè)得紅三魚魚糜鹽溶性蛋白為25 mg/mL,略低于本文的結(jié)果,可能是擂潰時(shí)間及魚的鮮度不同造成的。

圖3 不同種類魚糜的鹽溶性蛋白含量Fig.3 Salt soluble protein content of different kinds of surimi注:不同字母表示不同種類魚糜的鹽溶性蛋白含量存在顯著性差異(p<0.05)。

2.4 不同種類魚糜的巰基含量

總-SH含量對(duì)蛋白質(zhì)的聚集起很關(guān)鍵的作用,是用來衡量蛋白質(zhì)變性的重要參數(shù)指標(biāo)。由圖4可得,黃花魚魚糜和海鱸魚魚糜的巰基含量顯著高于其他魚糜(p<0.05),分別為0.090和0.075 mmol/g,具有較強(qiáng)的抗氧化性，其次是紅三魚和馬鮫魚魚糜,巰基含量分別為0.066和0.065 mmol/g。實(shí)驗(yàn)得出,不同種類魚糜的巰基含量存在顯著性差異。Poowakanjana等[29]測(cè)得紅三魚魚糜巰基含量范圍是0.060～0.085 mmol/g,岳開華等[26]測(cè)得海鱸魚魚糜的巰基含量為0.05 mmol/g左右,馬海霞等[30]測(cè)得鳶烏賊魚糜的巰基含量為0.05 mmol/g左右,羅曉玲[31]測(cè)得馬鮫魚魚糜巰基含量范圍是0.060～0.090 mmol/g,本文得到的結(jié)果與上述文獻(xiàn)相似。

表1 羅非魚-海鱸魚混合魚糜的凝膠特性Table 1 Gel properties of the tilapia-sea bass mixed surimi

注:不同字母表示混合魚糜的凝膠特性存在顯著性差異(p<0.05)。

表2 羅非魚-海鱸魚混合魚糜凝膠特性的相關(guān)性分析Table 2 Correlation analysis of gel properties of the tilapia-sea bass mixed surimi

圖4 不同種類魚糜的巰基含量Fig.4 Sulphur content of different kinds of surimi注:不同字母表示不同種類魚糜的 巰基含量存在顯著性差異(p<0.05)。

注:“**”表示在 0.01水平(單側(cè))上顯著相關(guān)。2.5 混合魚糜實(shí)驗(yàn)

本文主要以羅非魚為主,通過少量添加海水魚達(dá)到增強(qiáng)魚糜凝膠特性的效果,從而得到成本較低而品質(zhì)較高的羅非魚混合魚糜制品。通過上述實(shí)驗(yàn)可知,海鱸魚魚糜的凝膠特性較高,可作為與羅非魚魚糜混合的原料。因此,將海鱸魚按5%、10%、15%、20%、25%的比例與羅非魚混合,通過實(shí)驗(yàn)由表1可得,混合魚糜的凝膠強(qiáng)度、鹽溶性蛋白含量、白度相比于羅非魚魚糜都有顯著性提高(p<0.05)。巰基含量在海鱸魚添加量為5%、10%、15%時(shí),相比于羅非魚魚糜有顯著性提高(p<0.05),可能是由于剛開始少量添加海水魚時(shí)混合魚糜中的蛋白質(zhì)相互結(jié)合,釋放出了較多的游離態(tài)巰基,隨后游離態(tài)巰基又相互結(jié)合形成二硫鍵,導(dǎo)致巰基含量下降。由表2可知,混合魚糜的凝膠強(qiáng)度、白度、鹽溶性蛋白含量?jī)蓛砷g都呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)(p<0.01);巰基含量與白度呈現(xiàn)顯著的負(fù)相關(guān)(p<0.01)。由此可以得出,當(dāng)海鱸魚添加量為25%時(shí),羅非魚混合魚糜的凝膠強(qiáng)度、鹽溶性蛋白含量、白度均達(dá)到最大值,此時(shí)羅非魚混合魚糜制品的凝膠特性最好。徐文鑫[32]在研究不同添加量的魷魚糜對(duì)羅非魚魚糜凝膠特性的影響時(shí),發(fā)現(xiàn)在魷魚糜10%時(shí),混合魚糜凝膠強(qiáng)度最高為2383.89 g·mm,比單一的羅非魚魚糜提高了76.69 g·mm。Santoso等[25]在研究黃貂魚和馬鮫魚混合魚糜時(shí)發(fā)現(xiàn),當(dāng)黃貂魚和馬鮫魚混合比例為3∶1時(shí),混合魚糜凝膠強(qiáng)度最高為2670.1 g·mm,比單一的馬鮫魚魚糜提高了2022.5 g·mm。混合魚糜凝膠協(xié)同增效的機(jī)理可能是不同魚糜以合適比例混合后,其內(nèi)源性TG酶、金屬離子及蛋白質(zhì)氨基酸加強(qiáng)了蛋白質(zhì)分子間的相互作用,形成了更致密的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[3],從而提高了混合魚糜的凝膠特性。

3 結(jié)論

在六種海水魚中,海鱸魚魚糜的凝膠特性較好,凝膠強(qiáng)度為4569.27 g·mm,鹽溶性蛋白含量為48.17 mg/mL,可作為羅非魚混合魚糜制品的原料。當(dāng)海鱸魚添加量為25%時(shí),羅非魚混合魚糜的凝膠強(qiáng)度為2585.10 g·mm,鹽溶性蛋白含量為29.73 mg/mL,白度為72.62%,比單一的羅非魚魚糜分別提高了27.3%、63.8%和5.2%,而巰基含量無顯著影響。因此,添加25%海鱸魚能夠較大程度地提高羅非魚魚糜的凝膠特性,為羅非魚混合魚糜制品的開發(fā)奠定基礎(chǔ)。

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