羅非魚與四種海水魚混合魚糜的凝膠特性

何曉萌,黃 卉,李來好,3,*,楊賢慶,郝淑賢,魏 涯,吳燕燕

(1.中國水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所,國家水產(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)

魚糜制品是由海水魚或淡水魚經(jīng)過采肉、漂洗、擂潰、凝膠化等工藝步驟加工而成,優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)含量高,并且具有食用方便,味道鮮美的特點(diǎn),市場份額正逐漸增加[12]。增強(qiáng)魚糜的凝膠特性,是提高魚糜制品品質(zhì)的關(guān)鍵。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[3]。肌原纖維蛋白即鹽溶性蛋白,約占魚肉總蛋白的55%～60%[4],它是決定魚糜制品凝膠特性的關(guān)鍵。海水魚因含有較高的鹽溶蛋白而具有較好的凝膠特性,但制作魚糜的成本較高。適當(dāng)?shù)募尤胍恍┑~可以降低魚糜制品成本,并且維持較好的產(chǎn)品質(zhì)量[58]。羅非魚是我國南方淡水魚養(yǎng)殖品種之一,近年來養(yǎng)殖規(guī)模不斷擴(kuò)大[9]。其產(chǎn)量大,價(jià)格低,肉質(zhì)鮮美,無明顯腥味,將其與海水魚制成混合魚糜制品,可以得到凝膠特性好,成本較低的魚糜制品。目前魚糜制品多由單一魚糜制成,本文通過羅非魚與三種產(chǎn)量較大的海水魚(馬鮫魚、海鱸魚、金鯧魚)及鳶烏賊混合開發(fā)凝膠特性較強(qiáng)、性價(jià)比高的混合魚糜制品,能夠在保證產(chǎn)品品質(zhì)的同時(shí),降低成本,豐富產(chǎn)品種類與風(fēng)味。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

羅非魚、馬鮫魚、海鱸魚、金鯧魚 購于廣州客村華潤萬家超市;鳶烏賊 捕撈于南海海域,20 ℃凍藏保存運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室;氯化鈉、氯化鉀、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、三氯乙酸 分析純,廣州化學(xué)試劑廠;蛋白定量測試盒(考馬斯亮藍(lán)法)、巰基測定試劑盒(分光光度法) 南京建成生物工程研究所。

Ultra Turrax T50均質(zhì)機(jī) 德國IKA公司;Sigma3K30高速冷凍離心機(jī) 德國SIGMA公司;HH4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Brookfield公司;SC80C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 魚肉預(yù)處理→按比例混合→擂潰→灌入腸衣→凝膠化→冷卻至4 ℃冷藏過夜→魚糜

操作要點(diǎn)：取整魚，去皮去骨，去內(nèi)臟，得到魚肉，斬剁為1 cm×3 cm肉塊；以羅非魚為主，分別與馬鮫魚、海鱸魚、金鯧魚、鳶烏賊按1∶0、4∶1、3∶2、2∶3、1∶4、0∶1的比例混合，空擂1 min后，加入2.0%的食鹽每次取100 g混合魚肉以2500 r/min的轉(zhuǎn)速擂潰1 min，使魚肉中的鹽溶性肌原纖維蛋白充分溶出，灌入直徑20 mm的腸衣，微波功率15 W/g加熱1 min，使其凝膠化，制成魚糜。冷卻至室溫，4℃冷藏過夜，備用。

1.2.2 凝膠強(qiáng)度的測定 將制備好的樣品切成30 mm高的圓柱體,采用質(zhì)構(gòu)儀測凝膠強(qiáng)度(Gs)。選用壓縮模式測定魚糜凝膠的破斷強(qiáng)度(Bs)和凹陷深度(Id),其中破斷強(qiáng)度反映魚糜的硬度,凹陷深度反映魚糜的彈性[1011]。選用直徑5 mm球形探頭壓縮樣品,下壓位移15 mm、觸發(fā)值5 g、測試速率1.0 mm/s。每次實(shí)驗(yàn)做3個(gè)平行,取平均值。計(jì)算公式:Gs(g·mm)=Bs(g)×Id(mm)

1.2.3 白度值的測定 將樣品切成5 mm的薄片,采用全自動(dòng)色差儀測定魚糜凝膠的白度。用標(biāo)準(zhǔn)黑板和白板校正后測定樣品。記錄樣品的亮度(L*)值,其值從0到100變化,L*=0為黑色,L*=100為白色;紅/綠(a*)值表示從紅到綠的值,+a偏紅,a偏綠;黃/藍(lán)(b*)值表示從黃到藍(lán)的值,+b偏黃,b偏藍(lán)。每組樣品測3份平行。白度值(W)的計(jì)算公式[12]:W=100[(100L*)2+a*2+b*2]1/2

1.2.4 鹽溶性蛋白質(zhì)的測定 取2 g樣品加緩沖液:20 mL高鹽離子磷酸緩沖液(0.55 mol/L KCl,0.02 mol/L NaH2PO4Na2HPO4)和低鹽離子磷酸緩沖液(0.05 mol/L KCl,0.02 mol/L NaH2PO4-Na2HPO4),用IKA均質(zhì)機(jī)均質(zhì)(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),取上清液加入10 mL 15% TCA使蛋白質(zhì)沉淀,并于10000 r/min條件下離心10 min。去除上清液,沉淀用10 mL 1 mol/L NaOH溶解[13]。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次,用考馬斯亮藍(lán)法測定鹽溶性蛋白濃度。

1.2.5 巰基含量的測定 用20 mmol/L TrisHCl緩沖液(pH7.5,0.1 mol/L KCl)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,采用巰基測試盒測定其巰基含量,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為412 nm處的吸光度差值,D為稀釋倍數(shù),B為待測蛋白溶液的濃度,C為分子吸光系數(shù),值為13600 mol/(cm·L)[14]。

1.2.6 數(shù)據(jù)處理 應(yīng)用Excel及SPSS軟件處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),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,顯著性以a、b、c等字母表示。各指標(biāo)間采用Pearson相關(guān)性分析,p<0.01為極顯著相關(guān),p<0.05為顯著相關(guān)。

2 結(jié)果與分析

2.1 羅非魚馬鮫魚混合魚糜的凝膠特性

如圖1可得,羅非魚馬鮫魚混合魚糜的凝膠強(qiáng)度和鹽溶性蛋白濃度相比于單一的羅非魚魚糜都有顯著提高(p<0.05)。當(dāng)馬鮫魚的添加量為60%時(shí),混合魚糜的凝膠強(qiáng)度和鹽溶性蛋白濃度分別為3707.19 g·mm和39.13 mg/mL,提高最顯著(p<0.05),比單一的羅非魚魚糜分別提高了82.5%和115.6%。當(dāng)馬鮫魚的添加量為40%時(shí),混合魚糜的白度最高為61.18。混合魚糜的巰基含量低于單一的羅非魚魚糜。由表1可知,混合魚糜的凝膠強(qiáng)度與鹽溶性蛋白濃度呈現(xiàn)極顯著(p<0.01)的正相關(guān),而巰基含量與凝膠強(qiáng)度、鹽溶性蛋白濃度都呈現(xiàn)極顯著的負(fù)相關(guān)(p<0.01)。由此可以得出,當(dāng)馬鮫魚的添加量為60%時(shí),混合魚糜的凝膠特性最好。Santoso等[15]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;混合魚糜鹽溶性蛋白含量也高于單一的馬鮫魚魚糜,混合魚糜的凝膠特性最好。Panpipat等[16]研究表明,馬鮫魚魚糜與黃花魚魚糜1∶1混合后,其膠凝強(qiáng)度顯著高于單一的馬鮫魚魚糜與黃花魚魚糜,混合魚糜的白度相比于馬鮫魚魚糜也有提高。本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與文獻(xiàn)相似,說明添加優(yōu)質(zhì)魚糜能夠顯著提高低質(zhì)魚糜的凝膠特性。

圖1 羅非魚馬鮫魚混合魚糜的凝膠特性Fig.1 Gel properties of the tilapiamackerel mixed surimi注:同一指標(biāo)中小寫字母不同表示差異顯著(p<0.05)，圖2～圖4同。

表1 羅非魚馬鮫魚混合魚糜凝膠特性的相關(guān)性分析Table 1 Correlation analysis of gel properties of the tilapiamackerel mixed surimi

2.2 羅非魚海鱸魚混合魚糜的凝膠特性

如圖2可得,羅非魚海鱸魚混合魚糜的凝膠強(qiáng)度、鹽溶性蛋白含量和巰基含量相比于單一的羅非魚魚糜都有顯著提高(p<0.05)。當(dāng)海鱸魚的添加量為60%時(shí),混合魚糜的凝膠強(qiáng)度、鹽溶性蛋白含量和巰基含量分別為3643.83 g·mm、37.12 mg/mL、0.216 mmol/g,提高最顯著(p<0.05),比單一的羅非魚魚糜分別提高了79.4%、104.5%、66.2%。當(dāng)海鱸魚的添加量為20%時(shí),混合魚糜的白度最高為65.81。由表2可知,混合魚糜的凝膠強(qiáng)度與白度呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)(p<0.05),而與鹽溶性蛋白濃度、巰基含量都呈現(xiàn)極顯著的正相關(guān)(p<0.01);巰基含量與白度、鹽溶性蛋白濃度也都呈現(xiàn)極顯著的正相關(guān)(p<0.01)。由此可以得出,當(dāng)海鱸魚的添加量為60%時(shí),混合魚糜的凝膠特性最好。陳漢勇等[17]研究發(fā)現(xiàn),將紅杉魚魚糜與羅非魚魚糜按不同比例混合,兩種魚糜發(fā)生協(xié)同增效作用,凝膠強(qiáng)度在混合比例為1∶1時(shí)達(dá)到最優(yōu)。劉蕾等[1819]將白姑魚與鰱魚魚糜混合后其凝膠強(qiáng)度顯著增強(qiáng),且改善了魚糜制品的色澤;將鰱魚魚糜和帶魚魚糜以6∶4混合時(shí),混合魚糜的凝膠強(qiáng)度最高。此實(shí)驗(yàn)的最佳混合比例與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果相似,說明混合魚糜中優(yōu)質(zhì)魚糜添加量為60%時(shí)凝膠特性更好。

圖2 羅非魚海鱸魚混合魚糜的凝膠特性Fig.2 Gel properties of the tilapiasea bass mixed surimi

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 tilapiasea bass mixed surimi

2.3 羅非魚金鯧魚混合魚糜的凝膠特性

如圖3可得,羅非魚金鯧魚混合魚糜的凝膠強(qiáng)度和鹽溶性蛋白濃度相比于單一的羅非魚魚糜都有顯著提高(p<0.05)。當(dāng)金鯧魚的添加量為40%時(shí),混合魚糜的凝膠強(qiáng)度和鹽溶性蛋白濃度分別為2931.3 g·mm和36.38 mg/mL,提高最顯著(p<0.05),比單一的羅非魚魚糜分別提高了44.3%和100.4%?；旌萧~糜的白度相比于羅非魚魚糜有所下降。當(dāng)金鯧魚的添加量為20%時(shí),混合魚糜的巰基含量最高為0.161 mmol/g。由表3可知,混合魚糜的凝膠強(qiáng)度與鹽溶性蛋白濃度呈現(xiàn)極顯著的正相關(guān)(p<0.01),而與巰基含量呈現(xiàn)顯著的負(fù)相關(guān)(p<0.05);白度與鹽溶性蛋白濃度、巰基含量呈現(xiàn)顯著的負(fù)相關(guān)(p<0.05)。由此可以得出,當(dāng)金鯧魚的添加量為40%時(shí),混合魚糜的凝膠特性最好。實(shí)驗(yàn)表明,少量添加金鯧魚能夠顯著提高羅非魚魚糜的凝膠特性,但是添加過多凝膠特性反而會(huì)呈現(xiàn)下降趨勢。劉軍等[20]研究了添加10%～40%的沙丁魚魚糜對羅非魚魚糜凝膠特性的影響,發(fā)現(xiàn)沙丁魚添加量為10%時(shí),混合魚糜的凝膠強(qiáng)度最高,繼續(xù)添加反而會(huì)呈現(xiàn)下降趨勢。袁莉莉等[21]研究了蝦肉和魚肉的混合比例對混合肉糜凝膠特性的影響,發(fā)現(xiàn)魚糜添加量在20%～50%時(shí),混合肉糜的凝膠特性先增強(qiáng)后減弱,當(dāng)魚糜的添加量為30%時(shí),混合肉糜的凝膠特性顯著增強(qiáng)。上述結(jié)果與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果相似。

圖3 羅非魚金鯧魚混合魚糜的凝膠特性Fig.3 Gel properties of the tilapiagolden pompano mixed surimi

表3 羅非魚金鯧魚混合魚糜凝膠特性的相關(guān)性分析Table 3 Correlation analysis of gel properties of the tilapiagolden pompano mixed surimi

2.4 羅非魚鳶烏賊混合魚糜的凝膠特性

如圖4可得,羅非魚鳶烏賊混合魚糜的凝膠強(qiáng)度和鹽溶性蛋白濃度相比于單一的羅非魚魚糜都有顯著提高(p<0.05)。當(dāng)鳶烏賊的添加量為40%時(shí),混合魚糜的凝膠強(qiáng)度和鹽溶性蛋白濃度分別為2583.66 g·mm和31.87 mg/mL,提高最顯著(p<0.05),比單一的羅非魚魚糜分別提高了27.2%和75.6%。混合魚糜的白度和巰基含量都低于單一的羅非魚魚糜。由表4可知,混合魚糜的凝膠強(qiáng)度與鹽溶性蛋白濃度呈現(xiàn)極顯著的正相關(guān)(p<0.01);白度與凝膠強(qiáng)度、鹽溶性蛋白濃度都呈現(xiàn)極顯著的負(fù)相關(guān)(p<0.01),而與巰基含量呈現(xiàn)顯著的極正相關(guān)(p<0.01);巰基含量與凝膠強(qiáng)度、鹽溶性蛋白濃度都呈現(xiàn)顯著的負(fù)相關(guān)(p<0.05)。由此可以得出,當(dāng)鳶烏賊的添加量為40%時(shí),混合魚糜的凝膠特性最好。徐文鑫[22]在研究不同添加量的魷魚糜對羅非魚魚糜凝膠特性的影響時(shí),發(fā)現(xiàn)當(dāng)魷魚糜的添加量為10%時(shí),混合魚糜凝膠強(qiáng)度最高為2383.89 g·mm;但繼續(xù)添加魷魚糜時(shí),混合魚糜的凝膠強(qiáng)度呈下降趨勢。此趨勢與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果相似,說明少量添加低質(zhì)魚糜能夠提高另一種低質(zhì)魚糜的凝膠特性。

圖4 羅非魚鳶烏賊混合魚糜的凝膠特性Fig.4 Gel properties of the tilapiakite cuttle mixed surimi

表4 羅非魚鳶烏賊混合魚糜凝膠特性的相關(guān)性分析Table 4 Correlation analysis of gel properties of the tilapiakite cuttle mixed surimi

通過上述實(shí)驗(yàn)可知,混合魚糜的凝膠強(qiáng)度、鹽溶性蛋白濃度相比于羅非魚魚糜都有顯著性提高(p<0.05)。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,魚糜中所含有的內(nèi)源性TG酶、金屬離子及蛋白質(zhì)氨基酸等物質(zhì)加強(qiáng)了蛋白質(zhì)分子間的相互作用,使蛋白質(zhì)分子形成了更致密的三維空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[23],從而增強(qiáng)了蛋白質(zhì)的硬度和彈性,提高了混合魚糜的凝膠特性?；旌萧~糜的白度和巰基含量無明顯的變化規(guī)律,不同的魚糜混合呈現(xiàn)不同的變化趨勢。通過本實(shí)驗(yàn)的四種羅非魚混合魚糜和相關(guān)文獻(xiàn)表明,如果其中一種魚糜的凝膠特性顯著好于另一種魚糜,那么混合魚糜中優(yōu)質(zhì)魚糜的含量為60%時(shí)凝膠特性更好;例如本實(shí)驗(yàn)中馬鮫魚魚糜的凝膠特性明顯優(yōu)于羅非魚魚糜,二者以3∶2的比例混合得到的混合魚糜凝膠特性更好;如果兩種魚糜凝膠特性差異不大,則可以在混合比例相近的范圍內(nèi)得出凝膠特性最佳的混合魚糜制品。

3 結(jié)論

通過研究羅非魚和馬鮫魚、海鱸魚、金鯧魚、鳶烏賊制備混合魚糜的凝膠特性,得到當(dāng)羅非魚魚糜分別添加60%馬鮫魚、60%海鱸魚、40%金鯧魚、40%鳶烏賊時(shí),混合魚糜的凝膠強(qiáng)度比單一的羅非魚魚糜分別提高了82.5%、79.4%、44.3%、27.2%;混合魚糜的鹽溶性蛋白含量比單一的羅非魚魚糜分別提高了115.6%、104.5%、100.4%、75.6%。羅非魚與馬鮫魚、海鱸魚混合得到的魚糜制品凝膠特性較好。

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