鱘魚(yú)魚(yú)糜漂洗工藝優(yōu)化及其對(duì)品質(zhì)的影響*

唐淑瑋 高瑞昌 趙元暉① 曾名湧 馮秋鳳 陳依萍

(1.中國(guó)海洋大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院 青島 266003；2.江蘇大學(xué)食品與生物工程學(xué)院 鎮(zhèn)江 212013)

魚(yú)糜是將魚(yú)宰殺后，經(jīng)過(guò)前處理(去頭、皮、內(nèi)臟)，再經(jīng)采肉、漂洗、脫水、擂潰等得到的肌原纖維蛋白的濃縮物(Liuet al, 2014)，是生產(chǎn)魚(yú)香腸、魚(yú)丸等制品的原材料。魚(yú)糜制品屬于低脂肪、高蛋白的營(yíng)養(yǎng)健康食品，深受消費(fèi)者喜愛(ài)。近年來(lái)，魚(yú)糜產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，需求量快速增長(zhǎng)，原料魚(yú)供應(yīng)不足正逐漸成為限制產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素(朱琳等, 2018)。淡水魚(yú)養(yǎng)殖產(chǎn)量高、供應(yīng)有保障，是魚(yú)糜加工的重要原料來(lái)源(宋遷紅等, 2014)。淡水魚(yú)作為魚(yú)糜加工原料，不僅可以解決魚(yú)糜加工原料短缺的問(wèn)題，還能實(shí)現(xiàn)低值淡水魚(yú)的高值化利用，因而成為科研工作者研究的熱點(diǎn)(吳潤(rùn)鋒等, 2014)。

鱘魚(yú)(Acipenser sinensis)是一種經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的中大型淡水魚(yú)。我國(guó)是世界鱘魚(yú)養(yǎng)殖第一大國(guó)(許永安等, 2011)，養(yǎng)殖產(chǎn)量已占到世界鱘魚(yú)養(yǎng)殖總產(chǎn)量的85%(周曉華, 2015)。然而，我國(guó)的鱘魚(yú)加工水平總體上還處于初級(jí)階段，加工品以鱘魚(yú)籽醬為主，對(duì)鱘魚(yú)肉的開(kāi)發(fā)利用程度還較低(陳細(xì)華等, 2017； 林連升等,2010)。鱘魚(yú)魚(yú)肉營(yíng)養(yǎng)豐富，蛋白質(zhì)含量高，所含的8種必需氨基酸評(píng)分均超過(guò)WHO推薦的成人氨基酸需求量模式，符合魚(yú)糜加工的營(yíng)養(yǎng)要求。另外，鱘魚(yú)無(wú)肌間刺，可節(jié)省魚(yú)糜加工中的粗濾和精濾步驟。而目前以鱘魚(yú)肉為原料制備魚(yú)糜的研究報(bào)道還較少。漂洗作為魚(yú)糜加工的重要步驟之一，可在一定程度上去除魚(yú)肉中的腥味、色素和水溶性蛋白質(zhì)等成分，改善魚(yú)糜的品質(zhì)(方兵等, 2018)。如吳潤(rùn)鋒等(2014)研究發(fā)現(xiàn)，漂洗前后四大家魚(yú)魚(yú)糜的品質(zhì)得到了顯著提高，其凝膠強(qiáng)度、折疊柔韌性、持水性能以及白度值顯著上升，組織蛋白酶 H幾乎被完全漂洗去除。喬翠平等研究(2017)發(fā)現(xiàn)，用含有鋅離子的漂洗液可以有效改善鰱魚(yú)(Hypophthalmichthys molitrix)魚(yú)糜的凝膠性能。

本研究以鱘魚(yú)魚(yú)肉為原料，通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化魚(yú)糜的漂洗工藝，同時(shí)，對(duì)漂洗前后魚(yú)糜的蛋白質(zhì)組成及其含量、水分分布狀態(tài)、凝膠性能等指標(biāo)進(jìn)行分析，進(jìn)而研究漂洗對(duì)鱘魚(yú)魚(yú)糜品質(zhì)的影響，為鱘魚(yú)魚(yú)糜加工提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

實(shí)驗(yàn)所用鱘魚(yú)為施氏鱘(Acipenser schrenckii)與西伯利亞鱘(Acipenser baeri)雜交品種，購(gòu)于山東青島市城陽(yáng)區(qū)，體重為1500～2000 g，活體運(yùn)輸至實(shí)驗(yàn)室。

食鹽、山梨醇、三聚磷酸鈉均為食品級(jí)；KCl、CuSO4、KNaC4H4O6?4H2O、NaOH 均為分析純(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)；三羥甲基氨基甲烷為分析純(Sigma公司，美國(guó))。

1.2 儀器與設(shè)備

TJ12-H型絞肉機(jī)(廣東恒聯(lián)食品機(jī)械有限公司)；SY-5型斬拌機(jī)(廣州市善友機(jī)械設(shè)備有限公司)；CV-600型恒溫水浴鍋(上海福馬實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司)；LG10-3A型冷凍離心機(jī)(北京醫(yī)用離心機(jī)廠)；FJ-200型高速均質(zhì)機(jī)(上海標(biāo)本模型廠)；NM2012型核磁共振成像分析儀(上海紐邁電子科技有限公司)；TMS-PRO型質(zhì)構(gòu)儀(Food Technology公司，美國(guó))；WSC-S型色差儀(上海圣科儀器設(shè)備有限公司)。

1.3 方法

1.3.1 魚(yú)糜制備工藝 原料魚(yú)→前處理(去頭、骨、皮、內(nèi)臟)→清洗→采肉→漂洗→脫水(保證水分含量在 80%以下)→添加抗凍劑，混合(抗凍劑：0.25%三聚磷酸鈉、4%山梨醇)→凍藏→半解凍(4℃放置過(guò)夜)→擂潰(先空擂2 min，再加2%的鹽擂潰2 min)→成型(手工灌腸)→90℃水浴30 min→冰水冷卻10 min→魚(yú)糜樣品(4℃放置過(guò)夜后測(cè)定指標(biāo))

1.3.2 魚(yú)糜漂洗工藝的優(yōu)化 以水漂洗次數(shù)、鹽漂洗次數(shù)、鹽濃度、漂洗時(shí)間為因素，采用4因素3水平L9(34)設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)(表1)，以凝膠強(qiáng)度為檢測(cè)指標(biāo)確定最佳漂洗工藝。

1.3.3 蛋白質(zhì)組成及其含量的測(cè)定 粗蛋白含量的測(cè)定采用凱氏定氮法。魚(yú)糜蛋白質(zhì)組成及其含量的測(cè)定參考 Sun等(2017)、盧涵(2017)的方法并略作修改。取10 g魚(yú)糜，加入100 ml冰冷的去離子水均質(zhì)2 min，在4℃條件下攪拌30 min。勻漿液4℃條件下10000 r/min離心15 min，收集上清液。沉淀中加入100 ml Tris-HCl緩沖液(50 mmol/L KCl, 20 mmol/L Tris-HCl, pH 7.0)，均質(zhì) 2 min，4℃條件下，攪拌30 min，10000 r/min離心15 min，收集上清液。合并2次上清液作為水溶性蛋白溶液。沉淀加入 100 ml Tris-HCl緩沖液(0.6 mol/L KCl, 20 mmol/L Tris-HCl,pH 7.0)，均質(zhì)2 min，4℃條件下攪拌60 min，10000 r/min離心15 min，上清液為鹽溶性蛋白溶液，用雙縮脲法(Gornallet al, 1949)測(cè)定。

表1 正交實(shí)驗(yàn)因素水平Tab.1 Orthogonal experiment design

1.3.4 魚(yú)糜中水分分布狀態(tài)分析 參照 Zhang等(2013)的方法，測(cè)定魚(yú)糜樣品T2弛豫時(shí)間。測(cè)試條件為：質(zhì)子共振頻率為22.6 MHz，測(cè)量溫度為32℃。采用儀器自帶軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，選用CPMG序列，τ-值為100 μs，用指數(shù)衰減曲線進(jìn)行反演，反演結(jié)果包括T2弛豫時(shí)間對(duì)應(yīng)的峰面積及峰寬度。

1.3.5 魚(yú)糜凝膠強(qiáng)度的測(cè)定 將魚(yú)糜樣品于室溫放置一段時(shí)間后，切成高為 2.5 cm的圓柱狀，用TMS-PRO質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定其破斷力及凹陷距離。測(cè)定參數(shù)：直徑為5 mm的圓柱形探頭；觸發(fā)力為10.0 g；測(cè)試速度為60.0 mm/min；下壓位移為15.0 mm。

1.3.6 魚(yú)糜持水力的測(cè)定 參照 Sánchez-González等(2008)的方法稍作修改。將樣品切成5 mm的薄片，將薄片分成8等份，取1.5 g樣品，記錄質(zhì)量m1，將其用3層濾紙包裹放入50 ml離心管中，4℃條件下，5000 r/min離心 15 min，迅速取出樣品，記錄質(zhì)量m2，按式(1)計(jì)算。

1.3.7 魚(yú)糜白度的測(cè)定 將樣品切成約1 cm厚的薄片，室溫下用測(cè)色色差儀測(cè)定。儀器采用標(biāo)準(zhǔn)白板校正，得到L、a*、b*值，按式(2)計(jì)算白度(Whiteness,W) (Zhanget al, 2015)。

式(2)中，L為樣品亮度，a*為紅綠偏向，b*為黃藍(lán)偏向。

1.3.8 數(shù)據(jù)分析 使用SPSS 19.0軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性分析，采用Origin 2016軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 魚(yú)糜漂洗工藝參數(shù)

鱘魚(yú)魚(yú)糜漂洗工藝優(yōu)化的正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。根據(jù)極差判定各因素影響魚(yú)糜凝膠強(qiáng)度的主次順序?yàn)椋篊(鹽濃度)＞D(漂洗時(shí)間)＞B(鹽漂洗次數(shù))＞A(水漂洗次數(shù))。鹽濃度對(duì)魚(yú)糜凝膠強(qiáng)度的影響最大，這與余永名等(2016)的研究結(jié)果類似。由直觀性分析，實(shí)驗(yàn)水平5的凝膠強(qiáng)度最大。將4個(gè)因素與每個(gè)水平下的平均凝膠強(qiáng)度對(duì)比，可得出魚(yú)糜漂洗最優(yōu)水平組合為 A1B1C3D1，即魚(yú)糜漂洗的最佳工藝為：水漂洗1次，鹽漂洗1次，鹽濃度為0.25%，漂洗時(shí)間為1 min。按此設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，魚(yú)糜凝膠強(qiáng)度為5069.45 g/mm，大于實(shí)驗(yàn)組各組數(shù)據(jù)，證明正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果是最優(yōu)化的。

2.2 漂洗工藝對(duì)魚(yú)糜品質(zhì)的影響

2.2.1 漂洗對(duì)蛋白質(zhì)含量及其組成的影響 在魚(yú)糜生產(chǎn)過(guò)程中，漂洗可除去魚(yú)肉中的部分水溶性蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、腥味物質(zhì)、色素以及無(wú)機(jī)離子等，從而改善魚(yú)糜的品質(zhì)(楊文鴿等, 2016)。漂洗前魚(yú)糜樣品粗蛋白含量為14.74%，而漂洗后的魚(yú)糜樣品粗蛋白含量為18.07%，表明漂洗可去除大部分雜質(zhì)。

表2 魚(yú)糜漂洗工藝優(yōu)化的正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果Tab.2 Results of orthogonal experiment for surimi rinsing

魚(yú)類肌肉蛋白質(zhì)按其溶解性可分為水溶性蛋白、鹽溶性蛋白和不溶性蛋白，其中，水溶性蛋白主要是肌漿蛋白(Tornberg, 2005)，而鹽溶性蛋白則包括肌動(dòng)蛋白、肌球蛋白等，是形成凝膠的主要蛋白質(zhì)。由圖1可以看出，魚(yú)糜中的水溶性蛋白、不溶性蛋白經(jīng)漂洗后，比例明顯下降，鹽溶性蛋白比例則明顯升高，這對(duì)提高魚(yú)糜的凝膠性能具有重要作用。

2.2.2 漂洗對(duì)魚(yú)糜中水分分布狀態(tài)及持水力的影響

魚(yú)糜中的水分與凝膠強(qiáng)度密切相關(guān)(楊文鴿等,2016)。從圖2可以看出，鱘魚(yú)魚(yú)糜T2弛豫時(shí)間分為4 個(gè)區(qū)間：T21(0.1～5.0 ms)、T22(6.0～15.0 ms)、T23(20～160 ms)和T24(200 ms以上)，分別表征了魚(yú)糜中不同狀態(tài)的水。T21和T22為結(jié)合水，T23為不易流動(dòng)水，T24為可以自由遷移的水，即自由水。魚(yú)糜經(jīng)漂洗后，T2弛豫時(shí)間整體向左發(fā)生偏移，表明魚(yú)糜中的水分受到的束縛力增加，自由度減小。T23對(duì)應(yīng)的是凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中滯留的不易流動(dòng)水，是魚(yú)糜凝膠水分中最主要的組成部分。T23橫向弛豫時(shí)間變短，表明漂洗使得魚(yú)糜的凝膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)更加致密，對(duì)水的束縛能力更強(qiáng)。

圖1 漂洗前后蛋白質(zhì)組成的變化Fig.1 Effect of rinsing on protein composition of surimi

圖2 漂洗前后橫向弛豫時(shí)間T2的分布變化Fig.2 Effect of rinsing on transverse relaxation time T2 distribution of surimi

持水力即魚(yú)糜將水保留在凝膠組織中的能力(Chaijanet al, 2006)，與產(chǎn)品的質(zhì)地、嫩度、彈性、口感等密切相關(guān)。從表3可以看出，漂洗后魚(yú)糜的持水力顯著高于漂洗前(P＜ 0.01)，說(shuō)明魚(yú)糜經(jīng)漂洗后形成了更為致密的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，有效束縛住了凝膠結(jié)構(gòu)中的水分。這一結(jié)果與T23橫向弛豫時(shí)間變短使凝膠結(jié)構(gòu)對(duì)水的束縛力增大的結(jié)果相一致。

2.2.3 漂洗對(duì)魚(yú)糜白度的影響 白度是影響魚(yú)糜制品外觀品質(zhì)以及被消費(fèi)者接受程度的重要因素。白度是亮度(L值)、紅綠度(a*值)和黃藍(lán)度(b*值)的綜合體現(xiàn)，與魚(yú)糜凝膠的蛋白結(jié)構(gòu)、是否變性以及所含散色粒子的大小等因素有關(guān)(Kanget al, 2007)。從表3可以看出，魚(yú)糜經(jīng)漂洗后，其白度值顯著增加(P＜ 0.01)，這與漂洗去除殘留的血、可溶性雜質(zhì)有關(guān)。另外，L值也顯著增加，a*值和b*值顯著降低，說(shuō)明漂洗除去雜質(zhì)后，有效提高了魚(yú)糜的亮度，降低了紅綠度和黃藍(lán)度，提高了魚(yú)糜的品質(zhì)。

表3 漂洗前后魚(yú)糜持水力、白度的變化Tab.3 Effect of rinsing on WHC, whitness of surimi

2.2.4 漂洗對(duì)魚(yú)糜凝膠性能的影響 凝膠性能是評(píng)價(jià)魚(yú)糜制品質(zhì)構(gòu)特征與品質(zhì)的重要指標(biāo)(郭培等,2016； 王蒙娜等, 2017)。其中，破斷力反映的是樣品的硬度，凹陷距離反映的是樣品的彈性，而凝膠強(qiáng)度是破斷力與凹陷距離的乘積(Sakamotoet al, 1995)。從表4可以看出，漂洗前后魚(yú)糜凝膠的破斷力、凹陷距離和凝膠強(qiáng)度的變化。魚(yú)糜經(jīng)漂洗后，其破斷力、凹陷距離和凝膠強(qiáng)度均顯著提高(P＜0.05)。漂洗在一定程度上起到了濃縮肌原纖維蛋白的作用，同時(shí)可以除去魚(yú)糜中部分內(nèi)源性組織蛋白酶，有效防止魚(yú)糜凝膠的劣化，使凝膠強(qiáng)度增強(qiáng)。

表4 漂洗前后魚(yú)糜凝膠性能的變化Tab.4 Effect of rinsing on gel properties of surimi

3 結(jié)論

鱘魚(yú)魚(yú)糜較優(yōu)的漂洗工藝參數(shù)為：水漂洗1次，鹽漂洗1次，鹽濃度為0.25%，漂洗時(shí)間為1 min。鱘魚(yú)魚(yú)糜經(jīng)漂洗后，水溶性蛋白比例下降，而鹽溶性蛋白比例明顯升高，更有利于形成致密的凝膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)為破斷力、凹陷距離、凝膠強(qiáng)度、持水力等指標(biāo)顯著提高。同時(shí)，漂洗去除了大部分雜質(zhì)，增加了魚(yú)糜的白度值，提升了產(chǎn)品的外觀品質(zhì)。本研究初步探究了鱘魚(yú)魚(yú)糜的漂洗工藝以及漂洗前后魚(yú)糜的品質(zhì)變化，為鱘魚(yú)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)利用提供了理論參考。