有機酸誘導(dǎo)和熱誘導(dǎo)形成的秘魯魷魚香腸的品質(zhì)比較

密 更，閆宏偉，李鈺金，勵建榮,*

（1.渤海大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，生鮮農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工及安全控制技術(shù)國家地方聯(lián)合工程研究中心，遼寧省食品安全重點實驗室，遼寧 錦州 121013；2.榮城泰祥食品股份有限公司，山東 威海 264309）

頭足類資源豐富，有巨大的開發(fā)潛力。將高蛋白、低脂肪的頭足類加工為魚糜制品有其天然的優(yōu)勢和較好的市場前景，而頭足類魚糜凝膠強度較差一直是制約其發(fā)展的主要瓶頸[1-2]。分析其原因主要有4 個方面：第一，頭足類肌肉蛋白本身的特點降低了其凝膠品質(zhì)。頭足類魚糜中的肌原纖維蛋白在低離子溶液中易溶解[3-4]，其肌肉中含有大量鹽溶性副肌球蛋白，它們是否能形成凝膠目前還鮮有研究，但有研究表明副肌球蛋白對成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生不利影響[5-6]。第二，大量的內(nèi)源酶降解了肌原纖維蛋白，阻礙了凝膠的形成[7-8]。目前研究發(fā)現(xiàn)的主要有金屬蛋白酶[9]、中性絲氨酸蛋白酶[10]以及各種重鏈降解酶[11-12]，這些酶共同的特點是它們的最大活性在40 ℃附近，因此在加工過程中都會盡量避開該溫度。第三，頭足類肌肉中內(nèi)源性的谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶含量很低，不利于形成凝膠。第四，傳統(tǒng)工藝使用中性水漂洗，離子強度低，造成大量的肌原纖維蛋白流失。另外，傳統(tǒng)工藝中二段凝膠法的凝膠化溫度正好與頭足類內(nèi)源酶最大活性溫度接近，因而此法不適用；采用一段凝膠法則凝膠化時間短，品質(zhì)較差。

低溫酸誘導(dǎo)是另一個較為理想的魚糜凝膠方法。在日本九州地區(qū)，有一種傳統(tǒng)的食品叫Sujime-Kamaboko，它是典型的低溫環(huán)境下酸誘導(dǎo)生產(chǎn)的魚糜制品，與熱誘導(dǎo)凝膠在具體工藝上的不同點在于加鹽斬拌后直接放入冷食醋中浸泡而不是加熱。目前關(guān)于酸誘導(dǎo)的魚糜凝膠國內(nèi)外研究較多，而對于頭足類的研究還較少，對于秘魯魷魚的酸誘導(dǎo)凝膠還鮮見報道。

傳統(tǒng)魚糜加工工藝中，一般使用氯化鈉溶出肌原纖維蛋白，對于頭足類，有機酸鈉鹽可能是更好的替代品。據(jù)研究，有機酸鈉鹽不但具有相近的肌原纖維蛋白溶出能力，而且具有更好的離子螯合作用，可以與金屬離子形成競爭關(guān)系而抑制金屬蛋白酶的活性[13]。另一方面，有機酸鈉鹽的多價酸根帶有較多電荷，可能在用量較少的情況下形成與添加氯化鈉魚糜相近強度的凝膠制品，從而間接地降低了人對鈉鹽的攝入量。本研究擬通過有機酸鈉鹽代替氯化鈉對秘魯魷魚的肌原纖維蛋白進(jìn)行溶出，之后用對應(yīng)的有機酸以及加熱兩種方式進(jìn)行誘導(dǎo)，對形成的魚糜制品的品質(zhì)進(jìn)行比較，以期找出較為理想的秘魯魷魚香腸加工工藝。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

秘魯魷魚由大連東霖食品股份有限公司提供，魷魚胴體單層厚度在7～10 cm間，冷鏈運輸至實驗室后于－25 ℃冷庫中存放。

研究中涉及的4 種主要有機酸鹽為醋酸鈉、乳酸鈉、檸檬酸鈉和琥珀酸鈉，其對應(yīng)的有機酸分別為冰醋酸、乳酸、檸檬酸和琥珀酸，其他試劑均為分析純，購自天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司；精鹽、雞蛋等均為市售；透明腸衣（折徑50 mm）購自哈爾濱雙匯北大荒食品有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

CR-400色彩色差計 日本柯尼卡美能達(dá)公司；TA-XT plus質(zhì)構(gòu)儀 英國Stable Micro Systems公司；FE-20K pH計 德國梅特勒-托利多公司；UMC5真空冷凍斬拌機 德國Stephan公司；脫水機 上海申花電器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 兩種凝膠樣品的制備

冷凍魷魚筒體從冷庫拿出后室溫解凍15 min，去掉皮以及表層筋膜，分塊后切為1～2 mm的薄片，置于10 ℃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.3% NaHCO3溶液中浸泡20 min，之后參考陸海霞等的方法[14]，在10 ℃的4.5 mmol/L氯化鈣漂洗液中漂洗一次，撈出置于脫水機中脫水20 min。取出放入真空冷凍斬拌機，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%有機酸鹽（或氯化鈉）和5%雞蛋蛋清液，真空度40 000 Pa，冷卻液溫度為0 ℃，750 r/min斬拌1 min，3 000 r/min斬拌3 min，之后灌入腸衣。

牙簽扎孔，每隔1 cm扎一排孔，每排3～4 個孔，排去空氣，壓實后打扣機封口，置于質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%有機酸液內(nèi)浸泡，溫度維持在4 ℃左右，24 h后剝?nèi)ツc衣，繼續(xù)浸泡48 h后取出，此時形成的凝膠樣品稱為酸誘導(dǎo)樣品。

牙簽扎孔，排去多余空氣，壓實后打扣機封口，90 ℃水浴鍋內(nèi)放置30 min后立刻取出放置于冰水內(nèi)，放置在4 ℃冰箱內(nèi)過夜，此時形成的凝膠樣品稱為熱誘導(dǎo)樣品。

1.3.2 破斷力和破斷距離的測定

將凝膠樣品剝?nèi)ツc衣，平衡至室溫，切成高30 mm的小圓柱體（成品直徑為（29±2）mm），置于質(zhì)構(gòu)儀上測試破斷強度與破斷距離。每組樣品重復(fù)測定5 次，結(jié)果取平均值。測試選取5 mm直徑球形探頭，觸發(fā)力5 g，穿刺速率1.0 mm/s。

1.3.3 失水率的測定

魚糜凝膠樣品剝?nèi)ツc衣后于室溫下平衡一段時間，切成厚5 mm的均勻薄片并稱質(zhì)量（m1），下面放3 張濾紙，上面放2 張濾紙，用5 kg重物壓制并保持2 min，去掉濾紙，再將樣品稱質(zhì)量（m2），失水率按式（1）計算，每組樣品重復(fù)5 次，實驗結(jié)果為5 次測定結(jié)果的平均值。

1.3.4 白度的測定

魚糜凝膠樣品剝?nèi)ツc衣后于室溫下平衡一段時間，切成3 mm厚的均勻小圓柱體，采用色彩色差計的L*、a*、b*系統(tǒng)進(jìn)行測量。樣品的白度（W）根據(jù)公式（2）進(jìn)行計算，每個切面測定3 次，每次測量前旋轉(zhuǎn)樣品使測色均勻，結(jié)果取平均值。

式中：L*值為亮度；a*值為紅綠度；b*值為黃藍(lán)度。

1.3.5 TPA測定

魚糜凝膠樣品剝?nèi)ツc衣，切成高30 mm的均勻小圓柱體，置于質(zhì)構(gòu)儀上進(jìn)行全質(zhì)構(gòu)分析（texture profile analysis，TPA），每組樣品重復(fù)測量5 次，取其平均值。TPA測試條件：P50探頭，測速1.0 mm/s，壓縮比40%，探頭2 次測定間隔時間為5 s，觸發(fā)力10 g。

1.3.6 pH值的測定

10 g魚糜中加入90 mL蒸餾水于勻漿器內(nèi)均質(zhì)后，用pH計測定。

1.3.7 感官評價

由7 人組成感官評定小組，對兩種誘導(dǎo)方式制成的魚腸切段（長度為3 cm）后進(jìn)行感官評定。具體評分項及賦分標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。賦分值依據(jù)分類對感官產(chǎn)生影響的程度進(jìn)行適當(dāng)?shù)臋?quán)重分配，賦分項對產(chǎn)品感官有消極影響的都以負(fù)分計。最終得分由7 人相應(yīng)項的分?jǐn)?shù)去掉一個最高分、去掉一個最低分，計算算數(shù)平均值后取整數(shù)。

表1 秘魯魷魚魚腸感官評價賦分標(biāo)準(zhǔn)Table1 Criteria for sensory evaluation of Dosidicus gigas sausages

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

使用Origin 8.0軟件作圖。實驗數(shù)據(jù)使用SPSS 16.0軟件進(jìn)行分析，采用單變量單因素方差分析法進(jìn)行兩兩比較，P＜0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 兩種凝膠方式下的凝膠強度

選取4 種主要的有機酸鹽（乳酸鈉、琥珀酸鈉、檸檬酸鈉、醋酸鈉）以及作為對照的氯化鈉對秘魯魷魚魚糜中的鹽溶性蛋白進(jìn)行溶出，溶出后采用熱誘導(dǎo)和酸誘導(dǎo)的方式進(jìn)行凝膠化，測定樣品的凝膠破斷距離和破斷力，結(jié)果如圖1、2所示。兩種誘導(dǎo)方式形成的凝膠樣品的破斷距離除了檸檬酸鈉組間有顯著差異外，其他樣品組間差異都不顯著（P＜0.5），介于（6.10±0.30）～（6.77±0.20）cm間。破斷力整體均介于（101±11）～（376±8）g間。Techaratanakrai等[15]在2012年報道了以太平洋褶魷魚的類似研究，其破斷距離和本實驗結(jié)果相近，但破斷力范圍（49.92～86.02 g）有較大差異，這可能和秘魯魷魚自身的蛋白結(jié)構(gòu)特點有較大關(guān)系。

圖1 添加不同有機酸鹽后秘魯魷魚魚糜熱誘導(dǎo)和有機酸誘導(dǎo)形成魚腸的破斷距離Fig.1 Effect of different organic acid salts on breaking distance of Dosidicus gigas sausages induced by heat and organic acid

圖2 添加不同有機酸鹽后秘魯魷魚魚糜熱誘導(dǎo)和有機酸誘導(dǎo)形成魚腸的破斷力Fig.2 Effect of different organic acid salts on breaking strength of Dosidicus gigas sausages induced by heat and organic acid

整體來看，酸誘導(dǎo)形成的凝膠樣品的破斷力都顯著高于熱誘導(dǎo)樣品，進(jìn)一步說明對于秘魯魷魚，酸誘導(dǎo)凝膠是較為理想的凝膠形成方式。這一結(jié)果與目前白鰱魚魚糜中的類似報道一致[16-17]。另外，乳酸菌和部分球菌可以在發(fā)酵的過程中產(chǎn)生大量的乳酸及少量有機酸，因此將該類菌接種在魚糜中進(jìn)行發(fā)酵是另一種間接的酸誘導(dǎo)凝膠，這方面的研究目前有較多報道，從已有的研究結(jié)果來看，其凝膠強度均比熱誘導(dǎo)高[18-21]，這與本實驗的結(jié)果一致。造成酸誘導(dǎo)凝膠強度比熱誘導(dǎo)凝膠大的原因可能有兩個方面：一方面是酸誘導(dǎo)凝膠的過程中，魚糜處于低溫環(huán)境，內(nèi)源性重鏈降解酶例如金屬蛋白酶等酶活性相對較?。涣硪环矫?，可能是酸誘導(dǎo)的過程中，酸性環(huán)境導(dǎo)致了蛋白質(zhì)之間的靜電斥力減弱，蛋白質(zhì)之間的相互作用增大，從而形成了更為致密的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[17]。

添加不同的有機酸鹽后，不管是熱誘導(dǎo)還是酸誘導(dǎo)，其破斷力均存在明顯差異。破斷力最大的是檸檬酸鈉組，達(dá)到了376 g，破斷力最小的是醋酸鈉組，為144 g。造成這種差異的主要原因，可能和有機酸根離子本身的特性有較大關(guān)系。醋酸根同其他酸根相比，金屬螯合能力非常弱，而檸檬酸根和琥珀酸根均具有不同程度的金屬螯合能力[22]，具有螯合能力的酸根可以與魚糜中的金屬蛋白酶形成競爭關(guān)系而抑制其活性。另外，凝膠在三維網(wǎng)絡(luò)的形成過程中，體系中陰離子的凈電荷的量起決定性作用[23]。檸檬酸根是3價陰離子，其帶有電荷最多，這就可以解釋其能形成較強的凝膠強度的原因；相比之下，2價的琥珀酸根和1價的醋酸根、乳酸根形成的凝膠強度稍差。

2.2 白度、pH值和持水性比較

表2 添加不同有機酸鹽后秘魯魷魚魚糜熱誘導(dǎo)和有機酸誘導(dǎo)形成魚腸的白度、失水率及pH值Table2 Effect of different organic acid salts on whiteness, pH and water loss percentage of Dosidicus gigas sausages induced by heat and organic acid

如表2所示，酸誘導(dǎo)的樣品的白度普遍大于熱誘導(dǎo)樣品，白度范圍介于（85.03±0.47）～（88.05±0.26）之間，這一范圍遠(yuǎn)高于部分海水魚魚糜[24-25]，甚至超過了白鰱、鳙魚、羅非魚等常見淡水魚魚糜[26-28]，說明秘魯魷魚在生產(chǎn)較高白度魚糜制品方面有較大優(yōu)勢。

蛋白質(zhì)分子所帶的靜電荷與水分子極化基團(tuán)靜電荷之間相互吸引，從而能將水分子納入蛋白質(zhì)高分子網(wǎng)狀立體結(jié)構(gòu)的空間中，這是魚糜制品具有持水性的原因。失水率是間接反映魚糜制品持水性的一個重要指標(biāo)，失水率高則持水性低，反之亦然。從本研究結(jié)果來看，酸誘導(dǎo)形成的魚糜樣品的持水性都普遍高于熱誘導(dǎo)凝膠樣品，這可能與酸誘導(dǎo)可以使肌原纖維蛋白分子形成更為有序致密的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，將更多的水分子束縛在其中有關(guān)。

熱誘導(dǎo)形成的魚糜樣品從結(jié)果來看都偏堿性，這可能和有機酸鹽本身呈弱堿性有很大關(guān)系。而酸誘導(dǎo)魚糜樣品酸性都相對較強，直接食用酸味太大，所以在開發(fā)成魚糜制品時，如何改善其口感還有待進(jìn)一步研究。

2.3 兩種凝膠樣品的TPA特性對比

TPA測試又稱兩次咬合測試，用探頭模擬人口腔對食物進(jìn)行兩次下壓測試，得到力隨時間變化的兩個峰，通過對峰高及面積的分析計算，可以對包括硬度、彈性等多個食品的咬合特性進(jìn)行量化評價。表3中未體現(xiàn)出魚糜的脆性指標(biāo)，是因為從結(jié)果來看，兩種誘導(dǎo)方式形成的魚糜樣品形成的第1個峰在上升區(qū)連續(xù)性較好，均未出現(xiàn)明顯斷裂情況，說明秘魯魷魚魚糜樣品的質(zhì)構(gòu)特性較好。

表3 添加不同有機酸鹽后秘魯魷魚魚糜熱誘導(dǎo)和有機酸誘導(dǎo)形成的魚腸質(zhì)構(gòu)參數(shù)Table3 Effect of different organic acid salts on texture parameters of Dosidicus gigas sausages induced by heat and organic acid

總體來看，酸誘導(dǎo)形成的樣品硬度普遍比熱誘導(dǎo)樣品的大，可能是相對于熱處理，長時間的酸化使魚糜蛋白分子展開較為充分，分子內(nèi)巰基和疏水性基團(tuán)外露較多、分子間作用力相對較強導(dǎo)致的。彈性和黏聚性在兩種處理方式中差異不明顯，各組結(jié)果和氯化鈉組較為接近。咀嚼度在數(shù)值上等于硬度、彈性和黏聚性的乘積，從結(jié)果來看：兩種凝膠方式形成的魚糜樣品咀嚼度都較傳統(tǒng)工藝（氯化鈉組）要高；酸誘導(dǎo)形成的樣品的咀嚼度普遍高于熱誘導(dǎo)樣品，其中咀嚼度最高的是檸檬酸鈉組，達(dá)到2 356.6±50.4。相對于氯化鈉組，兩種誘導(dǎo)方式形成的魚糜樣品均有一定的黏性，其中熱誘導(dǎo)樣品的黏性稍小，而酸誘導(dǎo)樣品的黏性顯著高于熱誘導(dǎo)樣品，這可能是因為魚糜在酸化過程中，樣品內(nèi)外pH值有一定差異，造成表面和內(nèi)部的蛋白質(zhì)展開程度不一致造成的[16]。

2.4 魚糜制品的感官評價結(jié)果

表1 添加不同有機酸鹽后秘魯魷魚魚糜熱誘導(dǎo)和有機酸誘導(dǎo)形成的魚腸的感官評價結(jié)果Table1 Effect of different organic acid salts on sensory evaluation of Dosidicus gigas sausages induced by heat and organic acid

從表4結(jié)果來看，酸誘導(dǎo)形成的魚腸總體上沒有熱誘導(dǎo)的感官評價分高，主要原因在于其在有機酸液中浸泡后帶有較強烈酸的氣味和滋味，如果直接食用較難讓人接受。除此之外，酸誘導(dǎo)魚糜制品在彈性、白度、凝膠強度等方面均有較大的優(yōu)勢。因此，酸誘導(dǎo)形成的魚糜制品最終要制成一種食品，還需要研究如何在食用前進(jìn)行脫酸等處理。

琥珀酸鈉組不管是熱誘導(dǎo)還是酸誘導(dǎo)，其綜合評分均是最高的，主要是其制品口感較為柔和，鮮味十足且?guī)в幸欢ǖ南阄?，推測這和琥珀酸鈉本身的特點有很大關(guān)系。琥珀酸鈉本身具有柔和鮮味[29]，而且有貝類特有的滋味，能與食品中的鮮味添加劑例如呈味核苷酸二鈉、味精等起到鮮味相乘的效果[30]。乳酸鈉組相對感官得分較低，其熱誘導(dǎo)以及酸誘導(dǎo)魚糜制品在滋味上稍有苦味，而且在口感上有一定的黏牙感；因此乳酸鈉并不適合作為秘魯魷魚魚糜膠原蛋白的溶出鹽使用。

3 結(jié) 論

用有機酸鹽對秘魯魷魚進(jìn)行鹽溶性蛋白溶出，然后用對應(yīng)的有機酸鹽進(jìn)行酸誘導(dǎo)，形成的魚糜制品在白度、持水性、破斷強度、硬度、回復(fù)性以及咀嚼度上比熱誘導(dǎo)形成的樣品有明顯的提高，在破斷距離、彈性和黏聚性等指標(biāo)上差異不顯著。琥珀酸鈉組用兩種誘導(dǎo)方式制成的魚糜制品口感均較好，乳酸鈉組較差。

秘魯魷魚學(xué)名美洲大赤魷，通常壽命只有1年，是頭足類中體型最大的品種之一，其出肉率高、白度高、易加工等優(yōu)點使其非常適合制作魚糜制品，但其凝膠強度差一直是未解決的問題。從本研究結(jié)果來看，酸誘導(dǎo)凝膠為這個問題找到一個較為理想的解決辦法。本研究只涉及品質(zhì)變化方面的表象研究，關(guān)于有機酸和有機酸鹽究竟哪個對凝膠品質(zhì)作用大以及作用的機理如何還有待進(jìn)一步研究。另外，盡管酸誘導(dǎo)形成的秘魯魷魚魚糜制品有諸多優(yōu)點，但其最大的問題在于本身酸味太濃，將其開發(fā)為食品還需要進(jìn)一步對脫酸等工藝進(jìn)行研究。