脂肪酶對(duì)革胡子鯰魚糜凝膠品質(zhì)的影響

蘇瑞華,焦熙棟,范大明,,3,*,黃建聯(lián),趙建新,3,閆博文,周文果,張文海,葉偉建,張 灝,3

(1.食品科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,國(guó)家功能食品工程技術(shù)研究中心,食品學(xué)院,江南大學(xué),江蘇無錫 214122;2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部冷凍調(diào)理水產(chǎn)品加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,福建廈門 361022;3.江蘇省食品安全與質(zhì)量協(xié)同創(chuàng)新中心,江蘇無錫 214122)

魚糜制品因其蛋白含量高,易消化吸收,且運(yùn)輸儲(chǔ)存方便,深受消費(fèi)者喜歡。鯰魚脂肪含量大于5%,屬于高脂魚類[1],其魚油不飽和程度高[2],有降低發(fā)炎反應(yīng)、預(yù)防心血管疾病等的功效[3]。因此,利用鯰魚制備魚糜制品,可以為產(chǎn)品提供豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,以此生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品。但是由革胡子鯰魚制備得到的魚糜制品品質(zhì)一般不如一些低脂魚[4],主要是因?yàn)楦锖遇T魚肉中大量的脂肪干預(yù)了凝膠的形成,破壞了蛋白質(zhì)的凝膠網(wǎng)絡(luò),降低了產(chǎn)品品質(zhì)[5]。

脂肪酶作為一種生物催化劑,天然作用底物為三?；视王?水解后釋放出甘油類物質(zhì)和游離脂肪酸[6]。脂肪酶本身是活細(xì)胞產(chǎn)生的活性蛋白,不產(chǎn)生有毒物質(zhì),且酶具有高度專一性、催化效率高的特性,在作用的同時(shí)不對(duì)其它成分造成影響[7],因此脂肪酶適用于富含蛋白質(zhì)產(chǎn)品的生產(chǎn)中,以提高肉制品的品質(zhì)。魚糜生產(chǎn)過程中,漂洗和斬拌都會(huì)影響到脂肪在蛋白凝膠中的存在,漂洗可以去除魚肉中的部分脂肪和可溶性成分,達(dá)到富集肌原纖維蛋白的目的[8]。斬拌過程對(duì)脂肪進(jìn)行剪切,使得脂肪能夠被蛋白包裹,增加蛋白凝膠制品的穩(wěn)定性[9]。在漂洗和斬拌過程中對(duì)脂肪進(jìn)行調(diào)控,通過改變脂肪在蛋白凝膠中的含量和存在狀態(tài)以改善革胡子鯰魚糜的凝膠品質(zhì)。

近年來已有一些研究針對(duì)高脂魚魚糜凝膠品質(zhì)進(jìn)行改善,楊華等[10]研究了Tg酶、結(jié)冷膠和大豆分離蛋白的加入對(duì)鯰魚魚糜凝膠性能的改善作用,Priyadarshini等[11]通過改變漂洗方式對(duì)傳統(tǒng)水洗方式進(jìn)行改善,得到較優(yōu)的魚糜生產(chǎn)方法,Amiza等[12]則通過在魚糜中添加海藻粉來提高鯰魚魚糜凝膠強(qiáng)度。以上研究都能夠起到改善高脂魚糜凝膠品質(zhì)的目的,但多數(shù)只是添加膠凝劑而忽略了魚肉中脂肪對(duì)蛋白凝膠的影響作用。本研究以高脂魚的一種—鯰魚作為研究對(duì)象,分別在漂洗和斬拌過程中加入脂肪酶,通過控制脂肪酶對(duì)脂肪的水解作用,以影響革胡子鯰魚肉中脂肪對(duì)蛋白凝膠的干預(yù)作用,改善其凝膠品質(zhì),制備得到凝膠強(qiáng)度更高,外觀顏色更佳的產(chǎn)品。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

革胡子鯰 江蘇無錫歐尚超市;Lipozyme TL 100 L脂肪酶 諾維信(中國(guó))生物技術(shù)有限公司;食鹽 江蘇鹽業(yè)集團(tuán)有限公司;聚乙烯腸衣 漳州市龍海日升塑料彩印包裝有限公司;橄欖油、聚乙烯醇、氫氧化鈉、5,5-二硫代雙(2-硝基苯甲酸)、亞硫酸鈉、戊二醛、鋨酸、乙醇 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

斬拌機(jī) 福建安井食品股份有限公司;MO-385型莫菲絞肉機(jī) 佛山桃花島電器有限公司;T80-980脫水機(jī) 中國(guó)揚(yáng)子電器;SZ200型手搖式灌腸機(jī) 南京威利朗食品機(jī)械有限公司;SU504型手動(dòng)式U型封口機(jī) 河北衡水鴻昊企業(yè)有限責(zé)任公司;MP-15型雙槽恒溫水浴鍋 南京先歐儀器制造公司;FA25型高速勻漿機(jī) 德國(guó)弗魯克公司;TA-XTplus物性分析儀 英國(guó)SMS公司;Ultra Scan Proll66高精度分光測(cè)色儀 美國(guó)Hunterlab公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 脂肪酶酶活最適條件測(cè)定 按照GB/T 23535-2009 《脂肪酶制劑》測(cè)定脂肪酶酶活力,通過改變緩沖液pH和水浴溫度來測(cè)定脂肪酶作用最適條件。每個(gè)條件下脂肪酶酶活的測(cè)定均取兩個(gè)100 mL燒杯,于空白杯A和樣品杯B中各加入底物溶液(將橄欖油與3倍體積4%聚乙烯醇(PVA)高速勻漿處理6 min得到乳白色PVA乳化液)4 mL和磷酸緩沖液(pH分別為6.0、6.5、7.0、7.5、8.0)5 mL,再于A杯中加入95%乙醇15 mL,于測(cè)定溫度(0、10、20、30、40、50、60 ℃)下水浴放置,然后于A、B杯中各加待測(cè)酶液1 mL,立即混勻計(jì)時(shí),準(zhǔn)確反映15 min后,于B杯中立即補(bǔ)加95%乙醇15 mL終止反應(yīng),取出。在燒杯中加入一枚轉(zhuǎn)子,置于電磁攪拌器上,邊攪拌邊用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,直至pH至10.3,為滴定終點(diǎn),記錄消耗氫氧化鈉溶液的體積。根據(jù)以下公式計(jì)算脂肪酶活力:

式中:X1為樣品的酶活力,U/g;V1為滴定樣品時(shí)消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積,mL;V2為滴定空白時(shí)消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積,mL;c為氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度,mol/L;50表示每毫升0.05 mol/L氫氧化鈉溶液相當(dāng)于脂肪酸50 μmol;n1為樣品的稀釋倍數(shù);0.05為氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度換算系數(shù);1/15-反應(yīng)時(shí)間15 min。

1.2.2 原料的預(yù)處理及魚糜凝膠的制備 原料預(yù)處理參考李鵬[13]的方法,將新鮮鯰魚加冰運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室,宰殺后去頭去內(nèi)臟。取其背部肌肉去皮后,切成條狀,用清水(<10 ℃)沖洗干凈表面血漬,瀝去表面水備用。將切塊后的魚肉放入絞肉機(jī)中,絞碎得到鯰魚碎肉。取適量鯰魚碎肉進(jìn)行漂洗,漂洗結(jié)束后,將鯰魚碎肉以雙層紗布包裹,置于脫水機(jī)中進(jìn)行脫水,控制最終水分含量一致,得到新鮮魚糜(經(jīng)測(cè)定,魚糜水分含量為84%)。

魚糜凝膠制備參考Zhang等[14]的方法,稱取適量上述新鮮魚糜,置于斬拌鍋中。低速(3000 r/min)空斬2 min,均勻加入3%的食鹽,鹽斬3 min至魚糜漿料完全分散成漿。均勻加入脂肪酶,混合斬拌2 min使得漿料進(jìn)一步混合,促進(jìn)魚肉原料與脂肪酶充分接觸進(jìn)行反應(yīng)。斬拌機(jī)置于冰水中,防止斬拌過熱。將斬拌好的魚漿用灌腸機(jī)擠壓至聚乙烯腸衣(直徑2.5 cm)中,將腸衣兩端密封后進(jìn)行二段式加熱(40 ℃水浴加熱30 min,90 ℃水浴加熱20 min)。加熱結(jié)束后立即置于冰水中冷卻至室溫得到魚糜凝膠,放置于4 ℃冰箱過夜(12 h)后測(cè)定其凝膠性質(zhì)。

1.2.3 脂肪酶添加條件優(yōu)化 脂肪酶的添加方式分為在漂洗液中添加、在斬拌過程中添加,控制在漂洗時(shí)脂肪酶的添加量、處理時(shí)間和魚水質(zhì)量比,以及在斬拌式脂肪酶的添加量,考察這些因素對(duì)魚糜凝膠特性的影響。

1.2.3.1 漂洗過程的添加 漂洗過程為蒸餾水漂洗兩次后,在蒸餾水中加入脂肪酶進(jìn)行第三次漂洗。前兩次蒸餾水漂洗時(shí)間均為10 min(攪拌6 min,靜置4 min),漂洗加水量為魚肉質(zhì)量的五倍,漂洗全程溫度為0 ℃。

a. 脂肪酶添加量的確定:脂肪酶添加量分別為0%、0.2%、0.4%、0.5%、0.6%、0.8%、1.0%,處理時(shí)間為10 min,魚水質(zhì)量比為1∶5;

b. 處理時(shí)間的確定:脂肪酶添加量取a中最優(yōu)值,處理時(shí)間分別為0、6、8、10、15、20、25 min,魚水質(zhì)量比為1∶5;

c. 魚水質(zhì)量比的確定:脂肪酶添加量取條件a中最優(yōu)值,酶處理時(shí)間取條件b中最優(yōu)值,魚水質(zhì)量比分別為1∶3、1∶4、1∶5、1∶6。

1.2.3.2 斬拌過程的添加 漂洗過程為蒸餾水漂洗三次,每次漂洗時(shí)間為10 min(攪拌6 min,靜置4 min),漂洗加水量為魚肉質(zhì)量的五倍,漂洗全程溫度為0 ℃。斬拌添加量按魚肉質(zhì)量的0%、0.25%、0.50%、0.75%、1.00%、1.25%、2.5%加入。

1.2.4 魚糜凝膠脂肪含量測(cè)定 按照GB 5009.6-2016 《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪的測(cè)定》進(jìn)行。

1.2.5 魚糜凝膠強(qiáng)度的測(cè)定 參考Balange等[15]的方法并略做修改,將鯰魚魚腸切成高為25 mm的圓柱體,用TA-XTplus質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定其凝膠強(qiáng)度。測(cè)試探頭為球形探頭P/5S,觸發(fā)力為10 g,下壓距離為15 mm,初探速度2 mm/s,探測(cè)速度1 mm/s,測(cè)后速度10 mm/s。凝膠強(qiáng)度用破斷力(g)和破斷距離(cm)的乘積表示,每組至少測(cè)定6個(gè)平行樣品,結(jié)果取平均值。按照以下公式計(jì)算凝膠強(qiáng)度:凝膠強(qiáng)度(g·cm)=破斷力(g)×破斷距離(cm)。

1.2.6 魚糜凝膠白度值的測(cè)定 參考Park等[16]的方法,將魚腸切成厚度10 mm的薄片,校正后然后采用儀器測(cè)量并記錄L*、a*、b*,根據(jù)以下公式計(jì)算出白度:

W=100-[(100-L*)2+a*2+b*2]1/2

式中:W代表白度,數(shù)值越大代表顏色越白,反之越黑;L*代表明度;a*代表紅度,正值表示偏紅,負(fù)值表示偏綠;b*代表黃度,正值表示偏黃,負(fù)值表示偏藍(lán);每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定3次,然后求取平均值。

1.2.7 魚糜凝膠持水力的測(cè)定 參考Benjakul等[17]的方法并略做修改。將待測(cè)魚腸切成厚為2 mm左右的薄片,精確稱取5 g樣品質(zhì)量記為M1,以4層濾紙包裹放入50 mL離心管中,4 ℃下5000 r/min離心20 min,稱取離心后的魚腸樣品質(zhì)量M2。每個(gè)樣品重復(fù)5次,按照以下公式計(jì)算持水力:

WHC(%)=M2/M1×100

1.2.8 魚糜凝膠中二硫鍵含量測(cè)定 參考Benjakul等[18]的方法進(jìn)行測(cè)定。分別選用上述1.2.3中脂肪酶漂洗組和斬拌添加脂肪酶組中凝膠強(qiáng)度最大時(shí)的條件,與未添加脂肪酶的空白組進(jìn)行比較。具體方法為:用NTSB(將100 mg 5,5-二硫代雙-(2-硝基苯甲酸)溶于10 mL 1 mol/L Na2SO3中,通入氧氣至溶液顏色為淡黃色制得)試劑法測(cè)定,并略作修改。向1 mL肌原纖維蛋白(5 mg/mL)中加入3 mL NTSB(pH9.5),置于黑暗處反應(yīng)25 min,然后測(cè)定412 nm處的吸光值。

式中:A代表吸光度;B代表蛋白含量;C代表摩爾消光系數(shù)(13900 mol-1·cm-1);D代表稀釋倍數(shù)。

1.2.9 微觀結(jié)構(gòu)的測(cè)定 參考Kubota等[19]的實(shí)驗(yàn)方法,將魚腸樣品中心部分切成2～3 mm厚的小塊,經(jīng)5%戊二醛(0.1 mol/L磷酸緩沖液,pH7.2)前固定,0.1 mol/L磷酸緩沖液漂洗;再經(jīng)1%鋨酸(0.1 mol/L磷酸緩沖液,pH7.2)后固定,0.1 mol/L磷酸緩沖液漂洗;然后依次用50%、70%、80%和90%(V/V)的乙醇進(jìn)行梯度脫水,各梯度脫水時(shí)間均為15 min,最后再經(jīng)無水乙醇脫水30 min。冷凍干燥后將樣品固定在樣品臺(tái)上,離子濺射儀鍍膜后置于掃描電子顯微鏡下觀察。

1.3 數(shù)據(jù)分析

每個(gè)樣品設(shè)3個(gè)平行,采用OriginPro 2017進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,測(cè)定結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 處理?xiàng)l件對(duì)脂肪酶酶活的影響

2.1.1 pH對(duì)脂肪酶酶活的影響 不同pH對(duì)脂肪酶酶活的影響如圖1所示。極小或者極大的pH會(huì)對(duì)魚糜蛋白產(chǎn)生酸溶或者堿溶,破壞魚糜蛋白質(zhì),不適于魚糜加工生產(chǎn),因此對(duì)pH為6～8的范圍內(nèi)研究其對(duì)脂肪酶酶活的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,隨著pH的增加,脂肪酶酶活呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì),7.5左右為最適pH。pH的改變會(huì)影響酶分子活性部位上有關(guān)基團(tuán)的解離,當(dāng)其處于最適pH時(shí),酶分子上的活性基團(tuán)的解離狀態(tài)最適于與底物結(jié)合。而pH高于或低于最適pH時(shí),活性基團(tuán)的解離狀態(tài)發(fā)生改變,酶和底物的結(jié)合力降低,因此酶活減小。本實(shí)驗(yàn)中用到的去離子水pH為7.5,因此實(shí)驗(yàn)過程中不對(duì)pH進(jìn)行調(diào)整。

圖1 不同pH下脂肪酶酶活變化

2.1.2 溫度對(duì)脂肪酶酶活的影響 魚糜加工過程中溫度會(huì)影響魚肉新鮮度,而魚肉新鮮度的下降會(huì)導(dǎo)致魚糜凝膠品質(zhì)變差,因此在漂洗過程中應(yīng)控制溫度始終低于10 ℃。斬拌成型后立即進(jìn)行40 ℃水浴加熱,若在斬拌過程中加入脂肪酶,則酶催化反應(yīng)主要發(fā)生在該階段。過高的溫度會(huì)導(dǎo)致酶失活,因此對(duì)0～60 ℃范圍內(nèi)溫度對(duì)酶活的影響進(jìn)行研究。不同溫度對(duì)脂肪酶酶活的影響如圖2所示。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,隨著溫度的升高,脂肪酶酶活先增加后降低,40 ℃左右為最適溫度。溫度范圍在0～10 ℃內(nèi)變化幅度較小,因此在漂洗過程中應(yīng)盡量降低漂洗液的溫度,保證魚肉新鮮度。

圖2 不同溫度下脂肪酶酶活變化

2.2 脂肪酶漂洗對(duì)魚糜凝膠品質(zhì)的影響

2.2.1 脂肪酶漂洗對(duì)魚糜凝膠脂肪含量的影響 脂肪酶對(duì)魚糜凝膠脂肪含量的影響如圖3所示。由圖3中可以看出,添加脂肪酶后魚糜凝膠脂肪含量均低于未添加脂肪酶的空白組。由圖3a可以看出,脂肪酶添加量對(duì)魚糜凝膠脂肪含量影響較小,不同脂肪酶添加量下魚糜凝膠脂肪含量均介于7.5%～8%之間。如圖3b所示,酶處理時(shí)間對(duì)脂肪含量影響較大,隨著酶解時(shí)間的增長(zhǎng),脂肪含量有所下降,達(dá)到最低值后,繼續(xù)增加酶解時(shí)間,脂肪含量有所增加。這可能是由于脂肪水解反應(yīng)為可逆反應(yīng),過度延長(zhǎng)酶解時(shí)間會(huì)造成水解反應(yīng)逆向進(jìn)行,水解程度降低,脂肪酶效果下降。圖3c為魚水質(zhì)量比對(duì)脂肪含量的影響,一般而言,水量越多,魚肉中脂肪漂洗效果越好,脂肪殘留量越低。但加入脂肪酶漂洗脂肪含量對(duì)魚糜凝膠品質(zhì)有較大的影響,有研究表明在羅非魚魚糜凝膠中添加油脂會(huì)導(dǎo)致魚糜凝膠強(qiáng)度降低,魚糜品質(zhì)變差[20],但也有研究表明,隨脂肪含量的增加,魚糜凝膠強(qiáng)度顯著增加[21],魚糜中脂肪種類與含量對(duì)魚糜凝膠品質(zhì)的影響也有所差別。

圖3 脂肪酶漂洗前后魚糜凝膠脂肪含量變化

2.2.2 脂肪酶漂洗對(duì)魚糜凝膠強(qiáng)度的影響 凝膠強(qiáng)度是評(píng)價(jià)魚糜制品質(zhì)構(gòu)特征和品質(zhì)的重要指標(biāo),脂肪酶對(duì)魚糜凝膠強(qiáng)度的影響如圖4所示。從圖4中可以看出,未添加脂肪酶的空白組魚糜凝膠強(qiáng)度(64.5 g·cm)均低于添加脂肪酶漂洗組,這可能與漂洗液中加入脂肪酶后,促進(jìn)脂肪水解,從而改變體系整體脂肪含量相關(guān)。如圖4a、4b所示,隨著脂肪酶添加量的增加和酶處理時(shí)間的增長(zhǎng),凝膠強(qiáng)度均呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì),當(dāng)添加量為0.4%,脂肪酶處理時(shí)間為10 min時(shí),魚糜凝膠強(qiáng)度值最高。脂肪酶添加量和酶解時(shí)間直接影響到脂肪的水解程度,進(jìn)而影響脂肪對(duì)蛋白凝膠的作用關(guān)系。當(dāng)魚糜中含有大量的脂肪時(shí),蛋白質(zhì)不能完全包裹住脂肪,因而油脂不能完全乳化,從而破壞蛋白凝膠網(wǎng)絡(luò)的形成[22],甚至造成“漏油”的現(xiàn)象。這與米紅波等[23]的研究結(jié)果類似,其實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,向魚糜中添加油脂會(huì)降低魚糜的凝膠強(qiáng)度。但適量的脂肪能夠?qū)Φ鞍啄z起到一定的物理填充作用,導(dǎo)致其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加致密[24],凝膠強(qiáng)度更高。另外漂洗過程中的魚水質(zhì)量比也會(huì)影響魚糜凝膠品質(zhì),如圖4c所示,隨著魚水質(zhì)量比的增加,凝膠強(qiáng)度也呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì),魚水質(zhì)量比的大小一方面會(huì)影響到脂肪酶在漂洗液中的濃度,增大魚水質(zhì)量比會(huì)導(dǎo)致脂肪酶和魚肉脂肪接觸程度減小;另一方面,在漂洗過程中大量的水可以增加漂洗效果,洗去更多脂肪。綜合兩種因素,當(dāng)魚水質(zhì)量比為1∶5時(shí),魚糜凝膠強(qiáng)度最大。

圖4 脂肪酶漂洗前后魚糜凝膠強(qiáng)度變化

2.2.3 脂肪酶漂洗對(duì)魚糜凝膠白度的影響 魚糜凝膠白度值用于反映魚糜制品的色澤及品質(zhì)等級(jí),是衡量魚糜制品品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)。圖5為通過在漂洗液中加入脂肪酶進(jìn)行漂洗后,魚糜凝膠白度的變化,由圖5a及圖5b可以看出,脂肪酶漂洗可以有效提高魚糜凝膠白度值,脂肪酶漂洗組魚糜凝膠白度值均大于未使用脂肪酶的空白組,且隨著脂肪酶添加量的增加,白度值增加。而由圖5c可以發(fā)現(xiàn),魚水質(zhì)量比對(duì)魚糜凝膠白度影響較小。未添加脂肪酶組內(nèi)脂肪含量較高,而脂肪中可能含有一些脂溶性色素,這種色素不能通過蒸餾水漂洗除去。另外,脂肪酶解漂洗后凝膠結(jié)構(gòu)更加致密的,提高了魚糜制品的表皮反射率,使其亮度得以提高,也起到一定的增白作用[25]。

圖5 脂肪酶漂洗前后魚糜凝膠白度變化

2.2.4 脂肪酶漂洗對(duì)魚糜凝膠持水力的影響 持水力可以在一定程度上用于表示凝膠結(jié)構(gòu)的保水能力,與產(chǎn)品的質(zhì)地、口感等有很大的關(guān)系[26]。由圖6可以看出,相比空白組,添加脂肪酶漂洗后對(duì)魚糜凝膠持水力有一定提升效果,但提升程度較小。這可能是由于致密的蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能夠增加凝膠網(wǎng)絡(luò)鎖水能力[27],因此圖6中隨著脂肪酶添加量的增加(圖6a)、酶處理時(shí)間的增長(zhǎng)(圖6b)和魚水質(zhì)量比的增加(圖6c),持水力在初期呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)。但是脂肪對(duì)蛋白網(wǎng)絡(luò)的填充作用可能也會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的疏水性,使得凝膠網(wǎng)絡(luò)中的水減少,因此過度增加脂肪酶的量(圖6a)、增長(zhǎng)處理時(shí)間(圖6b)和魚水質(zhì)量比(圖6c),魚糜凝膠持水力又開始下降。綜合兩個(gè)因素,脂肪酶漂洗對(duì)持水力的影響較小。

圖6 脂肪酶漂洗前后魚糜凝膠持水力

2.3 斬拌過程添加脂肪酶對(duì)魚糜凝膠品質(zhì)的影響

添加脂肪酶作用于魚糜脂肪的方式,除以上所述在漂洗過程中添加外,也可以直接在斬拌過程中加入。圖7為斬拌過程中加入脂肪酶對(duì)魚糜凝膠的影響,如圖7a所示,添加脂肪酶后,脂肪含量均低于未添加脂肪酶的空白組,最多降低了原來的34.5%，但添加脂肪酶各組間脂肪含量差別不大。斬拌添加脂肪酶組(圖7a)脂肪含量水平低于漂洗添加組(圖3),漂洗添加脂肪酶是將脂肪酶混入水中進(jìn)行漂洗,對(duì)脂肪酶有一定的稀釋作用,而斬拌添加是直接將脂肪酶加入到魚糜碎肉中,這樣脂肪酶與脂肪接觸并進(jìn)行反應(yīng)的程度更高。從圖7b可以看出,添加脂肪酶后,魚糜凝膠強(qiáng)度得到大幅度提升,且當(dāng)添加量為0.75%時(shí),魚糜凝膠強(qiáng)度達(dá)到最大值，提升至原來的2.3倍。且斬拌加酶組(圖7b)中凝膠強(qiáng)度最大值(127.6 g·cm)大于漂洗加酶組(圖4)的最大值(111.3 g·cm),這可能是由于漂洗過程中加入脂肪酶后,未及時(shí)進(jìn)行滅酶處理,在加熱熟化前脂肪酶一直發(fā)揮作用,造成酶解時(shí)間過長(zhǎng),水解反應(yīng)逆向進(jìn)行。而在斬拌過程中加入脂肪酶,斬拌過后及時(shí)進(jìn)行加熱熟化,嚴(yán)格控制酶解時(shí)間,酶解程度適中,所以凝膠強(qiáng)度值更高。另外,由圖7c所示,隨脂肪酶添加量的增加,魚糜凝膠白度值顯著高于未添加脂肪酶的空白組(80.6),最多增大了原來的4.9%,且最大值(84.6)略大于漂洗添加組(圖5)中的最大值(83.1),這與脂肪酶不同添加方式對(duì)脂肪含量影響的結(jié)果一致,斬拌過程中脂肪含量減少程度更高,得到的魚糜凝膠顏色也更白。由圖7d可以發(fā)現(xiàn),在斬拌過程中添加脂肪酶后,魚糜凝膠持水力略有下降,但下降程度較小,這種改變對(duì)魚糜制品口感不會(huì)產(chǎn)生太大影響。

圖7 斬拌中添加脂肪酶前后魚糜凝膠品質(zhì)變化

2.4 脂肪酶對(duì)魚糜凝膠中二硫鍵含量的影響

分別選取漂洗和斬拌加酶組中凝膠強(qiáng)度值最高的樣品(漂洗添加組:脂肪酶添加量為0.4%,處理時(shí)間為10 min,魚水質(zhì)量比為1∶5;斬拌添加組:脂肪酶添加量為0.75%)作為代表,與未添加脂肪酶的空白組樣品進(jìn)行分析比較。二硫鍵是穩(wěn)定蛋白質(zhì)凝膠結(jié)構(gòu)的重要化學(xué)鍵,二硫鍵的生成可以使蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加致密[28],增加其凝膠強(qiáng)度。如圖8所示,在漂洗和斬拌過程中添加脂肪酶,均會(huì)導(dǎo)致魚糜凝膠中二硫鍵含量增加(漂洗組為38 mol/105g,斬拌組為4.3 mol/105g),這可能是由于加入脂肪酶后,脂肪水解程度增大,水解后的脂肪更易于氧化,而脂肪氧化產(chǎn)生的自由基會(huì)引起蛋白氧化,促進(jìn)巰基更多的轉(zhuǎn)化為二硫鍵[29],進(jìn)而穩(wěn)固了蛋白凝膠結(jié)構(gòu)。

圖8 脂肪酶不同添加方式下二硫鍵含量變化

2.5 脂肪酶對(duì)魚糜凝膠結(jié)構(gòu)的影響

一般而言,魚糜蛋白凝膠結(jié)構(gòu)比較平整有序,其凝膠強(qiáng)度會(huì)越高[30]。如圖9所示為添加脂肪酶前后魚糜凝膠結(jié)構(gòu)對(duì)比。由圖9a可以看出,未添加脂肪酶的空白組中,脂肪球較完整,表面被蛋白所包裹纏繞,散亂的分布在魚糜凝膠網(wǎng)絡(luò)中,且其凝膠結(jié)構(gòu)較粗糙,網(wǎng)孔分布不均勻,空洞較多。加入脂肪酶后(圖9b、9c),脂肪球表面開始出現(xiàn)褶皺變形,表面有空洞,凝膠結(jié)構(gòu)也變得平整。圖9b為斬拌添加脂肪酶結(jié)果,該條件下幾乎未見較大的完整脂肪球,表明脂肪水解較為充分,凝膠網(wǎng)絡(luò)排列非常有序,結(jié)構(gòu)也很致密。圖9c為漂洗添加脂肪酶后的結(jié)果,漂洗加酶方式也會(huì)促進(jìn)脂肪水解,但該條件下得到的魚糜凝膠結(jié)構(gòu)平整度和致密度均低于斬拌添加方式,這與上述凝膠強(qiáng)度結(jié)果一致,斬拌和漂洗過程中添加脂肪酶均能改善革胡子鯰魚糜凝膠強(qiáng)度,且斬拌添加方式優(yōu)于漂洗添加。

3 結(jié)論

革胡子鯰魚肉中過量的脂肪阻礙了魚肉蛋白凝膠過程,通過在魚糜加工過程中添加脂肪酶可以有效地改善魚糜凝膠制品品質(zhì),在漂洗和斬拌過程中添加均能達(dá)到較好的凝膠品質(zhì)改善效果,制得的魚糜凝膠強(qiáng)度和白度值均有效提高,凝膠強(qiáng)度由原來的64.5 g·cm分別增加到111.3 g·cm和127.6 g·cm,白度值由原來的80.6分別增加到83.1和84.6。另外,斬拌添加脂肪酶后二硫鍵含量(4.3 mol/105g)高于漂洗添加得到的二硫鍵含量(3.8 mol/105g),且凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加致密、平整,因而凝膠強(qiáng)度更高。綜上,添加脂肪酶可用于改善革胡子鯰魚魚糜凝膠品質(zhì),為革胡子鯰魚作為魚糜原料進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)提供理論依據(jù)。