芹菜莖對(duì)金線魚魚糕凝膠特性的影響

儀淑敏,呂柯明,張?jiān)婗?倪 雪,李學(xué)鵬,牟偉麗,沈 琳,勵(lì)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(guó)家地方聯(lián)合工程研究中心,國(guó)家魚糜及魚糜制品加工技術(shù)研發(fā)分中心,遼寧錦州 121013;2.蓬萊京魯漁業(yè)有限公司,山東煙臺(tái) 265600;3.大連東霖食品股份有限公司,遼寧大連 116000)

金線魚(Nemipterusvirgatus)因其體側(cè)具有多條黃色帶狀條紋而得名,隸屬于鱸形目金線魚科金線魚屬,主要分布在我國(guó)南海,是海產(chǎn)經(jīng)濟(jì)魚類之一,被廣泛應(yīng)用于魚糜原料的生產(chǎn)[1-2]。據(jù)統(tǒng)計(jì),2019年金線魚的全國(guó)總捕撈量為32.92萬噸,與去年相比捕撈量有所下降,但作為魚糜原料仍十分充足[3]。魚糕(Fish cake)是以魚糜為主要原料蒸制而成的中高端水產(chǎn)加工食品,具有食魚不見魚,口感細(xì)膩等特性[4]。魚糜制品的外觀與質(zhì)地是評(píng)價(jià)其等級(jí)的主要因素,添加一種能增加魚糜凝膠特性的物質(zhì)尤為重要。徐莉娜等[5]研究發(fā)現(xiàn)用鰱魚背部的肉加工成的魚糕比腹部肉的凝膠強(qiáng)度高。喬冬等[6]研究發(fā)現(xiàn)將烏龍茶加入到魚糕中可以掩蓋腥味,但茶葉會(huì)影響魚糕彈性。目前,對(duì)既能增加凝膠特性又能增加營(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味的新型魚糕研究較少。

芹菜(Celery)屬于傘形科植物,可分為旱芹(ApiumgraveolensL)和水芹(Oenanthejavanica(Blume)DC),在我國(guó)有悠久的種植歷史,芹菜中膳食纖維、黃酮類化合物和多酚類化合物含量較高,如芹菜素和酚酸被證實(shí)具有抗氧化和抗腫瘤等作用,還含有一些元素如鈣、鋅等,對(duì)人體生長(zhǎng)發(fā)育有益處,此外還含有萜類、苯丙醇類和檸檬烯等多種揮發(fā)性成分,具有獨(dú)特的風(fēng)味[7-8]。膳食纖維是芹菜中含量最多的營(yíng)養(yǎng)素,根據(jù)溶解性將其分為可溶性膳食纖維(SDF)和不可溶性膳食纖維(IDF),由于膳食纖維有較多的親水基團(tuán)和電荷使其具有良好的持水和持油性,一些研究表明膳食纖維可以提高食品的質(zhì)地[9]。所以本研究分別將8%、10%、12%、14%的芹菜莖添加到金線魚魚糜中制備魚糕,探究芹菜莖對(duì)魚糕凝膠特性的影響,為提高魚糕的凝膠品質(zhì),開發(fā)一種顏色、口感和營(yíng)養(yǎng)兼?zhèn)涞慕鹁€魚魚糕提供技術(shù)參考,也為其他魚糜制品的加工提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

金線魚糜(AAA級(jí)) 青島新錦畇國(guó)際貿(mào)易有限公司,購(gòu)買后于-80 ℃冰箱貯藏;芹菜(旱芹,ApiumgraveolensL)、食鹽、馬鈴薯淀粉、味精、姜粉、白糖、料酒、香油、蔥 購(gòu)于錦州萬達(dá)超市;石油醚、戊二醛 天津福晨化學(xué)試劑有限公司;硫酸鉀、硫酸銅 天津虔誠(chéng)偉業(yè)科技發(fā)展有限公司;氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)品 上海阿拉丁試劑公司;磷酸二氫鈉 天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司;磷酸氫二鈉 天津市天力化學(xué)試劑有限公司;無水乙醇 天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司；以上試劑均為分析純。

DHG-9055A鼓風(fēng)干燥箱 上海一恒科學(xué)儀器有限公司;L1/12 馬弗爐 深圳市凱斯機(jī)電應(yīng)用技術(shù)有限公司;FOSS 8400 型全自動(dòng)定氮儀 瑞典FOSS公司;FJ200-SH 數(shù)顯高速分散均質(zhì)機(jī) 上海標(biāo)本模型廠;FE28K pH計(jì) Mettler Toledo公司;UMC 5 真空斬拌機(jī) 德國(guó)Stephan公司;HH-4 數(shù)顯恒溫水浴鍋 常州國(guó)華電器有限公司;TA-XT-Plus質(zhì)構(gòu)儀 英國(guó)Stable Micro Systems公司;E-1045 鍍金儀 日本日立高新技術(shù)公司;CR-400 色彩色差計(jì)、S4800 場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡 日本Minolta公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 魚糕的制備 將冷凍的金線魚魚糜從-80 ℃冰箱中取出,用流水將魚糜解凍,切塊后放入真空斬拌機(jī)中斬拌2 min,將塊狀魚糜打碎,之后添加食鹽繼續(xù)真空斬拌2 min,最后加入預(yù)先用料理機(jī)斬碎的芹菜莖汁以及其它配料(表1)后真空斬拌3 min(魚糕水分含量73%,整個(gè)過程鍋內(nèi)溫度低于10 ℃)。從斬拌鍋中取出物料,放入蒸鍋蒸制15 min,取出后冷卻,備用。

表1 魚糕配料成分

1.2.2 組成成分測(cè)定 芹菜莖和金線魚糜水分測(cè)定參考GB 5009.3-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 水分含量的測(cè)定》[10];灰分測(cè)定參考GB 5009.4-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中灰分的測(cè)定》[11];蛋白質(zhì)測(cè)定參考GB 5009.5-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》[12];脂肪測(cè)定參考GB 5009.6-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪的測(cè)定》[13];總膳食纖維、可溶性膳食纖維、不可溶性膳食纖維含量測(cè)定參考GB/T 5009.88-2014《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中膳食纖維的測(cè)定》[14];鈣離子測(cè)定參考GB 5009.92-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中鈣的測(cè)定》[15];總酸測(cè)定參考GB/T 12456-2008《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中總酸的測(cè)定》[16],每組3個(gè)平行。

1.2.3 pH測(cè)定 pH測(cè)定參考《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》[17],每組3個(gè)平行。

1.2.4 色度測(cè)定 參考Marchetti等[18]方法,將魚糕切成立方體(2 cm×2 cm×2 cm),使用色差計(jì)測(cè)定其L*、a*和b*值,每組6個(gè)平行,用以下公式計(jì)算。

白度=100-[(100-L*)2+a*2+b*2]1/2

1.2.5 凝膠強(qiáng)度測(cè)定 參考Petcharat等[19]方法略有修改,將魚糕放至室溫,切成立方體(2 cm×2 cm×2 cm),用TA-XT-Plus質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定。測(cè)定參數(shù):探頭型號(hào)P/5S,觸發(fā)力5 g,形變量為75%,測(cè)前速度、測(cè)試速度、測(cè)后速度均為1 mm/s,每組10個(gè)平行。

1.2.6 感官評(píng)價(jià)測(cè)定 找經(jīng)過培訓(xùn)的男生5人,女生5人,按照表2對(duì)樣品進(jìn)行打分,計(jì)算總分值。

表2 魚糕感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

1.2.7 掃描電鏡觀察微觀結(jié)構(gòu)(Scanning Electron Microscope,SEM) 參考喬翠平等[20]的方法,每組3個(gè)平行。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS、Origin 8.5和Adobe Photoshop CS6對(duì)數(shù)據(jù)、圖片進(jìn)行處理和相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 芹菜莖和金線魚魚糜營(yíng)養(yǎng)組成及酸度分析

表3是芹菜莖和金線魚魚糜的營(yíng)養(yǎng)成分及酸度。從表3中可以看出,在營(yíng)養(yǎng)成分方面,芹菜莖中蛋白質(zhì)和脂肪含量較低,膳食纖維含量較高,為2.02 g/100 g。其中可溶性膳食纖維(SDF)與不可溶性膳食纖維(IDF)的比值接近1∶3,符合中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)推薦標(biāo)準(zhǔn)[21]。SDF可以通過結(jié)合回腸中膽汁鹽降低膽固醇,抑制心腦血管疾病,IDF可以促進(jìn)腸道蠕動(dòng),增加人的飽腹感,對(duì)減肥有很大幫助[22]。芹菜莖中鈣離子含量為51.40 mg/100 g,與金線魚魚糜鈣離子含量接近。芹菜莖中總酸含量為0.87 g/100 g,其中的抗壞血酸和酚酸具有抗氧化的作用,可以延緩衰老,降低腫瘤、炎癥、心腦血管等疾病的發(fā)病率[23]。金線魚魚糜中蛋白質(zhì)含量較高,為18.32 g/100 g。脂肪含量較低,僅為2.48 g/100 g,可見金線魚魚糜是一種高蛋白質(zhì)低脂肪的健康食品。

表3 芹菜莖和金線魚魚糜營(yíng)養(yǎng)組成成分及酸度

2.2 芹菜莖添加量對(duì)魚糕pH的影響

圖1反映的是芹菜莖的添加量對(duì)魚糕pH的影響。從圖1中可以看出,添加芹菜莖可以顯著降低魚糕的pH(P<0.05),這是由于芹菜莖含有的多種酸類對(duì)pH有一定的調(diào)節(jié)作用,從而降低魚糕的pH。芹菜莖的添加量為14%時(shí),魚糕的pH最低,為7.41,但不同添加量對(duì)魚糕的pH并沒有顯著影響(P>0.05)。

圖1 芹菜莖添加量對(duì)魚糕pH的影響

2.3 芹菜莖添加量對(duì)魚糕色度的影響

食品的色澤可以更好吸引消費(fèi)者購(gòu)買,L*值代表樣品的明亮程度,a*值表示處于紅色與綠色之間的程度,b*值表示處于黃色與藍(lán)色之間的程度[24]。表4反映的是芹菜莖添加量對(duì)魚糕色度的影響。由表4可知,與空白組相比,添加芹菜莖可以顯著降低魚糕的L*值、a*值、白度值，并顯著增加b*值(P<0.05),說明芹菜莖使魚糕的顏色變綠并降低亮度。隨著芹菜莖含量的增加,魚糕L*值、a*值、白度值持續(xù)降低,b*值持續(xù)升高,添加量為14%時(shí),魚糕L*值、a*值和白度值分別比空白組低2.6%、64.9%和6.9%。這是由于芹菜中的色素如葉綠素和類胡蘿卜素等會(huì)對(duì)魚糕的色澤產(chǎn)生影響[25]。

表4 芹菜莖添加量對(duì)魚糕色度的影響

2.4 芹菜莖添加量對(duì)魚糕凝膠強(qiáng)度的影響

凝膠強(qiáng)度是評(píng)價(jià)魚糜凝膠質(zhì)量的主要因素,反映了凝膠內(nèi)部結(jié)構(gòu)的牢固程度,凝膠強(qiáng)度越大表明蛋白凝膠性能好[26]。圖2反映的是添加芹菜莖對(duì)魚糕凝膠強(qiáng)度的影響,可以看出,除添加量為14%外,其余樣品組魚糕的凝膠強(qiáng)度均顯著高于空白組(P<0.05),魚糕凝膠強(qiáng)度在加入10%芹菜莖之前呈先上升的趨勢(shì),當(dāng)加入10%時(shí),魚糕的凝膠強(qiáng)度為1597.54 g·mm,比空白組高28.36%。這可能是芹菜中的膳食纖維可以與和水發(fā)生交聯(lián)或增加蛋白質(zhì)中的一些活性基團(tuán),這些活性基團(tuán)可以促進(jìn)蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)之間的相互作用,使蛋白質(zhì)之間通過交聯(lián)形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)定,增加凝膠強(qiáng)度[27]。有研究發(fā)現(xiàn)不溶性大豆膳食纖維可以通過氫鍵促進(jìn)水凝膠的形成并在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中起填充作用[28]。Viuda-martos等[29]研究發(fā)現(xiàn)膳食纖維可以提高博洛尼亞香腸的硬度,增加口感。Yin等[30]研究表明低濃度的豆渣纖維可以改善白鰱魚的凝膠特性。但芹菜莖添加量超過10%時(shí)魚糕凝膠強(qiáng)度下降,當(dāng)向魚糕中加入14%的芹菜莖時(shí),魚糕凝膠強(qiáng)度僅為1159.79 g·mm,比空白組低了7.31%,這可能是因?yàn)檫^多添加芹菜莖后,膳食纖維的量過多,使蛋白質(zhì)與膳食纖維過度聚集,從而暴露出蛋白質(zhì)中的疏水基團(tuán),在蛋白質(zhì)凝膠化過程中破壞蛋白質(zhì)凝膠基質(zhì)并與蛋白質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)水,使凝膠強(qiáng)度下降[31]。

圖2 芹菜莖添加量對(duì)魚糕凝膠強(qiáng)度的影響

2.5 芹菜莖添加量對(duì)魚糕感官評(píng)價(jià)的影響

表5反映的是芹菜莖的添加量對(duì)魚糕感官評(píng)價(jià)得分的影響。由表5可知,從空白組到添加10%的芹菜莖時(shí),魚糕的感官評(píng)價(jià)評(píng)分呈現(xiàn)升高的趨勢(shì),繼續(xù)添加芹菜莖,魚糕的評(píng)分降低,當(dāng)添加量為14%時(shí)魚糕評(píng)分低于空白組。芹菜莖的添加量為10%時(shí),除色澤外,質(zhì)地、滋味和喜愛度評(píng)分均高于其他組,總分比空白組高12.84%。這可能是因?yàn)樘砑?0%的芹菜莖,魚糕的凝膠強(qiáng)度最高,口感最好,當(dāng)添加量繼續(xù)增加時(shí),魚糕凝膠強(qiáng)度下降且色澤變化明顯,消費(fèi)者難以接受。結(jié)合魚糕色度可以看出,當(dāng)芹菜莖添加量超過10%時(shí),較低的白度和較深的綠色會(huì)降低消費(fèi)者對(duì)魚糕的喜愛度,當(dāng)添加量為10%時(shí),魚糕的綠色程度比其它添加量更受消費(fèi)者喜歡。

表5 芹菜莖添加量對(duì)魚糕感官評(píng)價(jià)的影響

2.6 芹菜莖添加量對(duì)魚糕微觀結(jié)構(gòu)的影響

圖3反映的是芹菜莖的添加量對(duì)魚糕微觀結(jié)構(gòu)的影響。從圖3中可以看出添加10%的芹菜莖時(shí),魚糕凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加致密均勻,與其他組相比,孔洞的直徑和數(shù)量均較小,其余各添加量間的比較差異不顯著。這是由于芹菜中的膳食纖維可以促進(jìn)蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)或蛋白質(zhì)與水產(chǎn)生交互作用,且膳食纖維粒子被很好地嵌入所形成的蛋白質(zhì)空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中,使微觀結(jié)構(gòu)更為緊密,減少了大孔洞的形成[32]。但當(dāng)添加量超過10%時(shí),可能由于過多的膳食纖維聚集破壞蛋白質(zhì)凝膠,出現(xiàn)了較多孔洞和斷裂,影響魚糕的微觀結(jié)構(gòu)。Zhuang等[33]通過掃描電鏡圖像分析和拉曼光譜分析,研究了從甘蔗中提取的IDF對(duì)肌原纖維蛋白熱凝膠特性的影響。添加IDF可以穩(wěn)定水分相,并誘導(dǎo)形成一個(gè)致密且聚集良好的具有均勻水腔的三維凝膠網(wǎng)絡(luò),可以使膠原纖維蛋白的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更為致密,與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。

圖3 芹菜莖添加量對(duì)魚糕微觀結(jié)構(gòu)的影響(×5000)

3 結(jié)論

在金線魚魚糜中添加芹菜莖制備魚糕,芹菜莖可以降低魚糕的白度和pH,添加量為8%～12%可以顯著提高魚糕的凝膠強(qiáng)度和感官評(píng)分。芹菜莖的最佳添加量為10%,此時(shí)魚糕的凝膠強(qiáng)度和感官評(píng)分最高,魚糕微觀結(jié)構(gòu)觀察表明此時(shí)魚糕形成的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)致密。適量的芹菜莖的添加不僅可提高魚糕的凝膠強(qiáng)度,而且芹菜莖膳食纖維和微量元素也是對(duì)金線魚魚糕營(yíng)養(yǎng)的補(bǔ)充,從而可以提高魚糕的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。本研究為開發(fā)營(yíng)養(yǎng)與口感兼?zhèn)涞男滦汪~糕提供技術(shù)和理論參考。