馬鈴薯微納米纖維在魚(yú)糜保鮮中的作用研究

黃利華

(廣州城市職業(yè)學(xué)院 食品系，廣東 廣州 510405)

魚(yú)糜是將魚(yú)肉切碎后斬拌，加入食鹽和其他輔料等進(jìn)行反復(fù)擂潰，成粘稠的魚(yú)肉糊再成型后加熱，變成具有彈性的凝膠體，是魚(yú)丸、魚(yú)糕、魚(yú)香腸等水產(chǎn)食品的主要原料。魚(yú)肉中含有大量蛋白氮、非蛋白氮及內(nèi)源酶，極易受到微生物污染造成腐敗變質(zhì)[1-2]。魚(yú)糜目前多采用低溫冷凍保藏來(lái)延長(zhǎng)其貨架期，雖然低溫條件能夠有效抑制微生物的繁殖、保持酶的活性，但魚(yú)糜品質(zhì)仍會(huì)發(fā)生劣變，如保水性、色澤及質(zhì)構(gòu)特性等變化[3]。特別是冷凍過(guò)程中形成的冰晶微粒將導(dǎo)致魚(yú)糜中的汁液流失，進(jìn)一步降低了魚(yú)糜產(chǎn)品的品質(zhì)。另外，解凍是冷凍的逆過(guò)程，解凍過(guò)程使魚(yú)糜中的汁液再次流失，導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)成分減少、口感變差，所以減小冷凍和解凍過(guò)程中微冰晶對(duì)魚(yú)糜肉質(zhì)的損傷，是提高魚(yú)糜品質(zhì)的重要途經(jīng)之一[4-5]。

馬鈴薯纖維是一種天然的膳食纖維，具有降血脂、降血糖等功效[6-7]。在食品加工領(lǐng)域，將馬鈴薯纖維添加到面團(tuán)中，可顯著提高面團(tuán)的食用品質(zhì)，使蒸饅頭或烘焙面包具有更好的彈性和咀嚼性；將馬鈴薯纖維添加到肉糜中，可使肉糜具有更好的彈性和持水性。馬鈴薯纖維用于魚(yú)糜中可顯著提高魚(yú)糜的持水能力和持油能力，提升油/水混合物的穩(wěn)定性。本項(xiàng)目采用超微粉碎技術(shù)將馬鈴薯纖維制備成微納米粒徑，研究納米纖維對(duì)魚(yú)糜品質(zhì)的影響，進(jìn)一步延長(zhǎng)魚(yú)糜的貨架期，為高值化加工利用魚(yú)糜提供參考。

一、材料與方法

(一)實(shí)驗(yàn)儀器和材料

T25型均質(zhì)機(jī)，德國(guó)IKA公司；TA-XT Plus質(zhì)構(gòu)儀，英國(guó)SMS公司；Kjeltec TM2300型蛋白自動(dòng)分析儀，丹麥FOSS公司；Agilent 1100液相色譜儀，美國(guó)Agilent公司。

總蛋白質(zhì)測(cè)定試劑盒(考馬斯亮藍(lán)法)、微量總巰基測(cè)試盒、蛋白質(zhì)羰基含量測(cè)試盒均購(gòu)自國(guó)藥生物公司；其他常規(guī)試劑均為分析純。

(二)馬鈴薯納米纖維制備

用去離子水按料液比1∶10稀釋馬鈴薯渣(pH 5.0)，加入纖維素酶后混勻酶解3h，100℃鈍酶10min，冷卻至室溫調(diào)節(jié)pH值至6.5。然后，加入α-淀粉酶在90℃高溫下浸泡1h，鈍酶后加入木瓜蛋白酶，加熱鈍酶后真空抽濾得到沉淀，干燥處理后得到馬鈴薯渣膳食纖維。將10g馬鈴薯粉末溶于去離子水中，80℃水浴加熱10min。用均質(zhì)機(jī)(20000 r/min)對(duì)溶液進(jìn)行均質(zhì)起泡2min，冷凍干燥后制得馬鈴薯微納米纖維。

(三)樣品處理

將馬鮫魚(yú)肉攪碎成肉糜，添加0.5 wt%的食鹽，攪拌均勻。將魚(yú)糜分為3份，添加馬鈴薯微納米纖維的量分別為0，0.5 wt %，1.0 wt %，將魚(yú)糜樣品攪拌均勻后放置于-2℃的冰柜中，在第0，1，5，10，15和30天分別取出一定量的樣品進(jìn)行檢測(cè)。

(四)質(zhì)構(gòu)特性的測(cè)量

參考黃卉等[7]的方法，略作改動(dòng)。將魚(yú)糜切成3.0cm×3.0cm×1.0cm大小的魚(yú)餅，放置在質(zhì)構(gòu)儀測(cè)量臺(tái)上，選擇P10平底圓柱形探頭在TPA模式下進(jìn)行樣品測(cè)定，平行測(cè)定6次。TPA模式測(cè)定參數(shù)：測(cè)試速度0.5mm/s，觸發(fā)點(diǎn)負(fù)荷為5.0g，測(cè)試距離為5mm。測(cè)定的質(zhì)構(gòu)參數(shù)包括硬度、彈性、粘性、內(nèi)聚力、咀嚼性。

(五)色度值的測(cè)量

采用CR-600型全自動(dòng)色差計(jì)對(duì)不同貯藏期的馬鮫魚(yú)糜進(jìn)行色差測(cè)定。測(cè)定的參數(shù)主要包括亮度值(Lightness，L*)、紅度值(Redness，a*)和黃度值(Yellowness，b*)。每個(gè)樣品測(cè)量6次。

(六)硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid，TBA)值

參考Chaijan等[8]方法略作修改。準(zhǔn)確稱取5.00g魚(yú)肉，加入7.5%三氯乙酸溶液(含 0.1%EDTANa2)25mL，振搖30min后用雙層濾紙過(guò)濾，取5mL上清液加入等體積0.02mol/L TBA溶液，沸水浴加熱40min后冷卻至室溫，加入5mL三氯甲烷充分振搖后靜置，測(cè)定上清液在532nm處的吸光度，同時(shí)做試劑空白實(shí)驗(yàn)。選用不同濃度的1,1,3,3-四乙氧基丙烷溶液按測(cè)定步驟操作，測(cè)得光密度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，以丙二醛的含量表征TBA值。

(七)揮發(fā)性鹽基氮(total volatile base nitrogen, TVB-N)值

按照GB 5009.228-2016《食品中揮發(fā)性鹽基氮的測(cè)定》方法進(jìn)行測(cè)定。

(八)解凍損失率和蒸煮損失率的測(cè)定

參考劉歡等[9]的方法，先稱取凍結(jié)的魚(yú)糜質(zhì)量，記為m1，然后將其放入高溫蒸煮袋中，解凍完成后將袋中的汁液倒掉，用濾紙吸干魚(yú)體表面水分，再次稱取其質(zhì)量，記為m2。每組樣品平行測(cè)定3次。解凍損失率按式(1)進(jìn)行計(jì)算：

解凍損失率=(m1-m2)/m1×100%

(1)

參考程天賦等[10]的方法，從各魚(yú)糜樣品中稱取(40±5)g肉樣，記為m3，放入高溫蒸煮袋中并標(biāo)記組號(hào)，采用75℃水浴加熱30min，取出置于室溫下自然冷卻，用濾紙將魚(yú)糜樣品表面水分吸干，稱其質(zhì)量，記為m4。每組樣品平行測(cè)定3次。蒸煮損失率按式(2)進(jìn)行計(jì)算：

蒸煮損失率=(m3-m4)/m3×100%

(2)

(九)數(shù)據(jù)分析與統(tǒng)計(jì)

使用SPSS Statistics Version 19軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析(One-way ANOVA)，組內(nèi)顯著性差異采用Duncan氏多重比較，P<0.05表示差異顯著。各組數(shù)據(jù)均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(means±SD)表示。

二、結(jié)果與討論

(一)馬鈴薯微納米纖維對(duì)魚(yú)糜質(zhì)構(gòu)特性的影響

魚(yú)糜的質(zhì)構(gòu)特性是反映其物性的重要指標(biāo)，間接反映原料的組織形態(tài)的變化。如表1所示，不添加馬鈴薯微納米纖維的魚(yú)糜硬度值為163g、彈性為2.55mm、咀嚼性為3.16mJ，添加馬鈴薯微納米纖維的魚(yú)糜硬度和咀嚼性稍微升高。將魚(yú)糜放置于-2℃冷藏后，魚(yú)糜的硬度、彈性、內(nèi)聚性、咀嚼性和膠著性隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，都出現(xiàn)整體逐漸下降的趨勢(shì)。將0.5wt%和1.0wt%的馬鈴薯微納米纖維添加到魚(yú)糜中，雖然各個(gè)質(zhì)構(gòu)特性指標(biāo)整體也呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，但下降幅度小，趨勢(shì)比較平緩。所以，馬鈴薯微納米纖維對(duì)于維持魚(yú)糜制品的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性具有一定的促進(jìn)作用。

表1 冰藏期間馬鮫魚(yú)魚(yú)糜質(zhì)構(gòu)的變化

(二)馬鈴薯微納米纖維對(duì)魚(yú)糜色度值的影響

色差的變化是反映魚(yú)糜新鮮度較為直觀的指標(biāo)之一，魚(yú)糜的顏色主要與肉質(zhì)中肌纖維蛋白的腐敗和脂質(zhì)的氧化程度有關(guān)。色度儀測(cè)量亮度值(L*)、紅度值(a*)、黃度值(b*)，亮度值表示整體的顏色亮度。如表2所示，0d時(shí)新鮮魚(yú)糜的亮度值最高，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，其亮度值顯著下降(p<0.05)，可能與低溫條件下魚(yú)肉中肌纖維蛋白的冷凍變性、脂肪氧化褐變等因素有關(guān)。魚(yú)糜中添加馬鈴薯微納米纖維后，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，其亮度值緩慢下降，其第5d到15d 的亮度值沒(méi)有顯著性差異(p>0.05)。

表2 冰藏期間馬鮫魚(yú)魚(yú)糜亮度值(L*)的變化

魚(yú)肉中的脂肪在貯藏時(shí)容易氧化，脂肪的初級(jí)氧化產(chǎn)物中的過(guò)氧化物與硫代巴比妥酸試劑反應(yīng)生成丙二醛和紅色化合物，其顏色的深淺反映氧化程度的高低，TBA值已被廣泛用于評(píng)價(jià)魚(yú)肉的脂質(zhì)氧化的程度。如圖1所示，馬鮫魚(yú)魚(yú)糜的TBA值隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而升高，而隨著馬鈴薯微納米纖維添加量的增加，TBA值的增幅下降，15d以內(nèi)的TBA值沒(méi)有顯著差異(p>0.05)。

圖1 冰藏期間馬鮫魚(yú)魚(yú)糜TBA值的變化

魚(yú)肉中蛋白質(zhì)及非蛋白含氮化合物在內(nèi)源酶和微生物作用下，逐步降解為三甲胺、二甲胺和氨等堿性含氮化合物，分解產(chǎn)物的數(shù)量即揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)，可用來(lái)表征魚(yú)肉的新鮮度。GB 2733-2015《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)鮮、凍動(dòng)物性水產(chǎn)品》中規(guī)定了30mg/100g的安全食用標(biāo)準(zhǔn)。如圖2所示，魚(yú)肉肉糜起始時(shí)的TVB-N值較低，為(7.43±0.16)mg/100g。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，TVB-N值呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，魚(yú)糜的新鮮度下降。沒(méi)有添加馬鈴薯微納米纖維的魚(yú)糜在第10d時(shí)TVB-N值已經(jīng)接近30mg/100g，而添加了0.5wt%馬鈴薯微納米纖維的魚(yú)糜在第15d時(shí)TVB-N值在20.69±1.73mg/100g，添加1.0wt%馬鈴薯微納米纖維的魚(yú)糜在第30d時(shí)TVB-N值在28.75±1.28mg/100g。

圖2 冰藏期間馬鮫魚(yú)魚(yú)糜TVB-N值的變化

魚(yú)肉組織在凍融過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致汁液流失，而魚(yú)糜解凍損失和蒸煮損失是反映魚(yú)糜品質(zhì)的重要參考指標(biāo)。添加馬鈴薯微納米纖維對(duì)馬鮫魚(yú)魚(yú)糜解凍損失和蒸煮損失的影響如表3所示。添加不同量的馬鈴薯微納米纖維，其解凍損失率和蒸煮損失率均有顯著性的差異(p<0.05)。隨著馬鈴薯微納米纖維添加量的增加，解凍損失和蒸煮損失在相同貯藏時(shí)間內(nèi)都有下降(p<0.05)。結(jié)果表明，馬鈴薯微納米纖維有利于肌肉組織吸收冰晶融化的水以減少汁液流失。隨著馬鈴薯微納米纖維添加量的增加，解凍損失率降低。高溫使魚(yú)肉中的肌原纖維蛋白變性，形成穩(wěn)定的交連結(jié)構(gòu)，蒸煮過(guò)程中失水率增加，馬鈴薯微納米纖維可以使魚(yú)肉的持水性更加穩(wěn)定。

表3 不同馬鈴薯微納米纖維對(duì)魚(yú)糜解凍損失率和蒸煮損失率的影響

三、結(jié)論

本文主要研究不同的馬鈴薯微納米纖維添加量對(duì)馬鮫魚(yú)魚(yú)糜質(zhì)構(gòu)特性、色度值、TBA值、TVB-N值、解凍損失率和蒸煮損失率的影響。研究結(jié)果顯示隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，添加馬鈴薯微納米纖維的魚(yú)糜與未添加組相比，魚(yú)糜硬度值和咀嚼性上升，彈性和內(nèi)聚性無(wú)明顯變化，膠著性下降。添加馬鈴薯微納米纖維的魚(yú)糜使魚(yú)糜30d亮度值下降13.95%，顯著小于未添加馬鈴薯微納米纖維的魚(yú)糜的亮度值，其色澤變化更加穩(wěn)定。添加馬鈴薯微納米纖維的TBA值、TVB-N值、解凍損失率和蒸煮損失率的指標(biāo)都顯著優(yōu)于未添加馬鈴薯微納米纖維的魚(yú)糜(p<0.05)。因此，添加馬鈴薯微納米纖維有利于延長(zhǎng)馬鮫魚(yú)魚(yú)糜的貨架期，提高其應(yīng)用特性。