體重對(duì)草魚魚肉魚糜特性的影響

譚小千，但 靜，李樹紅

（四川農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，四川雅安 625014）

草魚（Ctenopharyngodon idella），屬于鯉形目鯉科雅羅魚亞科草魚屬[1]，已經(jīng)在40多個(gè)國家內(nèi)被廣泛養(yǎng)殖，同時(shí)其作為四大家魚之一，也是我國主要的淡水養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)魚種，其2019年淡水養(yǎng)殖年產(chǎn)量位居全國第一位，達(dá)553.31萬t[2]。草魚不僅適應(yīng)能力強(qiáng)、生長快、產(chǎn)量高[3]，而且肉質(zhì)肥嫩、肉味鮮美、價(jià)格低廉，因此草魚已成為淡水魚加工的主要原料[4]。魚糜是經(jīng)采肉、絞碎、漂洗、噴淋、精濾和脫水等步驟形成的稠而富有黏性的魚肉漿[5]。以魚糜為原料加工的魚糜制品，風(fēng)味獨(dú)特、無刺骨、無腥味、保質(zhì)期長以及含有高度不飽和脂肪酸等特點(diǎn)，其年產(chǎn)量逐年增加，2019年的我國魚糜及其制品年產(chǎn)量高達(dá)139.40萬t[6]，前景廣闊。盡管魚糜的生產(chǎn)原料主要是海水魚，但是由于近年來過度捕撈以及環(huán)境污染等問題，以海水魚為原料的魚糜生產(chǎn)受到了一定程度的限制。而產(chǎn)量高、肉厚色白并且高蛋白低脂肪的淡水草魚已逐漸成為我國魚糜生產(chǎn)的另一種主要的原料來源[7-8]。

已有眾多研究表明魚類的耗氧率、耗氧量、吸收率和生長率等這些直接或間接地反映魚類新陳代謝的規(guī)律及其生理狀況的指標(biāo)與魚類體重顯著相關(guān)[9-13]。目前已有學(xué)者陸續(xù)從飼料營養(yǎng)的角度闡述了不同營養(yǎng)素水平對(duì)特定體重魚的品質(zhì)影響，如對(duì)體成分[14]、魚肉硬度[15]、貨架期[16]和持水性[17]等品質(zhì)的影響，然而對(duì)于同一適宜營養(yǎng)水平下，達(dá)到商品規(guī)格的不同魚體重與其肉質(zhì)及魚糜品質(zhì)的關(guān)系研究，尚十分有限。

優(yōu)質(zhì)魚糜是生產(chǎn)高品質(zhì)魚糜制品的基礎(chǔ)，同時(shí)魚糜制品的最主要質(zhì)構(gòu)特性——凝膠強(qiáng)度，決定著魚糜制品品質(zhì)的優(yōu)劣。在魚糜凝膠化過程中，鹽溶性的肌原纖維蛋白分子之間相互纏繞，巰基（Sulfhydryl，SH）被激活氧化成二硫鍵，產(chǎn)生架橋，形成凝膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使得凝膠結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定[18-19]。而衡量魚糜品質(zhì)的指標(biāo)包括鹽溶性蛋白含量、魚糜白度、Ca2+-ATPase活性、總巰基（total sulfhydryl，TSH）含量、凝膠強(qiáng)度等質(zhì)構(gòu)特性等[10，20-21]。因此，本文首先對(duì)不同商品規(guī)格草魚加工的魚糜品質(zhì)進(jìn)行了對(duì)比研究，以期為后續(xù)選擇適宜生產(chǎn)草魚魚糜的原料魚規(guī)格提供科學(xué)依據(jù)，進(jìn)而有助于提高并保持穩(wěn)定的魚糜產(chǎn)品的品質(zhì)。

1 材料和方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 試驗(yàn)材料

采購自雅安市農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)的鮮活健康的雄性草魚（均來自同一養(yǎng)殖場(chǎng)，飼喂方式及飼料營養(yǎng)水平相同），將其按體重分為 1 000 g±100 g（A組）、1 500 g±150 g（B組）及 2 000 g±200 g（C 組），每個(gè)體重組各10尾魚。置于冰塊上運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室。

1.1.2 試驗(yàn)試劑

蛋白濃度測(cè)定試劑盒、Ca2+-ATPase測(cè)定試劑盒，南京建成生物工程研究所；三羥甲基氨基甲烷（Tris），天津科密歐化學(xué)試劑有限公司；乙二胺四乙酸二鈉（Na2EDTA）、尿素，成都科龍化工有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

Scientz-IID超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)，蘇州江東精密儀器有限公司；Varioskan全波長熒光/比色掃描讀數(shù)儀、B4i-BR4i Jouan大容量高速冷凍離心機(jī)，美國Thermo Scientific公司；PHS-320酸度計(jì)，上海雷磁儀器廠；TA-XTPlus質(zhì)構(gòu)儀，英國Stable Micro system公司；V-1100可見分光光度計(jì)，上海美譜達(dá)儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 魚糜制備

采肉：將魚去鱗、去頭、內(nèi)臟及黑膜后沖凈血水，于孔徑3 mm的滾筒擠壓式采肉機(jī)一次性采肉，利用公式得出其采肉率。

其中，W為采肉率，%；M為采肉后獲得碎肉重，g；M0為采肉前原料魚重，mg。

漂洗：取魚肉糜加入5倍體積的冷卻去離子水（0℃～4 ℃），緩慢攪拌 10 min，靜置 5 min，充分沉淀魚肉糜，傾去漂洗液。進(jìn)行兩次漂洗后，用0.15% NaCl溶液漂洗，操作同前。離心脫水：8800g，15min。

以上操作均在4℃下進(jìn)行。

1.3.2 白度的測(cè)定

基本參考陳秀華等[9]方法。用TCP2全自動(dòng)測(cè)色色差機(jī)測(cè)定成型為直徑10 mm，厚度2 mm的圓柱狀的魚肉糜，漂洗前后的色度指標(biāo)均要測(cè)定并重復(fù)5次。白度計(jì)算公式如下[10]：

其中，W2為魚糜白度；L*為魚糜的亮度；a*為魚糜的紅度；b*為魚糜的黃度。

1.3.3 魚糜鹽溶性蛋白的測(cè)定

取一定質(zhì)量的魚糜按照張靜雅[22]的方法制備待測(cè)樣品，之后采用考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定鹽溶性蛋白的含量。鹽溶性蛋白含量的計(jì)算公式如下：

其中，W3為鹽溶性蛋白含量，mg/g；C為蛋白濃度，mg/g；m1為魚糜質(zhì)量，mg。

1.3.4 魚糜Ca2+-ATPase活性的測(cè)定

測(cè)定Ca2+-ATPase的活性基本參考S.Benjakul等[23]的方法，且略作改動(dòng)，按南京建成公司的試劑盒進(jìn)行測(cè)定。

其中，A 為 Ca2+-ATPase活性，U/mg；S1為樣品OD值；S2為對(duì)照OD值；S3為標(biāo)準(zhǔn)OD值；S4為空白OD值；C1為待測(cè)樣品蛋白濃度。

1.3.5 魚糜總巰基（total sulfhydryl，TSH）含量的測(cè)定

測(cè)定肌動(dòng)球蛋白的總巰基含量基本參考S.Benjakul等[23]的方法。

其中，T1為TSH摩爾濃度，mol/L；T2為TSH含量，μmol/L；A412為412 nm波長處的吸光值；n為稀釋倍數(shù)，11；ε為摩爾吸光系數(shù)，13 600[L/（mol·cm）]；ρ為蛋白濃度質(zhì)量，mg/mL。

1.3.6 魚糜凝膠的制備和凝膠強(qiáng)度的測(cè)定

基本參考標(biāo)準(zhǔn)SCT 3702-2014《冷凍魚糜》制備并測(cè)定魚糜凝膠強(qiáng)度，即測(cè)試各組魚糜凝膠的破斷力和凹陷深度。采用TA-XTPlus質(zhì)構(gòu)儀分析魚糜凝膠結(jié)構(gòu)。測(cè)試條件：P/36R探頭，采用TPA模式，壓縮程度50%，觸發(fā)力5.0 g，停留時(shí)間間隔5 s，測(cè)試速度60 mm/min，數(shù)據(jù)采集率200 pps。每組分別取樣重復(fù)測(cè)定10次。

其中，G為魚糜凝膠強(qiáng)度，g·cm；N為魚糜凝膠的破斷力，g；D為凹陷深度，cm。在二段加熱冷卻后，置于4℃存放備用。

1.3.7 TPA模式的質(zhì)構(gòu)分析

采用TA-XTPlus質(zhì)構(gòu)儀分析魚糜凝膠結(jié)構(gòu)。取制作好的魚糜凝膠在室溫放置2 h，之后將其切成25 mm長的均一圓柱小段。測(cè)試條件：P/36R探頭，采用TPA模式，壓縮程度50%，停留時(shí)間間隔5 s，測(cè)試速度60 mm/min，數(shù)據(jù)采集率200 pps。

1.4 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

采用數(shù)據(jù)處理軟件SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)分析實(shí)驗(yàn)中所得數(shù)據(jù)，求得各指標(biāo)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差，采用One-Way ANOVA法進(jìn)行差異顯著性分析。其中P＞0.05表示差異不顯著，P＜0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與討論

2.1 體重對(duì)采肉率和魚糜白度的影響

在對(duì)魚類的經(jīng)濟(jì)性狀和品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，采肉率是重要的指標(biāo)之一，它不僅一定程度決定了生產(chǎn)性能，也影響著魚糜生產(chǎn)成本的核算[24]。魚體質(zhì)量、魚體長度、魚體高度及魚體厚度都會(huì)對(duì)采肉率產(chǎn)生重要的影響[25]。目前市場(chǎng)上受到養(yǎng)殖成本及貯銷的限制，商品規(guī)格草魚體重通常在1 000～2 000 g之間，因此，本研究主要針對(duì)此商品規(guī)格的草魚進(jìn)行體重與采肉率關(guān)系的初步探究，結(jié)果如表1所示，B組和C組草魚的采肉率顯著（P＜0.05）高于A組，且該兩組間采肉率差異不顯著（P＞0.05）。因此看出高體重組更適合用于魚糜的制備。該結(jié)果可能也與魚體重大、魚肉肥滿，因而采肉率高有關(guān)。

魚肉有紅肉白肉之分，白肉尤其以鹽溶性的肌原纖維蛋白為主，即構(gòu)成魚糜的主要成分，因此白度是衡量魚糜及魚糜制品的一項(xiàng)重要指標(biāo)[26]。本研究中，漂洗前，A組和C組體重草魚魚肉糜的白度如表1所示均顯著高于B組（P＜0.05），而漂洗后，僅C組白度顯著高于B組（P＜0.05）。高檔魚糜制品，要求肉色潔白，凝膠強(qiáng)度和彈性高，因此通常采用白肉加工魚糜。試驗(yàn)中體重最高組C組加工的魚糜，漂洗后的色澤更潔白，由此可以推測(cè)高體重的草魚其白肉含量高，漂洗除去水溶性色素成分后，該特點(diǎn)更加突出，因此更利于生產(chǎn)品質(zhì)優(yōu)良的魚糜制品。

表1 體重對(duì)草魚肌肉采肉率、魚肉糜白度的影響（n=10）Table 1 Effects of body weight on muscle intake rate,surmis whiteness %

2.2 體重對(duì)草魚魚糜肌動(dòng)球蛋白穩(wěn)定性和凝膠強(qiáng)度的影響

在魚糜凝膠形成過程中，鹽溶性肌原纖維蛋白中含有的肌球蛋白起著關(guān)鍵性作用[27]。肌球蛋白是形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的主要成分[28-29]，E.Foegeding等[30]的研究也證明了這一結(jié)論。因此，魚糜中鹽溶性的肌原纖維蛋白含量越高越有利于形成凝膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使得最終的魚糜制品獲得更優(yōu)良的質(zhì)構(gòu)品質(zhì)。另一方面，在魚糜凝膠制品生產(chǎn)的加熱過程中，蛋白中巰基會(huì)氧化交聯(lián)成二硫鍵，使活性區(qū)域構(gòu)象改變，從而導(dǎo)致Ca2+-ATPase活性降低[31-32]，Ca2+-ATPase內(nèi)部的巰基暴露后也會(huì)氧化交聯(lián)形成二硫鍵，促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成。因此Ca2+-ATPase活性、總巰基是評(píng)價(jià)魚糜及其凝結(jié)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的典型指標(biāo)。本研究中，3個(gè)體重組的鹽溶性蛋白含量、Ca2+-ATPase活性、總巰基含量及魚糜凝膠強(qiáng)度如表2所示。其中，盡管3組間鹽溶性蛋白含量的差異并不顯著（P＞0.05），但趨勢(shì)上，C組最高且，B組與之接近，A組最低，這種差異不顯著現(xiàn)象也可能與試驗(yàn)過程中許多代謝性蛋白質(zhì)和內(nèi)、外源蛋白酶對(duì)其存在不同程度降解有關(guān)[33]。C組與B組的總巰基含量接近且均顯著高于A組（P＜0.05），C組的Ca2+-ATPase活性和凝膠強(qiáng)度則顯著優(yōu)于B組和A組。因此推測(cè)，體重大的魚其自身Ca2+-ATPase活性和總巰基含量比較高或者是其肌動(dòng)球蛋白的穩(wěn)定性更高。

魚糜凝膠的強(qiáng)度和彈性質(zhì)構(gòu)品質(zhì)是魚糜制品的生命所在，直接影響到魚糜的商品價(jià)值，所以凝膠強(qiáng)度通常作為評(píng)定魚糜等級(jí)的決定性指標(biāo)[34]。盡管表2中B組和C組的總巰基含量差異不顯著（P＞0.05），但從Ca2+-ATPase活性結(jié)果分析，B組Ca2+-ATPase活性顯著低于C組，即形成魚糜凝膠的關(guān)鍵蛋白——肌原纖維蛋白穩(wěn)定性遜色于C組。這也是導(dǎo)致B組凝膠強(qiáng)度顯著低于C組的可能原因之一。綜上，可見C組規(guī)格的草魚魚糜其凝膠強(qiáng)度更高，C組體重草魚更適合作為生產(chǎn)魚糜或魚糜制品的原料。

表2 體重對(duì)草魚魚糜肌動(dòng)球蛋白穩(wěn)定性和凝膠強(qiáng)度的影響（n=10）Table 2 The effect of body weight on the stability and gel strength of actomyosin in grass carp surimi

2.3 體重對(duì)魚糜制品質(zhì)構(gòu)特性的影響

TPA模式的質(zhì)構(gòu)分析中包含的要素——膠黏性、硬度、彈性、內(nèi)聚性、咀嚼性及回復(fù)性等，是對(duì)魚糜凝膠質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)主要的參考依據(jù)[35-37]。硬度是食品達(dá)到一定形變所需要的力，彈性反映的是外力作用時(shí)變形及去力后的恢復(fù)程度，回復(fù)性可以反映魚肉在受壓狀態(tài)下快速恢復(fù)變形的能力，內(nèi)聚性體現(xiàn)了組成產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的內(nèi)部鍵力的大小[38]，膠黏性和咀嚼性是硬度、彈性、內(nèi)聚性等的綜合結(jié)果。本研究對(duì)A組、B組、C組草魚魚糜凝膠進(jìn)行TPA質(zhì)構(gòu)特性測(cè)試，結(jié)果如表3所示，3個(gè)體重的硬度、內(nèi)聚性和回復(fù)性基本上都隨體重的增大而增大，但三者差異均不顯著（P＞0.05），B組和C組的彈性顯著高于A組（P＜0.05），C組的膠黏性和咀嚼性顯著高于A組和B組（P＜0.05）。本研究中C組的TPA質(zhì)構(gòu)特性表現(xiàn)出突出的優(yōu)勢(shì)，這與前述的C組魚糜其他品質(zhì)指標(biāo)結(jié)果表現(xiàn)的特性相吻合。

表3 體重對(duì)魚糜制品質(zhì)構(gòu)特性的影響（n=10）Table 3 Effect of body weight on surimi products texture property

綜合本文各魚糜品質(zhì)指標(biāo)的分析，發(fā)現(xiàn)體重越大的草魚加工的魚糜品質(zhì)會(huì)更好。這種特性應(yīng)該與不同體重草魚其本身的組織學(xué)特性、化學(xué)成分組成及物理特性有關(guān)。有文獻(xiàn)表明，體重大的草魚其肌纖維直徑大，肌肉更緊實(shí)[39]，本實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)前期研究也發(fā)現(xiàn)C組體重的草魚的粗蛋白含量明顯高于B組和C組，而水分含量則正相反；而且肌肉本身pH值，C 組（2 000 g±200 g）也是明顯高于 B 組（1 500 g±150 g）和 A 組（1 000 g±100 g）[40]，肌肉 pH，越高越接近中性，則越有利于魚糜凝膠的形成。這也與本文中C組魚糜凝膠強(qiáng)度最高的結(jié)果相對(duì)應(yīng)。

3 結(jié)論

為初步探究同一營養(yǎng)水平下，達(dá)到不同商品規(guī)格的草魚體重（1 000 g±100 g、1 500 g±150 g、2 000 g±200 g）與采肉率、魚糜及魚糜凝膠特性之間的關(guān)系，本文對(duì)影響魚糜及魚糜凝膠品質(zhì)的典型指標(biāo)進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)體重越大的草魚，其采肉率越高，魚糜及其凝膠品質(zhì)會(huì)更好這一特性，并結(jié)合經(jīng)濟(jì)性狀確定C組（2 000 g±200 g）草魚最適合作為魚糜及其制品的生產(chǎn)原料。試驗(yàn)結(jié)果對(duì)于草魚魚糜制品的生產(chǎn)實(shí)踐具有一定的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。