3種魚糜蛋白質(zhì)特性及油炸特性比較

何 立 李細(xì)毛 胡冰悅 謝東飛 胡秀婷 羅舜菁

(1. 南昌大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西 南昌 330047；2. 江西煌上煌集團(tuán)食品股份有限公司，江西 南昌 330052)

魚糜是以新鮮魚肉為原料，經(jīng)漂洗、斬拌和擂潰等加工工序制備而成[1]。制備好的魚糜配以輔料、成型并經(jīng)水煮、油炸或干燥等加熱處理即可以獲得魚丸、魚豆腐和魚糕等魚糜制品[2]。其中，魚丸根據(jù)其加工方式可分為水煮魚丸和油炸魚丸。與水煮魚丸[3]不同，油炸魚丸的形狀外表類似豆泡，色澤金黃，內(nèi)部結(jié)構(gòu)疏松多孔具有高孔隙率的特點(diǎn)，其良好的吸汁性可賦予油炸魚丸爆汁的口感，適合用做煲湯、麻辣燙、火鍋及炒菜等烹飪方式的原料。

由于魚種類不同，其蛋白組成成分也不同，魚糜制品的理化性質(zhì)和食用品質(zhì)存在較大差異[4]。劉海梅等[5]發(fā)現(xiàn)鰱、鳙、草、鯽4種淡水魚的魚肉粗蛋白含量基本相同，但4種淡水魚肉的鹽溶性蛋白含量不同，導(dǎo)致4種魚糜的凝膠特性存在明顯差異。李斐斐等[6]以AA(等級(jí))魚糜、雜魚魚糜和帶魚魚糜為原料進(jìn)行加工處理，其中AA魚糜具有較好的凝膠強(qiáng)度和蒸煮品質(zhì)。尹貝貝等[7]發(fā)現(xiàn)紅三魚、丁魚和巴浪魚3種海水魚魚糜的凝膠強(qiáng)度及白度與魚糜蛋白質(zhì)含量趨勢(shì)一致。應(yīng)月等[8]發(fā)現(xiàn)魚肉種類與魚糜制品品質(zhì)存在內(nèi)在關(guān)聯(lián)。因此，不同魚種類的蛋白組分與比例存在差異，可能會(huì)引起油炸魚丸的食用品質(zhì)出現(xiàn)較大差異。然而，目前針對(duì)魚蛋白組成對(duì)油炸魚丸的理化性質(zhì)及食用品質(zhì)的影響還未見報(bào)道。

研究擬以草魚、鰱魚和巴沙魚為原料制備油炸魚丸，通過對(duì)比3種油炸魚丸的孔隙率、硬度、吸油量和吸水性等指標(biāo)，探討魚蛋白組成對(duì)油炸魚丸食用品質(zhì)的影響。此外，通過測(cè)定魚糜的流變學(xué)特性、起泡性、泡沫穩(wěn)定性、總蛋白含量及蛋白組成對(duì)其影響機(jī)制進(jìn)行探討，旨在明確魚糜蛋白組成與多孔結(jié)構(gòu)形成的關(guān)系，為后續(xù)改善廉價(jià)魚糜的油炸特性提供指導(dǎo)，以期為開發(fā)高品質(zhì)的油炸魚丸奠定理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

無骨巴沙魚、新鮮鰱魚、草魚：市售；

玉米油：中糧福臨門食品營(yíng)銷有限公司；

牛血清白蛋白、SDS-PAGE凝膠制備試劑盒、彩虹廣譜245蛋白Marker(11～245 kDa)、Bradford蛋白質(zhì)測(cè)定試劑盒：北京索萊寶科技有限公司；

其他試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.1.2 儀器與設(shè)備

數(shù)顯恒溫油浴鍋：HH-S型，金壇市成輝儀器廠；

自動(dòng)脂肪測(cè)定儀：SZC-101型，浙江賽德儀器設(shè)備有限公司；

高速破壁調(diào)理機(jī)：JYL-Y20型，九陽股份有限公司；

分析天平：EL104型，梅特勒—托利多儀器有限公司；

Plus質(zhì)地分析儀：TA-XT型，英國(guó)Stable公司；

高速分散機(jī)：T25 digital型，德國(guó)IKA公司；

電泳儀：Mini-Protean Tera Cell型，美國(guó)Bio-Rad公司；

流變儀：MCR-302型，奧地利Anton Paar公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 魚糜的制備 將鮮活的草魚、鰱魚和巴沙魚分別進(jìn)行原料預(yù)處理，采肉，漂洗，于斬拌機(jī)中空擂10 min(轉(zhuǎn)速1 200 r/min)，水分控制在(88.0±1.0)%，整個(gè)處理過程將溫度控制在4 ℃左右，并于4 ℃貯藏備用。

1.2.2 油炸魚丸的制備 將3種魚糜手工制備成魚丸(25.0 g)，并于(170±1) ℃的玉米油中油炸10 min，冷卻，濾去表面油脂。

1.2.3 硬度測(cè)定 根據(jù)Brannan等[9]的方法并適當(dāng)修改。將油炸魚丸切成1.0 cm×1.0 cm×1.0 cm小塊。測(cè)定參數(shù)：測(cè)前速率2.0 mm/s，測(cè)試速率1.0 mm/s，測(cè)后速率2.0 mm/s，兩次下壓間隔時(shí)間5 s，負(fù)載類型auto-0.05 N，下壓距離為樣品高度的40%，P/0.5R探頭；數(shù)據(jù)收集率200 pps，環(huán)境溫度(20±2) ℃。每個(gè)樣品進(jìn)行6次測(cè)量取平均值。

1.2.4 油脂含量測(cè)定 參照Zeng等[10]的方法制備樣品，采用索氏抽提法測(cè)定油脂含量。

1.2.5 吸水率測(cè)定 將油炸魚丸浸入沸水中蒸煮5 min，取出并用吸水紙將表面水分吸干，按式(1)計(jì)算油炸魚丸吸水率。

(1)

式中：

W——吸水率，%；

M1——油炸魚丸重量，g；

M2——油炸魚丸吸水后重量，g。

1.2.6 魚糜動(dòng)態(tài)流變學(xué)性質(zhì)測(cè)定 參照徐志杰等[11-12]的方法并適當(dāng)修改。準(zhǔn)確稱取2.0 g魚糜置于50 mm的平板上，載物臺(tái)與平板間距l(xiāng) mm。利用3-甲基硅油密封載物臺(tái)與平板之間的孔隙，防止魚糜水分蒸發(fā)，并于線性黏彈區(qū)范圍內(nèi)及振動(dòng)模式下進(jìn)行溫度掃描。設(shè)置振動(dòng)頻率1 Hz，應(yīng)變1%，以5 ℃/min的速度從20 ℃升溫至95 ℃，測(cè)定升溫過程中魚糜彈性模量G′和儲(chǔ)能模量G″的變化。每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定3次取平均值。

1.2.7 魚糜蛋白起泡性和泡沫穩(wěn)定性測(cè)定 參照Zhao等[13]的方法并做適當(dāng)修改。取200 mg魚糜加入至20 mL PBS(10 mmol/L，pH 7.0)中，采用高速分散機(jī)將魚糜混合液于15 000 r/min下分散2 min，迅速轉(zhuǎn)移至100 mL 量筒內(nèi)，分別于0，60 min記錄起泡體積，并按式(2)、式(3)計(jì)算魚糜的起泡性(FC)和泡沫穩(wěn)定性(FS)。

(2)

(3)

式中：

FC——起泡性，%；

FS——泡沫穩(wěn)定性，%；

V0——第0 min的起泡體積，mL;

V60——第60 min的起泡體積，mL。

1.2.8 總蛋白含量測(cè)定 參照GB 5009.5—2016中的凱氏定氮法。

1.2.9 SDS-PAGE凝膠電泳 參照Wang等[14]的方法。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析

使用SPSS 25.0軟件分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并采用單因素方差分析(Duncan檢驗(yàn))對(duì)均值進(jìn)行兩兩比較。置信區(qū)間為95%，使用Origin 2018、GraphPad Prism 8.0軟件繪圖。

2 結(jié)果與討論

2.1 草魚、鰱魚和巴沙魚魚丸的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

由圖1可知，草魚魚丸和鰱魚魚丸的組織結(jié)構(gòu)致密，孔隙率低。相比于前兩者，油炸巴沙魚魚丸的組織結(jié)構(gòu)更加疏松，孔隙率更大。魚糜在油炸過程中形成孔洞的原因可能是蛋白質(zhì)發(fā)生了聚集、分解和再聚集，進(jìn)而導(dǎo)致水分流失，形成孔洞結(jié)構(gòu)。

圖1 油炸魚丸內(nèi)部結(jié)構(gòu)

2.2 草魚、鰱魚和巴沙魚魚丸的硬度、吸油量和吸水率

由圖2(a)可知，油炸草魚、鰱魚、巴沙魚魚丸的硬度分別為4.72，3.54，1.05 N。油炸巴沙魚魚丸的硬度最低(P<0.05)，是由于巴沙魚魚糜在油炸過程中形成較大的孔洞結(jié)構(gòu)，降低了油炸魚丸的硬度。這與油炸魚丸孔洞結(jié)構(gòu)的趨勢(shì)相一致，說明油炸魚丸的硬度取決于油炸魚丸的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，其組織結(jié)構(gòu)越疏松，孔隙率越高，硬度越低。

字母不同表示差異顯著(P<0.05)

由圖2(b)可知，草魚、鰱魚、巴沙魚魚丸的吸油量分別為6.53，7.15，28.11 g/100 g，巴沙魚魚丸的吸油量顯著高于草魚魚丸和鰱魚魚丸(P<0.05)。這與油炸孔隙率結(jié)果一致，表明油炸魚丸的吸油量可能與其孔隙率的高低有關(guān)。相比于鰱魚魚丸和草魚魚丸，巴沙魚魚丸的多孔結(jié)構(gòu)為油脂提供了更多的吸附空間。周若昕[15]研究發(fā)現(xiàn)油條的含油量與其孔隙率呈正相關(guān)，孔洞較小的油條含油量比較低，添加全麥粉降低了油條的孔隙率，因而全麥油條的總含油量也低于傳統(tǒng)油條。

由圖2(c)可知，草魚魚丸、鰱魚魚丸和巴沙魚魚丸的吸水率分別為9.94%，9.48%，22.16%，巴沙魚魚丸的吸水率顯著高于草魚魚丸和鰱魚魚丸(P<0.05)。這與油炸魚丸的孔洞結(jié)構(gòu)趨勢(shì)相一致，表明油炸魚丸的吸水率與其孔隙率呈正相關(guān)，較高孔隙率為水分提供了更多的遷移通道和儲(chǔ)存空間。油炸魚丸的吸水性是吸引消費(fèi)者的主要食用品質(zhì)之一，良好的吸水性可賦予油炸魚丸爆汁口感。因此，相比于草魚魚丸和鰱魚魚丸，巴沙魚魚丸的食用品質(zhì)更佳。

2.3 草魚、鰱魚和巴沙魚魚糜的動(dòng)態(tài)流變學(xué)性質(zhì)

由圖3可知，當(dāng)掃描溫度為20～95 ℃時(shí)，魚糜的儲(chǔ)能模量G′始終高于耗能模量G″，說明3種魚糜凝膠均屬于彈性凝膠。3種魚糜在熱凝膠過程中，魚糜的儲(chǔ)能模量G′和耗能模量G″均隨溫度的升高呈先下降后上升的趨勢(shì)，且在50 ℃時(shí)達(dá)到最低值，說明魚糜的成膠溫度為50 ℃。此外，巴沙魚魚糜的G′和G″均高于草魚魚糜和鰱魚魚糜，說明巴沙魚魚糜的凝膠強(qiáng)度大于草魚魚糜和鰱魚魚糜。這與油炸魚丸內(nèi)部結(jié)構(gòu)的趨勢(shì)相一致，表明魚糜的凝膠性能可能是影響孔隙率的主要因素之一，即魚糜的凝膠強(qiáng)度越大，油炸魚丸的孔洞結(jié)構(gòu)越大。

圖3 溫度對(duì)巴沙魚、草魚和鰱魚3種魚糜動(dòng)態(tài)流變學(xué)特性的影響

2.4 草魚、鰱魚和巴沙魚魚糜的起泡性和泡沫穩(wěn)定性

由圖4可知，3種魚糜的起泡性分別為99.2%，130.0%，44.2%，泡沫穩(wěn)定性分別為63.0%，27.7%，82.0%。其中，巴沙魚魚糜的起泡性最低，但巴沙魚魚糜的泡沫穩(wěn)定性顯著高于草魚魚糜和鰱魚魚糜(P<0.05)。泡沫穩(wěn)定性結(jié)果與油炸魚丸孔洞結(jié)構(gòu)的趨勢(shì)相一致，說明泡沫穩(wěn)定性可能與油炸魚丸的孔隙率有關(guān)。油炸初期，魚糜形成許多小氣泡，隨著油炸的進(jìn)行，泡沫膨脹形成大泡，最終破裂形成大孔結(jié)構(gòu)，即泡沫穩(wěn)定性越強(qiáng)，魚糜在油炸過程中形成的泡沫越不易被破壞，油炸魚丸越容易形成組織結(jié)構(gòu)疏松的大孔結(jié)構(gòu)。

字母不同表示差異顯著(P<0.05)

2.5 總蛋白含量及蛋白組成分析

凝膠強(qiáng)度及泡沫穩(wěn)定性通常與肌原纖維蛋白含量有關(guān)[16-17]。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，3種魚糜的總蛋白含量分別為79.16，64.59，70.51 g/100 g，且3種魚糜的蛋白質(zhì)含量存在顯著性差異(P<0.05)，與油炸魚丸孔隙率和泡沫穩(wěn)定性的趨勢(shì)不一致。

由圖5可知，3種魚糜的蛋白分子種類和含量有較大差異。草魚魚糜蛋白中主要由C-蛋白、肌鈣蛋白、肌動(dòng)蛋白、原肌球蛋白和肌球蛋白輕鏈組成。鰱魚魚糜蛋白條帶中主要由肌鈣蛋白、肌動(dòng)蛋白、原肌球蛋白組成，而巴沙魚魚糜條帶主要由肌球蛋白重鏈、C-蛋白、肌鈣蛋白、肌動(dòng)蛋白、原肌球蛋白和肌球蛋白輕鏈組成。相較于草魚魚糜和鰱魚魚糜，巴沙魚魚糜蛋白條帶中肌球蛋白和肌動(dòng)蛋白的顏色最深，說明其含量較高。研究[18]表明，肌球蛋白和肌動(dòng)蛋白是魚糜形成凝膠的關(guān)鍵蛋白，與試驗(yàn)結(jié)果一致。肌球蛋白和肌動(dòng)蛋白可能是決定魚糜凝膠強(qiáng)度和泡沫穩(wěn)定性的關(guān)鍵蛋白，使巴沙魚魚糜的凝膠強(qiáng)度和泡沫穩(wěn)定性均為最高，其可能是影響魚糜油炸特性的關(guān)鍵因素之一。此外，3種魚糜的油炸特性不同也可能與蛋白結(jié)構(gòu)、溶解特性不同有關(guān)。

M為Maker；1為草魚魚糜；2為鰱魚魚糜；3為巴沙魚魚糜；MHC為肌球蛋白重鏈；MLC(1，2，3)為肌球蛋白輕鏈；AC為肌動(dòng)蛋白；TM為原肌球蛋白；TN為肌鈣蛋白；TNT為肌鈣蛋白T；TN I為肌鈣蛋白I；C protein為C蛋白

3 結(jié)論

以草魚、鰱魚和巴沙魚為原料制成魚糜，在170 ℃下進(jìn)行油炸，發(fā)現(xiàn)不同種類魚糜的油炸特性具有顯著差異(P<0.05)。3種魚糜制成的油炸魚丸中，巴沙魚魚丸的孔隙率和吸水率最高，硬度最低。動(dòng)態(tài)流變學(xué)和泡沫穩(wěn)定性分析表明，巴沙魚魚糜的凝膠強(qiáng)度和泡沫穩(wěn)定性優(yōu)于鰱魚魚糜和草魚魚糜。草魚魚糜的總蛋白質(zhì)含量最高，其次是巴沙魚魚糜，鰱魚魚糜最低。3種魚糜總蛋白含量與油炸魚丸孔隙率和泡沫穩(wěn)定性的趨勢(shì)并不一致。3種魚糜的蛋白分子種類和含量有較大差異，相較于草魚魚糜和鰱魚魚糜，巴沙魚魚糜蛋白條帶中肌球蛋白和肌動(dòng)蛋白的顏色最深，表明其含量較高。肌球蛋白和肌動(dòng)蛋白可能是決定魚糜凝膠強(qiáng)度和泡沫穩(wěn)定性的關(guān)鍵蛋白，使巴沙魚魚糜的凝膠強(qiáng)度和泡沫穩(wěn)定性均為最高，可能是影響魚糜油炸特性的關(guān)鍵因素之一。研究的不足之處在于未探討油炸工藝對(duì)魚糜油炸特性的影響，未來可進(jìn)一步研究漂洗方式、油炸溫度、油炸時(shí)間及外源添加物等對(duì)魚糜油炸特性的影響，進(jìn)而改善廉價(jià)魚糜的油炸特性。