漂洗前后四大家魚魚糜品質的變化

吳潤鋒，趙 利，袁美蘭，蘇 偉，陳麗麗，溫慧芳，王小城

漂洗前后四大家魚魚糜品質的變化

吳潤鋒，趙 利*，袁美蘭，蘇 偉，陳麗麗，溫慧芳，王小城

（江西科技師范大學生命科學學院，國家淡水魚加工技術研發分中心（南昌），江西 南昌 330013）

以鮮活四大家魚為原料，結合魚糜工業漂洗方法，對四大家魚魚糜漂洗前后的組織蛋白酶B、H、L的活性及pH值、凝膠強度、折疊柔韌性、持水性能和白度值進行研究。結果表明：四大家魚魚糜經過漂洗后，魚糜質量得到了顯著改善，其凝膠強度、折疊柔韌性、持水性能以及白度值均顯著上升；而組織蛋白酶B、H、L活性均顯著下降，其中組織蛋白酶H幾乎被完全漂洗去除，組織蛋白酶B、L的殘留率較大，四大家魚凝膠強度及持水性大小順序依次均為：青魚＞鰱魚＞鳙魚＞草魚。

四大家魚；漂洗；魚糜品質；組織蛋白酶

目前，我國已成為世界上漁業養殖產量最大的國家，其中淡水魚養殖產量占世界2/3以上[1]。現在我國約養殖有700多種淡水魚類，其中約50種為經濟類魚，常見的魚種有青、草、鰱、鳙、鯉、鯽等，而青、草、鰱、鳙作為四大家魚，其產量超過淡水養殖總產量的70%[2]。目前，發達國家的水產品加工率在80%以上，而我國水產品加工率還不到30%，其中淡水魚的加工率更是不足10%[3]。而根據2012年聯合國糧食及農業組織（Food and Agriculture Organization，FAO）的統計數據，我國4種主要淡水魚青、草、鰱、鳙的養殖規模超過了世界第一大冷凍生魚糜原料魚種——阿拉斯加狹鱈的捕獲量，已經具有大規模產業化的基本條件。但是我國產量極高的這幾種淡水魚，目前在加工中還存在一些亟待解決的問題，例如由于蛋白質凝膠性能較差，加工過程中組織蛋白酶活性高，魚體中骨刺較多等原因，導致魚肉品質不佳，在加工過程中利用率極低[4]。

隨著淡水魚養殖產量的提高和種類的增多，以淡水魚作為魚糜原料成為一種提升淡水魚價值的有效途徑。劉歡等[5]研究認為，鰱魚可作為魚糜生產的合格原料，其主要優點在于白度較好、口感佳，但其可食用部分中含有大量骨刺，導致較難加工成魚塊，從而降低魚肉的利用率。淡水魚與海水魚的魚肉性質有所不同，雖然淡水魚沒有優良的凝膠能力和蛋白質抗凍藏性，但是能夠適應于魚糜凝膠的加工條件[6]。由于淡水魚肌原纖維蛋白具有熱穩定性，因此淡水魚糜的凝膠化需要更長時間和較高溫度[7]。在淡水魚糜加工過程中，由于魚體含有一定的組織蛋白酶，隨著溫度的變化，魚體內源性組織蛋白酶易被激活，容易導致凝膠劣化。凝膠劣化一般由內源性熱穩定性蛋白酶對肌球蛋白的迅速降解造成，組織蛋白酶在凝膠劣化過程起著主要作用[5,8]，這也是造成淡水魚魚糜品質不如海水魚的一個主要因素。為了改善魚糜品質，加工時通常要對魚糜進行漂洗，但漂洗并不能將組織蛋白酶完全去除。目前工業上常用的漂洗方法為3次漂洗法，即先進行兩次清水，再進行一次低鹽水（一般為質量濃度為0.15 g/100 mL）漂洗。清水可以將魚糜中的血、色素等顏色較暗的物質以及部分可溶物去除，鹽水則有利于魚糜脫水，3次漂洗法有利于企業成本控制和資源節約。本實驗以新鮮四大家魚為原料，采用魚糜實際生產中常用的漂洗方法，對漂洗前后四大家魚魚糜中內源組織蛋白酶B、H、L的殘留以及幾個重要的理化指標進行分析，比較漂洗前后四大家魚魚糜品質的變化。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

青魚、草魚、鰱魚、鳙魚均為活魚，購自南昌市下羅菜市場，體質量800～1 500 g，用鐵棒擊暈后30 min內冰儲運至實驗室。直徑11 cm的定性濾紙，購自杭州特種紙業有限公司。

芐氧羰基-精氨酰-精氨酰-酰胺-甲基香豆素（Z-Arg-Arg-AMC）、芐氧羰基-苯丙氨酰-精氨酰-酰胺-甲基香豆素（Z-Phe-Arg-AMC）、聚環氧乙烷23月桂醚（Brij35）、酰氨甲基香豆素（7-amino-4-methylcoumarin，AMC） 美國Sigma公司；二甲基亞砜 北京Solarbio公司；乙酸鈉為分析純 天津大茂化學試劑廠；磷酸二氫鉀 汕頭西隴化工。

1.2 儀器與設備

TJ12-H型絞肉機 廣東恒聯食品機械有限公司；JJ1000型精密電子天平 常熟雙杰儀器廠；RW 20型懸臂攪拌器、T25 basic型分散機 德國IKA公司；Vortex-Genie 2型渦旋振蕩器 美國Scientific Industries公司；F-2700型熒光分光光度計 日本Hitachi公司；Delta320 pH計 瑞士Mettler Toledo公司；Multifuge X1R型臺式高速冷凍離心機 德國Thermo Scientific公司；WSC-S型色差計 上海精密科學儀器有限公司；CT3型質構儀美國Brookfield公司；HHS-型恒溫電熱水浴鍋 上海博訊實業有限公司醫療設備廠。

1.3 方法

魚糜凝膠制備工藝流程：原料魚→預處理（去頭、骨、鱗、皮）→清洗→采肉→5倍水漂洗10 min（兩次清水、一次0.15%鹽水，10℃左右）→脫水→絞肉→加鹽擂潰→成型（灌腸）→40℃水浴30 min→90℃水浴30 min→冷卻→魚糜凝膠樣品。

1.3.1 魚糜漂洗前后組織蛋白酶B、H、L活性的測定

組織蛋白酶B、H、L活性測定參考Barrett等[9]的方法，略加改動。漂洗前后的魚糜用4倍體積的50 mmol/L pH 5.0的乙酸鹽緩沖液勻漿，12 000 r/min離心20 min，取上清液作為粗提酶液（4℃進行）。

分別以組織蛋白酶B、L的特異性熒光合成肽底物Z-Arg-Arg-AMC、Z-Phe-Arg-AMC測定粗提液中組織蛋白酶B、L的肽水解活性。取適量的粗提酶液，用Brij35稀釋至500 μL，然后加入250 μL 0.4 mol/L的磷酸鹽反應緩沖液(B：pH 6.0；H：pH 6.8；L：pH 5.5），40℃預熱2 min，然后加入底物（最終濃度為5 μmol/L）。40℃反應10 min后加入1mL終止液（100 mmol/L氯乙酸鈉、30 mmol/L乙酸鈉、70 mmol/L乙酸，pH 4.3）。用熒光分光光度計于激發波長350 nm、發射波長450 nm測定AMC的釋放量。對照管中先加入終止液。

以L-Arg-AMC為底物測定組織蛋白酶H活性，方法同上。但以L-Arg-AMC為底物測得的酶活性實際為氨肽酶和組織蛋白酶H共同作用的結果（肌肉中的氨肽酶也可以水解L-Arg-AMC，對H酶活測定產生影響）。故為獲得組織蛋白酶H的真實活性，本實驗向反應體系中添加了半胱氨酸蛋白酶專一不可逆抑制劑反式環琥珀酰-亮氨酰胺-胍基丁酮（E-64），最終濃度為50 μmol/L進行抑制處理（E-64對氨肽酶無作用），處理后降低的活性即為組織蛋白酶H的活性。

一個酶活單位定義為在反應溫度（40℃）及反應pH值條件下，1 min內能夠水解底物并釋放出1 nmol AMC的酶的量，酶活力單位為U/g。

1.3.2 魚糜漂洗前后的pH值測定

稱取漂洗前后的魚糜樣品各5 g，研磨成勻漿，然后溶于45 g蒸餾水中，充分浸提后，用pH計測定浸提液的pH值[10]。

1.3.3 魚糜凝膠制備操作要點

1.3.3.1 擂潰灌腸

取一定量魚糜加碎冰調節水分含量至80%，然后空擂5 min，加2.5%食鹽繼續擂潰10 min，再進行手工灌腸。

1.3.3.2 魚糜凝膠化

手工灌腸以后，在40℃水浴中加熱30 min后制得凝膠化的魚糜，再在90℃條件下加熱30 min，制得直徑約為30 mm的圓柱狀魚糜凝膠[11]。

1.3.4 魚糜漂洗前后凝膠強度的測定

將魚糜凝膠切成25 mm厚的片段，用CT3型質構儀測壓縮型凝膠強度，選TA35探頭，檢測速率為1.0 mm/s，按公式（1）計算凝膠強度，單位為g·mm。每樣做12組平行。

凝膠強度/（g·mm）=F×L （1）

式中：F為穿刺強度/g；L為刺破魚糜凝膠時探頭所走距離/mm。

1.3.5 不同魚糜凝膠的折疊實驗

將魚糜凝膠樣品切成5 mm的薄片，進行彎曲折疊，按表1定級評價[10]。

表1 魚糜凝膠折疊評級標準Table 1 Grading standards for folding flexibility of surimi gels

1.3.6 不同魚糜凝膠持水性測定

將魚糜凝膠切成5 mm厚的片段并稱其質量，在濾紙間用5 kg的重物壓榨2 min，壓榨完后取出并稱其質量，按公式（2）計算壓出水分[12]。壓出水分越多，表示魚糜凝膠的持水性越差。

式中：m1為魚糜凝膠壓榨前質量/g；m2為魚糜凝膠壓榨后質量/g。

1.3.7 魚糜漂洗前后的白度值測定

將魚糜凝膠樣品在4 ℃靜置24 h后，切成0.5 mm的薄片，用WSC-S測色色差儀測定樣品色度。白度按公式（3）計算[13]。

式中：W為白度值；L*、a*、b*分別為WSC-S測色色差儀測定顯示結果。

1.4 數據分析

實驗數據用Microsoft Office Excel 2010軟件進行作圖及方差處理。

2 結果與分析

2.1 魚糜漂洗前后組織蛋白酶B、H、L的活性變化

圖1 四大家魚魚糜漂洗前后組織蛋白酶B的活性變化Fig.1 Change in surimi cathepsin B activity of four major Chinese carps before and after rinsing

由圖1可知，4種魚糜經過漂洗后組織蛋白酶B的活性均顯著降低（P＜0.05），組織蛋白酶B的活性殘留率分別為29.38%、25.08%、12.04%、21.15%。圖2表明，青、草、鰱、鳙魚糜經過漂洗后組織蛋白酶H的活性均顯著下降（P＜0.05），其活性殘留率分別為0.81%、2.28%、3.32%、0.75%。圖3表明，青、草、鰱、鳙魚糜經過漂洗后組織蛋白酶L均有一定的殘留，其活性殘留率分別為33.61%、53.06%、17.29%、43.71%。

圖2 四大家魚魚糜漂洗前后組織蛋白酶H的活性變化Fig.2 Changes in surimi cathepsin H activity of four major Chinese carps before and after rinsing

圖3 四大家魚魚糜漂洗前后組織蛋白酶L的活性變化Fig.3 Change in surimi cathepsin L activity of four major Chinese carps before and after rinsing

圖1～3表明，四大家魚體內組織蛋白酶B、H、L活性大小有所差異，且魚糜經過漂洗后組織蛋白酶B、H、L活性均顯著下降，其中組織蛋白酶H漂洗后幾乎失去活性，而組織蛋白酶B、L的活性殘留率較大，因此可初步判斷組織蛋白酶B、L可能是引起魚糜凝膠劣化的主要內源性蛋白酶。經過漂洗后四大家魚魚糜中組織蛋白酶B的活性殘留率大小依次為：青魚＞草魚＞鳙魚＞鰱魚；組織蛋白酶L的活性殘留率大小依次為：草魚＞鳙魚＞青魚＞鰱魚。

上述結果表明不同的魚種魚糜經過漂洗后，其組織蛋白酶的活性殘留率不同。曲楠等[12]對羅非魚魚糜的漂洗研究發現，經過漂洗后其組織蛋白酶B、H、L的活性殘留率分別為11.49%、3.53%、80.96%。李樹紅[14]對鰱魚魚糜漂洗前后組織蛋白酶B、H、L的活性進行測定后發現，三者的活性殘留率分別為11.30%、6.89%、25.61%，可能與原料魚生長的環境和養殖季節等因素的不同有關。

2.2 魚糜漂洗前后pH值變化

pH值是衡量魚糜品質的一個重要指標，由于魚糜的凝膠作用均有一個最適的pH值范圍，即6.0～7.0，超過這個范圍就易導致魚糜蛋白的變性，從而影響魚糜凝膠作用[15]。因此在加工過程中，維持魚糜在最適pH值范圍內對于形成高品質的魚糜制品非常重要。

圖4 四大家魚魚糜漂洗前后pH值的變化Fig.4 Change in surimi pH of four major Chinese carps before and after rinsing

由圖4可知，四大家魚魚糜經過漂洗后，pH值均有小幅降低，這是由于新鮮魚在宰殺初期由于體內的糖原酵解、ATP分解，產生乳酸等酸性物質，導致pH值降低。漂洗后pH值均在6.1～6.3范圍內，符合魚糜加工最適pH值范圍。

2.3 魚糜漂洗前后凝膠強度變化

吳漢民等[16]的研究發現，優良魚糜魚種凝膠化難易度由大到小排序依次為：草魚＞鰱魚＞鳙魚。而方碧春[8]發現經同等條件處理后的4種魚糜凝膠強度大小排序依次為：鳙魚＞鰱魚＞鯉魚＞草魚，草魚的凝膠特性弱于其他3種魚。

圖5 四大家魚魚糜漂洗前后凝膠強度變化Fig.5 Change in surimi gel strength of four major Chinese carps before and after rinsing

由圖5可知，四大家魚魚糜經過漂洗后凝膠強度均有顯著增強。這體現了漂洗工藝具有兩個主要作用：一是漂洗能去除魚糜中部分內源性組織蛋白酶，降低組織蛋白酶B、H、L活性，防止魚糜凝膠的劣化，使得凝膠強度有所提升；二是漂洗具有濃縮肌原纖維蛋白的作用[17]，促進魚糜凝膠強度的提升。漂洗前，草魚的凝膠強度為最弱，鰱、鳙則比較相近，青魚稍強。漂洗后，草魚凝膠強度仍為最弱，四大家魚的凝膠強度大小順序依次為：青魚＞鰱魚＞鳙魚＞草魚，因此可判斷草魚魚糜加工性能稍次于其他三者，品質有待改善，此結果與方碧春[8]的研究結果接近。

2.4 不同魚糜凝膠的折疊效果比較

由表2可知，四大家魚魚糜經過漂洗后，其折疊強度明顯增強。漂洗前，青魚和鳙魚魚糜的折疊強度較好，草魚和鰱魚的稍次；漂洗后，青魚和鳙魚的強度均達到AA級，鰱魚為A級，草魚最次為B級。此結果與潘世玲的研究結果相近[18]。

表2 四大家魚魚糜漂洗前后折疊效果Table 2 Change in surimi folding flexibility of four major Chinese carps before and after rinsing

2.5 不同魚糜凝膠持水性比較

持水力是指肌肉在貯存和加工過程中對肉中自身水分的保持能力和對外加水分的水合能力。肌肉持水力的高低直接影響肉制品的質地、嫩度、切片性、彈性、口感、出品率等多項質量指標和經濟指標[19]。

圖6 四大家魚魚糜漂洗前后持水性變化Fig.6 Changes in surimi WBC of four major Chinese carps before and after rinsing

由圖6可知，青、草、鰱、鳙魚糜經過漂洗后壓出的水分均有顯著降低，表明漂洗使四大家魚的持水性顯著增強。漂洗后，草魚魚糜的持水性能為最差，其他3種魚糜則較為接近，持水性能強弱順序依次為：青魚＞鰱魚＞鳙魚＞草魚。

2.6 魚糜漂洗前后的白度值變化

魚糜的凝膠性能及其白度是影響魚糜制品品質，進而影響其在市場上消費者接受程度的重要因素[20]，一般白度值較高的魚糜制品被接受程度較高。

圖7 四大家魚魚糜漂洗前后白度變化Fig.7 Change in surimi whiteness value of four major Chinese carps before and after rinsing

由圖7可知，魚糜漂洗前白度值均較低，而漂洗后白度值均顯著提高，這是由于漂洗將殘留在魚糜中的血、可溶物等顏色較暗的物質過濾掉[13]，提升了魚糜的白度。

3 結 論

四大家魚魚糜經過漂洗后，魚糜質量得到了顯著改善，其凝膠強度、折疊柔韌性、持水性能以及白度值均有顯著上升，而組織蛋白酶B、H、L活性均顯著下降，其中組織蛋白酶H幾乎被完全漂洗去除，而組織蛋白酶B、L的殘留率較大，表明組織蛋白酶B、L可能是引起魚糜凝膠劣化的主要內源性蛋白酶。

在同等處理條件下四大家魚魚糜凝膠強度及持水性大小順序依次均為：青魚＞鰱魚＞鳙魚＞草魚。草魚魚糜的凝膠強度及持水性能均為最弱，因此草魚魚糜加工性能稍次于其他三者，品質有待改善。

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Quality Change of Surimi of Four Major Chinese Carps before and after Rinsing

WU Run-feng, ZHAO Li*, YUAN Mei-lan, SU Wei, CHEN Li-li, WEN Hui-fang, WANG Xiao-cheng
(National R&D Branch Center for Conventional Freshwater Fish Processing, School of Life Science, Jiangxi Science and Technology Normal University, Nanchang 330013, China)

The activities of cathepsins B, H and L, pH, gel strength, folding flexibility, water-binding capacity (WBC) and whiteness of surimi from the four major Chinese carps (grass, black, silver and bighead) were investigated before and after the industrial rinsing process. The results indicated that the quality of surimi from all these Chinese carps was improved significantly. Meanwhile, gel strength and folding flexibility, water-holding performance and whiteness value were significantly increased, and the activities of cathepsins B, H and L were decreased significantly. Cathepsin H was almost completely removed, whereas cathepsins B and L were was retained to a large extent. The surimi gel strength and WBC of the four Chinese carps decreased in the following sequence: black carp ＞ silver carp ＞ bighead carp ＞ grass carp.

four major Chinese carps; rinsing; surimi quality; cathepsin

TS254.4

A

1002-6630（2014）09-0132-05

10.7506/spkx1002-6630-201409027

2013-04-25

江西省高等學校科技落地計劃項目（KJLD12009）

吳潤鋒（1987—），男，碩士研究生，研究方向為食品化學。E-mail：fzdg12345@126.com

*通信作者：趙利（1967—），女，教授，博士，研究方向為食品化學。E-mail：lizhao618@hotmail.com