大豆油、亞麻籽油和紫蘇籽油對草魚魚糜品質的影響

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(1.渤海大學食品科學與工程學院,遼寧省食品安全重點實驗室,生鮮農產品貯藏加工及安全控制技術國家地方聯合工程研究中心,遼寧錦州 121013;2.江南大學食品科學與技術國家重點實驗室,江蘇無錫 214000;3.福建安井食品股份有限公司,福建廈門 361022;4.華中農業大學食品科技學院,湖北武漢 430070)

大豆油、亞麻籽油和紫蘇籽油對草魚魚糜品質的影響

米紅波1,2,王聰1,趙博1,儀淑敏1,勵建榮1,*,黃建聯3,丁浩宸3,王琪3,熊善柏4

(1.渤海大學食品科學與工程學院,遼寧省食品安全重點實驗室,生鮮農產品貯藏加工及安全控制技術國家地方聯合工程研究中心,遼寧錦州121013;2.江南大學食品科學與技術國家重點實驗室,江蘇無錫214000;3.福建安井食品股份有限公司,福建廈門361022;4.華中農業大學食品科技學院,湖北武漢430070)

研究了大豆油、亞麻籽油和紫蘇籽油對草魚魚糜品質的影響,分析了添加不同含量的植物油后,草魚魚糜的色澤、凝膠特性、持水性、蒸煮損失、質構參數和微觀結構的變化規律。結果表明,添加植物油可顯著增加魚糜凝膠的白度,但會降低魚糜的持水性、凝膠強度、硬度、凝聚性和咀嚼性,同時蒸煮損失明顯提高,而對彈性、粘著性和回復性影響不大。添加3%的植物油對魚糜凝膠的微觀結構沒有顯著性影響,尤其是添加3%的紫蘇籽油時,草魚魚糜凝膠的網絡結構相對光滑、平整,并無大的孔洞,而且持水性和凝膠強度下降幅度最低。因此,可以將紫蘇籽油添加到魚糜制品中,提高魚糜營養價值,改善制品色澤,而不影響其彈性。

大豆油,亞麻籽油,紫蘇籽油,魚糜,品質

Abstract:The effect of soybean,flaxseed and perilla seed oil on quality of grass carp surimi were investigated in this study. The changes of color,gel properties,water holding capacity(WHC),cooking loss,texture parameters and microstructure of the surimi gel in the presence of different concentrations of vegetable oil were analyzed. The results indicated that the addition of vegetable oil significantly increased the whiteness and cooking loss of surimi gel,but reduced WHC,gel strength,hardness,cohesiveness and chewiness. There was no significant difference in springiness,cohesiveness and resilience among all the samples. No significant influence was found when 3% vegetable oil was added into surimi gel.Especially for 3% perilla seed oil,the gel network structure of grass carp surimi was relatively smooth and there were no large holes. Meanwhile,the minimum decrease range of WHC and gel strength was found with an addition of 3% perilla seed oil.

Keywords:soybean oil;flaxseed oil;perilla seed oil;surimi;quality

魚糜是指將魚體經過采肉、漂洗、脫水,之后再精濾而制成的肌肉蛋白質濃縮物,可以加工成各種各樣具有獨特風味、富有彈性的凝膠性食品,如魚糕、魚丸、魚肉腸、魚卷等,統稱為魚糜制品[1]。由于其獨特的質構和營養價值,魚糜制品越來越受到人們的歡迎,是我國水產品加工中增長最快的產品之一。漂洗是魚糜制備過程中的重要環節,用于除去水溶性蛋白、脂肪、血紅素和雜質等,并可提高肌原纖維蛋白濃度。值得注意的是,此工序也將魚肉中富含的多不飽和脂肪酸一并去除。中國,加工魚糜制品時通常加入豬油以改善產品風味,形成柔軟光滑的質地[2],然而,動物脂肪里含有大量的飽和脂肪酸和膽固醇,攝入過多可能會引起高血壓、肥胖、冠心病和心血管疾病等。因此,利用植物油代替動物脂肪來強化魚糜制品的脂質營養價值并改善其口感、色澤等將越來越受到消費者的歡迎。

植物油可以改善魚糜制品的質構、增強色澤,使魚糜制品白度明顯增加[3]。然而,植物油種類和用量不同,對魚糜制品的質量和營養價值都會產生重要影響[4],橄欖油、大豆油和稻米油添加量為2%時,對羅非魚魚糜凝膠強度的增強效果最大,而添加量大于2%后,植物油對魚糜凝膠強度的提高程度分別隨著植物油添加量的增加而下降[5];花生油可提高白鰱魚糜的斷裂強度和持水性,而玉米油卻導致其下降[6];Benjakul等[7]研究發現大豆油的添加降低了黃笛鯛和馬鮫魚混合魚糜的凝膠特性。因此,針對特定的魚糜及其制品,需要找到最優的植物油添加配比,才能達到既改善品質又增強營養的作用。

大豆油是世界上最常用的食用油之一,也是我國居民的主要食用油,含有大量的亞油酸。而亞麻籽油和紫蘇籽油富含ω-3不飽和脂肪酸,其中亞麻籽油中α-亞麻酸含量為33%～53%,紫蘇籽油中α-亞麻酸含量高達60%以上[8]。α-亞麻酸是人體必需脂肪酸,在人體內可以轉化成二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA),具有抗氧化、抗衰老、降血脂血壓,改善心血管疾病等功能[9-10]。因此,將這三種植物油添加到魚糜制品中,可加強其營養價值,實現營養均衡、健康。

本實驗以草魚為研究對象,分析了大豆油、亞麻籽油和紫蘇籽油對草魚魚糜凝膠強度、色澤、持水性、蒸煮損失、質構以及微觀結構的影響,以期為植物油在魚糜制品加工中應用提供一定的理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮草魚 購于錦州林西街水產批發市場;亞麻籽油、紫蘇籽油 吉林長白工坊科貿有限公司;大豆油 山東魯花集團有限公司;食鹽、玉米淀粉 錦州大潤發超市。

ZB-20型斬拌機 諸城市瑞恒食品機械廠;YC-200型采肉機 諸城市惠得食品機械有限公司;TA.XT Plus型質構儀 英國Stable Micro System公司;CR-400色彩色差計 日本Minolta公司;SORVALL Stratos型冷凍高速離心機 德國Thermo Fisher Scientific公司;S4800場發射掃描電鏡 日本Minolta公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 魚糜凝膠制備 新鮮草魚去頭、去內臟后切成兩片,利用采肉機采肉,魚肉用去離子水漂洗3次后脫水制得魚糜,用斬拌機將魚糜空斬2 min,添加2.5%食鹽進行鹽斬3 min,然后按比例添加大豆油、亞麻籽油和紫蘇籽油(添加量為1%、3%、5%,添加量通過預實驗篩選而得),用冰水調節水分含量至80%,繼續斬拌10 min,將斬拌好的魚糜灌入內徑25 mm、高30 mm的玻璃小瓶,封口后40 ℃水浴加熱30 min,85 ℃水浴加熱20 min形成凝膠[11]。以未添加植物油的魚糜樣品作為空白對照組,所有樣品均置于4 ℃冰箱保存,24 h后測定相關指標。

1.2.2 色澤測定 采用色彩色差計室溫下測定魚糜的L*(明度)、a*(紅色度)、b*(黃色度)值。用亨氏白度計算法[12]:

白度(W)=100-[(100-L*)2+a*2+b*2]1/2

1.2.3 凝膠特性測定 將魚糜凝膠放在室溫下(25～30 ℃)平衡30 min,切成25 mm×25 mm的圓柱體,用質構儀測定魚糜凝膠的破斷力和凹陷距離,凝膠強度為破斷力和凹陷距離的乘積。測定條件:選用圓柱形探頭P/0.5,測試速度1 mm/s,壓縮距離15 mm,觸發力10 g[6]。

1.2.4 質構測定 魚糜按1.2.3的方式處理后采用質構儀的TPA(texture profile analysis)測定模式,探頭型號P/50,測試速度1 mm/s,壓縮比40%,觸發力5 g。使用Texture Expert Exceed version 1.22程序進行數據的采集與分析,獲得硬度、彈性、粘著性、凝聚性、咀嚼性和回復性六項質構參數[13]。

1.2.5 持水性測定 通過樣品可壓出的水分測定其持水性。將魚糜凝膠切成5 mm薄片,精確稱重(W1)后置于雙層濾紙中間,裝入50 mL離心管中,4 ℃、5000 r/min下離心15 min。離心完畢后立即對樣品進行稱量(W2)。持水性的計算如下[14]:

持水性(%)=W2/W1×100

1.2.6 蒸煮損失測定 將魚糜凝膠切成15 mm×15 mm×2 mm的圓柱體并稱重(G1)后放入蒸煮袋內,封口,置于90 ℃水浴20 min。蒸煮結束后迅速取出凝膠,擦干表面液體后再次稱重(G2)。蒸煮損失的計算如下[15]:

蒸煮損失(%)=(G1-G2)/G1×100

1.2.7 微觀結構觀察 魚糜凝膠的微觀結構觀察參照Oujifard[16]的方法并略微修改,將魚糜凝膠切成3 mm×3 mm×2 mm的小塊,利用體積分數2.5%戊二醛溶液固定24 h,去除固定液,經過磷酸鹽緩沖液(0.2 mol/L,pH7.2)漂洗三次(15 min/次),再利用去離子水沖洗1 h,50%、70%、80%、90%的乙醇梯度脫水(15 min/處理),100%乙醇脫水3次(10 min/次),真空冷凍干燥后將其粘在樣品臺導電條帶上固定,經離子濺射鍍金后,用掃描電子顯微鏡對樣品微觀組織結構進行觀察拍照。

1.3 數據統計與分析

表1 不同植物油添加量下魚糜凝膠色澤的變化Table 1 Changes in color of surimi gels in the presence of different concentrations of vegetable oil

注:同列標有不同小寫英文字母表示差異顯著(p<0.05);表2～表4同。實驗中所有分析重復兩次,每次做三個平行測定(n=2×3),結果以平均值±SD表示,方差分析使用IBM SPSS 22.0軟件,顯著性差異檢驗使用Duncan多重檢驗,p<0.05表示具有顯著性差異。

2 結果與討論

2.1 植物油對魚糜凝膠色澤的影響

魚糜白度指標能反應魚糜的色澤和品質等級,是衡量魚糜物理品質的一個重要指標,色澤白嫩的魚糜制品更受消費者歡迎。白度與蛋白質成分、蛋白質變性、聚合、交聯程度及其表面的光學特性密切相關[17]。添加不同的植物油后,魚糜色澤變化如表1所示,L*、b*和白度顯著(p<0.05)提高,且隨著植物油添加量的增加而逐漸升高,在添加5%的大豆油后白度達到最大值為72.79。a*在添加植物油后呈下降趨勢,在添加5%亞麻籽油的魚糜凝膠中a*達到最低,但是在不同植物油及不同添加量的大豆油和紫蘇籽油之間并無顯著性差異(p>0.05)。植物油可增白魚糜凝膠是由于光反射在凝膠基質中的油滴表面時,光散射能力增強的結果[7,18]。

2.2 植物油對魚糜凝膠持水性和蒸煮損失的影響

魚糜的持水性反映了蛋白凝膠保持水分的能力,與魚糜的凝膠網絡結構和蛋白質變性程度密切相關[14]。魚糜的蒸煮損失是指凝膠在蒸煮過程中水分、淀粉等易流失物質因滲出所造成的質量減少[19]。因此,持水性和蒸煮損失間接反映了魚糜凝膠微觀網絡結構的致密程度。持水性越高,蒸煮損失越低,表明魚糜凝膠的網絡結構對水分和淀粉等物質的束縛能力越強,即凝膠的空間網絡結構越致密[11]。如表2所示,添加植物油后,魚糜凝膠持水性呈下降趨勢,蒸煮損失顯著升高(p<0.05),表明植物油的添加對魚糜凝膠網絡的致密度的影響具有一定的副作用。實際上,這部分流失的水包含一些不能維持在魚糜凝膠結構中的植物油。然而,添加3%亞麻籽油或紫蘇籽油的魚糜凝膠持水性與對照組相比并無顯著性差異(p>0.05)。同時,和其他實驗組相比,添加3%紫蘇籽油的魚糜凝膠蒸煮損失率最低。

表2 不同植物油添加量下魚糜凝膠持水性和蒸煮損失的變化Table 2 Changes in WHC and cooking loss of surimi gels in the presence of different concentrations of vegetable oil

2.3 植物油對魚糜凝膠破斷力、凹陷距離和凝膠強度的影響

破斷力是指凝膠崩裂或斷裂時單位面積所受的力,反應凝膠內部結構的堅實程度,凹陷距離用來評價魚糜凝膠結合性,而凝膠強度是指凝膠破斷力在迫使凝膠斷裂過程中所做的功[8]。添加植物油后,魚糜凝膠的破斷力、凹陷距離和凝膠強度顯著下降,無論哪種植物油,添加量為3%時,下降幅度最小。除對照組外,添加3%紫蘇籽油的魚糜破斷力、凹陷距離和凝膠強度最高,分別為180.74 g,6.47 mm和1170.27 g·mm(表3)。Benjakul等[7]的研究報道大豆油的添加會降低魚糜凝膠的破斷力,且隨著添加量的增加破斷力逐漸下降,但不影響魚糜凝膠的形變量。植物油(大豆油、玉米油、花生油、菜籽油等)會降低鰱魚魚糜的凝膠強度[6,20]。這是因為魚糜凝膠強度和蛋白質濃度之間具有一定的線性關系,添加的植物油參與了凝膠網絡的形成從而使網絡中蛋白的含量下降,導致凝膠強度降低[8]。而錢娟[5]的研究報道植物油(橄欖油、大豆油和稻米油)的添加一定程度地提高了羅非魚魚糜的凝膠強度。隨著油茶籽油濃度的提高,白菇魚魚糜凝膠強度顯著增加[21],這與本研究結果不一致。可能是因為植物油可以作為填充劑插入到凝膠基質的空洞中,從而限制凝膠基質的移動,改善凝膠形成能力,而油作為水的替代物提高了凝膠中蛋白的濃度,使得凝膠強度增強[6]。在本實驗中,所有魚糜凝膠的水分含量均用冰水調整到80 g/100 g,添加植物油后,參與凝膠網絡形成的蛋白濃度大幅度下降,植物油的填充效應不能彌補凝膠網絡結構中蛋白濃度下降導致的負面影響,因此,添加植物油后,魚糜凝膠的破斷力、凹陷距離及凝膠強度均降低。

表3 不同植物油添加量下魚糜凝膠特性的變化Table 3 Changes in gel prosperity of surimi gels in the presence of different concentrations of vegetable oil

表4 不同植物油添加量下魚糜凝膠硬度、彈性、粘著性、凝聚性、咀嚼性和回復性的變化Table 4 Changes in hardness,springiness,cohesiveness,gumminess,chewiness and resilience of surimi gels in the presence of different concentrations of vegetable oil

2.4 植物油對魚糜凝膠質構參數的影響

質構參數是衡量食品口感的重要指標,通過對食品質構參數的測定、分析,可以進一步改善食品加工工藝,以獲得具有最佳口感的食品[22]。表4列出了包括硬度、彈性、粘著性、凝聚性、咀嚼性和回復性在內的各項質構參數。添加植物油后,魚糜硬度、凝聚性和咀嚼性顯著下降(p<0.05),其中,和對照組相比,添加3%的大豆油、亞麻籽油和紫蘇籽油后,硬度分別下降了24.6%、32.6%和14.4%。硬度可能與魚肉蛋白質含量有關,而植物油的添加造成了魚肉蛋白質含量的下降[8]。凝聚性和咀嚼性是硬度值的補充參數,因此添加植物油對魚糜凝膠的凝聚性和咀嚼性的影響趨勢也與硬度值類似。

彈性表征物體在外力作用下發生形變,當撤去外力后恢復原來狀態的能力[23],主要與凝膠中蛋白質網絡結構的變化情況相關。彈性是衡量魚糜品質的重要指標,是硬度、伸縮性和粘性的綜合體現。添加植物油后,魚糜的彈性、粘著性和回復性變化不大,實驗組和對照組之間并無顯著性差異(p>0.05)。這種結果與之前的研究報道一致,添加魚油、亞麻籽油、玉米油或海藻油后,阿拉斯加鱈魚魚糜的彈性和回復性均沒有顯著性變化[18,24]。

2.5 植物油對魚糜凝膠微觀結構的影響

一般情況下,魚糜蛋白分子的有序聚集形成均勻致密的魚糜凝膠網絡結構,凝膠結構越均勻致密有序,其凝膠強度越高,持水性越好[25]。添加不同種類和濃度的植物油后,草魚魚糜凝膠的微觀網絡結構如圖1所示。對照組樣品表面較均勻、致密,無孔洞,具有較強的空間層次感,有利于束縛更多的自由水,魚糜具有較高的持水性和凝膠強度(表2和表3)。添加1%或5%的植物油后,凝膠網絡出現較大的孔洞,部分堆積結塊,結構粗糙、松散。而添加3%的植物油后,和對照組樣品相比,雖然凝膠網絡結構較松散,但是并未出現較大的孔洞,表面相對光滑、平整,尤其是3%的紫蘇籽油的添加,對魚糜凝膠的微觀結構影響不大,魚糜凝膠仍具有較致密的網絡結構。該結果與前面所述的在實驗組中添加3%的紫蘇籽油所獲得的最大的持水性和凝膠強度相一致(表2和表3)。這可能是因為少量添加的植物油未與蛋白之間形成疏水相互作用,破壞了原有的網絡結構;隨著添加量的增加,植物油可以作為凝膠網絡的填充劑,限制凝膠基質的移動,從而得到較致密及較少孔洞的微觀結構;然而當植物油添加量過多時,參與凝膠形成的蛋白濃度下降,將降低凝膠網絡形成能力,使得魚糜微觀結構的致密度降低[26]。

圖1 魚糜凝膠的微觀結構(3000×)Fig.1 The microstructure of surimi gels(3000×)注:a未添加植物油的對照組;b添加1%大豆油;c添加3%大豆油;d添加5%大豆油;e添加1%亞麻籽油;f添加3%亞麻籽油;g添加5%亞麻籽油;h添加1%紫蘇籽油;i添加3%紫蘇籽油;j添加5%紫蘇籽油。

3 結論

不同添加量的大豆油、亞麻籽油和紫蘇籽油對草魚魚糜凝膠的品質具有顯著性影響。添加大豆油、亞麻籽油和紫蘇籽油雖然可明顯提高魚糜凝膠的白度,但增加魚糜凝膠的蒸煮損失,降低了魚糜凝膠的持水性、凝膠強度、硬度、凝聚性和咀嚼性,而對凝膠的彈性、粘著性和回復性影響不大。和大豆油、亞麻籽油相比,紫蘇籽油添加量為3%時,魚糜凝膠持水性沒有顯著性變化,凝膠強度和蒸煮損失變化幅度最小。添加3%植物油的魚糜凝膠的微觀結構雖然和對照組相比較松散,但是沒有出現較大的空洞,表面相對光滑、平整。因此,可以考慮將紫蘇籽油添加到魚糜制品中,既提高了營養價值,又改善制品色澤,同時不影響凝膠彈性。對于凝膠強度和持水性的下降,是否可以尋找適合的凝膠增強劑來彌補,有待于進一步深入研究。

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Effectsofsoybean,flaxseedandperillaseedoilsonthequalityofgrasscarp(Ctenopharyngodonidellus)surimigels

MIHong-bo1,2,WANGCong1,ZHAOBo1,YIShu-min1,LIJian-rong1,*,HUANGJian-lian3,DINGHao-chen3,WANGQi3,XIONGShan-bai4

(1.College of Food Science and Technology,Bohai University,Food Safety Key Lab of Liaoning Province,National & Local Joint Engineering Research Center of Storage,Processing and Safety Control Technology for Fresh Agricultural and Aquatic Products,Jinzhou 121013,China;2.State Key Laboratory of Food Science and Technology,Jiangnan University,Wuxi 214000,China;3.Fujian Anjoy Food Co.,Ltd.,Xiamen 361022,China;4.College of Food Science and Technology,Huazhong Agricultural University,Wuhan 430070,China)

TS254.1

A

1002-0306(2017)18-0060-06

2017-02-28

米紅波(1986-)，女，博士，講師，研究方向：水產品貯藏與加工，E-mail:mihongbo1001@163.com。

*通訊作者:勵建榮(1964-)，男，博士，教授，研究方向：水產品和果蔬貯藏加工、食品安全，E-mail：lijr6491@163.com。

江南大學食品科學與技術國家重點實驗室開放課題資助課題(SKLF-KF-201503)；遼寧省科技攻關項目(2015103020)。

10.13386/j.issn1002-0306.2017.18.012