羅非魚與四種海水魚混合魚糜的凝膠特性

何曉萌,黃 卉,李來好,3,*,楊賢慶,郝淑賢,魏 涯,吳燕燕

(1.中國水產科學研究院南海水產研究所,國家水產品加工技術研發中心,農業部水產品加工重點實驗室,廣東廣州 510300;2.上海海洋大學食品學院,上海 201306;3.廣東省漁業生態環境重點實驗室,廣東廣州 510300)

魚糜制品是由海水魚或淡水魚經過采肉、漂洗、擂潰、凝膠化等工藝步驟加工而成,優質蛋白質含量高,并且具有食用方便,味道鮮美的特點,市場份額正逐漸增加[12]。增強魚糜的凝膠特性,是提高魚糜制品品質的關鍵。魚糜凝膠形成機理主要是肌原纖維蛋白通過氫鍵、二硫鍵、離子鍵等化學作用力形成三維空間網絡結構的過程[3]。肌原纖維蛋白即鹽溶性蛋白,約占魚肉總蛋白的55%～60%[4],它是決定魚糜制品凝膠特性的關鍵。海水魚因含有較高的鹽溶蛋白而具有較好的凝膠特性,但制作魚糜的成本較高。適當的加入一些淡水魚可以降低魚糜制品成本,并且維持較好的產品質量[58]。羅非魚是我國南方淡水魚養殖品種之一,近年來養殖規模不斷擴大[9]。其產量大,價格低,肉質鮮美,無明顯腥味,將其與海水魚制成混合魚糜制品,可以得到凝膠特性好,成本較低的魚糜制品。目前魚糜制品多由單一魚糜制成,本文通過羅非魚與三種產量較大的海水魚(馬鮫魚、海鱸魚、金鯧魚)及鳶烏賊混合開發凝膠特性較強、性價比高的混合魚糜制品,能夠在保證產品品質的同時,降低成本,豐富產品種類與風味。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

羅非魚、馬鮫魚、海鱸魚、金鯧魚 購于廣州客村華潤萬家超市;鳶烏賊 捕撈于南海海域,20 ℃凍藏保存運回實驗室;氯化鈉、氯化鉀、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、三氯乙酸 分析純,廣州化學試劑廠;蛋白定量測試盒(考馬斯亮藍法)、巰基測定試劑盒(分光光度法) 南京建成生物工程研究所。

Ultra Turrax T50均質機 德國IKA公司;Sigma3K30高速冷凍離心機 德國SIGMA公司;HH4數顯恒溫水浴鍋 常州澳華儀器有限公司;CT3質構儀 美國Brookfield公司;SC80C型全自動色差儀 北京康光儀器有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 魚糜加工工藝流程 魚肉預處理→按比例混合→擂潰→灌入腸衣→凝膠化→冷卻至4 ℃冷藏過夜→魚糜

操作要點：取整魚，去皮去骨，去內臟，得到魚肉，斬剁為1 cm×3 cm肉塊；以羅非魚為主，分別與馬鮫魚、海鱸魚、金鯧魚、鳶烏賊按1∶0、4∶1、3∶2、2∶3、1∶4、0∶1的比例混合，空擂1 min后，加入2.0%的食鹽每次取100 g混合魚肉以2500 r/min的轉速擂潰1 min，使魚肉中的鹽溶性肌原纖維蛋白充分溶出，灌入直徑20 mm的腸衣，微波功率15 W/g加熱1 min，使其凝膠化，制成魚糜。冷卻至室溫，4℃冷藏過夜，備用。

1.2.2 凝膠強度的測定 將制備好的樣品切成30 mm高的圓柱體,采用質構儀測凝膠強度(Gs)。選用壓縮模式測定魚糜凝膠的破斷強度(Bs)和凹陷深度(Id),其中破斷強度反映魚糜的硬度,凹陷深度反映魚糜的彈性[1011]。選用直徑5 mm球形探頭壓縮樣品,下壓位移15 mm、觸發值5 g、測試速率1.0 mm/s。每次實驗做3個平行,取平均值。計算公式:Gs(g·mm)=Bs(g)×Id(mm)

1.2.3 白度值的測定 將樣品切成5 mm的薄片,采用全自動色差儀測定魚糜凝膠的白度。用標準黑板和白板校正后測定樣品。記錄樣品的亮度(L*)值,其值從0到100變化,L*=0為黑色,L*=100為白色;紅/綠(a*)值表示從紅到綠的值,+a偏紅,a偏綠;黃/藍(b*)值表示從黃到藍的值,+b偏黃,b偏藍。每組樣品測3份平行。白度值(W)的計算公式[12]:W=100[(100L*)2+a*2+b*2]1/2

1.2.4 鹽溶性蛋白質的測定 取2 g樣品加緩沖液:20 mL高鹽離子磷酸緩沖液(0.55 mol/L KCl,0.02 mol/L NaH2PO4Na2HPO4)和低鹽離子磷酸緩沖液(0.05 mol/L KCl,0.02 mol/L NaH2PO4-Na2HPO4),用IKA均質機均質(9600 r/min、30 s、5次),紗布過濾,除去結締組織。再用冷凍離心機離心(4 ℃、8000 r/min、15 min),取上清液加入10 mL 15% TCA使蛋白質沉淀,并于10000 r/min條件下離心10 min。去除上清液,沉淀用10 mL 1 mol/L NaOH溶解[13]。實驗重復3次,用考馬斯亮藍法測定鹽溶性蛋白濃度。

1.2.5 巰基含量的測定 用20 mmol/L TrisHCl緩沖液(pH7.5,0.1 mol/L KCl)將上述得到的鹽溶性蛋白溶液濃度調整至4 mg/mL,取樣液5 mL,采用巰基測試盒測定其巰基含量,實驗重復3次取平均值。巰基含量計算公式:SH(mol/g)=A·D/(C·B)，式中,A為412 nm處的吸光度差值,D為稀釋倍數,B為待測蛋白溶液的濃度,C為分子吸光系數,值為13600 mol/(cm·L)[14]。

1.2.6 數據處理 應用Excel及SPSS軟件處理實驗數據,結果以“平均數±標準差”的形式表示。組間分析采用Tukey HSD法進行多重比較,p<0.05為顯著,p>0.05為不顯著,顯著性以a、b、c等字母表示。各指標間采用Pearson相關性分析,p<0.01為極顯著相關,p<0.05為顯著相關。

2 結果與分析

2.1 羅非魚馬鮫魚混合魚糜的凝膠特性

如圖1可得,羅非魚馬鮫魚混合魚糜的凝膠強度和鹽溶性蛋白濃度相比于單一的羅非魚魚糜都有顯著提高(p<0.05)。當馬鮫魚的添加量為60%時,混合魚糜的凝膠強度和鹽溶性蛋白濃度分別為3707.19 g·mm和39.13 mg/mL,提高最顯著(p<0.05),比單一的羅非魚魚糜分別提高了82.5%和115.6%。當馬鮫魚的添加量為40%時,混合魚糜的白度最高為61.18。混合魚糜的巰基含量低于單一的羅非魚魚糜。由表1可知,混合魚糜的凝膠強度與鹽溶性蛋白濃度呈現極顯著(p<0.01)的正相關,而巰基含量與凝膠強度、鹽溶性蛋白濃度都呈現極顯著的負相關(p<0.01)。由此可以得出,當馬鮫魚的添加量為60%時,混合魚糜的凝膠特性最好。Santoso等[15]在研究黃貂魚和馬鮫魚混合魚糜時發現,當黃貂魚和馬鮫魚混合比例為3∶1時,混合魚糜凝膠強度為2670.1 g·mm,比單一的馬鮫魚魚糜提高了2022.5 g·mm;混合魚糜鹽溶性蛋白含量也高于單一的馬鮫魚魚糜,混合魚糜的凝膠特性最好。Panpipat等[16]研究表明,馬鮫魚魚糜與黃花魚魚糜1∶1混合后,其膠凝強度顯著高于單一的馬鮫魚魚糜與黃花魚魚糜,混合魚糜的白度相比于馬鮫魚魚糜也有提高。本實驗的結果與文獻相似,說明添加優質魚糜能夠顯著提高低質魚糜的凝膠特性。

圖1 羅非魚馬鮫魚混合魚糜的凝膠特性Fig.1 Gel properties of the tilapiamackerel mixed surimi注:同一指標中小寫字母不同表示差異顯著(p<0.05)，圖2～圖4同。

表1 羅非魚馬鮫魚混合魚糜凝膠特性的相關性分析Table 1 Correlation analysis of gel properties of the tilapiamackerel mixed surimi

2.2 羅非魚海鱸魚混合魚糜的凝膠特性

如圖2可得,羅非魚海鱸魚混合魚糜的凝膠強度、鹽溶性蛋白含量和巰基含量相比于單一的羅非魚魚糜都有顯著提高(p<0.05)。當海鱸魚的添加量為60%時,混合魚糜的凝膠強度、鹽溶性蛋白含量和巰基含量分別為3643.83 g·mm、37.12 mg/mL、0.216 mmol/g,提高最顯著(p<0.05),比單一的羅非魚魚糜分別提高了79.4%、104.5%、66.2%。當海鱸魚的添加量為20%時,混合魚糜的白度最高為65.81。由表2可知,混合魚糜的凝膠強度與白度呈現顯著的正相關(p<0.05),而與鹽溶性蛋白濃度、巰基含量都呈現極顯著的正相關(p<0.01);巰基含量與白度、鹽溶性蛋白濃度也都呈現極顯著的正相關(p<0.01)。由此可以得出,當海鱸魚的添加量為60%時,混合魚糜的凝膠特性最好。陳漢勇等[17]研究發現,將紅杉魚魚糜與羅非魚魚糜按不同比例混合,兩種魚糜發生協同增效作用,凝膠強度在混合比例為1∶1時達到最優。劉蕾等[1819]將白姑魚與鰱魚魚糜混合后其凝膠強度顯著增強,且改善了魚糜制品的色澤;將鰱魚魚糜和帶魚魚糜以6∶4混合時,混合魚糜的凝膠強度最高。此實驗的最佳混合比例與本實驗結果相似,說明混合魚糜中優質魚糜添加量為60%時凝膠特性更好。

圖2 羅非魚海鱸魚混合魚糜的凝膠特性Fig.2 Gel properties of the tilapiasea bass mixed surimi

表2 羅非魚海鱸魚混合魚糜凝膠特性的相關性分析Table 2 Correlation analysis of gel properties of the tilapiasea bass mixed surimi

2.3 羅非魚金鯧魚混合魚糜的凝膠特性

如圖3可得,羅非魚金鯧魚混合魚糜的凝膠強度和鹽溶性蛋白濃度相比于單一的羅非魚魚糜都有顯著提高(p<0.05)。當金鯧魚的添加量為40%時,混合魚糜的凝膠強度和鹽溶性蛋白濃度分別為2931.3 g·mm和36.38 mg/mL,提高最顯著(p<0.05),比單一的羅非魚魚糜分別提高了44.3%和100.4%?；旌萧~糜的白度相比于羅非魚魚糜有所下降。當金鯧魚的添加量為20%時,混合魚糜的巰基含量最高為0.161 mmol/g。由表3可知,混合魚糜的凝膠強度與鹽溶性蛋白濃度呈現極顯著的正相關(p<0.01),而與巰基含量呈現顯著的負相關(p<0.05);白度與鹽溶性蛋白濃度、巰基含量呈現顯著的負相關(p<0.05)。由此可以得出,當金鯧魚的添加量為40%時,混合魚糜的凝膠特性最好。實驗表明,少量添加金鯧魚能夠顯著提高羅非魚魚糜的凝膠特性,但是添加過多凝膠特性反而會呈現下降趨勢。劉軍等[20]研究了添加10%～40%的沙丁魚魚糜對羅非魚魚糜凝膠特性的影響,發現沙丁魚添加量為10%時,混合魚糜的凝膠強度最高,繼續添加反而會呈現下降趨勢。袁莉莉等[21]研究了蝦肉和魚肉的混合比例對混合肉糜凝膠特性的影響,發現魚糜添加量在20%～50%時,混合肉糜的凝膠特性先增強后減弱,當魚糜的添加量為30%時,混合肉糜的凝膠特性顯著增強。上述結果與本實驗結果相似。

圖3 羅非魚金鯧魚混合魚糜的凝膠特性Fig.3 Gel properties of the tilapiagolden pompano mixed surimi

表3 羅非魚金鯧魚混合魚糜凝膠特性的相關性分析Table 3 Correlation analysis of gel properties of the tilapiagolden pompano mixed surimi

2.4 羅非魚鳶烏賊混合魚糜的凝膠特性

如圖4可得,羅非魚鳶烏賊混合魚糜的凝膠強度和鹽溶性蛋白濃度相比于單一的羅非魚魚糜都有顯著提高(p<0.05)。當鳶烏賊的添加量為40%時,混合魚糜的凝膠強度和鹽溶性蛋白濃度分別為2583.66 g·mm和31.87 mg/mL,提高最顯著(p<0.05),比單一的羅非魚魚糜分別提高了27.2%和75.6%。混合魚糜的白度和巰基含量都低于單一的羅非魚魚糜。由表4可知,混合魚糜的凝膠強度與鹽溶性蛋白濃度呈現極顯著的正相關(p<0.01);白度與凝膠強度、鹽溶性蛋白濃度都呈現極顯著的負相關(p<0.01),而與巰基含量呈現顯著的極正相關(p<0.01);巰基含量與凝膠強度、鹽溶性蛋白濃度都呈現顯著的負相關(p<0.05)。由此可以得出,當鳶烏賊的添加量為40%時,混合魚糜的凝膠特性最好。徐文鑫[22]在研究不同添加量的魷魚糜對羅非魚魚糜凝膠特性的影響時,發現當魷魚糜的添加量為10%時,混合魚糜凝膠強度最高為2383.89 g·mm;但繼續添加魷魚糜時,混合魚糜的凝膠強度呈下降趨勢。此趨勢與本實驗結果相似,說明少量添加低質魚糜能夠提高另一種低質魚糜的凝膠特性。

圖4 羅非魚鳶烏賊混合魚糜的凝膠特性Fig.4 Gel properties of the tilapiakite cuttle mixed surimi

表4 羅非魚鳶烏賊混合魚糜凝膠特性的相關性分析Table 4 Correlation analysis of gel properties of the tilapiakite cuttle mixed surimi

通過上述實驗可知,混合魚糜的凝膠強度、鹽溶性蛋白濃度相比于羅非魚魚糜都有顯著性提高(p<0.05)。凝膠協同增效的機理可能是不同魚糜以合適比例混合后,魚糜中所含有的內源性TG酶、金屬離子及蛋白質氨基酸等物質加強了蛋白質分子間的相互作用,使蛋白質分子形成了更致密的三維空間網絡結構[23],從而增強了蛋白質的硬度和彈性,提高了混合魚糜的凝膠特性?；旌萧~糜的白度和巰基含量無明顯的變化規律,不同的魚糜混合呈現不同的變化趨勢。通過本實驗的四種羅非魚混合魚糜和相關文獻表明,如果其中一種魚糜的凝膠特性顯著好于另一種魚糜,那么混合魚糜中優質魚糜的含量為60%時凝膠特性更好;例如本實驗中馬鮫魚魚糜的凝膠特性明顯優于羅非魚魚糜,二者以3∶2的比例混合得到的混合魚糜凝膠特性更好;如果兩種魚糜凝膠特性差異不大,則可以在混合比例相近的范圍內得出凝膠特性最佳的混合魚糜制品。

3 結論

通過研究羅非魚和馬鮫魚、海鱸魚、金鯧魚、鳶烏賊制備混合魚糜的凝膠特性,得到當羅非魚魚糜分別添加60%馬鮫魚、60%海鱸魚、40%金鯧魚、40%鳶烏賊時,混合魚糜的凝膠強度比單一的羅非魚魚糜分別提高了82.5%、79.4%、44.3%、27.2%;混合魚糜的鹽溶性蛋白含量比單一的羅非魚魚糜分別提高了115.6%、104.5%、100.4%、75.6%。羅非魚與馬鮫魚、海鱸魚混合得到的魚糜制品凝膠特性較好。

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