不同加熱溫度對鱘魚龍筋品質(zhì)的影響

姜鵬飛 ，祁立波 ，郭敏強 ，白帆，沈鵬博 ，董秀萍 *

1. 大連工業(yè)大學(xué)食品學(xué)院（大連 116034）；2. 大連工業(yè)大學(xué)國家海洋食品工程技術(shù)研究中心（大連 116034）；3. 衢州鱘龍水產(chǎn)食品科技開發(fā)有限公司（衢州 324000）

鱘魚（Sturgeon）是中國最重要的淡水養(yǎng)殖魚類之一。其主要食用部分為鱘魚肉和鱘魚魚子醬，其他部分如魚骨、魚鰭、魚皮等開發(fā)利用不充分[2]。鱘魚肉富含不飽和脂肪酸，是一個理想的肉類替代品[3]。2016年，中國鱘魚養(yǎng)殖產(chǎn)量達89 773 t[4]。

鱘魚龍筋取自養(yǎng)殖7年左右的成年鱘魚脊骨，蛋白質(zhì)含量高于70%，含有18種氨基酸，其中包括8種人體必需氨基酸，且AAS和CS評分高于WHO推薦標(biāo)準(zhǔn)。隨著鱘魚龍筋產(chǎn)量日益增加，鱘魚龍筋卻還是主要以冷凍和干燥形式銷售，對其加工研究較少。

試驗對不同加熱溫度鱘魚龍筋的質(zhì)構(gòu)特性、感官評價、微觀結(jié)構(gòu)進行研究，研究不同加熱溫度對鱘魚龍筋品質(zhì)的影響，以期為鱘魚龍筋在食品加工中的應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 試驗材料

俄羅斯公鱘鱘魚龍筋（貯存于-20 ℃，衢州鱘龍水產(chǎn)食品科技開發(fā)有限公司）。

1.1.2 試驗儀器與設(shè)備

TA.XT.plus質(zhì)構(gòu)儀（英國SMS公司）；冷凍干燥機（沈陽航天新陽速凍設(shè)備制造有限公司）；JSM-7800 F場發(fā)射掃描電子顯微鏡（日本電子株式會社）。

1.2 樣品制備

將鮮凍的鱘魚龍筋在0～4 ℃緩化1 h，然后選取直徑2±0.2 cm的部分，切成5±0.2 cm的小段，將每段的質(zhì)量控制到5±0.3 g，所屬樣品數(shù)量n=5。

1.3 試驗方法

1.3.1 不同熟化方式加熱

分別利用蒸煮（100 ℃）、烤制（180 ℃）、油炸（140 ℃）、水浴（100 ℃）方法對鱘魚龍筋進行熟化，通過感官評價進行對比，得出最佳熟化方法。

1.3.2 水浴加熱

將制備的鱘魚龍筋隨機分為4組，分別置于70，80，90和100 ℃水浴鍋中水浴加熱。所有鱘魚龍筋均在水浴相同時間后進行稱重，隨水浴時間延長，稱重頻率由10 min/次逐漸減少至10 h/次，直至原料因過度熟化而導(dǎo)致嚴(yán)重變性停止稱重。

1.3.3 質(zhì)構(gòu)測定

鱘魚龍筋采用1.3.2方法在不同溫度、不同時間點水浴加熱后，并對其進行TPA（Texture profile analysis）分析。測試前將樣品切成直徑1 cm、長度2 cm的小塊，置于測試平臺上，室溫25 ℃下進行測定。TPA測試探頭P/100。測試條件：測前速率、測試速率1 mm/s，測后速率10 mm/s；壓縮程度70%；停留間隔5 s；數(shù)據(jù)采集速率400 pps；觸發(fā)值5 g。每項測試重復(fù)5次。

1.3.4 感官評價

感官評定參照林婉玲等[5]的方法，評定人員根據(jù)國標(biāo)GB/T 14195—1993及GB/T 16860—1997進行培訓(xùn)。

具體操作步驟為：

1) 將樣品平攤于白搪瓷盤內(nèi)，在光線充足無異味的環(huán)境中，按表1的規(guī)定檢查色澤、氣味、外觀。

2) 復(fù)水后感官。取復(fù)水后的鱘魚龍筋，檢查復(fù)水后的肉質(zhì)、外形、彈性。

3) 熱加工后感官。取熱加工后的鱘魚龍筋，檢查熱加工后的肉質(zhì)、外形、彈性[6]。

具體評定標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 感官評定標(biāo)準(zhǔn)表

1.3.5 掃描電鏡

將鱘魚龍筋樣品切成特定大小的組織塊（1 cm×1 cm×0.1 cm），經(jīng)真空冷凍干燥機干燥后，在掃描電子顯微鏡下觀察、拍照。

1.3.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

數(shù)據(jù)采用Microsoft Office Excel 2007及Origin 8.5軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和繪圖，采用SPSS 19.0進行線性擬合和顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同熟化方式對鱘魚龍筋的影響

由表2可以看出，水浴加熱鱘魚龍筋的感官評分明顯高于其他3種加熱方式。油炸后的龍筋失水變硬，無法食用，因此評分最低；蒸煮后的龍筋外觀破壞嚴(yán)重，拉低總體評分；烤制的龍筋總體評分一般，因此，試驗選用水浴加熱為鱘魚龍筋熟化方式。

表2 不同加工方式鱘魚龍筋感官評定結(jié)果

2.2 不同水浴條件下質(zhì)量變化曲線

鱘魚龍筋熱加工時的質(zhì)量損失主要是鱘魚龍筋收縮失水引起的。如圖1所示，新鮮龍筋含有大量水分，加熱初期水分隨之流失，當(dāng)加熱溫度為70，80，90和100 ℃時，龍筋質(zhì)量分別在30，6，3和0.83 h達到最低點，可能是因為鱘魚龍筋在加熱過程中離子鍵、氫鍵均遭到顯著破壞[7]。加熱溫度隨著時間的進一步延長，龍筋出現(xiàn)吸水現(xiàn)象，溫度越高，吸水越多，與海參[8]的變化趨勢相同，這是由于鱘魚龍筋體壁膠原蛋白受熱至一定程度后，變性加劇逐漸變性生成明膠，呈現(xiàn)吸水現(xiàn)象。

圖1 不同水浴條件下的鱘魚龍筋質(zhì)量變化曲線

2.3 不同水浴條件下的鱘魚龍筋質(zhì)構(gòu)特性變化

2.3.1 不同水浴條件下的鱘魚龍筋硬度變化

經(jīng)不同熱加工條件處理的鱘魚龍筋，其硬度變化趨勢與海參[8]、鮑魚[9]熱加工趨勢相同，其硬度變化情況如圖2所示。隨著加熱時間的延長，鱘魚龍筋的硬度程逐漸下降趨勢，在加熱前期，質(zhì)量的下降速度與硬度的下降速度呈正相關(guān)。在加熱后期，鱘魚龍筋膠原逐漸變性、降解，肌肉纖維橫向和縱向收縮[10]，鱘魚龍筋硬度繼續(xù)呈逐漸降低的趨勢；加熱溫度越高，硬度降低至一定程度所需時間越短，如70 ℃+18 h，80 ℃+7 h，90 ℃+5 h和100 ℃+40 min硬度均低于12 000 g；繼續(xù)加熱，鱘魚龍筋硬度降至更低，如70℃+55 h，80 ℃+30 h，90 ℃+12 h和100 ℃+4 h硬度均低于2 000 g，組織變得極軟且破裂，此后無法繼續(xù)加工。

圖2 不同水浴條件下鱘魚龍筋的硬度變化

2.3.2 不同水浴條件下的鱘魚龍筋彈性變化

經(jīng)不同熱加工條件處理后的鱘魚龍筋，其彈性變化情況如圖3所示。隨著加熱時間的延長，鱘魚龍筋彈性變化幅度不大，但呈緩慢下降趨勢，加熱至最后，仍然具有一定彈性。

圖3 不同水浴條件下鱘魚龍筋的彈性變化

2.3.3 不同水浴條件下的鱘魚龍筋回復(fù)性變化

經(jīng)不同熱加工條件處理后的鱘魚龍筋，其回復(fù)性變化情況如圖4所示。隨著加熱時間的延長，鱘魚龍筋回復(fù)性呈一定下降趨勢，溫度越高，下降越明顯，導(dǎo)致其組織回復(fù)性降低的原因可能與海參[9]相同，都是鱘魚龍筋的膠原變性、降解后形成的明膠崩解，導(dǎo)致組織軟爛，無法繼續(xù)加工。

2.3.4 不同水浴條件下的鱘魚龍筋咀嚼性變化

經(jīng)不同熱加工條件處理后的鱘魚龍筋，其咀嚼性變化情況見圖5。同硬度的變化趨勢相似，隨著加熱時間的增加，鱘魚龍筋的咀嚼性呈整體下降趨勢，并且在加熱前期，下降速度與質(zhì)量的下降速度呈正相關(guān)，在加熱后期，同樣是因為鱘魚龍筋膠原逐漸變性、降解，使鱘魚龍筋咀嚼性繼續(xù)逐漸降低。且加熱溫度越高，降低至一定程度所需時間越短。

圖4 不同水浴條件下鱘魚龍筋的回復(fù)性變化

圖5 不同水浴條件下鱘魚龍筋的咀嚼性變化

2.4 不同水浴條件對鱘魚龍筋感官特性的影響

如表3所示，100 ℃水浴加熱1.5 h，90 ℃水浴加熱6 h，80 ℃水浴加熱10 h，70 ℃水浴加熱35 h，4種水浴方式得到的鱘魚龍筋品質(zhì)相差不大，且溫度越高感官評分總分越高，加熱時間越短，因此100 ℃水浴加熱1.5 h為最佳加熱條件。結(jié)果與鮑魚[11]熱燙后不同，主要可能因為2種原料存在一定差異。

表3 100 ℃水浴條件下鱘魚龍筋感官評定結(jié)果

2.5 鱘魚龍筋熟化過程中微觀結(jié)構(gòu)的變化

鱘魚龍筋在100 ℃水浴過程中微觀結(jié)構(gòu)的變化如圖6所示。新鮮的鱘魚龍筋可觀察到粗細不等的膠原纖維束分散在組織中，且具有一定方向性；進一步放大后可觀察到很多細微的分支結(jié)構(gòu)相互交織成網(wǎng)。

鱘魚龍筋膠原特性的變化從微觀上表現(xiàn)為膠原纖維組織結(jié)構(gòu)的改變。水浴加熱40 min后，膠原纖維及纖維間水分流失，纖維局部變細，纖維間空隙加大，分布較為雜亂，局部膠原纖維吸水溶脹；水浴加熱1.5 h后，溶脹的膠原纖維出現(xiàn)明顯的聚集區(qū)域，因而纖維斷面出現(xiàn)片狀單元，整體呈現(xiàn)比較均勻的疏孔結(jié)構(gòu)；水浴加熱3 h后，膠原纖維整體組織結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重。

圖6 掃描電鏡下鱘魚龍筋熟化過程中微觀結(jié)構(gòu)的變化

2.6 鱘魚龍筋熱加工控制曲線

通過對鱘魚龍筋在熱加工過程中膠原蛋白的性質(zhì)、組織結(jié)構(gòu)變化的研究，以及質(zhì)構(gòu)測定，結(jié)合感官評定整理得到鱘魚龍筋熱加工控制曲線。通過調(diào)整不同鱘魚龍筋制品加工的適宜預(yù)處理條件和加工工藝參數(shù)，實現(xiàn)對鱘魚龍筋品質(zhì)的良好控制。鱘魚龍筋熱加工控制曲線反映了熱加工過程中鱘魚龍筋品質(zhì)的變化規(guī)律，也是鱘魚龍筋的膠原蛋白性質(zhì)與其質(zhì)構(gòu)在漸變過程中內(nèi)在規(guī)律的體現(xiàn)。

圖7 鱘魚龍筋熱加工控制曲線

鱘魚龍筋熱加工控制曲線如圖7所示。曲線A代表鱘魚龍筋熟化曲線，達到該曲線后鱘魚龍筋膠原纖維的變性率達到90%，組織熟化，品質(zhì)良好；曲線B為鱘魚龍筋過熟化曲線，達到該曲線后鱘魚龍筋膠原纖維會出現(xiàn)明顯斷裂，此后品質(zhì)開始逐漸變差；曲線C為鱘魚龍筋熱加工臨界曲線，達到該曲線后鱘魚龍筋質(zhì)地劣化嚴(yán)重，甚至失去商品價值。由于鱘魚龍筋是由肌纖維和膠原纖維構(gòu)成，二者的共同作用使其在熱加工過程中隨溫度和時間的變化呈現(xiàn)一種漸變的趨勢。圖中區(qū)域Ⅰ為鱘魚龍筋加工未熟化區(qū)域，此區(qū)域內(nèi)組織“生”“硬”，不能達到食用要求。介于曲線A和曲線B之間的區(qū)域Ⅱ為鱘魚龍筋的適宜加工區(qū)域，此區(qū)域內(nèi)的鱘魚龍筋保持良好的熟化狀態(tài)，采用此區(qū)域內(nèi)的技術(shù)參數(shù)對鱘魚龍筋進行熱加工，可獲得具有適宜彈性、形態(tài)完整、色澤鮮亮的鱘魚龍筋熱加工食品。區(qū)域Ⅲ為鱘魚龍筋加工過熟化區(qū)域，鱘魚龍筋的彈性、回復(fù)性均下降，形態(tài)變差，色澤變暗。在超出“鱘魚龍筋熱加工臨界曲線”的區(qū)域?qū)\魚龍筋進行熱加工，鱘魚龍筋變形嚴(yán)重，組織纖維化，失去特有的質(zhì)構(gòu)和風(fēng)味。

3 結(jié)論

試驗以俄羅斯公鱘鱘魚龍筋為原料，采用質(zhì)構(gòu)測試、感官評價、掃描電鏡等方法，分析不同加熱溫度對鱘魚龍筋品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，水浴加熱是最適合鱘魚龍筋的熟化方式，而且100 ℃加熱1.5 h可使鱘魚龍筋達到最好的感官評分和適宜的質(zhì)構(gòu)特性。同時，通過對不同熟化溫度的研究，繪制出鱘魚龍筋熱加工控制曲線，為鱘魚龍筋加工提供理論基礎(chǔ)。