芹菜莖對金線魚魚糕凝膠特性的影響

儀淑敏,呂柯明,張詩雯,倪 雪,李學鵬,牟偉麗,沈 琳,勵建榮,*

(1.渤海大學食品科學與工程學院,生鮮農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工及安全控制技術(shù)國家地方聯(lián)合工程研究中心,國家魚糜及魚糜制品加工技術(shù)研發(fā)分中心,遼寧錦州 121013;2.蓬萊京魯漁業(yè)有限公司,山東煙臺 265600;3.大連東霖食品股份有限公司,遼寧大連 116000)

金線魚(Nemipterusvirgatus)因其體側(cè)具有多條黃色帶狀條紋而得名,隸屬于鱸形目金線魚科金線魚屬,主要分布在我國南海,是海產(chǎn)經(jīng)濟魚類之一,被廣泛應用于魚糜原料的生產(chǎn)[1-2]。據(jù)統(tǒng)計,2019年金線魚的全國總捕撈量為32.92萬噸,與去年相比捕撈量有所下降,但作為魚糜原料仍十分充足[3]。魚糕(Fish cake)是以魚糜為主要原料蒸制而成的中高端水產(chǎn)加工食品,具有食魚不見魚,口感細膩等特性[4]。魚糜制品的外觀與質(zhì)地是評價其等級的主要因素,添加一種能增加魚糜凝膠特性的物質(zhì)尤為重要。徐莉娜等[5]研究發(fā)現(xiàn)用鰱魚背部的肉加工成的魚糕比腹部肉的凝膠強度高。喬冬等[6]研究發(fā)現(xiàn)將烏龍茶加入到魚糕中可以掩蓋腥味,但茶葉會影響魚糕彈性。目前,對既能增加凝膠特性又能增加營養(yǎng)和風味的新型魚糕研究較少。

芹菜(Celery)屬于傘形科植物,可分為旱芹(ApiumgraveolensL)和水芹(Oenanthejavanica(Blume)DC),在我國有悠久的種植歷史,芹菜中膳食纖維、黃酮類化合物和多酚類化合物含量較高,如芹菜素和酚酸被證實具有抗氧化和抗腫瘤等作用,還含有一些元素如鈣、鋅等,對人體生長發(fā)育有益處,此外還含有萜類、苯丙醇類和檸檬烯等多種揮發(fā)性成分,具有獨特的風味[7-8]。膳食纖維是芹菜中含量最多的營養(yǎng)素,根據(jù)溶解性將其分為可溶性膳食纖維(SDF)和不可溶性膳食纖維(IDF),由于膳食纖維有較多的親水基團和電荷使其具有良好的持水和持油性,一些研究表明膳食纖維可以提高食品的質(zhì)地[9]。所以本研究分別將8%、10%、12%、14%的芹菜莖添加到金線魚魚糜中制備魚糕,探究芹菜莖對魚糕凝膠特性的影響,為提高魚糕的凝膠品質(zhì),開發(fā)一種顏色、口感和營養(yǎng)兼?zhèn)涞慕鹁€魚魚糕提供技術(shù)參考,也為其他魚糜制品的加工提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

金線魚糜(AAA級) 青島新錦畇國際貿(mào)易有限公司,購買后于-80 ℃冰箱貯藏;芹菜(旱芹,ApiumgraveolensL)、食鹽、馬鈴薯淀粉、味精、姜粉、白糖、料酒、香油、蔥 購于錦州萬達超市;石油醚、戊二醛 天津福晨化學試劑有限公司;硫酸鉀、硫酸銅 天津虔誠偉業(yè)科技發(fā)展有限公司;氫氧化鈉標準品 上海阿拉丁試劑公司;磷酸二氫鈉 天津市致遠化學試劑有限公司;磷酸氫二鈉 天津市天力化學試劑有限公司;無水乙醇 天津市風船化學試劑科技有限公司；以上試劑均為分析純。

DHG-9055A鼓風干燥箱 上海一恒科學儀器有限公司;L1/12 馬弗爐 深圳市凱斯機電應用技術(shù)有限公司;FOSS 8400 型全自動定氮儀 瑞典FOSS公司;FJ200-SH 數(shù)顯高速分散均質(zhì)機 上海標本模型廠;FE28K pH計 Mettler Toledo公司;UMC 5 真空斬拌機 德國Stephan公司;HH-4 數(shù)顯恒溫水浴鍋 常州國華電器有限公司;TA-XT-Plus質(zhì)構(gòu)儀 英國Stable Micro Systems公司;E-1045 鍍金儀 日本日立高新技術(shù)公司;CR-400 色彩色差計、S4800 場發(fā)射掃描電鏡 日本Minolta公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 魚糕的制備 將冷凍的金線魚魚糜從-80 ℃冰箱中取出,用流水將魚糜解凍,切塊后放入真空斬拌機中斬拌2 min,將塊狀魚糜打碎,之后添加食鹽繼續(xù)真空斬拌2 min,最后加入預先用料理機斬碎的芹菜莖汁以及其它配料(表1)后真空斬拌3 min(魚糕水分含量73%,整個過程鍋內(nèi)溫度低于10 ℃)。從斬拌鍋中取出物料,放入蒸鍋蒸制15 min,取出后冷卻,備用。

表1 魚糕配料成分

1.2.2 組成成分測定 芹菜莖和金線魚糜水分測定參考GB 5009.3-2016《食品安全國家標準 水分含量的測定》[10];灰分測定參考GB 5009.4-2016《食品安全國家標準 食品中灰分的測定》[11];蛋白質(zhì)測定參考GB 5009.5-2016《食品安全國家標準 食品中蛋白質(zhì)的測定》[12];脂肪測定參考GB 5009.6-2016《食品安全國家標準 食品中脂肪的測定》[13];總膳食纖維、可溶性膳食纖維、不可溶性膳食纖維含量測定參考GB/T 5009.88-2014《食品安全國家標準 食品中膳食纖維的測定》[14];鈣離子測定參考GB 5009.92-2016《食品安全國家標準 食品中鈣的測定》[15];總酸測定參考GB/T 12456-2008《食品安全國家標準 食品中總酸的測定》[16],每組3個平行。

1.2.3 pH測定 pH測定參考《食品安全國家標準》[17],每組3個平行。

1.2.4 色度測定 參考Marchetti等[18]方法,將魚糕切成立方體(2 cm×2 cm×2 cm),使用色差計測定其L*、a*和b*值,每組6個平行,用以下公式計算。

白度=100-[(100-L*)2+a*2+b*2]1/2

1.2.5 凝膠強度測定 參考Petcharat等[19]方法略有修改,將魚糕放至室溫,切成立方體(2 cm×2 cm×2 cm),用TA-XT-Plus質(zhì)構(gòu)儀測定。測定參數(shù):探頭型號P/5S,觸發(fā)力5 g,形變量為75%,測前速度、測試速度、測后速度均為1 mm/s,每組10個平行。

1.2.6 感官評價測定 找經(jīng)過培訓的男生5人,女生5人,按照表2對樣品進行打分,計算總分值。

表2 魚糕感官評價標準

1.2.7 掃描電鏡觀察微觀結(jié)構(gòu)(Scanning Electron Microscope,SEM) 參考喬翠平等[20]的方法,每組3個平行。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS、Origin 8.5和Adobe Photoshop CS6對數(shù)據(jù)、圖片進行處理和相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 芹菜莖和金線魚魚糜營養(yǎng)組成及酸度分析

表3是芹菜莖和金線魚魚糜的營養(yǎng)成分及酸度。從表3中可以看出,在營養(yǎng)成分方面,芹菜莖中蛋白質(zhì)和脂肪含量較低,膳食纖維含量較高,為2.02 g/100 g。其中可溶性膳食纖維(SDF)與不可溶性膳食纖維(IDF)的比值接近1∶3,符合中國營養(yǎng)學會推薦標準[21]。SDF可以通過結(jié)合回腸中膽汁鹽降低膽固醇,抑制心腦血管疾病,IDF可以促進腸道蠕動,增加人的飽腹感,對減肥有很大幫助[22]。芹菜莖中鈣離子含量為51.40 mg/100 g,與金線魚魚糜鈣離子含量接近。芹菜莖中總酸含量為0.87 g/100 g,其中的抗壞血酸和酚酸具有抗氧化的作用,可以延緩衰老,降低腫瘤、炎癥、心腦血管等疾病的發(fā)病率[23]。金線魚魚糜中蛋白質(zhì)含量較高,為18.32 g/100 g。脂肪含量較低,僅為2.48 g/100 g,可見金線魚魚糜是一種高蛋白質(zhì)低脂肪的健康食品。

表3 芹菜莖和金線魚魚糜營養(yǎng)組成成分及酸度

2.2 芹菜莖添加量對魚糕pH的影響

圖1反映的是芹菜莖的添加量對魚糕pH的影響。從圖1中可以看出,添加芹菜莖可以顯著降低魚糕的pH(P<0.05),這是由于芹菜莖含有的多種酸類對pH有一定的調(diào)節(jié)作用,從而降低魚糕的pH。芹菜莖的添加量為14%時,魚糕的pH最低,為7.41,但不同添加量對魚糕的pH并沒有顯著影響(P>0.05)。

圖1 芹菜莖添加量對魚糕pH的影響

2.3 芹菜莖添加量對魚糕色度的影響

食品的色澤可以更好吸引消費者購買,L*值代表樣品的明亮程度,a*值表示處于紅色與綠色之間的程度,b*值表示處于黃色與藍色之間的程度[24]。表4反映的是芹菜莖添加量對魚糕色度的影響。由表4可知,與空白組相比,添加芹菜莖可以顯著降低魚糕的L*值、a*值、白度值，并顯著增加b*值(P<0.05),說明芹菜莖使魚糕的顏色變綠并降低亮度。隨著芹菜莖含量的增加,魚糕L*值、a*值、白度值持續(xù)降低,b*值持續(xù)升高,添加量為14%時,魚糕L*值、a*值和白度值分別比空白組低2.6%、64.9%和6.9%。這是由于芹菜中的色素如葉綠素和類胡蘿卜素等會對魚糕的色澤產(chǎn)生影響[25]。

表4 芹菜莖添加量對魚糕色度的影響

2.4 芹菜莖添加量對魚糕凝膠強度的影響

凝膠強度是評價魚糜凝膠質(zhì)量的主要因素,反映了凝膠內(nèi)部結(jié)構(gòu)的牢固程度,凝膠強度越大表明蛋白凝膠性能好[26]。圖2反映的是添加芹菜莖對魚糕凝膠強度的影響,可以看出,除添加量為14%外,其余樣品組魚糕的凝膠強度均顯著高于空白組(P<0.05),魚糕凝膠強度在加入10%芹菜莖之前呈先上升的趨勢,當加入10%時,魚糕的凝膠強度為1597.54 g·mm,比空白組高28.36%。這可能是芹菜中的膳食纖維可以與和水發(fā)生交聯(lián)或增加蛋白質(zhì)中的一些活性基團,這些活性基團可以促進蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)之間的相互作用,使蛋白質(zhì)之間通過交聯(lián)形成的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)定,增加凝膠強度[27]。有研究發(fā)現(xiàn)不溶性大豆膳食纖維可以通過氫鍵促進水凝膠的形成并在網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)中起填充作用[28]。Viuda-martos等[29]研究發(fā)現(xiàn)膳食纖維可以提高博洛尼亞香腸的硬度,增加口感。Yin等[30]研究表明低濃度的豆渣纖維可以改善白鰱魚的凝膠特性。但芹菜莖添加量超過10%時魚糕凝膠強度下降,當向魚糕中加入14%的芹菜莖時,魚糕凝膠強度僅為1159.79 g·mm,比空白組低了7.31%,這可能是因為過多添加芹菜莖后,膳食纖維的量過多,使蛋白質(zhì)與膳食纖維過度聚集,從而暴露出蛋白質(zhì)中的疏水基團,在蛋白質(zhì)凝膠化過程中破壞蛋白質(zhì)凝膠基質(zhì)并與蛋白質(zhì)競爭水,使凝膠強度下降[31]。

圖2 芹菜莖添加量對魚糕凝膠強度的影響

2.5 芹菜莖添加量對魚糕感官評價的影響

表5反映的是芹菜莖的添加量對魚糕感官評價得分的影響。由表5可知,從空白組到添加10%的芹菜莖時,魚糕的感官評價評分呈現(xiàn)升高的趨勢,繼續(xù)添加芹菜莖,魚糕的評分降低,當添加量為14%時魚糕評分低于空白組。芹菜莖的添加量為10%時,除色澤外,質(zhì)地、滋味和喜愛度評分均高于其他組,總分比空白組高12.84%。這可能是因為添加10%的芹菜莖,魚糕的凝膠強度最高,口感最好,當添加量繼續(xù)增加時,魚糕凝膠強度下降且色澤變化明顯,消費者難以接受。結(jié)合魚糕色度可以看出,當芹菜莖添加量超過10%時,較低的白度和較深的綠色會降低消費者對魚糕的喜愛度,當添加量為10%時,魚糕的綠色程度比其它添加量更受消費者喜歡。

表5 芹菜莖添加量對魚糕感官評價的影響

2.6 芹菜莖添加量對魚糕微觀結(jié)構(gòu)的影響

圖3反映的是芹菜莖的添加量對魚糕微觀結(jié)構(gòu)的影響。從圖3中可以看出添加10%的芹菜莖時,魚糕凝膠網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)更加致密均勻,與其他組相比,孔洞的直徑和數(shù)量均較小,其余各添加量間的比較差異不顯著。這是由于芹菜中的膳食纖維可以促進蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)或蛋白質(zhì)與水產(chǎn)生交互作用,且膳食纖維粒子被很好地嵌入所形成的蛋白質(zhì)空間網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)中,使微觀結(jié)構(gòu)更為緊密,減少了大孔洞的形成[32]。但當添加量超過10%時,可能由于過多的膳食纖維聚集破壞蛋白質(zhì)凝膠,出現(xiàn)了較多孔洞和斷裂,影響魚糕的微觀結(jié)構(gòu)。Zhuang等[33]通過掃描電鏡圖像分析和拉曼光譜分析,研究了從甘蔗中提取的IDF對肌原纖維蛋白熱凝膠特性的影響。添加IDF可以穩(wěn)定水分相,并誘導形成一個致密且聚集良好的具有均勻水腔的三維凝膠網(wǎng)絡,可以使膠原纖維蛋白的凝膠網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)更為致密,與本實驗結(jié)果一致。

圖3 芹菜莖添加量對魚糕微觀結(jié)構(gòu)的影響(×5000)

3 結(jié)論

在金線魚魚糜中添加芹菜莖制備魚糕,芹菜莖可以降低魚糕的白度和pH,添加量為8%～12%可以顯著提高魚糕的凝膠強度和感官評分。芹菜莖的最佳添加量為10%,此時魚糕的凝膠強度和感官評分最高,魚糕微觀結(jié)構(gòu)觀察表明此時魚糕形成的凝膠網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)致密。適量的芹菜莖的添加不僅可提高魚糕的凝膠強度,而且芹菜莖膳食纖維和微量元素也是對金線魚魚糕營養(yǎng)的補充,從而可以提高魚糕的營養(yǎng)價值。本研究為開發(fā)營養(yǎng)與口感兼?zhèn)涞男滦汪~糕提供技術(shù)和理論參考。