超高壓草魚糜凍藏過程中的理化性質變化

朱兆娜，潘 見*，符鈺涓，陶 敏，周典飛，王 穎

(合肥工業大學 農產品生物化工教育部工程研究中心，安徽 合肥 230009)

超高壓草魚糜凍藏過程中的理化性質變化

朱兆娜，潘 見*，符鈺涓，陶 敏，周典飛，王 穎

(合肥工業大學 農產品生物化工教育部工程研究中心，安徽 合肥 230009)

以鹽溶性蛋白含量、pH值、持水性、揮發性鹽基氮(TVB-N)為指標，考察超高壓處理的草魚糜在－18℃凍藏期間理化性質的經時變化。結果表明：凍藏期間，鹽溶蛋白含量和持水性隨著壓力的升高均先上升后下降，在400MPa時達到最大，分別為155.6mg/g和93.9%；鹽溶蛋白含量、pH值、持水性呈下降趨勢；TVB-N值呈現上升趨勢。

草魚；魚糜；超高壓；凍藏

草魚是“四大家魚”之一，是我國重要的淡水魚類，年產量大，且肉質肥嫩，口味鮮美，蛋白質含量高。以草魚制作的魚糜頗受消費者歡迎。但是常規熱加工工藝常使產品顯得堅硬、欠鮮嫩感。采用超高壓技術制作的魚糜其品質有所改善[1-2]。為開發規?；庸すに嚒⒋_定產品保質期，本實驗考察超高壓加工的草魚糜在凍藏過程中的理化性質變異，為開發規模化加工工藝、確定產品保質期提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮草魚購于合肥市九華山路菜市場，蔗糖、山梨醇、食鹽、復合磷酸鹽等均為食品級。

1.2 儀器與設備

1 L/0～600MPa超高壓設備 中國兵器工業集團第五二研究所；UV-1600紫外分光光度計 北京瑞利分析儀器公司；PHS-2C型精密酸度計 上海雷磁儀器廠；D-37520高速離心機 美國Sigma公司；DZ-400/2S型真空包裝機 國營浙江金華市包裝機械有限公司；SZC-180型采肉機 廣州旭眾食品機械有限公司。

1.3 方法

1.3.1 超高壓魚糜加工方法

1)購新鮮、符合水產品衛生標準的草魚，即殺后去頭尾、內臟后清洗干凈，沿脊椎切成兩部分后投入采肉機采肉。2)用5倍量冰水漂洗碎魚肉一次，再用0.25～0.3g/100mL NaCl溶液漂洗兩次，每次漂洗均為6min，用紗布脫水[3-4]。3)將脫水后的碎魚肉放入斬拌機內絞肉，空斬2min后加入2g/100mL的食鹽繼續斬拌7min，最后加入0.3%復合磷酸鹽再斬拌7min，攪拌過程溫度不得高于10℃[3-4]。4)將魚糜用PE真空包裝后進行超高壓處理，壓力為200～500MPa，保壓時間15min。于－18℃條件下貯藏。

1.3.2 魚糜的pH值測定

魚糜pH值測定參考GB/T 9695.5—2008《肉與肉制品pH測定》。將凍藏的樣品于室溫條件下解凍后進行測定，每5d測定一次。

1.3.3 揮發性鹽基氮(TVB-N)含量測定

參考SC/T 3032—2007《水產品中揮發性鹽基氮的測定》，樣品解凍方法同1.3.2節，每5d測定一次。

1.3.4 持水性測定[5]

將樣品于常溫下解凍后，取約1g，將其切成厚度均勻的小塊，用濾紙吸干表面的水分后稱質量，再用干凈的濾紙包住放入10mL離心管內，在4000r/min條件下離心20min，吸干表面水分稱質量，重復3次，取平均值，每7 d測定一次。

式中：m1為離心后的樣品質量/g；m0為離心前的樣品質量/g。

1.3.5 鹽溶蛋白含量測定1.3.5.1 鹽溶蛋白提取

將樣品于室溫解凍后，準確稱取2g魚糜，加入40～50mL冰冷的0.6mol/L KCl溶液，勻漿至無塊狀魚糜，4℃靜置提取2h，然后10000r/min離心30min，取上清液[6]，每7d測定一次。

1.3.5.2 鹽溶蛋白含量測定

采用雙縮脲法測定鹽溶蛋白含量：取1mL樣品，加入4mL雙縮脲試劑，加1mL水，室溫條件下發色30min，以KCl溶液為空白，于540nm波長處測定其吸光度，平行3次取其均值，從標準曲線上查出吸光度對應蛋白質質量濃度。

2 結果與分析

2.1 凍藏期間pH值變化

圖1 凍藏期間草魚糜pH值隨壓力的變化Fig. 1 Change of pH in grass carp surimi with increased pressure during frozen storage

肉腐敗變質時，魚肉蛋白在細菌和酶的作用下會產生揮發性的堿性物質，使pH值升高。因此，pH值的變化從一定程度上可以反映肉制品的新鮮度[7]。由圖1可知，在0d時，經過超高壓處理的草魚糜pH值高于未超高壓處理樣，但變化范圍較小，對照樣pH值為6.95，而經400、500MPa處理后的魚糜pH值分別為7.16、7.33。經過高壓處理后魚糜pH值升高其原因可能是高壓使蛋白質發生變性，氨基和羧基得到釋放，從而使pH值升高[8]。

凍藏期間，未經高壓處理魚糜的pH值在第5天明顯下降，在第10天從6.48升高至6.74，此后又顯著降低。與對照樣不同的是，經高壓處后理的魚糜pH值在凍藏期間均呈下降趨勢，在前10d變化顯著，之后變化趨于平緩，且pH值均未再上升。高壓處理后魚糜pH值變化趨勢的可能原因是，貯藏前期魚肉蛋白自身的代謝過程產生酸類物質導致pH值下降[8]；高壓處理能夠有效減緩蛋白質在后期貯藏過程中發生腐敗變質，因而抑制了堿性胺類物質的釋放，阻止了pH值升高。

2.2 凍藏期間TVB-N含量變化

TVB-N亦是評價肉制品新鮮度的有效指標，肉制品在腐敗過程中蛋白質在細菌和酶的作用下分解產生胺類、氨等堿性揮發性物質[9-10]。因此，可以根據產生含氮物質量的多少間接判斷肉制品新鮮程度。GB2773—2005《鮮凍動物性水產品衛生標準》規定，TVB-N含量≤20mg/100mg。

圖2 凍藏期間草魚糜TVB-N含量隨壓力的變化Fig. 2 Change of TVB-N in grass carp surimi with increased pressure during frozen storage

由圖2可知，未經高壓處理的魚糜在第10天 TVB-N含量已經達到18.73mg/100g，而經過高壓處理的魚糜TVB-N含量考查范圍內增長速率顯著低于對照樣，且隨著壓力增大，增長速度越慢，500MPa處理樣第25天TVB-N含量為16.47mg/100g。TVB-N含量變化趨勢表明，超高壓處理可以顯著降低魚肉在凍藏過程中的腐敗速度，從而有效延長了其貨架期。

2.3 凍藏期間持水性變化

由圖3可知，經過高壓處理的魚糜持水性高于對照樣品，約為對照樣的1.2倍。隨著壓力的升高魚糜持水能力呈現先上升后下降的趨勢，在400MPa時達到最大值93.9%。肉制品的持水性能以肌肉持水能力來衡量，指肌肉受到外力作用時保持其原有水分的能力[11]。高壓提高魚糜持水性的可能原理在于：高壓作用使得蛋白質發生不同程度的變性，并有利于保持水分，但過高的壓力可能導致蛋白質結構重組，反而降低了肌肉的持水能力[12-13]。凍藏期間，經超高壓處理的草魚糜同對照組的持水性均呈現下降趨勢。可能原因是隨著凍藏時間的延長，蛋白質結構分子之間的結合程度發生了變化，導致其持水能力下降[14]。隨著處理壓力的升高，凍藏期間的持水性下降速度越緩慢，這表明，高壓可以延緩草魚糜持水性下降的速率。

圖3 凍藏期間草魚糜持水性隨壓力的變化Fig. 3 Change of water-holding capacity in grass carp surimi with increased pressure during frozen storage

2.4 凍藏期間鹽溶蛋白含量變化

圖4 凍藏期間草魚糜鹽溶蛋白含量隨壓力的變化Fig. 4 Change of salt-soluble protein content in grass carp surimi with increased pressure during frozen storage

由圖4可知，超高壓處理對草魚糜的鹽溶蛋白含量變化有顯著影響，經過超高壓處理后的魚糜其鹽溶蛋白含量均低于對照組，且隨著壓力的升高，鹽溶蛋白含量呈現先下降后上升的趨勢，在400MPa處達到最大值155.6mg/g。其可能原因為：高壓處理可以解聚肌動蛋白和肌球蛋白提高肌原纖維蛋白的溶解性，然而當壓力過高時，可能會影響物質分子間結合形式，使得肌原纖維鹽溶性降低，從而導致鹽溶蛋白含量的下降[15]。魚肉蛋白一般由水溶性的肌漿蛋白、鹽溶性的肌原纖維蛋白和不溶性的基質蛋白組成,在凍藏過程中由于變性形成分子間氫鍵、疏水鍵、二硫鍵及鹽鍵等使得其鹽溶性下降[16-17]。凍藏過程中經超高壓處理樣與對照組的鹽溶蛋白含量均呈顯著下降趨勢，凍藏7d后分別下降了10.2%、15.5%、16.1%、23.5%、23.1%。結果顯示，壓力升高加快了鹽溶蛋白的變性速度，主因可能是經過超高壓處理的草魚糜pH值升高，且壓力越大越偏離中性，而魚糜蛋白在中性條件下最穩定，變性速度最慢，故經過超高壓處理的草魚糜鹽溶蛋白變化較對照組顯著。在凍藏過程中，超高壓草魚糜的pH逐漸降低并接近中性，而對照組則遠離中性，因此其變性速度發生了變化。從圖中也可以得出，凍藏21d后，相比較第14天鹽溶蛋白含量分別下降了18.0%、9.0%、12.9%、14.6%、15.7%。鹽溶蛋白含量與草魚糜pH值有一定相關性，因此壓力大小亦影響其含量變化。

3 結 論

本實驗考察了超高壓魚糜貯藏過程中的pH值、TVB-N含量、持水性以及鹽溶蛋白含量等品質指標的變化。結果表明，草魚糜隨著處理壓力升高，草魚糜pH值呈現上升趨勢，但變化范圍較?。欢炙芰?、鹽溶蛋白含量均呈現先上升后下降趨勢。pH值在冷凍貯藏前期顯著下降，貯藏后期趨于穩定；而TVB-N含量、持水性以及鹽溶蛋白含量在貯藏期間均呈現下降趨勢，受壓越高，各個理化指標變化速度越慢。因此，超高壓高壓處理可以有效減緩貯藏過程中魚肉蛋白腐敗變質的速率，提高魚糜保質期。

由于衡量魚糜品質指標的復雜性，本研究中所采用的4個考察指標僅體現了超高壓魚糜的部分品質特性變化，并不能全面考核魚糜質量。

[1] 劉文聰. 超高壓技術在食品加工中的應用[J]. 福建輕紡, 2010, 28(5): 28-32.

[2] 陸燁, 王錫昌, 劉源. 冷凍魚糜及其制品品質評價方法的研究進展[J]. 食品科學, 2010, 31(11): 278-281.

[3] 柳春光. 冷鮮肉的保水、護色和保鮮[J]. 肉類工業, 2010(12): 12-16.

[4] 胡坤, 李棟燕, 余烈輝, 等. 多糖與磷酸鹽對草魚糜凝膠特性影響的研究[J]. 肉類工業, 2010(5): 12-15.

[5] 劉藝杰, 薛長湖, 李兆杰. 鳙魚魚糜在凍藏過程中理化性質變化的研究[J]. 食品工業科技, 2006, 27(6): 70-72.

[6] 潘錦鋒, 羅永康. 鰱魚魚糜在凍藏過程中理化特性的變化[J]. 肉類研究, 2008, 22(9): 45-48.

[7] 林琳, 高艷艷, 呂順, 等. 草魚低溫貯藏過程中的品質變化特性[J].食品科學, 2009, 30(24): 433-435.

[8] 鄧記松. 超高壓處理海珍品保鮮實驗研究[D]. 大連: 大連理工大學, 2009.

[9] 張水華. 食品分析[M]. 北京: 中國輕工業出版社, 2006: 156-160.

[10] 周德慶. 水產品質量安全與檢驗檢疫實用技術[M]. 北京: 中國計量出版社, 2007: 69-70.

[11] CLOMENERO F J. Muscle protein gelation by combined use of high pressure/temperature[J]. Trends in Food Science & Tecnology, 2002, 13(1): 22-30.

[12] HE H, ADAMS R M, FARKAS D F, et al. Use of High pressure processing for oyster shucking and shelf life extension[J]. Journal of Food Science, 2002, 67(2): 640-645.

[13] JOHNSTON D E, FARMER L J, DYNES C, et al. High pressure processing of mussels, oysters and prawns[C]//Pressure to Succeed: an Insight to High Pressure Food Processing. Ireland, 2003.

[14] BENJAKUL S, WISESSANGUAN W, THONGKAEW C, et al. Comparative study on physicochemical changes of muscle proteins from some tropical fish during frozen storage[J]. Food Research International,2003, 36(8): 787-795.

[15] 胡飛華, 陸海霞, 陳青, 等. 超高壓處理對梅魚魚糜凝膠特性的影響[J]. 水產學報, 2010, 34(3): 329-334.

[16] 周愛梅, 曾慶孝, 劉欣, 等. 冷凍魚糜蛋白在凍藏中的物理化學變化及其影響因素[J]. 食品科學, 2003, 24(3): 153-157.

[17] 周愛梅, 龔翠, 曹環, 等. 幾種新型抗凍劑對鯪魚魚糜蛋白抗凍效果研究[J]. 食品工業科技, 2010(11): 318-320.

Physico-chemical Changes of Pressurized Grass Carp Surimi during Frozen Storage

ZHU Zhao-na，PAN Jian*，FU Yu-juan，TAO Min，ZHOU Dian-fei，WANG Ying
(Engineering Research Center of Bio-process, Ministry of Education, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China)

Physico-chemical changes of grass carp surimi treated by ultra-high pressure (UHP) during frozen storage at － 18 ℃were studied by examining salt-soluble protein, pH, water-holding capacity, and total volatile basic nitrogen (TVB-N). The results showed that salt-soluble protein content and water-holding capacity initially increased and then decreased due to increased pressure, and reached the highest level of 155.6 mg/g and 93.9%, respectively at 400 MPa. During frozen storage, saltsoluble protein content, pH and water-holding capacity revealed a decreasing trend; in contrast, TVB-N exhibited an increasing trend.

ultra-high pressure；grass carp；surimi；frozen storage

TS254.4

A

1002-6630(2012)15-0133-03

2011-06-28

朱兆娜(1986—)，女，碩士研究生，主要從事食品超高壓加工技術研究。E-mail：zhaonaz1986@163.com

*通信作者：潘見(1955—)，男，教授，博士，主要從事農產品加工研究。E-mail：yulinpeople@163.com