鰱魚魚漿對魚糜凝膠品質的影響

李俊杰，熊善柏，曾 俊，趙思明，劉 茹,*

(1.華中農業大學食品科學技術學院，湖北 武漢 430070；2.廣東省農業科學院畜牧研究所，廣東 廣州 510640；3.廣州飛禧特水產科技有限公司，廣東 廣州 510640；4.國家大宗淡水魚加工技術研發分中心(武漢)，湖北 武漢 430070)

鰱魚魚漿對魚糜凝膠品質的影響

李俊杰1,2,3，熊善柏1,4，曾 俊1，趙思明1,4，劉 茹1,4,*

(1.華中農業大學食品科學技術學院，湖北 武漢 430070；2.廣東省農業科學院畜牧研究所，廣東 廣州 510640；3.廣州飛禧特水產科技有限公司，廣東 廣州 510640；4.國家大宗淡水魚加工技術研發分中心(武漢)，湖北 武漢 430070)

以鰱魚為對象，研究全魚漿和魚骨漿的基本組成及其添加量對魚糜凝膠品質的影響，并分析微生物轉谷氨酰胺酶(MTGase)對添加魚漿后的魚糜凝膠性能的改善作用。結果表明：2種魚漿的總灰分含量都較高，且蛋白質含量都高于12%。無論是添加全魚漿還是魚骨漿的魚香腸，采用兩段加熱(40℃、1h，90℃、0.5h)的凝膠性能和持水性都高于一段加熱(121℃、0.5h)。隨著2種魚漿添加量的增加，兩段加熱凝膠的破斷強度和凝膠強度均先增加后減小，全魚漿的適宜添加量10%高于魚骨漿的5%。MTGase可不同程度地提高添加魚漿的魚糜凝膠的凝膠性能和持水性，且對一段加熱凝膠持水性的改善效果高于兩段加熱。

魚漿；凝膠性能；持水性；轉谷氨酰胺酶

我國是淡水魚養殖大國，2010年淡水養殖產量達2346.5萬t，占全世界淡水養殖總量的60%以上，提供了我國約1/3的優質動物蛋白質來源[1]。魚糜及其制品是一種高蛋白、低脂肪的營養食品，因其營養豐富、價格適宜、食用方便，深受國外市場和國內廣大消費者的歡迎。近年來，傳統的魚糜加工過程中會產生大量副產物[2]，其中魚頭、魚骨約占45%左右[3]，目前這些副產物主要用于加工飼料，附加值較低。魚骨中含有豐富的蛋白質、鈣等物質，特別是經過微粒化后的鈣質的消化吸收率可以達到60%～65%[4]，遠高于豬骨、雞骨等畜禽骨骼，是一種優良的天然蛋白和鈣的補充劑[5]。因此，將采肉后的魚骨或直接將除去魚頭、魚鱗和魚內臟的魚體直接加工成魚漿，用于魚糜制品中既可增加產品的營養價值，同時也可提高其附加值。然而，添加魚漿對魚糜品質凝膠特性、持水性等的可能影響尚未見相關報道。

本實驗以鰱魚為對象，研究全魚漿和魚骨漿的添加量對魚糜凝膠制品品質的影響，在實驗中添加全魚漿的魚香腸簡稱為全魚漿香腸，添加魚骨漿的魚香腸簡稱為魚骨漿香腸，隨后采用微生物轉谷氨酰胺酶(MTGase)對全魚漿香腸和魚骨漿香腸的品質進行優化，旨在為魚漿在魚糜凝膠制品中的應用提供一定的理論參考，并在今后開發一種新型高鈣魚糜制品以促進淡水魚資源的高效利用。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

鰱魚(Hypohthalmichthys molitrix)購于華中農業大學農貿市場；全魚漿和魚骨漿 大明水產科技有限公司；食鹽、味精、雞蛋、大豆油、羥丙基淀粉HP-CFT0310、馬鈴薯原淀粉均為食品級。

K600(3205)食品調理機 德國博朗電器；TAXTPlus質構儀 英國Stable Micro System公司；HH-6恒溫水浴鍋 金壇市精達儀器制造廠。

1.2 方法

1.2.1 魚香腸制作工藝

原料魚→前處理→水洗→采肉→漂洗→脫水→擂潰→灌腸→蒸煮→冷卻

1.2.2 蒸煮工藝

一段加熱：121℃加熱0.5h；兩段加熱：第一段采用40℃凝膠化處理1h，第二段采用90℃加熱0.5h。

1.2.3 基本成分測定[6]

水分測定：105℃干燥恒質量法；灰分測定：馬福爐揮發恒質量法；粗脂肪測定：索氏抽提法；粗蛋白測定：微量凱氏定氮法。

1.2.4 魚香腸凝膠穿刺性能測定

室溫條件下采用TA-XTPlus質構儀進行穿刺實驗，探頭為P/0.25S的球形探頭。將魚香腸凝膠切成25mm長的圓柱體。樣品穿刺距離為15mm。破斷強度(kg)定義為：穿刺曲線上的第一個峰值；凹陷深度(mm)定義為：與破斷強度相對應的破斷距離；凝膠強度(kggmm)=破斷強度h凹陷深度[7]。

1.2.5 魚香腸凝膠持水性(WHC)測定

將凝膠切成5mm厚的薄片，用濾紙包好，用硬度計施加5kg力保持2min，持水性為擠壓后的質量除以擠壓前的質量[8]。

1.3 數據處理

2 結果與分析

2.1 全魚漿和魚骨漿的基本成分分析

表 1 全魚漿和魚骨漿的基本成分Table 1 Basic chemical composition of silver carp paste and bone paste

由表1可知，全魚漿和魚骨漿水分含量高于鰱魚肉，粗蛋白含量低于鰱魚肉，原因是全魚漿和魚骨漿在微粒化時，為了控制其溫度在實驗中添加了冰水，導致水分含量高于鰱魚肉，而魚骨骼中粗蛋白含量較小，故全魚漿和魚骨漿的粗蛋白含量較鰱魚肉小。全魚漿中粗脂肪含量高于鰱魚肉和魚骨漿，這是由于全魚漿含有高脂肪含量的腹部肉所致。全魚漿和魚骨漿中總灰分含量顯著高于鰱魚肉，這與魚骨成分的灰分含量高達53.6%[9]密切相關。總灰分中主要礦物質為鈣和磷，兩者的比值接近于人機體的2:1，是一種天然的優質鈣源，適于人體對鈣的良好吸收[10]。

2.2 魚漿對魚香腸凝膠性能的影響

2.2.1 魚漿對魚香腸凝膠質構性能的影響

表 2 全魚漿對魚香腸穿刺性能的影響(x±s,n=3)Table 2 Effect of whole fi sh paste on puncture properties of fi sh sausages (x±s,n=3)

表 3 魚骨漿對魚香腸穿刺性能的影響(±s,n=3)Table 3 Effect of fi sh bone paste on puncture properties of fi sh sausages (±s, n=3)

表 3 魚骨漿對魚香腸穿刺性能的影響(±s,n=3)Table 3 Effect of fi sh bone paste on puncture properties of fi sh sausages (±s, n=3)

魚骨漿添加量/%破斷強度/kg凹陷深度/mm凝膠強度/(kggmm)一段加熱兩段加熱一段加熱兩段加熱一段加熱兩段加熱00.25f0.02a0.38f0.01b9.12f0.44a9.63f0.28a2.25f0.30a3.68f0.23ba50.21f0.00b0.50f0.02a7.47f0.60b8.69f0.46ba1.59f0.12b4.36f0.38a100.15f0.00d0.42f0.01b7.46f0.69b8.82f0.11ba1.11f0.13c3.71f0.04ba150.14f0.01d0.37f0.01b6.06f0.22b8.46f0.18b0.82f0.02c3.16f0.11b200.17f0.00c0.41f0.03b6.21f0.48b8.50f1.13b1.08f0.08c3.52f0.74ba250.15f0.01d0.37f0.06b6.27f1.37b8.43f0.60b0.95f0.25c3.17f0.69b

由表2、3可知，采用兩段式加熱魚香腸的破斷強度、凹陷深度和凝膠強度都高于一段加熱，這是由于鰱魚肌肉中存在內源性TGase[11]，該酶可在40℃左右催化肌球蛋白重鏈(MHC)的谷氨酸(Glu)殘基與賴氨酸(Lys)殘基之間發生交聯作用，生成ε-(γ-Glu)-Lys非二硫共價鍵[12-13]，魚糜經40℃保溫1h后立即放于90℃加熱，使其迅速通過了60℃左右的凝膠劣化溫度帶，也從一定程度上抑制了魚糜的凝膠劣化[12,14]，進而形成了更好的網絡結構，提高了凝膠性能。

由表2可知，全魚漿的添加對一段加熱魚香腸的破斷強度、凹陷深度沒有顯著影響，而全魚漿添加量達到30%會顯著降低一段加熱魚香腸的凝膠強度。兩段加熱魚香腸的破斷強度和凝膠強度隨全魚漿添加量的增加呈先增大后減小的趨勢，且添加量為10%時凝膠強度最大。這可能是由于全魚漿中含有一定濃度的Ca2+，在其作用下內源性TGase被更大程度地激活[15]，在40℃保溫時形成了更多的非二硫共價鍵，使網絡結構進一步增強，提高了其凝膠強度。但當添加量高于10%時，由于全魚漿中蛋白質含量低于魚肉，此時可形成網絡結構的蛋白質濃度降低，凝膠強度又有所降低。

由表3可知，在魚骨漿添加量為0～15%范圍內，一段加熱魚香腸的破斷強度和凝膠強度隨添加量增大呈下降趨勢，添加魚骨漿會顯著降低魚香腸的凹陷深度，而魚骨漿添加量在5%～25%范圍內魚香腸的凹陷深度沒有顯著變化。添加5%的魚骨漿可顯著提高兩段加熱凝膠的破斷強度，當添加量高于10%時會顯著降低兩段加熱凝膠的凹陷深度，而對破斷強度和凝膠強度的影響較小。產生這一現象的原因與全魚漿中的變化相似，是因為魚骨漿中蛋白質含量低于全魚漿，而鈣含量高于全魚漿，故其適宜的添加量5%低于全魚漿的10%。

2.2.2 魚漿對魚香腸持水性的影響

圖 1 全魚漿(a)和魚骨漿(b)添加量對魚香腸持水性的影響Fig.1Effect of whole fi sh paste and fi sh bone paste on water-holding capacity of fi sh sausages

由圖1可知，添加全魚漿對兩段加熱凝膠的持水性影響較小，采用一段加熱時，凝膠的持水性隨全魚漿添加量的增加呈先上升后下降的趨勢。魚骨漿的添加對2種熱處理方式制作的魚香腸凝膠的持水性均有負面效應，但添加量低于5%時影響不顯著。這可能是由于魚漿中所含的Ca2+(魚骨含鈣率高達23.9%[16])進一步激活了內源性TGase，促進網絡結構形成，良好的凝膠網絡有利于束縛更多的水分。但添加較多的全魚漿對蛋白質濃度的降低效應占主導地位，網絡強度減弱，進而使產品的持水性減小[17]。兩段加熱處理的魚香腸比一段加熱處理的持水性好，這主要是由于兩段加熱經歷了凝膠化過程，并且迅速通過60℃左右的凝膠劣化溫度帶[18-19]，形成的凝膠網絡結構較好，提高了對水分的束縛能力，改善了其持水性。

2.3 MTGase對添加魚漿的魚香腸凝膠性能的影響

由前面實驗結果可知，全魚漿或魚骨漿的添加量會在一定程度上降低魚糜凝膠的強度，為了改善其凝膠性能，隨后研究了MTGase對其凝膠性能的影響。

2.3.1 MTGase對魚香腸質構性能的影響

表 4 MTGase對添加全魚漿的魚香腸穿刺性能的影響±s,n=3)Table 4 Effect of MTGase on puncture properties of fi sh sausages prepared with whole fi sh paste (±s,n=3)

表 4 MTGase對添加全魚漿的魚香腸穿刺性能的影響±s,n=3)Table 4 Effect of MTGase on puncture properties of fi sh sausages prepared with whole fi sh paste (±s,n=3)

MTGase添加量/(U/g pro)破斷強度/kg凹陷深度/mm凝膠強度/(kggmm)一段加熱兩段加熱一段加熱兩段加熱一段加熱兩段加熱00.16f0.02d0.52f0.23b6.25f0.66a9.70f0.28b0.99f0.18d5.07f2.29b30.23f0.02c0.74f0.10a7.68f2.49a10.7f0.54a1.83f0.73dc7.94f1.48a60.25f0.01cb0.77f0.03a6.69f0.37a11.06f0.17a1.69f0.13bc8.55f0.31a90.31f0.04a0.86f0.08a9.79f1.78ba11.31f0.72a3.00f0.20ab9.77f1.36a120.28f0.01b0.82f0.09a7.83f0.16a10.79f0.81a2.49f0.09bc8.89f1.30a150.32f0.01a0.82f0.10a12.65f3.66a11.07f0.60a4.04f1.16a9.99f1.76a

表 5 MTGase對添加魚骨漿的魚香腸穿刺性能的影響(±s,n=3)Table 5 Effect of MTGase on puncture properties of fi sh sausages prepared with fi sh bone paste (±s, n=3)

表 5 MTGase對添加魚骨漿的魚香腸穿刺性能的影響(±s,n=3)Table 5 Effect of MTGase on puncture properties of fi sh sausages prepared with fi sh bone paste (±s, n=3)

MTGase添加量/(U/g pro)破斷強度/kg凹陷深度/mm凝膠強度/(kggmm)一段加熱兩段加熱一段加熱兩段加熱一段加熱兩段加熱00.15f0.01b0.37f0.04c6.51f0.53b10.35f1.05c0.99f0.07d3.80f0.29d30.21f0.02a0.84f0.06a8.20f2.56ba11.16f0.5bac1.71f0.31c9.35f0.97ba60.25f0.02a0.78f0.00a7.33f0.81b10.59f0.23bc1.81f0.16bc8.30f0.20bc90.23f0.02a0.61f0.07b8.86f0.48ba11.42f0.56bac2.03f0.27bac6.91f0.44c120.25f0.02a0.76f0.04a9.93f1.33a11.60f0.24ba2.51f0.57a8.82f0.59ba150.25f0.05a0.84f0.12a9.83f0.20a12.13f0.56a2.44f0.52ba10.26f1.89a

由表4、5可知，無論是添加全魚漿還是魚骨漿，兩段加熱香腸的凝膠性能均優于一段加熱，這與未添加MTGase的凝膠性能相似。對于一段加熱的全魚漿香腸而言，MTGase可顯著增加其破斷強度和凝膠強度，而對凹陷深度的影響不顯著。MTGase的添加可顯著提高兩段加熱全魚漿香腸的破斷強度、凹陷深度和凝膠強度，而MTGase添加量在3～15U/g pro范圍內，全魚漿香腸的這3個凝膠性能參數均無顯著變化，故MTGase的適宜添加量為3U/g pro。對于2種加熱方式得到的魚骨漿香腸，MTGase均可顯著增加其破斷強度和凝膠強度，凹陷深度受低添加量MTGase(＜9U/g pro)的影響較小，添加量高于9U/g pro時會顯著增大其凹陷深度，而MTGase添加量在12～15U/g pro范圍內，魚骨漿香腸的這3個凝膠性能參數均無顯著變化，故MTGase的適宜添加量為12U/g pro。

2.3.2 MTGase對魚香腸持水性的影響

圖 2 MTGase對添加全魚漿(a)和魚骨漿(b)魚香腸持水性的影響Fig.2 Effect of TGase on water-holding capacity of fi sh sausages prepared with whole fi sh paste or fi sh bone paste

由圖2可知，無論是添加全魚漿還是魚骨漿，其兩段加熱香腸的持水性能均優于一段加熱的，這也與未添加MTGase的持水性能相似，且MTGase的添加可不同程度地改善2種凝膠的持水性。兩段加熱的全魚漿或魚骨漿香腸的持水性在MTGase添加量為0～15U/g pro范圍內無顯著變化；而一段加熱的全魚漿香腸和魚骨漿香腸的持水性隨MTGase添加量的增加總體呈上升趨勢。

3 結 論

全魚漿和魚骨漿中總灰分含量顯著高于鰱魚肉，且蛋白質含量都在12%以上。無論是添加全魚漿還是魚骨漿，采用兩段加熱得到的魚香腸的凝膠性能和持水性都高于一段加熱，即添加魚漿的魚香腸宜采用兩段加熱。兩段加熱魚香腸的破斷強度和凝膠強度隨全魚漿和魚骨漿添加量的增加均呈先增大后減小的趨勢，持水性受全魚漿的影響較小，但高添加量魚骨漿會降低其持水性，同時，全魚漿在魚香腸中的適宜添加量10%高于魚骨漿的5%。MTGase可不同程度地提高添加了魚漿的魚糜凝膠的凝膠性能和持水性，添加全魚漿的魚糜凝膠中MTGase的適宜添加量為3U/g pro，而添加魚骨漿的魚糜凝膠中MTGase的適宜添加量為12U/g pro。

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Effect of Fish Paste Content on Surimi Gel Properties

LI Jun-jie1,2,3，XIONG Shan-bai1,4，ZENG Jun1，ZHAO Si-ming1,4，LIU Ru1,4,*
(1. College of Food Science and Technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China；2. Institute of Animal Science, Guangdong Academy of Agricultural Sciences, Guangzhou 510640, China；3. Guangzhou Fishtech Fishries Science and Technology Co. Ltd., Guangzhou 510640, China；4. National R&D Branch Center for Conventional Freshwater Fish Processing(Wuhan), Wuhan 430070, China)

Whole fi sh paste and bone paste from sliver carps were analyzed for basic chemical composition and their effects on gel properties of surimi were investigated. Meanwhile, we examined whether microbial transglutaminase (MTGase) could improve gel properties of surimi. Both pastes were rich in total ash content and had a protein content exceeding 12%. For each fi sh paste, two-stage heating (40 ℃, 1 h/90 ℃, 0.5 h) resulted in an increase in gel properties and water-holding capacity compared with one-stage heating (121 ℃, 0.5 h). Moreover, breaking strength and gel strength of two-stage heatinduced surimi gel initially increased and then decreased with increasing fi sh paste content. The proper amount of whole fi sh paste (10%) was higher than that of bone paste (5%). MTGase could enhance gel properties and water-holding capacity of surimi and was more effective in improving the water-holding capacity of surimi gel induced by one-stage heating compared with two-stage heating.

f i sh paste；gel properties；water-holding capacity；TGase

TS254.4

A

1002-6630(2013)01-0053-04

2011-11-14

國家現代農業產業技術體系建設專項(CARS-46-23)；淡水魚精深加工及綜合利用技術研究與開發項目(2009GJD10003)；華中農業大學人才科研啟動項目(52204-08075)

李俊杰(1988ü)，男，碩士，研究方向為水產品加工及貯藏。E-mail：partylee@webmail.hzau.edu.cn

*通信作者：劉茹(1982ü)，女，副教授，博士，研究方向為水產品加工與貯藏。E-mail：liuru@mail.hzau.edu.cn