六偏磷酸鈉對秘魯魷魚質構和生化特性的影響

泮 鳳，夏松養

(浙江海洋學院食品與醫藥學院，浙江舟山 316022)

秘魯魷魚Dosidicus gigas，屬于真魷科Ommastrephida、美洲大赤魷屬Dosidicus。該魷魚體型較大，分布廣泛，生命周期短，是迄今為止發現的個體最大、資源最豐富的魷魚品種之一[1-2]。秘魯魷魚具有高蛋白、低脂肪、低膽固醇等特點，是一種營養豐富的美味食品。但秘魯魷魚具有不受人歡迎的“怪酸味”，嚴重影響了秘魯魷魚的口感和風味，也阻礙了其產品的多元化發展。

六偏磷酸鈉在魚、貝類等水產品加工過程中使用很普遍，常作為保水劑和品質改良劑，可起到保持水分、改善口感的作用。目前，在水產加工應用方面，我國衛生部已批準六偏磷酸鈉作為水分保持劑、酸度調節劑、穩定劑等在預制水產品中添加。

本文以秘魯魷魚為研究對象，探討了具有改善秘魯魷魚酸澀味的六偏磷酸鈉對秘魯魷魚的質構和生化特性的影響，旨在改善秘魯魷魚的食用品質的同時，研究減少對其品質影響的方法，為控制秘魯魷魚品質提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 材料與試劑

秘魯魷魚：市售，-22℃冰箱中貯藏1個月；六偏磷酸鈉、硼酸、鹽酸、氯化鉀、95%乙醇、氫氧化鈉、三羥甲基氨基甲烷均為分析純；超微量ATP酶測試盒：南京建成科技有限公司。

1.1.2 主要儀器與設備

高速均質機：FJ300-SH，上海標本模型廠；冰箱：BCD-539WT，青島海爾股份有限公司；高速低溫離心機：A1301019，上海艾測電子科技公司；定氮儀：B-324，瑞士BUCHI公司；電位滴定儀：DL-50，梅特勒-托利多公司；可見分光光度計：UV-2550，日本島津公司；質構儀：TMS-Pro，美國F.T.C.公司。

1.2 方法

1.2.1 原料處理

將秘魯魷魚（以下簡稱“魷魚”）在流水中解凍至半凍狀態（中心溫度0～4℃），去腕足、皮、內臟等，得到魷魚胴體，切成約3 cm×3 cm的小片，洗凈瀝干。處理時，將各組樣品在其對應濃度的六偏磷酸鈉溶液中以物料比1：2浸漬，以在蒸餾水中浸泡對應的時間作為對照，浸泡過程在2℃的冰箱中進行，然后取出瀝水 3～5 min。分別于浸泡 0.5 h、1 h、2 h、4 h、6 h、8 h、10 h、12 h 后抽樣測定 1 次，每組樣品至少平行測定 2次。

1.2.2 濃度的確定

根據《食品添加劑使用衛生標準GB2760-2011》中食品添加劑的使用限量，并查閱文獻[3-4]，將六偏磷酸鈉最大試驗濃度定為0.9 g/L，相應濃度為0.1、0.3、0.5、0.7、0.9 g/L。配制時，用蒸餾水將六偏磷酸鈉配制成相應濃度的溶液備用。

1.2.3 測定方法

1.2.3.1 質構分析

采用TMS-Pro物性分析儀測定Texture Profile Analysis（TPA）模式，探頭型號為TMS 12.7 mm，測試前速度1 mm/s，測試速度 4 mm/s，測試后速度1 mm/s，形變量30%，觸發力0.6 N，往復運動2次，回復時間4 s，測定樣品的硬度、彈性、凝聚性等指標。樣品為秘魯魷魚胴體中部肌肉，規格3 cm×3 cm×3 cm，每個樣品做3個平行，結果以平均值形式表示。

硬度：第一次壓縮時的最大峰值，多數樣品的硬度值出現在最大變形處。

彈性：變形樣品在去除壓力后恢復到變形前的高度比率，用第二次壓縮與第一次壓縮的高度比值表示。

凝聚性：表示測試樣品經過第1次壓縮變形后所表現出來的對第2次壓縮的相對抵抗能力，在曲線上表現為兩次壓縮所做正功之比，即面積2/面積1[5]。

圖1 TPA原理與典型圖形Fig.1 The principle and typical graph of TPA

1.2.3.2 粗蛋白的測定

采用凱氏定氮法，參照GB/T 5009.5-2003進行測定，轉換系數為6.25。

1.2.3.3 肌原纖維蛋白提取及含量測定

參考KONNO[6]、金淼等[7]的方法，并略作改動。取一定量魷魚肉樣品，加10倍量預冷的20 mmol/L Tris-HCl緩沖液(pH 值7.0,含0.1 mol/L KCl）,充分勻漿，然后在9 000 r/min下低溫（4℃）離心10 min，棄上清液，重復兩次。最后，在沉淀中加入冷的50 mmol/L Tris-HCl緩沖液(pH值7.0,含0.6 mol/L KCl），充分勻漿后在4℃下提取鹽溶性蛋白質1 h，并在9 000 r/min下低溫（4℃）離心10 min，上清液為試驗用的肌原纖維蛋白溶液。置于4℃冰箱中備用。

肌原纖維蛋白含量測定：采用雙縮脲法測定[8]。

1.2.3.4 Ca2+-ATPase活性測定

從4℃冰箱中取出肌原纖維蛋白溶液，參照南京建成超微量ATP酶測試盒說明書進行測定。

計算公式：組織中ATPase活力（U/mgprot）=（測定管OD值－對照管OD值）/（標準管OD值－空白管OD 值）×標準管濃度（0.02 μmol/mL）×6*×2.8*/勻漿蛋白濃度(mgprot/mL)

6：定義上為每小時，實際操作為10 min反應；2.8反應體系中2.8倍稀釋。

2 結果與分析

2.1 不同濃度的六偏磷酸鈉溶液對秘魯魷魚質構特性的影響

硬度可反映人的觸覺，也反映使秘魯魷魚達到一定程度的形變所需要的力。影響樣品硬度的因素有很多，樣品的含水量、蛋白質含量、含鹽量、脂肪含量等都會對硬度值有影響[9]。由圖2可得，秘魯魷魚的硬度值隨著六偏磷酸鈉浸泡液濃度的不同而有明顯的差異。經六偏磷酸鈉浸泡液處理的秘魯魷魚的硬度值均較對照組低，且0.9 g/L處理組的硬度最小，0.7 g/L處理組次之。一方面，六偏磷酸鈉能提高魷魚塊的保水性，螯合金屬離子，使蛋白質“膨潤”，改良其結構品質，從而使秘魯魷魚肌肉變得軟嫩。另一方面，肌肉組織中的ATP酶活性對魷魚硬度也有影響，隨著ATP酶活的降低，硬度值也逐漸減小。

彈性反映了外力作用時變形及去力后的恢復程度[10]。魚肉的彈性一方面跟魚的種類、魚肉所處的部位有關；另一方面與魚肉蛋白質在加工和貯藏中的物理化學性質變化有關[11]。由圖3可知，不同處理對秘魯魷魚彈性變化的影響較小，其中以0.5 g/L處理組的彈性值稍高。經0.9 g/L的六偏磷酸鈉浸泡液處理8 h，秘魯魷魚的彈性變為1.44，為原材料彈性的91.14%，浸泡12 h后降為原材料彈性的85.44%。魚肌肉的質構結果主要與肌原纖維狀態，以及肌肉中脂肪和膠原蛋白含量有關。魷魚死亡后，由于自溶和微生物分解導致的肌原纖維蛋白的變化，是肌肉變軟和失去彈性的重要原因[12,13]。此外，六偏磷酸鈉的作用也會使秘魯魷魚肌原纖維蛋白含量和結構發生改變，這解釋了浸泡后期，高濃度浸泡液處理后魷魚塊的彈性值較低濃度處理組更低。

凝聚性反映的是咀嚼魚肉時，魚肉抵抗受損并緊密連接使其保持完整的性質，它反映了細胞間結合力的大小[14]。由圖4可知，隨著六偏磷酸鈉浸泡液濃度的增加，秘魯魷魚的凝聚性呈下降趨勢，且浸泡后期凝聚性較前期下降速率大。秘魯魷魚經0.5 g/L六偏磷酸鈉溶液處理8 h后，凝聚性為0.52，降為原材料的88.14%。0.5 g/L處理組在8 h后，凝聚性下降速率變小，這可能與魷魚塊含水量有關，魷魚塊含水量增加的速率逐漸減小，從而使細胞間結合力降低速率變緩。六偏磷酸鈉浸泡液處理使得魷魚肉水分含量升高，細胞間結合力下降。

圖2 不同濃度六偏磷酸鈉對秘魯魷魚硬度的影響Fig.2 Effect of different concentrations of sodium hexametaphosphate on hardness of D.gigas

圖3 不同濃度六偏磷酸鈉對秘魯魷魚彈性的影響Fig.3 Effect of different concentrations of sodium hexametaphosphate on springiness of D.gigas

圖4 不同濃度六偏磷酸鈉對秘魯魷魚凝聚性的影響Fig.4 Effect of different concentrations of sodium hexametaphosphate on cohesiveness of D.gigas

圖5 不同濃度六偏磷酸鈉對秘魯魷魚總蛋白含量的影響Fig.5 Effect of different concentrations of sodium hexametaphosphate on total protein content of D.gigas

圖6 不同濃度六偏磷酸鈉對秘魯魷魚肌原纖維蛋白含量的影響Fig.6 Effectofdifferentconcentrationsofsodium hexametaphosphateonmyofibrilproteincontentofD.gigas

2.2 不同濃度的六偏磷酸鈉溶液對秘魯魷魚蛋白質含量的影響

不同濃度的六偏磷酸鈉溶液處理后的秘魯魷魚，其蛋白質含量有著不同程度的降低，如圖5所示。六偏磷酸鈉溶液處理組的魷魚塊蛋白質的損失率較對照組高，且實驗組蛋白質在浸泡8 h后損失較快。六偏磷酸鈉處理組在浸泡8 h時的平均蛋白質損失率為26.64%，其中以0.9 g/L六偏磷酸鈉處理組的損失率最高，為28.71%。隨著浸泡液濃度的增加，其處理的魷魚塊蛋白質損失率也增加，且損失率隨浸泡時間的增加而增加。0.5 g/L六偏磷酸鈉處理組蛋白質損失率由4 h的17.56%升高到8 h的26.22%，最后在浸泡12 h后達到37.53%。用六偏磷酸鈉溶液浸泡秘魯魷魚會在一定程度上引起其肌肉蛋白質變性，從而加快了秘魯魷魚的營養流失。

2.3 不同濃度的六偏磷酸鈉溶液對秘魯魷魚肌原纖維蛋白含量及Ca2+-ATPase活性的影響

肌原纖維蛋白又叫鹽溶性蛋白，包括肌球蛋白、肌動蛋白、原肌球蛋白、肌鈣蛋白、輔肌動蛋白等，是一類具有重要生物學功能的蛋白質群。蛋白質的功能特性主要由肌原纖維蛋白決定。不同濃度的六偏磷酸鈉溶液處理后的秘魯魷魚，其肌原纖維蛋白質含量呈現下降趨勢，如圖6。由圖6可知，六偏磷酸鈉處理組的肌原纖維蛋白含量均較對照組低，且其肌原纖維蛋白含量隨著浸泡液濃度和浸泡時間的增加而減少。對照組魷魚塊經過12 h的浸泡處理，其肌原纖維蛋白含量由最初的76.2 mg/mL下降至60.6 mg/mL，降為原料的79.53%，0.1、0.5、0.9 g/L六偏磷酸鈉處理組的肌原纖維蛋白含量經12 h的浸泡處理后分別降為原料的74.93%、71.92%、68.64%。此外，0.1 g/L六偏磷酸鈉處理組在浸泡10 h后，其肌原纖維蛋白含量快速降低，而六偏磷酸鈉處理組魷魚塊的肌原纖維蛋白含量則在浸泡6 h后有較為明顯的快速下降。本實驗說明，去酸劑浸泡會造成秘魯魷魚肌原纖維蛋白含量的下降，對秘魯魷魚營養流失有很大影響。肌原纖維蛋白在低濃度鹽溶液中不溶而在高離子強度的溶液中可溶，例如其主要成分肌球蛋白在0.15～0.2 mol/L溶液中不溶，而在0.6 mol/L鹽溶液中可溶。浸泡液會造成體系離子強度的升高，魷魚塊一部分鹽溶性蛋白就會在浸泡過程中流失。

圖7 不同濃度六偏磷酸鈉對秘魯魷魚肌原纖維蛋白Ca2+-ATPase活性的影響Fig.7 Effect of different concentrations of sodium hexametaphosphate on the activity of Ca2+-ATPase of D.gigas

肌原纖維蛋白質Ca2+-ATPase活性能夠很好的反應凍藏過程中蛋白質的變性情況，通常被用作評價魚肉蛋白質變性的指標[15]。秘魯魷魚經不同濃度的六偏磷酸鈉溶液處理，其肌原纖維蛋白Ca2+-ATPase活性變化情況如圖7。秘魯魷魚肌原纖維蛋白Ca2+-ATPase活性在經六偏磷酸鈉溶液和蒸餾水處理過程中呈現下降趨勢，六偏磷酸鈉處理組的Ca2+-ATPase活性低于對照組Ca2+-ATPase活性。由圖7可見，浸泡液濃度越高，秘魯魷魚肌原纖維蛋白Ca2+-ATPase活性越低。不同濃度六偏磷酸鈉溶液處理后肌原纖維蛋白Ca2+-ATPase活性的降低速率不同，0.9 g/L六偏磷酸鈉處理組在浸泡4 h后其Ca2+-ATPase活性快速下降，0.1 g/L和0.3 g/L六偏磷酸鈉處理組在浸泡6 h后的肌原纖維蛋白Ca2+-ATPase活性降低速率增大，而0.5 g/L和0.7 g/L六偏磷酸鈉處理組的肌原纖維蛋白Ca2+-ATPase活性降低速率較穩定。去酸效果最佳的0.5 g/L六偏磷酸鈉處理組在浸泡4 h、8 h和12 h后，其Ca2+-ATPase 活性分別下降至 0.285、0.240、0.203 μmolPi/mgprot/min，下降為原料的 78.73%、66.30%、56.08%，不同浸泡時間對秘魯魷魚肌原纖維蛋白Ca2+-ATPase活性的影響很顯著。去酸劑浸泡會造成秘魯魷魚肌原纖維蛋白Ca2+-ATPase活性下降，說明去酸劑容易造成肌原纖維蛋白流失和變性，加劇蛋白質聚合的程度，這可能是由于魷魚在去酸劑浸泡后，浸泡液造成體系離子強度的升高，使一部分鹽溶蛋白流出，導致肌原纖維蛋白含量下降，再者，蛋白質與蛋白質之間相互作用所引起的蛋白質分子重排及肌原纖維蛋白活性部位的巰基發生氧化也可能導致肌球蛋白Ca2+-ATPase活性下降[7]。

3 結論

不同濃度六偏磷酸鈉溶液對秘魯魷魚肌肉的質構和生化特性有著不同的影響。隨著浸泡時間的延長，秘魯魷魚的硬度、彈性和凝聚性均呈下降趨勢，且以0.9 g/L六偏磷酸鈉處理組的各項指標值最低，對秘魯魷魚質構的影響最大。彈性隨著浸泡濃度和時間的增加下降幅度不大。質構的變化與含水量及肌原纖維蛋白含量等有關。秘魯魷魚總蛋白質和肌原纖維蛋白質含量以及肌原纖維蛋白Ca2+-ATPase活性的實驗結果表明，六偏磷酸鈉浸泡液濃度和浸泡時間的增加均會加劇蛋白質的流失和變性。因此，秘魯魷魚除酸劑濃度不宜過高。

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