豬血漿蛋白對鰱魚魚糜品質的影響

雷　雨，夏文水，姜啟興，許艷順，許學勤（江南大學食品學院，江蘇無錫214122）

豬血漿蛋白對鰱魚魚糜品質的影響

雷雨，夏文水，姜啟興，許艷順，許學勤*
（江南大學食品學院，江蘇無錫214122）

將豬血漿蛋白添加到鰱魚魚糜制品中，測定魚糜制品凝膠強度、TPA、失水率和色澤的變化，并采用化學方法研究了添加豬血漿蛋白后魚糜的化學作用力和溶解率的變化。結果表明，以1.5g/100g比例添加豬血漿蛋白時，魚糜凝膠強度較空白樣品提高了約2倍，高于添加等量的大豆分離蛋白的魚糜制品凝膠強度，失水率降低至4.29%，白度稍微降低。溶解率及化學作用力分析顯示豬血漿蛋白主要是通過非二硫共價鍵（尤其是ε-（γ-Glu）-Lys）、疏水鍵及氫鍵來促進魚糜形成更致密、均勻的三維網狀空間結構。

豬血漿蛋白，魚糜，質構，溶解率，化學作用力

鰱魚是我國目前養殖產量最大的一種淡水魚，其最常用的加工產品是魚糜制品[1]。魚糜及其制品質量與其凝膠強度有很大關系。由于鰱魚肌肉中的蛋白酶活性高于海水魚的蛋白酶活性，因而其魚糜制品的凝膠強度也遠低于海水魚糜制品的。因此，多年來，如何提高鰱魚魚糜品質，尤其是魚糜的凝膠強度，一直成為關注焦點。例如，從鮭魚的卵中提取蛋白酶抑制劑來改善魚糜品質[2]。添加其他食品輔料如馬鈴薯淀粉等提高魚糜凝膠強度[3]。為加大鰱魚加工利用比例，尋找一種天然含有鰱魚肌肉中蛋白水解酶抑制劑的蛋白是非常重要的。

豬血作為畜產品加工的副產物，其加工利用較少，具有資源豐富、價格低廉的優點。Benjakul等[4-5]研究表明豬血漿蛋白中IV-1片段能有效抑制黃笛鯛肌肉中蛋白酶，大幅度抑制肌肉自溶及肌球蛋白重鏈的降解，且I-S片段含有較高的谷氨酰胺轉移酶活性催化肌球蛋白重鏈以非二硫共價鍵交聯以形成致密的三維網狀結構，從而大幅提高黃笛鯛魚糜的凝膠強度及品質。鐘禪等[6]從豬血中分離出能有效抑制鰱魚漿中肌原纖維蛋白降解的激肽原Ⅰ和激肽原Ⅱ，且顯著提高鰱魚魚糜的凝膠強度。豬血漿蛋白用來改善淡水魚魚糜品質的研究還鮮有報道。

為此，本文擬以鰱魚為實驗對象，研究豬血漿蛋白對鰱魚魚糜制品品質的影響，并與添加大豆分離蛋白后的魚糜制品進行比較，同時對添加豬血漿蛋白的魚糜中化學作用力及溶解率進行實驗，以期為拓展豬血利用、提高鰱魚魚糜制品品質途徑提供實驗依據。

1　材料與方法

1.1材料與儀器

新鮮鰱魚每條約2kg，購于無錫市雪浪菜市場；新鮮豬血無錫天棚食品有限公司屠宰部；氯化鈉、檸檬酸鈉、尿素、硫酸鉀、硫酸銅、氫氧化鈉、硼酸、甲基紅、溴甲酚綠、SDS、巰基乙醇等化學試劑均為分析純，上海化學試劑公司。

AB204-N精密電子天平、AB104-N電子分析天平Metter-Toledo Group公司；DGG-9240恒溫水浴鍋上海森信式實驗儀器有限公司；TA-XT2i質構儀英國Stable Micro System公司；Model 4K15冷凍離心機德國Sigma公司；UV1000紫外可見分光光度計上海天美科學儀器有限公司；IKA均質機德國IKA公司；UltraScan Pro1166色差儀美國Hunterlab公司；西貝樂SQ2119DX多功能食品加工機上海帥佳電子科技有限公司。

1.2實驗方法

1.2.1工藝流程鰱魚魚糜的制備工藝流程如下：

食鹽、豬血漿蛋白↓

新鮮鰱魚→預處理→手工采肉→漂洗→脫水→斬拌→灌入腸衣→加熱→冷卻→測定各項指標

1.2.2操作要點

1.2.2.1預處理將新鮮鰱魚去頭、去內臟、去魚鱗，徹底除去魚腔中內臟和黑膜。

1.2.2.2手工采肉由上述魚段手工采下魚肉。

1.2.2.3漂洗三次漂洗，前兩次漂洗液為蒸餾水，最后一次漂洗液為0.3%（m/v）食鹽溶液，漂洗時魚肉與漂洗液的比例為1∶3（v/v）。

1.2.2.4脫水漂洗后的魚肉在4℃，3000r/min，離心10min，魚肉置于4℃冰箱中備用。

1.2.2.5斬拌魚肉中空擂1min，添加2.5%的食鹽斬拌1min，最后加入不同濃度的豬血漿蛋白斬拌1min。

1.2.2.6灌入腸衣將魚漿灌入直徑為25mm的聚偏二氯乙烯腸衣中。

1.2.2.7加熱兩段式加熱法（40℃/30min，90℃/ 20min）。

1.2.2.8冷卻加熱結束后將魚腸立即置于冰水中冷卻，4℃冷藏過夜。

1.3實驗設計

1.3.1凝膠強度的測定參照Benjakul等[5]方法，用質構儀測定樣品的破斷強度和凹陷深度，凝膠強度即為兩者乘積。

1.3.2質地剖面分析（TPA）參照Habib-Allah等[7]方法，用質構儀測定樣品的硬度、彈性、黏結性、膠黏性、咀嚼性、回復性等指標。

1.3.3失水率的測定參照Guangquan Xiong等[8]方法，將魚腸切成3mm厚的薄片并稱重（W1），下面放3張濾紙，上面放2張濾紙，用5kg的砝碼壓制并保持2min，去掉濾紙，再將樣品稱重（W2）。

1.3.4白度的測定白度是魚糜感官品質的重要指標，其值與L*、a*、b*有關。L*值表示樣品的亮度，a*表示樣品的紅綠值，+a*表示樣品偏紅，-a*表示樣品偏綠，b*表示樣品的黃藍值，+b*表示樣品偏黃，-b*表示樣品偏藍。參照Benjakul等[5]方法，將魚腸切成5mm厚的圓柱體，用色差儀在室溫下測定魚腸的L*、a*、b*值，其白度按下式計算：

1.3.5魚糜溶解率測定參照Benjakul等[9]方法。取適量魚糜凝膠樣品，加入Tris-HCl緩沖液均質，煮沸，攪拌，離心。上清液中添加50%（W/V）的TCA至終質量分數為10%，4℃放置，離心，沉淀物用10%TCA沖洗并溶解于0.5mol/L NaOH中。總蛋白含量為凝膠直接溶解于0.5mol/L NaOH中蛋白質含量。溶解率為溶解于溶劑中的蛋白質占總蛋白質含量的百分比。

1.3.6化學作用力的測定參照Guillén等[10]方法。取2g魚糜凝膠樣品，分別與10mL的0.05mol/L NaCl（SA）、0.6mol/L NaCl（SB）、0.6mol/L NaCl+1.5mol/L urea（SC）、0.6mol/L NaCl+8mol/L urea（SD）混合并均質、離心，用雙縮脲法測定上清液中蛋白質含量。魚糜凝膠中非特異性連接作用的貢獻以溶解在SA溶液中的蛋白含量表示；離子鍵的貢獻以溶解于SB與SA溶液中的蛋白含量差表示；氫鍵的貢獻以溶解于SC與SB溶液中的蛋白含量差表示；疏水鍵的貢獻以溶解于SD與SC溶液中的蛋白含量差表示。結果以每升溶液所含的溶出蛋白質量來表示（g/L）。

1.4數據處理

應用Origin 8.5軟件及Excel軟件進行數據分析。

2　結果與討論

2.1豬血漿蛋白對鰱魚魚糜凝膠強度影響

凝膠強度是評價魚糜品質優劣的重要指標之一。由圖1可知，隨著豬血漿蛋白含量的增大，鰱魚魚糜的凝膠強度呈現先增大后減小的趨勢，且當豬血漿蛋白含量增大至1.5g/100g時達到最大值8620g·mm，較空白樣品提高了約2倍。這種魚糜凝膠強度隨豬血漿蛋白添加增加出現峰值的現象，與Benjakul等利用豬血漿蛋白改變海生大眼鯛魚糜的結果類似[11]，也可認為豬血漿蛋白具有抑制鰱魚魚糜內源酶對肌原纖維蛋白重鏈的降解作用，也可認為，豬血漿蛋白似乎含有谷氨酰胺轉移酶活性，從而可以催化肌球蛋白重鏈以非二硫共價鍵方式交聯，形成致密的三維網狀結構，從而提高魚糜凝膠強度；當豬血漿蛋白添加量大于1.5g/100g后出現的凝膠強度逐漸減小現象，可能與豬血漿蛋白的添加降低了體系肌球蛋白比例有關，從而干涉到肌球蛋白分子間三維網狀結構的形成[5]。因而，利用豬血漿蛋改善鰱魚魚糜凝膠強度，存在一個最適添加濃度，本實驗中，此最適添加濃度為1.5g/100g。

圖1　豬血漿蛋白對魚糜凝膠強度的影響Fig.1　Effect of porcine plasma protein on gel strength of surimi

2.2豬血漿蛋白對鰱魚魚糜TPA的影響

TPA是評價魚糜品質優劣的另一個重要手段。對圖1與表1比較可見，豬血漿蛋白添加到魚糜中后，魚糜的硬度及咀嚼性與凝膠強度的變化趨勢相同，均隨豬血漿蛋白含量從0g/100g增加至1.5g/100g逐漸增大，此后隨豬血漿蛋白含量從1.5g/100g增加至2.5g/100g而逐漸減小。表明當以1.5g/100g的豬血漿蛋白加入到鰱魚魚糜中后，魚糜產生相同形變量所需咀嚼力變大，口感變好，質構被明顯改善。但彈性、凝聚性、回復力、膠黏性等變化不大。所有魚糜凝膠的彈性值介于0.96～0.98之間，接近于1，說明魚糜凝膠在第一次壓縮后能較好復原[7]。

表1　豬血漿蛋白對魚糜TPA的影響Table 1　Effect of porcine plasma protein on TPA of surimi

2.3豬血漿蛋白對鰱魚魚糜持水能力的影響

魚糜的持水能力與其失水率呈負相關。圖2所示為不同豬血漿蛋白添加濃度對鰱魚魚糜失水率的影響。由圖2可知，隨豬血漿蛋白濃度從0～2.5g/100g，鰱魚魚糜的失水率呈降低趨勢，即豬血漿蛋白濃度高，鰱魚魚糜的持水性越好。空白魚糜樣品的失水率為5.69%，而添加豬血漿蛋白魚糜的最小失水率為3.96%，可見豬血漿蛋白添加有助于提高魚糜制品的持水性能。這種由加入豬血漿蛋白引起的鰱魚魚糜持水能力提高，可能與形成更致密的三維網狀空間結構有關。

圖2　豬血漿蛋白對魚糜失水率的影響Fig.2　Effect of porcine plasma protein on the water loss rate of surimi

2.4豬血漿蛋白對鰱魚魚糜白度的影響

由表2知，豬血漿蛋白對亮度L*無顯著變化；a*和b*均隨豬血漿蛋白濃度從0g/100g增加至2.5g/100g逐漸增大，這與豬血漿蛋白的淡黃紅色相一致。豬血漿蛋白濃度從0g/100g增加至2.5g/100g時，白度減小，這與Benjakul等[5]結果相一致，表明豬血漿蛋白的添加對鰱魚魚糜的白度有不利影響。但當添加最佳豬血漿蛋白濃度1.5g/100g時，其白度還是在消費者可以接受的范圍之內（白度在75以上一般認為是可以接受的）。

表2　豬血漿蛋白對魚糜色澤的影響Table 2　Effect of porcine plasma protein on the color parameters of surimi

圖3　添加豬血漿蛋白和添加大豆分離蛋白的魚糜品質比較Fig.3　Quality comparison of surimi made by addition of porcine plasma protein and soy protein isolate

2.5豬血漿蛋白和大豆分離蛋白對鰱魚魚糜品質影響的比較

為了驗證豬血漿蛋白對鰱魚肌肉內源性蛋白酶的抑制作用，并對豬血漿蛋白添加引起魚鰱魚糜感官品質變化進行評價，安排添加豬血漿蛋白及大豆分離蛋白的比較實驗，兩者在鰱魚糜制品的添加量均為1.5g/100g，結果如圖3所示。由圖3可見，添加豬血漿蛋白的鰱魚魚糜凝膠強度最高，其次是添加大豆分離蛋白的魚糜，對照樣品的最低。如果認為大豆分離蛋白對鰱魚魚糜凝膠強度的改善僅是蛋白填充作用，則豬血漿蛋白改善鰱魚魚糜凝膠強度應該包含蛋白填充和抑制蛋白酶活性兩個方面；另一方面，如果認為大豆分離蛋白添加引起的魚糜凝膠強度高于對照的凝膠強度是由于其存在某種對魚糜內源蛋白酶的抑制因素所引起，則認為豬血漿蛋白對鰱魚魚糜內源性蛋白酶的抑制能力比大豆分離蛋白的抵制能力更高。事實上，劉海梅[12]的研究表明大豆分離蛋白對鰱魚肌肉內源蛋白酶有抑制性。因此，可以認為豬血漿蛋白大豆分離蛋白對鰱魚肌肉內源性蛋白酶的抑制力更強。圖3也表明添加豬血漿蛋白魚糜白度高于添加大豆分離蛋白的魚糜，但均低于對照樣品，即豬血漿蛋白和大豆分離蛋白均降低鰱魚魚糜的白度。大豆分離蛋白的顏色較豬血漿蛋白更黃更深，可能因此使得添加大豆分離蛋白的魚糜白度低于添加豬血漿蛋白的魚糜。

2.6豬血漿蛋白對鰱魚魚糜溶解率的影響

含SDS、尿素和β-巰基乙醇的混合溶劑，能使魚糜凝膠中除（主要以ε-（γ-Glu）-Lys代表的）非二硫共價以外的所有化學鍵斷裂，由此混合試劑測得的鰱魚糜溶解率高低，可以反應魚糜凝膠中非二硫共價鍵的多少[5]。

圖4　豬血漿蛋白對魚糜凝膠溶解性的影響Fig.4　The change of solubility of surimi with porcine plasma protein

由圖4可看出，魚糜凝膠的溶解率，隨豬血漿蛋白濃度從0g/100g增加至1.5g/100g而逐漸減小，之后，糜凝膠的溶解率隨著豬血漿蛋白濃度增大而逐漸增大。將圖4與圖1進行比較可見，魚糜凝膠溶解率隨豬血漿蛋白濃度而減小的趨勢范圍，與魚糜凝膠強度隨豬血漿濃度增大的趨勢范圍一致。這一現象與Benjakul等[9]結果一致，認為魚糜溶解率隨豬血漿蛋白濃度增加而減小，是魚糜內源TG酶和豬血漿蛋白TG酶共同誘導形成非二硫共價鍵所致。本實驗中，豬血漿蛋白添加量大于1.5g/100g后，魚糜凝膠的溶解率反而增大，即形成的非二硫共價鍵反而減少，可能是由于豬血漿蛋白加入，對肌球蛋白-肌球蛋白交聯產生干擾所致。雖然豬血漿蛋白濃度增加有利于抑制鰱魚肌肉內源酶，但溶解率的增大意味著非二硫共價鍵的減少。因此，豬血漿蛋白對鰱魚魚糜內源性蛋白水解酶的抑制效應及對肌球蛋白交聯干擾對雙重效應，決定了豬血漿蛋白濃度對鰱魚魚糜凝膠強度的影響。另外，豬血漿蛋白濃度對鰱魚魚糜溶解率的影響與對凝膠強度的影響具有一致性，在添加的豬血漿蛋白濃度范圍內，也存在一個與魚糜溶解率最低相對應的豬血漿蛋白添加量，即1.5g/100g。

2.7豬血漿蛋白對鰱魚魚糜化學作用力的影響

蛋白凝膠是變性蛋白分子間有序聚集而形成的三維網狀結構，是蛋白分子之間或蛋白分子與水分子之間排斥和吸引相互作用平衡的結果[13]。蛋白分子間相互作用力決定了凝膠的質構特性[14]。圖5所示為與豬血漿蛋白濃度對魚糜中維持鰱魚魚糜蛋白構象穩定的非特異結合、離子鍵、氫鍵和疏水鍵的影響。由圖5可知，體系中的氫鍵和疏水鍵這兩種化學力，分別隨著豬血漿蛋白濃度從0g/100g增加至1.5g/100g而逐漸增大和減小，此后，兩種化學作用力幾乎不再受豬血漿蛋白濃度的影響；豬血漿蛋白濃度對非特異結合和離子鍵幾乎沒影響。由此可見，豬血漿蛋白添加使鰱魚魚糜凝膠強度改善，與體系氫鍵增加及疏水鍵降低有很大相關性，而與非特異結合和離子鍵無明顯相關性，至于添加豬血漿蛋白后是否會增大二硫鍵貢獻尚需進一步研究。Gómez-Guillén等[10]認為蛋白水解會形成新的疏水鍵，圖5中當豬血漿蛋白濃度從0g/100g增加至1.5g/100g時，疏水鍵隨著豬血漿蛋白添加濃度的升高而降低，可以間接說明豬血漿蛋白對蛋白酶具有抑制作用。

圖5　豬血漿蛋白對魚糜凝膠化學作用力影響Fig.5　Soluble protein of gels prepared with or without porcine plasma protein addition

3　結論

不同豬血漿蛋白添加對鰱魚魚糜制品品質影響實驗的結果表明，添加適量豬血漿蛋白能有效改善鰱魚魚糜的凝膠強度、持水性、TPA，會使白度略有降低，但在可接受范圍內。在豬血漿蛋白最佳添加量1.5g/100g條件下時，可提高魚糜凝膠強度約2倍，高于添加等量大豆分離蛋白的魚糜制品凝膠強度，間接證明豬血漿蛋白對鰱魚肌肉的蛋白酶具有抑制作用。溶解率及化學作用力分析顯示豬血漿蛋白主要是通過氫鍵、疏水鍵及非二硫共價鍵（尤其是ε-（γ-Glu）-Lys）來促進魚糜形成更致密、均勻的三維網狀空間結構。研究表明豬血漿蛋白可以有效改善淡水魚魚糜制品的品質，但通過冷凍干燥使其生產成本過高，不易用于工廠生產。對于如何制得生產成本低且能有效改善淡水魚魚糜制品品質的豬血漿蛋白還需要進一步研究。

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Effect of porcine plasma protein on the quality of silver carp surimi

LEI Yu，XIA Wen-shui，JIANG Qi-xing，XU Yan-shun1，XU Xue-qin*
（School of Food Science and Technology，Jiangnan University，Wuxi 214122，China）

Porcine plasma protein（PPP）was examined for its effects on the mechanical and water holding properties of heat-induced gels made from washed silver carp surimi.Different types of chemical bondings and solubility in gels were also studied by chemical technology.Results showed that an addition of 1.5%（w/w）PPP could make the gel strength of silver carp surimi almost two times more than those without PPP.It had a better gel strength than samples added with the same amount of soy protein isolate and the water loss rate decreased to 4.29%，but slightly decreased the whiteness.The solubility studies and chemical forces analysis indicated that nondisulfide covalent bond，particularly ε-（γ-glutamyl）lysine linkage，hydrophobic bond and hydrogen bonds which were significant increased in gels when added with PPP played an important role in forming a compact and homogeneous three-dimensional gel network.

porcine plasma protein；surimi；texture；solubility；chemical bonds

TS201.1

A

1002-0306（2014）14-0103-05

10.13386/j.issn1002-0306.2014.14.014

2013－09－12*通訊聯系人

雷雨（1989-），女，碩士研究生，研究方向：食品加工技術。

現代農業產業技術體系建設專項資金資助（CARS-46-22）。