海藻膠低聚寡糖對秘魯魷魚(Peru squid)魚糜品質特性的影響研究*

黃 菊 丁 晨 謝 超① 林 琳 俞群娣 李桂芬

(1. 浙江省海產品健康危害因素關鍵技術研究重點實驗室 浙江海洋學院食品與醫藥學院 舟山 316022;2. 浙江國際海運學院 舟山 316002)

魷魚屬軟體動物, 其肉質香甜細膩, 質地上乘。由于魚糜水分、蛋白質含量高, 極易腐敗變質, 即使采用深冷保鮮技術也易是魚糜蛋白質發生改性等變化(鄒明輝等, 2010a, b)。深冷保藏時間越長, 魚糜蛋白質冷凍變性越厲害, 同時出現魚糜蛋白質口感、外觀及色澤等各方面的變化, 導致營養價值降低(張麗麗等, 2008)。多聚磷酸鹽是我國廣泛使用的一種食品添加劑, 主要用于各種水產品的保水, 能夠有效的增加食品中的水分, 減少營養物質的流失, 保持食品的嫩度, 提高產品的出產率(李鳳舞, 2010; 張麗等,2010)。但消費者長期食用磷酸鹽會引起機體的營養物質的失衡, 攝入過多還可能導致腹瀉等疾病(鄒明輝, 2011)。海藻膠是一種來源于海藻細胞壁的高聚合度的水溶性多糖, 在大分子狀態下, 具有較高的粘度和穩定性, 廣泛應用于食品等領域(王麗等, 2011);采用生物技術等方法降解后獲得的不同分子量大小的低聚糖具有不同的生物活性, 如海藻膠低聚糖用于冷凍羅非魚品質改量(劉斌等, 2004; 馮慧, 2008);海藻膠低聚糖用于抗氧化及清除自由基活性等(高瑞昌, 2007; 孫麗萍等, 2005)。目前, 關于海藻膠低聚寡糖應用于魷魚魚糜制品中還未有報道。項目以魷魚魚糜為研究對象, 采用生物技術制備海藻膠低聚寡糖,研究其對魚糜保水的效果, 并對保水過程中的風味特性變化進行研究, 確定海藻膠低聚寡糖在魚糜保水性能中的作用, 到達提高魚糜品質的效果。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

材料和試劑: 海藻膠低聚寡糖(cDa)(自制); 秘魯魷魚魚糜(舟山市南珍菜場); H2O2(天津市科密歐化學有限公司); 正丁醇、甲酸為分析純; 亞硫酸、磷酸氫二鉀、硫酸鎂等(國藥化學試劑有限公司)。

儀器與設備: U32V超低溫冰箱(日本三洋);DC-P3色差計(上海化工); PEN 3電子鼻(德國AIRSENSE); TMS-PRO儀(美國FTC); XS105DU電子天平(瑞士梅特勒)。

1.2 實驗內容與方法

1.2.1 秘魯魷魚魚糜的處理

魚糜制備: 將新鮮魷魚魚糜于適量冰水混合物中浸沒 10 min, 整個預處理過程在低溫下(0—4°C)快速完成。魚糜分組: 第 1組(空白組): 魚糜沒有經過浸泡處理; 第 2 組(蒸餾水組): 魚糜采用蒸餾水浸泡處理; 第 3組(海藻膠組): 魚糜經過海藻膠浸泡處理; 第 4 組(焦磷酸鈉組): 魚糜采用焦磷酸鈉浸泡處理; 第 5 組(DP1組): 魚糜采用平均聚合度為2000—4000Da的海藻膠低聚寡糖浸泡處理; 第 6 組(DP2組): 魚糜采用平均聚合度為 4000—6000Da的海藻膠低聚寡糖浸泡處理; 第 7組(DP3組): 魚糜經過平均聚合度為 6000—8000Da 的海藻膠低聚寡糖浸泡處理。以上浸泡液質量濃度均為1.0%。

1.2.2 測定項目與方法

(1) 浸泡增重率(楊釗等, 2004): 新鮮魚糜(M1)與海藻膠寡糖溶液按照 1︰2質量體積比例進行混合,放置在冰箱中(4°C條件下)反應1h。將處理后的魚糜后用稀釋紙吸干魚糜表面水分, 記錄魚糜的重量(M2)。浸泡增重率(%)=(M2－M1)/M1×100%。

(2) 解凍損失率(包華芳等, 2010): 將魚糜用食品包裝袋密封, 先在–60°C 下凍結 4 h, 后在冰箱中進行凍藏, 凍藏溫度為–18°C; 凍藏10d后, 在玻璃杯中解凍 2 h, 將蓋蓋上, 解凍結束后將魚糜表面水分用稀釋紙吸干后記錄重量(M3)。解凍損失率(%)=(M1–M3)/M1×100。

(3) 蒸煮損失率(Cabrera et al, 2005): 將魚糜煮沸 2 min, 取出冷卻, 用稀釋紙吸干魚糜表面水分后記錄魚糜重量(M4)。蒸煮損失率(%)=(M3–M4)/M3×100。

(4) 魷魚魚糜色差: 采用TPA方法進行測定。測定參數主要包括: 測試速度為1.0 mm/s; 測試樣品壓縮形變量為30%; 測試采用平底柱形探頭。

(5) 魷魚魚糜質構: 采用 CS-210色差計測定樣品亮度, 記錄測定值(L*值)。

(6) 魷魚魚糜風味: 采用德國 AIRSENSE PEN3電子鼻測定風味(Zhang et al, 2012)。

1.2.3 數據分析 數據處理采用SPSS13.0軟件進行分析。

2 結果與討論

2.1 浸泡處理對魷魚魚糜品質特性的影響

2.1.1 浸泡處理對魷魚魚糜增重率的影響 不同浸泡處理對魷魚魚糜增重率的影響見圖1。從圖1中可以看出, 第一組樣品中魚糜的質量稍有減少, 可能是因為魚糜表明水分蒸發引起的原因。別的組魚糜經過處理后都有不同程度的質量增加。利用復合磷酸鹽浸泡處理的樣品, 魚糜增重率僅為 6.3%, 相比其它各種處理措施魚糜, 其增重率明顯偏低(P＜0.05)。第二組中魚糜采用蒸餾水處理后, 其質量增重率高于復合磷酸鹽組, 主要原因是由于改變了魚糜內外滲透壓的原因, 導致魚糜呈現吸水狀態, 因此重量增加。第三、四、五、六組浸泡偶重量都有明顯的提高,可能是因為海藻膠提取物與蛋白質相結合, 增加了肌肉纖維的空間結構, 改善了魚糜表面的膜結構, 更好的保存水在肌肉中, 增強了魚糜的吸水性能。由于提取海藻膠低聚糖分子量不同, 改變的空間大小不同, 因此進出細胞的能力不同, 最終增重效果也有所差異(許雷等, 2011)。

圖1 浸泡處理對魷魚魚糜浸泡增重率的影響Fig.1 Soaking treatment on squid minced fish soaking the influence of the rate of weight gain

2.1.2 浸泡處理對魷魚魚糜解凍損失率的影響浸泡處理對魷魚魚糜解凍損失率的影響見圖2。分別比較凍藏10d和20d后的解凍損失率大小。從圖中可以看出, 第一組魚糜解凍損失率最大, 10d時凍藏損失率達到了1.6%, 20d凍藏損失率達到達1.3%。比較其它各種魚糜樣品的解凍損失率。發現其它各組樣品解凍后與新鮮樣品相比都呈現出不同程度的增加。主要原因是海藻膠低聚糖與蛋白質結合不夠緊密, 在解凍過程中容易流失。當分子量為6000—8000Da的海藻膠低聚糖處理魚糜時, 放置凍藏20d比10d的解凍損失率小, 因為放置10d時, 水分還沒有充分進入魚糜內部, 水分增加有限; 當浸泡 20d后, 水分有足夠的進入, 并且由于多聚糖形成的保護膜, 使水分更不容易流出, 因此增加了魚糜的保水能力(劉鑫,2010)。但是采用海藻糖處理的魚糜, 凍藏20d時解凍損失率較其它糖類損失大, 主要原因可能是海藻糖與其它各種糖比較分子量較小, 形成的膜厚度較薄,容易被破壞, 保水性能較差。

圖2 浸泡處理對魷魚魚糜解凍損失率的影響Fig.2 Soaking treatment effects on squid minced fish thawing loss rate

2.1.3 浸泡處理對魷魚魚糜蒸煮損失率的影響圖3為浸泡處理對魚糜蒸煮損失率的影響。從圖3可以看出, 不同處理后的魚糜經蒸煮后都有不同程度的減少。其中第 4 組(焦磷酸鈉組)蒸煮損失率最低為 8.7%; 第 2 組(蒸餾水組)蒸煮損失率最大為16.4%; 第 7組(DP3組)蒸煮損失率為 9.6.0%, 與第4組的差異不顯著(P＞0.05), 其余各組與第 4組差異顯著(P＜0.05); 凍藏 20d后其它各組蒸煮損失率明顯大于第4組, 但第7組(DP3組)的海藻膠低聚糖處理的樣品仍低于其余處理組, 且明顯(P＜0.05)低于第 1組和第2組。多聚磷酸鹽具有解析肌球蛋白分離出來的能力, 還能增強可溶性蛋白質的含量, 在加熱過程中肌球蛋白能使更多的水分被固定在肌肉中, 提高了保水能力, 減少蒸煮損失率(朱思明等, 2003)。這也是分子量為6000—8000Da的海藻膠低聚糖降低蒸煮損失的主要原因, 同時該分子量的低聚糖還具有形成保護膜的能力, 能夠減少內部非自由水和結合水的流失。

圖3 浸泡處理對魷魚魚糜蒸煮損失率的影響Fig.3 Soaking treatment effects on squid minced fish cooking loss rate

2.1.4 浸泡處理對魷魚魚糜色差的影響 不同浸泡處理對魷魚魚糜色差的影響見表1。從表可以看出,經過浸泡處理后, 各種狀態下的魚糜的色差都有所變化, 并且變化程度大小不同, 說明浸泡處理對魚糜顏色都有影響。在凍藏10d 后, 浸泡處理的魚糜亮度變化范圍在 75—78之間, 而相應空白組的魚糜亮度僅為 74; a*值變化范圍在 11—13左右, 但空白組的魚糜與新鮮魚糜相比明顯偏紅, 且隨時間的延長, 紅色加深; 而經復合磷酸鹽處理的魚糜色澤不如新鮮魚糜色澤鮮艷, 且隨凍藏時間的延長, 紅色和黃色逐漸變淺, 直接表現為魚糜略微發黃。而DP3組的魚糜在凍藏 10d后 a*和 b*值與新鮮魚糜無明顯差異(P＞0.05), 凍藏時間延長至 20d時, 魚糜顏色更鮮艷,沒有出現發黃現象。因此, 采用分子量為6000—8000Da的海藻膠寡糖處理后的樣品, 能夠較好的保持魚糜的鮮艷色澤, 外觀品質不受影響。

2.1.5 浸泡處理對魷魚魚糜質構的影響 表 2為浸泡處理對魷魚魚糜質構的影響。從表 2可以看出,各組樣品經過處理后, 在彈性、硬度及咀嚼性等方面都表現出不同的細微變化。魚糜樣品經過10d和20d不同的儲藏時間后, 通過比較發現凍藏10d后, 采用復合磷酸鹽組和海藻膠低聚糖組浸泡處理的樣品在彈性、硬度及咀嚼性等質構參數方面均無顯著性變化(P＞0.05); 在魚糜彈性方面, 浸泡和新鮮魚糜沒有明顯變化(P＞0.05); 在魚糜咀嚼性方面, 復合磷酸鹽處理后的魚糜與新鮮魚糜差異不明顯(P＞0.05), 而分子量為6000—8000Da的海藻膠低聚糖處理后魚糜的咀嚼性與新鮮魚糜的差異明顯(P＜0.05)(Sato et al,2000)。但是在硬度方面, 浸泡后的魚糜在硬度上明顯低于新鮮魚糜, 表明凍藏魚糜經處理后再感官上比較嫩。樣品凍藏20d后, 浸泡處理的魚糜較新鮮魚糜在硬度、彈性及咀嚼性等方面都有所增加, 但與新鮮魚糜的差異并不明顯(P＞0.05)。

2.1.6 浸泡處理對魷魚魚糜風味特性的影響 圖4、圖5為浸泡處理對魷魚魚糜風味特性的影響圖。從圖4和 5可以看出, 比較不同浸泡處理組, 應用電子鼻處理技術, 收集的氣味特征, 具有區域重疊多樣性,說明, 上述設計處理浸泡組對魚糜的風味特性和主要成分無顯著性影響(陳韜等, 2006)。其中第 4 組(焦磷酸鈉組)魚糜解凍后, 魚糜中揮發性物質成分變化較大(藍色橢圓), 究其原因可能為焦磷酸鈉殘留對魚糜風味造成了干擾(戴志遠等, 2008)。由圖 4和圖 5可以看出(虛線區域部分), 魚糜解凍后其揮發性物質發生一定的變化, 原因可能是凍藏過程中魚糜肌肉結構、水分狀態改變、蛋白質變性等產生一定影響,引起魚糜中部分成分發生輕微改變。蒸煮魚糜中的揮發性物質未產生明顯變化, 但其中采用焦磷酸鈉處理的魚糜經蒸煮后揮發性物質波動較大, 原因是由于焦磷酸鈉發生水解作用, 生成單磷酸鹽類致使揮發性物質出現變化(鄒明輝等, 2010a, b)。但從整體上看, 采用蒸餾水、海藻膠及海藻膠低聚寡糖處理, 對于新鮮、冷凍及蒸煮魚糜均未產生明顯異常的風味特性影響, 相對于磷酸鹽類添加劑, 其具有揮發性物質含量保持相對穩定的效果。

表1 魚糜經浸泡處理后分別凍藏10d和20d的色差特性Tab.1 Minced fish after soaking treatment were frozen 10d and color properties of 20d

表2 魷魚魚糜經浸泡處理后分別凍藏10d和20d的質構特性Tab.2 Squid minced fish after soaking treatment were frozen of 10d and 20d

圖4 不同浸泡處理對于魷魚魚糜風味特性的影響Fig.4 Different soaking treatment effect on the squid minced fish flavor characteristics

圖5 不同浸泡處理對于魷魚魚糜風味特性的影響Fig.5 Different soaking treatment effect on the squid minced fish flavor characteristics

3 結論

研究表明, 利用酶技術制備的分子量為 6000—8000Da的低聚寡糖具有明顯的保水增重效果。并且經6000—8000Da的海藻膠低聚寡糖處理的魷魚魚糜,肌肉組織硬度更低, 魚糜彈性及咀嚼性更好, 產品色澤更加鮮艷。浸泡處理后的魚糜揮發性風味物質并未減少。該研究成果對開發一種安全高效的生物保水劑具有重要的意義, 將為魚糜加工業的發展提供技術性的革命。

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