魚糜漂洗水中回收蛋白質對鯰魚火腿凝膠特性的影響

樊曉盼 王思雨 郭耀華 馬儷珍 張玲

摘 要：采用等電點沉淀法回收鯰魚漂洗液中的肌漿蛋白，并將其按照不同比例（2%、4%、6%、8%和10%）添加到鯰魚火腿中，并以未添加改良劑（對照組）、添加玉米淀粉（AG組）和添加谷氨酰胺轉氨酶（TG組）的火腿作為對照，研究鯰魚漂洗液回收蛋白質對鯰魚火腿凝膠特性、質構特征、色澤和蛋白含量的影響。結果表明：鯰魚火腿的凝膠強度、咀嚼性、膠著度和硬度均隨著回收蛋白質添加量（2%～10%）的增加而先逐漸升高后降低。回收蛋白質的添加輕微降低了鯰魚火腿的亮度，但能顯著增加火腿的蛋白質含量。當回收蛋白質的添加量為6%時，鯰魚火腿的凝膠強度達到最大值（1 484.00±3.75）g，顯著高于對照組、AG組和TG組。此時火腿的嫩度、咀嚼性、膠著度和硬度較對照組分別提高了26%、74%、74%和74%，蛋白質含量較對照組增加了23.08%。

關鍵詞：魚糜漂洗水；回收蛋白；鯰魚火腿；凝膠特性

Influence of Proteins Recovered from Rinsing Water of Catfish Surimi on Gel Properties of Catfish Sausage

FAN Xiaopan1， WANG Siyu1， GUO Yaohua1，2， MA Lizhen1，2，*， ZHANG Ling3

（1. National R&D Branch Center For Conventional Freshwater Fish Processing （Tianjin）， Tianjin Engineering and Technology Research Center of Agricultural Products Processing， College of Food Science and Biotechnology， Tianjin Agricultural University，

Tianjin 300384， China； 2.Tianjin Key Laboratory of Aqua-Ecology and Aquaculture， College of Fisheries， Tianjin Agricultural University， Tianjin 300384， China； 3.Key Laboratory of High Value Transformation and Quality Control Technology of Surimi of Enterprise， Tianjin Kuanda Aquatic Food Co. Ltd.， Tianjin 300304， China）

Abstract： The present research evaluated the influence of adding different proportions （2%， 4%， 6%， 8% and 10%） of sarcoplasmic proteins recovered from the rinsing water of catfish surimi by precipitation at the isoelectric point on gel properties， texture characteristics， color parameters and protein content of catfish sausage. For this purpose， samples with no added modifier （control group）， with 5% corn starch （AG group） and with 0.5% glutamine transaminase （TG group） were taken as controls. The results showed that the gel strength， chewiness， gumminess and hardness of catfish sausage first increased and then decreased with increasing addition of the recovered proteins from 2% to 10%. Addition of the proteins resulted in a slight decrease in brightness with a simultaneous significant increase in protein content. When adding 6% of the recovered proteins， the gel strength of catfish ham reached the maximum value of （1 484.00 ± 3.75） g， which was significantly higher than that of the control， AG and TG groups. Moreover， compared to the control group， tenderness， chewiness， gumminess and hardness increased by 26%， 74%， 74% and 74% respectively， and protein content rose by 23.08%.

Key words： rinsing water from surimi production； recovered protein； catfish sausage； gel properties

DOI：10.15922/j.cnki.rlyj.2016.07.003

中圖分類號：TS202 文獻標志碼：A 文章編號：1001-8123（2016）07-0011-05

引文格式：

樊曉盼， 王思雨， 郭耀華， 等. 魚糜漂洗水中回收蛋白質對鯰魚火腿凝膠特性的影響[J]. 肉類研究， 2016， 30（7）： 11-15. DOI：10.15922/j.cnki.rlyj.2016.07.003. http：//rlyj.cbpt.cnki.net

FAN Xiaopan， WANG Siyu， GUO Yaohua， et al. Influence of proteins recovered from rinsing water of catfish surimi on gel properties of catfish sausage[J]. Meat Research， 2016， 30（7）： 11-15. （in Chinese with English abstract） DOI：10.15922/j.cnki.rlyj.2016.07.003. http：//rlyj.cbpt.cnki.net

冷凍魚糜是重要的水產調理食品（如魚丸、魚糕等魚糜制品）的原料，是由新鮮魚或解凍魚經采肉、漂洗、精濾、脫水、擂潰等工序加工制作的產品[1]。在魚糜生產過程中，漂洗是一道重要的工序，它可以除去魚肉中的有色物質、腥臭成分（如三甲胺、氨基戊醛（酸）和六氫吡啶等）、脂肪（如脂溶性成分和魚油）、殘余的碎屑、血液及水溶性蛋白質，起到改善產品感官性狀，使產品富有彈性，降低脂肪氧化等作用。但是，流失到漂洗水中的核心物質主要是一些水溶性蛋白質，含量高達0.9%～2.8%，占全部魚肉蛋白質的30%～40%[2-3]。這些廢水大多時候是未經處理就直接排放，不僅浪費了魚糜漂洗水中大量可回收利用的蛋白資源，而且對周邊及近海環境造成環鏡污染和生態威脅，造成水體中生物需氧量增加[4-5]。因此，如果能將漂洗水中的部分蛋白質回收利用，不僅可以提高企業經濟效益，還能保護環境，變廢為寶，資源循環利用，實現經濟可持續發展的新模式。

目前研究的重點是關于漂洗水中蛋白質的回收技術，主要有等電點沉淀法、電阻加熱法、絮凝法[6-9]以及膜分離法[10]等。但回收后的蛋白質如何綜合利用，研究報道較少，而且研究結論尚未達成一致。Cardoso等[11]研究發現肌漿蛋白中含有一定量的谷氨酰胺轉氨酶（glutamine transaminase，TG），TG酶是一種催化酰基轉移反應的轉移酶，能夠催化谷氨酸殘基γ-羧基酰胺基與賴氨酸殘基ε-氨基發生交聯作用，在分子內或分子間產生ε-（γ-Glu）Lys的架橋黏結作用，形成交叉結合的蛋白質結構，從而提高魚糜制品的質構特性。Jafarpour等[12]研究發現在金線魚中添加鯉魚的肌漿蛋白后，其凝膠強度得到改善。Kim等[13]研究發現巖魚的肌漿蛋白能夠顯著提高肌原纖維蛋白的凝膠特性。但Huang等[14]在虱目魚中添加其自身的肌漿蛋白后，肌原纖維蛋白的凝膠性能卻大大弱化。本實驗室前期對于從鯰魚碎肉的漂洗水中提取的肌漿蛋白做了基本性質的研究，包括吸水性和吸油性以及對魚糜凝膠性質的初步研究[15-17]。

本研究采用等電點沉淀法對鯰魚碎肉漂洗液中的肌漿蛋白進行回收，再將其按照不同比例添加到鯰魚火腿的加工制作中，通過評價其凝膠特性、色澤以及蛋白含量，進而了解從鯰魚魚糜漂洗水中提取的肌漿蛋白對鯰魚火腿凝膠特性的影響，確定出最佳回收蛋白質的添加量，為漂洗水副產物的高附加值綜合利用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

革胡子鯰魚（Clarias gariepinus）、食鹽、白砂糖、白胡椒粉、丁香粉、桂皮粉、味精、玉米淀粉 天津市紅旗農貿市場。

復合磷酸鹽、亞硝酸鈉、抗壞血酸鈉、TG酶 天津

科源食品添加劑有限公司；碳酸鈉、醋酸 國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

FA2004精密電子天平 上海精科儀器公司；CM-5色差儀 日本Konica Minolta公司；TA-XT plus物性

測定儀 英國Stable Micro System公司；UDK142凱氏定

氮儀 意大利Velp公司；移液槍 德國Eppendorf公司。

1.3 方法

1.3.1 肌漿蛋白的回收

將鮮活革胡子鯰魚（Clarias gariepinus）（平均每條體質量（1 250±25） g，體長（30±2） cm）放入4 ℃冰水中10 min，將其致暈后立即宰殺、采肉，用絞肉機絞碎，按照魚肉、冰水質量比1∶3的比例進行第1次漂洗，慢速攪拌5 min，靜置5 min，用4 層紗布過濾得到的濾液作為漂洗水，用于回收蛋白質。過濾得到的魚肉再按照魚肉、鹽水（質量濃度0.15 g/100 mL）質量比1∶3的比例進行第2次漂洗，過濾后得到魚肉，用于鯰魚火腿加工的原料，第2次濾液棄掉。

收集第1次過濾后的漂洗水，用1 mol/L醋酸將其pH值調至3.0，然后用0.1 mol/L Na2CO3將其pH值調至7.0，靜置2 h。在漂洗水從pH 3.0調至pH 7.0的過程中，可以看到大量的肌漿蛋白開始析出、沉降。倒掉上清液，下層沉淀在4 ℃、1 000×g條件下離心20 min，再次棄掉上清液，即可得到回收肌漿蛋白（含水量為21.07%）。

1.3.2 實驗方案設計

1.3.2.1 鯰魚火腿加工工藝流程

漂洗后的魚碎肉→腌制→擂潰（添加輔料）→裝模成型→煮制→冷卻→脫模→成品

1.3.2.2 鯰魚火腿的配方及分組設計

實驗設計8 組：AG組：在基本配方的基礎上添加5%淀粉；TG組：在基本配方的基礎上添加0.5%TG酶；0%～10%組：在基本配方的基礎上分別添加0%、2%、4%、6%、8%、10%回收蛋白質。具體分組情況見表1所示。將8 組樣品（每組300 g）裝入內置食品包裝袋的不銹鋼模具中，90 ℃煮制30 min后迅速冷卻，4 ℃條件下冷藏貯存12 h以上進行測定分析。

1.3.3 指標測定

1.3.3.1 色差的測定

制備均勻樣品，平鋪在色差平皿上，要求表面平整，將色差儀進行白板校正后檢測其亮度L*。

1.3.3.2 剪切力的測定

采用李沛然等[18]的方法將待測樣品（2 cm×1 cm×1 cm）置于測定平臺上，室溫下利用物性分析儀進行測量。測定參數：測試前速率為2 mm/s，測試速率為1 mm/s；測試后速率為1 mm/s；負載類型：auto-5 g；測定距離：10 mm；探頭類型：HDP/BSW；數據收集率：200 pps；環境溫度：室溫（20±2） ℃。

1.3.3.3 凝膠強度的測定

采用李鵬等[15]的方法。將待測樣品（2 cm×

2 cm×2 cm）置于測定平臺上，室溫下利用物性分析儀進行測量。測定參數：測試前速率為2 mm/s，測試速率為1 mm/s；測試后速率為 1 mm/s；負載類型：auto-15 g；下壓距離為15 mm；探頭類型：P/0.5；數據收集率：200 pps；環境溫度：室溫（20±2）℃。

1.3.3.4 質地剖面分析（texture profile analysis，TPA）測定

采用李鵬等[15]的方法。將待測樣品（1.5 cm×

1.5 cm×1.5 cm）置于測定平臺上，室溫下利用物性分析儀進行測量。以TPA測定凝膠樣品的硬度、咀嚼性、膠著度和彈性等。測定參數：測試前速率為2 mm/s，測試速率為1 mm/s；測試后速率為1 mm/s；負載類型：auto-5 g；下壓距離為樣品高度的50%；探頭類型：P/36R；數據收集率：200 pps；環境溫度：室溫（20±2） ℃。

1.3.3.5 蛋白含量的測定

按照GB 5009.5—2010《食品安全國家標準 食品中蛋白質的測定》[19]。

1.4 數據處理

實驗重復進行2 次。數據采用Statistix 8.1軟件包中Linear Models程序進行，差異顯著性（P<0.05）分析使用Tukey HSD程序。繪圖軟件采用Sigma Plot 10.0進行。

2 結果與分析

2.1 不同添加量的回收蛋白質對鯰魚火腿剪切力的影響

一般用剪切力值來反映產品的嫩度，剪切力值越小，產品嫩度越高[20-21]。由圖1可知，隨著回收蛋白質添加量的增加，剪切力呈先下降后上升的趨勢，說明在一定添加范圍內，回收蛋白質能夠提高鯰魚火腿的嫩度，但是添加量過高反而會降低其嫩度。當添加量為4%時，剪切力值最低，為（332.21±2.48） g，與AG組（添加淀粉）和TG組（添加谷氨酰胺轉氨酶）無顯著差異

（P>0.05）。從本實驗來看，8 組鯰魚火腿的剪切力值均不高，最高亦小于500 g，這是因為魚肉的肌纖維較細，嫩度較好[22]。

小寫字母不同，表示差異顯著（P<0.05）。下同。

2.2 不同添加量的回收蛋白質對鯰魚火腿凝膠強度的影響

有研究表明，回收蛋白質中含有TG酶，可以促進蛋白質之間的交聯，從而提高魚糜制品的凝膠強度[12，23]。圖2顯示了回收蛋白質的添加量對鯰魚火腿凝膠強度的影響。

由圖2可知，隨著回收蛋白質添加量的增加，鯰魚火腿的凝膠強度不斷增強，當添加量為6%時達到最高（1 484.00±3.75） g，顯著高于AG組（添加淀粉，

P<0.05），而與TG組（添加谷氨酰胺轉氨酶）無顯著差異（P>0.05），說明添加6%的回收蛋白質可以達到與TG酶類似的作用。但當添加量為8%時，凝膠強度顯著降低（P<0.05）。本研究結果與張宗恩等[24]的研究報道一致，其將鰱魚漂洗水中蛋白質回收并回添到魚糜制品中，發現當添加量為5%時凝膠強度增加，當添加10%后卻顯著降低。這表明回收蛋白質能夠提高魚糜制品的凝膠強度，但添加量有限制，以6%為佳。分析其原因可能是回收蛋白質中含有一定比例的水分（21.07%），增加添加量會導致水分含量增加，從而影響火腿制品的凝膠性[25]。

2.3 不同添加量的回收蛋白質對鯰魚火腿質構特性的影響

由圖3可知，較對照組相比，回收蛋白質的添加顯著增加了鯰魚火腿的咀嚼性、硬度和膠著度，但對回復性影響不顯著（P>0.05）。隨著回收蛋白質添加量的增加，咀嚼性、硬度和膠著度均呈先增加后降低的變化趨勢，這一趨勢與凝膠特性的變化趨勢一致。當回收蛋白質添加量為4%或6%時，鯰魚火腿的咀嚼性、硬度、回復性和膠著度達到最高值（P<0.05），其數值顯著高于AG組樣品，但低于TG組。當回收蛋白質添加量增加到8%時，火腿的咀嚼性、硬度和膠著度開始顯著降低（P<0.05）。回收蛋白質中可能含有一定比例的TG酶，它起到提高魚糜制品凝膠強度的作用[26]，但關于回收蛋白質中的TG酶活性、含量及性質還有待于進一步的深入研究。

2.4 不同添加量的回收蛋白質對鯰魚火腿色澤和蛋白含量的影響

由表2可知，8 組產品的亮度L*均趨于一定范圍（70.27～75.00），沒有明顯的變化，這是因為等電點沉淀法僅僅可以回收漂洗液中的蛋白質，而色素類物質仍留在漂洗水中未被回收[27]。所以添加回收蛋白質并不會影響到魚糜制品的色澤和亮度。

由圖4可知，隨著回收蛋白質添加量的增加，鯰魚火腿的蛋白質含量不斷增加，尤其是添加6%回收蛋白質時，魚糜制品中的蛋白質含量顯著增加，相比添加0%組提高了23.08%。這表明將漂洗水中的蛋白質按照一定比例（6%）回添到魚糜制品加工中，不僅提高了產品的凝膠特性，同時顯著提高了產品的蛋白含量，從而實現綠色循環經濟的發展，提高企業的經濟效益[28]。

3 討 論

魚糜漂洗時通常采用清水進行漂洗[29]，先用清水漂洗后，再用0.15%的食鹽水進行第2次漂洗，鹽水漂洗可以防止魚肉漂洗過程中鈣離子的溶出，從而保持鈣離子的濃度，由于鈣離子是一種轉谷氨酰胺酶活化劑[30]，能夠激活轉谷氨酰胺酶，催化肽鏈中谷氨酰胺殘基的

γ-甲酰胺基與其他氨基酸殘基的反應，促進蛋白質形成交聯，從而提高魚糜的凝膠性能。將鯰魚漂洗液中的肌漿蛋白進行回收之后，再按照不同比例回添到鯰魚火腿的加工中，可明顯改善其凝膠特性。但添加量存在一個最適范圍，在回收蛋白質添加量為6%時，鯰魚火腿的嫩度、凝膠強度、硬度、咀嚼性和膠著度均得到顯著改善，且產品中蛋白含量提高23.08%。

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