有機(jī)酸誘導(dǎo)和熱誘導(dǎo)形成的秘魯魷魚香腸的品質(zhì)比較

密 更，閆宏偉，李鈺金，勵(lì)建榮,*

（1.渤海大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，生鮮農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工及安全控制技術(shù)國家地方聯(lián)合工程研究中心，遼寧省食品安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，遼寧 錦州 121013；2.榮城泰祥食品股份有限公司，山東 威海 264309）

頭足類資源豐富，有巨大的開發(fā)潛力。將高蛋白、低脂肪的頭足類加工為魚糜制品有其天然的優(yōu)勢和較好的市場前景，而頭足類魚糜凝膠強(qiáng)度較差一直是制約其發(fā)展的主要瓶頸[1-2]。分析其原因主要有4 個(gè)方面：第一，頭足類肌肉蛋白本身的特點(diǎn)降低了其凝膠品質(zhì)。頭足類魚糜中的肌原纖維蛋白在低離子溶液中易溶解[3-4]，其肌肉中含有大量鹽溶性副肌球蛋白，它們是否能形成凝膠目前還鮮有研究，但有研究表明副肌球蛋白對成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生不利影響[5-6]。第二，大量的內(nèi)源酶降解了肌原纖維蛋白，阻礙了凝膠的形成[7-8]。目前研究發(fā)現(xiàn)的主要有金屬蛋白酶[9]、中性絲氨酸蛋白酶[10]以及各種重鏈降解酶[11-12]，這些酶共同的特點(diǎn)是它們的最大活性在40 ℃附近，因此在加工過程中都會(huì)盡量避開該溫度。第三，頭足類肌肉中內(nèi)源性的谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶含量很低，不利于形成凝膠。第四，傳統(tǒng)工藝使用中性水漂洗，離子強(qiáng)度低，造成大量的肌原纖維蛋白流失。另外，傳統(tǒng)工藝中二段凝膠法的凝膠化溫度正好與頭足類內(nèi)源酶最大活性溫度接近，因而此法不適用；采用一段凝膠法則凝膠化時(shí)間短，品質(zhì)較差。

低溫酸誘導(dǎo)是另一個(gè)較為理想的魚糜凝膠方法。在日本九州地區(qū)，有一種傳統(tǒng)的食品叫Sujime-Kamaboko，它是典型的低溫環(huán)境下酸誘導(dǎo)生產(chǎn)的魚糜制品，與熱誘導(dǎo)凝膠在具體工藝上的不同點(diǎn)在于加鹽斬拌后直接放入冷食醋中浸泡而不是加熱。目前關(guān)于酸誘導(dǎo)的魚糜凝膠國內(nèi)外研究較多，而對于頭足類的研究還較少，對于秘魯魷魚的酸誘導(dǎo)凝膠還鮮見報(bào)道。

傳統(tǒng)魚糜加工工藝中，一般使用氯化鈉溶出肌原纖維蛋白，對于頭足類，有機(jī)酸鈉鹽可能是更好的替代品。據(jù)研究，有機(jī)酸鈉鹽不但具有相近的肌原纖維蛋白溶出能力，而且具有更好的離子螯合作用，可以與金屬離子形成競爭關(guān)系而抑制金屬蛋白酶的活性[13]。另一方面，有機(jī)酸鈉鹽的多價(jià)酸根帶有較多電荷，可能在用量較少的情況下形成與添加氯化鈉魚糜相近強(qiáng)度的凝膠制品，從而間接地降低了人對鈉鹽的攝入量。本研究擬通過有機(jī)酸鈉鹽代替氯化鈉對秘魯魷魚的肌原纖維蛋白進(jìn)行溶出，之后用對應(yīng)的有機(jī)酸以及加熱兩種方式進(jìn)行誘導(dǎo)，對形成的魚糜制品的品質(zhì)進(jìn)行比較，以期找出較為理想的秘魯魷魚香腸加工工藝。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

秘魯魷魚由大連東霖食品股份有限公司提供，魷魚胴體單層厚度在7～10 cm間，冷鏈運(yùn)輸至實(shí)驗(yàn)室后于－25 ℃冷庫中存放。

研究中涉及的4 種主要有機(jī)酸鹽為醋酸鈉、乳酸鈉、檸檬酸鈉和琥珀酸鈉，其對應(yīng)的有機(jī)酸分別為冰醋酸、乳酸、檸檬酸和琥珀酸，其他試劑均為分析純，購自天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司；精鹽、雞蛋等均為市售；透明腸衣（折徑50 mm）購自哈爾濱雙匯北大荒食品有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

CR-400色彩色差計(jì) 日本柯尼卡美能達(dá)公司；TA-XT plus質(zhì)構(gòu)儀 英國Stable Micro Systems公司；FE-20K pH計(jì) 德國梅特勒-托利多公司；UMC5真空冷凍斬拌機(jī) 德國Stephan公司；脫水機(jī) 上海申花電器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 兩種凝膠樣品的制備

冷凍魷魚筒體從冷庫拿出后室溫解凍15 min，去掉皮以及表層筋膜，分塊后切為1～2 mm的薄片，置于10 ℃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.3% NaHCO3溶液中浸泡20 min，之后參考陸海霞等的方法[14]，在10 ℃的4.5 mmol/L氯化鈣漂洗液中漂洗一次，撈出置于脫水機(jī)中脫水20 min。取出放入真空冷凍斬拌機(jī)，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%有機(jī)酸鹽（或氯化鈉）和5%雞蛋蛋清液，真空度40 000 Pa，冷卻液溫度為0 ℃，750 r/min斬拌1 min，3 000 r/min斬拌3 min，之后灌入腸衣。

牙簽扎孔，每隔1 cm扎一排孔，每排3～4 個(gè)孔，排去空氣，壓實(shí)后打扣機(jī)封口，置于質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%有機(jī)酸液內(nèi)浸泡，溫度維持在4 ℃左右，24 h后剝?nèi)ツc衣，繼續(xù)浸泡48 h后取出，此時(shí)形成的凝膠樣品稱為酸誘導(dǎo)樣品。

牙簽扎孔，排去多余空氣，壓實(shí)后打扣機(jī)封口，90 ℃水浴鍋內(nèi)放置30 min后立刻取出放置于冰水內(nèi)，放置在4 ℃冰箱內(nèi)過夜，此時(shí)形成的凝膠樣品稱為熱誘導(dǎo)樣品。

1.3.2 破斷力和破斷距離的測定

將凝膠樣品剝?nèi)ツc衣，平衡至室溫，切成高30 mm的小圓柱體（成品直徑為（29±2）mm），置于質(zhì)構(gòu)儀上測試破斷強(qiáng)度與破斷距離。每組樣品重復(fù)測定5 次，結(jié)果取平均值。測試選取5 mm直徑球形探頭，觸發(fā)力5 g，穿刺速率1.0 mm/s。

1.3.3 失水率的測定

魚糜凝膠樣品剝?nèi)ツc衣后于室溫下平衡一段時(shí)間，切成厚5 mm的均勻薄片并稱質(zhì)量（m1），下面放3 張濾紙，上面放2 張濾紙，用5 kg重物壓制并保持2 min，去掉濾紙，再將樣品稱質(zhì)量（m2），失水率按式（1）計(jì)算，每組樣品重復(fù)5 次，實(shí)驗(yàn)結(jié)果為5 次測定結(jié)果的平均值。

1.3.4 白度的測定

魚糜凝膠樣品剝?nèi)ツc衣后于室溫下平衡一段時(shí)間，切成3 mm厚的均勻小圓柱體，采用色彩色差計(jì)的L*、a*、b*系統(tǒng)進(jìn)行測量。樣品的白度（W）根據(jù)公式（2）進(jìn)行計(jì)算，每個(gè)切面測定3 次，每次測量前旋轉(zhuǎn)樣品使測色均勻，結(jié)果取平均值。

式中：L*值為亮度；a*值為紅綠度；b*值為黃藍(lán)度。

1.3.5 TPA測定

魚糜凝膠樣品剝?nèi)ツc衣，切成高30 mm的均勻小圓柱體，置于質(zhì)構(gòu)儀上進(jìn)行全質(zhì)構(gòu)分析（texture profile analysis，TPA），每組樣品重復(fù)測量5 次，取其平均值。TPA測試條件：P50探頭，測速1.0 mm/s，壓縮比40%，探頭2 次測定間隔時(shí)間為5 s，觸發(fā)力10 g。

1.3.6 pH值的測定

10 g魚糜中加入90 mL蒸餾水于勻漿器內(nèi)均質(zhì)后，用pH計(jì)測定。

1.3.7 感官評價(jià)

由7 人組成感官評定小組，對兩種誘導(dǎo)方式制成的魚腸切段（長度為3 cm）后進(jìn)行感官評定。具體評分項(xiàng)及賦分標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。賦分值依據(jù)分類對感官產(chǎn)生影響的程度進(jìn)行適當(dāng)?shù)臋?quán)重分配，賦分項(xiàng)對產(chǎn)品感官有消極影響的都以負(fù)分計(jì)。最終得分由7 人相應(yīng)項(xiàng)的分?jǐn)?shù)去掉一個(gè)最高分、去掉一個(gè)最低分，計(jì)算算數(shù)平均值后取整數(shù)。

表1 秘魯魷魚魚腸感官評價(jià)賦分標(biāo)準(zhǔn)Table1 Criteria for sensory evaluation of Dosidicus gigas sausages

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

使用Origin 8.0軟件作圖。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)使用SPSS 16.0軟件進(jìn)行分析，采用單變量單因素方差分析法進(jìn)行兩兩比較，P＜0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 兩種凝膠方式下的凝膠強(qiáng)度

選取4 種主要的有機(jī)酸鹽（乳酸鈉、琥珀酸鈉、檸檬酸鈉、醋酸鈉）以及作為對照的氯化鈉對秘魯魷魚魚糜中的鹽溶性蛋白進(jìn)行溶出，溶出后采用熱誘導(dǎo)和酸誘導(dǎo)的方式進(jìn)行凝膠化，測定樣品的凝膠破斷距離和破斷力，結(jié)果如圖1、2所示。兩種誘導(dǎo)方式形成的凝膠樣品的破斷距離除了檸檬酸鈉組間有顯著差異外，其他樣品組間差異都不顯著（P＜0.5），介于（6.10±0.30）～（6.77±0.20）cm間。破斷力整體均介于（101±11）～（376±8）g間。Techaratanakrai等[15]在2012年報(bào)道了以太平洋褶魷魚的類似研究，其破斷距離和本實(shí)驗(yàn)結(jié)果相近，但破斷力范圍（49.92～86.02 g）有較大差異，這可能和秘魯魷魚自身的蛋白結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有較大關(guān)系。

圖1 添加不同有機(jī)酸鹽后秘魯魷魚魚糜熱誘導(dǎo)和有機(jī)酸誘導(dǎo)形成魚腸的破斷距離Fig.1 Effect of different organic acid salts on breaking distance of Dosidicus gigas sausages induced by heat and organic acid

圖2 添加不同有機(jī)酸鹽后秘魯魷魚魚糜熱誘導(dǎo)和有機(jī)酸誘導(dǎo)形成魚腸的破斷力Fig.2 Effect of different organic acid salts on breaking strength of Dosidicus gigas sausages induced by heat and organic acid

整體來看，酸誘導(dǎo)形成的凝膠樣品的破斷力都顯著高于熱誘導(dǎo)樣品，進(jìn)一步說明對于秘魯魷魚，酸誘導(dǎo)凝膠是較為理想的凝膠形成方式。這一結(jié)果與目前白鰱魚魚糜中的類似報(bào)道一致[16-17]。另外，乳酸菌和部分球菌可以在發(fā)酵的過程中產(chǎn)生大量的乳酸及少量有機(jī)酸，因此將該類菌接種在魚糜中進(jìn)行發(fā)酵是另一種間接的酸誘導(dǎo)凝膠，這方面的研究目前有較多報(bào)道，從已有的研究結(jié)果來看，其凝膠強(qiáng)度均比熱誘導(dǎo)高[18-21]，這與本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果一致。造成酸誘導(dǎo)凝膠強(qiáng)度比熱誘導(dǎo)凝膠大的原因可能有兩個(gè)方面：一方面是酸誘導(dǎo)凝膠的過程中，魚糜處于低溫環(huán)境，內(nèi)源性重鏈降解酶例如金屬蛋白酶等酶活性相對較??；另一方面，可能是酸誘導(dǎo)的過程中，酸性環(huán)境導(dǎo)致了蛋白質(zhì)之間的靜電斥力減弱，蛋白質(zhì)之間的相互作用增大，從而形成了更為致密的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[17]。

添加不同的有機(jī)酸鹽后，不管是熱誘導(dǎo)還是酸誘導(dǎo)，其破斷力均存在明顯差異。破斷力最大的是檸檬酸鈉組，達(dá)到了376 g，破斷力最小的是醋酸鈉組，為144 g。造成這種差異的主要原因，可能和有機(jī)酸根離子本身的特性有較大關(guān)系。醋酸根同其他酸根相比，金屬螯合能力非常弱，而檸檬酸根和琥珀酸根均具有不同程度的金屬螯合能力[22]，具有螯合能力的酸根可以與魚糜中的金屬蛋白酶形成競爭關(guān)系而抑制其活性。另外，凝膠在三維網(wǎng)絡(luò)的形成過程中，體系中陰離子的凈電荷的量起決定性作用[23]。檸檬酸根是3價(jià)陰離子，其帶有電荷最多，這就可以解釋其能形成較強(qiáng)的凝膠強(qiáng)度的原因；相比之下，2價(jià)的琥珀酸根和1價(jià)的醋酸根、乳酸根形成的凝膠強(qiáng)度稍差。

2.2 白度、pH值和持水性比較

表2 添加不同有機(jī)酸鹽后秘魯魷魚魚糜熱誘導(dǎo)和有機(jī)酸誘導(dǎo)形成魚腸的白度、失水率及pH值Table2 Effect of different organic acid salts on whiteness, pH and water loss percentage of Dosidicus gigas sausages induced by heat and organic acid

如表2所示，酸誘導(dǎo)的樣品的白度普遍大于熱誘導(dǎo)樣品，白度范圍介于（85.03±0.47）～（88.05±0.26）之間，這一范圍遠(yuǎn)高于部分海水魚魚糜[24-25]，甚至超過了白鰱、鳙魚、羅非魚等常見淡水魚魚糜[26-28]，說明秘魯魷魚在生產(chǎn)較高白度魚糜制品方面有較大優(yōu)勢。

蛋白質(zhì)分子所帶的靜電荷與水分子極化基團(tuán)靜電荷之間相互吸引，從而能將水分子納入蛋白質(zhì)高分子網(wǎng)狀立體結(jié)構(gòu)的空間中，這是魚糜制品具有持水性的原因。失水率是間接反映魚糜制品持水性的一個(gè)重要指標(biāo)，失水率高則持水性低，反之亦然。從本研究結(jié)果來看，酸誘導(dǎo)形成的魚糜樣品的持水性都普遍高于熱誘導(dǎo)凝膠樣品，這可能與酸誘導(dǎo)可以使肌原纖維蛋白分子形成更為有序致密的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，將更多的水分子束縛在其中有關(guān)。

熱誘導(dǎo)形成的魚糜樣品從結(jié)果來看都偏堿性，這可能和有機(jī)酸鹽本身呈弱堿性有很大關(guān)系。而酸誘導(dǎo)魚糜樣品酸性都相對較強(qiáng)，直接食用酸味太大，所以在開發(fā)成魚糜制品時(shí)，如何改善其口感還有待進(jìn)一步研究。

2.3 兩種凝膠樣品的TPA特性對比

TPA測試又稱兩次咬合測試，用探頭模擬人口腔對食物進(jìn)行兩次下壓測試，得到力隨時(shí)間變化的兩個(gè)峰，通過對峰高及面積的分析計(jì)算，可以對包括硬度、彈性等多個(gè)食品的咬合特性進(jìn)行量化評價(jià)。表3中未體現(xiàn)出魚糜的脆性指標(biāo)，是因?yàn)閺慕Y(jié)果來看，兩種誘導(dǎo)方式形成的魚糜樣品形成的第1個(gè)峰在上升區(qū)連續(xù)性較好，均未出現(xiàn)明顯斷裂情況，說明秘魯魷魚魚糜樣品的質(zhì)構(gòu)特性較好。

表3 添加不同有機(jī)酸鹽后秘魯魷魚魚糜熱誘導(dǎo)和有機(jī)酸誘導(dǎo)形成的魚腸質(zhì)構(gòu)參數(shù)Table3 Effect of different organic acid salts on texture parameters of Dosidicus gigas sausages induced by heat and organic acid

總體來看，酸誘導(dǎo)形成的樣品硬度普遍比熱誘導(dǎo)樣品的大，可能是相對于熱處理，長時(shí)間的酸化使魚糜蛋白分子展開較為充分，分子內(nèi)巰基和疏水性基團(tuán)外露較多、分子間作用力相對較強(qiáng)導(dǎo)致的。彈性和黏聚性在兩種處理方式中差異不明顯，各組結(jié)果和氯化鈉組較為接近。咀嚼度在數(shù)值上等于硬度、彈性和黏聚性的乘積，從結(jié)果來看：兩種凝膠方式形成的魚糜樣品咀嚼度都較傳統(tǒng)工藝（氯化鈉組）要高；酸誘導(dǎo)形成的樣品的咀嚼度普遍高于熱誘導(dǎo)樣品，其中咀嚼度最高的是檸檬酸鈉組，達(dá)到2 356.6±50.4。相對于氯化鈉組，兩種誘導(dǎo)方式形成的魚糜樣品均有一定的黏性，其中熱誘導(dǎo)樣品的黏性稍小，而酸誘導(dǎo)樣品的黏性顯著高于熱誘導(dǎo)樣品，這可能是因?yàn)轸~糜在酸化過程中，樣品內(nèi)外pH值有一定差異，造成表面和內(nèi)部的蛋白質(zhì)展開程度不一致造成的[16]。

2.4 魚糜制品的感官評價(jià)結(jié)果

表1 添加不同有機(jī)酸鹽后秘魯魷魚魚糜熱誘導(dǎo)和有機(jī)酸誘導(dǎo)形成的魚腸的感官評價(jià)結(jié)果Table1 Effect of different organic acid salts on sensory evaluation of Dosidicus gigas sausages induced by heat and organic acid

從表4結(jié)果來看，酸誘導(dǎo)形成的魚腸總體上沒有熱誘導(dǎo)的感官評價(jià)分高，主要原因在于其在有機(jī)酸液中浸泡后帶有較強(qiáng)烈酸的氣味和滋味，如果直接食用較難讓人接受。除此之外，酸誘導(dǎo)魚糜制品在彈性、白度、凝膠強(qiáng)度等方面均有較大的優(yōu)勢。因此，酸誘導(dǎo)形成的魚糜制品最終要制成一種食品，還需要研究如何在食用前進(jìn)行脫酸等處理。

琥珀酸鈉組不管是熱誘導(dǎo)還是酸誘導(dǎo)，其綜合評分均是最高的，主要是其制品口感較為柔和，鮮味十足且?guī)в幸欢ǖ南阄?，推測這和琥珀酸鈉本身的特點(diǎn)有很大關(guān)系。琥珀酸鈉本身具有柔和鮮味[29]，而且有貝類特有的滋味，能與食品中的鮮味添加劑例如呈味核苷酸二鈉、味精等起到鮮味相乘的效果[30]。乳酸鈉組相對感官得分較低，其熱誘導(dǎo)以及酸誘導(dǎo)魚糜制品在滋味上稍有苦味，而且在口感上有一定的黏牙感；因此乳酸鈉并不適合作為秘魯魷魚魚糜膠原蛋白的溶出鹽使用。

3 結(jié) 論

用有機(jī)酸鹽對秘魯魷魚進(jìn)行鹽溶性蛋白溶出，然后用對應(yīng)的有機(jī)酸鹽進(jìn)行酸誘導(dǎo)，形成的魚糜制品在白度、持水性、破斷強(qiáng)度、硬度、回復(fù)性以及咀嚼度上比熱誘導(dǎo)形成的樣品有明顯的提高，在破斷距離、彈性和黏聚性等指標(biāo)上差異不顯著。琥珀酸鈉組用兩種誘導(dǎo)方式制成的魚糜制品口感均較好，乳酸鈉組較差。

秘魯魷魚學(xué)名美洲大赤魷，通常壽命只有1年，是頭足類中體型最大的品種之一，其出肉率高、白度高、易加工等優(yōu)點(diǎn)使其非常適合制作魚糜制品，但其凝膠強(qiáng)度差一直是未解決的問題。從本研究結(jié)果來看，酸誘導(dǎo)凝膠為這個(gè)問題找到一個(gè)較為理想的解決辦法。本研究只涉及品質(zhì)變化方面的表象研究，關(guān)于有機(jī)酸和有機(jī)酸鹽究竟哪個(gè)對凝膠品質(zhì)作用大以及作用的機(jī)理如何還有待進(jìn)一步研究。另外，盡管酸誘導(dǎo)形成的秘魯魷魚魚糜制品有諸多優(yōu)點(diǎn)，但其最大的問題在于本身酸味太濃，將其開發(fā)為食品還需要進(jìn)一步對脫酸等工藝進(jìn)行研究。