利用沙光魚骨制備高可溶性鈣含量的骨泥

柏楊，潘守昊，王靈昭，，*，伊澤全，顏冬梅，于維霞，程遠霞，邱春江

（1.江蘇海洋大學海洋生命與水產學院，江蘇連云港222005；2.連云港百鮮屋食品有限公司，江蘇連云港222199）

沙光魚，學名矛尾復蝦虎魚（Synechogobius hasta），主要分布于北太平洋西部，在黃渤海海域分布極廣[1]。沙光魚肉質鮮嫩、口感潤滑、營養豐富，加工方式以生產冷凍調理魚片為主。以3去（去頭、去鰭、去鱗）后的沙光魚為原料加工冷凍調理魚片時，產生了大量殘留有部分魚肉的魚骨下腳料，約占原料質量的28%～30%。顯然，實現該魚骨下腳料的高值化利用能豐富并提升沙光魚的深加工體系。近年來，骨泥及其制品的研究[2]較少關注的鈣質的高效利用。通過檸檬酸浸泡可使魚骨中的鈣質溶出[3]，提高物料中可溶性鈣含量，而且有機酸還具有軟化魚骨、去除魚腥味等作用[4-5]。當前，國內外鮮有沙光魚骨的研究報道。因此，本研究以沙光魚片加工中產生的大量魚骨為原料，研究酸性介質處理下高可溶性鈣含量的骨泥制備技術，以期提升現有沙光魚深加工水平。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

沙光魚骨：連云港百鮮屋食品有限公司；無水檸檬酸：馬鞍山中糧生物化學有限公司，食品級；精制料酒：北京二商王致和食品有限公司；乙二胺四乙酸二鈉 （ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt，EDTA）：天津市福晨化學試劑廠，分析純；其他化學試劑均為分析純。

CM-14型斬拌機：西班牙Mainca公司；JMS-50型膠體磨：廊坊市馳日機械有限公司；YXQ-LS-50SⅡ型立式高壓滅菌鍋：上海天呈實驗儀器制造有限公司；TGL-16M型臺式高速冷凍離心機：上海銳析儀器設備有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 骨泥制備過程

準確稱取沙光魚骨，加入一定量的檸檬酸的料酒溶液，然后將物料于密封容器內進行酸處理（80℃，30 min）。將酸處理后的物料置于高壓滅菌鍋內進行高溫（121℃，30 min）熱處理[6-7]，然后將冷卻后的物料倒入斬拌機，使用2擋斬拌[8]20 min。將斬拌后的物料用膠體磨進行勻漿10 min，得Ⅰ型骨泥。將Ⅰ型骨泥加水稀釋后用100目濾網過濾，得Ⅱ型骨泥。

1.2.2 不同處理對物料可溶性鈣含量的影響

向魚骨中加入質量比為10%的檸檬酸的料酒溶液，并使檸檬酸與魚骨的質量比分別為0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%。分別在酸處理、熱處理、膠體磨勻漿以及過濾處理后取樣，然后將樣品離心后取上清液，采用EDTA滴定法（GB/T5009.92-2016《食品安全國家標準食品中鈣的測定》中的方法）分析樣品的可溶性鈣含量。

1.2.3 樣品的感官評價

檸檬酸具有減少魚骨腥味的作用[4-5]，熱處理具有軟化魚骨的作用[6-7]。魚骨泥醬感官評定標準見表1，采用感官評價法對膠體磨勻漿之后的樣品（Ⅰ型骨泥）進行感官評價。

表1 魚骨泥醬感官評定標準Table 1 Fish bone paste sensory evaluation standards

1.2.4 樣品的成分分析

分別以Ⅰ型骨泥和Ⅱ型骨泥為樣品，采用直接干燥法（GB5009.3-2016《食品安全國家標準食品中水分含量的測定》中的方法）分析樣品的水分含量；采用索氏抽提法（GB5009.6-2016《食品安全國家標準食品中脂肪的測定》中的方法）分析樣品的脂肪含量；采用凱氏定氮法（GB5009.5-2016《食品安全國家標準食品中蛋白質的測定》中的方法）分析樣品的蛋白質含量。

1.3 統計分析

2 結果與分析

2.1 酸處理后物料可溶性鈣含量的變化

酸處理后物料中可溶性鈣含量的變化見圖1。

圖1 酸處理后物料的可溶性鈣含量Fig.1 Soluble calcium content in the materials after acid treatment

如圖1所示，酸處理后物料的可溶性鈣含量隨著檸檬酸添加量的增加而增加；添加檸檬酸物料的可溶性鈣含量均顯著高于空白（P＜0.05）；質量比為0.5%時，物料的可溶性鈣含量顯著高于其他樣品（P＜0.05）；物料的可溶性鈣含量在質量比0.5%時達到最大值50.1 mg/kg，其次為質量比0.4%的物料（可溶性鈣含量為42.1 mg/kg）。吳燕燕等[3]的研究表明，通過檸檬酸處理可使魚骨中的鈣質有效溶出，這與本研究的結果一致。但是，本研究對魚骨進行酸處理時采用的是檸檬酸的料酒溶液，而不是單純的檸檬酸水溶液，這是本研究的獨特之處，試驗中也發現較之檸檬酸水溶液，檸檬酸的料酒溶液處理后的物料的感官品質（尤其是氣味品質）更優。

2.2 熱處理后物料可溶性鈣含量的變化

熱處理后物料中可溶性鈣含量的變化見圖2。

圖2 熱處理后物料的可溶性鈣含量Fig.2 Soluble calcium content in the materials after heat treatment

如圖2所示，熱處理后空白、質量比0.1%的物料的可溶性鈣含量無顯著性差異（P＞0.05），之后物料的可溶性鈣含量隨著檸檬酸添加量的增加而顯著增加（P＜0.05）；物料的可溶性鈣含量在質量比0.5%時達到最大值90.4 mg/kg，其次為質量比0.4%的物料（可溶性鈣含量為66.1 mg/kg）。圖2的結果表明，熱作用下較高的檸檬酸添加量對鈣質的溶出效果較好，原因可能是高溫作用下檸檬酸添加量較低時不足以使物料中的鈣質充分溶出。綜合圖1和圖2可知，熱處理后質量比0.5%的物料的可溶性鈣含量從50.1 mg/kg增加到90.4 mg/kg，這說明熱處理對提高物料可溶性鈣含量具有重要作用。試驗中發現物料經熱處理后，魚骨組織的破壞程度增強，且物料中的水分析出量明顯增加，這些現象的發生有助于檸檬酸與鈣元素充分反應，從而提高物料中可溶性鈣含量。

2.3 勻漿后物料可溶性鈣含量的變化

勻漿后物料中可溶性鈣含量的變化見圖3。

如圖3所示，勻漿后空白、質量比0.1%的物料的可溶性鈣含量無顯著性差異（P＞0.05），之后物料的可溶性鈣含量隨著檸檬酸添加量的增加而顯著增加（P＜0.05）；物料的可溶性鈣含量在質量比0.5%時達到最大值106.3 mg/kg，其次為質量比0.4%的物料（可溶性鈣含量為76.2 mg/kg）。綜合圖2和圖3可知，膠體磨勻漿后質量比0.5%的物料的可溶性鈣含量從90.4 mg/kg增加到106.3 mg/kg，這說明膠體磨勻漿對提高可溶性鈣含量具有重要作用。膠體磨勻漿對物料施加了剪切力作用，物料在高剪切力的作用下一方面可產生熱量，另一方面可充分破碎物料而使其變化為泥狀，導致粒度更為細膩。顯然，這些作用有助于魚骨中的鈣質轉化為可溶性鈣。

圖3 利用膠體磨勻漿后物料（Ⅰ型骨泥）的可溶性鈣含量Fig.3 Soluble calcium content in the materials（Ⅰ-type bone paste）after homogenization by colloid grinder

2.4 過濾后物料可溶性鈣含量的變化

過濾后物料中可溶性鈣含量的變化見圖4。

圖4 過濾后物料（Ⅱ型骨泥）的可溶性鈣含量Fig.4 Soluble calcium content in the materials（Ⅱ-type bone paste）after filtration

如圖4所示，過濾后空白、質量比0.1%的物料的可溶性鈣含量無顯著性差異（P＞0.05），之后物料的可溶性鈣含量隨檸檬酸添加量的增加而顯著增加（P＜0.05）；物料的可溶性鈣含量在質量比0.5%時達到最大值193.9 mg/kg，其次為質量比0.4%的物料（可溶性鈣含量為130.9 mg/kg）。如前所述，物料經膠體磨勻漿后制得Ⅰ型骨泥，經過濾后制得Ⅱ型骨泥。實驗中發現，物料經膠體磨處理后具有特殊的顆粒肉質口感，但是細膩度不足。比較而言，物料經過濾后除去了大顆粒而使Ⅱ型骨泥的口感更細膩、潤滑。綜合圖3和圖4可知，質量比0.5%時樣品的可溶性鈣含量從Ⅰ型骨泥的106.3 mg/kg增加到Ⅱ型骨泥的193.9 mg/kg，這說明過濾處理不僅可以改變樣品的口感，還可以提高其可溶性鈣含量。由于物料中的可溶性鈣含量存在液相中，且過濾處理可以去除物料中大顆粒固體，因此物料過濾后使可溶性鈣含量大幅增加。

2.5 樣品的感官評價

樣品的感官評價結果見圖5。

圖5 過濾后物料（Ⅰ型骨泥）的感官評價Fig.5 Sensory evaluation table of fish bone paste

如圖5所示，質量比為0.4%時，物料的感官評分顯著地高于其他樣品（P＜0.05），此時感官評分達到最大值23.2分。試驗中發現，檸檬酸添加量較低時，Ⅰ型骨泥腥味較重、魚骨顆粒較大、無明顯酸味；檸檬酸用量較高時，Ⅰ型骨泥腥味減輕、細膩度提高，但酸味變大。特別是當質量比從0.4%增加到0.5%時，由于樣品的酸味明顯加重而導致感官評分顯著降低（P＜0.05），總體的可接受性顯著下降。

2.6 樣品的可溶性鈣含量及感官品質綜合分析

樣品的可溶性鈣含量及感官品質綜合分析的結果見表2。

如表2所示，選取質量比分別為0.3%、0.4%和0.5%的樣品，進行可溶性鈣含量及感官品質的綜合分析。由表2可知，檸檬酸與魚骨的質量比分別為0.3%、0.4%和0.5%時，隨著物料處理工序的增加，樣品的可溶性鈣含量均有顯著增加（P＜0.05）。質量比為0.4%時，當物料分別經酸處理、熱處理、勻漿處理、過濾處理后，樣品的可溶性含量依次增加24.0、10.1 mg/kg和54.7 mg/kg；質量比為0.5%時，當物料分別經酸處理、熱處理、勻漿處理、過濾處理后，樣品的可溶性含量依次增加40.3 mg/kg、15.9 mg/kg和87.6 mg/kg。因此，為制備高可溶性鈣含量的骨泥，在物料的酸處理基礎上，后續的熱處理、膠體磨勻漿處理及過濾處理均是必要的，尤其是熱處理和過濾處理對提高可溶性鈣含量非常重要。當檸檬酸與魚骨的質量比從0.4%增加至0.5%時，導致樣品的感官品質顯著降低（圖5和表2），這說明檸檬酸添加量不適宜過高，在選擇檸檬酸添加量時應權衡物料可溶性鈣含量和感官品質的取舍。

表2 樣品的可溶性鈣含量及感官品質綜合分析Table 2 Comprehensive analyses of soluble calcium content and sensory quality of samples

2.7 樣品的成分分析

樣品的成分分析結果見表3。

表3 樣品的成分分析Table 3 Component analyses of sample

如表3所示，相對于Ⅰ型骨泥，Ⅱ型骨泥的水分含量和可溶性鈣含量分別增加14.3 g/100g和54.7 mg/kg，而脂肪含量和蛋白質含量則分別降低1.1 g/100 g和9.4 g/100 g。Ⅱ型骨泥是由Ⅰ型骨泥經過濾處理而制得，過濾除去了物料中水分含量較低的大顆粒固體，從而導致Ⅱ型骨泥的水分含量增加。但是，由于可溶性鈣分布于物料的液相中，過濾處理能夠大幅增加了樣品的可溶性鈣含量。Ⅰ型骨泥具有特殊的顆粒肉質口感，但是細膩度不足；Ⅱ型骨泥具有更細膩的口感。綜合而言，Ⅰ型骨泥和Ⅱ型骨泥的感官品質各有特色，后者的水分和可溶性鈣含量更高，而前者的脂肪和蛋白質含量更高。

3 結論

向沙光魚骨中加入不同添加量的檸檬酸的料酒溶液，將物料依次進行酸處理、熱處理、膠體磨勻漿處理以及過濾處理，研究了不同處理對物料可溶性鈣含量的影響以及樣品的感官品質和主要成分。結果表明，隨著物料處理工序的增加，樣品的可溶性鈣含量均有顯著增加（P＜0.05），尤其是熱處理和過濾處理對提高物料可溶性鈣含量非常重要。為制備高可溶性鈣含量的骨泥，應適當增加檸檬酸與魚骨的質量比。當檸檬酸與魚骨質量比分別為0.4%和0.5%時，所制備的Ⅰ型骨泥的可溶性鈣含量分別為76.2 mg/kg和106.3 mg/kg；所制備的Ⅱ型骨泥的可溶性鈣含量分別為130.9 mg/kg和193.9 mg/kg。當質量比從0.4%增加至0.5%時，導致樣品的感官品質顯著降低，因此在選擇檸檬酸添加量時應權衡物料可溶性鈣含量和感官品質的取舍。Ⅰ型骨泥和Ⅱ型骨泥的感官品質各有特色，前者具有特殊的顆粒肉質口感，但細膩度不足；后者的口感更細膩。此外，Ⅱ型骨泥的水分含量更高，Ⅰ型骨泥的脂肪和蛋白質含量更高。