高凝膠強度魚鱗膠凍的開發

張芷蕓，馮若男，李姝琦，周丹琪，姚瑤，姜啟興

江南大學食品學院江蘇省食品安全與質量控制協同創新中心（無錫 214122）

中國是水產大國，2017年全國水產品總產量6 445.33萬 t，水產品加工率在45%以上，接近發達國家平均水平的70%，但在水產加工行業中，數量龐大的加工副產物大多未得到很好利用。魚鱗是魚類加工過程中最常見的副產物之一，大多作為廢棄物處理，不但浪費資源，還會對環境產生一定程度的污染。國內外關于魚鱗的開發研究主要集中在提取魚鱗膠或直接食用等方面。研究發現魚鱗是魚真皮層的膠原質生成的骨質，其蛋白質易分解，容易被消化吸收。將魚鱗經過高溫熬制而成的膠凍，食之可有補鈣、美容、強身健腦之功效，深受消費者喜愛，但是傳統家庭制作的魚鱗凍存在遇高溫易融化，保質期不長且魚腥味較大的缺點，妨礙魚鱗凍產品大規模的工業化生產。

研究添加合適種類和配比的食用膠，可使魚鱗凍的凝膠強度增強，提高產品在常溫下穩定性。考慮到魚鱗凍獨特的氣味與口感，添加合適的調味料，如糖、鹽、檸檬酸、蔥、姜、蒜、料酒、檸檬汁等對產品進行調味改良，并通過感官評定試驗確定口味最佳的魚鱗凍配方，為魚鱗凍的工業化發展奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

1.1.1 試驗材料與試劑

鯉魚魚鱗（市售）；氯化鈣（食品級，億鑫生物科技有限公司）；氯化鉀（食品級，連云港潤普食品配料有限公司）；海藻酸鈉（食品級，億鑫生物科技有限公司）；κ-型卡拉膠（食品級，福建省綠麒食品膠體有限公司）；KJ-30魔芋粉（食品級，湖北強森魔芋科技有限公司）；調味料（蔥、姜、蒜等，市售）。

1.1.2 試驗設備與儀器

WK2102型電磁爐（美的集團）；FA1104N型電子天平（金諾天平儀器有限公司）；TA-XT plus型質構儀（英國SMS公司）。

1.2 試驗方法

1.2.1 工藝流程及操作

1.2.1.1 工藝流程

魚鱗解凍→清洗→調味→加熱提膠→復配→低溫殺菌→灌裝→冷卻→低溫凝凍→成品

1.2.1.2 具體操作方法

魚鱗解凍：魚鱗在室溫下自然解凍。

清洗：采用清水洗滌2～3次，將魚鱗表面殘留的雜質、膜狀物質通過超聲去除，采用清水洗滌1次。

調味：在清洗好的魚鱗中加水和各種調味料。加熱提膠：在70 ℃熱水中加熱40 min提膠。

復配：在提取出的溶液中加入預先配制好的食用膠，溶解攪拌，對于較難溶解的膠，可采用超聲波溶解。

低溫殺菌：將凝膠化后的魚鱗凍置于恒溫水浴鍋中，按對應的殺菌參數進行殺菌。

低溫凝凍：將灌裝好的產品置于4 ℃溫度下冷藏12 h以上，至魚鱗凍成型。

1.2.2 魚鱗膠提取率的測定

按照GB/T 9695.23—2008的方法測定羥脯氨酸含量，羥脯氨酸含量乘以相關系數即為魚鱗膠含量。

1.2.3 食用膠的單因素試驗

選用3種凝膠性能好，較高溫度下不易融化變形，且價格較便宜的食用膠——卡拉膠、魔芋膠、瓊脂進行單因素試驗。

1.2.3.1 不同濃度的卡拉膠對魚鱗膠品質的影響

熱水提膠后取100 g提取物（濃度1.7%），向其中分別加入0.30，0.35，0.40，0.45和0.50 g卡拉膠，同時添加0.3%鉀鹽（KCl），攪拌均勻后按1～5編號。

1.2.3.2 不同濃度的瓊脂對魚鱗膠品質的影響

熱水提膠后取100 g提取物（濃度1.7%），向其中分別加入0.3，0.4，0.5，0.6，0.7和0.8 g瓊脂，攪拌均勻后按1～6編號。

1.2.3.3 不同濃度的魔芋膠對魚鱗膠品質的影響

熱水提膠后取100 g提取物（濃度1.7%），向其中分別加入0.20，0.25，0.30，0.35和0.40 g魔芋膠，攪拌均勻后按1～5編號。

1.2.4 正交試驗

基于單因素試驗，以斷裂強度、脆性為指標，對卡拉膠、魔芋膠、瓊脂3個因素進行正交試驗，以優化配方。具體水平見表1。

表1 正交試驗因素水平表

1.2.5 調味料對凝膠強度的影響及感官試驗

提膠后，按正交試驗最佳方案：卡拉膠0.4%、魔芋膠0.35%、瓊脂0.6%、鉀鹽0.3%調膠（其中鉀鹽含量為定值）。再依次加入食鹽、白砂糖、檸檬酸0.1%，蔥姜蒜各1%進行調味，并進行感官評定。

1.2.5.1 不同濃度的糖和鹽

按表2加入糖鹽后進行感官評定。經感官評定，對最佳調味方式（編號3、6）進行凝膠強度測定。

表2 不同濃度糖和鹽的添加對魚鱗凍凝膠強度的影響

1.2.5.2 不同濃度的陳醋

在食鹽0.5%，白砂糖5%條件下，向編號為1的瓶子（100 g提取物）中加入1.6 g陳醋，編號為2的瓶子（100 g提取物）中加入1.0 g陳醋，3號為空白，進行凝膠強度的測定及感官評定。

1.3 試驗分析方法

1.3.1 凝膠強度的測定

采用TA-XT plus質構儀測定動力，用P/0.5探頭，下壓速度1 mm/s，下壓高度15 mm。壓縮變形4 mm所需的最大應力為斷裂強度，單位為g。樣品在下壓過程中發生破裂時的深度為脆性，單位為mm。每種樣品取3個平行樣測3次，取平均值。

1.3.2 感官評定

由感官評定小組（10人）根據魚鱗凍感官評分標準，對各組調味后的魚鱗凍從甜咸度、腥味、黏彈性、融化性4個方面進行評分，4個方面總分值在0（最難接受）～10（最好接受）之間，6分以下說明產品已不好接受，綜合結果確定最佳調味方式。評分按照表3的評分標準進行。

表3 魚鱗凍感官評分標準

2 結果與討論

2.1 水提法魚鱗膠原蛋白提取率的測定

采用GB/T 9695.23—2008方法測得樣品中羥脯氨酸的含量。計算得到，在70 ℃下提取40 min，所得提取液中魚鱗膠濃度為1.7%。

2.2 單因素食用膠對魚鱗凍凝膠強度的影響

2.2.1 卡拉膠對魚鱗凍凝膠強度的影響

針對添加不同濃度卡拉膠的魚鱗膠凍進行凝膠強度測定。不同類型的卡拉膠的增稠和膠凝性質有很大不同，κ-型卡拉膠可與鉀離子形成堅硬的凝膠，因此采用κ-型卡拉膠，擬增強魚鱗凍的凝膠強度。不同濃度卡拉膠對魚鱗凍強度的影響如表4所示。

結果表明，隨著卡拉膠添加量增加，魚鱗凍的斷裂強度呈增大趨勢，添加量0.40%時達到最大，魚鱗凍的凝膠穩定性最佳；隨著卡拉膠添加量增加，脆性呈下降趨勢，說明魚鱗凍的抗壓能力減弱，彈性減弱，但減弱程度不是很大；觀察魚鱗凍在2 h內的常溫融化情況，發現均有所軟塌融化。綜合三方面因素，確定最佳卡拉膠添加量為0.40%。

表4 卡拉膠對魚鱗凍凝膠強度的影響

2.2.2 瓊脂對魚鱗凍凝膠強度的影響

瓊脂被廣泛應用于食品行業，尤其是果凍的生產，其具有較好的凝固性、穩定性的優點，可與一些物質形成絡合物。瓊脂在40 ℃便可開始凝固，在85℃以下不會溶化成溶液。不同濃度瓊脂對魚鱗凍強度的影響如表5所示。

結果表明，隨著瓊脂添加量的增加，魚鱗凍的斷裂強度有增大的趨勢，用量0.6%以上時增大趨勢趨于平緩，瓊脂添加量繼續增加對斷裂強度變化影響不大；魚鱗凍的脆性呈現先升高再下降的變化趨勢，瓊脂用量0.5%時達到最大，彈性最好，用量0.6%時也有較好脆性；觀察魚鱗凍在2 h內的常溫融化情況，發現每組樣品均有軟塌融化情況出現，但隨著瓊脂添加量增加，情況有所改善。綜合三方面因素，最佳瓊脂添加量為0.6%。

表5 瓊脂對魚鱗凍凝膠強度的影響

2.2.3 魔芋膠對魚鱗凍凝膠強度的影響

魔芋膠具有水溶、增稠、穩定、懸浮、凝膠、成膜、黏結等多種理化特性，是一種天然的保健食品，又是理想的食品添加劑。不同濃度魔芋膠對魚鱗凍強度的影響如表6所示。

結果表明，隨著魔芋膠添加量增加，魚鱗凍的斷裂強度變化不大，添加量0.35%時達到最大，此時魚鱗凍的凝膠穩定性最佳；脆性的變化同樣不大，說明每組樣品的彈性情況較為接近；觀察魚鱗凍在2 h內的常溫融化情況，發現魔芋膠添加量0.30%及以上時，魚鱗凍的融化情況得到改善，只有部分軟塌。綜合三方面因素，最佳魔芋膠添加量為0.35%。

在種植玉米之前，我們需要做土地整理，主要是去除去年在土地上種植的農作物的根部，或者完全粉碎[1]，以避免影響玉米的正常種植或影響其產量。事實上，粉碎去年作物的根部更有利于作物栽培，因為粉碎的材料可以用作肥料來提高土壤肥力。然而，由于玉米高產的需要，土壤肥力仍然不足。因此，還需要在播種前施用基肥，才能有效地保證玉米的產量和收入。

表6 魔芋膠對魚鱗凍凝膠強度的影響

2.2.4 3種食用膠正交試驗設計及結果

由3組單因素試驗發現，卡拉膠添加量0.4%左右，瓊脂添加量0.6%左右，魔芋膠添加量0.35%左右時，魚鱗凍的凝膠性能相對較好。因此，每個因素分別取3個添加量水平進行正交試驗，以斷裂強度、脆性為指標，結果如表7所示。

表7 3種膠復配正交試驗設計及結果

綜合凝膠強度、脆性大小，得到3種膠的最優復配方案：卡拉膠0.4%、魔芋膠0.35%、瓊脂0.6%。

圖1 3種因素水平對斷裂強度的影響

圖2 3種因素水平對脆性的影響

2.3 調味料對凝膠強度的影響及感官試驗

2.3.1 調味料對凝膠強度的影響

探究加入陳醋、檸檬酸、白糖、食鹽、蔥、姜、蒜等多種調料的復配物對魚鱗凍凝膠強度的影響，結果如表8所示。

結果表明，白糖、檸檬酸、檸檬汁等調味料的添加對凝膠強度的大小有改善作用，可能是由于糖等大分子物質及鹽類物質對凝膠的形成有一定促進作用。在人體可接受的咸甜度范圍內，白糖、食鹽、檸檬酸、蔥、姜、蒜、料酒、檸檬汁添加量分別為5%，0.5%，0.1%，1.0%，1.0%，1.0%，20%和0.5%時，產品的凝膠強度更好。

表8 魚鱗凍調味料復配對凝膠強度的影響

2.3.2 調味料對感官品質的影響

由表10可以看出，復配方法按最佳凝膠強度復配時，魚鱗凍感官達到最佳，腥味小且甜度適中，軟硬適中，且咀嚼時富有彈性，適于食用。此外，探究食醋添加對凝膠強度的影響，結果顯示食醋對強度也有改善作用，但由于醋的添加對魚鱗凍的色澤和口味都有不良影響，因此舍棄食醋的添加。添加黑胡椒粉等調味粉的食用口感不好，顆粒感強，色澤差，因此也不建議采用。

表9 感官評定小組成員平均分記錄表

表10 魚鱗凍調味方式對感官品質的影響

3 結論

可通過添加食用膠提高魚鱗凍的凝膠強度，且使用復配型食用膠比單獨使用任何一種食用膠所得到的魚鱗凍凝膠性能、感官指標都要好。確定具有最佳凝膠強度的魚鱗凍的配方。每100 g魚鱗膠提取液中，最佳食用膠配方為：卡拉膠0.4%，魔芋膠0.35%，瓊脂0.6%和鉀鹽（KCl）0.3%。在經過食用膠復配添加后，得到的魚鱗凍有較好黏彈性，類似果凍的質感。同時在常溫下存放不易發生融化現象。

添加調味料可以改善魚鱗膠凍的風味。在原味魚鱗凍中添加5%糖，0.5%鹽，0.1%檸檬酸，1%蔥，1%姜，1%蒜，2%料酒和0.5%檸檬汁，得到的魚鱗凍產品的腥味幾乎消失，且有較好的咸甜度和適口性，可方便后續工業化生產。