即食魚糜片的配方設計及貯藏特性研究

蔡一芥，杜琳，俞軍華，閆博文*

（1.蘇州旅游與財經高等職業技術學校，江蘇 蘇州 215104；2.國家市場監督管理總局信息中心，北京 100820；3.江南大學食品學院，江蘇 無錫 214122）

魚糜制品是以冷凍魚糜為原料，經擂潰/斬拌、成型后通過蒸煮、烘烤等加熱處理而制成的彈性凝膠食品[1]。魚糜制品具有高蛋白、低脂肪等優點，切合消費者健康飲食的理念，具有廣闊的發展前景。目前市面上魚糜制品大都以冷凍調理食品的形式出現，如魚丸、蟹肉棒和魚豆腐等，且因蛋白質和水分含量較高，使得加工后的產品容易滋生微生物。為了控制微生物的數量，通常需要在-18℃冷凍庫中保存。然而，傳統的冷凍會對肌肉細胞造成結構性損傷，導致肉類質量低劣[2]。即食魚糜制品既突破了需要冷藏儲運的限制，又具備開袋即食、無明顯淡旺季等特點，更有助于擴大銷售范圍[3-5]。

休閑魚糜制品為保持較好的韌性和口感，水分含量需控制在20%左右，但此時產品的水分活度處于較高水平，有利于微生物的生長繁殖，產品易腐敗變質，貨架期較短。0.9是大部分細菌生長繁殖的水分活度最低臨界值[6]。因此，可通過添加一些與水結合能力強的親水膠體，起到“束縛”水的作用，降低產品水分活度，延長保質期。目前已有研究表明山梨糖醇[7]、結冷膠[8]和海藻糖[9]對水分有較強的“束縛”能力，并且可以改善食品的質構和口感。

為開發一種新型的即食淡水魚糜片，本試驗通過復配山梨糖醇、結冷膠和海藻糖等親水膠體，降低水分活度，延長產品保質期，同時改善魚糜片口感。即食魚糜片的開發有利于魚糜產業的轉化升級，也為魚糜新產品的開發提供了新的思路。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

AA級白鰱魚糜：洪湖市宏業水產食品有限公司；馬鈴薯淀粉、大豆油、鹽：市售；山梨糖醇：山東綠健生物技術有限公司；結冷膠：浙江一諾生物科技有限公司；海藻糖：江蘇鑫瑞生物科技有限公司；戊二醛、乙醇（均為分析純）：國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

ZB20型斬拌鍋：上海申發機械有限公司；FD53熱風循環干燥箱：德國BINDER公司；HWS-C2型恒溫恒濕培養箱：上海森信實驗儀器有限公司；TA-XTplus物性分析儀：英國Stable Micro System公司；S-4800場發射掃描電子顯微鏡：日本日立株式會社；FA-ST水分活度儀：上海精密儀器儀表有限公司；Ultra Scan Pro 1166高精度分光測色儀：美國Hunterlab公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品的制備

樣品的制備參考Jiao等[10]的方法。將冷凍魚糜在4℃冰箱中解凍12 h后，切成小塊。低速（1 500 r/min）空斬2 min后，魚糜抱團黏壁；加入食鹽（質量分數2.5%），高速（3 000 r/min）斬拌 3 min后，魚糜漿料完全分散有黏性；以冷凍魚糜質量為基準，分別添加質量分數為4%、8%、12%和16%馬鈴薯淀粉，1%、2%、3%和4%大豆油，水分含量分別調節至76%、78%、80%和82%，最后分別加入不同比例的山梨糖醇、結冷膠和海藻糖，高速斬拌2 min至漿料混合均勻。斬拌每隔40 s左右暫停一次。將斬拌好的魚漿灌入直徑30 mm的塑料腸衣中，封口。40℃水浴加熱30 min，再90℃水浴加熱20 min，然后迅速放入冰水中冷卻，所得魚糜凝膠放入4℃冰箱中冷藏備用。取部分魚糜凝膠測凝膠強度、白度、持水力和掃描電鏡，剩余部分樣品切片，在60℃烘箱中干燥至魚糜片水分含量為20%左右。

1.3.2 親水膠體添加量單因素試驗

以冷凍魚糜質量為基準，馬鈴薯淀粉和大豆油添加量分別為8%和3%，調節水分含量為78%，在此基礎上，研究山梨糖醇添加量（2%、4%、6%和8%）、結冷膠添加量（0.5%、1.0%、1.5%和2.0%）和海藻糖添加量（2%、4%、6%和8%）對魚糜片韌性和水分活度的影響。

1.3.3 親水膠體復配正交試驗

根據單因素試驗結果，設計L9（33）的三因素三水平正交試驗，正交試驗因素水平見表1。

表1 正交試驗因素與水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiment

1.3.4 水分含量的測定

水分含量的測定參照GB 5009.3—2016《食品安全國家標準食品中水分的測定》中的直接干燥法[11]。

1.3.5 凝膠強度和魚糜片韌性的測定

凝膠強度的測定參考Wang等[12]的方法，所用探頭為球形探頭（P/5s），計算方法按照下述公式計算。韌性的測定參考沈秋霞等[13]的方法，選用的探頭為P-0.25S型，底座HDP/CFS。穿刺曲線第一個峰值對應的力為破斷力（g），對應的距離為破斷距離（cm）。

1.3.6 白度的測定

將樣品恢復至25℃，切成10 mm薄片，用高精度分光測色儀測定樣品亮度L*、紅度a*、黃度b*。樣品設5個平行，結果取平均值。白度W計算公式如下[14]。

1.3.7 持水力的測定

持水力（water holding capacity，WHC）的測定參照Liang等[15]的方法。將制備好的凝膠切成2 mm薄片（2 g～3 g），準確稱質量記為m1。切片用兩層濾紙包裹，置于50 mL離心管底部，25℃下6 640 r/min離心15 min，去除濾紙后重新稱質量記為m2。每個試驗進行4次。持水力的計算公式如下。

1.3.8 掃描電鏡觀察

取樣品中心部分，用3%的戊二醛溶液過夜固定，取出后在磷酸鹽緩沖液（pH7.2）中反復漂洗3次。然后用蒸餾水沖洗1 h，用體積分數為50%、70%、80%和90%的乙醇進行梯度脫水。將干燥的凝膠放在一個銅網面上噴金，在掃描電子顯微鏡下對樣品進行觀察[16]。

1.3.9 水分活度的測定

水分活度的測定參考Aheto等[17]的方法。將干燥好的魚糜片用粉碎機粉碎后，用水分活度儀進行測定，每組試驗重復3次，試驗結果取平均值。

1.3.10 微生物指標的測定

無菌環境下稱取魚糜片10 g，放入裝有90 mL無菌生理鹽水的均質杯中，9 000 r/min均質2 min后，稀釋成10倍梯度系列的稀釋液，挑選2～3個合適的濃度，吸取1 mL涂布在標準營養瓊脂平板上，30℃恒溫培養72 h后，選取菌落數在30 CFU～300 CFU的平板進行計數，平均菌落數乘以稀釋倍數即為菌落總數[18]。

1.3.11 感官評定

由10名接受過專業感官訓練的感官評定員進行感官評定，其中包括5名男性和5名女性成員。采用加權評分法，評定標準如表2所示。總評分（其中X為評定指標，Y為評定權重）[19]。

表2 感官評分標準Table 2 Sensory scoring criteria

1.3.12 產品貨架期預測

為加速產品變質，選擇35℃和45℃進行試驗，達到允許最大臨界值時終止試驗。以添加最優配比親水膠體的魚糜片為試驗組，未添加親水膠體的魚糜片為空白組。Q10是35℃時的儲存期和45℃時的儲存期之比，計算出Q10值后，即可預測產品在25℃下貯藏的貨架期[20]。

1.3.13 數據統計分析

試驗數據和圖形處理分別采用Excel 2016和Origin 2018軟件，對試驗測定數據的差異顯著性分析采用SPSS 16.0軟件中Duncan法評價。

2 結果與討論

2.1 凝膠過程中水分含量、淀粉和油添加量對魚糜凝膠品質的影響

2.1.1 凝膠過程中水分含量、淀粉和油添加量對魚糜凝膠強度的影響

水分、淀粉和油是影響魚糜凝膠的關鍵因素，凝膠強度的具體測定結果如圖1所示。

圖1 不同水分含量、淀粉和油添加量下的魚糜凝膠強度變化Fig.1 Changes of gel strength of surimi gel with different water content，starch and oil additions

由圖1可知，水分含量在76%～80%凝膠強度變化不明顯，當水分含量超過80%后，凝膠強度出現明顯下降。這與Yoon等[21]得出的結論基本一致，說明適度的水分含量有助于魚糜形成良好的凝膠網絡狀結構，但過量的水分則可能會阻礙魚糜蛋白的交聯，降低產品凝膠強度。隨著淀粉添加量增加，凝膠強度呈現先升高后下降的趨勢，在淀粉添加量為8%時，魚糜凝膠強度達到最大。這是因為淀粉在加熱條件下，吸水糊化，體積膨脹，對魚糜蛋白凝膠網絡結構產生內壓，即“緊束效應”[22]。而添加大豆油后凝膠強度出現波動下降趨勢，當大豆油添加量大于3%后，凝膠強度下降明顯，即油阻礙魚糜蛋白交聯，降低凝膠強度。但油能讓產品口感更加柔和細膩，減少魚腥味，因此可以適當添加大豆油。

2.1.2 凝膠過程中水分含量、淀粉和油添加量對魚糜凝膠白度的影響

白度是評價魚糜制品好壞的重要指標之一，白度高的產品通常更容易受到消費者的喜愛。不同水分含量、淀粉和油添加量下的魚糜凝膠白度變化見圖2。

圖2 不同水分含量、淀粉和油添加量下的魚糜凝膠白度變化Fig.2 Changes of whiteness of surimi gel with different water content，starch and oil additions

由圖2可知，隨著水分含量和油添加量的升高，白度整體呈上升趨勢，這是因為水和油都能增強光散射，進而使白度提高[23]。而隨著淀粉添加量上升，白度先緩慢下降，當添加量超過8%后，白度下降較為明顯。

2.1.3 凝膠過程中水分含量、淀粉和油添加量對魚糜凝膠持水力的影響

不同水分含量、淀粉和油添加量下的魚糜持水力變化見圖3。

圖3 不同水分含量、淀粉和油添加量下的魚糜凝膠持水力變化Fig.3 Changes of water holding capacity of surimi gel with different water content，starch and oil additions

由圖3可知，水分含量增加后，魚糜凝膠的持水力先上升后下降。水分含量為78%時，魚糜凝膠持水力最好，這在一定程度上說明此時形成的魚糜網絡狀結構較好，能夠截留住更多水分；隨著淀粉添加量的增加，魚糜凝膠持水力明顯提高，淀粉添加量為8%時，魚糜凝膠體系持水力增加了50.34%。而隨著油添加量增加，魚糜凝膠持水力出現先上升后下降趨勢，油添加量為3%時，持水力出現峰值。大豆油阻礙了魚糜蛋白交聯形成網絡狀結構，同時，疏水相互作用力使油與水相互排斥，降低了魚糜凝膠體系的持水力。

2.1.4 凝膠過程中水分含量、淀粉和油添加量對魚糜凝膠微觀結構的影響

通過觀察魚糜凝膠的微觀結構，能夠進一步解釋其凝膠品質的變化[24]。凝膠過程中水分含量、淀粉和油添加量對魚糜凝膠網絡狀結構的影響如圖4所示。

圖4 不同水分含量、淀粉和油添加量的魚糜凝膠掃描電鏡圖Fig.4 SEM of surimi gel with different water content，starch and oil additions

由圖4可知，魚糜凝膠水分含量過高時，致密的網絡狀結構變得疏松，孔隙增大（圖4A，圖4a）；當添加適量淀粉時，不規則形狀的淀粉粒子填充在魚糜凝膠網絡狀結構中，但淀粉添加過量時，魚糜凝膠網絡狀結構消失（圖4B，圖4b），這與黃潔[25]的試驗結果一致；油滴以圓球狀結構分布于魚糜凝膠網絡狀結構中，添加少量大豆油，魚糜蛋白能夠部分在油滴表面交聯，但添加量過大時，油滴分子相互靠近，阻礙魚糜蛋白分子間的交聯（圖4C，圖4c）。綜上，最終確定產品凝膠過程中水分含量、淀粉和油添加量分別為78%、8%和3%。

2.2 親水膠體對魚糜片品質的影響

2.2.1 親水膠體對魚糜片水分活度的影響

在2.1基礎上研究親水膠體對魚糜片品質的影響，親水膠體對魚糜片水分活度的影響見圖5。

圖5 不同親水膠體添加量魚糜片水分活度的變化Fig.5 Changes of water activity of surimi slices under different hydrophilic colloid addition levels

由圖5可知，山梨糖醇、結冷膠和海藻糖都具有降低魚糜片水分活度的作用，親水膠體添加量越多，魚糜片水分活度降低越大。親水膠體通過自身的多羥基等官能團與魚糜凝膠體系的水分結合，增強魚糜凝膠體系對水分的束縛能力[26]，最終導致魚糜片水分活度下降。

2.2.2 親水膠體對魚糜片韌性的影響

親水膠體對魚糜片韌性的影響見圖6。

圖6 不同親水膠體添加量下魚糜片韌性的變化Fig.6 Changes of toughness of surimi slices under different hydrophilic colloid addition levels

從圖6可以看出，隨著山梨糖醇添加量增加，魚糜片韌性呈上升趨勢；當結冷膠添加量小于1.0%時，隨著結冷膠添加量增多，魚糜片韌性呈上升趨勢，當添加量大于1.0%后，韌性增加幅度不明顯；隨著海藻糖添加量增加，魚糜片韌性先上升后下降。因此，海藻糖添加量6%、山梨糖醇添加量8%、結冷膠添加量時2.0%時，魚糜片韌性最好。添加親水膠體能夠增強魚糜片韌性，韌性好壞與魚糜片內部凝膠網絡狀結構緊密度以及蛋白質分子間化學鍵的強弱有關。親水膠體可能促進了魚糜蛋白分子間的交聯，形成的凝膠網絡狀結構更為致密[27]。

2.2.3 親水膠體配比優化設計

正交試驗結果見表3。

表3 正交試驗結果Table 3 Orthogonal experimental results

由表3結果可以看出，大部分正交配方均能使魚糜片水分活度降低至0.800以下，所以后期會以韌性作為主要指標來考察較優組合，水分活度作為輔助指標進行核查。正交結果顯示各因素對魚糜片韌性的影響主次順序為B＞C＞A，即結冷膠添加量對魚糜片韌性的影響最大，其次是海藻糖添加量，最后是山梨糖醇添加量。較優組合為A2B1C2（即正交試驗第4組），即山梨糖醇添加量4%、結冷膠添加量0.5%、海藻糖添加量4%，此時水分活度小于0.800，符合要求。

2.3 魚糜片貯藏穩定性研究

2.3.1 魚糜片貯藏過程中的菌落總數變化

魚糜片貯藏過程中的菌落總數如圖7所示。

圖7 魚糜片貯藏過程中的菌落總數變化Fig.7 Changes of total bacterial counts of surimi slices during storage sensory rating

由圖7可知，隨著貯藏時間的延長，魚糜片中的菌落總數均呈增加趨勢，貯藏一定時間后，菌落總數急劇增加，菌落總數對數曲線近似呈直線。魚類休閑食品衛生標準規定：即食類魚糜制品菌落總數要求低于3×104CFU/g（lg CFU/g 為 4.477）[28]，以此為界線判斷貯藏期終點。添加親水膠體的魚糜片在35℃下貯存60 d后菌落總數超過4.477 lg CFU/g，達到4.491 lg CFU/g。而在45℃下貯藏，細菌繁殖加快，25 d后菌落總數首次超過4.477 lg CFU/g，對照組的魚糜片在35℃和45℃下分別貯存30 d和15 d后菌落總數超過國標規定的菌落總數界線3×104CFU/g（lg CFU/g為4.477）。因此，添加親水膠體的魚糜片35℃下貯藏期為55 d，45℃下為20 d；對照組的魚糜片35℃下貯藏期為25 d，45℃下為10 d。

2.3.2 魚糜片貯藏過程中的感官評分變化

魚糜片貯藏過程中的感官評分變化如圖8所示。

圖8 魚糜片貯藏過程中的感官評分變化Fig.8 Changes of sensory rating of surimi slices during storage

由圖8可知，貯藏前期感官評分下降速度較慢，隨著貯藏時間延長，感官評分迅速下降。溫度升高加速了魚糜片的劣變。添加親水膠體，降低水分活度，延緩了魚糜片品質下降的速度。

2.3.3 魚糜片貨架期預測結果

魚糜片貨架期預測結果如表4所示。

表4 即食魚糜片貨架期預測結果Table 4 Shelf life prediction results of ready-to-eat surimi slices

由表4可知，對照組魚糜片室溫（25℃）下貯藏期只有62 d左右，添加親水膠體組能達到151 d，考慮到實驗室手工制作導致初始微生物數量較多，實際生產時，控制生產衛生條件并采用真空包裝，預計能達到室溫（25℃）下6個月的貯藏期要求。

3 結論

本文開發了一款即食魚糜片產品，基礎配方為以冷凍魚糜質量為基準，淀粉和油添加量分別為8%和3%，水分含量為78%，山梨糖醇添加量4%、結冷膠添加量0.5%和海藻糖添加量4%。76%～80%的水分含量對魚糜凝膠強度影響不大，當水分含量超過80%時，凝膠強度出現明顯下降；淀粉填充于魚糜凝膠網絡狀結構中，增強凝膠強度；添加大豆油降低了魚糜的凝膠強度和持水能力，但大豆油能夠改善魚糜凝膠的白度，改善口感。山梨糖醇、結冷膠和海藻糖等親水膠體通過自身的多羥基等官能團與魚糜凝膠體系的水分結合，增強對水分的保持能力，降低水分活度，其中結冷膠降低水分活度幅度最大，然后是海藻糖，最后是山梨糖醇。此外，親水膠體通過促進魚糜蛋白分子間的交聯，使凝膠網絡狀結構更為致密，進而增加魚糜片韌性。魚糜片菌落總數和感官評分在貯藏初期變化不明顯，隨著時間的延長快速上升，根據貯藏試驗預測實際生產時，能達到室溫（25℃）下6個月貯藏期的要求。