鰳魚魚糜與常見魚糜凝膠品質對比

陳 慧 黃建聯 周文果 陳江平

(1. 福建安井食品股份有限公司，福建 廈門 361022；2. 農業農村部冷凍調理水產品加工重點實驗室，福建 廈門 361022)

魚糜制品是一種優質的高蛋白、低脂肪產品，深受國內外消費者的喜愛，近年來人們對魚糜制品的消費需求逐年增加，促進了漁業資源的飛速發展。中國是水產大國，淡水資源豐富但是海水魚資源匱乏[1]。為緩解海水資源壓力，近年來學者們加大了對淡水魚糜的研究開發力度，但是淡水魚糜存在土腥味重、凝膠特性差等缺點[2]，在高檔魚糜制品的開發應用中具有局限性。因此開發新型的、具有明顯資源優勢的、應用特性好的魚糜加工原料的需求越來越迫切。

鰳魚(Chineseherring)又名鲙魚、白鱗魚、克鰳魚、火鱗魚、曹白魚，屬于鯡形目，是鋸腹鰳科的魚類之一，營養價值極高，富含蛋白質、脂肪、鈣、鉀、硒及多種不飽和脂肪酸，主要分布在太平洋西部和沙撈越爪哇海海域[3]。鰳魚是中國海產四大經濟魚類之一，是非常重要的水產資源。目前對鰳魚的研究主要集中在鰳魚調理制品的開發上如發酵鰳魚[4]、咸鰳魚[5]、腌制鰳魚[6]，尚未有關于鰳魚魚糜凝膠特性的研究報道。隨著鰳魚養殖技術的成熟，養殖產量逐年提高，傳統的加工方式已無法滿足鰳魚的生產需求。

魚糜的凝膠品質是影響其制品感官、質構及風味的主要因素之一。凝膠強度、全質構(TPA)及持水性等常作為衡量魚糜凝膠品質的重要指標[7]。試驗擬研究鰳魚魚糜與白鰱魚糜、銅盆魚糜、金線魚糜凝膠品質差異，以期為鰳魚魚糜制品的工業化生產提供理論依據，為低值海水魚高值化利用技術的發展提供支持。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料

鰳魚魚糜：石獅正源水產科技開發有限公司；

銅盆魚糜：浙江海之味水產有限公司；

金線魚糜：Pt.Bintang Karya Laut(Indonesia)；

白鰱魚糜：潛江柳伍水產食品有限公司；

食鹽和塑料腸衣均為市售產品。

1.1.2 主要儀器設備

電子天平：LCD-AS00型，華志(福建)電子科技有限公司；

斬拌機、灌腸機、打卡機：福建安井食品股份有限公司自制；

數顯恒溫水浴鍋：HH.S21-4型，上海博迅實業有限公司醫療設備廠；

質構儀：TA.new plus型，美國iSENSO公司；

色差計：WSC-S型，上海精密科學儀器有限公司；

掃描電鏡：FEI Quanta 450型，美國FEI公司；

低溫冷凍制備傳輸系統：PP3000T 型，英國Quorum公司。

1.2 方法

1.2.1 魚糜凝膠的制備 鰳魚魚糜、銅盆魚糜、金線魚糜和白鰱魚糜均經過不同程度的漂洗、精濾等工序，并于-18 ℃凍藏6個月。將600 g冷凍魚糜樣品，于0～4 ℃冰箱解凍至中心溫度-3～-5 ℃后，使用斬拌機在10 ℃以下空斬2 min，添加質量分數3%食鹽繼續鹽斬3 min，用灌腸機充填到直徑為30 mm的塑料腸衣中，并按下述方法處理：

(1) 90 ℃水浴加熱30 min后，置于冰水中冷卻2 h后于0～4 ℃冰箱放置12 h，待測。該方法處理的樣品用于凝膠強度、TPA、白度、持水性和微觀結構的檢測。

(2) 分別在30 ℃凝膠120 min，60 ℃凝膠20 min，60 ℃ 凝膠120 min后，90 ℃加熱30 min，冰水溶液中冷卻2 h后于0～4 ℃冰箱放置12 h，待測。

1.2.2 魚糜凝膠的TPA分析 根據文獻[8]修改如下：將待測樣品切成25 mm高且切面平整的圓柱體，在室溫下用質構儀的TPA模型分析凝膠樣品的硬度、彈性、膠著性、咀嚼性、黏性指標。用不銹鋼P/36R圓柱形探頭對樣品進行二次連續擠壓，測定條件為測前速度1 mm/s、測試速度1 mm/s、測后速度5 mm/s，下壓距離4 mm，感應力0.049 N，每個樣品測6次，取平均值。

1.2.3 魚糜凝膠強度的測定 根據文獻[9]修改如下：使用P/0.5探頭，在室溫下用質構儀進行破斷測試，具體測試參數：測前速度1.0 mm/s，測中速度1.0 m/s、測后速度5.0 mm/s、變形4 mm、感應力0.049 N。其中破斷力(N)反映凝膠的硬度，破斷距離(cm)反映凝膠的彈性，凝膠強度(N·cm)為二者的乘積，每個樣品測6次，取平均值。

1.2.4 凝膠化指數/凝膠劣化指數的測定 按1.2.3的方法測定凝膠強度，30 ℃凝膠120 min的凝膠強度記為G1、60 ℃凝膠20 min的凝膠強度記為G2，60 ℃凝膠120 min 的凝膠強度記為G3，每組測量平行6次，取平均值。分別按式(1)和式(2)計算凝膠化指數、凝膠劣化指數。

(1)

(2)

式中：

G——凝膠化指數；

GD——凝膠劣化指數；

G1——30 ℃凝膠120 min的凝膠強度，N·cm；

G2——60 ℃凝膠20 min的凝膠強度，N·cm；

G3——60 ℃凝膠120 min的凝膠強度，N·cm。

1.2.5 白度測定 根據文獻[10]修改如下：將樣品切成1.4 cm厚的片狀，用WSC-S測色色差計測色差，使用標準白板校正，黑板校準，記錄L*、a*、b*，每組樣品測量平行6次，取平均值。按式(3)計算白度。

(3)

式中：

W——白度；

L*——亮度；

a*——紅度值；

b*——黃度值。

1.2.6 持水性的測定 根據文獻[11-12]修改如下：將樣品切成厚3 mm的薄片并稱重(m1)，使用濾紙包裹3層，用5 kg的重物壓制30 min，再將樣品稱重(m2)，按式(4)計算持水性。

(4)

式中：

W——持水率，%；

m1——魚糜凝膠壓制前的質量，g；

m2——魚糜凝膠壓制后的質量，g。

1.2.7 掃描電鏡測試 根據文獻[13]修改如下：按1.2.1(1)的方法制備樣品，將樣品粘于樣品臺上，投入液氮雪泥中速凍30 s，使用低溫冷凍制備傳輸系統將其轉移至樣品制備腔室進行升華鍍金處理后送入掃描電鏡樣品室觀察。

1.2.8 數據分析 使用SSPS軟件進行試驗數據處理及分析。

2 結果與分析

2.1 不同種類魚糜凝膠TPA的差異

對4種魚糜凝膠的TPA進行測試，鰳魚魚糜的硬度、咀嚼性顯著高于白鰱魚糜(P<0.05)，而與銅盆魚糜、金線魚糜無顯著差異，見表1。由于魚種差異，魚糜凝膠形成具有很大差別，因而其凝膠后硬度、咀嚼、彈性等凝膠性能具有較大差異，大部分的淡水魚糜比海水魚彈性差，這種因原料魚種而引起的對彈性的影響較為復雜，主要是與魚肉肌肉中鹽溶性蛋白含量有關，尤其是與肌球蛋白含量直接有關[11,14]。

表1 不同種類魚糜凝膠TPA?Table 1 TPA of different types of surimi gel

2.2 不同種類魚糜凝膠化和凝膠劣化指數差異

魚糜的凝膠特性與魚類自身的生長環境、原料魚種、蛋白質的熱穩定性有關。白鰱魚糜的凝膠化指數顯著低于鰳魚魚糜、金線魚糜和銅盆魚糜，說明白鰱魚糜更難凝膠化。淡水魚肌原纖維的熱穩定性好，相對于海水魚而言難凝膠化，與劉海梅[15]的研究結果一致。對比4種魚糜的凝膠劣化指數，各魚糜之間凝膠劣化指數無明顯差異，均為易凝膠劣化的魚糜，見表2。

表2 不同種類魚糜凝膠化指數/凝膠劣化指數?Table 2 Gelation index/geldeterioration index of different types of surimi

2.3 不同種類魚糜凝膠強度的差異

鰳魚魚糜凝膠強度[(4.82±0.30) N·cm]顯著高于白鰱魚糜[(3.26±0.18) N·cm]，破裂力[(4.07±0.16) N]顯著低于金線魚糜[(5.13±0.22) N]，但是凝膠強度卻高于金線魚糜[(4.49±0.28) N·cm]，說明鰳魚魚糜的韌性優于金線魚糜，見圖1。白鰱魚糜的凝膠強度和破裂力都顯著低于3種海水魚糜，可能是因為：① 海水魚的鹽溶性蛋白含量較高，凝膠特性好于淡水魚糜[16]；② 海水魚的TGase活性易被NaCl和Ca2+激活，而淡水魚的TGase不易被激活[17-18]。也有研究[19]表明，不同魚種之間凝膠強度差異明顯，主要與鹽溶性蛋白含量，以及加工過程中蛋白質組成的變化有關，原料的鹽溶性蛋白含量越高，凝膠強度越大。

2.4 不同種類魚糜凝膠白度的差異

一般來說，消費者更青睞高L*值、低b*值、高白度的魚糜制品[20-21]。不同魚糜凝膠的白度值介于67.16±0.55與71.23±0.09之間，其中鰳魚魚糜和白鰱魚糜的白度值顯著高于銅盆魚糜和金線魚糜(P<0.05)(見表3)，不同魚種高鐵肌紅蛋白、氧合肌紅蛋白和去氧肌紅蛋白含量及對環境的敏感性不同，進而造成白度上的差異[22-23]，3種海水魚魚糜凝膠白度值的差異可能是由這三者的比例不同造成的。鰳魚魚糜的白度不同于常規的海水魚糜，其白度大大高于金線和銅盆魚糜。

小寫字母不同代表不同樣品之間存在顯著差異(P<0.05)圖1 不同種類魚糜的凝膠強度Figure 1 The gel strength of different types of surimi

表3 不同種類魚糜凝膠白度值?Table 3 Whiteness of different types of surimi

2.5 不同種類魚糜凝膠持水性的差異

魚糜凝膠的持水能力與凝膠強度關系密切，反映了肌球蛋白、肌動蛋白交聯形成的三維網絡結構的緊密程度，以及對水分保留能力的強弱[24]。網絡結構越致密，魚糜凝膠持水性越好[25]。魚糜及其制品中水分的含量、分布狀態與產品的顏色、口感、風味和貨架期等息息相關[26]。不同魚糜凝膠持水性在83.63%～89.72%，其中鰳魚魚糜的凝膠持水性顯著高于白鰱魚糜，而與金線魚糜和銅盆魚糜差異不明顯，見圖2，說明鰳魚魚糜的凝膠持水性較強。試驗中不同種類魚糜凝膠持水性可能主要與肌原纖維蛋白的凝膠形成能力有關。

小寫字母不同代表不同樣品之間存在顯著差異(P<0.05)圖2 不同種類魚糜凝膠的持水性Figure 2 The water retention of different types of surimi

2.6 不同種類魚糜凝膠微觀結構對比

規則有序、致密光滑的魚糜蛋白凝膠三維網狀結構，有利于保持更多的水分，減少冷凍過程中蛋白質、水分等營養物質的損失，使魚糜保持較好的感官品質和持水性。魚糜凝膠網絡表面越平整光滑，孔洞大小均勻、分布有序、空間結構越致密則表明其凝膠結構形成得越好，凝膠強度也越好[27]。鰳魚魚糜、銅盆魚糜和金線魚糜微觀結構表面結構光滑平整，其中銅盆魚糜和鰳魚魚糜凝膠網狀結構更加規則致密，見圖3。微觀結構的致密和有序程度決定著蛋白的凝膠品質，鰳魚魚糜的凝膠品質較好，與凝膠特性和持水性的試驗結果一致。這可能是因為凝膠三維網絡結構的形成與肌原纖維蛋白變性，蛋白質之間通過氫鍵、離子鍵、疏水相互作用和共價鍵等分子間相互作用連接有關[28]。

圖3 不同種類魚糜凝膠的微觀結構Figure 3 The microstructure of different types of surimi (3 000×)

3 結論

通過對比分析鰳魚魚糜與常見3種魚糜的凝膠特性，發現鰳魚魚糜的凝膠強度、硬度、咀嚼性、持水性顯著高于白鰱魚糜，而與金線魚糜和銅盆魚糜無顯著差異，白度顯著高于金線魚糜和銅盆魚糜。同時，通過掃描電鏡圖顯示，鰳魚魚糜與金線魚糜和銅盆魚糜一樣，凝膠形成的三維網狀結構緊密，表面光滑平整，孔洞較小，與凝膠強度、持水性等研究結果吻合。該研究結果表明，作為一種新型海水魚糜，與淡水魚糜相比鰳魚魚糜具備凝膠特性好、持水性高等優點，與常見海水魚糜相比還具有白度高的優勢。但該研究僅對凝膠特性、持水性和微觀結構等指標進行了研究，后續可進一步探究鰳魚魚糜風味物質及與其他外源添加物協同作用機制，對促進鰳魚魚糜的深加工產業發展有重要的現實意義。