魚肉僵直階段及鹽含量對白鰱魚糜凝膠特性的影響

摘 要：為研究魚肉僵直階段及鹽含量對魚糜凝膠特性的影響，選取僵直前后的白鰱魚肉，分別添加質量分數1%、2%、3%的氯化鈉制備魚糜凝膠，測定并分析魚糜凝膠的質構特性、流變學性質、水分分布、微觀結構和分子間作用力等指標。結果表明，相較于僵直后肌肉和低鹽含量，僵直前肌肉及添加更多鹽制備的魚糜凝膠，其凝膠強度、回復性、內聚性、儲能模量、損耗模量和不易流動水比例增加，持水能力更強，凝膠的硬度和白度降低。掃描電子顯微鏡圖像顯示，相較于僵直后肌肉和低鹽含量，僵直前肌肉及添加更多的鹽制成的魚糜凝膠結構更致密、孔隙也更小。綜上所述，僵直前肌肉及高鹽含量制成的魚糜凝膠具有更好的品質特性，質構特性和持水能力均優于僵直后組和低鹽含量組。

關鍵詞：白鰱魚；僵直階段；鹽含量；低鹽魚糜；質構特性；持水性

Effects of Rigor Mortis and Salt Content on Gel Properties of Silver Carp （Hypophthalmichthys molitrix） Surimi

ZHANG Yaqi， XU Wanjun， ZHAN Shuai， BAO Yulong*

（School of Food and Biological Engineering， Jiangsu University， Zhenjiang 212013， China）

Abstract： In order to study the effects of rigor mortis and salt content on the gel properties of surimi， surimi gels with sodium chloride contents of 1%， 2%， and 3% （m/m） were made from pre- and post-rigor silver carp （Hypophthalmichthys molitrix） muscle， and their texture characteristics， rheological properties， water distribution， microstructure， and intermolecular forces were measured and analyzed. The results showed that compared with the surimi gel made of post-rigor muscle and low salt content， the gel strength， resilience， cohesiveness， storage modulus （G’）， loss modulus （G”）， immobile water fraction， and water-holding capacity of the surimi gel made of pre-rigor muscle and high salt content increased， and the hardness and whiteness decreased. Scanning electron microscopy （SEM） images showed that compared with the surimi gel made of post-rigor muscle and low salt content， the surimi gel made of pre-rigor muscle and high salt content had a denser structure with smaller pores. In summary， the surimi gel made of pre-rigor muscle and high salt content has better quality characteristics in terms of texture characteristics and water-holding capacity than the post-rigor group and low salt content group.

Keywords： Hypophthalmichthys molitrix; rigor mortis; salt content; low-salt surimi; texture properties; water-holding capacity

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20240819-212

中圖分類號：TS251.6" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " "文獻標志碼：A 文章編號：1001-8123（2025）01-0018-07

引文格式：

張雅琦， 徐萬軍， 詹帥， 等. 魚肉僵直階段及鹽含量對白鰱魚糜凝膠特性的影響[J]. 肉類研究， 2025， 39（1）： 18-24. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20240819-212." "http：//www.rlyj.net.cn

ZHANG Yaqi， XU Wanjun， ZHAN Shuai， et al. Effects of rigor mortis and salt content on gel properties of silver carp （Hypophthalmichthys molitrix） surimi[J]. Meat Research， 2025， 39（1）： 18-24. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20240819-212." "http：//www.rlyj.net.cn

魚糜制品，如魚腸、魚丸、蟹棒和魚餅等，因其高蛋白和低脂肪含量而受到消費者的喜愛[1]。肌原纖維蛋白是一種鹽溶性蛋白，它是影響魚糜制品品質的關鍵因素。在魚糜制品的加工過程中，通常需要加入鹽（質量分數2%～3%）以溶解肌原纖維蛋白，以便在煮制過程中增加水合作用并獲得具有理想質地的魚糜凝膠[2]。然而，過量攝入鹽會增加患高血壓和心血管疾病的風險。但是，減少魚糜的鹽含量又會降低其凝膠性能，肌原纖維蛋白在低鹽條件下不能完全溶解和展開[3]。目前，食品添加劑的加入[4]、物理場輔助加工[5]等方法雖已被證明能夠改善低鹽魚糜凝膠的特性，但消費者仍然更傾向于新鮮無添加、少處理的食品。

動物宰后，肌肉發生一系列的生化變化，ATP降解、pH值降低、Ca2＋濃度升高、蛋白質亞基結構變化并形成肌動球蛋白復合體，僵直隨之發生[6]。Song等[7]發現，在僵直前添加鹽的碎雞胸肉的最終pH值、蛋白質溶解度和最終產量均高于僵直后添加鹽的碎雞胸肉。蛋白質溶解度是影響肉制品持水性（water holding capacity，WHC）和質地最重要的工藝特性之一[8-9]。而肌原纖維蛋白的凝膠化性質同時受離子強度、pH值和加熱模式等因素的影響[10]。已有研究[11-12]表明，僵直前添加鹽能夠提升肉的品質。Hamm[13]將僵直前肌肉優良的加工性能歸因于更松弛的微觀結構、更強的肌原纖維水合作用和更高的溶解度。

在魚糜的生產中，經常使用活魚或非常新鮮的魚。呂順等[14]針對鰱魚新鮮度對魚糜凝膠品質的影響進行研究，發現采用死后不同時間的鰱魚肉制作的魚糜凝膠，其凝膠強度、保水性和白度均有顯著差異，其中以新鮮鰱魚為原料制作的魚糜凝膠的凝膠強度最高。而向僵直前肌肉添加低含量鹽所制得的魚糜凝膠是否能達到高鹽效果仍需進一步探究。因此，本研究選擇鰱魚作為實驗對象，將不同含量的鹽（質量分數1%、2%和3%）分別添加到僵直前和僵直后的肌肉中并制成魚糜凝膠，通過觀察微觀結構、測定凝膠強度、質構特性和流變學特性等指標評估魚糜的凝膠特性。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮鰱魚購于鎮江市京口區農貿市場，平均體長（49.3±1.5）cm，體質量（1.79±0.20）kg。

食鹽 鎮江市京口區吉麥隆超市；尿素、NaCl、β-巰基乙醇、2.5%戊二醛、叔丁醇、乙醇（均為分析純） 國藥集團化學試劑（上海）有限公司。

1.2 儀器與設備

S18-LA170碎肉機 九陽股份有限公司；CR-400色差儀 日本柯尼卡美能達株式會社；T18均質機 德國IKA集團；TGL-16gR高速臺式冷凍離心機 上海安亭科學儀器廠；UV1601紫外-可見分光光度計 北京瑞利分析儀器有限公司；NMI20-060VJS-I低場核磁共振（low-field nuclear magnetic resonance，LF-NMR）食品分析儀 蘇州紐邁分析儀器股份有限公司；TA.XT Plus食品物性測試儀 英國Stable Micro Systems公司；DHR-1旋轉流變儀

沃特世科技（上海）有限公司；MIRA場發射掃描電子顯微鏡 泰思肯貿易（上海）有限公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品處理

新鮮鰱魚在15 min內運到實驗室。到達實驗室后，在水箱中靜置20 min，隨后將其敲暈并在10 min內去頭、去皮、去內臟，沖洗并收集魚肉中的白肉，將白肉分成2 組：僵直前組：將魚肉切成約2 cm×2 cm的肉塊，用液氮快速冷凍（－196 ℃）；僵直后組：僵直前組在4 ℃冷藏24 h后獲得。2 組樣品均在－80 ℃下保存，待測。

1.3.2 凝膠制備

將魚肉置于碎肉機中冰浴空斬1 min，調節水分質量分數至80%并添加不同質量分數的食鹽（1%、2%和3%），繼續斬拌4 min得到魚糜。將魚糜填入直徑38 mm的塑料腸衣中，二段式加熱（40 ℃水浴加熱60 min，90 ℃水浴加熱30 min）形成凝膠，冰水快速冷卻30 min后置于4 ℃過夜。

1.3.3 凝膠強度測定

參照寧云霞等[15]的方法進行凝膠強度的測定。將凝膠切成高度為20 mm的圓柱，在食品物性測試儀上選用P/5S球形探頭測定魚糜凝膠的破斷力和破斷距離。參數設定：測前速率1.00 mm/s；測試速率1.00 mm/s；測后速率1.00 mm/s；穿刺距離15 mm；觸發力5.0 g。凝膠強度按式（1）計算：

（1）

1.3.4 質構特性測定

參照謝航濤等[16]的方法并稍加修改。將凝膠切成高度為20 mm的圓柱，并采用食品物性測試儀的質地剖面分析模式進行質構測定，采用圓柱形探頭P/50。參數設定：測前速率1.00 mm/s；測試速率1.00 mm/s；測后速率1.00 mm/s；觸發力5.0 g。每個樣品經歷2 次壓縮，壓縮程度40%，2 次壓縮之間的停留時間5 s。

1.3.5 微觀結構觀察

參照Htwe等[17]的方法，通過掃描電子顯微鏡觀察魚糜凝膠的微觀結構。將凝膠切成3 mm×3 mm×1 mm的塊狀，用2.5%戊二醛在4 ℃固定3 h，蒸餾水沖洗3 次，每次10 min。在梯度乙醇溶液（30%、50%、70%、90%、95%，V/V）中脫水，每個梯度脫水10 min。在無水乙醇中脫水3 次，每次15 min。脫水凝膠樣品在叔丁醇-乙醇（1∶1，V/V）中置換15 min。隨后，用純叔丁醇置換3 次，每次15 min。將置換的樣品于4 ℃條件下置于純叔丁醇中，直至結晶，隨后轉移至真空冷凍干燥機中凍干48 h。將干燥后的樣品固定在鋁合金樣品臺上，使用離子濺射儀鍍金。使用掃描電子顯微鏡在10 keV下，放大約20 000 倍觀察樣品。

1.3.6 流變學特性測定

參照Chen Huizhi等[18]的方法，采用流變儀測定魚糜凝膠的流變學特性。選用20 mm平板夾具，測量間隙1 mm。角頻率范圍0.1～100 rad/s，應變0.5%（在線性黏彈性區域內），在25 ℃下進行測定，記錄儲能模量（G’）和損耗模量（G”）變化。

1.3.7 分子間化學作用力測定

參照He Ni等[19]的方法并稍加修改，測定分子間化學作用力。稱取2.0 g魚糜凝膠樣品，分別加入10 mL S1（0.05 mol/L NaCl）、S2（0.6 mol/L NaCl）、S3（0.6 mol/L NaCl＋1.5 mol/L尿素）、S4（0.6 mol/L"NaCl＋8 mol/L尿素）和S5（0.6 mol/L NaCl＋8 mol/L尿素＋0.5 mol/L β-巰基乙醇），10 000 r/min下均質1 min。均相溶液在4 ℃過夜反應，隨后在4 ℃、10 000 r/min條件下離心15 min。采用考馬斯亮藍法測定上清液中的蛋白質量濃度，結果以每升溶液中所含的溶出蛋白質量濃度表示（g/L）。蛋白質凝膠在不同溶劑（S1、S2、S3、S4和S5）中的溶出量反映了凝膠結構中不同的分子相互作用（非特異性交聯、離子鍵、氫鍵、疏水相互作用和二硫鍵）。

1.3.8 白度測定

采用色差儀測定凝膠色度[20]，記錄亮度值（L*）、紅度值（a*）和黃度值（b*）。白度按式（2）計算：

（2）

1.3.9 pH值測定

稱取2.0 g魚糜凝膠，加入10 mL蒸餾水，8 400 r/min均質1 min，測定各樣品的pH值。

1.3.10 WHC測定

參照張鈺嘉等[21]的方法并稍加修改。稱取（3.00±0.50）g凝膠，記錄初始質量（m1/g），用3 層濾紙將其包裹并塞入50 mL離心管中，在4 ℃、8 000 r/min下離心15 min，準確記錄離心后的樣品質量（m2/g），WHC按式（3）計算：

（3）

1.3.11 LF-NMR分析

參照Wang Xuejiao等[22]的方法并采用CPMG（Carr-Purcell-Meiboom-Gill）脈沖序列進行凝膠橫向弛豫時間（T2）的測定。將凝膠切成高度為20 mm的圓柱體，裝入直徑為40 mm的核磁管中。參數設定：采樣頻率200 kHz，共振中心主頻率21 MHz，激發脈沖寬度7.52 μs，回波時間1 500 ms，掃描次數4 次。通過累加采樣后反演得到T2圖譜，并累計積分圖譜中各峰面積，峰面積表示各狀態水分的相對含量。

1.4 數據處理

所有指標平行測定3 次及以上，結果以平均值±標準差表示。采用IBM SPSS Statistics 26軟件進行單因素方差分析，采用Duncan多重極差檢驗確定不同處理組間的顯著差異，以P＜0.05為差異有統計學意義。采用Origin 2021軟件進行作圖。

2 結果與分析

2.1 僵直前后不同鹽含量白鰱魚糜凝膠的凝膠強度和質構特性分析

如表1所示，鹽含量的增加提高了魚糜凝膠強度，而相較于僵直前，僵直后的魚肉制備的魚糜凝膠強度降低。僵直前肌肉制成的魚糜凝膠強度從1%鹽含量的1.54 kg·mm增加到3%鹽含量的2.57 kg·mm。1%鹽含量的魚糜凝膠強度從僵直前的1.54 kg·mm降低到僵直后的1.23 kg·mm。而僵直后-2% NaCl組與僵直前-1% NaCl組的凝膠強度水平相當。鹽含量的增加促進鹽溶性肌原纖維蛋白的溶出[23]，使得肌球蛋白分子在加熱過程中充分展開和聚集，形成致密的凝膠網絡結構，增加其凝膠強度。Offer等[24]發現，在僵直過程中肌動球蛋白鍵的形成可能會限制肌原纖維蛋白的溶出，阻礙蛋白質提取。僵直后肌肉的蛋白質溶解度較低，肌球蛋白受熱展開程度不足，進而導致凝膠強度較弱。

不同鹽含量對僵直前后魚糜凝膠的硬度、回復性、內聚性、彈性、膠黏性和咀嚼性等質構特性也有顯著影響（P＜0.05）。與僵直前肌肉制成的魚糜凝膠相比，雖然僵直后肌肉制成的魚糜凝膠硬度有所增加，但其回復性和內聚性均降低，表明僵直后肌肉制成的魚糜凝膠質構特性較差，而其硬度的增加可能歸因于僵直后的肌原纖維蛋白溶解性差，又由于水分流失及聚集速率過快，蛋白聚集體未能充分水合便堆積。隨著鹽含量的增加，雖然魚糜凝膠的硬度有所降低，但其回復性和內聚性增加。這可能是因為鹽含量的增加提高了肌原纖維蛋白的溶解度并促進其展開，增加了肌原纖維蛋白的水合作用，改善了魚糜凝膠的回復性和內聚性。僵直前肌肉制成的魚糜凝膠的回復性從1%鹽含量的42.49%增加到3%鹽含量的44.93%。1%鹽含量制成的魚糜凝膠回復性從僵直前的42.49%降低到僵直后的40.80%。而僵直后-2% NaCl組與僵直前-1% NaCl組魚糜凝膠的回復性水平相當。Yan Dan等[25]的研究結果也表明，添加質量分數3% NaCl魚糜凝膠的強度、硬度、黏性、回復性、內聚性和咀嚼性均顯著大于添加0.3% NaCl的魚糜凝膠，并且在3% NaCl添加量下，僵直前肌肉制成的魚糜凝膠的凝膠強度、硬度、回復性和咀嚼性均高于僵直后組。

2.2 僵直前后不同鹽含量白鰱魚糜凝膠的微觀結構分析

如圖1所示，1%鹽含量的魚糜凝膠中存在很多聚集體，這可能是未溶解的肌原纖維蛋白形成的聚集體，也導致魚糜凝膠硬度的增加（表1）。隨著鹽含量的提高，魚糜凝膠的微觀結構變得更加致密均勻，孔隙也更小。這是由于肌原纖維蛋白在凝膠形成過程中起關鍵作用，而肌原纖維蛋白是鹽溶性蛋白。在低鹽環境中，肌原纖維蛋白不能被完全溶解，因此在凝膠網絡中形成比較粗糙的網絡結構；隨著鹽含量的增加，致密的凝膠網絡可能與肌原纖維蛋白的良好溶解和更多化學鍵的形成密切相關[10]。此外，相較于僵直后肌肉制成的魚糜凝膠，僵直前肌肉制成的魚糜凝膠聚集體更少，孔隙更小，網絡結構也更致密，這也是其凝膠強度較大、質構特性較好的原因。Li Shaobo等[26]的研究結果也表明，與用僵直肌肉生產的凝膠相比，用僵直前肌肉生產的凝膠網絡結構更加致密，但僵直后肌肉制得的凝膠又比僵直肌肉制得的凝膠結構更致密。結果表明，僵直對凝膠形成能力有負面影響，而僵直進程完成后在一定程度上又可以提高凝膠的形成能力。

2.3 僵直前后不同鹽含量白鰱魚糜凝膠的流變學行為分析

如圖2所示，所有樣品的G’和G”表現出非常相似的趨勢，并且在整個頻率范圍內，所有樣品的G’始終高于G”，這表明凝膠特性對魚糜凝膠網絡結構的保持具有重要作用[27]。此外，僵直前魚糜凝膠的G’高于僵直后；隨著鹽含量的增加，G’也隨之增加。這一結果再次證實僵直前肌肉和高鹽含量制備的魚糜凝膠性能優于僵直后肌肉和低鹽含量制備的魚糜凝膠。

2.4 僵直前后不同鹽含量白鰱魚糜凝膠的分子間相互作用分析

在凝膠化過程中，肌原纖維蛋白分子展開，功能基團暴露，通過肌原纖維蛋白分子內和分子間的結合形成三維網絡[19]。在蛋白質凝膠化過程中形成了非特異性連接作用、離子鍵、氫鍵、疏水相互作用和二硫鍵。如圖3所示，疏水相互作用和二硫鍵是促進魚糜凝膠形成的最主要作用力。Du Zhiyin等[28]的研究也表明，冷藏過程中魚糜凝膠蛋白質交聯的非共價鍵主要作用力是疏水相互作用。僵直前肌肉中添加3% NaCl制成的魚糜凝膠的疏水相互作用為12.48 g/L，顯著高于其他組（P＜0.05）。這可能是僵直前肌肉中添加3% NaCl制成的魚糜凝膠強度高（表1）、凝膠網絡結構致密而均勻（圖1）的原因，由此可推測疏水相互作用與魚糜凝膠強度呈正相關。

小寫字母不同表示組間差異顯著（P＜0.05）。

2.5 僵直前后不同鹽含量白鰱魚糜凝膠的色澤分析

如表2所示，不同鹽含量對僵直前后魚糜凝膠的色澤影響顯著（P＜0.05）。1%鹽含量的魚糜凝膠白度從僵直前的78.80增加到僵直后的81.62。僵直前肌肉添加1% NaCl制成的魚糜凝膠白度、L*和a*均低于僵直后，而b*高于僵直后。這可以歸因于肌肉在僵直過程中pH值下降，肌原纖維蛋白變性和自由水增加促進了光的散射和反射，進而表現為僵直后肌肉制得的魚糜凝膠的L*和白度高于僵直前[29]。Ijaz等[30]也得到了類似的結論，正常和非典型DFD（dark， firm， and dry）牛肉從貯藏第1天到第3天的L*增加可能是由于酶解使蛋白質結構減弱，從而導致更多的光色散。而添加3% NaCl魚糜凝膠的色差結果與添加1% NaCl的魚糜凝膠相反。鹽含量的增加降低了魚糜凝膠的L*和白度，這可能是由于鹽能夠促進蛋白質和脂質氧化[31]，降低肉制品的L*和白度。由此說明，僵硬狀態和鹽含量均能夠影響肉制品的顏色（經歷僵直過程的肌肉制成的肉制品白度有所提高，而鹽含量增加則降低其白度）。肉的顏色通常與肌肉的WHC密切相關，WHC增加會吸收光而不反射表面的光，使肉色看起來更暗[8]。

2.6 僵直前后不同鹽含量白鰱魚糜凝膠的pH值和WHC分析

不同鹽含量對僵直前后肌肉所制魚糜凝膠pH值的影響沒有明顯規律（表3）。WHC的增加對肉制品有積極影響，能夠提高肉品質量和銷售價值。僵直前肌肉制成的魚糜凝膠WHC從1%鹽含量的76.97%增加到3%鹽含量的85.25%。1%鹽含量制成的魚糜凝膠WHC從僵直前的76.97%降低到僵直后的73.99%。而僵直后-2% NaCl組與僵直前-1% NaCl組魚糜凝膠的WHC水平相當。鹽含量的增加提高了魚糜凝膠的WHC，而僵直則降低了魚糜凝膠的WHC，這可能是由于僵直前的肌肉具有較高的pH值和相對完整的組織結構，這是肉保持WHC的重要因素。這與Li Shaobo等[26]的報道相似，相較于僵直后，僵直前肌肉制成的肉糜蒸煮損失和離心損失均有所下降。此外，Blikra等[32]的研究表明，鹽漬提高了魚肉的WHC。

2.7 僵直前后不同鹽含量白鰱魚糜凝膠的水分分布分析

通過LF-NMR在魚糜凝膠中檢測到2 組峰（表3、圖4）。

在弛豫時間10～100 ms范圍內檢測到峰T22（不易流動水），100～1 000 ms范圍內檢測到峰T23（自由水）。魚糜凝膠中最主要的水分是不易流動水，其相對含量會影響WHC，這與Mi Hongbo等[33]的研究結果一致。僵直前肌肉制成的魚糜凝膠的不易流動水占比從1%鹽含量的98.46%增加到3%鹽含量的99.17%。1%鹽含量制成的魚糜凝膠的不易流動水比例從僵直前的98.46%降低到僵直后的97.84%。而僵直后-2% NaCl與僵直前-1% NaCl魚糜凝膠的不易流動水比例水平相當。鹽添加量的增加提高了不易流動水的比例，降低了自由水的比例。而相較于僵直前，僵直后肌肉制成的魚糜凝膠不易流動水的比例降低，自由水的比例增加。結果表明，鹽的加入使更多的肌球蛋白從肌原纖維蛋白網絡中釋放出來，形成了更加穩定的網絡結構，改善了魚糜凝膠的水分流失。而僵直后的肌肉，蛋白質降解損傷了細胞膜和肌原纖維蛋白，削弱了水-蛋白質的相互作用，使部分截留在網絡結構中的水分流失[34]，這與WHC的結果相一致。WHC和水分分布也可以反映凝膠網絡的強度，凝膠網絡結構越好，其固定水分的能力越強[35]。

3 結 論

本研究探究了魚肉僵直進程和鹽含量對白鰱魚糜凝膠特性的影響。結果表明，隨著鹽含量的提高，魚糜凝膠的凝膠強度和WHC均增加。相較于僵直后，用僵直前肌肉制備的魚糜凝膠具有更好的凝膠特性和WHC。掃描電子顯微鏡圖像也顯示，僵直前肌肉及添加更多鹽制成的魚糜凝膠結構更致密、孔隙也更小。僵直前肌肉改善魚糜凝膠特性與許多因素有關，如肌肉的pH值、蛋白質的變性程度、蛋白水解等，都可能影響肌肉蛋白質在僵直轉化過程中的功能。采用僵直前肌肉制備魚糜凝膠改善了低鹽魚糜凝膠的品質，僵直前肌肉和低鹽含量（1% NaCl）制備的魚糜凝膠的質構特性和WHC能夠達到與僵直后肌肉添加2% NaCl制成的魚糜凝膠相當的水平。本研究不僅有助于了解僵直前肌肉制備魚糜凝膠的作用，還有助于開發綠色、高質量的低鹽魚糜產品。

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