王冰冰 ,张丽君 ,万 雪 ,赵前程 *,李建伟
(1.大连海洋大学 食品科学与工程学院,辽宁 大连 116023;2.辽宁省水产品加工与综合利用重点开放实验室,辽宁 大连 116023)
水产品的品质一直受到国内外的广泛关注,随着我国水产加工业的发展,鱼糜制品产量不断增加[1],因此鱼糜制品的质量控制尤为重要。将鱼经采肉、漂洗、精滤、脱水搅拌冻结加工制成的产品被称之为冷冻鱼糜(鱼浆),将其解冻或直接由新鲜原料制得的鱼糜再经擂溃或斩拌、成型、加热和冷却工序制成的即为鱼糜制品。鱼糜是日本称剁碎的鱼肉的术语,且鱼肉中大部分的肌浆蛋白被洗掉了。这些增加的肌原蛋白片段是传统鱼糜凝胶或者“kamaboko”的原料[2]鱼肉在冻藏期间,肌原纤维蛋白变性或凝聚成非肌原纤维蛋白会造成质量变化[3]。水产品及其制品由于长期在低温冷冻条件下保藏,不但引起蛋白质变性,而且还引起营养与水分一起流失[4]。因此需要加入添加剂来改善鱼糜制品的品质。
磷酸盐常用于冷冻水产品,提高其保水性,并降低其解冻损失。通常判断冷冻产品质量的优劣往往取决于其解冻损失的大小。因此,磷酸盐的添加对冷冻产品起着至关重要的作用[5]。我国水产品主要出口欧盟和美国,欧盟和美国都允许多聚磷酸盐作为冷冻产品的保水剂添加保证产品质量,且要求鱼片中含量分别不高于0.5%和1%(以五氧化二磷计)。近年来,将磷酸盐、糖和食盐等混合用于鱼片,受到消费者的青睐[6]。有关研究也表明,混合盐的添加能降低鱼片的解冻失水,并提高其持水力[7]。B.MIN等[8]在鲶鱼糜中添加不同浓度的NaCl(1%和2%)和0.4%磷酸盐及其组合。结果表明:磷酸盐和食盐具有协同保水的作用。M.Kamal等[9]在对石首鱼加入不同浓度的食盐 (质量分数0%、1%、2%、3%、4%、5%和6%),测定其在冻藏过程中的凝胶特性,其中质量分数为3%时效果较好,且同时加入4%山梨酸、4%蔗糖和0.3%磷酸盐凝胶效果更好。Laura Campo-Dean~o等[10]在冷冻鱿鱼糜中加入质量分数为0.5%多聚磷酸钠、4%山梨醇、4%蔗糖及4%或8%海藻糖,测定其不同防冻剂对其在不同温度和时间下的理化和凝胶性的影响,证明加入0.5%多聚磷酸钠、4%山梨醇。4%蔗糖的样品具有较好的性质。Carmen G6mez-Gui等[11]在新鲜的沙丁鱼中同时添加质量分数0.2%磷酸盐和质量分数2.5%的食盐样品具有较好的凝胶特性。W.BIGELOW等[12]在鱼糜中加入山梨醇钠盐多聚磷酸盐,三者质量分数比为4%∶6%∶0.3%,来提高其持水性。
作者主要研究添加磷酸盐及不同浓度的食盐的冷冻扇贝肉糜制品在不同的冻藏时间里其品质和质量的变化。
鲜活扇贝:购于大连长兴市场。
1.2.1 扇贝肉糜的制备 分别加入质量分数为0.5%磷酸盐 (0.5P)、1.5%食盐 (Na)、0.5%磷酸盐+0.5%氯化钠 (0.5PN)、0.5%磷 酸盐+1%氯化钠(1PN)、0.5%磷酸盐+1.5%氯化钠 (1.5PN)、0.5%磷酸盐+2%氯化钠 (2PN)、0.5%磷酸盐+2.5%氯化钠(2.5PN)及对照组(不添加任何添加物,C),共制备出8个肉糜产品处理组合。然后采用平板机-24℃速冻3 h。用聚乙烯塑料袋分装,称重,放入-25℃的冰柜中进行冻藏,以备试验所用。分别于1、14、60、150 d进行取样。
1.2.2 解冻失水率测定 取经过-25℃冷冻后的样品称重W1,在4℃条件下解冻3 h后再称重为W2,解冻前后质量变化为C。
式中:C为解冻失水率,%;W1为解冻前肉糜的质量,g;W2为解冻后肉糜的质量,g。
1.2.3 蛋白质溶解性的测定 溶解性的测定根据I.Batista等[13-15]的方法,略有改动。每种样品分别取3 g,加入90 mL水或5%NaCl在匀浆机中匀浆90 s,然后再用均质机均质90 s,10 000 r/min下离心20 min,取上清液。用双缩脲法测定上清液蛋白质含量,微量凯氏定氮法测定样品总蛋白质含量。根据下式计算蛋白质的溶解性:
式中:X为蛋白质溶解性,%;C1为蛋白质的溶解质量浓度,mg/mL;V1为蛋白质的溶解体积,mL;C2为蛋白质的总含量,%;m为样品质量,mg。
1.2.4 蒸煮失重率测定 将蒸锅洗净,加水,开始加热。每种样品中取出3个肉糜丸,称重(W1),待水沸腾后放入蒸锅继续加热10 min,室温下放置冷却5 min,再称重(W2),
计算蒸煮失重率:
式中:X为蒸煮失重率,%;W1为蒸煮前肉糜的质量,g;W2为蒸煮后肉糜的质量,g。
1.2.5 挥发性盐基氮的测定 将各个样品解冻后鱼肉糜取出10 g加入20 mL的7.5%的三氯乙酸(TCA),均浆过滤取上清液10 mL备用。将制备好的样液和2.4 mL的10%NaOH一起加入到蒸馏器反应室中,迅速盖盖,并加水以防止漏气。预先将盛有10 mL硼酸吸收液中加入2滴混合指示液的锥形瓶置于冷凝管下端,并使其下端插入到锥形瓶内吸收液的液面下。通入蒸汽,蒸馏4 min即停止,吸收液用0.01 mol/L的盐酸标准溶液滴定,终点至蓝紫色。记录消耗的盐酸标准溶液的体积。
式中:X为样品中挥发性盐基氮的质量分数,mg/100 g;A为消耗盐酸标准溶液的体积,mL;B为盐酸标准溶液的摩尔浓度,mol/mL;14为1 mol/L盐酸标准溶液相当于氮的质量,mg;30为 10 mL样品+20 mL TCA。
由图1可以看出,0.5P和Na的解冻失水率分别为0.59%和0.43%,加入混合盐的为0.17%~0.53%,均明显低于对照组(2.27%)(P<0.01)。 由于解冻质量损失在冻藏过程中变化不大,因此取4次测定的平均值来分析。这一结果表明,通过添加磷酸盐、食盐或者二者的混合物,均能明显降低扇贝肉糜制品的解冻失水率。这与宋广磊等[16]研究的结果一致。结果表明:经复合磷酸盐处理的冻贻贝与对照相比,失水率明显降低(P<0.01)。
图1 扇贝肉糜制品在不同冻藏时间里的解冻失水率Fig.1 Thawing weight loss of the scallop adductor mince in frozen stored
从表1可见,随着冻藏时间的增加,扇贝肉糜制品的蒸煮失重率呈增加趋势。除C和Na组外,肉糜制品在冻藏60 d内,蒸煮失重率变化不大,而在冻藏达到150 d时,肉糜制品的蒸煮失重率迅速增加,且随着食盐浓度的增加,其蒸煮失重率减少,表明添加食盐可降低肉糜的蒸煮失重率。利用SPSS软件,计算得14 d和150 d的P<0.05,差异显著。
李苗云等[17]在复合磷酸盐对肉制品加工中的保水性优化研究中提到,复合的磷酸盐具有较好的减少蒸煮质量损失的作用。B.MIN和B.W.GREEN[18]在鲶鱼糜中添加不同浓度的NaCl(1%和2%)和0.4%磷酸盐及其组合,并进行了蒸煮实验。结果表明:盐浓度越高,其蒸煮失水率越低。作者研究结果与其较为一致。
表1 不同扇贝肉糜制品在不同冻藏时间里的蒸煮质量损失Tab.1 Loss of cooking of the scallop adductor mince in different frozen stored
由表2可以看出,肉糜制品在冻藏过程中其pH值变化较小,但总体来讲,随着冻藏时间的增加,扇贝肉糜制品的pH值均有略微的升高。同一贮藏时间内,各扇贝肉糜制品的pH值相差很小,扇贝肉糜的本身pH值为6.8,因此,加入磷酸盐和食盐对扇贝肉糜本身的pH影响很小。这与Grzegorz Szczepanik等[19]测定了在冷藏过程中鲱鱼的pH值变化相同,其鲱鱼在冻藏0~4个月中,变化幅度不大。
从表3可知,随着冻藏时间的增加。扇贝肉糜制品的TVB-N逐渐增加,在150 d时,肉糜制品的TVB-N值约为14 d时的2~3倍。在冻藏达到150 d时,加盐量越高,扇贝肉糜制品的TVB-N值增加的越小,其中2.5PN组TVB-N值明显低于其他组。Kasem Nantachai[20]对鲶鱼在0~18 d的冻藏过程中其TVB-N进行了测定,其结果为15~45 mg/dL,明显高于扇贝肉糜制品在冻藏过程中的TVB-N值。
表2 不同冻藏时间对扇贝肉糜制品pH的影响Tab.2 Effect on pH of the scallop adductor mince by different frozen stored
表3 不同扇贝肉糜制品在冻藏时间里的TVB-N值Tab.3 TVB-N of the scallop adductor mince after different frozen stored (mg/dL)
2.5.1 扇贝肉糜制品在冻藏时间里的水溶性分析
从图2中可以看出,扇贝肉糜制品在0~60 d的冻藏期内,蛋白质水溶性随着冻藏时间的增加呈下降趋势,在达到150 d时,除了Na和C外,其他处理组的蛋白质水溶性均升高,并且随着盐浓度的增加而下降;最高为0.5P,2.5PN最低,而C和Na的蛋白质水溶性在1.5PN到2PN之间变化,并且二者相差不大。
Benjakul等[21]发现鱼肉蛋白在冻藏中易发生变性而使其溶解性下降,且溶解性的降低和蛋白质结构的变化有很大的关系。冻藏的鳕鱼糜是的聚集成型是由二级结构和二硫键组成的[22]。在冷冻期间,除双硫键的形成、组织结构、氢键、羟基产生聚集也会导致鱼糜中蛋白质的溶解性降低[23]。Srikarand Reddy[24]研究表明,在冷藏过程中边缘蛋白质的溶解性降低。并且发现在冷藏过程中牛奶鱼的盐溶性降低。Wousu和Hultni[25]认为,冷冻过程中不但肌原纤维蛋白发生变性,水溶性蛋白即肌浆蛋白也发生变性,并且肌浆蛋白在红鳍鱼肉组织结构的劣化中起重要作用。
图2 冻藏时间对扇贝肉糜蛋白水溶性的影响Fig.2 Effect on water protein solubility of the scallop adductor mince by different frozen stored
2.5.2 扇贝肉糜制品在冻藏时间里的盐溶性分析从图3中可以看出,扇贝肉糜的盐溶性在整个冻藏过程中先下降,再上升,而后再下降。0.5P组在整个冻藏过程中,蛋白质的盐溶性变化波动较大。从盐浓度来看,随着盐浓度的增加,蛋白质的盐溶性增加。但是加入0.5~1.5%的氯化钠的处理组溶解性相差不大,而加入磷酸盐组的盐溶性均比Na和C组高。
曾有很多学者也得出了相似的结论。Reya[26]在1933年就报道了鱼肉在冷藏过程中变硬和蛋白盐溶性下降的现象。Connal等[27]研究发现,随着冻藏时间的延长,鳕鱼鱼肉中的肌球蛋白的溶解度下降,而肌动蛋白的溶解度未变。作者认为这是由于肌球蛋白的不稳定所导致的。Awusu-Anasha等[28]用SDS-APGE研究冻藏过程中红鳍水溶性和盐溶性蛋白质变化的结果表明,在肌浆蛋白中,相对分子质量为102 000、82 000和73 000的蛋白质容易变性。在盐溶性蛋白中,容易变性的蛋白为肌球蛋白重链、M-蛋白、原肌球蛋白、肌钙蛋白-I和肌钙蛋白-C。
图3 冻藏天数对扇贝肉糜蛋白质盐溶性的影响Fig.3 Effect on salt protein solubility of the scallop adductor mince by different frozen stored
不同的盐组合和盐浓度对扇贝肉糜制品的解冻失水率、蒸煮失重率、蛋白质溶解性均有显著影响。加入食盐和磷酸盐能明显著降低扇贝肉糜的解冻失水率;随着食盐浓度增加,扇贝肉糜的蒸煮失水率、TVB-N、蛋白质水溶性逐渐增加,而蛋白质盐溶性逐渐降低。
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