臭氧对鲢鱼鱼糜脱腥工艺及其凝胶强度的影响

王 燕，刘 亮，刘 闪，李小娜，刘良忠

(武汉工业学院食品科学与工程学院，湖北武汉 430023)

我国淡水鱼加工中，主要存在以下两种问题:一是淡水鱼肌肉中存在腥味，是由水体中某些能够引起异味的化学物质进入淡水鱼体内造成的［1］，或通过摄食被吸收使其具有鱼类特有的土腥味;二是由于低值淡水鱼的凝胶化速度慢、凝胶强度弱和易发生凝胶劣化［2］，导致其制品品质变差。鱼腥气的特征成分是存在于鱼皮黏液内的δ-氨基戊酸、δ-氨基戊醛和六氢吡啶类化合物共同形成，鱼的血液内也含有δ-氨基戊醛。这些腥气的特征化合物的前体物质，主要是碱性氨基酸。三甲胺与鱼体内δ-氨基戊酸、六氢吡啶等成分共同存在时则会增强鱼的腥臭感［3－5］。臭氧(O3)，又名超氧，富氧，为氧气的同素异形体，具有极强氧化作用，可以和有机、无机物质反应，具有杀菌、脱臭、漂白等作用［6－7］，故常用在饮用水消毒中，也常用来做漂白剂，且产生的臭氧化产物无毒或可降解，分解速度快，无残留而被广泛应用于食品工业，其应用技术也日趋成熟。目前臭氧在食品工业中的应用主要集中在杀菌消毒，果蔬、水产品保鲜，降解农药残留等方面［7］。研究表明，鱼糜的凝胶特性与其含有的二硫键数量有密切关系［8－10］，采用臭氧水处理鱼糜可改善其制品的凝胶性能和色泽［11－12］。

本试验以低值淡水鱼——鲢鱼为原料，研究经过臭氧处理对鱼肉脱腥效果、鱼糜凝胶强度的影响，并对臭氧处理条件做进一步优化，旨在为低值淡水鱼鱼糜的生产工艺提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

原料为新鲜鲢鱼，肉质肥嫩约2 kg的白鲢鱼，购于超市;精盐，购于超市;直径3.5 cm肠衣，天津市利成肠衣厂。

1.2 仪器与设备

ONT—300臭氧发生器，福州冠翔电子有限公司;飞利浦Z-125型高速斩拌机，广东飞利浦科技有限公司;TA-XT2质构仪，美国SMS公司;AB204—N电子天平;星星BCD-204HC卧式冷柜，深圳市欧雪制冷设备有限公司;SK-I手动式鸡心扣封口机，石家庄不锈钢设备厂;HHSH-2电热恒温水浴锅，北京长安科学仪器厂。

1.3 实验方法

1.3.1 鱼肉及鱼肉凝胶的制备

鱼肉制备:市售的白鲢鱼，经去鱼鳞、去头、去内脏处理后进行清洗，剔除鱼骨，鱼刺，只取白肉冷冻。

凝胶制备:①擂溃:经冷冻的鱼肉在预冷后的斩拌锅中研细，样品温度到达0—2℃时，加3%盐继续研磨至浆料黏稠，细腻，温度达(10±1)℃时，取出浆料。②灌肠:用三角布袋将浆料灌入肠衣，两端结扎，应注意浆料灌注紧密不得有明显气泡。③加热:灌好的肠在恒温水浴锅90±1℃水中煮30 min。④冷却:加热结束后立刻放入冷水中充分冷却后，放于冰箱或10℃左右的室内静置12 h。

1.3.2 脱腥效果单因素实验

①臭氧水起始浓度的选择。使用臭氧发生器制备臭氧，将制备的臭氧通过胶皮管通入水中，按通臭氧的时间的不同粗略制备一定浓度梯度的臭氧，臭氧水浓度通过碘量法进行测定，得到不同的臭氧起始浓度。选择臭氧水起始浓度分别为 0、0.48 mL，0.78 mL，0.96 mL，1.26 mg/L，固液比为 1∶5，通入臭氧时间为20 min，臭氧水温度为10℃条件下进行浸泡，再用清水冲洗两次，纱布包裹挤去多余水分，制备鱼肉凝胶，进行感官评定并进行凝胶强度的检测。

②通入臭氧时间的选择。在臭氧起始浓度为0.48 mg/L、浸泡温度为10℃条件下进行浸泡，选择浸泡时间分别为 0，10 min，20 min，30 min，45 min，浸泡后用清水冲洗两次，纱布包裹挤去多余水分，制备鱼肉凝胶，进行感官评定并进行凝胶强度的检测。

③臭氧水浸泡温度的选择。取采好的鱼肉在臭氧浓度为0.48 mg/L、选择浸泡时间为20 min、固液比为1∶5选取浸泡温度分别为0℃，5℃，10℃，15℃条件下进行浸泡，浸泡后用清水冲洗两次，纱布包裹挤去多余水分，制备鱼肉凝胶进行感官评定并进行凝胶强度的检测。

1.3.3 正交实验设计

在单因素的基础上，建立L9(33)正交试验，拟定实验方案，因素水平如表1所示，通过感官评定得分评价脱腥效果，通过TPA所测的硬度及弹性来确定其对鲢鱼鱼糜凝胶强度的影响。

表1 L9(33)正交试验因素水平表

1.4 结果评定

1.4.1 感官评定

选10名感官评定人员，经简单培训后，按照综合评分法对做好的鱼肉凝胶进行腥味的感官评定并打分，取分数平均值判断去腥程度的好坏，见表2。

表2 脱腥效果评分标准

1.4.2 凝胶强度的测定方法

将样品切成长15 mm圆柱体，用TA-XT2质构仪进行TPA测定。

仪器参数:P50探头;测试前速度:2.0 mm/s;测试后速度:1.0 mm/s;测试速度:1.0 mm/s;测定间隔时间:5 s;压缩比:50%。

TPA结果采用TPA－macro进行分析。选取硬度和弹性作为评价指标［13－15］。

2 结果与分析

2.1 单因素实验结果及分析

2.1.1 臭氧水起始浓度对脱腥效果的影响

臭氧本身具有极强氧化作用，一定浓度的臭氧对食品材料进行处理后具有一定脱腥、漂白的作用。由图1可以看出，随着臭氧水起始浓度的增加，脱腥效果越好，当起始浓度为0.78 mg/L时，感官评分最高，脱腥效果达到最佳值;随着起始浓度继续增加，图像趋于平缓，感官评分有所下降，脱腥效果一般。

图1 不同起始浓度臭氧对脱腥效果的影响

2.1.2 臭氧水起始浓度对凝胶强度的影响

由图2可以看出，随着臭氧水起始浓度的提高，硬度和弹性呈上升趋势，当升至0.8 mg/L时均达到最大值;起始浓度继续增加，则硬度急剧下降，弹性则稍有下降后趋于平缓。可能是由于臭氧水起始浓度过高而导致其凝胶三维网状结构破坏，从而导致其硬度弹性下降。

图2 臭氧水起始浓度对硬度和弹性的影响

根据此结果，综合考虑，选取0.78 mg/L作为最佳臭氧水起始浓度。

2.1.3 不同通臭氧时间对脱腥效果的影响

臭氧水的浓度随着通入臭氧的时间增加而升高，当起始浓度均为0.78 mg/L时，通入臭氧的时间不同，脱腥效果也不同，由图3可以看出，随着通入臭氧时间的增加，脱腥效果越好，当通臭氧时间为20 min时，脱腥效果最好，继续延长时间则图像趋于平缓。

图3 不同通臭氧时间对脱腥效果的影响

2.1.4 不同通臭氧时间对凝胶强度的影响

Shann等［16］认为巯基有序地氧化成二硫键对鱼肉凝胶作用影响很大，当鱼肉肌球蛋白充分溶出后加入氧化剂可促进二硫键的形成，从而增加其凝胶强度。由图4可以看出，随着通臭氧时间的增加，鲢鱼鱼糜凝胶的硬度和弹性有所提高，继续增加通臭氧时间，硬度下降后趋于平缓，弹性也有所下降。这是由于臭氧具有强氧化性，因此，臭氧可以将—SH氧化成—S—S—，从而增强鱼糜制品的凝胶强度。随着臭氧浓度的增加，却导致凝胶能力变差，这可能是因为鱼肉蛋白被过度氧化，再经擂溃，反而会降低其强度而导致硬度、弹性下降。

图4 不同通臭氧时间对鱼糜凝胶强度的影响

综上，选择通臭氧时间为20 min作为最佳时间。

2.1.5 不同臭氧水温度对脱腥效果的影响

由图5可以看出，脱腥效果感官评价的评分曲线较为平缓，可以看出，臭氧水温度对脱腥效果的影响不大，评分差异也不显著，但图5中仍然可以看出，当温度为5—8℃左右时，脱腥效果有小幅提高。

图5 不同臭氧水温度对脱腥效果的影响

2.1.6 不同臭氧水温度对凝胶强度的影响

温度对鱼糜的影响主要表现在对其凝胶强度的影响上，过低水温不利于水溶性蛋白的溶出，过高易导致蛋白质变性，鲢鱼鱼糜凝胶对温度较为敏感。由图6可以看出，当温度为4—8℃的时候，鱼糜的硬度、弹性都处于峰值区域，说明鱼糜在此温度下凝胶性能较好，当温度超过10℃后，继续升温，则硬度、弹性下降明显，说明当温度超过10—12℃时，对其凝胶强度影响较大，可能是由于温度上升，臭氧氧化产生副产物，影响其凝胶三维结构的稳定性，从而导致凝胶劣化。

图6 不同臭氧水温度对凝胶强度的影响

综上，选择最佳的臭氧水温度为10℃左右。

2.2 正交试验结果与分析

正交试验方案及结果如表3所示。正交试验结果分析如表4所示。

表3 正交试验方案及结果

表4 正交试验结果分析

由表4分析结果可知，对于不同的指标而言，不同因素的影响程度是不一样的，所对应的最优方案也是不一样的。所以，通过综合平衡法［17］进行分析。

因素A，即臭氧起始浓度对于脱腥效果和鱼糜凝胶的硬度而言都是A3好，而对于鱼糜凝胶弹性来说，A是次要因素，故选取A3为优方案，即臭氧水起始浓度为 0.96 mg/L。

因素B，即通臭氧时间对于脱腥效果和鱼糜凝胶的弹性而言，B因素选取2号效果较优，而对于鱼糜凝胶的硬度而言，B是次要因素，故选取B2为优方案，即通入臭氧的时间为20 min。

因素C，即臭氧水温度对于鱼糜凝胶的硬度和弹性而言，是主要因素，应重点考虑，但结合单因素综合考虑，选取C2作为优方案，即臭氧水温度为10℃。

综上，正交试验的最优组合为A3B2C2，即臭氧水起始浓度为0.96 mg/L，通臭氧时间为20 min，臭氧水温度为10℃。由于此组合为正交试验表中8号实验，故无需做验证试验。

3 结论

采用臭氧水起始浓度为0.98 mg/L，通入臭氧时间为20 min，臭氧水温度为10℃对鲢鱼鱼糜进行处理后，所得到的鱼糜脱腥效果显著，且制成的鱼糜弹性硬度均有所提高，增强了其凝胶强度，具有重要的现实指导意义。

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