有机酸诱导和热诱导形成的秘鲁鱿鱼香肠的品质比较

密 更，闫宏伟，李钰金，励建荣,*

（1.渤海大学食品科学与工程学院，生鲜农产品贮藏加工及安全控制技术国家地方联合工程研究中心，辽宁省食品安全重点实验室，辽宁 锦州 121013；2.荣城泰祥食品股份有限公司，山东 威海 264309）

头足类资源丰富，有巨大的开发潜力。将高蛋白、低脂肪的头足类加工为鱼糜制品有其天然的优势和较好的市场前景，而头足类鱼糜凝胶强度较差一直是制约其发展的主要瓶颈[1-2]。分析其原因主要有4 个方面：第一，头足类肌肉蛋白本身的特点降低了其凝胶品质。头足类鱼糜中的肌原纤维蛋白在低离子溶液中易溶解[3-4]，其肌肉中含有大量盐溶性副肌球蛋白，它们是否能形成凝胶目前还鲜有研究，但有研究表明副肌球蛋白对成网状结构会产生不利影响[5-6]。第二，大量的内源酶降解了肌原纤维蛋白，阻碍了凝胶的形成[7-8]。目前研究发现的主要有金属蛋白酶[9]、中性丝氨酸蛋白酶[10]以及各种重链降解酶[11-12]，这些酶共同的特点是它们的最大活性在40 ℃附近，因此在加工过程中都会尽量避开该温度。第三，头足类肌肉中内源性的谷氨酰胺转氨酶含量很低，不利于形成凝胶。第四，传统工艺使用中性水漂洗，离子强度低，造成大量的肌原纤维蛋白流失。另外，传统工艺中二段凝胶法的凝胶化温度正好与头足类内源酶最大活性温度接近，因而此法不适用；采用一段凝胶法则凝胶化时间短，品质较差。

低温酸诱导是另一个较为理想的鱼糜凝胶方法。在日本九州地区，有一种传统的食品叫Sujime-Kamaboko，它是典型的低温环境下酸诱导生产的鱼糜制品，与热诱导凝胶在具体工艺上的不同点在于加盐斩拌后直接放入冷食醋中浸泡而不是加热。目前关于酸诱导的鱼糜凝胶国内外研究较多，而对于头足类的研究还较少，对于秘鲁鱿鱼的酸诱导凝胶还鲜见报道。

传统鱼糜加工工艺中，一般使用氯化钠溶出肌原纤维蛋白，对于头足类，有机酸钠盐可能是更好的替代品。据研究，有机酸钠盐不但具有相近的肌原纤维蛋白溶出能力，而且具有更好的离子螯合作用，可以与金属离子形成竞争关系而抑制金属蛋白酶的活性[13]。另一方面，有机酸钠盐的多价酸根带有较多电荷，可能在用量较少的情况下形成与添加氯化钠鱼糜相近强度的凝胶制品，从而间接地降低了人对钠盐的摄入量。本研究拟通过有机酸钠盐代替氯化钠对秘鲁鱿鱼的肌原纤维蛋白进行溶出，之后用对应的有机酸以及加热两种方式进行诱导，对形成的鱼糜制品的品质进行比较，以期找出较为理想的秘鲁鱿鱼香肠加工工艺。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

秘鲁鱿鱼由大连东霖食品股份有限公司提供，鱿鱼胴体单层厚度在7～10 cm间，冷链运输至实验室后于－25 ℃冷库中存放。

研究中涉及的4 种主要有机酸盐为醋酸钠、乳酸钠、柠檬酸钠和琥珀酸钠，其对应的有机酸分别为冰醋酸、乳酸、柠檬酸和琥珀酸，其他试剂均为分析纯，购自天津市风船化学试剂科技有限公司；精盐、鸡蛋等均为市售；透明肠衣（折径50 mm）购自哈尔滨双汇北大荒食品有限公司。

1.2 仪器与设备

CR-400色彩色差计 日本柯尼卡美能达公司；TA-XT plus质构仪 英国Stable Micro Systems公司；FE-20K pH计 德国梅特勒-托利多公司；UMC5真空冷冻斩拌机 德国Stephan公司；脱水机 上海申花电器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 两种凝胶样品的制备

冷冻鱿鱼筒体从冷库拿出后室温解冻15 min，去掉皮以及表层筋膜，分块后切为1～2 mm的薄片，置于10 ℃的质量分数0.3% NaHCO3溶液中浸泡20 min，之后参考陆海霞等的方法[14]，在10 ℃的4.5 mmol/L氯化钙漂洗液中漂洗一次，捞出置于脱水机中脱水20 min。取出放入真空冷冻斩拌机，加入质量分数3%有机酸盐（或氯化钠）和5%鸡蛋蛋清液，真空度40 000 Pa，冷却液温度为0 ℃，750 r/min斩拌1 min，3 000 r/min斩拌3 min，之后灌入肠衣。

牙签扎孔，每隔1 cm扎一排孔，每排3～4 个孔，排去空气，压实后打扣机封口，置于质量分数5%有机酸液内浸泡，温度维持在4 ℃左右，24 h后剥去肠衣，继续浸泡48 h后取出，此时形成的凝胶样品称为酸诱导样品。

牙签扎孔，排去多余空气，压实后打扣机封口，90 ℃水浴锅内放置30 min后立刻取出放置于冰水内，放置在4 ℃冰箱内过夜，此时形成的凝胶样品称为热诱导样品。

1.3.2 破断力和破断距离的测定

将凝胶样品剥去肠衣，平衡至室温，切成高30 mm的小圆柱体（成品直径为（29±2）mm），置于质构仪上测试破断强度与破断距离。每组样品重复测定5 次，结果取平均值。测试选取5 mm直径球形探头，触发力5 g，穿刺速率1.0 mm/s。

1.3.3 失水率的测定

鱼糜凝胶样品剥去肠衣后于室温下平衡一段时间，切成厚5 mm的均匀薄片并称质量（m1），下面放3 张滤纸，上面放2 张滤纸，用5 kg重物压制并保持2 min，去掉滤纸，再将样品称质量（m2），失水率按式（1）计算，每组样品重复5 次，实验结果为5 次测定结果的平均值。

1.3.4 白度的测定

鱼糜凝胶样品剥去肠衣后于室温下平衡一段时间，切成3 mm厚的均匀小圆柱体，采用色彩色差计的L*、a*、b*系统进行测量。样品的白度（W）根据公式（2）进行计算，每个切面测定3 次，每次测量前旋转样品使测色均匀，结果取平均值。

式中：L*值为亮度；a*值为红绿度；b*值为黄蓝度。

1.3.5 TPA测定

鱼糜凝胶样品剥去肠衣，切成高30 mm的均匀小圆柱体，置于质构仪上进行全质构分析（texture profile analysis，TPA），每组样品重复测量5 次，取其平均值。TPA测试条件：P50探头，测速1.0 mm/s，压缩比40%，探头2 次测定间隔时间为5 s，触发力10 g。

1.3.6 pH值的测定

10 g鱼糜中加入90 mL蒸馏水于匀浆器内均质后，用pH计测定。

1.3.7 感官评价

由7 人组成感官评定小组，对两种诱导方式制成的鱼肠切段（长度为3 cm）后进行感官评定。具体评分项及赋分标准如表1所示。赋分值依据分类对感官产生影响的程度进行适当的权重分配，赋分项对产品感官有消极影响的都以负分计。最终得分由7 人相应项的分数去掉一个最高分、去掉一个最低分，计算算数平均值后取整数。

表1 秘鲁鱿鱼鱼肠感官评价赋分标准Table1 Criteria for sensory evaluation of Dosidicus gigas sausages

1.4 数据统计分析

使用Origin 8.0软件作图。实验数据使用SPSS 16.0软件进行分析，采用单变量单因素方差分析法进行两两比较，P＜0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 两种凝胶方式下的凝胶强度

选取4 种主要的有机酸盐（乳酸钠、琥珀酸钠、柠檬酸钠、醋酸钠）以及作为对照的氯化钠对秘鲁鱿鱼鱼糜中的盐溶性蛋白进行溶出，溶出后采用热诱导和酸诱导的方式进行凝胶化，测定样品的凝胶破断距离和破断力，结果如图1、2所示。两种诱导方式形成的凝胶样品的破断距离除了柠檬酸钠组间有显著差异外，其他样品组间差异都不显著（P＜0.5），介于（6.10±0.30）～（6.77±0.20）cm间。破断力整体均介于（101±11）～（376±8）g间。Techaratanakrai等[15]在2012年报道了以太平洋褶鱿鱼的类似研究，其破断距离和本实验结果相近，但破断力范围（49.92～86.02 g）有较大差异，这可能和秘鲁鱿鱼自身的蛋白结构特点有较大关系。

图1 添加不同有机酸盐后秘鲁鱿鱼鱼糜热诱导和有机酸诱导形成鱼肠的破断距离Fig.1 Effect of different organic acid salts on breaking distance of Dosidicus gigas sausages induced by heat and organic acid

图2 添加不同有机酸盐后秘鲁鱿鱼鱼糜热诱导和有机酸诱导形成鱼肠的破断力Fig.2 Effect of different organic acid salts on breaking strength of Dosidicus gigas sausages induced by heat and organic acid

整体来看，酸诱导形成的凝胶样品的破断力都显著高于热诱导样品，进一步说明对于秘鲁鱿鱼，酸诱导凝胶是较为理想的凝胶形成方式。这一结果与目前白鲢鱼鱼糜中的类似报道一致[16-17]。另外，乳酸菌和部分球菌可以在发酵的过程中产生大量的乳酸及少量有机酸，因此将该类菌接种在鱼糜中进行发酵是另一种间接的酸诱导凝胶，这方面的研究目前有较多报道，从已有的研究结果来看，其凝胶强度均比热诱导高[18-21]，这与本实验的结果一致。造成酸诱导凝胶强度比热诱导凝胶大的原因可能有两个方面：一方面是酸诱导凝胶的过程中，鱼糜处于低温环境，内源性重链降解酶例如金属蛋白酶等酶活性相对较小；另一方面，可能是酸诱导的过程中，酸性环境导致了蛋白质之间的静电斥力减弱，蛋白质之间的相互作用增大，从而形成了更为致密的三维网状结构[17]。

添加不同的有机酸盐后，不管是热诱导还是酸诱导，其破断力均存在明显差异。破断力最大的是柠檬酸钠组，达到了376 g，破断力最小的是醋酸钠组，为144 g。造成这种差异的主要原因，可能和有机酸根离子本身的特性有较大关系。醋酸根同其他酸根相比，金属螯合能力非常弱，而柠檬酸根和琥珀酸根均具有不同程度的金属螯合能力[22]，具有螯合能力的酸根可以与鱼糜中的金属蛋白酶形成竞争关系而抑制其活性。另外，凝胶在三维网络的形成过程中，体系中阴离子的净电荷的量起决定性作用[23]。柠檬酸根是3价阴离子，其带有电荷最多，这就可以解释其能形成较强的凝胶强度的原因；相比之下，2价的琥珀酸根和1价的醋酸根、乳酸根形成的凝胶强度稍差。

2.2 白度、pH值和持水性比较

表2 添加不同有机酸盐后秘鲁鱿鱼鱼糜热诱导和有机酸诱导形成鱼肠的白度、失水率及pH值Table2 Effect of different organic acid salts on whiteness, pH and water loss percentage of Dosidicus gigas sausages induced by heat and organic acid

如表2所示，酸诱导的样品的白度普遍大于热诱导样品，白度范围介于（85.03±0.47）～（88.05±0.26）之间，这一范围远高于部分海水鱼鱼糜[24-25]，甚至超过了白鲢、鳙鱼、罗非鱼等常见淡水鱼鱼糜[26-28]，说明秘鲁鱿鱼在生产较高白度鱼糜制品方面有较大优势。

蛋白质分子所带的静电荷与水分子极化基团静电荷之间相互吸引，从而能将水分子纳入蛋白质高分子网状立体结构的空间中，这是鱼糜制品具有持水性的原因。失水率是间接反映鱼糜制品持水性的一个重要指标，失水率高则持水性低，反之亦然。从本研究结果来看，酸诱导形成的鱼糜样品的持水性都普遍高于热诱导凝胶样品，这可能与酸诱导可以使肌原纤维蛋白分子形成更为有序致密的网状结构，将更多的水分子束缚在其中有关。

热诱导形成的鱼糜样品从结果来看都偏碱性，这可能和有机酸盐本身呈弱碱性有很大关系。而酸诱导鱼糜样品酸性都相对较强，直接食用酸味太大，所以在开发成鱼糜制品时，如何改善其口感还有待进一步研究。

2.3 两种凝胶样品的TPA特性对比

TPA测试又称两次咬合测试，用探头模拟人口腔对食物进行两次下压测试，得到力随时间变化的两个峰，通过对峰高及面积的分析计算，可以对包括硬度、弹性等多个食品的咬合特性进行量化评价。表3中未体现出鱼糜的脆性指标，是因为从结果来看，两种诱导方式形成的鱼糜样品形成的第1个峰在上升区连续性较好，均未出现明显断裂情况，说明秘鲁鱿鱼鱼糜样品的质构特性较好。

表3 添加不同有机酸盐后秘鲁鱿鱼鱼糜热诱导和有机酸诱导形成的鱼肠质构参数Table3 Effect of different organic acid salts on texture parameters of Dosidicus gigas sausages induced by heat and organic acid

总体来看，酸诱导形成的样品硬度普遍比热诱导样品的大，可能是相对于热处理，长时间的酸化使鱼糜蛋白分子展开较为充分，分子内巯基和疏水性基团外露较多、分子间作用力相对较强导致的。弹性和黏聚性在两种处理方式中差异不明显，各组结果和氯化钠组较为接近。咀嚼度在数值上等于硬度、弹性和黏聚性的乘积，从结果来看：两种凝胶方式形成的鱼糜样品咀嚼度都较传统工艺（氯化钠组）要高；酸诱导形成的样品的咀嚼度普遍高于热诱导样品，其中咀嚼度最高的是柠檬酸钠组，达到2 356.6±50.4。相对于氯化钠组，两种诱导方式形成的鱼糜样品均有一定的黏性，其中热诱导样品的黏性稍小，而酸诱导样品的黏性显著高于热诱导样品，这可能是因为鱼糜在酸化过程中，样品内外pH值有一定差异，造成表面和内部的蛋白质展开程度不一致造成的[16]。

2.4 鱼糜制品的感官评价结果

表1 添加不同有机酸盐后秘鲁鱿鱼鱼糜热诱导和有机酸诱导形成的鱼肠的感官评价结果Table1 Effect of different organic acid salts on sensory evaluation of Dosidicus gigas sausages induced by heat and organic acid

从表4结果来看，酸诱导形成的鱼肠总体上没有热诱导的感官评价分高，主要原因在于其在有机酸液中浸泡后带有较强烈酸的气味和滋味，如果直接食用较难让人接受。除此之外，酸诱导鱼糜制品在弹性、白度、凝胶强度等方面均有较大的优势。因此，酸诱导形成的鱼糜制品最终要制成一种食品，还需要研究如何在食用前进行脱酸等处理。

琥珀酸钠组不管是热诱导还是酸诱导，其综合评分均是最高的，主要是其制品口感较为柔和，鲜味十足且带有一定的香味，推测这和琥珀酸钠本身的特点有很大关系。琥珀酸钠本身具有柔和鲜味[29]，而且有贝类特有的滋味，能与食品中的鲜味添加剂例如呈味核苷酸二钠、味精等起到鲜味相乘的效果[30]。乳酸钠组相对感官得分较低，其热诱导以及酸诱导鱼糜制品在滋味上稍有苦味，而且在口感上有一定的黏牙感；因此乳酸钠并不适合作为秘鲁鱿鱼鱼糜胶原蛋白的溶出盐使用。

3 结 论

用有机酸盐对秘鲁鱿鱼进行盐溶性蛋白溶出，然后用对应的有机酸盐进行酸诱导，形成的鱼糜制品在白度、持水性、破断强度、硬度、回复性以及咀嚼度上比热诱导形成的样品有明显的提高，在破断距离、弹性和黏聚性等指标上差异不显著。琥珀酸钠组用两种诱导方式制成的鱼糜制品口感均较好，乳酸钠组较差。

秘鲁鱿鱼学名美洲大赤鱿，通常寿命只有1年，是头足类中体型最大的品种之一，其出肉率高、白度高、易加工等优点使其非常适合制作鱼糜制品，但其凝胶强度差一直是未解决的问题。从本研究结果来看，酸诱导凝胶为这个问题找到一个较为理想的解决办法。本研究只涉及品质变化方面的表象研究，关于有机酸和有机酸盐究竟哪个对凝胶品质作用大以及作用的机理如何还有待进一步研究。另外，尽管酸诱导形成的秘鲁鱿鱼鱼糜制品有诸多优点，但其最大的问题在于本身酸味太浓，将其开发为食品还需要进一步对脱酸等工艺进行研究。