不同加热温度对鲟鱼龙筋品质的影响

姜鹏飞 ，祁立波 ，郭敏强 ，白帆，沈鹏博 ，董秀萍 *

1. 大连工业大学食品学院（大连 116034）；2. 大连工业大学国家海洋食品工程技术研究中心（大连 116034）；3. 衢州鲟龙水产食品科技开发有限公司（衢州 324000）

鲟鱼（Sturgeon）是中国最重要的淡水养殖鱼类之一。其主要食用部分为鲟鱼肉和鲟鱼鱼子酱，其他部分如鱼骨、鱼鳍、鱼皮等开发利用不充分[2]。鲟鱼肉富含不饱和脂肪酸，是一个理想的肉类替代品[3]。2016年，中国鲟鱼养殖产量达89 773 t[4]。

鲟鱼龙筋取自养殖7年左右的成年鲟鱼脊骨，蛋白质含量高于70%，含有18种氨基酸，其中包括8种人体必需氨基酸，且AAS和CS评分高于WHO推荐标准。随着鲟鱼龙筋产量日益增加，鲟鱼龙筋却还是主要以冷冻和干燥形式销售，对其加工研究较少。

试验对不同加热温度鲟鱼龙筋的质构特性、感官评价、微观结构进行研究，研究不同加热温度对鲟鱼龙筋品质的影响，以期为鲟鱼龙筋在食品加工中的应用提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 试验材料

俄罗斯公鲟鲟鱼龙筋（贮存于-20 ℃，衢州鲟龙水产食品科技开发有限公司）。

1.1.2 试验仪器与设备

TA.XT.plus质构仪（英国SMS公司）；冷冻干燥机（沈阳航天新阳速冻设备制造有限公司）；JSM-7800 F场发射扫描电子显微镜（日本电子株式会社）。

1.2 样品制备

将鲜冻的鲟鱼龙筋在0～4 ℃缓化1 h，然后选取直径2±0.2 cm的部分，切成5±0.2 cm的小段，将每段的质量控制到5±0.3 g，所属样品数量n=5。

1.3 试验方法

1.3.1 不同熟化方式加热

分别利用蒸煮（100 ℃）、烤制（180 ℃）、油炸（140 ℃）、水浴（100 ℃）方法对鲟鱼龙筋进行熟化，通过感官评价进行对比，得出最佳熟化方法。

1.3.2 水浴加热

将制备的鲟鱼龙筋随机分为4组，分别置于70，80，90和100 ℃水浴锅中水浴加热。所有鲟鱼龙筋均在水浴相同时间后进行称重，随水浴时间延长，称重频率由10 min/次逐渐减少至10 h/次，直至原料因过度熟化而导致严重变性停止称重。

1.3.3 质构测定

鲟鱼龙筋采用1.3.2方法在不同温度、不同时间点水浴加热后，并对其进行TPA（Texture profile analysis）分析。测试前将样品切成直径1 cm、长度2 cm的小块，置于测试平台上，室温25 ℃下进行测定。TPA测试探头P/100。测试条件：测前速率、测试速率1 mm/s，测后速率10 mm/s；压缩程度70%；停留间隔5 s；数据采集速率400 pps；触发值5 g。每项测试重复5次。

1.3.4 感官评价

感官评定参照林婉玲等[5]的方法，评定人员根据国标GB/T 14195—1993及GB/T 16860—1997进行培训。

具体操作步骤为：

1) 将样品平摊于白搪瓷盘内，在光线充足无异味的环境中，按表1的规定检查色泽、气味、外观。

2) 复水后感官。取复水后的鲟鱼龙筋，检查复水后的肉质、外形、弹性。

3) 热加工后感官。取热加工后的鲟鱼龙筋，检查热加工后的肉质、外形、弹性[6]。

具体评定标准见表1。

表1 感官评定标准表

1.3.5 扫描电镜

将鲟鱼龙筋样品切成特定大小的组织块（1 cm×1 cm×0.1 cm），经真空冷冻干燥机干燥后，在扫描电子显微镜下观察、拍照。

1.3.6 数据统计

数据采用Microsoft Office Excel 2007及Origin 8.5软件进行数据统计和绘图，采用SPSS 19.0进行线性拟合和显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同熟化方式对鲟鱼龙筋的影响

由表2可以看出，水浴加热鲟鱼龙筋的感官评分明显高于其他3种加热方式。油炸后的龙筋失水变硬，无法食用，因此评分最低；蒸煮后的龙筋外观破坏严重，拉低总体评分；烤制的龙筋总体评分一般，因此，试验选用水浴加热为鲟鱼龙筋熟化方式。

表2 不同加工方式鲟鱼龙筋感官评定结果

2.2 不同水浴条件下质量变化曲线

鲟鱼龙筋热加工时的质量损失主要是鲟鱼龙筋收缩失水引起的。如图1所示，新鲜龙筋含有大量水分，加热初期水分随之流失，当加热温度为70，80，90和100 ℃时，龙筋质量分别在30，6，3和0.83 h达到最低点，可能是因为鲟鱼龙筋在加热过程中离子键、氢键均遭到显著破坏[7]。加热温度随着时间的进一步延长，龙筋出现吸水现象，温度越高，吸水越多，与海参[8]的变化趋势相同，这是由于鲟鱼龙筋体壁胶原蛋白受热至一定程度后，变性加剧逐渐变性生成明胶，呈现吸水现象。

图1 不同水浴条件下的鲟鱼龙筋质量变化曲线

2.3 不同水浴条件下的鲟鱼龙筋质构特性变化

2.3.1 不同水浴条件下的鲟鱼龙筋硬度变化

经不同热加工条件处理的鲟鱼龙筋，其硬度变化趋势与海参[8]、鲍鱼[9]热加工趋势相同，其硬度变化情况如图2所示。随着加热时间的延长，鲟鱼龙筋的硬度程逐渐下降趋势，在加热前期，质量的下降速度与硬度的下降速度呈正相关。在加热后期，鲟鱼龙筋胶原逐渐变性、降解，肌肉纤维横向和纵向收缩[10]，鲟鱼龙筋硬度继续呈逐渐降低的趋势；加热温度越高，硬度降低至一定程度所需时间越短，如70 ℃+18 h，80 ℃+7 h，90 ℃+5 h和100 ℃+40 min硬度均低于12 000 g；继续加热，鲟鱼龙筋硬度降至更低，如70℃+55 h，80 ℃+30 h，90 ℃+12 h和100 ℃+4 h硬度均低于2 000 g，组织变得极软且破裂，此后无法继续加工。

图2 不同水浴条件下鲟鱼龙筋的硬度变化

2.3.2 不同水浴条件下的鲟鱼龙筋弹性变化

经不同热加工条件处理后的鲟鱼龙筋，其弹性变化情况如图3所示。随着加热时间的延长，鲟鱼龙筋弹性变化幅度不大，但呈缓慢下降趋势，加热至最后，仍然具有一定弹性。

图3 不同水浴条件下鲟鱼龙筋的弹性变化

2.3.3 不同水浴条件下的鲟鱼龙筋回复性变化

经不同热加工条件处理后的鲟鱼龙筋，其回复性变化情况如图4所示。随着加热时间的延长，鲟鱼龙筋回复性呈一定下降趋势，温度越高，下降越明显，导致其组织回复性降低的原因可能与海参[9]相同，都是鲟鱼龙筋的胶原变性、降解后形成的明胶崩解，导致组织软烂，无法继续加工。

2.3.4 不同水浴条件下的鲟鱼龙筋咀嚼性变化

经不同热加工条件处理后的鲟鱼龙筋，其咀嚼性变化情况见图5。同硬度的变化趋势相似，随着加热时间的增加，鲟鱼龙筋的咀嚼性呈整体下降趋势，并且在加热前期，下降速度与质量的下降速度呈正相关，在加热后期，同样是因为鲟鱼龙筋胶原逐渐变性、降解，使鲟鱼龙筋咀嚼性继续逐渐降低。且加热温度越高，降低至一定程度所需时间越短。

图4 不同水浴条件下鲟鱼龙筋的回复性变化

图5 不同水浴条件下鲟鱼龙筋的咀嚼性变化

2.4 不同水浴条件对鲟鱼龙筋感官特性的影响

如表3所示，100 ℃水浴加热1.5 h，90 ℃水浴加热6 h，80 ℃水浴加热10 h，70 ℃水浴加热35 h，4种水浴方式得到的鲟鱼龙筋品质相差不大，且温度越高感官评分总分越高，加热时间越短，因此100 ℃水浴加热1.5 h为最佳加热条件。结果与鲍鱼[11]热烫后不同，主要可能因为2种原料存在一定差异。

表3 100 ℃水浴条件下鲟鱼龙筋感官评定结果

2.5 鲟鱼龙筋熟化过程中微观结构的变化

鲟鱼龙筋在100 ℃水浴过程中微观结构的变化如图6所示。新鲜的鲟鱼龙筋可观察到粗细不等的胶原纤维束分散在组织中，且具有一定方向性；进一步放大后可观察到很多细微的分支结构相互交织成网。

鲟鱼龙筋胶原特性的变化从微观上表现为胶原纤维组织结构的改变。水浴加热40 min后，胶原纤维及纤维间水分流失，纤维局部变细，纤维间空隙加大，分布较为杂乱，局部胶原纤维吸水溶胀；水浴加热1.5 h后，溶胀的胶原纤维出现明显的聚集区域，因而纤维断面出现片状单元，整体呈现比较均匀的疏孔结构；水浴加热3 h后，胶原纤维整体组织结构破坏严重。

图6 扫描电镜下鲟鱼龙筋熟化过程中微观结构的变化

2.6 鲟鱼龙筋热加工控制曲线

通过对鲟鱼龙筋在热加工过程中胶原蛋白的性质、组织结构变化的研究，以及质构测定，结合感官评定整理得到鲟鱼龙筋热加工控制曲线。通过调整不同鲟鱼龙筋制品加工的适宜预处理条件和加工工艺参数，实现对鲟鱼龙筋品质的良好控制。鲟鱼龙筋热加工控制曲线反映了热加工过程中鲟鱼龙筋品质的变化规律，也是鲟鱼龙筋的胶原蛋白性质与其质构在渐变过程中内在规律的体现。

图7 鲟鱼龙筋热加工控制曲线

鲟鱼龙筋热加工控制曲线如图7所示。曲线A代表鲟鱼龙筋熟化曲线，达到该曲线后鲟鱼龙筋胶原纤维的变性率达到90%，组织熟化，品质良好；曲线B为鲟鱼龙筋过熟化曲线，达到该曲线后鲟鱼龙筋胶原纤维会出现明显断裂，此后品质开始逐渐变差；曲线C为鲟鱼龙筋热加工临界曲线，达到该曲线后鲟鱼龙筋质地劣化严重，甚至失去商品价值。由于鲟鱼龙筋是由肌纤维和胶原纤维构成，二者的共同作用使其在热加工过程中随温度和时间的变化呈现一种渐变的趋势。图中区域Ⅰ为鲟鱼龙筋加工未熟化区域，此区域内组织“生”“硬”，不能达到食用要求。介于曲线A和曲线B之间的区域Ⅱ为鲟鱼龙筋的适宜加工区域，此区域内的鲟鱼龙筋保持良好的熟化状态，采用此区域内的技术参数对鲟鱼龙筋进行热加工，可获得具有适宜弹性、形态完整、色泽鲜亮的鲟鱼龙筋热加工食品。区域Ⅲ为鲟鱼龙筋加工过熟化区域，鲟鱼龙筋的弹性、回复性均下降，形态变差，色泽变暗。在超出“鲟鱼龙筋热加工临界曲线”的区域对鲟鱼龙筋进行热加工，鲟鱼龙筋变形严重，组织纤维化，失去特有的质构和风味。

3 结论

试验以俄罗斯公鲟鲟鱼龙筋为原料，采用质构测试、感官评价、扫描电镜等方法，分析不同加热温度对鲟鱼龙筋品质的影响。结果表明，水浴加热是最适合鲟鱼龙筋的熟化方式，而且100 ℃加热1.5 h可使鲟鱼龙筋达到最好的感官评分和适宜的质构特性。同时，通过对不同熟化温度的研究，绘制出鲟鱼龙筋热加工控制曲线，为鲟鱼龙筋加工提供理论基础。