鳓鱼鱼糜与常见鱼糜凝胶品质对比

陈 慧 黄建联 周文果 陈江平

(1. 福建安井食品股份有限公司，福建 厦门 361022；2. 农业农村部冷冻调理水产品加工重点实验室，福建 厦门 361022)

鱼糜制品是一种优质的高蛋白、低脂肪产品，深受国内外消费者的喜爱，近年来人们对鱼糜制品的消费需求逐年增加，促进了渔业资源的飞速发展。中国是水产大国，淡水资源丰富但是海水鱼资源匮乏[1]。为缓解海水资源压力，近年来学者们加大了对淡水鱼糜的研究开发力度，但是淡水鱼糜存在土腥味重、凝胶特性差等缺点[2]，在高档鱼糜制品的开发应用中具有局限性。因此开发新型的、具有明显资源优势的、应用特性好的鱼糜加工原料的需求越来越迫切。

鳓鱼(Chineseherring)又名鲙鱼、白鳞鱼、克鳓鱼、火鳞鱼、曹白鱼，属于鲱形目，是锯腹鳓科的鱼类之一，营养价值极高，富含蛋白质、脂肪、钙、钾、硒及多种不饱和脂肪酸，主要分布在太平洋西部和沙捞越爪哇海海域[3]。鳓鱼是中国海产四大经济鱼类之一，是非常重要的水产资源。目前对鳓鱼的研究主要集中在鳓鱼调理制品的开发上如发酵鳓鱼[4]、咸鳓鱼[5]、腌制鳓鱼[6]，尚未有关于鳓鱼鱼糜凝胶特性的研究报道。随着鳓鱼养殖技术的成熟，养殖产量逐年提高，传统的加工方式已无法满足鳓鱼的生产需求。

鱼糜的凝胶品质是影响其制品感官、质构及风味的主要因素之一。凝胶强度、全质构(TPA)及持水性等常作为衡量鱼糜凝胶品质的重要指标[7]。试验拟研究鳓鱼鱼糜与白鲢鱼糜、铜盆鱼糜、金线鱼糜凝胶品质差异，以期为鳓鱼鱼糜制品的工业化生产提供理论依据，为低值海水鱼高值化利用技术的发展提供支持。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料

鳓鱼鱼糜：石狮正源水产科技开发有限公司；

铜盆鱼糜：浙江海之味水产有限公司；

金线鱼糜：Pt.Bintang Karya Laut(Indonesia)；

白鲢鱼糜：潜江柳伍水产食品有限公司；

食盐和塑料肠衣均为市售产品。

1.1.2 主要仪器设备

电子天平：LCD-AS00型，华志(福建)电子科技有限公司；

斩拌机、灌肠机、打卡机：福建安井食品股份有限公司自制；

数显恒温水浴锅：HH.S21-4型，上海博迅实业有限公司医疗设备厂；

质构仪：TA.new plus型，美国iSENSO公司；

色差计：WSC-S型，上海精密科学仪器有限公司；

扫描电镜：FEI Quanta 450型，美国FEI公司；

低温冷冻制备传输系统：PP3000T 型，英国Quorum公司。

1.2 方法

1.2.1 鱼糜凝胶的制备 鳓鱼鱼糜、铜盆鱼糜、金线鱼糜和白鲢鱼糜均经过不同程度的漂洗、精滤等工序，并于-18 ℃冻藏6个月。将600 g冷冻鱼糜样品，于0～4 ℃冰箱解冻至中心温度-3～-5 ℃后，使用斩拌机在10 ℃以下空斩2 min，添加质量分数3%食盐继续盐斩3 min，用灌肠机充填到直径为30 mm的塑料肠衣中，并按下述方法处理：

(1) 90 ℃水浴加热30 min后，置于冰水中冷却2 h后于0～4 ℃冰箱放置12 h，待测。该方法处理的样品用于凝胶强度、TPA、白度、持水性和微观结构的检测。

(2) 分别在30 ℃凝胶120 min，60 ℃凝胶20 min，60 ℃ 凝胶120 min后，90 ℃加热30 min，冰水溶液中冷却2 h后于0～4 ℃冰箱放置12 h，待测。

1.2.2 鱼糜凝胶的TPA分析 根据文献[8]修改如下：将待测样品切成25 mm高且切面平整的圆柱体，在室温下用质构仪的TPA模型分析凝胶样品的硬度、弹性、胶着性、咀嚼性、黏性指标。用不锈钢P/36R圆柱形探头对样品进行二次连续挤压，测定条件为测前速度1 mm/s、测试速度1 mm/s、测后速度5 mm/s，下压距离4 mm，感应力0.049 N，每个样品测6次，取平均值。

1.2.3 鱼糜凝胶强度的测定 根据文献[9]修改如下：使用P/0.5探头，在室温下用质构仪进行破断测试，具体测试参数：测前速度1.0 mm/s，测中速度1.0 m/s、测后速度5.0 mm/s、变形4 mm、感应力0.049 N。其中破断力(N)反映凝胶的硬度，破断距离(cm)反映凝胶的弹性，凝胶强度(N·cm)为二者的乘积，每个样品测6次，取平均值。

1.2.4 凝胶化指数/凝胶劣化指数的测定 按1.2.3的方法测定凝胶强度，30 ℃凝胶120 min的凝胶强度记为G1、60 ℃凝胶20 min的凝胶强度记为G2，60 ℃凝胶120 min 的凝胶强度记为G3，每组测量平行6次，取平均值。分别按式(1)和式(2)计算凝胶化指数、凝胶劣化指数。

(1)

(2)

式中：

G——凝胶化指数；

GD——凝胶劣化指数；

G1——30 ℃凝胶120 min的凝胶强度，N·cm；

G2——60 ℃凝胶20 min的凝胶强度，N·cm；

G3——60 ℃凝胶120 min的凝胶强度，N·cm。

1.2.5 白度测定 根据文献[10]修改如下：将样品切成1.4 cm厚的片状，用WSC-S测色色差计测色差，使用标准白板校正，黑板校准，记录L*、a*、b*，每组样品测量平行6次，取平均值。按式(3)计算白度。

(3)

式中：

W——白度；

L*——亮度；

a*——红度值；

b*——黄度值。

1.2.6 持水性的测定 根据文献[11-12]修改如下：将样品切成厚3 mm的薄片并称重(m1)，使用滤纸包裹3层，用5 kg的重物压制30 min，再将样品称重(m2)，按式(4)计算持水性。

(4)

式中：

W——持水率，%；

m1——鱼糜凝胶压制前的质量，g；

m2——鱼糜凝胶压制后的质量，g。

1.2.7 扫描电镜测试 根据文献[13]修改如下：按1.2.1(1)的方法制备样品，将样品粘于样品台上，投入液氮雪泥中速冻30 s，使用低温冷冻制备传输系统将其转移至样品制备腔室进行升华镀金处理后送入扫描电镜样品室观察。

1.2.8 数据分析 使用SSPS软件进行试验数据处理及分析。

2 结果与分析

2.1 不同种类鱼糜凝胶TPA的差异

对4种鱼糜凝胶的TPA进行测试，鳓鱼鱼糜的硬度、咀嚼性显著高于白鲢鱼糜(P<0.05)，而与铜盆鱼糜、金线鱼糜无显著差异，见表1。由于鱼种差异，鱼糜凝胶形成具有很大差别，因而其凝胶后硬度、咀嚼、弹性等凝胶性能具有较大差异，大部分的淡水鱼糜比海水鱼弹性差，这种因原料鱼种而引起的对弹性的影响较为复杂，主要是与鱼肉肌肉中盐溶性蛋白含量有关，尤其是与肌球蛋白含量直接有关[11,14]。

表1 不同种类鱼糜凝胶TPA†Table 1 TPA of different types of surimi gel

2.2 不同种类鱼糜凝胶化和凝胶劣化指数差异

鱼糜的凝胶特性与鱼类自身的生长环境、原料鱼种、蛋白质的热稳定性有关。白鲢鱼糜的凝胶化指数显著低于鳓鱼鱼糜、金线鱼糜和铜盆鱼糜，说明白鲢鱼糜更难凝胶化。淡水鱼肌原纤维的热稳定性好，相对于海水鱼而言难凝胶化，与刘海梅[15]的研究结果一致。对比4种鱼糜的凝胶劣化指数，各鱼糜之间凝胶劣化指数无明显差异，均为易凝胶劣化的鱼糜，见表2。

表2 不同种类鱼糜凝胶化指数/凝胶劣化指数†Table 2 Gelation index/geldeterioration index of different types of surimi

2.3 不同种类鱼糜凝胶强度的差异

鳓鱼鱼糜凝胶强度[(4.82±0.30) N·cm]显著高于白鲢鱼糜[(3.26±0.18) N·cm]，破裂力[(4.07±0.16) N]显著低于金线鱼糜[(5.13±0.22) N]，但是凝胶强度却高于金线鱼糜[(4.49±0.28) N·cm]，说明鳓鱼鱼糜的韧性优于金线鱼糜，见图1。白鲢鱼糜的凝胶强度和破裂力都显著低于3种海水鱼糜，可能是因为：① 海水鱼的盐溶性蛋白含量较高，凝胶特性好于淡水鱼糜[16]；② 海水鱼的TGase活性易被NaCl和Ca2+激活，而淡水鱼的TGase不易被激活[17-18]。也有研究[19]表明，不同鱼种之间凝胶强度差异明显，主要与盐溶性蛋白含量，以及加工过程中蛋白质组成的变化有关，原料的盐溶性蛋白含量越高，凝胶强度越大。

2.4 不同种类鱼糜凝胶白度的差异

一般来说，消费者更青睐高L*值、低b*值、高白度的鱼糜制品[20-21]。不同鱼糜凝胶的白度值介于67.16±0.55与71.23±0.09之间，其中鳓鱼鱼糜和白鲢鱼糜的白度值显著高于铜盆鱼糜和金线鱼糜(P<0.05)(见表3)，不同鱼种高铁肌红蛋白、氧合肌红蛋白和去氧肌红蛋白含量及对环境的敏感性不同，进而造成白度上的差异[22-23]，3种海水鱼鱼糜凝胶白度值的差异可能是由这三者的比例不同造成的。鳓鱼鱼糜的白度不同于常规的海水鱼糜，其白度大大高于金线和铜盆鱼糜。

小写字母不同代表不同样品之间存在显著差异(P<0.05)图1 不同种类鱼糜的凝胶强度Figure 1 The gel strength of different types of surimi

表3 不同种类鱼糜凝胶白度值†Table 3 Whiteness of different types of surimi

2.5 不同种类鱼糜凝胶持水性的差异

鱼糜凝胶的持水能力与凝胶强度关系密切，反映了肌球蛋白、肌动蛋白交联形成的三维网络结构的紧密程度，以及对水分保留能力的强弱[24]。网络结构越致密，鱼糜凝胶持水性越好[25]。鱼糜及其制品中水分的含量、分布状态与产品的颜色、口感、风味和货架期等息息相关[26]。不同鱼糜凝胶持水性在83.63%～89.72%，其中鳓鱼鱼糜的凝胶持水性显著高于白鲢鱼糜，而与金线鱼糜和铜盆鱼糜差异不明显，见图2，说明鳓鱼鱼糜的凝胶持水性较强。试验中不同种类鱼糜凝胶持水性可能主要与肌原纤维蛋白的凝胶形成能力有关。

小写字母不同代表不同样品之间存在显著差异(P<0.05)图2 不同种类鱼糜凝胶的持水性Figure 2 The water retention of different types of surimi

2.6 不同种类鱼糜凝胶微观结构对比

规则有序、致密光滑的鱼糜蛋白凝胶三维网状结构，有利于保持更多的水分，减少冷冻过程中蛋白质、水分等营养物质的损失，使鱼糜保持较好的感官品质和持水性。鱼糜凝胶网络表面越平整光滑，孔洞大小均匀、分布有序、空间结构越致密则表明其凝胶结构形成得越好，凝胶强度也越好[27]。鳓鱼鱼糜、铜盆鱼糜和金线鱼糜微观结构表面结构光滑平整，其中铜盆鱼糜和鳓鱼鱼糜凝胶网状结构更加规则致密，见图3。微观结构的致密和有序程度决定着蛋白的凝胶品质，鳓鱼鱼糜的凝胶品质较好，与凝胶特性和持水性的试验结果一致。这可能是因为凝胶三维网络结构的形成与肌原纤维蛋白变性，蛋白质之间通过氢键、离子键、疏水相互作用和共价键等分子间相互作用连接有关[28]。

图3 不同种类鱼糜凝胶的微观结构Figure 3 The microstructure of different types of surimi (3 000×)

3 结论

通过对比分析鳓鱼鱼糜与常见3种鱼糜的凝胶特性，发现鳓鱼鱼糜的凝胶强度、硬度、咀嚼性、持水性显著高于白鲢鱼糜，而与金线鱼糜和铜盆鱼糜无显著差异，白度显著高于金线鱼糜和铜盆鱼糜。同时，通过扫描电镜图显示，鳓鱼鱼糜与金线鱼糜和铜盆鱼糜一样，凝胶形成的三维网状结构紧密，表面光滑平整，孔洞较小，与凝胶强度、持水性等研究结果吻合。该研究结果表明，作为一种新型海水鱼糜，与淡水鱼糜相比鳓鱼鱼糜具备凝胶特性好、持水性高等优点，与常见海水鱼糜相比还具有白度高的优势。但该研究仅对凝胶特性、持水性和微观结构等指标进行了研究，后续可进一步探究鳓鱼鱼糜风味物质及与其他外源添加物协同作用机制，对促进鳓鱼鱼糜的深加工产业发展有重要的现实意义。