低盐腌制草鱼肉各分割部位蒸制过程品质变化规律

李鸣泽，李 晴，谭雨青，洪 惠，罗永康

（中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京 100083）

草鱼（Ctenopharyngodon idellus）是我国最大的经济淡水鱼种类，2022年养殖产量约为590 万t[1]。草鱼含水量高、易腐烂，以鲜食为主。由于精深加工技术的缺乏，草鱼产业的经济价值未被充分开发，为解决这一问题，鱼体前加工处理中精细分割的技术概念被提出[2]。国内外学者主要研究了不同水产品分割部位未加工前的营养成分区别和理化特性差异[3]，但鱼体分割部位在不同烹饪加工处理下的营养、理化和消化特性缺乏进一步研究。蒸制是中国传统烹饪方式中最常见的一种，依靠水蒸气来加热食物，有利于维持肉类质地湿润[4]。蒸制过程中，鱼肉品质发生很大变化，包括蛋白质热变性和鲜味物质变化。

淡水鱼不同部位的营养成分、理化性质和结构特征差异很大[5-7]。受加热方式、温度和时间的影响，鱼肉分割部位的理化性质、营养特性和消化特性表现出明显差异，比如，不同加热时间会导致结束时鱼肉核心温度不同，对鱼肉蛋白质结构产生不同影响[8-9]，这些变化会对感官品质和消化特性产生有利或不利的影响[10]。本研究以添加1.5%食盐湿腌草鱼为原料，探究并比较不同蒸制时间对鱼背、鱼腹、鱼腩和鱼尾部位食用品质、感官特性和消化特性的影响。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

草鱼购自北京批发市场，活运至实验室；一级精制食用无碘盐 广东省广盐集团股份有限公司；胃蛋白酶（酶活力42.674 U/mg）、胰蛋白酶（酶活力206.119 U/mg）西格玛奥德里奇（上海）贸易有限公司。

1.2 仪器与设备

DGU-20A3R（C）高效液相色谱仪 日本岛津公司；FE-20 pH计 上海梅特勒-托利多科技有限公司；TGL16A冷冻离心机 长沙平凡仪器仪表有限公司；NR110手持色差计 深圳3nh科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 蒸制样品的制备

将6 条质量为（2.00f0.31）kg的草鱼敲头击晕、刮鳞、剖腹后，根据图1按照定点分割法分为鱼腹、鱼背、鱼尾和鱼腩4 部分，按照添加量1.5%添加食盐湿腌20 min，加水比例为15∶100（V/m），将各部分切分为（15.00f2.00）g等质量鱼块。将腌制好的鱼腹、鱼背、鱼尾和鱼腩分别置于2 100 W电磁炉上，在蒸笼中蒸制6、9、12 min，蒸好后立即取出，放置冷却至室温。

图1 草鱼的不同分割部位Fig. 1 Different cut-up parts of grass carp

1.3.2 感官评定

参照Yang Wenxiang等[11]的方法稍作修改。将草鱼不同分割部位按1.3.1节蒸制后，从滋味、口感、弹性、咀嚼性和咸味适宜度五方面进行感官评价（表1）。评价结果由各项评分总和表示。

表1 蒸制后腌制草鱼肉各分割部位感官评定标准Table 1 Criteria for sensory assessment of different cut-up parts of steamed brined grass carp

1.3.3 色泽测定

使用色度计分别在鱼腹、鱼背、鱼尾和鱼腩的白肉表面进行采点测定并记录其亮度值（L*）、红度值（a*）和黄度值（b*）。

1.3.4 得率测定

用纸擦拭掉腌制后的各部位分割鱼肉表面水分并称其质量。蒸制并冷却至室温，擦拭分割鱼肉表面水分、油分并称质量，按式（1）计算得率。

式中：m1为鱼肉蒸制前质量/g；m2为鱼肉蒸制后质量/g。

1.3.5 三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，ATP）关联产物测定

参照Ryder[12]的方法并进行修改。取1 g蒸熟、冷却的鱼块白肉，加入2 mL高氯酸（perchloric acid，PCA）溶液（10%，V/V），均质1 min，于4 ℃、8 000 r/min条件下离心3 min，取上清液至50 mL离心管保存。向沉淀部分中加入2 mL PCA溶液（5%，V/V）涡旋振匀进行洗涤，继续于相同条件下离心。沉淀洗涤2 次后合并之前均质离心的溶液共得到6 mL上清液，调节上清液pH值至6.40f0.05后离心，然后将调节pH值过程中反应得到的沉淀部分使用pH 6.4、4 ℃冷中和PCA溶液洗涤并离心，合并所有上清液共8 mL，再于15 mL离心管中使用冷中和PCA溶液定容至10 mL。用有机滤膜（0.22 μm）过滤提取液，并用高效液相色谱检测其中核苷酸降解产物组分和含量。

1.3.6 鱼肉冻干粉的制备

将蒸熟鱼肉剔除鱼刺后铺于培养皿，于-18 ℃冰柜中冷冻，然后用冷冻干燥机冻干。将冻干后的熟肉粉碎为粉状，装入自封袋于真空干燥器中保存。

1.3.7 冻干样品体外模拟胃肠道消化

参照Gao Song等[13]的方法并作修改。取1.3.6节鱼肉冻干粉于100 mL离心管中，按照冻干粉∶水＝1∶100（m/V）加入去离子水后，按酶∶底物＝1∶100（m/m）加入胃蛋白酶并调节pH值至2.0，于37 ℃下模拟消化2 h。灭酶后，将溶液体系pH值调节至7.5，按酶∶底物＝1∶50（m/m）加入胰液素，于37 ℃下模拟消化2 h。灭酶后将溶液体系于4 ℃、10 000hg条件下离心10 min，将沉淀部分和上清液分别冷冻干燥。

1.3.8 蛋白质消化率测定

使用凯氏定氮法[14]测定消化前鱼肉粉和冻干后沉淀中的蛋白质含量。按式（2）计算蛋白质消化率。

式中：m3为消化前鱼肉粉的蛋白质量/g；m4为消化后沉淀的蛋白质量/g。

1.3.9 分子质量分布测定

参照Xie Ningning等[15]的方法，将各部位模拟消化产物的冻干上清液溶解于缓冲液(含0.1%三氟乙酸的45%乙腈溶液)中，配制质量浓度2 mg/mL的溶液，使用孔径为0.45 μm的一次性尼龙滤膜过滤至液相小瓶。使用TSK gel G2000 SWXL凝胶柱(7.8 mmh300 mm)分离样品溶液，液相色谱条件设置为：进样量25 μL、流速0.5 mL/min、检测波长214 nm、洗脱时间40 min。流动相为用于溶解冻干上清液的缓冲液，在上述洗脱条件下根据牛血清白蛋白标准曲线计算分子质量分布。其标准曲线的直线回归方程为：Y＝-0.215 3X+6.883 1（R2＝0.997 6）。

1.4 数据处理

用Microsoft Excel、GraphPad Prism 9.0.0软件处理数据，通过方差分析和Tukey多重检验确定样本间差异显著性，P＜0.05表示差异显著，结果以平均值±标准差表示。

2 结果与分析

2.1 不同蒸制时间各分割部位草鱼肉的得率

得率与鱼肉持水力有关，蒸制过程中肌肉蛋白在加热条件下变性，蛋白质网络横向和纵向收缩，肌肉纤维之间的水分受到机械力被排到肉表面而损失，导致鱼肉持水力下降[16]。失水是决定蒸制工艺得率的重要因素。由图2可知，草鱼背部肉蒸制6、9、12 min的得率分别为87.34%、86.57%和86.90%；腹部分别为86.97%、86.83%和86.68%；尾部分别为87.17%、84.17%和85.27%；腩部分别为87.91%、84.47%和86.76%。蒸制6 min和12 min的鱼肉各分割部位得率无显著变化，蒸制9 min的尾部和腩部的得率显著低于背部和腹部（P＜0.05），这可能是蒸制时间、鱼肉厚度和肌肉组成结构差异造成的综合结果。综上，蒸制是一种良好的加工方式，各分割部位的鱼肉得率均较高。

图2 腌制草鱼肉各分割部位蒸制不同时间后的得率Fig. 2 Cooking yield of different cut-up parts of brined grass carp after steaming for different durations

2.2 不同蒸制时间草鱼肉各分割部位的色度差异

由图3可知，随着蒸制时间延长，鱼肉各分割部位L*呈降低趋势，而a*和b*呈升高趋势。蒸制中鱼肉亚铁肌红蛋白氧化成高铁肌红蛋白导致a*明显增加[17]，而食盐可以促进诱导高不饱和脂质氧化[18]，导致b*明显增加。a*和b*过高会降低鱼肉食用品质，使消费者接受度下降，所以在蒸制过程中应避免长时间的加热。

图3 腌制草鱼肉各分割部位蒸制不同时间后的色度Fig. 3 Color parameters of different cut-up parts of brined grass carp after steaming for different durations

此外，蒸制9 min和12 min时草鱼背部肉L*显著大于其他3 个部位（P＜0.05）；蒸制12 min时，草鱼腹部、腩部肉a*和b*显著大于背部、尾部（P＜0.05）。新鲜草鱼宰杀后，腹部和腩部呈鲜红色，而背部和尾部呈略透明的白色，推测认为鱼腹和鱼腩的血红蛋白和肌红蛋白含量远高于鱼背和鱼尾，在12 min较长时间热处理后，鱼腹和鱼腩中血红蛋白和肌红蛋白的Fe2+转化为Fe3+，但该过程的加热温度和时间又不足以使血红素蛋白降解，所以导致鱼肉偏向棕红色。血红蛋白是启动脂质氧化反应的关键因素，同时反应产生的高铁血红蛋白又可以与过氧化物反应生成铁酰血红蛋白（Fe4+）自由基[19]，导致加速鱼肉的脂质氧化，使鱼肉色泽更易发黄。因此认为上述因素是蒸制12 min时腹部和腩部a*和b*显著高于背部和尾部的原因。而在蒸制9 min时，4 个分割部位的a*和b*无显著差异，说明鱼肉各部位的a*和b*同时受到蒸制时间、食盐腌制和肌肉组织结构差异等因素的综合影响。

2.3 不同蒸制时间草鱼各分割部位的ATP关联产物含量

鱼类死亡后，ATP依次降解为二磷酸腺苷（adenosine diphosphate，ADP）、一磷酸腺苷（adenosine monophosphate，AMP）、一磷酸肌苷（inosine monophosphate，IMP）、次黄嘌呤核苷（hypoxanthine riboside，HxR）和次黄嘌呤（hypoxanthine，Hx）[20]。其中IMP是鱼类中最有价值的核苷酸，但新鲜鱼肉的加热处理会使其IMP含量极大减少[21]。由表2可知，与其他3 个部位相比，各蒸制时间下背部鱼肉的IMP含量均显著最高（P＜0.05）。随着蒸制时间延长，各部位鱼肉IMP含量均呈下降趋势，可能是因为水溶性的IMP伴随鱼肉汁液流失[22-23]。Vani等[24]研究IMP在鸡胸和鸡腿肉纤维系统中的热降解状况，发现在相同pH值和温度下，2 种肌纤维-IMP体系中的IMP降解情况存在显著差异（P＜0.05），这种差异可能是由于肌纤维中蛋白组成和生理功能的不同。本研究中各部位鱼肉的IMP和HxR含量差异可能也是由于不同部位鱼肉肌纤维的蛋白组成不同和生理功能差异。此外，随着蒸制时间的延长，尽管各部位鱼肉IMP含量均降低，但对应的HxR含量并没有上升，也呈下降趋势。Ishiwatari等[25]通过动力学模型计算发现肉类中IMP分解酶完全失活的温度为64.1 ℃，蒸制加热可能降低鱼肉中的IMP分解酶活性，从而抑制IMP的分解。本研究中各部位鱼肉的中心温度经测定均高于70 ℃，IMP分解酶完全失活，所以鱼肉中HxR含量未随IMP的降低而升高。而蒸制最短时间6 min时IMP分解酶也已完全失活，因此更长时间的蒸制也不会维持高IMP水平。综上，为减少IMP水溶性热损失，各部位鱼肉蒸制时间应避免9 min以上。

表2 腌制草鱼肉各分割部位蒸制不同时间后的ATP关联产物含量Table 2 Contents of ATP-related compounds of different cut-up parts of brined grass carp at different steaming periods mg/mL

2.4 不同蒸制时间草鱼肉各分割部位的蛋白质消化率

蛋白质消化率可用来估计胃肠道吸收的蛋白质利用率，反映膳食蛋白质的利用情况[26]。由图4可知，背部肉蒸制6、9 min和12 min的蛋白质消化率分别为75.08%、80.25%和66.49%；腹部肉分别为65.96%、82.83%和68.88%；尾部肉分别为69.76%、72.07%和69.54%；腩部肉分别为62.22%、89.74%和84.15%。随着蒸制时间的延长，背部和腹部肉的蛋白质消化率先上升再下降（P＜0.05），消化率上升是因为在该蒸制时间下，鱼肉核心温度处于蛋白质热变性温度范围内，蛋白质延展解折叠暴露内部的疏水性氨基酸，它们同时也是消化酶的作用位点，蛋白水解的敏感性增加，消化率提高。Sant-Lhoutellier等[27]研究发现牛肉蛋白质消化率（就三氯乙酸可溶性肽而言）后期随着100 ℃下烹饪时间的增加而降低。Kaur等[28]研究发现牛肉在体外消化过程中释放的游离氨基酸含量后期随着烹饪时间的延长而减少，推测认为背部和腹部的消化率在12 min时下降是因为在蒸制后期，鱼肉核心温度升高后会在100 ℃保持一定时间，蛋白质氨基酸被严重氧化修饰，形成了更多蛋白质聚集体和不会被进一步分解的“限制肽”，降低了蛋白质对消化酶的敏感性。但这不是影响蛋白水解敏感性的唯一原因，由图4可知，不同蒸制时间下尾部鱼肉的蛋白质消化率无显著差异，而腩部鱼肉的蛋白消化率显著升高（P＜0.05），而后略有下降。推测鱼肉不同部位的蛋白质消化率随蒸制时间的变化也与各部位的肌肉结构、营养组分和蛋白氨基酸组成差异有关。

图4 腌制草鱼肉各分割部位蒸制不同时间后的蛋白质消化率Fig. 4 Protein digestibility of different cut-up parts of brined grass carp after steaming for different durations

此外，蒸制6 min时背部的蛋白质消化率显著高于其他部位（P＜0.05）；蒸制9 min时尾部的蛋白质消化率显著低于其他部位（P＜0.05）；蒸制12 min时腩部蛋白质消化率显著高于其他部位（P＜0.05)，其他三者无显著差异。Lee等[29]研究发现鸡腿肉的蛋白质消化率显著高于鸡胸肉（P＜0.05），鸡腿肉和鸡胸肉表现出不同的生化和结构特征，进而导致2 种肌肉不同的热稳定性，加热后鸡胸肉热变性较早，形成的蛋白质聚集体更大、消化率更低。而本研究中相同蒸制时间下鱼肉不同分割部位的蛋白质消化率的不同也可以用肌肉组成和理化特性的差异来解释，淡水鱼背部和腹部的肌原纤维蛋白含量更高，所以蛋白氧化位点更多[30]，此外多不饱和脂肪酸含量较高，当加热核心温度达到100 ℃以上时，更长的加热时间下背部和腹部比尾部和腩部更易发生结构修饰，对消化酶敏感性降低；而淡水鱼虽然腩部粗脂肪含量最高[31]，但其三酰甘油组成以单不饱和脂肪酸为主[32]，同时粗蛋白含量最低，因此随着蒸制时间延长，蛋白氧化修饰并不剧烈，其氧化程度不足以造成消化率的显著下降；关于淡水鱼尾部肉的肌肉结构和化学组成目前具体研究较少。

2.5 不同蒸制时间各分割部位的感官评分

由表3可知，随着蒸制时间延长，不同分割部位鱼肉的口感、滋味和质地发生了显著变化。蒸制6 min时，背部和腹部感官总评分较低，这可能是背部和腹部肉中肌原纤维蛋白含量更高[30]，蒸制前6 min内还未充分热变性，质地较硬、食盐咸度较低，影响了口感和滋味；随着蒸制时间延长到12 min，肌纤维结构遭到更大程度的破坏，咸味适宜度评分上升，口感和滋味评分显著增加（P＜0.05）。尾部在蒸制6 min时相比于背部感官总评分更高，但随着蒸制时间延长，总评分显著降低（P＜0.05），咸味过重、肉质软烂，丧失了咀嚼口感，这可能是由于加热6 min以后尾部肌纤维结构被严重破坏，纤维间隙增大，结缔组织退化并溶解，导致尾部肉食用品质降低、腩部在蒸制12 min时感官总评分显著降低（P＜0.05），但降低程度没有尾部剧烈，可能是腩部中蛋白质含量最低、脂肪含量最高，且表面覆薄膜阻碍了食盐的扩散，所发生的鱼肉结构和化学组成的变化与尾部不同。各部位在蒸制过程中越来越咸，背部和腹部在蒸制6 min到12 min的过程中从无味变化到适宜咸味，尾部在蒸制6 min到12 min的过程中从适宜咸味变化到难以接受的高咸味。NaCl存在于肉基质水中或与带负电的蛋白质基团相互作用，不易流动水和游离水的流动性和比例与咸味感知密切相关[33]，在咀嚼过程中，高流动性的水分子会破坏受体膜两侧唾液和血清之间的等渗平衡，导致跨膜Na+/K+转运更加活跃，进而增强咸味感知[34]，分析认为蒸制过程中肌肉结构变化使水分在咀嚼时的流动性增强，促进了咸味感知，导致各部位咸味适宜度发生变化。

表3 腌制草鱼肉各分割部位蒸制不同时间后的感官评分Table 3 Sensory scores of different cut-up parts of brined grass carp steamed for different durations

2.6 不同蒸制时间各分割部位消化产物的分子质量分布

肉类蛋白质的营养品质不仅与消化率有关，还有消化后蛋白质片段和肽的大小有关，小肠可吸收的蛋白质在3 kDa以下[35]。由图5可知，背部蒸制6、9、12 min的＜3 kDa蛋白质的占比分别为82.09%、83.71%和82.43%；腹部分别为82.46%、83.01%和82.38%；尾部分别为83.99%、83.55%和82.56%；腩部分别为83.82%、86.53%和79.51%。结果表明蒸制时间和分割部位对胃肠模拟消化后的分子质量分布情况基本不产生影响。但在2.4节中蒸制时间和分割部位对消化率产生显著影响（P＜0.05），这说明在蒸制过程中不同时间和部位可能对鱼肉蛋白氧化程度产生不同的影响。虽然蛋白氧化中氨基酸残基的修饰阻碍了消化酶的作用[36]，从而降低背部和腹部在蒸制12 min时的蛋白质消化率，但这种蛋白质构象的改变不影响消化酶的裂解位点，所以不同蒸制时间和分割部位的鱼肉蛋白能被消化酶到达并作用的蛋白部分在消化后会显示出基本一致的分子质量分布情况。Wen Siying等[37]研究发现猪肉、牛肉、鸡肉和鱼肉的消化产物中多数肽段的碳末端裂解位点为赖氨酸和精氨酸，且不同烹饪温度下的样品裂解情况也比较一致。Li Li等[38]研究了炖猪肉、干腌猪肉、乳化香肠和蒸煮袋水浴猪肉的消化情况，结果表明不同加工方式的样品也具有比较一致的分子质量分布情况，而同时蛋白质消化率也存在着显著差异。各部位鱼肉的分子质量分布整体看来并不受到蒸制时间和分割部位的影响，消化后的产物都能被小肠较好地吸收利用，从而发挥其营养价值。

图5 腌制草鱼肉各分割部位蒸制不同时间后消化产物的分子质量分布Fig. 5 Molecular mass distribution of digested products of different cut-up parts of brined grass carp after steaming for different durations

3 结 论

蒸制时间对添加1.5%食盐腌制草鱼不同分割部位肉色泽、感官评分、IMP含量和蛋白质体外消化率有较为明显的影响，而对得率和分子质量分布影响不明显。背部肉蒸制9 min时的蛋白质消化率显著高于蒸制6 min和12 min（P＜0.05），同时感官总评分较高、IMP含量较高，因此较优蒸制时间为9 min。腹部肉的各指标变化趋势与背部肉基本一致，在蒸制9 min时食用品质较佳，蒸制12 min时色泽偏红偏黄，发生劣化。尾部肉在各蒸制时间的蛋白质消化率无显著差异（P＞0.05），但加热较长时间导致鱼肉软烂、口味偏咸，所以以蒸制6 min为宜。腩部肉在蒸制6 min时的蛋白质消化率显著低于蒸制9 min和12 min时的鱼肉（P＜0.05），此外蒸制12 min的鱼肉色泽严重劣变，所以较优蒸制时间为9 min。

相同蒸制时间下不同部位的部分指标差异较大，添加1.5%低盐腌制草鱼肉的食用品质受肌肉结构、营养成分和理化特性的影响较大，比如腩部肉蒸制时间过长色泽严重劣化，但蒸制12 min时其蛋白质消化率显著高于相同时间下的其他3 个部位（P＜0.05）；尾部肉的蛋白质消化率不受蒸制时间影响，同时蒸制时间越长，尾部肉口感越差。这些差异仍需进一步研究。