不同洗滌方式對魚糜凝膠劣化的影響

魚涌產品是世界上最大的生產和消費食品之一，其主要原料是日本的窄次等海水魚類。近年來，隨著海洋資源的逐漸縮小，捕魚魚類的數量越來越少，魚類產品的需求也在增加。魚類產品的開發對于提高魚挖繭業非常重要。與普通養魚場相比，養魚場可以實現高產。如果這個發展良好，它將為魚挖行業帶來良好的道路。水稻是中國最大的淡水。用它的魚挖繭是緩解魚類產品原料不足的最有效方法。但是鰱魚魚糜極易凝膠劣化的性質嚴重影響其制品的品質,因此如何抑制鰱魚魚糜凝膠劣化,是水產品研究的重要課題。魚糜的凝膠劣化(modori)是指在接近60℃的溫度導致魚糜凝膠形成能力和凝膠強度不可逆降低的現象,鰱魚屬于易凝膠劣化魚種,目前對于鰱魚魚糜凝膠劣化的控制主要是通過兩段加熱或添加蛋白酶抑制劑來實現。魚肉中水溶性蛋白質中富含妨礙凝膠形成的酶和誘發凝膠劣化的活性物質,而漂洗是魚糜加工過程中必不可少的一步,其目的是為了除去魚肉中的有色物質及腥臭成分,以及脂肪、殘余的碎屑、血液、水溶性蛋白質,從而獲得色白、無腥味、富有彈性的魚糜制品。汪之和等、孔保華等報道了漂洗方式對魚糜凝膠性能的影響,認為選擇合適的漂洗條件可明顯改善魚糜凝膠性能,而對其原因還沒有全面的理解,該凝膠性能的提高是否與漂洗掉了部分內源性蛋白酶有關還未見報道。本實驗以新鮮鰱魚為原料,研究不同漂洗模式對魚糜凝膠劣化及內源性蛋白酶活性的影響,分析漂洗模式與蛋白酶的殘留及凝膠劣化之間的關系,從而提出如何通過控制凝膠劣化的漂洗方法來提高魚糜的凝膠性能。1材料和方法1.1生化試劑和培養基鰱魚,約1000g/條,購于華中農業大學菜市場。三羥甲基氨基甲烷(Tris)、牛血清白蛋白均為生化試劑國藥集團化學試劑有限公司;酪蛋白(生化試劑)北京市海淀區微生物培養基制品廠;其他試劑均為分析純。1.2設備和設備TA-XTPlus質構儀英國StableMicroSystem公司;WSC-S測色色差儀上海物理光學儀器廠。1.3方法1.3.1不同加熱溫度對魚糜凝膠特性的影響鰱魚→去頭、內臟、魚鱗→清洗→采肉→漂洗→擂潰→灌腸→加熱→冷卻→魚糜凝膠樣品取魚肉分別用以下5種漂洗液漂洗后加2.5%的食鹽和80%的水擂潰成魚糜,手工灌入直徑為20mm的腸衣,在45、50、55、60、65、70℃條件下分別加熱30、60min,迅速流水冷卻,冰箱里(4℃)放置過夜,測定魚糜凝膠特性。凝膠性能的變化率(Δ)按式(1)計算。式中:X30min和X60min分別代表在相應溫度加熱30min和60min凝膠的凝膠性能大小。漂洗模式如下:1)水洗,5倍清水漂洗3次,每次5min;2)酸洗,兩次5倍體積0.5g/100mL的檸檬酸漂洗,一次5倍體積清水漂洗,每次5min;3)堿洗,兩次5倍體積0.5%的碳酸鈉漂洗,一次5倍體積清水漂洗,每次5min;4)鹽洗,一次5倍體積清水,兩次5倍體積0.5%鹽水漂洗,每次5min;以未進行漂洗的魚糜凝膠作為對照。1.3.2穿刺強度測試用TA-XTPlus質構儀進行測定,參數設定為:壓縮距離15mm,測試速度1mm/s,接觸力5.0g,探頭P/0.25s,樣品高20mm,直徑20mm,穿刺強度為壓縮過程中的最大力,每個樣品重復4次。1.3.3變形模式用TA-XTPlus質構儀進行測定,參數設定為:選TPA(textureprofileanalysis)壓縮模式,中間停留5s,測試速度1mm/s,接觸力5.0g,變形程度50%,探頭型號P/36R,樣品高20mm,直徑20mm,每個樣品重復4次。1.3.4測量白色將魚糜凝膠切成0.5mm的薄片,采用WSC-S測色色差儀測定樣品的L*、a*、b*值,白度由式(2)計算。1.3.5tca三氯乙酸稱取3g絞碎的魚糜凝膠于試管中,加入27mL15g/100mL的TCA(三氯乙酸),均質后于0℃下靜置1h。將溶液在4000r/min下離心10min,取上清液用Lowry法測可溶性肽含量,并用μmolTyr/g來表示。1.3.6上清液的制備將魚肉與pH7.0的磷酸鹽緩沖液以體積比1:1混合,經組織搗碎機攪打10~15s后于4℃下提取1h,于8000r/min轉速下離心20min(4℃),將上清液保存于0℃冰箱中待用。1.3.7酪氨酸的量的測定參照高雯等的方法,根據鰱魚糜中蛋白酶的特性進行酶活測定,反應溫度為70℃,反應時間30min。采用Lowry法測生成的酪氨酸的量。單位酶活:在反應條件下,1min內能夠水解底物并釋放出1μg酪氨酸的酶體積(mL)。1.3.8tca-可溶性肽與質構指標的相關性所有實驗重復3~4次,采用Excel、SAS軟件進行數據分析,結果取其平均值,Duncan分析用來評價不同處理條件下,各指標之間差異的顯著性,Pearson法分析TCA-可溶性肽與質構性能的相關性,顯著水平為P<0.05。2結果與分析2.1加熱時間和溫度對酸洗魚糜凝膠特性的影響不同漂洗方式下魚糜凝膠的質構性能見表1,其中加熱60min相對于30min的變化率(Δ)小于零說明延長時間加熱會降低該凝膠指標,這與凝膠劣化有關。鹽洗魚糜凝膠的穿刺強度和咀嚼性都明顯高于其他漂洗方式,且它們分別在50~70℃和55~70℃溫度段的變化率小于零,其中在60℃減少率最大,并且彈性也是在該溫度下降得最多。堿洗魚糜的穿刺強度和咀嚼性的變化率小于零的溫度段均在50~70℃,并于60℃降低的幅度最大,彈性也是在該溫度下降得最多。酸洗魚糜的穿刺強度和咀嚼性分別在50~70℃和45~70℃隨加熱時間的延長而下降,穿刺強度在70℃下降幅度最大,而咀嚼性在45~55℃下降幅度相對較大,彈性在50~60℃隨加熱時間的延長而下降,此外,酸洗魚糜的穿刺強度和咀嚼性都明顯低于其他漂洗方式的,且低于未漂洗的,表明酸性漂洗液對魚糜凝膠的形成具有一定的破壞作用。水洗魚糜的穿刺強度和咀嚼性的負變化率均發生在55~70℃,且55~65℃時下降幅度較大。2.2不同沖洗方式對魚糜凝膠tca-可溶性肽含量的影響TCA-可溶性肽反映的是魚糜中小分子肽的含量,其生成量越多,說明蛋白質被降解的程度越大,本實驗中以TCA-可溶性肽生成量來反映蛋白質的降解程度。由圖1可知,隨著加熱時間的延長TCA-可溶性肽含量都有所增加,在45~55℃加熱形成的魚糜凝膠中TCA-可溶性肽含量受溫度的影響不大,溫度超過55℃,魚糜凝膠中TCA-可溶性肽含量受溫度的影響較大。從總體上看,在所有溫度段加熱形成的鹽洗魚糜凝膠TCA-可溶性肽含量均最小,低于未漂洗和其他漂洗方式的魚糜凝膠,說明鹽水漂洗可有效抑制魚糜中蛋白質的降解。清水漂洗魚糜凝膠中TCA-可溶性肽含量明顯低于未漂洗的而略高于鹽水漂洗的,說明,雖然清水和堿水漂洗可部分抑制魚糜中蛋白質的熱降解,但其效果不如鹽水漂洗的效果好。酸洗魚糜凝膠TCA-可溶性肽含量峰值出現在60℃,而且TCA-可溶性肽含量最大,表明魚糜凝膠降解程度最大,雖然60℃以后肽含量有所下降,但較其他魚糜凝膠仍較高,驗證了酸性漂洗液對魚糜凝膠有較大的破壞作用。對TCA-可溶性肽與凝膠質構指標進行了相關性分析,結果見表2。TCA-可溶性肽與穿刺強度、咀嚼性和彈性都呈極顯著負相關,說明凝膠性能的下降與蛋白質被降解為小肽具有很大的相關性。而蛋白質降解多是由蛋白酶誘導產生的,故最后研究了不同漂洗條件下殘留的蛋白酶活性。2.3鹽洗、“活”堿法經不同的漂洗模式進行處理后魚糜中蛋白酶的活性見圖2。各種漂洗方法均能去除部分內源性蛋白酶,其效果由強到弱的順序為:鹽洗>水洗>堿洗>酸洗。由前面分析可知,鹽洗魚糜形成的凝膠性能也最好,酸洗的最差,由此可推測:魚糜中內源性蛋白酶活性是影響魚糜凝膠劣化的一個重要因素。此外,酸洗也可除去少量的蛋白酶,但是經酸洗后魚糜形成的凝膠性能卻低于未漂洗的,原因可能是酸洗引起了肌球蛋白與肌動蛋白的酸變性,導致凝膠性能較低,這同時說明了魚糜蛋白的天然構象對凝膠性能也有一定的影響,即蛋白質的天然構象也是影響魚糜凝膠劣化的因素之一。2.4清洗來減少1.3%的魚糜凝膠的色由圖3可知,漂洗可不同程度地提高魚糜凝膠的白度,這是因為漂洗可以除去魚肉中存在的有色物質,從而改善魚糜凝膠的色澤。此外,魚糜凝膠的白度隨著加熱溫度的升高總體呈上升趨勢,且在低于50℃時白度上升較快。3酸沖洗液對魚糜凝膠形成和發展的影響鹽水比其他漂洗液可更有效地提高魚糜凝膠性能。其原因可能如下:1)鹽水漂洗可更有效地去除部分蛋白酶,蛋白酶的存在會使魚糜蛋白質降解,導致由蛋白質形成的網絡結構強度降低,因此用鹽水漂洗可以提高魚糜的凝膠性能;2)鹽水漂洗除去了部分水溶性蛋白:有報道說水溶性蛋白質的存在會干擾由鹽溶性蛋白質形成的網絡結構,漂洗可使鹽溶性蛋白含量相對提高,從而增加了凝膠性能。經檸檬酸溶液漂洗的魚糜形成的凝膠性能最差,且TCA-可溶性肽的含量明顯高于鹽水漂洗的。說明用酸性漂洗液對魚糜凝膠的形成具有一定的破壞作用。其存在的原因可能是:首先,隨著pH值的降低,可能引起肌球蛋白與肌動蛋白的酸變性;其次,酸液不易洗去內源蛋白酶,有更多的蛋白酶殘留;再次,酸洗使得魚糜的pH值較接近魚糜蛋白質的等電點,此時蛋白質所帶的凈負電荷最少,蛋白質在熱變性前就由于蛋白質間的引力作用發生了部分聚集,因而凝膠性也最差。關于魚糜凝膠劣化,目前認為主要是由被激活的內源熱穩定蛋白酶快速降解肌球蛋白而產生的弱凝膠或者糊狀凝膠引起的。Toyohara等認為不同溫度對蛋白質凝膠劣化的影響可能是由于不同的蛋白酶引起的。本研究發現經不同漂洗模式處理獲得的魚糜其凝膠劣化溫度有所不同,由實驗結果推測:在不同漂洗模式下魚糜凝膠劣化溫度的差異可能是由于漂洗模式的不同導致魚糜中內源性蛋白酶分布的變化所引起的,此