鱼糜及鱼糜制品质构的评价方法

张,王 卫,张佳敏

(成都大学四川省肉类加工重点实验室,四川成都 610106)

0 引 言

鱼糜是鱼体经过采肉、漂洗、脱水、精滤等加工工序制得的浓缩鱼肌肉蛋白.在国际市场上,鱼糜属高附加值产品,其对生产技术要求较高.世界最大的鱼糜生产国为美国、泰国和日本,主要消费市场为日本和韩国,而美国和欧盟市场近几年一直保持较强上升势头.目前,我国人均消费鱼糜制品仅为0.032 kg/年,而美国是0.315 kg/年,日本则高达8.1 kg/年,可见鱼糜制品生产在我国尚处于起步阶段.近几年全球鱼糜制品产量正以8%左右的速度快速增长,市场潜力巨大[1],而我国目前还没有相关鱼糜及鱼糜制品品质评价的相关标准,尤其是质构评价方面.这对我国鱼糜及鱼糜制品产业的发展极为不利.

鱼糜及鱼糜制品质构评价标准的缺失,很容易引起贸易纠纷,这也使得我国生产的鱼糜及鱼糜制品在国际上参与竞争时,难以与国际接轨,致使高品质产品只能以低价出售,造成资源的低值利用.基于此,本文总结了国内外有关鱼糜及鱼糜制品质构的评价方法,旨在为我国鱼糜及鱼糜制品品质评价标准的建立提供依据.

1 鱼糜及鱼糜制品品质评价方法

凝胶性能是衡量鱼糜及鱼糜制品品质高低的主要标志,通常凝胶性能好的鱼糜及鱼糜制品的市场售价就高,反之则低.目前,测定鱼糜凝胶性能的方法主要有仪器测定法和感官评价法.

1.1 仪器测定法

1.1.1 凝胶强度测定.

凝胶强度通常用质构仪测定.在测定时,测定质构仪探头刺破鱼糜及其制品凝胶所用的力和刺破凝胶时探头行进的距离.刺破凝胶时探头所用的力称为破断力;刺破凝胶时探头行进的距离称为破断距离.用破断力、破断距离及两者的乘积表示凝胶的强弱[2].破断力是凝胶紧密度的标志,破断力越高,凝胶越紧密[3];破断距离是凝胶结合性的标志,破断距离越大,凝胶的结合性越好.破断力和破断距离的乘积表示凝胶的坚实度.典型的质构仪测定曲线见图1,图1中“最大力”即破断力,“距离”即破断距离.

图1 典型的鱼糜凝胶测定曲线图

目前,常用的测定鱼糜及鱼糜制品质构的仪器为TA-XT2i质构仪,有些鱼糜生产企业也用RHEO TEX弹性仪测定鱼糜的凝胶强度,并以其测定值作为产品定等级的依据.RHEO TEX弹性仪与T A-XT2i质构仪都可以测得凝胶的破断力和破断距离,但TA-XT2i质构仪比RHEO TEX弹性仪具有更多的功能.另外,测定样品的Warner-Bratzler剪切力常用于评价肉类品质,但也有将其用于鱼糜凝胶性能的测定[4].

1.1.2 TPA测定.

TA-XT2i质构仪还可测定鱼糜及其制品凝胶的质构特性(Texture Profile Analysis,TPA).这些质构特性主要包括8个特征值,即凝胶的硬度、脆性、粘性、弹性、内聚性、胶粘性、耐咀性、回复性.各特性值都可在TPA曲线中表示(见图2).

图2 典型的质构特性(TPA)曲线

测试样品的质构特性说明如下:硬度是第一次压缩时的最大峰值,多数食品的硬度值出现在最大变形处,但有些样品压缩到最大变形处并不出现应力峰,如流态食品.脆性是在第一次压缩过程中产生破裂现象时,曲线中出现的一个明显的峰,此峰值即为脆性(图2中A点).在TPA质构图谱中第一次压缩曲线中若出现两个峰,则第一个峰定义为脆性(图2中A点),第二个定义为硬度(图2中B点);若只有一个峰值,则定义为硬度,该样品无脆性值.粘性是第一次压缩曲线达到零点到第二次压缩曲线开始之间的曲线的负面积(图1中的面积3),反映的是探头由于测试样品的粘着作用所消耗的功.弹性是用第二次压缩中所检测到的样品恢复高度(图2中长度2)和第一次的压缩变形量(图2中长度1)的比值,反映的是样品经过第一次压缩后能够再恢复的程度.内聚性表示测试样品经过第一次压缩变形后所表现出的对第二次压缩的相对抵抗能力,在曲线上表现为两次压缩所做正功之比(图2中面积2/面积1).回复性是第一次压缩循环过程中返回样品所释放的弹性能与压缩时探头的耗能之比(图2中面积5/面积4),反映样品在第一次压缩过程中回弹的能力.胶粘性只用于描述半固态测试样品的粘性特性,数值上用硬度和内聚性的乘积表示.耐咀性只用于描述固态测试样品,数值上用胶粘性和弹性的乘积表示.通常,测试样品不可能既是固态又是半固态,所以不能同时用耐咀性和胶粘性来描述某一测试样品的质构特性[5,6].

TPA特性值是将仪器测定值同感官评价者的评价结果相结合的产物,即将仪器测定值同感官评价者的评价结果拟合,建立回归方程,然后利用仪器测定数据通过此方程计算出样品的感官指标,是样品感官指标的仪器反映.这种方法可以避免因感官评价者的主观因素造的测定误差.但由于受到回归系数的影响,测定的结果不能百分之百地反映样品的真实感官品质.因此,在鱼糜及鱼糜制品的品质评价中,其测定值常用作参考评价.

1.1.3 弹性模量测定.

凝胶强度和TPA测定都是鱼糜及其制品凝胶性能的静态测定,而流变学方法则是动态测定法.流变学方法是通过测定液态或半固态鱼糜蛋白的储能模量(G’)和损耗模量(G”)来表征鱼糜的凝胶性能.储能模量(G’)实质为杨氏模量,表示样品存储弹性变形能量的能力,表征的是样品在交变应力作用下一个周期内储存能量的能力,G’越大,说明凝胶的弹性越好.耗能模量是模量中应力与变形异步的组元,表征样品耗散变形能量的能力,体现了材料的粘性本质[7],G”越大,说明凝胶的交联性能越好,易于凝胶化.

流变学方法测定鱼糜的凝胶性能时需要的样品量少,而且是通过在较小的作用力下使样品发生小的变形来分析样品的凝胶性能.相对凝胶强度和TPA测定方法,这种方法又被叫做小变形测定法(Small amplitude oscillatory shear).目前,流变学方法常用于分析鱼糜在热处理条件下凝胶性能的变化.这种方法可以在不终止凝胶化过程的条件下通过测定鱼糜溶胶在不同时间、不同温度下的G’和G”,进而反映鱼糜溶胶结构性能的变化,以揭示热处理温度和时间对鱼糜凝胶化过程的影响[8].但是,这种方法操作成本较高,设备造价高,而且样品制备过程较繁琐.

1.2 感官评价法

感官评价法在鱼糜凝胶性能分析中采用得最多,该方法也是许多鱼糜生产企业常用的测定鱼糜及其制品凝胶性能的方法.常见的感官评价法有折叠实验和咀嚼实验.

1.2.1 折叠实验.

折叠实验是将鱼糜样品凝胶切成一定厚度(通常为3～5 mm)的薄片,然后折叠.根据鱼糜薄片在折叠条件下表面的断裂情况评价其凝胶性能.评价标准见表1[9].

表1 折叠实验评分标准

1.2.2 咀嚼实验

咀嚼实验是将鱼糜样品切成5 mm厚的薄片,评价人员通过咀嚼样品时感觉到的硬度和柔韧性判断其弹性,并按照表2的评分标准量化评分结果[10].

表2 咀嚼实验评分标准

这种评价方式受主观因素影响大.因此,有研究报道利用传感器记录样品在口腔中咀嚼时口腔的肌肉变化,以此来分析样品的咀嚼品质[11],但目前该方法还处于实验室研究阶段.

2 结论及展望

目前,有关鱼糜及鱼糜制品质构评价的方法主要有仪器测定法和感官评价法.仪器测定法以其精确性、客观性而被国内外相关机构和生产厂商广泛采用,但是仪器测定法的使用成本较高;感官评价法虽然受主观因素影响大,但是由于其简单的操作程序和较低的成本而被众多鱼糜及鱼糜制品生产企业采用.基于以上事实,建议在建立鱼糜及鱼糜制品质构评价标准方法时,仪器测定法和感官评价法并行:对于有经济实力的企业,建议采用仪器测定法为主,感官评价法为辅助;对其他企业,建议以感官评价法为主,但对感官评价法的评价指标要进行规范化,其相应的测定指标应与仪器测定法的测定结果拟合度较高.

[1]Mengxiu.全球鱼糜制品产业还有很大市场潜力可待发掘[EB/OL].[2007-01-31].http://www.21food.cn/html/news/10/119301.htm.

[2]Benjakul S,Visessanguan W,Srivilai C.Gel Properties of Bigeye Snapper(Priacanthus tayenus)Surimi as Affected by Setting and Porcine Plasma Proteins[J].Journal of Food Quality,2001,24 (5):453-472.

[3]Lee C M,Chung K H.Analysis of Surimi Gel Properties by Compression and Penetration Tests[J].Journal of Texture Studies, 1989,20(3):363-377.

[4]Vareltzis K,Buck E M.Suitability of the Warner-Bratzler Shear for Textural Measurements of Fish Protein Gels[J].Journal of Food Quality,1987,10(2):135-142.

[5]Pietrasik Z.Binding and Textural Properties of Beef Gels as Affected by Protein,K-carrageenan and Microbial Transglutaminase Addition[J].Food Research International,2002,35(1):91-98.

[6]王海鸥,姜 松.质构分析(TPA)及测试条件对面包品质的影响[J].粮油食品科技,2004,12(3):1-4.

[7]Wang Jinshui,Zhao Mouming,Yang Xiaoquan,et al.Gelation Behavior of Wheat Gluten by Heat Treatment Followed by Transglutaminase Cross-linking Reaction[J].Food Hydrocolloids, 2007,21(2):174-179.

[8]Y oon W B,Gunasekaran S,Park J W.Characterization of Thermorheological Behavior of Alaska Pollock and Pacific Whiting Surimi[J].Journal of Food Science,2004,69(7):338-343.

[9]Lanier T C.Measurement of Surimi Composition and Functional Properties[M].NewY ork:Marcel Dekker Press,1992.

[10]张俊杰,李彩虹.冷冻鱼糜的生产与质量检测[J].肉类工业,2004,25(4):7-9.

[11]Kaoru K ohyama,Eiko Hatakeyama,Haruka Dan,et al.Effects of Sample Thickness on Bite Force For Raw Carrots and Fish Gels[J].Journal of Texture Studies,2005,36(2):157-173.