六偏磷酸钠对秘鲁鱿鱼质构和生化特性的影响

泮 凤，夏松养

(浙江海洋学院食品与医药学院，浙江舟山 316022)

秘鲁鱿鱼Dosidicus gigas，属于真鱿科Ommastrephida、美洲大赤鱿属Dosidicus。该鱿鱼体型较大，分布广泛，生命周期短，是迄今为止发现的个体最大、资源最丰富的鱿鱼品种之一[1-2]。秘鲁鱿鱼具有高蛋白、低脂肪、低胆固醇等特点，是一种营养丰富的美味食品。但秘鲁鱿鱼具有不受人欢迎的“怪酸味”，严重影响了秘鲁鱿鱼的口感和风味，也阻碍了其产品的多元化发展。

六偏磷酸钠在鱼、贝类等水产品加工过程中使用很普遍，常作为保水剂和品质改良剂，可起到保持水分、改善口感的作用。目前，在水产加工应用方面，我国卫生部已批准六偏磷酸钠作为水分保持剂、酸度调节剂、稳定剂等在预制水产品中添加。

本文以秘鲁鱿鱼为研究对象，探讨了具有改善秘鲁鱿鱼酸涩味的六偏磷酸钠对秘鲁鱿鱼的质构和生化特性的影响，旨在改善秘鲁鱿鱼的食用品质的同时，研究减少对其品质影响的方法，为控制秘鲁鱿鱼品质提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 材料与试剂

秘鲁鱿鱼：市售，-22℃冰箱中贮藏1个月；六偏磷酸钠、硼酸、盐酸、氯化钾、95%乙醇、氢氧化钠、三羟甲基氨基甲烷均为分析纯；超微量ATP酶测试盒：南京建成科技有限公司。

1.1.2 主要仪器与设备

高速均质机：FJ300-SH，上海标本模型厂；冰箱：BCD-539WT，青岛海尔股份有限公司；高速低温离心机：A1301019，上海艾测电子科技公司；定氮仪：B-324，瑞士BUCHI公司；电位滴定仪：DL-50，梅特勒-托利多公司；可见分光光度计：UV-2550，日本岛津公司；质构仪：TMS-Pro，美国F.T.C.公司。

1.2 方法

1.2.1 原料处理

将秘鲁鱿鱼（以下简称“鱿鱼”）在流水中解冻至半冻状态（中心温度0～4℃），去腕足、皮、内脏等，得到鱿鱼胴体，切成约3 cm×3 cm的小片，洗净沥干。处理时，将各组样品在其对应浓度的六偏磷酸钠溶液中以物料比1：2浸渍，以在蒸馏水中浸泡对应的时间作为对照，浸泡过程在2℃的冰箱中进行，然后取出沥水 3～5 min。分别于浸泡 0.5 h、1 h、2 h、4 h、6 h、8 h、10 h、12 h 后抽样测定 1 次，每组样品至少平行测定 2次。

1.2.2 浓度的确定

根据《食品添加剂使用卫生标准GB2760-2011》中食品添加剂的使用限量，并查阅文献[3-4]，将六偏磷酸钠最大试验浓度定为0.9 g/L，相应浓度为0.1、0.3、0.5、0.7、0.9 g/L。配制时，用蒸馏水将六偏磷酸钠配制成相应浓度的溶液备用。

1.2.3 测定方法

1.2.3.1 质构分析

采用TMS-Pro物性分析仪测定Texture Profile Analysis（TPA）模式，探头型号为TMS 12.7 mm，测试前速度1 mm/s，测试速度 4 mm/s，测试后速度1 mm/s，形变量30%，触发力0.6 N，往复运动2次，回复时间4 s，测定样品的硬度、弹性、凝聚性等指标。样品为秘鲁鱿鱼胴体中部肌肉，规格3 cm×3 cm×3 cm，每个样品做3个平行，结果以平均值形式表示。

硬度：第一次压缩时的最大峰值，多数样品的硬度值出现在最大变形处。

弹性：变形样品在去除压力后恢复到变形前的高度比率，用第二次压缩与第一次压缩的高度比值表示。

凝聚性：表示测试样品经过第1次压缩变形后所表现出来的对第2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，即面积2/面积1[5]。

图1 TPA原理与典型图形Fig.1 The principle and typical graph of TPA

1.2.3.2 粗蛋白的测定

采用凯氏定氮法，参照GB/T 5009.5-2003进行测定，转换系数为6.25。

1.2.3.3 肌原纤维蛋白提取及含量测定

参考KONNO[6]、金淼等[7]的方法，并略作改动。取一定量鱿鱼肉样品，加10倍量预冷的20 mmol/L Tris-HCl缓冲液(pH 值7.0,含0.1 mol/L KCl）,充分匀浆，然后在9 000 r/min下低温（4℃）离心10 min，弃上清液，重复两次。最后，在沉淀中加入冷的50 mmol/L Tris-HCl缓冲液(pH值7.0,含0.6 mol/L KCl），充分匀浆后在4℃下提取盐溶性蛋白质1 h，并在9 000 r/min下低温（4℃）离心10 min，上清液为试验用的肌原纤维蛋白溶液。置于4℃冰箱中备用。

肌原纤维蛋白含量测定：采用双缩脲法测定[8]。

1.2.3.4 Ca2+-ATPase活性测定

从4℃冰箱中取出肌原纤维蛋白溶液，参照南京建成超微量ATP酶测试盒说明书进行测定。

计算公式：组织中ATPase活力（U/mgprot）=（测定管OD值－对照管OD值）/（标准管OD值－空白管OD 值）×标准管浓度（0.02 μmol/mL）×6*×2.8*/匀浆蛋白浓度(mgprot/mL)

6：定义上为每小时，实际操作为10 min反应；2.8反应体系中2.8倍稀释。

2 结果与分析

2.1 不同浓度的六偏磷酸钠溶液对秘鲁鱿鱼质构特性的影响

硬度可反映人的触觉，也反映使秘鲁鱿鱼达到一定程度的形变所需要的力。影响样品硬度的因素有很多，样品的含水量、蛋白质含量、含盐量、脂肪含量等都会对硬度值有影响[9]。由图2可得，秘鲁鱿鱼的硬度值随着六偏磷酸钠浸泡液浓度的不同而有明显的差异。经六偏磷酸钠浸泡液处理的秘鲁鱿鱼的硬度值均较对照组低，且0.9 g/L处理组的硬度最小，0.7 g/L处理组次之。一方面，六偏磷酸钠能提高鱿鱼块的保水性，螯合金属离子，使蛋白质“膨润”，改良其结构品质，从而使秘鲁鱿鱼肌肉变得软嫩。另一方面，肌肉组织中的ATP酶活性对鱿鱼硬度也有影响，随着ATP酶活的降低，硬度值也逐渐减小。

弹性反映了外力作用时变形及去力后的恢复程度[10]。鱼肉的弹性一方面跟鱼的种类、鱼肉所处的部位有关；另一方面与鱼肉蛋白质在加工和贮藏中的物理化学性质变化有关[11]。由图3可知，不同处理对秘鲁鱿鱼弹性变化的影响较小，其中以0.5 g/L处理组的弹性值稍高。经0.9 g/L的六偏磷酸钠浸泡液处理8 h，秘鲁鱿鱼的弹性变为1.44，为原材料弹性的91.14%，浸泡12 h后降为原材料弹性的85.44%。鱼肌肉的质构结果主要与肌原纤维状态，以及肌肉中脂肪和胶原蛋白含量有关。鱿鱼死亡后，由于自溶和微生物分解导致的肌原纤维蛋白的变化，是肌肉变软和失去弹性的重要原因[12,13]。此外，六偏磷酸钠的作用也会使秘鲁鱿鱼肌原纤维蛋白含量和结构发生改变，这解释了浸泡后期，高浓度浸泡液处理后鱿鱼块的弹性值较低浓度处理组更低。

凝聚性反映的是咀嚼鱼肉时，鱼肉抵抗受损并紧密连接使其保持完整的性质，它反映了细胞间结合力的大小[14]。由图4可知，随着六偏磷酸钠浸泡液浓度的增加，秘鲁鱿鱼的凝聚性呈下降趋势，且浸泡后期凝聚性较前期下降速率大。秘鲁鱿鱼经0.5 g/L六偏磷酸钠溶液处理8 h后，凝聚性为0.52，降为原材料的88.14%。0.5 g/L处理组在8 h后，凝聚性下降速率变小，这可能与鱿鱼块含水量有关，鱿鱼块含水量增加的速率逐渐减小，从而使细胞间结合力降低速率变缓。六偏磷酸钠浸泡液处理使得鱿鱼肉水分含量升高，细胞间结合力下降。

图2 不同浓度六偏磷酸钠对秘鲁鱿鱼硬度的影响Fig.2 Effect of different concentrations of sodium hexametaphosphate on hardness of D.gigas

图3 不同浓度六偏磷酸钠对秘鲁鱿鱼弹性的影响Fig.3 Effect of different concentrations of sodium hexametaphosphate on springiness of D.gigas

图4 不同浓度六偏磷酸钠对秘鲁鱿鱼凝聚性的影响Fig.4 Effect of different concentrations of sodium hexametaphosphate on cohesiveness of D.gigas

图5 不同浓度六偏磷酸钠对秘鲁鱿鱼总蛋白含量的影响Fig.5 Effect of different concentrations of sodium hexametaphosphate on total protein content of D.gigas

图6 不同浓度六偏磷酸钠对秘鲁鱿鱼肌原纤维蛋白含量的影响Fig.6 Effectofdifferentconcentrationsofsodium hexametaphosphateonmyofibrilproteincontentofD.gigas

2.2 不同浓度的六偏磷酸钠溶液对秘鲁鱿鱼蛋白质含量的影响

不同浓度的六偏磷酸钠溶液处理后的秘鲁鱿鱼，其蛋白质含量有着不同程度的降低，如图5所示。六偏磷酸钠溶液处理组的鱿鱼块蛋白质的损失率较对照组高，且实验组蛋白质在浸泡8 h后损失较快。六偏磷酸钠处理组在浸泡8 h时的平均蛋白质损失率为26.64%，其中以0.9 g/L六偏磷酸钠处理组的损失率最高，为28.71%。随着浸泡液浓度的增加，其处理的鱿鱼块蛋白质损失率也增加，且损失率随浸泡时间的增加而增加。0.5 g/L六偏磷酸钠处理组蛋白质损失率由4 h的17.56%升高到8 h的26.22%，最后在浸泡12 h后达到37.53%。用六偏磷酸钠溶液浸泡秘鲁鱿鱼会在一定程度上引起其肌肉蛋白质变性，从而加快了秘鲁鱿鱼的营养流失。

2.3 不同浓度的六偏磷酸钠溶液对秘鲁鱿鱼肌原纤维蛋白含量及Ca2+-ATPase活性的影响

肌原纤维蛋白又叫盐溶性蛋白，包括肌球蛋白、肌动蛋白、原肌球蛋白、肌钙蛋白、辅肌动蛋白等，是一类具有重要生物学功能的蛋白质群。蛋白质的功能特性主要由肌原纤维蛋白决定。不同浓度的六偏磷酸钠溶液处理后的秘鲁鱿鱼，其肌原纤维蛋白质含量呈现下降趋势，如图6。由图6可知，六偏磷酸钠处理组的肌原纤维蛋白含量均较对照组低，且其肌原纤维蛋白含量随着浸泡液浓度和浸泡时间的增加而减少。对照组鱿鱼块经过12 h的浸泡处理，其肌原纤维蛋白含量由最初的76.2 mg/mL下降至60.6 mg/mL，降为原料的79.53%，0.1、0.5、0.9 g/L六偏磷酸钠处理组的肌原纤维蛋白含量经12 h的浸泡处理后分别降为原料的74.93%、71.92%、68.64%。此外，0.1 g/L六偏磷酸钠处理组在浸泡10 h后，其肌原纤维蛋白含量快速降低，而六偏磷酸钠处理组鱿鱼块的肌原纤维蛋白含量则在浸泡6 h后有较为明显的快速下降。本实验说明，去酸剂浸泡会造成秘鲁鱿鱼肌原纤维蛋白含量的下降，对秘鲁鱿鱼营养流失有很大影响。肌原纤维蛋白在低浓度盐溶液中不溶而在高离子强度的溶液中可溶，例如其主要成分肌球蛋白在0.15～0.2 mol/L溶液中不溶，而在0.6 mol/L盐溶液中可溶。浸泡液会造成体系离子强度的升高，鱿鱼块一部分盐溶性蛋白就会在浸泡过程中流失。

图7 不同浓度六偏磷酸钠对秘鲁鱿鱼肌原纤维蛋白Ca2+-ATPase活性的影响Fig.7 Effect of different concentrations of sodium hexametaphosphate on the activity of Ca2+-ATPase of D.gigas

肌原纤维蛋白质Ca2+-ATPase活性能够很好的反应冻藏过程中蛋白质的变性情况，通常被用作评价鱼肉蛋白质变性的指标[15]。秘鲁鱿鱼经不同浓度的六偏磷酸钠溶液处理，其肌原纤维蛋白Ca2+-ATPase活性变化情况如图7。秘鲁鱿鱼肌原纤维蛋白Ca2+-ATPase活性在经六偏磷酸钠溶液和蒸馏水处理过程中呈现下降趋势，六偏磷酸钠处理组的Ca2+-ATPase活性低于对照组Ca2+-ATPase活性。由图7可见，浸泡液浓度越高，秘鲁鱿鱼肌原纤维蛋白Ca2+-ATPase活性越低。不同浓度六偏磷酸钠溶液处理后肌原纤维蛋白Ca2+-ATPase活性的降低速率不同，0.9 g/L六偏磷酸钠处理组在浸泡4 h后其Ca2+-ATPase活性快速下降，0.1 g/L和0.3 g/L六偏磷酸钠处理组在浸泡6 h后的肌原纤维蛋白Ca2+-ATPase活性降低速率增大，而0.5 g/L和0.7 g/L六偏磷酸钠处理组的肌原纤维蛋白Ca2+-ATPase活性降低速率较稳定。去酸效果最佳的0.5 g/L六偏磷酸钠处理组在浸泡4 h、8 h和12 h后，其Ca2+-ATPase 活性分别下降至 0.285、0.240、0.203 μmolPi/mgprot/min，下降为原料的 78.73%、66.30%、56.08%，不同浸泡时间对秘鲁鱿鱼肌原纤维蛋白Ca2+-ATPase活性的影响很显著。去酸剂浸泡会造成秘鲁鱿鱼肌原纤维蛋白Ca2+-ATPase活性下降，说明去酸剂容易造成肌原纤维蛋白流失和变性，加剧蛋白质聚合的程度，这可能是由于鱿鱼在去酸剂浸泡后，浸泡液造成体系离子强度的升高，使一部分盐溶蛋白流出，导致肌原纤维蛋白含量下降，再者，蛋白质与蛋白质之间相互作用所引起的蛋白质分子重排及肌原纤维蛋白活性部位的巯基发生氧化也可能导致肌球蛋白Ca2+-ATPase活性下降[7]。

3 结论

不同浓度六偏磷酸钠溶液对秘鲁鱿鱼肌肉的质构和生化特性有着不同的影响。随着浸泡时间的延长，秘鲁鱿鱼的硬度、弹性和凝聚性均呈下降趋势，且以0.9 g/L六偏磷酸钠处理组的各项指标值最低，对秘鲁鱿鱼质构的影响最大。弹性随着浸泡浓度和时间的增加下降幅度不大。质构的变化与含水量及肌原纤维蛋白含量等有关。秘鲁鱿鱼总蛋白质和肌原纤维蛋白质含量以及肌原纤维蛋白Ca2+-ATPase活性的实验结果表明，六偏磷酸钠浸泡液浓度和浸泡时间的增加均会加剧蛋白质的流失和变性。因此，秘鲁鱿鱼除酸剂浓度不宜过高。

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