蒙古红鲌腌制过程中肌肉与盐卤成分的变化

李慧兰，杨杰静，王希搏，刘友明，*，熊善柏，赵思明

（1.华中农业大学食品科技学院，湖北武汉430070；2.国家大宗淡水鱼加工技术研发中心，湖北武汉430070）

蒙古红鲌腌制过程中肌肉与盐卤成分的变化

李慧兰1，2，杨杰静1，2，王希搏1，2，刘友明1，2，*，熊善柏1，2，赵思明1，2

（1.华中农业大学食品科技学院，湖北武汉430070；2.国家大宗淡水鱼加工技术研发中心，湖北武汉430070）

以蒙古红鲌为材料，研究了腌制工艺及其对蒙古红鲌肌肉蛋白质和组织结构的影响。结果表明：随着氯化钠溶液浓度的升高，可溶性蛋白的渗出量及氯化钠的渗入量均增加，而氨基态氮的渗出量则减少；随着腌制温度的升高，肌肉中可溶性蛋白、氨基态氮的渗出量及氯化钠的渗入量均增加；鱼肉中氯化钠含量的变化符合Arrhenius方程动力学模型，该模型可准确预测腌鱼制品最终食盐含量；腌制后鱼肌肉蛋白质二级结构中部分α-螺旋和β-折叠打开，转变为无规卷曲和β-转角，肌肉的横截面肌纤维束发生轻微的膨胀，排列更加紧密。

蒙古红鲌；腌制；蛋白质；微观结构

蒙古红鲌（Erythrocultermongolicus）俗称红梢子，红尾鱼，隶属鲤科、鳊亚科、红鲌属[1]，蒙古红鲌含有丰富的蛋白质、氨基酸、不饱和脂肪酸，是一种高蛋白低脂肪的鱼类[2]。该鱼肉细嫩，味道鲜美，是湖北省梁子湖地区的特色鱼类。风干蒙古红鲌是家庭、宴席、野炊和馈赠之佳品。

腌制是风干蒙古红鲌加工的重要工序，腌制过程中涉及到三类物质的迁移即鱼肉中的水分流出，盐从溶液进入鱼肌肉中，肌肉组织中的少量可溶性物质渗出进入高渗溶液[3-4]。鱼在腌制过程中组织结构发生改变，对物质的传递会造成一定的影响，同时也会影响腌制品的质构和感官。以蒙古红鲌为原料，主要研究了腌制浓度、腌制温度、腌制时间对腌制过程的影响以及腌制对其肌肉蛋白质和组织结构的影响，建立氯化钠扩散动力学模型，为蒙古红鲌的加工生产提供参考。

1材料与方法

1.1 材料

1.1.1 蒙古红鲌

由湖北省鄂州市梁子湖绿色水产品开发贸易中心提供。

1.1.2 主要试剂

考马斯亮蓝G-250，AR（Sanland Chemical Co. LTD）；氯化钠，硝酸银，铬酸钾，茚三酮，苏木素，伊红，戊二醛，俄酸，乙醇均为国产分析醇。

1.1.3 主要仪器

722S型可见分光光度计：上海精密科学仪器有限公司；LEICA DME型显微成像系统：上海徕卡显微系统有限公司；LeicaUC6/FC6超薄切片机：德国Leica仪器有限公司；Nexus型FT-Raman光谱仪：美国热电尼高力公司。

1.2 方法

1.2.1 样品制作方法

蒙古红鲌背部开膛去内脏，清洗干净。放入与腌制温度相同的环境中预热/冷到所需温度，按1：2（W/ V）的比例，一组置于浓度为10%、8%、6%的盐水中于15℃的培养箱中腌制5 h，另一组蒙古红鲌则置于浓度为8%的盐水中分别于温度20、15、10℃的培养箱中腌制5 h，每隔1 h分别取样测定鱼肉中氯化钠含量和盐卤中氨基态氮及可溶性蛋白含量。

1.2.2 理化成分检测

水分含量测定采用105℃常压烘干法，氯化钠含量测定为硝酸银滴定法，可溶性蛋白质含量测定为考马斯亮兰G-250比色法，氨基态氮含量测定为水合茚三酮比色法[5]。

1.2.3 微观结构的测定

对新鲜蒙古红鲌及腌制2 h的蒙古红鲌做HE染色切片，然后在放大40倍的显微镜下观察其组织切片，使用相差显微镜拍照观察其变化。具体方法参考文献[6]。

1.2.4 蛋白质二级结构的测定

采用FT-Raman光谱技术分析鱼肉蛋白的拉曼光谱变化，光源为氩离子激光器，激光能量是290mW，扫描次数为800，信号平均3次。用PeakFitv4.12软件对酰胺I带1 600 cm-1～1 700 cm-1波段的图谱进行分析。先校正基线，然后用Gaussian去卷积，再由二阶导数拟合，多次拟合使残差最小，根据峰面积计算各二级结构的比率，根据参考文献对各峰进行指认。

1.2.5 试验数据处理

采用SAS8.1和Excel软件进行数据处理[7]。

2结果与分析

2.1 盐水浓度对鱼肉中盐含量及盐卤中可溶蛋白、氨基态氮含量的影响

图1、图2和图3是不同盐水浓度下鱼肉中盐含量，盐卤中可溶蛋白、氨基态氮含量的变化。

图1 腌制液浓度对蒙古红鲌肌肉中氯化钠含量的影响Fig.1 Effectsof brine concentrationson salt contentsof E.mongolicus muscle

图2 腌制液浓度对盐卤中可溶性蛋白含量的影响Fig.2 Effectsof brine concentrationson contentsof solubleprotein in brine

图3 腌制液浓度对盐卤中氨基态氮含量的影响Fig.3 Effectsof brine concentrationson contentsof am ino nitrogen in brine

从图中可知，鱼肉中的氯化钠含量、盐卤中的可溶性蛋白含量、氨基态氮含量均随腌制过程的进行呈增加趋势，而盐卤中的氨基态氮含量在腌制液浓度为6%时最高，这可能是由于盐卤中氨基态氮主要是鱼肉中蛋白质降解的游离氨基酸所致，较高的盐水浓度抑制了蛋白酶对蛋白质的水解。

表1为腌制液浓度对鱼肉中氯化钠含量、盐卤中的可溶性蛋白、氨基态氮含量影响的方差分析。

表1 腌制液浓度对鱼肉中氯化钠及盐卤中可溶性蛋白和氨基态氮影响的方差分析（F/p）Table1 Effectof brine concentrationson salt contentsofm uscle and contentsof soluble protein，am ino nitrogen of brine

由表1可知，腌制液浓度对鱼肉中的氯化钠含量及盐卤中可溶性蛋白含量有极显著影响（p＜0.01），对盐卤中氨基态氮含量的影响与对可溶性蛋白蛋白含量影响的趋势相似，即腌制液浓度对可溶性蛋白含量的影响同样是集中在腌制的前期阶段。

2.2 腌制温度对鱼肉中盐含量及盐卤中可溶蛋白和氨基态氮含量的影响

图4、图5、图6为腌制温度对鱼肉中盐含量及盐卤中可溶蛋白和氨基态氮含量的影响。

图4 腌制温度对蒙古红鲌肌肉中氯化钠含量的影响Fig.4 Effectsof brining temperatureson salt contentsof E.mongolicus m uscle

图5 腌制温度对盐卤中可溶性蛋白含量的影响Fig.5 Effectsof brining tem peratureson contentsof soluble protein in brine

图6 腌制温度对盐卤中腌氨基态氮含量的影响Fig.6 Effectsof brining temperatureson contentsof am ino nitrogen in brine

由图知，鱼肉中的氯化钠含量、盐卤中的可溶性蛋白含量、氨基态氮含量均随腌制过程的进行呈增加趋势，在同一腌制时间内均随温度升高呈现增加趋势。可以推断，腌制温度越高，氯化钠更易渗入鱼肉内部，同时鱼肉中的可溶性蛋白、游离氨基酸也更容易分散到盐卤中去。有关学者研究发现温度对食盐等物质的扩散速度常数呈显著影响，温度越高，扩散速度常数越大[8-9]，这也证实了本文中鱼肉中的氯化钠含量、盐卤中的可溶性蛋白含量、氨基态氮含量随温度的增加而增加。

表2为腌制温度对鱼肉中氯化钠及盐卤中可溶性蛋白和氨基态氮影响的方差分析。

表2 腌制温度对鱼肉中氯化钠及盐卤中可溶性蛋白和氨基态氮影响的方差分析（F/p）Table2 Effectof brining temperatureson salt contentofmuscle and contentsof soluble protein,am ino nitrogen of brine

从表2中可以看出腌制温度对盐卤中的可溶性蛋白含量有极显著影响（p＜0.01），对盐卤中的氨基态氮含量及鱼肉中的氯化钠含量有极显著影响（p＜0.01）或者显著影响（p＜0.05）。

2.3 腌制动力学模型及最佳腌制工艺的确定

采用SAS软件中的NLIN程序对腌制过程的部分数据进行非线性回归分析，以腌制液浓度、腌制温度和腌制时间为参数，建立鱼肉中氯化钠含量的动力学模型：

式中：C0为腌制液中氯化钠的起始浓度，%；t为腌渍时，h；T为腌渍温度，K。

由上述表达式可知，腌制过程氯化钠含量的变化与温度的关系符合Arrhenius方程[K=A×exp（-E/RT）]，上式中的指数函数中的常数项为负说明盐分的扩散活化能为正值，即在扩散过程中需要消耗能量。上述拟合方程的p＜0.001，说明方程的拟合度高，上述模型可以很好地模拟腌制过程中氯化钠的变化趋势，可从理论上指导腌鱼制品的加工生产。

假设干燥后鱼体水分含量≤45%、食盐含量≤4%为目标产品标准，干燥前初始水分为75%，根据这些条件可以推算出腌制完成的未干燥鱼肉的食盐含量在1.5%左右。如当腌制温度为10℃，腌制浓度为8%时，所需腌制时间为3 h即可达到产品标准。

2.4 腌制过程中蒙古红鲌肌肉蛋白质二级结构的变化

腌制过程中蒙古红鲌肌肉蛋白质二级结构的变化见表3。

表3 腌制对蒙古红鲌肌肉蛋白质二级结构的影响Table3 Effectsof brineon secondary structureof E.m ongolicus muscle

由表3可以看出，新鲜鱼肉蛋白二级结构中以α-螺旋和β-转角所占比例最大，经过1.5 h腌制之后，无规卷曲所占比例明显增加，使蛋白质的稳定性降低，β-折叠所占比例明显减少，腌制1.5 h的鱼肉的二级结构以α-螺旋和无规卷曲为主；腌制3.0 h鱼肉蛋白的二级结构的组成与新鲜及腌制1.5 h的鱼肉蛋白相比，β-转角所占比例明显增加，占到35.8%，是整个鱼肉蛋白二级结构的主要部分。此现象说明腌制促使鱼肉蛋白的二级结构之间相互转换，总的趋势为部分α-螺旋和β-折叠打开，转变为无规卷曲和β-转角，α-螺旋的减少和无规卷曲的增加说明蛋白质之间的相互作用引起了蛋白质的变性[10]，该结论与海鳗腌制过程中肌肉蛋白质二级结构的变化相同[8]。

2.5 腌制过程中蒙古红鲌肌肉组织结构的变化

制过程中蒙古红鲌肌肉组织结构的变化见图7。

图7 不同处理蒙古红鲌背部组织染色切片Fig.7 HE staining of theback with different treatment from E. mongolicus

图7中A、B分别为新鲜鱼肉的横切面和纵切面，C、D分别为6%氯化钠溶液腌制2.0 h后鱼肉的横切面和纵切面。其中新鲜鱼肉切片的横切面的肌纤维束切面排布规则而紧密，纵切面肌束与肌束之间紧密排列，略微有少许空隙，如图A中a处。从C可以看出，腌制2.0 h后鱼肉的横切面的肌纤维束发生了略微变形，并呈现更为紧密的排列，同时失去了新鲜鱼肉肌纤维束之间规则的排列和空隙，从肌肉的横切面图像可得出6%氯化钠溶液腌制2.0 h使得肌纤维束发生了轻微膨胀，如图C中b处。其纵切面与新鲜鱼肉的纵切面差异不大。有学者研究表明干腌或高浓度盐水腌制可使鱼肌肉纤维横截面收缩，且干腌比湿腌收缩更严重[11-12]。而本实验则发现了肌纤维束的膨胀，推测肌纤维的组织结构变化可能与腌制液的浓度有关，高浓度腌制液导致肌肉纤维收缩，低浓度导致肌肉纤维膨胀；可能存在某一氯化钠浓度值，大于此浓度腌制肌纤维收缩，反之，小于此浓度则膨胀。有研究表明，随着鱼体肌肉中食盐浓度的增加，肌肉纤维组织收缩，最终导致鱼肉硬度和内聚性逐渐增加，弹性逐渐减少，组织结构变硬[8]。

3结论

盐卤中可溶性蛋白含量和鱼肉中氯化钠含量均随腌制液浓度的升高而升高，而盐卤中氨基态氮含量则降低；盐卤中可溶性蛋白、氨基态氮含量及鱼肉中氯化钠的含量均随腌制温度的升高而升高。根据氯化钠含量的变化，建立了腌制过程中氯化钠扩散的动力学模型CNaCl=5.192 8t（1+0.238C0）exp（-902.6/T），以预测腌制鱼制品最终食盐含量；腌制后鱼肌肉蛋白质二级结构中部分α-螺旋和β-折叠打开，转变为无规卷曲和β-转角，蛋白质结构发生变性，同时肌肉的横截面肌纤维束发生轻微的膨胀，排列更加紧密。

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The Changes of M uscle and Brine Ingredients during Brining of Erythrocultermongolicus

LIHui-lan1，2，YANG Jie-jing1，2，WANGXi-bo1，2，LIUYou-ming1，2，*，XIONGShan-bai1，2，ZHAOSi-ming1，2
（1.College of Food Scienceand Technology，Huazhong AgriculturalUniversity，Wuhan 430070，Hubei，China；2.NationalR&D Branch Center For Conventional Freshwater Fish Processing，Wuhan 430070，Hubei，China）

The optimum parameters of brining and changes of protein and muscle structure of E.mongolicus during briningwere studied.The results showed that soluble protein contents in brine and salt contents in the muscle increasedwith increasing concentrationsofbrinewhile total freeamino acids in brine decreased.Soluble protein，total free amino acids contents in brine and salt contents in the muscle increased with increasing temperature.The sodium chloride contentchange accorded with the Arrheniusequation dynamicmodel，and it could accurately predict the finalsaltcontentof the cured fish.Partofα-helix andβ-sheet in protein secondary structure transformed to random coil andβ-turn after brined.Cross-sectionalmuscle fibers occurred slight expansionand arranged tighterafterbrined.

Erythrocultermongolicus；brining；protein；muscle structure

10.3969/j.issn.1005-6521.2014.011.006

2012-11-13

湖北省研究与开发项目（2009BBB011）；湖北省自然科学基金重点项目（2009CDA113）

李慧兰（1988—），女（汉），硕士研究生，研究方向：水产品加工与贮藏。

*通信作者：刘友明，男，副教授，主要从事淡水产品加工。