鲣鱼加热过程中的理化特性及组胺含量变化研究

童晓倩，郑晗笑，王　婷，谢　超（浙江省海产品健康危害因素关键技术研究重点实验室，浙江海洋学院食品与医药学院，浙江舟山　316022）

鲣鱼加热过程中的理化特性及组胺含量变化研究

童晓倩，郑晗笑，王婷，谢超
（浙江省海产品健康危害因素关键技术研究重点实验室，浙江海洋学院食品与医药学院，浙江舟山316022）

以冻藏鲣鱼为原料，采用液相色谱-紫外检测器法、质构法等方法研究了鲣鱼在加热过程中鱼肉的物理形态、质构特性、蛋白成分以及酸度等随中心温度变化的情况。结果表明，随着鱼体中心温度不断升高，鲣鱼的长度先快后慢的发生了收缩，80℃时收缩率达24.56%；宽度先膨胀后收缩，80℃时膨胀率达到12.15%，厚度则一直膨胀，80℃时膨胀率达22.17%；在鲣鱼硬度和咀嚼性变化趋势大致，相同先增加后降低。弹性则一直降低，内聚性波动很大，但总体上升。四者在70℃鱿鱼凝胶裂变现象都出现一个明显的转折点；蛋白成分变化较大，其中盐溶性蛋白、碱不溶性蛋白、水溶性蛋白逐渐减少，水溶性蛋白在60℃时已无检出，碱溶性蛋白和非蛋白氮随温度升高而逐渐增加；鲣鱼肉的pH值随加热不断升高，酸度下降。比较鲣鱼肉加热前后组胺含量变化，结果表明鲣鱼中组胺在热处理后略有增加，组胺含量主要由原料决定，原料组胺含量越高，加热后组胺含量越高，增加越明显。该研究旨在为鲣鱼的加工和利用提供一定的理论基础。

鲣鱼；加热处理；理化特性；组胺

鲣鱼Katsuwonus pelamis，俗称炸弹鱼［1］，生长繁殖快、种群修复能力强［2］。具不完全统计2002年鲣鱼的全球捕获量约200×104t，2007年达到250×104t，是一种重要的经济鱼类，产量占金枪鱼渔业的40%之多。鲣鱼肉是一种红色，高蛋白低脂肪的肉类，营养价值高［3-4］，可鲜食，也可加工成罐装食品销售。目前，国内外对鲣鱼的研究已涉及到各个方面，包括保鲜，储藏，加工，新食品的开发，海洋药物的提取，下脚料的精深利用等。如高萌等［5］研究了流化冰保鲜技术，减慢其品质裂变速率，延长鲣鱼货架期。王求娟等［6］通过考察温度、时间、加工技术、加工设备等方面因素对鲣鱼品质的影响，确定其储藏和加工质量控制关键。全晶晶等［7］还研究了加工温度对鲣鱼挥发性成分的影响，表明鲣鱼在不同温度下有着不同的特征风味，但经150℃加热后，鲣鱼失去使用价值。孙静等［1］利用双酶水解鲣鱼下脚料，为制备鱼蛋白有机液肥及微生物培养基奠定基础。王学昉等［8］还对鲣鱼做了生物学研究。

由于鲣鱼鲜食受原料，储藏，环境等方面影响较大，故鲣鱼罐头食品［9-10］是另一种成熟的加工方式，由于其独特的风味，深受消费者欢迎。热处理是鲣鱼罐头食品加工过程中非常重要的工艺环节，该环节对鲣鱼的pH、水分、质构、风味、营养都有着较大的影响。热处理不当，会造成组胺类物质的生成［11］，降低产品质量，甚至丧失原有的经济价值。

本文以冻藏鲣鱼为研究对象，通过研究鲣鱼的理化特性随温度的变化情况，并测定热处理后鲣鱼肉组胺含量的变化，旨在为日后鲣鱼产品生产加工提供一定的理论基础和技术依据。

1　材料与方法

1.1实验材料

鲣鱼：购买于舟山市越洋食品有限公司，冰浴保温运送至实验室后，冻藏于于-18℃冰箱备用。

1.2实验试剂

SDS-聚丙烯酰胺、N，N'-亚甲基双丙烯酰胺、TRIS-HCl、TEMED、SDS：国药集团化学试剂有限公司；蒸馏水为去离子水；实验所用试剂除特殊说明外均为分析纯。

1.3实验仪器

JJ-2小型高速组织捣碎机：上海安亭科学仪器厂；

奥豪斯CP214-JY19精密电子天平：奥豪斯仪器（上海）有限公司；

PB-10酸度计：上海仪电分析仪器有限公司；

FJ200-S数显高数匀质机：上海标模仪器有限公司；

12207型数字温度计：上海仪电分析仪器有限公司；

200×0.01mm游标卡尺。

1.4实验方法

1.4.1原料预处理采用温盐水解冻方法，将鲣鱼解冻，而后去除鲣鱼内脏和鱼鳞，洗净。将其切成长3 cm×3 cm×0.5 cm左右的长方体小块，称重后装入PE真空包装中，热塑封口。放置4°C冰箱中24 h，备用。1.4.2样品热处理将样品取出，迅速将温度计探针插于样品的几何中心，随即将鱼块放入蒸煮锅中，加热至指定温度。

1.4.3样品尺寸测定在自然状态下，分别测定鱼块并记录加热前后鱼块的长、宽及厚度。

1.4.4失重率的测定分别将加热前后的样品称重，计算失重率。

失重率（%）=［（加热前的重量-加热后的重量）/加热前的重量］×100。

1.4.5质构特性的测定用TMS-PRO质构仪分别测定样品在热处理前后的硬度、弹性、内聚性、咀嚼性。

1.4.6蛋白质组分测定参照VISESSANGUAN，等［12］方法进行。

1.4.7组胺变化的测定参照国标GB/T 20768-2006方法［13］。

2　结果与讨论

2.1热处理温度对鲣鱼肉外形尺寸的影响

分别比较热处理前后鲣鱼肉的尺寸变化，结果如图1～3。

图1　中心温度对鲣鱼肉长度影响Fig.1　The center temperature effect on length of bonito meat

图2　中心温度对鲣鱼肉宽度影响Fig.2　The center temperature affect bonito meat width

图3　中心温度对鲣鱼肉厚度影响Fig.3　The center temperature effect on thickness of bonito meat

从图1可以明显的看出，随着热处理时间的延长，鲣鱼肉中心温度逐渐升高，肉块的长度呈现持续收缩的状态，当中心温度到达80℃时，鲣鱼肉块长度收缩率达到24%。实验表明，热处理初期，鲣鱼长度收缩迅速，在50℃时，长度收缩速率达到最大，50℃后，长度收缩速率变缓。热处理导致鲣鱼中肌原纤维蛋白质持水力下降，引起肌原纤维在长度上的收缩，从而表现出鲣鱼肉块长度收缩。

图2所示是鲣鱼宽度在热处理时的变化。实验所示，鱼块宽度随热处理进行呈膨胀状态。60℃以前鲣鱼肉持续膨胀达到最大值13%左右，60℃以后，膨胀现象中止，随鲣鱼肉中心温度上升，鱼块宽度出现收缩状态，80℃时，鱼块的膨胀率达到12%左右。其原因在于鱼块肌原纤维受热变性，结构发生改变，引起细胞横向扩张。当膨胀达到一定程度后，由于温度持续升高，组织细胞中汁液流失较多，鱼块宽度略成收缩状态。

实验表明，鲣鱼块的厚度随热处理的继续，一直呈收缩趋势，从图3可以看出，当中心温度达到80℃时，鱼块厚度的收缩率达到20%以上。其原因可能是鱿鱼伴温度的上升，鱼块组织中蛋白中的氢键、疏水键等将被打断［14］。

2.2热处理温度对鱼块失重率的影响

称量鲣鱼肉块在热处理前后质量，得到加热过程中失重率的变化趋势，如图4。

图4　加热过程中鲣鱼失重率的变化图Fig.4　Graph of weight loss rate of skipjack in heat process

由图4可知，随着加热的进行，鲣鱼肉的重量呈持续减少的趋势，热处理初期失重速率较快，后期较慢，最终失重率保持在在20%左右。

2.3热处理温度对鲣鱼肉质构的影响

图5是鲣鱼肉咀嚼性、弹性、内聚性、硬度随中心温度升高的变化。从图上可以看出，鱼肉在加热过程中肉质发生明显的变化。其中咀嚼性随中心温度上升呈先快速上升后变慢最后降低的变化趋势。后期温度继续上升，蛋白质发生热变性。鱼块弹性在热处理过程中呈持续下降趋势，主要原因是蛋白质多肽链发生降解而生成变性溶胶，凝胶强度也由此降低，弹性也随之降低。内聚性呈现出反复升降趋势，总体上呈上升趋势，说明加热处理可使鱼肉的口感变的更好。反复升降这是由于温度升高，水分流失，凝胶化、凝胶裂化［17］、蛋白质熟化，水溶性蛋白流失等多种因素共同引起的。硬度的变化与咀嚼性变化趋势比较一致，仍在于蛋白质热变性表现的结果。

图5中四条曲线在70℃时都出现一个明显的拐点，70℃以后，硬度、弹性、内聚性和咀嚼性都呈下降趋势。主要原因是肉的质构主要和肌原纤维蛋白和胶原蛋白有关，肌原纤维受热失水变硬，胶原蛋白则变成松散的弹性聚合物。当温度高于70℃时，胶原蛋白的变化占据主导地位，胶原蛋白属水溶性蛋白，温度升高，溶解性增强，不断从鱼肉中流失。鱼肉表现出肉质松散，质构粗糙的感觉，也就导致咀嚼性、弹性、内聚性、硬度不断下降的结果。为了保证鲣鱼产品的品质，在蒸煮加热的工艺操作时，应缓慢通过30～40℃温度带，促进胶凝化，同时迅速通过50～70℃温度带，减少胶凝裂化的发生。并将蒸煮温度终点控制在70℃以下。

图5　鲣鱼鱼肉质构随温度的变化图Fig.5　Graph of texture changes of skipjack meat with temperature

2.4热处理温度对鲣鱼肉蛋白质组分含量的影响

参照VISESSANGUAN等方法对不同温度下鲣鱼肉蛋白质组分进行测定分析，结果见表1。

表1　不同中心温度下鲣鱼肉蛋白质各组分的含量（g/100g湿肉）Tab.1　Protein content of skipjack meat at different central temperature

从表1得出，随着中心温度的上升，水溶性蛋白、盐溶性蛋白、碱不溶性蛋白都呈减少的趋势，尤其是水溶性蛋白，在中心温度达60℃时，已减少到零，80℃时盐溶性蛋白的含量降至为加热前的23%左右。而非蛋白氮和碱溶性蛋白有所增加。碱溶性蛋白由最初的10.66 g增至18.79 g，增加了72%。非蛋白氮含量也增加了21.8%。

2.5热处理温度对鲣鱼酸度的影响

图6　鲣鱼鱼肉pH值随温度的变化图Fig.6　Graph of pH value changes of skipjack meat with temperature

图6为蒸煮过程中，鱼肉的pH值随中心温度变化的曲线。

从图6可以看出，鱼块pH值随中心温度的升高而增大，当中心温度小于60℃时，pH值升高趋势较大，超过60℃时，pH值变化很缓慢。

2.6热处理温度对鲣鱼组胺的影响

图7　蒸煮前后鱼肉中组胺变化比较图Fig.7　Comparison graph of histamine content in fish meat before and after cooking

检测鲣鱼肉在热处理前后组胺含量，结果如图7所示。图8所示鲣鱼体表温度和中心温度随加热时间变化。

鲣鱼肉在蒸煮加热过程中体表温度迅速上升，中心温度上升比较缓慢。体表温度到达100℃时，所用时间不足50 min，而鱼块内部经过80 min加热后，温度还不到50℃。图8所示，蒸煮后鲣鱼肉中组胺略有增加，增加比例不高。这是由于，组胺是鱼肉中天然组分组氨酸通过其中存在的微生物所产生的组胺脱羧酶的脱羧作用而生成的［19-20］。在加热过程中，鲣鱼块表面的组胺脱羧酶在高温的作用下失去活性。据研究所知，组胺脱羧酶的最适催化温度为56℃，在30～65℃之间都有较好的活性。鱼块内部由于温度上升的比较缓慢，在脱羧酶活跃温度区间停留时间较长，在加热过程中脱羧酶发生脱羧反应，产生少量组胺，故蒸煮后组胺含量比蒸煮前稍有增加。

图8　鱼体表面温度和中心温度随加热时间的变化图Fig.8　Graph of fish center and surface temperature with heating time change

3　结论

冻藏鲣鱼在热处理过程中，随着鱼体中心温度不断升高，鲣鱼肉的长度以先快后慢速率地发生收缩；鲣鱼肉弹性则一直降低，硬度和咀嚼性先增后减，70℃时达到峰值，随着温度继续升高，硬度明显下降，咀嚼性也明显降低。由于在加热过程中肌浆蛋白不断分解成多肽、氨基酸等小分子物质，导致碱溶性蛋白和非蛋白氮逐渐增加；随着温度升高鲣鱼肉内蛋白质不断变性，酸性基团逐渐减少，pH上升，鲣鱼肉的酸度不断增加。该结果将为鲣鱼精深加工提供一定理论基础。

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Study of Heat Treatment Process on Frozen Katsuwonus Pelamis Quality Characteristics Changes and Histamine Content

TONG Xiao-qian，ZHENG Han-xiao，WANG Ting，et al
（Zhejiang Provincial Key Laboratory of Health Risk Factors for Seafood，College of Food and Medicine，Zhejiang Ocean University，Zhoushan316022，China）

Researched the fish size，texture characteristics，nutritional quality and acidity and so on with liquid Chromatography-UV detector，texture detection and other methods during heat treatment process of skipjack tuna.The results showed that：with the central temperature rising，the length of skipjack shortened first quickly and then slowly，up to 24.62%at 80℃；the width expanded first and then shrank，the expansion rate is 12.27%at 80℃；the thickness expanded all the time，at 80℃is 22.03%；cooking loss are increasing；variation tendency of hardness and chewiness were roughly same，the elasticity has been reduced，cohesion fluctuated greatly，but overall increased，the salt-soluble proteins，alkali-insoluble protein，water-soluble protein decreased gradually，and no water-soluble protein was detected at 60℃，alkali-soluble protein and non-proteinnitrogen increased gradually；acidity of skipjack meat was increasing.Meanwhile，histamine content of skipjack during heat treat was studied.The results indicated that the content of histamine increased after heating，and the higher the histamine content of starting material，the more significant increase after cooking，The study results provides a theoretical basis for deep processing of skipjack tuna.

Katsuwonus pelamis；steaming temperature；quality characteristics；histamine

TS254.4

A

1008-830X（2015）04-0330-05

2015-02-20

浙江省重大科技项目（2013C02023-2）；舟山市科技计划项目（2014C41002，2014C41010）；浙江省自然科学基金项目（LY13C200006）

童晓倩（1995-），浙江义乌人，研究方向：食品科学与工程，E-mail：2532254882@qq.com

谢超（1975-），男，副教授，E-mail：xc750205@163.com