鱼糜漂洗水中回收蛋白质对鲶鱼火腿凝胶特性的影响

樊晓盼 王思雨 郭耀华 马俪珍 张玲

摘 要：采用等电点沉淀法回收鲶鱼漂洗液中的肌浆蛋白，并将其按照不同比例（2%、4%、6%、8%和10%）添加到鲶鱼火腿中，并以未添加改良剂（对照组）、添加玉米淀粉（AG组）和添加谷氨酰胺转氨酶（TG组）的火腿作为对照，研究鲶鱼漂洗液回收蛋白质对鲶鱼火腿凝胶特性、质构特征、色泽和蛋白含量的影响。结果表明：鲶鱼火腿的凝胶强度、咀嚼性、胶着度和硬度均随着回收蛋白质添加量（2%～10%）的增加而先逐渐升高后降低。回收蛋白质的添加轻微降低了鲶鱼火腿的亮度，但能显著增加火腿的蛋白质含量。当回收蛋白质的添加量为6%时，鲶鱼火腿的凝胶强度达到最大值（1 484.00±3.75）g，显著高于对照组、AG组和TG组。此时火腿的嫩度、咀嚼性、胶着度和硬度较对照组分别提高了26%、74%、74%和74%，蛋白质含量较对照组增加了23.08%。

关键词：鱼糜漂洗水；回收蛋白；鲶鱼火腿；凝胶特性

Influence of Proteins Recovered from Rinsing Water of Catfish Surimi on Gel Properties of Catfish Sausage

FAN Xiaopan1， WANG Siyu1， GUO Yaohua1，2， MA Lizhen1，2，*， ZHANG Ling3

（1. National R&D Branch Center For Conventional Freshwater Fish Processing （Tianjin）， Tianjin Engineering and Technology Research Center of Agricultural Products Processing， College of Food Science and Biotechnology， Tianjin Agricultural University，

Tianjin 300384， China； 2.Tianjin Key Laboratory of Aqua-Ecology and Aquaculture， College of Fisheries， Tianjin Agricultural University， Tianjin 300384， China； 3.Key Laboratory of High Value Transformation and Quality Control Technology of Surimi of Enterprise， Tianjin Kuanda Aquatic Food Co. Ltd.， Tianjin 300304， China）

Abstract： The present research evaluated the influence of adding different proportions （2%， 4%， 6%， 8% and 10%） of sarcoplasmic proteins recovered from the rinsing water of catfish surimi by precipitation at the isoelectric point on gel properties， texture characteristics， color parameters and protein content of catfish sausage. For this purpose， samples with no added modifier （control group）， with 5% corn starch （AG group） and with 0.5% glutamine transaminase （TG group） were taken as controls. The results showed that the gel strength， chewiness， gumminess and hardness of catfish sausage first increased and then decreased with increasing addition of the recovered proteins from 2% to 10%. Addition of the proteins resulted in a slight decrease in brightness with a simultaneous significant increase in protein content. When adding 6% of the recovered proteins， the gel strength of catfish ham reached the maximum value of （1 484.00 ± 3.75） g， which was significantly higher than that of the control， AG and TG groups. Moreover， compared to the control group， tenderness， chewiness， gumminess and hardness increased by 26%， 74%， 74% and 74% respectively， and protein content rose by 23.08%.

Key words： rinsing water from surimi production； recovered protein； catfish sausage； gel properties

DOI：10.15922/j.cnki.rlyj.2016.07.003

中图分类号：TS202 文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2016）07-0011-05

引文格式：

樊晓盼， 王思雨， 郭耀华， 等. 鱼糜漂洗水中回收蛋白质对鲶鱼火腿凝胶特性的影响[J]. 肉类研究， 2016， 30（7）： 11-15. DOI：10.15922/j.cnki.rlyj.2016.07.003. http：//rlyj.cbpt.cnki.net

FAN Xiaopan， WANG Siyu， GUO Yaohua， et al. Influence of proteins recovered from rinsing water of catfish surimi on gel properties of catfish sausage[J]. Meat Research， 2016， 30（7）： 11-15. （in Chinese with English abstract） DOI：10.15922/j.cnki.rlyj.2016.07.003. http：//rlyj.cbpt.cnki.net

冷冻鱼糜是重要的水产调理食品（如鱼丸、鱼糕等鱼糜制品）的原料，是由新鲜鱼或解冻鱼经采肉、漂洗、精滤、脱水、擂溃等工序加工制作的产品[1]。在鱼糜生产过程中，漂洗是一道重要的工序，它可以除去鱼肉中的有色物质、腥臭成分（如三甲胺、氨基戊醛（酸）和六氢吡啶等）、脂肪（如脂溶性成分和鱼油）、残余的碎屑、血液及水溶性蛋白质，起到改善产品感官性状，使产品富有弹性，降低脂肪氧化等作用。但是，流失到漂洗水中的核心物质主要是一些水溶性蛋白质，含量高达0.9%～2.8%，占全部鱼肉蛋白质的30%～40%[2-3]。这些废水大多时候是未经处理就直接排放，不仅浪费了鱼糜漂洗水中大量可回收利用的蛋白资源，而且对周边及近海环境造成环镜污染和生态威胁，造成水体中生物需氧量增加[4-5]。因此，如果能将漂洗水中的部分蛋白质回收利用，不仅可以提高企业经济效益，还能保护环境，变废为宝，资源循环利用，实现经济可持续发展的新模式。

目前研究的重点是关于漂洗水中蛋白质的回收技术，主要有等电点沉淀法、电阻加热法、絮凝法[6-9]以及膜分离法[10]等。但回收后的蛋白质如何综合利用，研究报道较少，而且研究结论尚未达成一致。Cardoso等[11]研究发现肌浆蛋白中含有一定量的谷氨酰胺转氨酶（glutamine transaminase，TG），TG酶是一种催化酰基转移反应的转移酶，能够催化谷氨酸残基γ-羧基酰胺基与赖氨酸残基ε-氨基发生交联作用，在分子内或分子间产生ε-（γ-Glu）Lys的架桥黏结作用，形成交叉结合的蛋白质结构，从而提高鱼糜制品的质构特性。Jafarpour等[12]研究发现在金线鱼中添加鲤鱼的肌浆蛋白后，其凝胶强度得到改善。Kim等[13]研究发现岩鱼的肌浆蛋白能够显著提高肌原纤维蛋白的凝胶特性。但Huang等[14]在虱目鱼中添加其自身的肌浆蛋白后，肌原纤维蛋白的凝胶性能却大大弱化。本实验室前期对于从鲶鱼碎肉的漂洗水中提取的肌浆蛋白做了基本性质的研究，包括吸水性和吸油性以及对鱼糜凝胶性质的初步研究[15-17]。

本研究采用等电点沉淀法对鲶鱼碎肉漂洗液中的肌浆蛋白进行回收，再将其按照不同比例添加到鲶鱼火腿的加工制作中，通过评价其凝胶特性、色泽以及蛋白含量，进而了解从鲶鱼鱼糜漂洗水中提取的肌浆蛋白对鲶鱼火腿凝胶特性的影响，确定出最佳回收蛋白质的添加量，为漂洗水副产物的高附加值综合利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

革胡子鲶鱼（Clarias gariepinus）、食盐、白砂糖、白胡椒粉、丁香粉、桂皮粉、味精、玉米淀粉 天津市红旗农贸市场。

复合磷酸盐、亚硝酸钠、抗坏血酸钠、TG酶 天津

科源食品添加剂有限公司；碳酸钠、醋酸 国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

FA2004精密电子天平 上海精科仪器公司；CM-5色差仪 日本Konica Minolta公司；TA-XT plus物性

测定仪 英国Stable Micro System公司；UDK142凯氏定

氮仪 意大利Velp公司；移液枪 德国Eppendorf公司。

1.3 方法

1.3.1 肌浆蛋白的回收

将鲜活革胡子鲶鱼（Clarias gariepinus）（平均每条体质量（1 250±25） g，体长（30±2） cm）放入4 ℃冰水中10 min，将其致晕后立即宰杀、采肉，用绞肉机绞碎，按照鱼肉、冰水质量比1∶3的比例进行第1次漂洗，慢速搅拌5 min，静置5 min，用4 层纱布过滤得到的滤液作为漂洗水，用于回收蛋白质。过滤得到的鱼肉再按照鱼肉、盐水（质量浓度0.15 g/100 mL）质量比1∶3的比例进行第2次漂洗，过滤后得到鱼肉，用于鲶鱼火腿加工的原料，第2次滤液弃掉。

收集第1次过滤后的漂洗水，用1 mol/L醋酸将其pH值调至3.0，然后用0.1 mol/L Na2CO3将其pH值调至7.0，静置2 h。在漂洗水从pH 3.0调至pH 7.0的过程中，可以看到大量的肌浆蛋白开始析出、沉降。倒掉上清液，下层沉淀在4 ℃、1 000×g条件下离心20 min，再次弃掉上清液，即可得到回收肌浆蛋白（含水量为21.07%）。

1.3.2 实验方案设计

1.3.2.1 鲶鱼火腿加工工艺流程

漂洗后的鱼碎肉→腌制→擂溃（添加辅料）→装模成型→煮制→冷却→脱模→成品

1.3.2.2 鲶鱼火腿的配方及分组设计

实验设计8 组：AG组：在基本配方的基础上添加5%淀粉；TG组：在基本配方的基础上添加0.5%TG酶；0%～10%组：在基本配方的基础上分别添加0%、2%、4%、6%、8%、10%回收蛋白质。具体分组情况见表1所示。将8 组样品（每组300 g）装入内置食品包装袋的不锈钢模具中，90 ℃煮制30 min后迅速冷却，4 ℃条件下冷藏贮存12 h以上进行测定分析。

1.3.3 指标测定

1.3.3.1 色差的测定

制备均匀样品，平铺在色差平皿上，要求表面平整，将色差仪进行白板校正后检测其亮度L*。

1.3.3.2 剪切力的测定

采用李沛然等[18]的方法将待测样品（2 cm×1 cm×1 cm）置于测定平台上，室温下利用物性分析仪进行测量。测定参数：测试前速率为2 mm/s，测试速率为1 mm/s；测试后速率为1 mm/s；负载类型：auto-5 g；测定距离：10 mm；探头类型：HDP/BSW；数据收集率：200 pps；环境温度：室温（20±2） ℃。

1.3.3.3 凝胶强度的测定

采用李鹏等[15]的方法。将待测样品（2 cm×

2 cm×2 cm）置于测定平台上，室温下利用物性分析仪进行测量。测定参数：测试前速率为2 mm/s，测试速率为1 mm/s；测试后速率为 1 mm/s；负载类型：auto-15 g；下压距离为15 mm；探头类型：P/0.5；数据收集率：200 pps；环境温度：室温（20±2）℃。

1.3.3.4 质地剖面分析（texture profile analysis，TPA）测定

采用李鹏等[15]的方法。将待测样品（1.5 cm×

1.5 cm×1.5 cm）置于测定平台上，室温下利用物性分析仪进行测量。以TPA测定凝胶样品的硬度、咀嚼性、胶着度和弹性等。测定参数：测试前速率为2 mm/s，测试速率为1 mm/s；测试后速率为1 mm/s；负载类型：auto-5 g；下压距离为样品高度的50%；探头类型：P/36R；数据收集率：200 pps；环境温度：室温（20±2） ℃。

1.3.3.5 蛋白含量的测定

按照GB 5009.5—2010《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》[19]。

1.4 数据处理

实验重复进行2 次。数据采用Statistix 8.1软件包中Linear Models程序进行，差异显著性（P<0.05）分析使用Tukey HSD程序。绘图软件采用Sigma Plot 10.0进行。

2 结果与分析

2.1 不同添加量的回收蛋白质对鲶鱼火腿剪切力的影响

一般用剪切力值来反映产品的嫩度，剪切力值越小，产品嫩度越高[20-21]。由图1可知，随着回收蛋白质添加量的增加，剪切力呈先下降后上升的趋势，说明在一定添加范围内，回收蛋白质能够提高鲶鱼火腿的嫩度，但是添加量过高反而会降低其嫩度。当添加量为4%时，剪切力值最低，为（332.21±2.48） g，与AG组（添加淀粉）和TG组（添加谷氨酰胺转氨酶）无显著差异

（P>0.05）。从本实验来看，8 组鲶鱼火腿的剪切力值均不高，最高亦小于500 g，这是因为鱼肉的肌纤维较细，嫩度较好[22]。

小写字母不同，表示差异显著（P<0.05）。下同。

2.2 不同添加量的回收蛋白质对鲶鱼火腿凝胶强度的影响

有研究表明，回收蛋白质中含有TG酶，可以促进蛋白质之间的交联，从而提高鱼糜制品的凝胶强度[12，23]。图2显示了回收蛋白质的添加量对鲶鱼火腿凝胶强度的影响。

由图2可知，随着回收蛋白质添加量的增加，鲶鱼火腿的凝胶强度不断增强，当添加量为6%时达到最高（1 484.00±3.75） g，显著高于AG组（添加淀粉，

P<0.05），而与TG组（添加谷氨酰胺转氨酶）无显著差异（P>0.05），说明添加6%的回收蛋白质可以达到与TG酶类似的作用。但当添加量为8%时，凝胶强度显著降低（P<0.05）。本研究结果与张宗恩等[24]的研究报道一致，其将鲢鱼漂洗水中蛋白质回收并回添到鱼糜制品中，发现当添加量为5%时凝胶强度增加，当添加10%后却显著降低。这表明回收蛋白质能够提高鱼糜制品的凝胶强度，但添加量有限制，以6%为佳。分析其原因可能是回收蛋白质中含有一定比例的水分（21.07%），增加添加量会导致水分含量增加，从而影响火腿制品的凝胶性[25]。

2.3 不同添加量的回收蛋白质对鲶鱼火腿质构特性的影响

由图3可知，较对照组相比，回收蛋白质的添加显著增加了鲶鱼火腿的咀嚼性、硬度和胶着度，但对回复性影响不显著（P>0.05）。随着回收蛋白质添加量的增加，咀嚼性、硬度和胶着度均呈先增加后降低的变化趋势，这一趋势与凝胶特性的变化趋势一致。当回收蛋白质添加量为4%或6%时，鲶鱼火腿的咀嚼性、硬度、回复性和胶着度达到最高值（P<0.05），其数值显著高于AG组样品，但低于TG组。当回收蛋白质添加量增加到8%时，火腿的咀嚼性、硬度和胶着度开始显著降低（P<0.05）。回收蛋白质中可能含有一定比例的TG酶，它起到提高鱼糜制品凝胶强度的作用[26]，但关于回收蛋白质中的TG酶活性、含量及性质还有待于进一步的深入研究。

2.4 不同添加量的回收蛋白质对鲶鱼火腿色泽和蛋白含量的影响

由表2可知，8 组产品的亮度L*均趋于一定范围（70.27～75.00），没有明显的变化，这是因为等电点沉淀法仅仅可以回收漂洗液中的蛋白质，而色素类物质仍留在漂洗水中未被回收[27]。所以添加回收蛋白质并不会影响到鱼糜制品的色泽和亮度。

由图4可知，随着回收蛋白质添加量的增加，鲶鱼火腿的蛋白质含量不断增加，尤其是添加6%回收蛋白质时，鱼糜制品中的蛋白质含量显著增加，相比添加0%组提高了23.08%。这表明将漂洗水中的蛋白质按照一定比例（6%）回添到鱼糜制品加工中，不仅提高了产品的凝胶特性，同时显著提高了产品的蛋白含量，从而实现绿色循环经济的发展，提高企业的经济效益[28]。

3 讨 论

鱼糜漂洗时通常采用清水进行漂洗[29]，先用清水漂洗后，再用0.15%的食盐水进行第2次漂洗，盐水漂洗可以防止鱼肉漂洗过程中钙离子的溶出，从而保持钙离子的浓度，由于钙离子是一种转谷氨酰胺酶活化剂[30]，能够激活转谷氨酰胺酶，催化肽链中谷氨酰胺残基的

γ-甲酰胺基与其他氨基酸残基的反应，促进蛋白质形成交联，从而提高鱼糜的凝胶性能。将鲶鱼漂洗液中的肌浆蛋白进行回收之后，再按照不同比例回添到鲶鱼火腿的加工中，可明显改善其凝胶特性。但添加量存在一个最适范围，在回收蛋白质添加量为6%时，鲶鱼火腿的嫩度、凝胶强度、硬度、咀嚼性和胶着度均得到显著改善，且产品中蛋白含量提高23.08%。

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