鲟鱼鱼糜漂洗工艺优化及其对品质的影响*

唐淑玮 高瑞昌 赵元晖① 曾名湧 冯秋凤 陈依萍

(1.中国海洋大学食品科学与工程学院 青岛 266003；2.江苏大学食品与生物工程学院 镇江 212013)

鱼糜是将鱼宰杀后，经过前处理(去头、皮、内脏)，再经采肉、漂洗、脱水、擂溃等得到的肌原纤维蛋白的浓缩物(Liuet al, 2014)，是生产鱼香肠、鱼丸等制品的原材料。鱼糜制品属于低脂肪、高蛋白的营养健康食品，深受消费者喜爱。近年来，鱼糜产业发展迅速，需求量快速增长，原料鱼供应不足正逐渐成为限制产业发展的重要因素(朱琳等, 2018)。淡水鱼养殖产量高、供应有保障，是鱼糜加工的重要原料来源(宋迁红等, 2014)。淡水鱼作为鱼糜加工原料，不仅可以解决鱼糜加工原料短缺的问题，还能实现低值淡水鱼的高值化利用，因而成为科研工作者研究的热点(吴润锋等, 2014)。

鲟鱼(Acipenser sinensis)是一种经济价值较高的中大型淡水鱼。我国是世界鲟鱼养殖第一大国(许永安等, 2011)，养殖产量已占到世界鲟鱼养殖总产量的85%(周晓华, 2015)。然而，我国的鲟鱼加工水平总体上还处于初级阶段，加工品以鲟鱼籽酱为主，对鲟鱼肉的开发利用程度还较低(陈细华等, 2017； 林连升等,2010)。鲟鱼鱼肉营养丰富，蛋白质含量高，所含的8种必需氨基酸评分均超过WHO推荐的成人氨基酸需求量模式，符合鱼糜加工的营养要求。另外，鲟鱼无肌间刺，可节省鱼糜加工中的粗滤和精滤步骤。而目前以鲟鱼肉为原料制备鱼糜的研究报道还较少。漂洗作为鱼糜加工的重要步骤之一，可在一定程度上去除鱼肉中的腥味、色素和水溶性蛋白质等成分，改善鱼糜的品质(方兵等, 2018)。如吴润锋等(2014)研究发现，漂洗前后四大家鱼鱼糜的品质得到了显著提高，其凝胶强度、折叠柔韧性、持水性能以及白度值显著上升，组织蛋白酶 H几乎被完全漂洗去除。乔翠平等研究(2017)发现，用含有锌离子的漂洗液可以有效改善鲢鱼(Hypophthalmichthys molitrix)鱼糜的凝胶性能。

本研究以鲟鱼鱼肉为原料，通过正交实验优化鱼糜的漂洗工艺，同时，对漂洗前后鱼糜的蛋白质组成及其含量、水分分布状态、凝胶性能等指标进行分析，进而研究漂洗对鲟鱼鱼糜品质的影响，为鲟鱼鱼糜加工提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

实验所用鲟鱼为施氏鲟(Acipenser schrenckii)与西伯利亚鲟(Acipenser baeri)杂交品种，购于山东青岛市城阳区，体重为1500～2000 g，活体运输至实验室。

食盐、山梨醇、三聚磷酸钠均为食品级；KCl、CuSO4、KNaC4H4O6⋅4H2O、NaOH 均为分析纯(国药集团化学试剂有限公司)；三羟甲基氨基甲烷为分析纯(Sigma公司，美国)。

1.2 仪器与设备

TJ12-H型绞肉机(广东恒联食品机械有限公司)；SY-5型斩拌机(广州市善友机械设备有限公司)；CV-600型恒温水浴锅(上海福马实验设备有限公司)；LG10-3A型冷冻离心机(北京医用离心机厂)；FJ-200型高速均质机(上海标本模型厂)；NM2012型核磁共振成像分析仪(上海纽迈电子科技有限公司)；TMS-PRO型质构仪(Food Technology公司，美国)；WSC-S型色差仪(上海圣科仪器设备有限公司)。

1.3 方法

1.3.1 鱼糜制备工艺 原料鱼→前处理(去头、骨、皮、内脏)→清洗→采肉→漂洗→脱水(保证水分含量在 80%以下)→添加抗冻剂，混合(抗冻剂：0.25%三聚磷酸钠、4%山梨醇)→冻藏→半解冻(4℃放置过夜)→擂溃(先空擂2 min，再加2%的盐擂溃2 min)→成型(手工灌肠)→90℃水浴30 min→冰水冷却10 min→鱼糜样品(4℃放置过夜后测定指标)

1.3.2 鱼糜漂洗工艺的优化 以水漂洗次数、盐漂洗次数、盐浓度、漂洗时间为因素，采用4因素3水平L9(34)设计正交实验(表1)，以凝胶强度为检测指标确定最佳漂洗工艺。

1.3.3 蛋白质组成及其含量的测定 粗蛋白含量的测定采用凯氏定氮法。鱼糜蛋白质组成及其含量的测定参考 Sun等(2017)、卢涵(2017)的方法并略作修改。取10 g鱼糜，加入100 ml冰冷的去离子水均质2 min，在4℃条件下搅拌30 min。匀浆液4℃条件下10000 r/min离心15 min，收集上清液。沉淀中加入100 ml Tris-HCl缓冲液(50 mmol/L KCl, 20 mmol/L Tris-HCl, pH 7.0)，均质 2 min，4℃条件下，搅拌30 min，10000 r/min离心15 min，收集上清液。合并2次上清液作为水溶性蛋白溶液。沉淀加入 100 ml Tris-HCl缓冲液(0.6 mol/L KCl, 20 mmol/L Tris-HCl,pH 7.0)，均质2 min，4℃条件下搅拌60 min，10000 r/min离心15 min，上清液为盐溶性蛋白溶液，用双缩脲法(Gornallet al, 1949)测定。

表1 正交实验因素水平Tab.1 Orthogonal experiment design

1.3.4 鱼糜中水分分布状态分析 参照 Zhang等(2013)的方法，测定鱼糜样品T2弛豫时间。测试条件为：质子共振频率为22.6 MHz，测量温度为32℃。采用仪器自带软件进行数据处理，选用CPMG序列，τ-值为100 µs，用指数衰减曲线进行反演，反演结果包括T2弛豫时间对应的峰面积及峰宽度。

1.3.5 鱼糜凝胶强度的测定 将鱼糜样品于室温放置一段时间后，切成高为 2.5 cm的圆柱状，用TMS-PRO质构仪测定其破断力及凹陷距离。测定参数：直径为5 mm的圆柱形探头；触发力为10.0 g；测试速度为60.0 mm/min；下压位移为15.0 mm。

1.3.6 鱼糜持水力的测定 参照 Sánchez-González等(2008)的方法稍作修改。将样品切成5 mm的薄片，将薄片分成8等份，取1.5 g样品，记录质量m1，将其用3层滤纸包裹放入50 ml离心管中，4℃条件下，5000 r/min离心 15 min，迅速取出样品，记录质量m2，按式(1)计算。

1.3.7 鱼糜白度的测定 将样品切成约1 cm厚的薄片，室温下用测色色差仪测定。仪器采用标准白板校正，得到L、a*、b*值，按式(2)计算白度(Whiteness,W) (Zhanget al, 2015)。

式(2)中，L为样品亮度，a*为红绿偏向，b*为黄蓝偏向。

1.3.8 数据分析 使用SPSS 19.0软件对实验数据进行差异显著性分析，采用Origin 2016软件作图。

2 结果与分析

2.1 鱼糜漂洗工艺参数

鲟鱼鱼糜漂洗工艺优化的正交实验结果见表2。根据极差判定各因素影响鱼糜凝胶强度的主次顺序为：C(盐浓度)＞D(漂洗时间)＞B(盐漂洗次数)＞A(水漂洗次数)。盐浓度对鱼糜凝胶强度的影响最大，这与余永名等(2016)的研究结果类似。由直观性分析，实验水平5的凝胶强度最大。将4个因素与每个水平下的平均凝胶强度对比，可得出鱼糜漂洗最优水平组合为 A1B1C3D1，即鱼糜漂洗的最佳工艺为：水漂洗1次，盐漂洗1次，盐浓度为0.25%，漂洗时间为1 min。按此设计进行验证实验，鱼糜凝胶强度为5069.45 g/mm，大于实验组各组数据，证明正交实验结果是最优化的。

2.2 漂洗工艺对鱼糜品质的影响

2.2.1 漂洗对蛋白质含量及其组成的影响 在鱼糜生产过程中，漂洗可除去鱼肉中的部分水溶性蛋白质、脂质、腥味物质、色素以及无机离子等，从而改善鱼糜的品质(杨文鸽等, 2016)。漂洗前鱼糜样品粗蛋白含量为14.74%，而漂洗后的鱼糜样品粗蛋白含量为18.07%，表明漂洗可去除大部分杂质。

表2 鱼糜漂洗工艺优化的正交实验结果Tab.2 Results of orthogonal experiment for surimi rinsing

鱼类肌肉蛋白质按其溶解性可分为水溶性蛋白、盐溶性蛋白和不溶性蛋白，其中，水溶性蛋白主要是肌浆蛋白(Tornberg, 2005)，而盐溶性蛋白则包括肌动蛋白、肌球蛋白等，是形成凝胶的主要蛋白质。由图1可以看出，鱼糜中的水溶性蛋白、不溶性蛋白经漂洗后，比例明显下降，盐溶性蛋白比例则明显升高，这对提高鱼糜的凝胶性能具有重要作用。

2.2.2 漂洗对鱼糜中水分分布状态及持水力的影响

鱼糜中的水分与凝胶强度密切相关(杨文鸽等,2016)。从图2可以看出，鲟鱼鱼糜T2弛豫时间分为4 个区间：T21(0.1～5.0 ms)、T22(6.0～15.0 ms)、T23(20～160 ms)和T24(200 ms以上)，分别表征了鱼糜中不同状态的水。T21和T22为结合水，T23为不易流动水，T24为可以自由迁移的水，即自由水。鱼糜经漂洗后，T2弛豫时间整体向左发生偏移，表明鱼糜中的水分受到的束缚力增加，自由度减小。T23对应的是凝胶网络结构中滞留的不易流动水，是鱼糜凝胶水分中最主要的组成部分。T23横向弛豫时间变短，表明漂洗使得鱼糜的凝胶网状结构更加致密，对水的束缚能力更强。

图1 漂洗前后蛋白质组成的变化Fig.1 Effect of rinsing on protein composition of surimi

图2 漂洗前后横向弛豫时间T2的分布变化Fig.2 Effect of rinsing on transverse relaxation time T2 distribution of surimi

持水力即鱼糜将水保留在凝胶组织中的能力(Chaijanet al, 2006)，与产品的质地、嫩度、弹性、口感等密切相关。从表3可以看出，漂洗后鱼糜的持水力显著高于漂洗前(P＜ 0.01)，说明鱼糜经漂洗后形成了更为致密的网状结构，有效束缚住了凝胶结构中的水分。这一结果与T23横向弛豫时间变短使凝胶结构对水的束缚力增大的结果相一致。

2.2.3 漂洗对鱼糜白度的影响 白度是影响鱼糜制品外观品质以及被消费者接受程度的重要因素。白度是亮度(L值)、红绿度(a*值)和黄蓝度(b*值)的综合体现，与鱼糜凝胶的蛋白结构、是否变性以及所含散色粒子的大小等因素有关(Kanget al, 2007)。从表3可以看出，鱼糜经漂洗后，其白度值显著增加(P＜ 0.01)，这与漂洗去除残留的血、可溶性杂质有关。另外，L值也显著增加，a*值和b*值显著降低，说明漂洗除去杂质后，有效提高了鱼糜的亮度，降低了红绿度和黄蓝度，提高了鱼糜的品质。

表3 漂洗前后鱼糜持水力、白度的变化Tab.3 Effect of rinsing on WHC, whitness of surimi

2.2.4 漂洗对鱼糜凝胶性能的影响 凝胶性能是评价鱼糜制品质构特征与品质的重要指标(郭培等,2016； 王蒙娜等, 2017)。其中，破断力反映的是样品的硬度，凹陷距离反映的是样品的弹性，而凝胶强度是破断力与凹陷距离的乘积(Sakamotoet al, 1995)。从表4可以看出，漂洗前后鱼糜凝胶的破断力、凹陷距离和凝胶强度的变化。鱼糜经漂洗后，其破断力、凹陷距离和凝胶强度均显著提高(P＜0.05)。漂洗在一定程度上起到了浓缩肌原纤维蛋白的作用，同时可以除去鱼糜中部分内源性组织蛋白酶，有效防止鱼糜凝胶的劣化，使凝胶强度增强。

表4 漂洗前后鱼糜凝胶性能的变化Tab.4 Effect of rinsing on gel properties of surimi

3 结论

鲟鱼鱼糜较优的漂洗工艺参数为：水漂洗1次，盐漂洗1次，盐浓度为0.25%，漂洗时间为1 min。鲟鱼鱼糜经漂洗后，水溶性蛋白比例下降，而盐溶性蛋白比例明显升高，更有利于形成致密的凝胶网状结构，表现为破断力、凹陷距离、凝胶强度、持水力等指标显著提高。同时，漂洗去除了大部分杂质，增加了鱼糜的白度值，提升了产品的外观品质。本研究初步探究了鲟鱼鱼糜的漂洗工艺以及漂洗前后鱼糜的品质变化，为鲟鱼产品的开发利用提供了理论参考。