利用沙光鱼骨制备高可溶性钙含量的骨泥

柏杨，潘守昊，王灵昭，，*，伊泽全，颜冬梅，于维霞，程远霞，邱春江

（1.江苏海洋大学海洋生命与水产学院，江苏连云港222005；2.连云港百鲜屋食品有限公司，江苏连云港222199）

沙光鱼，学名矛尾复虾虎鱼（Synechogobius hasta），主要分布于北太平洋西部，在黄渤海海域分布极广[1]。沙光鱼肉质鲜嫩、口感润滑、营养丰富，加工方式以生产冷冻调理鱼片为主。以3去（去头、去鳍、去鳞）后的沙光鱼为原料加工冷冻调理鱼片时，产生了大量残留有部分鱼肉的鱼骨下脚料，约占原料质量的28%～30%。显然，实现该鱼骨下脚料的高值化利用能丰富并提升沙光鱼的深加工体系。近年来，骨泥及其制品的研究[2]较少关注的钙质的高效利用。通过柠檬酸浸泡可使鱼骨中的钙质溶出[3]，提高物料中可溶性钙含量，而且有机酸还具有软化鱼骨、去除鱼腥味等作用[4-5]。当前，国内外鲜有沙光鱼骨的研究报道。因此，本研究以沙光鱼片加工中产生的大量鱼骨为原料，研究酸性介质处理下高可溶性钙含量的骨泥制备技术，以期提升现有沙光鱼深加工水平。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

沙光鱼骨：连云港百鲜屋食品有限公司；无水柠檬酸：马鞍山中粮生物化学有限公司，食品级；精制料酒：北京二商王致和食品有限公司；乙二胺四乙酸二钠 （ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt，EDTA）：天津市福晨化学试剂厂，分析纯；其他化学试剂均为分析纯。

CM-14型斩拌机：西班牙Mainca公司；JMS-50型胶体磨：廊坊市驰日机械有限公司；YXQ-LS-50SⅡ型立式高压灭菌锅：上海天呈实验仪器制造有限公司；TGL-16M型台式高速冷冻离心机：上海锐析仪器设备有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 骨泥制备过程

准确称取沙光鱼骨，加入一定量的柠檬酸的料酒溶液，然后将物料于密封容器内进行酸处理（80℃，30 min）。将酸处理后的物料置于高压灭菌锅内进行高温（121℃，30 min）热处理[6-7]，然后将冷却后的物料倒入斩拌机，使用2挡斩拌[8]20 min。将斩拌后的物料用胶体磨进行匀浆10 min，得Ⅰ型骨泥。将Ⅰ型骨泥加水稀释后用100目滤网过滤，得Ⅱ型骨泥。

1.2.2 不同处理对物料可溶性钙含量的影响

向鱼骨中加入质量比为10%的柠檬酸的料酒溶液，并使柠檬酸与鱼骨的质量比分别为0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%。分别在酸处理、热处理、胶体磨匀浆以及过滤处理后取样，然后将样品离心后取上清液，采用EDTA滴定法（GB/T5009.92-2016《食品安全国家标准食品中钙的测定》中的方法）分析样品的可溶性钙含量。

1.2.3 样品的感官评价

柠檬酸具有减少鱼骨腥味的作用[4-5]，热处理具有软化鱼骨的作用[6-7]。鱼骨泥酱感官评定标准见表1，采用感官评价法对胶体磨匀浆之后的样品（Ⅰ型骨泥）进行感官评价。

表1 鱼骨泥酱感官评定标准Table 1 Fish bone paste sensory evaluation standards

1.2.4 样品的成分分析

分别以Ⅰ型骨泥和Ⅱ型骨泥为样品，采用直接干燥法（GB5009.3-2016《食品安全国家标准食品中水分含量的测定》中的方法）分析样品的水分含量；采用索氏抽提法（GB5009.6-2016《食品安全国家标准食品中脂肪的测定》中的方法）分析样品的脂肪含量；采用凯氏定氮法（GB5009.5-2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》中的方法）分析样品的蛋白质含量。

1.3 统计分析

2 结果与分析

2.1 酸处理后物料可溶性钙含量的变化

酸处理后物料中可溶性钙含量的变化见图1。

图1 酸处理后物料的可溶性钙含量Fig.1 Soluble calcium content in the materials after acid treatment

如图1所示，酸处理后物料的可溶性钙含量随着柠檬酸添加量的增加而增加；添加柠檬酸物料的可溶性钙含量均显著高于空白（P＜0.05）；质量比为0.5%时，物料的可溶性钙含量显著高于其他样品（P＜0.05）；物料的可溶性钙含量在质量比0.5%时达到最大值50.1 mg/kg，其次为质量比0.4%的物料（可溶性钙含量为42.1 mg/kg）。吴燕燕等[3]的研究表明，通过柠檬酸处理可使鱼骨中的钙质有效溶出，这与本研究的结果一致。但是，本研究对鱼骨进行酸处理时采用的是柠檬酸的料酒溶液，而不是单纯的柠檬酸水溶液，这是本研究的独特之处，试验中也发现较之柠檬酸水溶液，柠檬酸的料酒溶液处理后的物料的感官品质（尤其是气味品质）更优。

2.2 热处理后物料可溶性钙含量的变化

热处理后物料中可溶性钙含量的变化见图2。

图2 热处理后物料的可溶性钙含量Fig.2 Soluble calcium content in the materials after heat treatment

如图2所示，热处理后空白、质量比0.1%的物料的可溶性钙含量无显著性差异（P＞0.05），之后物料的可溶性钙含量随着柠檬酸添加量的增加而显著增加（P＜0.05）；物料的可溶性钙含量在质量比0.5%时达到最大值90.4 mg/kg，其次为质量比0.4%的物料（可溶性钙含量为66.1 mg/kg）。图2的结果表明，热作用下较高的柠檬酸添加量对钙质的溶出效果较好，原因可能是高温作用下柠檬酸添加量较低时不足以使物料中的钙质充分溶出。综合图1和图2可知，热处理后质量比0.5%的物料的可溶性钙含量从50.1 mg/kg增加到90.4 mg/kg，这说明热处理对提高物料可溶性钙含量具有重要作用。试验中发现物料经热处理后，鱼骨组织的破坏程度增强，且物料中的水分析出量明显增加，这些现象的发生有助于柠檬酸与钙元素充分反应，从而提高物料中可溶性钙含量。

2.3 匀浆后物料可溶性钙含量的变化

匀浆后物料中可溶性钙含量的变化见图3。

如图3所示，匀浆后空白、质量比0.1%的物料的可溶性钙含量无显著性差异（P＞0.05），之后物料的可溶性钙含量随着柠檬酸添加量的增加而显著增加（P＜0.05）；物料的可溶性钙含量在质量比0.5%时达到最大值106.3 mg/kg，其次为质量比0.4%的物料（可溶性钙含量为76.2 mg/kg）。综合图2和图3可知，胶体磨匀浆后质量比0.5%的物料的可溶性钙含量从90.4 mg/kg增加到106.3 mg/kg，这说明胶体磨匀浆对提高可溶性钙含量具有重要作用。胶体磨匀浆对物料施加了剪切力作用，物料在高剪切力的作用下一方面可产生热量，另一方面可充分破碎物料而使其变化为泥状，导致粒度更为细腻。显然，这些作用有助于鱼骨中的钙质转化为可溶性钙。

图3 利用胶体磨匀浆后物料（Ⅰ型骨泥）的可溶性钙含量Fig.3 Soluble calcium content in the materials（Ⅰ-type bone paste）after homogenization by colloid grinder

2.4 过滤后物料可溶性钙含量的变化

过滤后物料中可溶性钙含量的变化见图4。

图4 过滤后物料（Ⅱ型骨泥）的可溶性钙含量Fig.4 Soluble calcium content in the materials（Ⅱ-type bone paste）after filtration

如图4所示，过滤后空白、质量比0.1%的物料的可溶性钙含量无显著性差异（P＞0.05），之后物料的可溶性钙含量随柠檬酸添加量的增加而显著增加（P＜0.05）；物料的可溶性钙含量在质量比0.5%时达到最大值193.9 mg/kg，其次为质量比0.4%的物料（可溶性钙含量为130.9 mg/kg）。如前所述，物料经胶体磨匀浆后制得Ⅰ型骨泥，经过滤后制得Ⅱ型骨泥。实验中发现，物料经胶体磨处理后具有特殊的颗粒肉质口感，但是细腻度不足。比较而言，物料经过滤后除去了大颗粒而使Ⅱ型骨泥的口感更细腻、润滑。综合图3和图4可知，质量比0.5%时样品的可溶性钙含量从Ⅰ型骨泥的106.3 mg/kg增加到Ⅱ型骨泥的193.9 mg/kg，这说明过滤处理不仅可以改变样品的口感，还可以提高其可溶性钙含量。由于物料中的可溶性钙含量存在液相中，且过滤处理可以去除物料中大颗粒固体，因此物料过滤后使可溶性钙含量大幅增加。

2.5 样品的感官评价

样品的感官评价结果见图5。

图5 过滤后物料（Ⅰ型骨泥）的感官评价Fig.5 Sensory evaluation table of fish bone paste

如图5所示，质量比为0.4%时，物料的感官评分显著地高于其他样品（P＜0.05），此时感官评分达到最大值23.2分。试验中发现，柠檬酸添加量较低时，Ⅰ型骨泥腥味较重、鱼骨颗粒较大、无明显酸味；柠檬酸用量较高时，Ⅰ型骨泥腥味减轻、细腻度提高，但酸味变大。特别是当质量比从0.4%增加到0.5%时，由于样品的酸味明显加重而导致感官评分显著降低（P＜0.05），总体的可接受性显著下降。

2.6 样品的可溶性钙含量及感官品质综合分析

样品的可溶性钙含量及感官品质综合分析的结果见表2。

如表2所示，选取质量比分别为0.3%、0.4%和0.5%的样品，进行可溶性钙含量及感官品质的综合分析。由表2可知，柠檬酸与鱼骨的质量比分别为0.3%、0.4%和0.5%时，随着物料处理工序的增加，样品的可溶性钙含量均有显著增加（P＜0.05）。质量比为0.4%时，当物料分别经酸处理、热处理、匀浆处理、过滤处理后，样品的可溶性含量依次增加24.0、10.1 mg/kg和54.7 mg/kg；质量比为0.5%时，当物料分别经酸处理、热处理、匀浆处理、过滤处理后，样品的可溶性含量依次增加40.3 mg/kg、15.9 mg/kg和87.6 mg/kg。因此，为制备高可溶性钙含量的骨泥，在物料的酸处理基础上，后续的热处理、胶体磨匀浆处理及过滤处理均是必要的，尤其是热处理和过滤处理对提高可溶性钙含量非常重要。当柠檬酸与鱼骨的质量比从0.4%增加至0.5%时，导致样品的感官品质显著降低（图5和表2），这说明柠檬酸添加量不适宜过高，在选择柠檬酸添加量时应权衡物料可溶性钙含量和感官品质的取舍。

表2 样品的可溶性钙含量及感官品质综合分析Table 2 Comprehensive analyses of soluble calcium content and sensory quality of samples

2.7 样品的成分分析

样品的成分分析结果见表3。

表3 样品的成分分析Table 3 Component analyses of sample

如表3所示，相对于Ⅰ型骨泥，Ⅱ型骨泥的水分含量和可溶性钙含量分别增加14.3 g/100g和54.7 mg/kg，而脂肪含量和蛋白质含量则分别降低1.1 g/100 g和9.4 g/100 g。Ⅱ型骨泥是由Ⅰ型骨泥经过滤处理而制得，过滤除去了物料中水分含量较低的大颗粒固体，从而导致Ⅱ型骨泥的水分含量增加。但是，由于可溶性钙分布于物料的液相中，过滤处理能够大幅增加了样品的可溶性钙含量。Ⅰ型骨泥具有特殊的颗粒肉质口感，但是细腻度不足；Ⅱ型骨泥具有更细腻的口感。综合而言，Ⅰ型骨泥和Ⅱ型骨泥的感官品质各有特色，后者的水分和可溶性钙含量更高，而前者的脂肪和蛋白质含量更高。

3 结论

向沙光鱼骨中加入不同添加量的柠檬酸的料酒溶液，将物料依次进行酸处理、热处理、胶体磨匀浆处理以及过滤处理，研究了不同处理对物料可溶性钙含量的影响以及样品的感官品质和主要成分。结果表明，随着物料处理工序的增加，样品的可溶性钙含量均有显著增加（P＜0.05），尤其是热处理和过滤处理对提高物料可溶性钙含量非常重要。为制备高可溶性钙含量的骨泥，应适当增加柠檬酸与鱼骨的质量比。当柠檬酸与鱼骨质量比分别为0.4%和0.5%时，所制备的Ⅰ型骨泥的可溶性钙含量分别为76.2 mg/kg和106.3 mg/kg；所制备的Ⅱ型骨泥的可溶性钙含量分别为130.9 mg/kg和193.9 mg/kg。当质量比从0.4%增加至0.5%时，导致样品的感官品质显著降低，因此在选择柠檬酸添加量时应权衡物料可溶性钙含量和感官品质的取舍。Ⅰ型骨泥和Ⅱ型骨泥的感官品质各有特色，前者具有特殊的颗粒肉质口感，但细腻度不足；后者的口感更细腻。此外，Ⅱ型骨泥的水分含量更高，Ⅰ型骨泥的脂肪和蛋白质含量更高。