海鲈鱼鳞胨工艺技术优化及品质分析

窦鑫，黄克辉，魏涯，吴燕燕*，张钰婷，4

1(中国水产科学研究院南海水产研究所，农业农村部水产品加工重点实验室，广东 广州,510300)2(上海海洋大学 食品学院，上海,201306)3(广州航海学院，广东 广州，510725)4(广东药科大学 食品科学学院，广东 广州，510006)

海鲈(Lateolabraxjaponicas)是我国重要的海水鱼类之一[1-2]，在中国、日本、韩国和台湾地区广泛养殖[3]。随着我国渔业生产以及水产品加工业的迅猛发展，2018年我国水产品的生产总量达到6 457.66万t。在国内渔业生产中，鱼类产量4 991 .06万t，而海水养殖鱼类中，海鲈鱼的生产总量达到16.66万t[4]，海鲈鱼肉的加工也快速发展，在加工过程中产生了许多副产物，如鱼鳞、鱼皮、鱼骨以及鱼内脏等，其质量约占海鲈鱼的40%～55%[5]，而这些加工副产物中的15%为鱼鳞[6]。

鱼鳞与骨骼、牙齿等组织的组成成分相似，含有大量有价值的有机物和无机物，主要成分是胶原蛋白和羟基磷灰石[7-8]，可用于功能性食品、化妆品以及生物医药等领域[9-11]。而鱼鳞中的胶状物质主要沉积在下层骨质纤维板之间，经处理后所含的胶原蛋白易被水解为明胶[12-13]，进而制成鱼鳞胨。近年来，哺乳动物明胶的安全问题频繁出现[14]，而鱼鳞明胶可以作为代替物之一，引起了人们的广泛关注[15]。沙小梅[15]将鱼鳞明胶、猪皮明胶以及牛皮明胶进行对比得出，3种明胶在相同温度和浓度下，鱼鳞明胶在吸水性、凝胶强度以及起泡能力均优于猪皮明胶与牛皮明胶，品质相对更好[6]。因此，鱼鳞胨作为从鱼鳞中提取的明胶溶液经低温冷却后形成的胶冻状食品，相较于上述哺乳动物来源明胶，其制得的产品品质更加优良。

海鲈鱼是我国第二大海水养殖鱼类，随着海鲈鱼鱼片和调理食品加工的迅速发展，其加工过程产生大量的鱼鳞，鱼鳞中富含明胶、胶原蛋白等蛋白质以及人体所需的微量元素如钙、铁等，如果不加以利用，不仅造成资源浪费同时也造成环境污染。目前对于海鲈鱼鳞的开发研究未见有报道。本文通过研究海鲈鱼鳞腥味去除技术，通过工艺优化，研究海鲈鱼鳞胨的最佳制备工艺，为鱼鳞食品的开发提供技术依据。

1 材料与方法

1.1 材料

海鲈鱼鳞，由珠海诚汇丰农业科技有有限公司提供；食品级食盐，广州市海珠区华润万家超市；白醋，广州市海珠区华润万家超市；营养琼脂，广东环凯微生物科技有限公司。

1.2 仪器与设备

BS224S 型电子天平,德国Sartorius公司;Brookfield QTS-25 质构仪，英国CNS FARNELL公司；SQ510C 立式压力蒸汽灭菌锅，日本YAMATO公司；KjeltecTM2300蛋白自动分析仪,丹麦福斯分析仪器公司; DKN612C 干燥箱，日本YAMATO 公司; Milli-Q 超纯水系统，美国密理博公司。

1.3 实验方法

1.3.1 海鲈鱼鳞胨制备工艺流程

海鲈鱼鳞胨制备工艺流程如下：

海鲈鱼鳞清洗→去腥处理→漂洗→沥干→熬煮→过滤→凝冻→鱼鳞胨[16]

将新鲜鱼鳞用自来水清洗干净，然后进行去腥处理，去腥后用清水漂洗2～3次，漂洗后的湿鱼鳞沥至不滴水，放入锅中，加入一定量饮用水，常压下进行熬煮，煮后用尼龙滤布进行过滤，去掉残渣，滤液放入4 ℃的食品专用冰箱中冷凝，得到鱼鳞胨产品[17]。

1.3.2 去腥方法的确定

(1)食盐去腥。加入鱼鳞含量1%(质量分数)的食用盐于水中充分溶解，放入鱼鳞，揉搓10 min，浸泡30 min后清水洗，处理后的鱼鳞进行感官评价。

(2)白醋去腥。加入鱼鳞含量2%(质量分数)的白醋于水中充分搅拌，放入鱼鳞，揉搓10 min，浸泡30 min后清水洗，处理后的鱼鳞进行感官评价。

(3)食盐、白醋复合去腥。加入鱼鳞含量1%(质量分数)的食盐和2%(质量分数)的白醋于水中充分溶解以及混合，加入鱼鳞，揉搓10 min，浸泡30 min后清水洗干净，处理后的鱼鳞进行感官评价。

1.3.3 熬煮条件的单因素实验设计

1.3.3.1 熬煮时间的确定

将鱼鳞按食盐与白醋复合去腥法进行前处理，揉搓鱼鳞，冲洗、沥干。称取50 g鱼鳞，加入750 mL水进行熬煮加热。常压下，电磁炉在800 W条件下改变其沸水熬煮时间(15、20、25、30 min)进行制备，趁热过滤，冷却至室温后放入冰箱，在4 ℃下冷藏至成胨，通过对海鲈鱼鳞胨的感官评价及质构特性评价选择最佳的熬煮时间。

1.3.3.2 鱼鳞与水质量比的确定

将鱼鳞按食盐与白醋复合去腥法进行前处理，揉搓鱼鳞，冲洗、沥干。称取50 g鱼鳞，分别以不同加水量(250、375、500、750、1 000 mL)进行熬煮加热。常压下，电磁炉在800 W条件下沸水熬煮30 min进行制备，趁热过滤，冷却至室温后放入冰箱，在4 ℃下冷藏，通过对海鲈鱼鳞胨的感官评价及质构特性评价选择最佳的鱼鳞与水质量比。

1.3.3.3 凝冻时间的确定

将鱼鳞按食盐与白醋复合去腥法进行前处理，揉搓鱼鳞，冲洗、沥干。称取50 g鱼鳞，加入500 mL水，常压下，在电磁炉800 W条件下熬煮30 min，趁热过滤，冷却至室温后放入4 ℃下凝冻，改变凝冻时间(1、2、3、4 h)，通过观察其在不同凝冻时间下的成型情况，进行感官评价和质构特性分析，确定凝冻时间。

1.3.4 熬煮条件的正交实验设计

熬煮条件与海鲈鱼鳞成胨有着密切联系，因此在上述单因素实验的条件下进行L9(33)正交试验工艺参数优化(表1)。结果通过感官评价及质构特性评价，确定鱼鳞熬制的最佳成胨工艺条件。

表1 正交分析因素及水平设计Table 1 response surface analysis factors and horizontal design

1.3.5 海鲈鱼鳞胨评价指标

1.3.5.1 质构测定

参考顾杨娟[18]的测定方法。将冷藏后果冻状的海鲈鱼鳞胨从烧杯中取出，得到一个直径50 mm，高30 mm的圆柱体。使用Brookfield QTS-25 质构仪以及TA25/1000探头进行海鲈鱼鳞胨质构特性的测定，测其硬度、黏力、黏性、弹力、弹性、咀嚼性。

测定参数：测定前速率0.5 mm/s，测定速率0.5 mm/s，测定后速率0.5 mm/s，压缩程度30%，探头2次测定时间间隔3 s，触发力为5 g。

1.3.5.2 感官评价

感官评定小组由10位有经验的感官评价员组成，对海鲈鱼鳞胨的色泽、味道、质地、口感4个指标进行评价，单因素实验时可将某一指标作为最重要的指标，指标见表2[17,19-20]：

1.3.5.3 微生物菌落总数测定

按照GB 4789.2—2016《食品微生物学检验—菌落总数测定》进行测定[21]。

1.3.5.4 蛋白质含量的测定

按照GB 5009.5—2016《食品中蛋白质的测定》进行测定[22]。

1.4 数据处理

对样品进行3次平行实验，结果均表示为平均值±标准差后用Excel软件绘图，采用SPSS统计分析软件的ANOVA和Duncan 法(α=0.05)，P<0.05为差异显著，P>0.05 为差异不显著。

表2 感官评价标准Table 2 Sensory evaluation standard

2 结果与分析

2.1 海鲈鱼鳞去腥工艺优化

在制备海鲈鱼鳞胨的工艺中，去腥方法的选择主要以感官评价中色泽与味道指标为主要评价指标，根据表2所设的感官评价标准进行评判，总分为50分。经不同方法处理后的鱼鳞胨的感官评分见表3。

表3 鱼鳞去腥方法感官评价表Table 3 Sensory evaluation form of fish scale deodorization method

由表3可知，制备海鲈鱼鳞胨的工艺中，相较未经去腥方式处理所制得的鱼鳞胨，经1%食盐与2%白醋复合处理后所制得的鱼鳞胨，去腥效果显著。仅用食盐或白醋进行去除处理，最终产品所呈现的色泽差异较为明显，使用食盐处理去腥所制得的鱼鳞胨颜色呈白色透明，而用白醋处理去腥所制得的鱼鳞胨颜色微黄；盐处理去腥的鱼鳞制得的鱼鳞胨透明度稍差于使用醋处理去腥的鱼鳞制得的鱼鳞胨，醋处理所得鱼鳞胨透明度较好。将两者结合使用进行海鲈鱼鳞的去腥，得到的鱼鳞胨腥味极淡或无腥味，颜色微白透明，晶莹剔透，无杂色，效果更好，因此选用1%食盐+2%白醋复合进行鱼鳞的去腥。

2.2 熬煮工艺单因素实验结果分析

2.2.1 熬煮时间对鱼鳞胨质构和感官评价的影响

熬煮目标对鱼鳞胨质构特性的影响如表4所示。

表4 熬煮时间对鱼鳞胨质构特性的影响Table 4 Effect of cooking time on texture characteristics of fish scale peptone

由表4可知，常压下，将50 g鱼鳞加入750 mL沸水进行熬煮。当熬煮时间为15 min时，海鲈鱼鳞胶液未能成果冻状，因此检测不出其质构特性。而熬煮20、25及30 min均可成果冻状，因此对这3个熬煮时间进行质构特性分析。随着熬煮时间的增加，所制得的海鲈鱼鳞胨的硬度、黏力、黏性、弹性以及咀嚼性均不断增大，其中硬度的增大最为明显，熬煮30 min时硬度可达666.667 g。当熬煮时间为25 min时，弹力略高，但三者相差不大。因此，由质构特性进行分析可知，常压下，将50 g鱼鳞加入750 mL沸水熬煮30 min所制得的鱼鳞胨的质构特性最好。

由表5可知，常压下，将50 g鱼鳞加入750 mL沸水熬煮15 min时感官评价所得分数最低，为7.0分。得到的海鲈鱼鳞胨质地很软，松散不呈果冻状，无弹性，口感差，韧性差，它不能成型的主要原因为熬煮时间过短，从海鲈鱼鳞中提取到的胶原蛋白较少，因此无论其冷藏多长时间都不具备成果冻状的条件。熬煮20、25与30 min的海鲈鱼鳞的胶液在冷藏后均可成果冻状，但三者中又都略有不同，其中熬煮25与30 min的感官评价分数相差不大，其口感与质地均相对较好。

结合质构特性分析所得结果及感官评价分数进行判断，虽然熬煮20 min与25 min的硬度和咀嚼性都没有30 min的大，但其品尝起来的口感与熬煮30 min的海鲈鱼鳞胨相差不大，但是就熬煮时间而言，30 min的各种质构特性以及感官评价会更好，因此，选择熬煮时间为30 min为最佳的熬煮时间。

表5 熬煮时间对鱼鳞胨感官评价的影响Table 5 Effect of cooking time on sensory evaluation of fish scale peptone

2.2.2 鱼鳞与水质量比对鱼鳞胨质构与感官评价的影响

鱼鳞与水的质量比鱼鳞胨质构特性的影响如表6所示。

表6 鳞水比对鱼鳞胨质构特性的影响Table 6 Effect of the ratio of fish scale to water on the texture characteristics of fish scale peptone

由表6可知，硬度受鱼鳞与水的比例影响最大，鱼鳞恒定时，随着加水量的增加，所制得的海鲈鱼鳞胨硬度显著降低。常压下50 g鱼鳞在250 mL水中熬煮30 min 时，进行质构检测时，仅测出硬度5 351.000 g，硬度很大，而黏力、黏性、弹力、弹性以及咀嚼性等质构指标均未测出。而当鱼鳞与水的质量比为1∶7.5及1∶10 时，海鲈鱼鳞胨的质构特性结果相近。当鳞水比为1∶20时，鱼鳞胨无论硬度、黏力、黏性以及咀嚼性均很低，而鳞水比为1∶15明显低于1∶7.5及1∶10的鳞水比，因而最佳的鳞水比应在1∶7.5～1∶10中进行选择。

由表7可得，常压下50 g鱼鳞在250 mL水中熬煮30 min时，鱼鳞胨口感很硬，韧性过强，与表6质构测定的结果一致。当50 g鱼鳞加入 500 mL水熬煮后的鱼鳞胨感官评分最高，为46.0分，熬煮后所得胶液比较浓稠，冷藏后所得鱼鳞冻呈白色半透明，质地较密实，不松散，成冻状，弹性较好，口感爽滑，韧性好。而当鳞水比为1∶7.5时，感官评价分数较1∶10时略低，为40.5分，其质地较密实，不松散，成冻状，弹性较好，口感爽滑，韧性好。当鳞水比为1∶15、1∶20时感官评分的分数也同样相对较低，鱼鳞胨状态为略呈果冻状，质地较软，较松散，弹性较差，口感较差，易碎。

表7 鳞水比对鱼鳞胨感官评价的影响Table 7 Effect of the ratio of fish scale to water on sensory evaluation of fish scale peptone

因此，结合质构特性分析所得结果及感官评价分数进行判断，选择鱼鳞与水的质量比为1∶10为最佳的鳞水比。

2.2.3 凝冻时间对鱼鳞胨质构特性与感官评价的影响

由表8可知,凝冻时间为1 h时海鲈鱼鳞胶液未能完全成胨，因此检测不出其质构特性。而冷藏时间为2 h及以上时，得到海鲈鱼鳞胨的质构中，硬度、黏力、黏性、弹力、弹性以及咀嚼性均无明显的变化趋势，说明常压下鱼鳞与水质量比为1∶10熬、煮30 min后，当凝冻时间为2 h及其以上时，所制得的海鲈鱼鳞胨的质构特性相差不大。

表8 凝冻时间对鱼鳞胨质构特性的影响Table 8 Effect of refrigerated time on texture characteristics of fish scale peptone

由表9可知，当凝冻时间较短时，未能很好凝成胶状物，凝冻时间为1 h时感官评价所得分数最低，为7.0分，得到的海鲈鱼鳞胨质地很软，松散不呈果冻状，无弹性，口感差，韧性差。而当凝冻2 h时鱼鳞胶液基本都能成凝成果冻状、不松散、弹性好、有较好的韧性和口感，凝冻时间在2 h以上的效果都差不多，因此凝冻时间确定在2 h左右为佳。

表9 凝冻时间对鱼鳞胨感官评价的影响Table 9 Effect of refrigerated time on sensory evaluation of fish scale peptone

2.3 熬煮条件的正交实验结果分析

在上述单因素实验中，有发现当鱼鳞质量与加水量不同时，其鱼鳞胨的色泽会出现不一样的状况，因此进一步采用正交实验来确定最佳的条件。采用L9(33)正交表对熬煮时间、鳞水比、凝冻时间3个因素进行工艺参数优化，以感官评价来对海鲈鱼鳞胨的质地、口感、色泽、气味等4个方面来综合打分，确定海鲈鱼鳞胨的最佳熬煮条件。

由表10和表11可知，影响海鲈鱼鳞胨的熬煮条件的因素主次为：B(鳞水比)>A(熬煮时间)>C(凝冻时间)，正交试验分析结果最佳为B1A2C2，即鳞水比1∶7.5，熬煮时间25 min，凝冻时间2 h。方差分析结果表明，因素B (鳞水比)的显著性P值<0.05，表明该因素对海鲈鱼鳞胨的感官评价具有显著影响。该条件下，所得到的鱼鳞胨颜色微白透明，无杂色，口感爽滑，韧性好，无明显鱼腥味，且呈致密状，不松散，有较好弹性。

表10 海鲈鱼鳞熬煮条件的正交实验结果分析Table 10 Orthogonal experimental result analysis of seabass scale cooking conditions

表11 鲈鱼鳞熬煮条件的正交实验方差分析Table 11 Orthogonal experimental analysis of variance for cooking conditions of perch

2.4 海鲈鱼鳞胨蛋白质含量与微生物指标分析

在上述得到的最佳工艺条件下制备海鲈鱼鳞胨，对其蛋白质含量和微生物进行测定，其蛋白质含量为(3.46±0.02)%，经微生物分析表明，产品无致病菌，菌落总数较低，为(1.20×102±0.01) CFU/g。符合相关国家卫生标准要求。该产品与果冻等食品比较，其富含水溶性胶原蛋白，在美容、保健方面有一定的功效，胶原蛋白分解的肽可直接被人体肠道吸收，长期食用可以增强皮肤组织细胞的储水能力、提高皮肤弹性、修复损伤细胞、延缓衰老，同时也能强化体质[23-24]。

3 结论

海鲈鱼鳞胨的最佳脱腥方法和制备工艺为鱼鳞用1%食用盐和2%白醋复合处理，该方法能有效去除海鲈鱼鳞腥味；海鲈鱼鳞与水的比例为1∶7.5，在常压下经100 ℃沸水熬煮25 min，过滤后在4 ℃下凝冻2 h。产品可根据需要做成不同形状或规格。产品颜色微白透明，晶莹剔透，无杂色，口感爽滑，韧性好，无明显鱼腥味，且呈致密状，不松散成果冻状，有较好弹性；其蛋白质含量为(3.46±0.02)%，菌落总数(1.20×102±0.01) CFU/g，无致病菌，符合相关国家卫生标准要求。

该工艺简单易操作，不仅有效利用海鲈鱼在加工过程中产生的大量鱼鳞副产物，减少环境的污染与资源的浪费，而且丰富了海鲈加工产品，提高了海鲈鱼的产品附加值，促进海鲈鱼产业的绿色可持续发展。