马铃薯微纳米纤维在鱼糜保鲜中的作用研究

黄利华

(广州城市职业学院 食品系，广东 广州 510405)

鱼糜是将鱼肉切碎后斩拌，加入食盐和其他辅料等进行反复擂溃，成粘稠的鱼肉糊再成型后加热，变成具有弹性的凝胶体，是鱼丸、鱼糕、鱼香肠等水产食品的主要原料。鱼肉中含有大量蛋白氮、非蛋白氮及内源酶，极易受到微生物污染造成腐败变质[1-2]。鱼糜目前多采用低温冷冻保藏来延长其货架期，虽然低温条件能够有效抑制微生物的繁殖、保持酶的活性，但鱼糜品质仍会发生劣变，如保水性、色泽及质构特性等变化[3]。特别是冷冻过程中形成的冰晶微粒将导致鱼糜中的汁液流失，进一步降低了鱼糜产品的品质。另外，解冻是冷冻的逆过程，解冻过程使鱼糜中的汁液再次流失，导致营养成分减少、口感变差，所以减小冷冻和解冻过程中微冰晶对鱼糜肉质的损伤，是提高鱼糜品质的重要途经之一[4-5]。

马铃薯纤维是一种天然的膳食纤维，具有降血脂、降血糖等功效[6-7]。在食品加工领域，将马铃薯纤维添加到面团中，可显著提高面团的食用品质，使蒸馒头或烘焙面包具有更好的弹性和咀嚼性；将马铃薯纤维添加到肉糜中，可使肉糜具有更好的弹性和持水性。马铃薯纤维用于鱼糜中可显著提高鱼糜的持水能力和持油能力，提升油/水混合物的稳定性。本项目采用超微粉碎技术将马铃薯纤维制备成微纳米粒径，研究纳米纤维对鱼糜品质的影响，进一步延长鱼糜的货架期，为高值化加工利用鱼糜提供参考。

一、材料与方法

(一)实验仪器和材料

T25型均质机，德国IKA公司；TA-XT Plus质构仪，英国SMS公司；Kjeltec TM2300型蛋白自动分析仪，丹麦FOSS公司；Agilent 1100液相色谱仪，美国Agilent公司。

总蛋白质测定试剂盒(考马斯亮蓝法)、微量总巯基测试盒、蛋白质羰基含量测试盒均购自国药生物公司；其他常规试剂均为分析纯。

(二)马铃薯纳米纤维制备

用去离子水按料液比1∶10稀释马铃薯渣(pH 5.0)，加入纤维素酶后混匀酶解3h，100℃钝酶10min，冷却至室温调节pH值至6.5。然后，加入α-淀粉酶在90℃高温下浸泡1h，钝酶后加入木瓜蛋白酶，加热钝酶后真空抽滤得到沉淀，干燥处理后得到马铃薯渣膳食纤维。将10g马铃薯粉末溶于去离子水中，80℃水浴加热10min。用均质机(20000 r/min)对溶液进行均质起泡2min，冷冻干燥后制得马铃薯微纳米纤维。

(三)样品处理

将马鲛鱼肉搅碎成肉糜，添加0.5 wt%的食盐，搅拌均匀。将鱼糜分为3份，添加马铃薯微纳米纤维的量分别为0，0.5 wt %，1.0 wt %，将鱼糜样品搅拌均匀后放置于-2℃的冰柜中，在第0，1，5，10，15和30天分别取出一定量的样品进行检测。

(四)质构特性的测量

参考黄卉等[7]的方法，略作改动。将鱼糜切成3.0cm×3.0cm×1.0cm大小的鱼饼，放置在质构仪测量台上，选择P10平底圆柱形探头在TPA模式下进行样品测定，平行测定6次。TPA模式测定参数：测试速度0.5mm/s，触发点负荷为5.0g，测试距离为5mm。测定的质构参数包括硬度、弹性、粘性、内聚力、咀嚼性。

(五)色度值的测量

采用CR-600型全自动色差计对不同贮藏期的马鲛鱼糜进行色差测定。测定的参数主要包括亮度值(Lightness，L*)、红度值(Redness，a*)和黄度值(Yellowness，b*)。每个样品测量6次。

(六)硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid，TBA)值

参考Chaijan等[8]方法略作修改。准确称取5.00g鱼肉，加入7.5%三氯乙酸溶液(含 0.1%EDTANa2)25mL，振摇30min后用双层滤纸过滤，取5mL上清液加入等体积0.02mol/L TBA溶液，沸水浴加热40min后冷却至室温，加入5mL三氯甲烷充分振摇后静置，测定上清液在532nm处的吸光度，同时做试剂空白实验。选用不同浓度的1,1,3,3-四乙氧基丙烷溶液按测定步骤操作，测得光密度绘制标准曲线，以丙二醛的含量表征TBA值。

(七)挥发性盐基氮(total volatile base nitrogen, TVB-N)值

按照GB 5009.228-2016《食品中挥发性盐基氮的测定》方法进行测定。

(八)解冻损失率和蒸煮损失率的测定

参考刘欢等[9]的方法，先称取冻结的鱼糜质量，记为m1，然后将其放入高温蒸煮袋中，解冻完成后将袋中的汁液倒掉，用滤纸吸干鱼体表面水分，再次称取其质量，记为m2。每组样品平行测定3次。解冻损失率按式(1)进行计算：

解冻损失率=(m1-m2)/m1×100%

(1)

参考程天赋等[10]的方法，从各鱼糜样品中称取(40±5)g肉样，记为m3，放入高温蒸煮袋中并标记组号，采用75℃水浴加热30min，取出置于室温下自然冷却，用滤纸将鱼糜样品表面水分吸干，称其质量，记为m4。每组样品平行测定3次。蒸煮损失率按式(2)进行计算：

蒸煮损失率=(m3-m4)/m3×100%

(2)

(九)数据分析与统计

使用SPSS Statistics Version 19软件对数据进行单因素方差分析(One-way ANOVA)，组内显著性差异采用Duncan氏多重比较，P<0.05表示差异显著。各组数据均以平均值±标准差(means±SD)表示。

二、结果与讨论

(一)马铃薯微纳米纤维对鱼糜质构特性的影响

鱼糜的质构特性是反映其物性的重要指标，间接反映原料的组织形态的变化。如表1所示，不添加马铃薯微纳米纤维的鱼糜硬度值为163g、弹性为2.55mm、咀嚼性为3.16mJ，添加马铃薯微纳米纤维的鱼糜硬度和咀嚼性稍微升高。将鱼糜放置于-2℃冷藏后，鱼糜的硬度、弹性、内聚性、咀嚼性和胶着性随着贮藏时间的延长，都出现整体逐渐下降的趋势。将0.5wt%和1.0wt%的马铃薯微纳米纤维添加到鱼糜中，虽然各个质构特性指标整体也呈现下降趋势，但下降幅度小，趋势比较平缓。所以，马铃薯微纳米纤维对于维持鱼糜制品的结构稳定性具有一定的促进作用。

表1 冰藏期间马鲛鱼鱼糜质构的变化

(二)马铃薯微纳米纤维对鱼糜色度值的影响

色差的变化是反映鱼糜新鲜度较为直观的指标之一，鱼糜的颜色主要与肉质中肌纤维蛋白的腐败和脂质的氧化程度有关。色度仪测量亮度值(L*)、红度值(a*)、黄度值(b*)，亮度值表示整体的颜色亮度。如表2所示，0d时新鲜鱼糜的亮度值最高，随着贮藏时间的延长，其亮度值显著下降(p<0.05)，可能与低温条件下鱼肉中肌纤维蛋白的冷冻变性、脂肪氧化褐变等因素有关。鱼糜中添加马铃薯微纳米纤维后，随着贮藏时间的延长，其亮度值缓慢下降，其第5d到15d 的亮度值没有显著性差异(p>0.05)。

表2 冰藏期间马鲛鱼鱼糜亮度值(L*)的变化

鱼肉中的脂肪在贮藏时容易氧化，脂肪的初级氧化产物中的过氧化物与硫代巴比妥酸试剂反应生成丙二醛和红色化合物，其颜色的深浅反映氧化程度的高低，TBA值已被广泛用于评价鱼肉的脂质氧化的程度。如图1所示，马鲛鱼鱼糜的TBA值随着贮藏时间的延长而升高，而随着马铃薯微纳米纤维添加量的增加，TBA值的增幅下降，15d以内的TBA值没有显著差异(p>0.05)。

图1 冰藏期间马鲛鱼鱼糜TBA值的变化

鱼肉中蛋白质及非蛋白含氮化合物在内源酶和微生物作用下，逐步降解为三甲胺、二甲胺和氨等碱性含氮化合物，分解产物的数量即挥发性盐基氮(TVB-N)，可用来表征鱼肉的新鲜度。GB 2733-2015《食品安全国家标准鲜、冻动物性水产品》中规定了30mg/100g的安全食用标准。如图2所示，鱼肉肉糜起始时的TVB-N值较低，为(7.43±0.16)mg/100g。随着贮藏时间的延长，TVB-N值呈现上升趋势，鱼糜的新鲜度下降。没有添加马铃薯微纳米纤维的鱼糜在第10d时TVB-N值已经接近30mg/100g，而添加了0.5wt%马铃薯微纳米纤维的鱼糜在第15d时TVB-N值在20.69±1.73mg/100g，添加1.0wt%马铃薯微纳米纤维的鱼糜在第30d时TVB-N值在28.75±1.28mg/100g。

图2 冰藏期间马鲛鱼鱼糜TVB-N值的变化

鱼肉组织在冻融过程中会导致汁液流失，而鱼糜解冻损失和蒸煮损失是反映鱼糜品质的重要参考指标。添加马铃薯微纳米纤维对马鲛鱼鱼糜解冻损失和蒸煮损失的影响如表3所示。添加不同量的马铃薯微纳米纤维，其解冻损失率和蒸煮损失率均有显著性的差异(p<0.05)。随着马铃薯微纳米纤维添加量的增加，解冻损失和蒸煮损失在相同贮藏时间内都有下降(p<0.05)。结果表明，马铃薯微纳米纤维有利于肌肉组织吸收冰晶融化的水以减少汁液流失。随着马铃薯微纳米纤维添加量的增加，解冻损失率降低。高温使鱼肉中的肌原纤维蛋白变性，形成稳定的交连结构，蒸煮过程中失水率增加，马铃薯微纳米纤维可以使鱼肉的持水性更加稳定。

表3 不同马铃薯微纳米纤维对鱼糜解冻损失率和蒸煮损失率的影响

三、结论

本文主要研究不同的马铃薯微纳米纤维添加量对马鲛鱼鱼糜质构特性、色度值、TBA值、TVB-N值、解冻损失率和蒸煮损失率的影响。研究结果显示随着贮藏时间的延长，添加马铃薯微纳米纤维的鱼糜与未添加组相比，鱼糜硬度值和咀嚼性上升，弹性和内聚性无明显变化，胶着性下降。添加马铃薯微纳米纤维的鱼糜使鱼糜30d亮度值下降13.95%，显著小于未添加马铃薯微纳米纤维的鱼糜的亮度值，其色泽变化更加稳定。添加马铃薯微纳米纤维的TBA值、TVB-N值、解冻损失率和蒸煮损失率的指标都显著优于未添加马铃薯微纳米纤维的鱼糜(p<0.05)。因此，添加马铃薯微纳米纤维有利于延长马鲛鱼鱼糜的货架期，提高其应用特性。