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鱼肉颗粒及壳寡糖对中餐鱼滑品质的影响

2023-12-05于希良蔺小雨谢伊莎祁立波丁浩宸董秀萍

中国食品学报 2023年10期
关键词:寡糖草鱼鱼肉

于希良,蔺小雨,谢伊莎,祁立波,丁浩宸,尚 珊,董秀萍*

(1 大连工业大学食品学院 食品交叉科学研究院 辽宁大连116034 2 国家海洋食品工程技术研究中心 海洋食品精深加工关键技术省部共建协同创新中心辽宁海产品精深加工产业共性技术创新平台 辽宁大连116034 3 辽宁安井食品有限公司 辽宁鞍山 114199)

鱼滑是以鱼肉为原料,经添加辅料、调味、斩拌、速冻等工艺加工而成,因口感嫩滑、鲜美多汁、营养丰富而备受消费者的喜爱,广泛应用于主餐、汤品、火锅等行业[1]。鱼滑主要以冷冻保存为主,食用时需要解冻后挤出成型,经过长时间冷冻和反复冻融会造成鱼滑表面干耗增加、质地松散及成型效果差[2]。随着人们生活水平和健康意识的提高,对于食品尤其是水产加工制品的质地和新鲜程度的要求更高。中餐鱼滑以新鲜鱼肉为原料,未经过漂洗、精滤等工艺,能够最大程度上地保留鱼肉本身的营养物质和风味,然而,鱼肉中一些血水、内源性蛋白酶等物质未被除去,其冷藏稳定性亟待提高[3]。

壳寡糖(COS)是以壳聚糖为原料,经过物理、化学或生物等方法降解后得到的聚合度在2~10的低分子质量的聚糖。壳寡糖与壳聚糖相比具有更高的水溶性、抗氧化性、抑菌性,同时还具有一定的保健功能,容易被生物消化吸收,因此广泛应用于生物医药、食品、农业等领域[4-5]。在食品领域,目前有研究将壳寡糖应用于果蔬保鲜、肉类食品防腐等方面。例如:2%的壳寡糖可有效减少水蜜桃冷藏期间硬度和可溶性固形物的损失,降低果实酶褐变反应,从而缓解水蜜桃品质劣变[6]。徐宏蕾等[7]制备一种明胶-壳寡糖复合膜,可对牛肉冷藏期间感官劣变有延缓作用,将货架延长6 d。壳寡糖还具有较好的抗氧化能力,通过涂膜保鲜的方式能够显著延长鲫鱼的货架期[8]。壳寡糖在食品保鲜中主要以涂膜的方式,而直接添加到制品中的研究相对较少。

为开发具有嫩滑质地和颗粒口感的中餐鱼滑,向草鱼泥中添加草鱼鱼肉颗粒,研究鱼肉颗粒对鱼滑质地和感官的影响。在此基础上探究壳寡糖与鱼肉颗粒协同作用对鱼滑冷藏稳定性的影响,为中餐鱼滑产品的开发和短期冷藏提供技术参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

鲜活草鱼购于辽宁省大连市甘井子区仟和市场。宰杀后1 h 内运至实验室。壳寡糖(COS-R)由中国科学院工程所生化工程国家重点实验室糖生物工程课题组提供,聚合度为2~8。氯化钠,天津市大茂化学试剂厂;氯化镁、硫代巴比妥酸,国药集团化学试剂有限公司;盐酸,天津市科密欧化学试剂有限公司;所有试剂均为分析纯级。

1.2 仪器与设备

TA-XT Plus 物性测试仪,英国Stable Micro System 公司;M200 酶标定量测定仪,瑞士Tecan-Infinite 公司;LC-2030C 自动凯氏定氮仪,上海沛欧分析仪器有限公司;CF16RXII 高速冷冻离心机,日立(中国)有限公司。

1.3 方法

1.3.1 原料预处理及样品制备 将预处理的草鱼切成小块(50 mm×40 mm×10 mm),用孔径4 mm的绞肉机搅碎,得到鱼肉颗粒。取部分鱼肉颗粒加入质量分数3%的氯化钠,用绞肉机斩拌5 min 得到鱼肉泥。向鱼肉泥中添加不同比例(20%,40%,60%,80%,100%)的鱼肉颗粒(4 mm),用和面机搅打1 min,使鱼肉颗粒与鱼肉泥混合均匀,得到含有不同鱼肉颗粒量的鱼滑。将鱼滑灌入圆柱形模具(直径25 mm,高度30 mm)中,用保鲜膜包裹,在沸水中加热20 min,迅速捞出,置冰水中冷却30 min。

1.3.2 TPA 的测定 将熟化的鱼滑平衡至室温(25 ℃)后修整为直径25 mm,高20 mm 的圆柱。参考Dong 等[9]的方法使用物性测试仪测定鱼滑的TPA。选用P/50 圆柱性探头,测前、测中、侧后速度均为1 mm/s,压缩比50%,触发力5 g。

1.3.3 持水力的测定 持水力的测定参考Yang等[10]的方法,准确称取2.000 g 熟化后的鱼滑样品,记为M1,将样品用滤纸包裹后放入50 mL 离心管内,在4 ℃,8 000 r/min 条件下离心10 min,取出后准确称量。离心后样品的质量,记为M2,持水力计算公式:

1.3.4 感官评价方法

1.3.4.1 样品基本属性感官评定 参考朱凯等[11]的方法并略有修改。将熟化后的鱼滑放入样品杯中,每个杯中的样品量为3 个。对鱼滑进行3 位随机数编号,采用双盲选法评分。41 名感官评价人员根据感官评价标准,使用15 cm 线性标度法对每个样品的质地特征进行评分。评分标准见表1。

表1 草鱼滑感官评定基本属性打分标准Table 1 Scoring standard for basic attributes of grass carp slippery sensory evaluation

1.3.4.2 样品喜好度感官评定 参考 《感官分析方法学 排序法》(GB/T 12315-2008)[12],将熟化后的鱼滑用3 位数随机编号,放入品尝杯中进行喜好度的感官评定。每个杯中样品量为3 个,感官评价人员对所有样品进行喜好度打分,选择一个最喜欢的样品作为本次感官评定的结果。

1.3.5 冷藏期间鱼滑样品的制备 将鱼肉颗粒和鱼肉泥按2∶3 的质量比混合,加入不同比例的壳寡糖(0.2%,0.4%,0.6%)后用和面机搅打1 min,使壳寡糖与鱼滑混合均匀。将不同壳寡糖添加量的鱼滑真空包装后在4 ℃分别贮藏0,2,4,6,8 d。为减少试验误差,不同壳寡糖添加量的鱼滑独立包装,质量为(150±10)g。

1.3.6 挤出强度和黏度的测定 使用物性测试仪测定冷藏期间鱼滑的挤出强度和黏度。参考Dick等[13]的方法并略作修改。挤出强度选用HB/FE 探头,测试速度1.0 mm/s,下压高度20 mm,挤出孔径5 mm,触发力5 g。黏度选用A/BE 探头,测试速度1.0 mm/s,下压高度20 mm,触发力5 g。

1.3.7 挥发性盐基氮测定 参考《食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》(GB/T 5009.228-2016)[14]及罗华彬等[15]的方法并略作修改。在100 mL 去离子水中加入10.0 g 鱼滑样品,在8 000 r/min 的条件下高速剪切1 min 后浸提、过滤。在蒸馏管中加入10 mL 滤液,同时加入等质量的1%氯化镁溶液,用自动凯氏定氮仪测定。挥发性盐基氮计算公式:

式中,X——样品挥发性盐基氮的量(mg/100 g);V1——样品消耗盐酸标准滴定液的体积(mL);V2——空白组消耗盐酸标准滴定液的体积(mL);C——盐酸标准滴定液的浓度(mol/L);m——试样质 量(g);V——吸取的 样品滤 液体积(mL);V0——样液总体积(mL)。

1.3.8 数据分析 每个试验进行3 次,每次4 个平行组,试验数据均以“平均值±标准差”表示。采用Origin 8.0 软件绘图,感官评定分析数据采用在线感官分析系统Sense whisper 收集和计算。用SPSS 19.0 软件单因素方差分析中的Duncan 法检验差异显著性,P〈0.05 表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 鱼肉颗粒添加比例对鱼滑表观性状的影响

添加不同比例鱼肉颗粒鱼滑熟化前、后表观性状如图1 所示。熟化前空白组(未添加鱼肉颗粒的鱼滑)与试验组(添加不同比例鱼肉颗粒的鱼滑)相比颜色较白,质地更加细腻(图1a)。鱼滑中鱼肉颗粒添加量为60%时,清晰可见鱼肉中的肌肉筋膜。当鱼肉颗粒增加时,熟化后鱼滑样品松散,无法成型。从图1b 可观察到,随着鱼肉颗粒的增加,草鱼滑表面逐渐粗糙、气泡增多、成型效果差,当鱼肉颗粒超过60%时尤为明显。100%鱼肉颗粒的鱼滑横切面粗糙,出现掉渣,甚至不能凝聚成型的现象。综上,草鱼滑中鱼肉颗粒添加比例在20%~60%时,具有良好的表观性状,质构特性需进一步研究。

2.2 鱼肉颗粒添加比例对鱼滑TPA 的影响

鱼滑中添加不同比例鱼肉颗粒的TPA 见表2。随着鱼肉颗粒添加量的增加鱼滑的硬度、弹性、黏聚性、咀嚼度和回复性显著减小(P〈0.05)。当鱼肉颗粒添加量超过60%时,鱼滑TPA 各项指标大幅度下降。当鱼肉颗粒添加量为80%时,鱼滑的硬度、咀嚼度和回复性与空白组相比分别下降34.7%,52.9%和37.9%。草鱼滑质构特性与加热过程中形成的凝胶网络结构有关,加入氯化钠斩拌后会促进鱼肉中肌原纤维蛋白的溶出[16-17],使肌原纤维蛋白分散更加均匀,从而改善凝胶的质地[18-19]。随鱼肉颗粒的增加,鱼滑中溶出的肌原纤维蛋白逐渐减少,并且鱼肉颗粒会破坏凝胶的完整性。当鱼滑中鱼肉颗粒达到80%时,草鱼滑形成的凝胶网络无法将鱼肉黏连成一个完整的整体,草鱼滑开始出现崩溃的现象。这与图1b 中熟化后草鱼滑的表观性状一致,这表明当鱼滑中鱼肉颗粒添加量为20%~60%时,鱼滑具有较好的质构特性。

2.3 鱼肉颗粒添加比例对鱼滑持水力的影响

持水力是样品在受到环境或外力作用下对水分保持的能力[20],同时还反映凝胶结构的粗糙程度,是评价鱼肉制品的一个重要指标。添加不同比例鱼肉颗粒鱼滑的持水力如图2 所示。持水力随鱼滑中鱼肉颗粒的增加显著下降(P〈0.05)。空白组鱼滑的持水力为88.46%。当鱼肉颗粒小于60%时,鱼滑持水力均保持在80%以上。当鱼肉颗粒为80%时,草鱼滑的持水力为71.24%,与空白组草鱼滑相比下降19.46%,表明鱼滑凝胶的内部结构受到破坏,对水的束缚能力减弱。鱼滑的持水力与内部凝胶三维网状结构的完整性相关[21]。凝胶结构越完整、致密、均匀、规则,对水的束缚能力就越强,持水力越好。随着鱼肉颗粒的增加,鱼滑中参与凝胶的肌原纤维蛋白含量降低,形成凝胶结构不稳固,并且鱼肉颗粒会破坏草鱼滑凝胶结构的完整性,阻碍凝胶的形成,导致鱼滑对水的束缚性减弱,持水力降低。持水力与鱼滑TPA 的结果相对应。

2.4 鱼肉颗粒添加比例对鱼滑感官评定的影响

从表3 中质地基本属性感官评定的结果可知,鱼滑的弹性、咀嚼度、黏聚性的感官评价结果与物性分析仪测定结果相同。弹性、外观、咀嚼度和黏聚性的打分随鱼滑中鱼肉颗粒的增加而降低。鱼滑的外观评分与图1b 相似。与空白组鱼滑相比,添加40%鱼肉颗粒草鱼滑的颗粒度差异显著(P〈0.05),外观光滑程度差异不显著(P〉0.05)。这说明鱼滑中鱼肉颗粒添加量为40%时,鱼滑具有良好的质构和外观特性以及鱼肉颗粒口感。

表3 添加不同比例鱼肉颗粒的鱼滑基本属性评分结果分析Table 3 Analysis of the basic properties results of fish slippery with different proportion of fish particles

图3 雷达图显示感官评价人员对添加不同比例鱼肉颗粒的鱼滑的喜好度。鱼滑中鱼肉颗粒的添加量大于40%时,喜欢的人数仅占感官评定人数的7.832%。19 人选择鱼肉颗粒添加量为40%的鱼滑,占总人数的46.34%,并且其喜好度得分最高(11.20 分)。说明鱼肉颗粒添加量为40%时,草鱼滑既能形成质地较好的凝胶,质地嫩滑,又具有适当的鱼肉颗粒口感。

图3 不同鱼肉颗粒添加比例鱼滑好度感官评定结果雷达图Fig.3 Radar image of sensory assessment results of fish slippery added with different proportion of fish particles

2.5 壳寡糖对冷藏期间草鱼滑挤出强度和黏度的影响

物性测试仪中的挤压模式[22]可以评价鱼滑食用时挤出的难易程度,并可以模拟鱼滑挤出成型的过程,对研究鱼滑冷藏期间物理特性的变化具有实际意义。由图4、5 可知壳寡糖添加量对鱼滑初始挤出强度和黏度没有显著影响(P〉0.05)。随着冷藏时间的延长,挤出强度和黏度整体呈先上升后下降的趋势,且添加壳寡糖鱼滑的变化趋势更加平缓,说明在鱼滑中添加壳寡糖对其冷藏过程中挤出强度和黏度性状的维持有良好的效果。

图4 壳寡糖添加量对鱼滑冷藏期间挤出强度的影响Fig.4 Effects of chitosan oligosaccharide concentration of fish slippery on extrusion strength during refrigeration

图5 壳寡糖添加量对鱼滑冷藏期间黏度的影响Fig.5 Effects of chitosan oligosaccharide concentration of fish slippery on viscosity during refrigeration

鱼肉中肌原纤维蛋白的溶出会发生交联并形成溶胶[23],将鱼肉颗粒和鱼肉糜粘连成一个整体,使鱼滑挤出过程中具有完整的形状并有利于后期的熟化。冷藏前期鱼肉肌原纤维蛋白完全溶出,在低温的条件下发生缓慢的凝胶化,其挤出强度和黏度升高。随着冷藏时间的延长,鱼肉肌原纤维蛋白在内源性蛋白酶、微生物等的作用下发生降解[24-25],导致鱼糜与鱼肉颗粒间的交联减弱,使挤出强度和黏度下降。壳寡糖能够抑制鱼滑中微生物的生长繁殖[26],降低肌原纤维蛋白的降解程度;此外,壳寡糖对清除羟自由基有一定效果,可以抑制糖类、氨基酸、蛋白质、脂质等发生的氧化反应[27],从而使其挤出强度、黏度的降低幅度较小。

2.6 壳寡糖对冷藏期间草鱼滑TVB-N 的影响

添加不同浓度壳寡糖的鱼滑在冷藏期间TVB-N 的变化如图6 所示。随着冷藏时间的延长,鱼滑的TVB-N 显著增加(P〈0.05),并且TVBN 增幅随壳寡糖添加量的增加而降低。壳寡糖添加量为0.4%和0.6%的鱼滑差异不显著。冷藏第6 天,未添加壳寡糖的TVB-N 值为21.44 mg/100 g,超过在食品中的最大限值(20 mg/100 g)。而壳寡糖添加量为0.4%鱼滑的TVB-N 在冷藏第8 天仅为17.76 mg/100 g。随着贮藏时间的延长,微生物数量逐渐增加,使细胞外蛋白酶含量增加,蛋白质分解产生氨气及其它胺类物质[28-29],使鱼滑的TVB-N 值迅速增加。壳寡糖基本组成单元含有1个氨基,而氨基被证明在抗菌方面具有重要作用,尤其是伯氨基被认为是抗菌的主要原因[30]。壳寡糖的抑菌能力与其浓度有直接关系,当浓度较低时壳寡糖相对细菌形成的渗透压低,其不易进入细菌的细胞质和细胞核内;当壳寡糖浓度升高时,容易透过细菌膜进入细菌内,发生一系列的理化反应,从而达到抑制细菌生长的目的[31]。综上,壳寡糖可有效抑制鱼滑的腐败,在一定程度上达到保鲜的效果。0.4%壳寡糖可将鱼滑的货架期延长到8 d。

图6 壳寡糖添加量对鱼滑冷藏期间TVB-N 的影响Fig.6 Effects of chitosan oligosaccharide concentration of fish slippery on TVB-N during refrigeration

3 结论

鱼肉颗粒会破坏肌原纤维蛋白形成的凝胶网络,当添加40%的鱼肉颗粒时,对凝胶网络的破坏性较小,鱼滑具有良好的弹性、黏聚性、咀嚼性和持水力等质构特性,且颗粒口感适宜。添加壳寡糖可以延长鱼滑的冷藏保质期,对冷藏期间鱼滑的挤出强度和黏度的维持效果良好,且当壳寡糖添加量大于0.4%时,将鱼滑的货架期延长到8 d。综上,壳寡糖可作为鱼滑制品的保鲜剂,改善其冷藏品质。

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