吳克剛，張文祥，柴向華，何文龍

( 廣東工業(yè)大學(xué)輕工化工學(xué)院食品科學(xué)與工程系，廣東廣州510006)

羅非魚(TilaPia)又稱非洲鯽。羅非魚在加工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的下腳料，魚骨是這些下腳料的主要組成部分之一。魚骨是魚體中軸骨、附肢骨及魚刺的總稱，中軸骨包括頭骨和脊骨，附肢骨包括奇鰭骨和偶鰭骨［1］。魚骨中蛋白質(zhì)含量約為15%，生物學(xué)效價(jià)高，富含鈣質(zhì)，且鈣、磷比例合理，人體易于吸收［2］。目前國(guó)內(nèi)對(duì)魚骨食品的開發(fā)研究主要有兩個(gè)方面，一種是骨塊形式，如干制骨塊和油炸骨塊［3-5］，第二種是將魚粉碎后制成骨泥或骨粉形式的中間產(chǎn)品，然后添加到其他產(chǎn)品中，如骨泥營(yíng)養(yǎng)餅干、營(yíng)養(yǎng)骨奶、骨精湯料等富有特色的食品［8-10］。魚骨較硬，開發(fā)利用時(shí)軟化骨骼十分關(guān)鍵，為此本文研究高壓蒸煮對(duì)魚骨的軟化作用，為加工利用羅非魚加工下腳料提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

羅非魚魚骨 汕尾國(guó)泰食品有限公司;其他試劑 分析純。

WAW-300 微機(jī)控制電液伺服萬能試驗(yàn)機(jī) 上海華龍測(cè)試儀器有限公司;YX-280 手提式壓力蒸汽滅菌鍋 合肥華泰醫(yī)療設(shè)備有限公司;S-3C 型pH計(jì) 上海精密科學(xué)儀器有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 魚骨樣品處理 將冰凍的羅非魚放入常溫水中，解凍10min 左右，用刀分離魚肉、魚頭、魚尾，取出脊骨;然后用剪刀剪去脊骨兩邊的邊骨;將脊骨分成長(zhǎng)2.5cm 左右、寬1.5cm 左右的小段魚骨，瀝干備用。將前處理后的樣品放入燒杯中，加入適量水，于高壓滅菌鍋中高壓蒸煮一定時(shí)間，晾干取出。

1.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.2.1 單因素實(shí)驗(yàn) 采用高壓蒸汽鍋對(duì)魚骨進(jìn)行軟化時(shí)，影響軟化效果的主要因素有蒸煮、蒸煮壓力、時(shí)間以及料液比，故實(shí)驗(yàn)選取蒸煮、時(shí)間、食醋的濃度以及料液比為對(duì)象，分別研究它們對(duì)魚骨硬度的影響。

1.2.2.2 正交實(shí)驗(yàn) 在單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，以魚骨硬度為考察指標(biāo)，進(jìn)行L9(34)正交實(shí)驗(yàn)，并采用極差分析法，對(duì)魚骨軟化工藝進(jìn)行優(yōu)化。正交實(shí)驗(yàn)表如表1。

表1 因素水平表Table 1 Factors and levels

1.2.3 魚骨硬度測(cè)量 采用萬能實(shí)驗(yàn)機(jī)測(cè)量魚骨最大承受壓力來評(píng)價(jià)其硬度，最大承受壓力越大表示魚骨硬度越大。為減少人為操作失誤和不同部位帶來的隨機(jī)誤差，測(cè)量時(shí)將小段魚骨在骨節(jié)處切開，分成一段一段的節(jié)骨，每次測(cè)量以節(jié)骨為測(cè)量對(duì)象，每次量三段節(jié)骨，取平均值。

2 結(jié)果與討論

2.1 高壓蒸煮pH 對(duì)魚骨軟化效果的影響

研究蒸煮液與魚骨比例為2∶1，壓力為0.12MPa，蒸煮40min 時(shí)，蒸煮液pH 對(duì)魚骨硬度的影響，結(jié)果圖1 所示。

圖1 蒸煮pH 對(duì)魚骨硬度的影響Fig.1 Effect of steaming pH on the hardness of the fish bone

由圖1 可知，隨著蒸煮溶液pH 的增大，魚骨硬度值越來越小，特別是pH 超過6 以后，十分有利于魚骨軟化。羅非魚肉蛋白質(zhì)主要由鹽溶性蛋白質(zhì)和水溶性蛋白質(zhì)組成［9］。唐小丹、周春霞等［10］認(rèn)為羅非魚肉鹽溶性蛋白質(zhì)等電點(diǎn)在pH4.0，水溶性蛋白質(zhì)等電點(diǎn)在pH6.0。實(shí)驗(yàn)所用魚骨附著有大量魚肉，當(dāng)蒸煮液處于pH4～6 范圍時(shí)，魚肉蛋白水溶性很差，高壓蒸煮很易變性凝固包裹住魚骨，不利于構(gòu)成魚骨中蛋白、脂肪以及鈣的溶出，因此魚骨硬度變化不大。當(dāng)蒸煮液為pH7～8 時(shí)，偏離了魚肉等電點(diǎn)，高壓蒸煮時(shí)魚骨鈣等成分容易溶出，導(dǎo)致魚骨硬度顯著降低?？梢?，高壓蒸煮時(shí)中性、弱堿性對(duì)魚骨軟化效果較好，酸性環(huán)境不利于魚骨軟化。最后考慮到產(chǎn)品口感，pH 選定為7～8 左右。

2.2 蒸煮料液比對(duì)魚骨軟化效果的影響

蒸煮壓力為0.12MPa，蒸煮40min，pH7，研究蒸煮料液比對(duì)魚骨硬度的影響，結(jié)果如圖2 所示。

由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可見，隨著料液比的增加，魚骨硬度變化出現(xiàn)無規(guī)律波動(dòng)，但無明顯變化。因?yàn)轸~骨中的鈣等成分溶出是有限的，不會(huì)隨著蒸煮液的增多而無限溶出，因此魚骨硬度受料液比影響較小。但考慮到液體環(huán)境的需要，料液比選定為1∶2 左右。

2.3 蒸煮壓力對(duì)魚骨軟化效果的影響

蒸煮液pH 為7，料液比為1∶1，蒸煮時(shí)間固定為40min，研究蒸煮壓力對(duì)魚骨硬度的影響，結(jié)果如圖3所示。

由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可見，適當(dāng)提高蒸煮壓力可顯著減少魚骨硬度，提高魚骨軟化效果。這是由于蒸煮壓力變大，有利于魚骨骼結(jié)構(gòu)破壞，促進(jìn)魚骨中鈣、脂肪酸及蛋白質(zhì)等成分溶出。但是壓力過大，會(huì)將魚骨壓實(shí)，反而不利于魚骨軟化，使魚骨硬度變大。最佳蒸煮壓力為0.12MPa。

圖2 蒸煮料液比對(duì)魚骨硬度的影響Fig.2 Effect of material and water ratio on the hardness of the fish bone

圖3 蒸煮壓力對(duì)魚骨硬度的影響Fig.3 Effect of cooking pressure on the hardness of the fish bone

2.4 蒸煮時(shí)間對(duì)魚骨軟化效果的影響

蒸煮液 pH7，料液比為1 ∶1，蒸煮壓力為0.12MPa，研究蒸煮時(shí)間對(duì)魚骨硬度的影響，結(jié)果如圖4 所示。

圖4 蒸煮時(shí)間對(duì)魚骨硬度的影響Fig.4 Effect of cooking time on the hardness of the fish bone

隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，魚骨中的鈣、脂肪、蛋白質(zhì)等成分逐漸溶出，魚骨結(jié)構(gòu)強(qiáng)度發(fā)生變化，硬度越來越小，特別是50min 之后，魚骨硬度下降較快。最佳蒸煮時(shí)間為60min。

2.5 高壓蒸煮軟化羅非魚骨的工藝優(yōu)化

實(shí)驗(yàn)以pH、料液比、蒸煮壓力、蒸煮時(shí)間四因素進(jìn)行L9(34)正交實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)果分析見表2、表3。

表2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析Table 2 Analysis and results of the orthogonal array design

以料液比為誤差列，作方差分析，結(jié)果見表3。

表3 方差分析Table 3 Analysis of variance

從表2 可知，各因素對(duì)魚骨軟化的影響的主次關(guān)系為蒸煮壓力(B)＞時(shí)間(C)＞pH(A)＞料液比(D)，同時(shí)從表3 方差分析可知，蒸煮壓力(B)對(duì)魚骨硬度的影響具有顯著差異。由表2 的極差分析得到的優(yōu)化方案為 A1B3C3D1，即 pH6.5，壓力為0.13MPa，時(shí)間為75min，料液比為1∶1。為進(jìn)一步驗(yàn)證正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性與重現(xiàn)性，按A1B3C3D1進(jìn)行3 次平行實(shí)驗(yàn)，魚骨硬度分別為34.4、33.5、31.2N，平均硬度為33.0N。

3 結(jié)論

采用高壓蒸煮方法軟化羅非魚骨是一種簡(jiǎn)單易行、生產(chǎn)實(shí)用的方法。高壓和偏中性環(huán)境是魚骨有效軟化的條件。正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化的軟化工藝為pH 6.5、壓力0.13MPa、時(shí)間75min、料液比1∶1，此工藝下所得魚骨硬度為33.0N。羅非魚骨是羅非魚加工的主要下腳料之一，軟化是其高值化加工利用的必要環(huán)節(jié)，因此研究結(jié)果對(duì)羅非魚骨深加工和綜合利用具有積極意義。

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