許艷順,葛黎紅,姜啟興,夏文水
(江南大學食品學院,江蘇無錫214122)
魚糜制品是我國水產加工的大類產品,其營養(yǎng)豐富,食用方便,深受消費者歡迎。魚糜凝膠的形成與其加工條件密切相關,傳統(tǒng)魚糜制品加工通常采用二段加熱法,即先在35~45℃放置一段時間使其凝膠化,然后再加熱到較高的溫度。近年來研究發(fā)現(xiàn),魚肉蛋白在弱酸條件下不經加熱即可形成較好的凝膠[1-4]。酸凝膠制品因其pH較低而具有較好的貯藏穩(wěn)定性[3]。葡糖糖酸內酯(GDL)因其酸化速度緩慢且易于控制,是食品中常用的酸化劑。研究發(fā)現(xiàn)葡萄糖酸內酯可誘導肌肉蛋白在低溫條件下形成凝膠[5-9]。蛋白質的凝膠形成過程較復雜,蛋白凝膠是由變性的蛋白分子經一定程度的有序聚集而形成連續(xù)的三維網絡結構,影響蛋白凝膠形成的因素主要包括pH、離子強度、蛋白質濃度、溫度、肌肉類型、高壓條件、非肉添加物等[5,10],其中 pH 和離子強度是影響魚糜凝膠形成的兩個重要因素,它們可以通過影響魚肉蛋白質的解離狀態(tài)和氨基酸殘基的電荷分布而改變蛋白分子間的靜電相互作用,進而影響蛋白分子結構和凝膠特性[11]。眾所周知,鹽含量是影響魚肉蛋白凝膠形成和質構特性的關鍵因素,食鹽被廣泛用于重組肉制品中,在傳統(tǒng)魚糜制品生產過程中通常需要添加1.5%~3%的食鹽以將肌原纖維蛋白充分溶出進而形成高彈性的魚糜凝膠。目前,雖然鹽對熱誘導魚肉蛋白凝膠特性的影響已比較清楚[5,12],但有關鹽對魚肉蛋白酸凝膠形成影響的研究報道還較少,而且不同研究者得出的結論也不一致。Venugopal等[13]認為 NaCl、KCl、CaCl2等鹽對于酸誘導魚糜凝膠的形成起到阻礙作用,而Fretherim等[14]經研究發(fā)現(xiàn)酸誘導肌球蛋白凝膠的凝膠強度與鹽濃度(KCl)成正相關。本研究以大宗淡水魚類鰱魚為原料,采用葡萄糖酸內酯誘導魚糜形成凝膠,重點考察了食鹽添加量和加熱處理對內酯魚糜凝膠特性的影響,旨為提高淡水魚糜品質和開發(fā)新型魚糜制品提供理論指導。
鰱魚:鮮活,體重2~3kg/條 無錫市雪浪農貿市場;食鹽 無錫大潤發(fā)超市,食品級;葡萄糖酸內酯(GDL),含量≥99%,食品級 上海新洛洛食品添加劑有限公司;其它試劑均為國產分析純 國藥集團化學試劑有限公司。
TA-XT2i質構儀 英國Stable Micro Systems公司;CR-400色差儀 日本Konica Minolta公司;UV-1000紫外-可見分光光度計 上海天美科學儀器有限公司;Mettler Toledo pH計 梅特勒-托利多儀器上海有限公司;西貝樂SQ2119DX多功能食品加工機 上海帥佳電子科技有限公司。
1.2.1 魚糜制備 將新鮮鰱魚去除鱗、頭、內臟,用清水沖洗干凈后手工采肉,然后進行漂洗。漂洗分3次進行,用清水漂洗2次,第3次漂洗采用0.3%(m/v)鹽水漂洗,漂洗時控制魚肉與水的比例為1∶4,漂洗液溫度不超過10℃,先慢速攪拌6min,再靜置10min,之后用4層紗布過濾掉漂洗液。第3次漂洗后用紗布預脫水并置于離心機中3000r/min離心10min,將得到的魚肉采用攪拌機斬成均勻的魚糜,然后置于4℃冰箱中備用。
1.2.2 食鹽添加量對內酯魚糜凝膠特性的影響 在魚糜中分別添加 0.0%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%(w/w)的食鹽并斬拌均勻,然后分別添加1.8%(w/w)的GDL,混合均勻后灌入直徑為30mm的聚偏二氯乙烯腸衣中,于4℃放置24h凝膠化。
1.2.3 熱處理對內酯魚糜凝膠品質的影響 將帶腸衣的魚糜凝膠于沸水中蒸煮15min,取出采用冷水冷卻,備用待測。
1.3.1 pH的測定 取10g樣品加入90mL去離子水勻漿后用Mettler Toledo pH計測定pH。
1.3.2 持水性測定 將樣品切成厚3mm的薄片并稱其重量(W1),下面放3張濾紙,上面放2張濾紙,用5kg的重物壓制并保持2min,去掉濾紙,再次稱重(W2),失水率按下式計算:
1.3.3 蒸煮損失 將樣品切成長30mm柱狀,并稱其重量 Wa,將其密封于蒸煮袋中,于沸水中蒸煮15min,再次稱重Wb,蒸煮損失按下式計算:
1.3.4 色澤分析 將樣品切成5mm厚圓片,室溫下用CR-400色差儀直接測定樣品的L*、a*、b*值,L*表示樣品的亮度,+a*表示樣品偏紅,-a*表示樣品偏綠;+b*表示樣品偏黃,-b*表示樣品偏藍。白度(Whiteness index)計算公式:
1.3.5 凝膠強度測定 參考 Benjakul等的方法[15]。將剝去腸衣的凝膠樣品切成25mm長,采用TA-XT2i質構儀對樣品進行穿透實驗,將魚肉凝膠樣品置于質構儀實驗臺上,采用球形探頭(p/0.25s,直徑5mm),以1.00mm/s速度穿刺樣品至80%處,穿刺曲線上第一個峰為破斷強度(breaking force),對應的距離為凹陷深度(deformation)。
1.3.6 全質構(TPA)測定 將剝去腸衣的凝膠樣品(25mm長)置于TA-XT2i質構儀實驗臺上,采用P/25圓柱形探頭,測試速度為1.00mm/s,壓縮率50%。硬度、彈性、凝聚性、膠黏性、咀嚼性、回復力等指標用Texture Expert 1.22軟件處理得到。
每個樣品至少重復3次,所有數(shù)據(jù)采用Excel作圖,采用SPSS11.0軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。
由圖1可知,食鹽添加量對內酯魚糜凝膠的pH沒有顯著影響,添加1.8%的GDL通過水解釋放葡萄糖酸誘導魚糜凝膠pH降低到4.3~4.7。
圖1 食鹽添加量對內酯鰱魚魚糜凝膠pH的影響Fig.1 Effect of NaCl content on pH of GDL-induced silver carp mince
持水性是反映魚糜凝膠品質的一個重要指標。由圖2可知,隨著食鹽添加量的增加,內酯魚糜凝膠的失水率逐漸下降,當鹽添加量為1.5%時,凝膠持水性能得到顯著改善,失水率較空白對照組降低51.3%。這可能由于添加適量的食鹽使魚肉中鹽溶性蛋白充分溶出,有助于形成致密的凝膠網絡結構,進而可以截留更多的水分。通過對魚糜樣品的觀察,可以看出,未添加食鹽的魚糜樣品的腸衣內有大量水分析出,魚糜切面不整齊,中間部分成渣狀。因此,鹽的添加對內酯魚糜凝膠的形成具有重要作用。
蒸煮損失是表征肉制品品質一個重要指標。由圖3可知,內酯魚糜的蒸煮損失隨食鹽添加量的增加呈現(xiàn)先緩慢降低,當鹽添加量達到1.5%和2%時魚糜凝膠的蒸煮損失顯著下降,分別為12.1%和9.0%,較空白對照組分別減少50.2%和62.8%。蒸煮損失結果與失水率一致,表明食鹽添加量對內酯魚糜凝膠的持水性具有顯著影響。蒸煮導致魚肉蛋白發(fā)生熱變性,引起肌肉收縮失水,引起魚肉重量的減少。結果表明,為了使內酯魚糜凝膠具有較好的持水性能,需添加1.5%~2%的食鹽。
表1 食鹽添加量和熱處理對內酯鰱魚魚糜凝膠色澤的影響Table 1 Effect of NaCl content and thermal treatment on color of GDL-induced silver carp mince
圖2 食鹽添加量對內酯鰱魚魚糜凝膠失水率的影響Fig.2 Effect of NaCl content on rate of water loss of GDL-induced silver carp mince
圖3 食鹽添加量對內酯鰱魚魚糜凝膠蒸煮損失的影響Fig.3 Effect of NaCl content on cooking loss of GDL-induced silver carp mince
白度是魚糜制品的重要指標之一。由表1可知,隨著食鹽添加量的增加,內酯魚糜凝膠的白度和L*呈現(xiàn)緩慢下降趨勢,蒸煮后內酯魚糜凝膠的白度和L*均較蒸煮前顯著增加,但L*在不同鹽添加量之間沒有顯著差異。蒸煮后的內酯魚糜凝膠樣品的白度隨食鹽添加量的增加逐漸下降,而b*值隨食鹽添加量的增加而緩慢增加,由此可知蒸煮后內酯魚糜凝膠白度的降低主要是由于b*值的增加引起的。
圖4 食鹽添加量和熱處理對內酯鰱魚魚糜凝膠特性的影響Fig.4 Effect of NaCl content and thermal treatment on gel properties of GDL-induced silver carp mince
魚糜凝膠特性是反映其品質的重要指標。由圖4可知,鹽添加量對內酯魚糜凝膠特性有顯著影響,隨著鹽添加量的增加,內酯魚糜凝膠的破斷強度、凹陷深度和凝膠強度均呈現(xiàn)先降低后增加的趨勢,當鹽添加量為2%時達到最大,分別為774.3g,13.1mm,1014.17g·mm,與空白對照組相比分別增加151.1%,14.0%,186.0%。值得注意的是未添加食鹽的魚糜凝膠強度和凹陷深度略大于添加0.5%食鹽的樣品,這可能是由于未添加食鹽的魚糜在凝膠化過程中失水較多,從而導致在一定程度上增加了魚糜組織的緊密程度。GDL緩慢酸化降低魚糜pH導致魚肉蛋白分子間的靜電斥力減弱,蛋白質-蛋白質間引力作用增強,從而形成較好的凝膠結構[1-3]。
加熱處理可顯著提高內酯魚糜的凝膠強度和破斷強度,當食鹽添加量為2%時,熱處理后魚糜的凝膠強度和破斷強度分別比熱處理前提高了56.1%和103.0%,但凹陷深度下降了23.0%,說明加熱后魚糜凝膠強度的增加是通過破斷強度的增加實現(xiàn)的。這一結果表明鰱魚糜經GDL凝膠化后再加熱處理會導致魚糜凝膠變硬,而彈性有所下降。Chawla等[3]用有機酸處理金線魚糜(Threadfin Bream)時得到相似的結果。
由圖5可知,在TPA測試中,當食鹽添加量為0.5%~2.0%時,硬度、彈性、咀嚼性、膠粘性等指標均呈現(xiàn)出逐漸增大的趨勢,且當食鹽添加量為1.5%~2.0%時,各質構指標均得到顯著提高。同樣,與凝膠強度相似,未添加食鹽的內酯魚糜在硬度、彈性等指標方面略高于添加0.5%食鹽的內酯魚糜樣品。而Lian等[16]研究發(fā)現(xiàn),在醋酸誘導魚糜凝膠中添加1.5%的NaCl導致魚糜凝膠硬度下降,這可能是由于魚的種類和實驗方法不同引起的。
值得注意的是,當食鹽添加量小于或等于1.5%時,蒸煮后內酯魚糜在咀嚼性、膠粘性和彈性方面均較蒸煮前降低,而硬度則顯著增加,這與凝膠特性分析結果一致。當食鹽添加量為2.0%時,雖在彈性方面蒸煮前后沒有顯著差異,但硬度、膠粘性和咀嚼性則比蒸煮前分別增加142.4%、125.0%和134.8%。結果表明,魚糜中添加1.5%~2%的食鹽是內酯魚糜凝膠形成的重要條件。
食鹽在內酯魚糜凝膠形成中起到重要作用,食鹽添加量對內酯魚糜凝膠特性和持水性具有顯著影響,要獲得具有較好質構品質的內酯魚糜凝膠需要在生產過程中添加1.5%~2%的食鹽。內酯魚糜凝膠經蒸煮處理后引起彈性下降、硬度增加。內酯魚糜因其凝膠性能好、貯藏性佳有望開發(fā)成新型魚糜制品。
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圖5 食鹽添加量和熱處理對內酯鰱魚魚糜凝膠TPA的影響Fig.5 Effect of NaCl content and thermal treatment on TPA of GDL-induced silver carp mince
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