李景敏，于楠楠,李芮洋，周成偉，劉照

(徐州工程學(xué)院,江蘇 徐州，221000)

我國(guó)是水產(chǎn)品生產(chǎn)大國(guó)，擁有豐富的淡水魚資源。2017年淡水產(chǎn)品產(chǎn)量3 123.59萬(wàn)t，淡水養(yǎng)殖魚類2 540.98萬(wàn)t[1]。近年來(lái)，淡水魚魚糜制品的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)深受中國(guó)消費(fèi)者喜愛(ài)，消費(fèi)者對(duì)魚糜制品的需求量日益增長(zhǎng)[2]。然而淡水魚肌原纖維蛋白含量較低，凝膠形成能力差[3]、采肉率低[4]，因此如何改善鰱魚糜的凝膠品質(zhì)、提高鰱魚的經(jīng)濟(jì)效益，成為行業(yè)內(nèi)關(guān)注的焦點(diǎn)。

羊血是畜禽屠宰行業(yè)主要副產(chǎn)物之一，蛋白質(zhì)含量豐富，除含有免疫球蛋白、超氧化物歧化酶等多種功能性蛋白質(zhì)成分外，還富含谷物類食品的第一限制性氨基酸——賴氨酸[5]，且含有鐵、鉀、鎂等多種微量元素，維生素、無(wú)機(jī)鹽、糖類等，素有“液體肉”之美譽(yù)[6-7]。我國(guó)是羊肉消費(fèi)大國(guó)，但羊血的利用率很低，主要用作加工血腸、血豆腐等傳統(tǒng)食品或噴粉后生產(chǎn)飼料[8]。作為一種廉價(jià)易得、性能優(yōu)良、營(yíng)養(yǎng)豐富的蛋白質(zhì)資源，羊血漿蛋白應(yīng)該得到更好的利用。

已有研究表明利用豬血漿蛋白能夠提高鰱魚魚糜的凝膠特性[9]，且對(duì)秘魯魷魚魚糜凝膠形成具有改善作用[10]。羊血漿蛋白有利于提高肌原纖維蛋白凝膠品質(zhì)[6]，而對(duì)淡水魚糜凝膠品質(zhì)的影響鮮有報(bào)道。因此，本文以鰱魚魚糜為原料，研究了羊血漿蛋白粉對(duì)鰱魚魚糜的影響，以期為生產(chǎn)具有較好凝膠品質(zhì)的淡水魚糜制品提供理論支持和加工依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)原料

鰱魚魚糜(置于-18 ℃冰箱下冷凍備用)，湖北井力水產(chǎn)食品有限公司；塑料腸衣，天津市康泰塑料包裝有限公司；無(wú)碘食鹽，中國(guó)鹽業(yè)；新鮮羊血，購(gòu)于徐州市牛羊定點(diǎn)屠宰場(chǎng)。

1.2 實(shí)驗(yàn)試劑

氫氧化鈉、乙二胺四乙酸(EDTA)、NaCL、三羥甲基氨基甲烷(Tris)、十二烷基硫酸鈉(SDS)，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；甘氨酸、福林酚，Biotopped；巰基乙醇、尿素、三氯乙酸(TCA)，上海羅恩試劑公司；醋酸甲醇，天津福晨化學(xué)試劑；檸檬酸鈉，天津巴斯夫化工有限公司；HCL，上海凌峰化學(xué)試劑有限公司。

1.3 主要儀器設(shè)備

HH-4恒溫水浴鍋，常州國(guó)華電器有限公司；料理機(jī)，九陽(yáng)股份有限公司；精密色差儀,深圳市威福光電科技有限公司；可見(jiàn)分光光度計(jì)、TU-1810紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)，北京普析通用儀器有限公司；高速冷凍離心機(jī)、普通高速離心機(jī)，上海安亭科學(xué)儀器廠；冷凍干燥機(jī)，德國(guó)Christ；流變儀，奧地利安東帕；食品物性測(cè)定儀(質(zhì)構(gòu)儀)，美國(guó)FTC公司。

1.4 實(shí)驗(yàn)方法

1.4.1 羊血漿蛋白粉的制備

在徐州當(dāng)?shù)赝涝讏?chǎng)取得新鮮的羊血，在新鮮的羊血中按1/10體積添加質(zhì)量濃度為38 g/L的檸檬酸鈉溶液，防止羊血凝固。使用2層紗布過(guò)濾，去除羊毛等雜質(zhì)，4 ℃下3 000×g離心20 min，取上清液，再離心1次，得到血漿蛋白[11]。過(guò)夜冷凍干燥(-18 ℃)后得到羊血漿蛋白凍干粉。

1.4.2 魚糜制品的準(zhǔn)備

冷凍鰱魚魚糜4 ℃下解凍10 h，分成7組50 g魚糜，先空擂2 min，加入25%的純水，再添加質(zhì)量濃度25 g/L食鹽，繼續(xù)斬拌2 min，最后分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%的羊血漿蛋白粉(實(shí)驗(yàn)中添加羊血漿蛋白粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均以冷凍魚糜的質(zhì)量為基準(zhǔn))，未添加羊血漿蛋白粉的為空白組。加入羊血漿蛋白粉后再斬拌2 min，將斬拌好的魚糜手動(dòng)灌入直徑為25 mm的塑料腸衣中，采用40 ℃/30 min，90 ℃/20 min兩段式加熱法進(jìn)行加熱，加熱結(jié)束后立即將魚腸放入冰水中，冷卻至室溫后放入4 ℃冰箱冷藏過(guò)夜，待測(cè)魚糜的各項(xiàng)指標(biāo)。

1.4.3 全質(zhì)構(gòu)(texture profile analysis, TPA)的測(cè)定

參考陸海霞等[12]的方法，待測(cè)樣品取出恢復(fù)至室溫，去除腸衣，切成長(zhǎng)25 mm，直徑25 mm的圓柱體，用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定樣品的硬度、彈性、內(nèi)聚性、膠黏性、咀嚼性等指標(biāo)。測(cè)試條件為：TPA模式，P35圓柱形探頭，測(cè)試前、中、后速均為60 mm/min，形變量40%，觸發(fā)力為0.1 N，探頭回升到樣品表面上的高度：30 mm。每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)2次，實(shí)驗(yàn)結(jié)果取其平均值。

1.4.4 持水性的測(cè)定

參照黃玉平等[13]方法，采用離心法測(cè)定魚糜凝膠的持水性。將制備好的魚糜凝膠切成塊狀放入離心管稱重，在4 ℃下1 000×g離心10 min，去除水分，記錄每次稱重?cái)?shù)據(jù)。如公式(1)所示。

(1)

式中，w1,離心管+除去水分后凝膠的質(zhì)量,g；w2,離心管+離心前的凝膠的總質(zhì)量,g；w,離心管的質(zhì)量,g。

1.4.5 白度的測(cè)定

根據(jù)XIONG等[14]方法，把魚腸切成厚5 mm的薄片，在室溫下用色彩色差儀測(cè)定樣品的L*、a*、b*值，按照公式(2)計(jì)算樣品的白度。

W=100×[(100L*)2+a*2+b*2]1/2

(2)

式中：L*值表示樣品的亮度;a*值表示樣品的紅綠值;b*表示樣品的黃藍(lán)值。每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)5次，取平均值。

1.4.6 流變特性的測(cè)定

根據(jù)WANG的方法[15]稍作修改：溫度掃描：采用流變儀對(duì)魚糜的儲(chǔ)能模量(G′)和損耗模量(G″)進(jìn)行測(cè)定。將樣品置于底部平臺(tái)，采用直徑為20 mm平行板，狹縫1 mm，應(yīng)變1%，頻率1 Hz。進(jìn)行動(dòng)態(tài)溫度掃描，升溫速率2 ℃/min，升溫范圍25～90 ℃；應(yīng)變掃描確定應(yīng)變?yōu)?%，頻率為1 Hz位于線性黏彈區(qū)間。為防止水分蒸發(fā)，在測(cè)試時(shí)采用硅油封住樣品，如公式(3)所示。

(3)

1.4.7 鰱魚魚糜溶解率的測(cè)定

參照雷雨等[9]方法，稍作修改，取1 g魚糜凝膠樣品，加入20 mL 20 mmol/L Tris-HCl緩沖液(含10 g/L SDS，8 mol/L尿素和20 g/L巰基乙醇，pH 8.0)并均質(zhì)，混合物于100 ℃加熱2 min后，于室溫?cái)嚢? h，然后5 000×g離心60 min。取上清液10 mL，添加500 g/L TCA至終質(zhì)量濃度為100 g/L，混合液于4 ℃放置18 h后5 000×g離心60 min，沉淀物用質(zhì)量濃度100 g/L TCA沖洗并溶解于0.5 mol/L NaOH中?？偟鞍缀繛槟z直接溶解于0.5 mol/L NaOH中測(cè)得的蛋白質(zhì)含量。蛋白質(zhì)含量用Lowry法測(cè)定。溶解率為溶解于溶劑中的蛋白質(zhì)與總蛋白質(zhì)含量比值的百分?jǐn)?shù)。

1.4.8 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

所有數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0分析，采用Origin 8.0、Excel 2010作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 羊血漿蛋白添加量對(duì)鰱魚魚糜質(zhì)構(gòu)的影響

由表1可知，添加羊血漿蛋白的鰱魚魚糜凝膠的硬度、咀嚼性、膠黏性比空白組大，羊血漿蛋白添加量從0.5%增加到2%，魚糜凝膠的硬度顯著增大(P<0.05)，繼續(xù)增大添加量，魚糜凝膠的硬度變化不顯著；咀嚼性和膠黏性呈增大趨勢(shì)，在添加量為3%時(shí)，魚糜凝膠的咀嚼性和膠黏性與空白組相比，咀嚼性增加了29.54 mJ，膠黏性增加了3.2 N，說(shuō)明添加羊血漿蛋白粉可顯著改善魚糜凝膠制品的口感。當(dāng)羊血漿蛋白添加量我3%時(shí)，魚糜凝膠的彈性和內(nèi)聚性與空白組相比變化不顯著(P>0.05)，說(shuō)明羊血漿蛋白的添加對(duì)魚糜凝膠的彈性和內(nèi)聚性的影響不大，因此添加一定濃度的羊血漿蛋白可以有效改善魚糜制品的質(zhì)構(gòu)特性，增強(qiáng)口感。

表1 羊血漿蛋白對(duì)鰱魚魚糜凝膠質(zhì)構(gòu)的影響Table 1 Effects of sheep plasma protein on the gel structure of silver carp surimi

注：不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，相同小寫字母表示差異不顯著(P>0.05)。下同。

2.2 羊血漿蛋白對(duì)鰱魚魚糜凝膠持水能力的影響

持水性能是魚糜凝膠特性的一個(gè)重要物理參數(shù)，在一定程度上反映了凝膠中的水分子與蛋白質(zhì)分子的結(jié)合狀況及凝膠強(qiáng)弱[16]。高溫誘導(dǎo)魚糜凝膠形成具有持水作用三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[17]。如圖1所示，與空白組相比，添加羊血漿蛋白魚糜凝膠持水性增大，隨著羊血漿蛋白添加量從0.5%逐漸增加到3%，鰱魚魚糜凝膠的持水性基本呈增大趨勢(shì)，添加量為2%的凝膠持水性比空白組魚糜凝膠增加了2.16%；說(shuō)明羊血漿蛋白的加入有利于提高魚糜凝膠的持水率。且在一定范圍內(nèi)，羊血漿蛋白添加濃度越高，魚糜凝膠的持水能力越強(qiáng)，這可能是因?yàn)檠蜓獫{蛋白可以使魚糜凝膠形成的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)更加致密，可以包埋更多水分子，提高凝膠持水性。倪娜等[18]的研究也說(shuō)明血漿蛋白的添加有利于提高肌原纖維蛋白凝膠的持水性。

圖1 羊血漿蛋白對(duì)鰱魚魚糜凝膠持水性的影響Fig.1 Effect of sheep plasma protein on water retention of silver carp surimi gel

2.3 羊血漿蛋白添加量對(duì)鰱魚魚糜凝膠白度的影響

由表2可以看出，L*值隨著羊血漿蛋白添加量的增加顯著減小(P<0.05)，a*值和b*值顯著增加(P<0.05)。

表2 羊血漿蛋白對(duì)鰱魚魚糜凝膠白度的影響Table 2 Effect of sheep plasma protein on the whiteness of silver carp surimi gel

羊血漿蛋白添加量越大，鰱魚魚糜凝膠的白度顯著降低(P<0.05)，說(shuō)明羊血漿蛋白粉會(huì)因?yàn)樽陨淼念伾o魚糜凝膠的白度帶來(lái)不利的影響。白度是衡量鰱魚魚糜的重要指標(biāo)之一，魚糜的白度越高，說(shuō)明魚糜的品質(zhì)越好[19]。添加羊血漿蛋白粉會(huì)降低魚糜的白度，當(dāng)羊血漿蛋白粉添加量高達(dá)3%時(shí)，白度可被人們接受。

2.4 羊血漿蛋白對(duì)魚糜凝膠動(dòng)態(tài)流變的影響

儲(chǔ)能模量(G′)也稱彈性模量，反映蛋白凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成情況，是樣品的彈性特征[20]。如圖2所示，鰱魚魚糜在升溫過(guò)程中的變化可分為3個(gè)階段，35～40 ℃，添加羊血漿蛋白使G′小幅度增加，不同羊血漿蛋白添加量的鰱魚魚糜在40 ℃附近均出現(xiàn)小峰，這可能是肌球蛋白頭部之間發(fā)生交聯(lián)，使魚糜G′增加[21]。40～56 ℃，隨著溫度的升高鰱魚魚糜G′迅速下降，在56 ℃附近降到最低點(diǎn)，這可能是肌動(dòng)球蛋白解離及肌球蛋白尾部變性展開(kāi)，也可能是溫度升高使得低溫凝膠化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)被破壞；魚糜中內(nèi)源性組織蛋白酶水解肌球蛋白，導(dǎo)致凝膠結(jié)構(gòu)的破壞[22]。60～90 ℃，鰱魚魚糜G′隨著溫度的升高大幅度增大，說(shuō)明蛋白進(jìn)一步變性聚集，形成了最終穩(wěn)定的凝膠[23]；與空白組對(duì)比，添加羊血漿蛋白粉，鰱魚魚糜的G′顯著增加，說(shuō)明羊血漿蛋白有利于魚糜凝膠網(wǎng)絡(luò)的形成，增加魚糜凝膠的彈性。

圖2 羊血漿蛋白對(duì)鰱魚魚糜在升溫過(guò)程中的儲(chǔ)能模量影響Fig.2 Effect of sheep plasma protein on energy storage modulus of silver carp surimi during heating

損耗模量(G″)也稱黏性模量，是樣品的黏性特征。如圖3所示，損耗模量G″在升溫過(guò)程中也經(jīng)歷3個(gè)過(guò)程，在35～45 ℃，鰱魚魚糜G″變化呈小幅度上升，這可能是由于蛋白質(zhì)受熱后變性展開(kāi)，與水分子相互作用增強(qiáng)[24]。在45～60 ℃，G″隨著溫度的升高急劇下降，在60～90 ℃，G″隨著溫度的升高小幅度增大，趨向于平衡，但始終比初始G″小，說(shuō)明高溫使鰱魚魚糜形成熱不可逆的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，降低黏性。與空白組對(duì)比，添加羊血漿蛋白可以使魚糜G″增大，進(jìn)而改善魚糜凝膠的黏性。

圖3 羊血漿蛋白對(duì)鰱魚魚糜在升溫過(guò)程中損耗模量的影響Fig.3 Effect of sheep plasma protein on loss modulus of silver carp surimi during heating

損耗系數(shù)(tanδ)=損耗模量/儲(chǔ)能模量，用來(lái)表示熱凝膠過(guò)程中彈性和黏性的變化。升溫過(guò)程中魚糜的彈性模量G′均大于耗能模量G″，即tanδ小于1，說(shuō)明魚糜凝膠彈性固體性質(zhì)突出，具有較好的膠黏性[23]。如圖4所示，鰱魚魚糜在溫度升高到45 ℃左右時(shí)，損耗系數(shù)開(kāi)始逐漸增大，溫度繼續(xù)升高，損耗系數(shù)隨著溫度的增大而減小。這表明從25 ℃剛升溫時(shí)魚糜黏性逐漸增強(qiáng)，溫度高于45 ℃時(shí)，魚糜的彈性逐漸增強(qiáng)，這可能是因?yàn)閯傞_(kāi)始時(shí)魚糜蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)展開(kāi)、解離使得蛋白質(zhì)的流動(dòng)性增大，隨著溫度的繼續(xù)增加，蛋白質(zhì)變性聚合開(kāi)始形成緊密的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。溫度升高到50 ℃左右，損耗系數(shù)均達(dá)到最大，而添加羊血漿蛋白的鰱魚魚糜與空白組對(duì)比，損耗系數(shù)最高點(diǎn)比空白組的低，損耗系數(shù)隨著溫度進(jìn)一步升高，逐漸降低，當(dāng)溫度升高至90 ℃時(shí)，損耗系數(shù)最小，說(shuō)明魚糜在高溫條件下進(jìn)行凝膠化。隨著羊血漿蛋白添加量的逐漸增加，損耗系數(shù)逐漸減小，說(shuō)明羊血漿蛋白的加入有利于提高魚糜凝膠化程度，與質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定結(jié)果一致。

圖4 羊血漿蛋白對(duì)鰱魚魚糜在升溫過(guò)程中損耗系數(shù)的影響Fig.4 Effect of sheep plasma protein on loss coefficient of silver carp surimi during heating

2.5 羊血漿蛋白對(duì)魚糜凝膠溶解率的影響

含SDS、尿素和β-巰基乙醇的混合溶劑能夠斷裂魚糜凝膠中除了非二硫共價(jià)鍵外的所有化學(xué)鍵[25]。所以魚糜凝膠溶解率的測(cè)定可用于判斷非二硫共價(jià)鍵的含量。

由圖5可以看出，羊血漿蛋白添加量從0%增加到3%，魚糜凝膠的溶解率基本呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢(shì)，說(shuō)明魚糜凝膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)形成的非二硫共價(jià)鍵增多，這可能是因?yàn)檠蜓獫{蛋白的加入促進(jìn)魚糜中的內(nèi)源性谷氨酰胺轉(zhuǎn)化酶發(fā)生酶的交聯(lián)[26]，誘導(dǎo)非二硫共價(jià)鍵的形成，尤其是ε-(γ-Glu)-Lys的形成。劉海梅等[27]的研究結(jié)果也表明，ε-(γ-Glu)-Lys共價(jià)鍵能夠降低溶解率，非二硫共價(jià)鍵在魚糜凝膠中含量越高，凝膠特性越好。添加2%羊血漿蛋白時(shí)溶解率最低，說(shuō)明非二硫共價(jià)鍵含量最高，形成致密的魚糜凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

圖5 羊血漿蛋白對(duì)鰱魚魚糜凝膠溶解率的影響Fig.5 Effect of sheep plasma protein on the dissolution rate of silver carp surimi gel

3 結(jié)論

羊血漿蛋白作為營(yíng)養(yǎng)豐富又價(jià)格低廉的蛋白質(zhì)資源，將其添加到白鰱魚糜制品中，可顯著改善魚糜制品凝膠質(zhì)構(gòu)特性，隨著羊血漿蛋白添加量的增加，硬度、咀嚼性、膠黏性等逐漸增大，持水能力逐漸增強(qiáng)。添加羊血漿蛋白可顯著增強(qiáng)魚糜的流變特性，與空白組對(duì)比，鰱魚魚糜的G′和G″不斷提高。溶解率測(cè)定結(jié)果表明，羊血漿蛋白可以通過(guò)非二硫共價(jià)鍵來(lái)促進(jìn)魚糜形成更緊密的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。羊血漿蛋白在魚糜制品中的應(yīng)用，既可以充分利用豐富的羊血資源，又可以提高魚糜制品的蛋白質(zhì)含量,改善魚糜凝膠特性。