羅小迎 孫曉歡 戈春東 楊姣 熊善柏

摘 要：以冷凍魚糜為原料，采用微波加熱工藝制作魚餅，研究斬拌時間和凝膠化處理時間對微波熟制魚餅品質的影響。結果表明：斬拌時間對魚餅的凝膠特性、質構、持水性、白度和感官品質均有極顯著影響（P<0.01）;隨著斬拌時間的延長，魚餅的破斷力、凹陷深度、凝膠強度、彈性、內(nèi)聚性、咀嚼性和感官評分呈現(xiàn)先增大后減小趨勢，白度呈上升趨勢，持水性呈先下降后上升再下降趨勢;凝膠化處理時間對魚餅彈性影響不顯著（P>0.05），但對魚餅的凝膠特性、硬度、咀嚼性、內(nèi)聚性、持水性、白度和感官評分有極顯著影響（P<0.01）;凝膠化處理20 min顯著改善了魚餅品質，此時魚餅的破斷力、凹陷深度、硬度、彈性、咀嚼性、白度和感官評分均達到最大值，相比未進行凝膠化處理時分別增加86.92%、38.67%、37.05%、6.94%、43.07%、3.41%和14.65%;正交試驗結果表明，魚餅的最佳斬拌和凝膠化處理工藝為斬拌6 min，凝膠化處理20 min，此條件下魚餅的凝膠強度為2 157.53 g·mm，白度為79.72，感官評分為8.66 分。

關鍵詞：魚餅品質;微波熟制;斬拌時間;凝膠化處理時間

Abstract： Frozen surimi was used to prepare fish cake via microwave heating. The effects of chopping time and gelation time on the quality of fish cake were investigated. The results showed that chopping time had significant effects on the gel properties， texture， water-holding capacity， whiteness and sensory quality of fish cake （P < 0.01）. With the prolongation of chopping time， the breaking force， depression depth， gel strength， elasticity， cohesiveness， chewiness and sense score of fish cake increased first and then decreased， while whiteness showed a continuous upward trend. The water-holding capacity decreased first， then rose， and finally decreased again. Gelation treatment had no significant effect on the elasticity （P > 0.05），

but had significant effects on the gel properties， hardness， chewiness， cohesiveness， water holding capacity， whiteness and sense score of fish cake （P < 0.01）. The quality of fish cake was significantly improved after 20 minutes of gelation. At this time， the breaking force， depression depth， hardness， elasticity， chewiness， whiteness and sensory quality all reached maximum. Compared with non-gelation treatment， they increased by 86.92%， 38.67%， 37.05%， 6.94%， 43.07%， 3.41% and 14.65%， respectively. The results of orthogonal array experiments showed that the optimum treatment parameters were chopping for 6 min and gelling for 20 min. Under these conditions， the gel strength， whiteness and sense score of fish cake were 2 157.53 g?mm， 79.72 and 8.66 points， respectively.

Keywords： fish cake quality; microwave cooking; chopping time; gelation treatment time

魚糜制品作為我國傳統(tǒng)水產(chǎn)食品，因其口感細膩、味道鮮美和營養(yǎng)豐富深受消費者喜愛[1]。2017年我國魚糜制品產(chǎn)量達154.19 萬t，成為僅次于冷凍加工品和干腌制品的第三大水產(chǎn)加工制品[2]。魚糜制品種類繁多，主要產(chǎn)品類型有魚丸、魚腸、魚餅、魚糕和魚面等，一般采用水煮、蒸制、焙烤和油炸等加熱模式熟制，可以加工成風味多樣、方便可口的產(chǎn)品[3]，但是這會導致消耗大量能量，并且產(chǎn)生大量廢水和廢油，從而造成環(huán)境污染問題[4]，其中，油炸和焙烤產(chǎn)品在加工過程中會產(chǎn)生丙烯酰胺、苯并芘和雜環(huán)胺等危害物質，對人們的身體健康造成威脅[5-7]。

作為一種新技術生產(chǎn)的產(chǎn)品，微波加熱魚糜制品相比油炸或焙烤魚糜制品更加安全營養(yǎng)，近年來成為廣大專家學者的研究熱點[8-9]。微波加熱是利用極性分子摩擦生熱原理內(nèi)外同時加熱，相比傳統(tǒng)的外部加熱模式（水浴、蒸汽和電加熱）具有選擇性強、熱效率高、加熱速度快、可以較好保持產(chǎn)品營養(yǎng)和風味等優(yōu)點[10-11]。微波加熱魚糜制品時，可以使魚糜在短時間內(nèi)通過凝膠劣化溫度區(qū)間，使魚糜中的蛋白酶失活，提高魚糜制品的凝膠特性[12]。目前，關于微波加熱魚糜制品的研究主要圍繞微波加熱參數(shù)和外源添加物展開[13-14]，對其加工工藝條件中的斬拌時間和凝膠化處理時間的研究尚未見報道。斬拌和凝膠化處理是魚糜制品加工中的關鍵工序，其中斬拌起到混勻物料的作用，斬拌期間在食鹽的作用下會促進鹽溶性蛋白溶出及肌球蛋白高級結構展開，凝膠化處理起到增強魚糜凝膠強度的作用[15-18]。關于微波加熱條件下，斬拌和凝膠化處理時間對魚糜制品品質的影響尚未見報道。因此，本研究的目的是探究不同加工工藝對微波熟制魚餅品質的影響，確定適合微波加熱魚糜制品的最佳斬拌時間和凝膠化處理時間，以期為高品質魚糜制品的開發(fā)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

白鰱冷凍魚糜（AAA級），購于洪湖市井力水產(chǎn)有限公司;豬肥肉、食鹽、生姜等購于某超市。

1.2 儀器與設備

WP700J17微波爐 格蘭仕微波爐電器有限公司;AVANTIJ-26XP高速離心機 美國Beckman Coulter公司;UltraScan XE色度儀 美國Hunter Lab公司;TA-XT2i/25質構分析儀 英國Stable Micro System公司;CombiMax600食品調理機 德國博朗公司。

1.3 方法

1.3.1 魚餅配方

以水分含量約為78%的魚糜為基礎，添加50%水、10%豬肥肉、10%交聯(lián)酯化木薯淀粉、1.5%食鹽、1%料酒、1%姜汁和0.5%白胡椒。

1.3.2 魚餅制作工藝

魚餅制作工藝：冷凍魚糜（流水解凍0.5 h，調節(jié)水分含量至約78%）→斬拌（依次加入水、鹽、脂肪和淀粉等，高速（1 500 r/min）混合斬拌3～9 min）→調味（加入姜汁、料酒和白胡椒，低速（700 r/min）斬拌1 min調配均勻）→成型（每次稱220 g，放入真空包裝袋中，擠壓、鋪平、抽真空，排出魚糜中的氣泡，均分為4 份，放入直徑6.5 cm、高1.5 cm的圓柱形模具內(nèi)）→凝膠化處理（40 ℃、0～40 min）→速凍（放入-18 ℃冰箱中冷凍12 h）→生胚制品→微波加熱（微波高火（700 W）加熱7 min）→成品[19]

1.3.3 實驗設計

生胚魚餅制作過程中，在基礎工藝和配方條件下，分別研究斬拌時間（3、4、5、6、7、8、9 min）和凝膠化處理時間（0、10、20、30、40 min，40 ℃）對微波熟制魚餅凝膠強度、質構、持水性、白度（W）和感官特性的影響。進一步以斬拌時間和凝膠化處理時間為試驗單因素，以凝膠強度、W和感官評分為考察指標，設計正交試驗優(yōu)化魚餅的加工工藝。

1.3.4 指標測定

1.3.4.1 破斷力和凹陷深度測定

參考曹立偉等[20]的測定方法。微波熟制后的魚餅放置1 h后，將樣品切成長×寬×高為20 mm×20 mm×15 mm的立方體，室溫條件下用質構儀測定其破斷力和凹陷深度。參數(shù)設置為：選用P/0.25S探頭，穿刺距離12 mm，測前速率3 mm/s，測試速率

1 mm/s，測后速率3 mm/s。

1.3.4.2 質構測定

參考榮建華等[21]的方法。微波熟制后的魚餅放置1 h后，將樣品切成長×寬×高為20 mm×20 mm×15 mm的立方體，采用TA.XT.Plus物性測試儀測定。選用TPA模式，測試探頭選擇P/36R，測前速率5 mm/s，測中速率1 mm/s，測后速率5 mm/s，壓縮比50%。

1.3.4.3 持水性測定

在Yin等[22]的方法基礎上稍作修改。稱取1.0 g魚糜凝膠制品（m1），用雙層濾紙包裹后放入50 mL離心管中，在3 000 r/min、4 ℃條件下離心15 min，離心后取出稱質量（m2）。持水性按照公式（1）計算。

（1）

1.3.4.4 色度測定

1.3.4.5 感官評價

由經(jīng)過培訓的5 人對微波熟制魚餅的色澤、氣味、口感和組織狀態(tài)進行評定，評分標準[24]如表1所示。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2019軟件處理數(shù)據(jù)和繪圖，采用SAS 9.2軟件對數(shù)據(jù)進行單因素方差分析，采用Origin 9.3軟件作圖。實驗均重復3 次，結果均用平均值±標準差表示。

2 結果與分析

2.1 斬拌時間對微波熟制魚餅品質的影響

2.1.1 斬拌時間對微波熟制魚餅凝膠強度的影響

由圖1可知，隨著斬拌時間的延長，魚餅的破斷力、凹陷深度和凝膠強度總體上均呈先上升后下降的趨勢。在斬拌6 min時，魚餅的破斷力、凹陷深度和凝膠強度均取得最大值，分別為218.77 g、7.49 mm和1 569.8 g·mm，說明適當?shù)臄匕钑r間可有效提高魚糜的凝膠強度。當斬拌時間過短時，魚糜中肌纖維組織破壞程度小，里面的鹽溶性蛋白沒有充分溶出，凝膠化程度低，不能形成良好的網(wǎng)絡結構，從而導致形成的凝膠品質降低[25]。研究表明，肌球蛋白是影響魚糜凝膠特性的重要因素，魚糜蛋白在高速斬拌的強剪切力作用下，加速肌球蛋白從肌原纖維蛋白束中分離出來，適當延長斬拌時間有利于肌球蛋白解離并釋放出內(nèi)部的功能性基團（有利于增強分子間作用力），從而增強魚糜的凝膠強度[26]。斬拌時間過長時，隨著溫度的升高，魚糜中的肌原纖維蛋白變性，導致魚餅凝膠品質變差，另外，過長的斬拌時間使得肌肉細胞釋放的組織蛋白酶對肌原纖維蛋白的作用時間延長，這進一步促進了肌原纖維蛋白的降解，導致形成的凝膠網(wǎng)絡結構較差[27]。

小寫字母不同，表示同一指標間差異極顯著（P<0.01）。圖2～4同。

2.1.2 斬拌時間對微波熟制魚餅質構的影響

由表2可知，斬拌時間對魚餅的硬度、彈性、咀嚼性和內(nèi)聚性均有極顯著影響（P<0.01）。隨著斬拌時間的延長，魚餅的彈性、內(nèi)聚性和咀嚼性呈先上升后下降的趨勢，在斬拌5 min時，魚餅的硬度、內(nèi)聚性和咀嚼性達到最大值，分別為1 528.48 g、0.64和748.83 g，在斬拌6 min時，魚餅的彈性最好，為0.83。彈性反映了魚餅去除擠壓力后的恢復性能，與魚糜凝膠中蛋白質網(wǎng)絡結構的變化緊密相關。內(nèi)聚性表示魚餅經(jīng)第1次壓縮變形后顯示出的對第2次壓縮的抵抗能力，與魚糜凝膠蛋白內(nèi)部結構相關。上述結果說明，斬拌5、6 min時魚糜凝膠中蛋白質結合緊密，形成的網(wǎng)絡結構較好，這與孔保華等[28]的研究結果相似。適當?shù)臄匕钑r間可顯著提高肉糜凝膠的質構特性，斬拌時間過長或過短均不利于肉糜形成良好的凝膠網(wǎng)絡結構。斬拌時間過長會引起蛋白質的部分變性，影響肌原纖維蛋白的乳化力和黏著力，從而導致產(chǎn)品的硬度、彈性、內(nèi)聚性和咀嚼性減小，品質下降;斬拌時間過短時，鹽溶性蛋白無法充分溶出，導致形成肉糜制品的凝膠品質下降[29]，進而導致產(chǎn)品的質構參數(shù)下降。

2.1.3 斬拌時間對微波熟制魚餅色度的影響

W是評價魚糜制品外觀品質的重要因素，產(chǎn)品的外觀顏色嚴重影響消費者對產(chǎn)品的接受度和選擇性。由表3可知，斬拌時間對魚餅的L*、a*、b*、W均有極顯著影響（P<0.01），隨著斬拌時間的延長，魚餅的L*、a*、b*、W分別從76.86、-2.15、4.69、76.29增加到81.66、-1.63、5.60、80.75。研究表明，W的變化與光在氣泡中的折射和產(chǎn)品表面自由水的散射有關[30]。隨著斬拌時間的延長，混入魚糜中的空氣增多，導致光的折射效果增強，W增大。

2.1.4 斬拌時間對微波熟制魚餅持水性和感官評分的影響

持水性是魚糜制品質量檢測的重要指標[31]，魚糜凝膠的持水性主要是通過肌球蛋白和肌動蛋白交聯(lián)形成的網(wǎng)絡結構截留水分，在一定程度上反映了魚糜凝膠中水分子和蛋白質之間的結合狀況以及凝膠網(wǎng)絡結構的致密程度[32]。持水性強的魚糜凝膠，其網(wǎng)絡結構致密緊湊，內(nèi)部的水分不易流出，具有較高的強度和彈性[33]。感官評分是評價魚餅綜合品質的重要指標，對產(chǎn)品的可接受性有重要影響。

由圖2可知，斬拌時間對魚餅的持水性和感官評分均有極顯著影響（P<0.01）。在斬拌5 min時，魚餅的持水性達到最大值，說明此時形成的凝膠網(wǎng)絡結構致密，水分子和蛋白質結合緊密，使得水分不易流出，從而提高了魚餅的持水性。隨著斬拌時間的延長，魚餅的感官評分呈現(xiàn)先上升后下降趨勢，在斬拌5 min時，魚餅的感官評分最高。感官評價時，食品風味物質在口腔中釋放，風味物質的釋放過程與凝膠網(wǎng)絡結構相關[34]，結合圖1分析可知，在斬拌5 min時，魚餅的凝膠特性、質構等品質指標均取得較大值，說明此時魚餅的凝膠結構均勻致密，品質較佳。

2.2 凝膠化處理時間對微波熟制魚餅品質的影響

2.2.1 凝膠化處理時間對微波熟制魚餅凝膠強度的影響

由圖3可知，隨著凝膠化處理時間的延長，魚餅的破斷力、凹陷深度和凝膠強度均呈先上升后下降的趨勢。與對照組相比（凝膠化處理0 min），將生胚魚餅成型后凝膠化處理一段時間（20 min以內(nèi)）極顯著提高了其破斷力、凹陷深度和凝膠強度（P<0.01），在凝膠化處理20 min時，魚餅的破斷力、凹陷深度和凝膠強度達到最大值，分別為243.16 g、8.14 mm和1 978.84 g·mm，說明適當?shù)哪z化處理時間可有效提高魚糜的凝膠強度。凝膠化處理與魚糜中的內(nèi)源性轉谷氨酰胺酶有關，凝膠化處理溫度影響魚糜肌原纖維蛋白構象，低溫時，肌球蛋白的超螺旋結構不能解旋，有利于轉谷氨酰胺酶催化肌球蛋白重鏈聚合，從而增強魚糜凝膠特性[35]。有研究證明，魚糜凝膠在低溫（-5 ℃）下靜置一段時間再加熱到80 ℃，可增強凝膠網(wǎng)絡的持水性[36-37]。但是，長時間的凝膠化處理會降低魚糜凝膠強度，這是由于鰱魚糜中的組織蛋白酶在40 ℃以下依然保持活性狀態(tài)，因此可以推測，長時間的凝膠化處理使魚糜蛋白質過度水解，導致魚糜凝膠劣化，最終造成魚餅的品質下降[38]。

2.2.2 凝膠化處理時間對微波熟制魚餅質構的影響

由表4可知，凝膠化處理時間對魚餅的硬度、內(nèi)聚性和咀嚼性均有極顯著影響（P<0.01），對彈性影響不顯著（P>0.05）。隨著凝膠化處理時間的延長，魚餅的硬度、彈性和咀嚼性均呈先增加后減小的趨勢，內(nèi)聚性呈先減小后增加再減小的趨勢。凝膠化處理20 min顯著改善了魚餅的質構特性，此時魚餅的硬度、彈性和咀嚼性均取得最大值，分別為1 723.08 g、0.77和805.91 g，相比未進行凝膠化處理時分別增加37.05%、6.94%和43.07%，說明適當?shù)哪z化處理時間有助于提升魚餅品質，這與Liu Lei等[39]的研究結果類似。有研究表明，40 ℃條件下，不同的凝膠化時間可能會引起蛋白質構象發(fā)生不同變化，導致參與交聯(lián)反應的基團（谷氨酰胺和賴氨酸）不同程度地暴露出來，適當?shù)哪z化時間可能引起谷氨酰胺轉氨酶活性位點的疏水區(qū)域和底物谷氨酰胺殘基的充分暴露和相互作用，使得形成的凝膠網(wǎng)絡結構均勻致密[40]。延長凝膠化處理時間，會引起由熱穩(wěn)定堿性蛋白酶誘導的蛋白質降解，凝膠強度下降，從而導致魚糜制品的硬度、內(nèi)聚性、咀嚼性和彈性均有所下降，品質變差。

2.2.3 凝膠化處理時間對微波熟制魚餅色度的影響

由表5可知，凝膠化處理時間對魚餅的L*、a*、b*和W均有顯極著影響（P<0.01）。隨著凝膠化處理時間的延長，魚餅的W呈先下降后上升再緩慢下降的趨勢，在凝膠化處理20 min時，W達到最大值，為80.86，相比未進行凝膠化處理時增加3.41%。有研究指出，魚糜凝膠W的變化與蛋白質的變性相關，在凝膠化處理期間蛋白質的變性和聚集會引起水的釋放，釋放的水滲出到凝膠表面，會增加光的散射程度，從而使W增大[41-42]。相比未進行凝膠化處理的魚餅，凝膠化處理不同時間引起魚糜凝膠蛋白質發(fā)生不同程度的變性，從而導致魚餅的W發(fā)生變化。

2.2.4 凝膠化處理時間對微波熟制魚餅持水性和感官評分的影響

由圖4可知，凝膠化處理時間對魚餅的持水性和感官評分均有極顯著影響（P<0.01）。隨著凝膠化處理時間的延長，魚餅的持水性呈先下降后上升再下降的趨勢，當凝膠化處理30 min時，魚餅的持水性達到最大值，為87.91%，相比未進行凝膠化處理增加3.02%，此時魚糜凝膠形成的三維網(wǎng)絡結構較為緊密，使得水分子不易流出。魚餅的感官評分隨著凝膠化處理時間的延長呈先上升后下降的趨勢，在凝膠化處理20 min時，魚餅的感官評分取得最大值，為8.61 分，進一步延長處理時間，魚餅的感官評分顯著下降至7.78 分，說明適當?shù)哪z化處理時間可以提高魚餅的感官品質，使得魚餅的口感更佳，感官評分更高。這是由于適當?shù)哪z化處理時間可以使肌球蛋白充分伸展，相互交聯(lián)形成更加均勻、致密的網(wǎng)絡結構[43]，制得魚餅的組織結構細密、咀嚼性好、富有彈性。

2.3 正交試驗結果

以斬拌時間和凝膠化處理時間為試驗單因素，綜合考慮魚餅的凝膠強度、W和感官品質，設計正交試驗，優(yōu)化微波熟制魚餅的關鍵工藝參數(shù)。

由表6可知，斬拌時間對魚餅凝膠強度、W和感官評分均有顯著影響（P<0.05），凝膠化處理時間對魚餅的凝膠強度和感官評分有顯著影響（P<0.05）。5號試驗組魚餅的凝膠強度和感官評分均取得最大值，7號試驗組魚餅的W取得最大值，考慮到產(chǎn)品接受度主要受感官評價的影響，因此選擇5號試驗組為最優(yōu)工藝，即斬拌時間為6 min，凝膠化處理時間為20 min，此時魚餅的凝膠強度為2 157.53 g·mm，W為79.72，感官評分為8.66 分。

F值越大，表示該實驗因素對品質指標的影響作用越大，分析可知，斬拌時間和凝膠化處理時間對魚餅品質指標的影響順序為：斬拌時間>凝膠化處理時間。

由表7可知，在優(yōu)化的工藝條件下進行驗證實驗，測得魚餅的各品質指標，結果表明，驗證實驗結果與正交設計5號試驗組接近，說明此工藝條件為微波熟制魚餅的最佳工藝條件。

3 結 論

斬拌時間和凝膠化處理時間對微波熟制魚餅的凝膠特性、硬度、咀嚼性、內(nèi)聚性、持水性、W和感官評分均有極顯著影響（P<0.01）。在斬拌5、6 min時，魚餅的各品質指標均取得較大值，此時魚餅的凝膠結構致密穩(wěn)定、口感好。凝膠化處理顯著提升了魚餅的品質，在凝膠化處理20 min時，魚餅的品質明顯優(yōu)于未進行凝膠化處理的樣品。通過正交試驗優(yōu)化魚餅的工藝條件，得到魚餅斬拌和凝膠化處理的最佳工藝為斬拌6 min，凝膠化處理20 min，此時魚餅的凝膠強度為2 157.53 g·mm，W為79.72，感官評分為8.66 分，魚餅的色澤均勻飽滿，凝膠結構致密穩(wěn)定，感官品質最佳。

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