劉 閃,李丁寧,劉培勇,李小娜,劉良忠
(武漢工業(yè)學(xué)院食品科學(xué)與工程學(xué)院,湖北武漢430023)
我國是世界淡水魚生產(chǎn)大國,淡水魚產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的60%以上。由于海洋捕撈零增長政策和禁漁期的執(zhí)行,我國海水魚類產(chǎn)量趨于穩(wěn)定。淡水魚類產(chǎn)量呈現(xiàn)持續(xù)、快速增長,淡水魚的生產(chǎn)對保障我國水產(chǎn)品的供給起著越來越重要的作用[1]。湖北是我國的淡水水產(chǎn)品生產(chǎn)第一大省,總產(chǎn)量多年來一直居全國第一,2010年,全省水產(chǎn)品總量353.0萬t。但是我國淡水魚的加工轉(zhuǎn)化率極低,附加值不高,成為制約水產(chǎn)品行業(yè)進一步發(fā)展和農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的瓶頸[2]。
肉腸是人們喜愛的食品之一,開發(fā)鰱魚肉腸不僅可以提高鰱魚附加值,帶動經(jīng)濟發(fā)展,而且滿足了人們對于食品多樣化的要求。白鰱魚魚肉中含有較多的蛋白質(zhì),其粗蛋白含量約16%,且魚肉蛋白質(zhì)中鹽溶性肌球朊蛋白的含量約為60%—70%,能生成黏性很強的肉漿[3],在受熱的情況下,高級結(jié)構(gòu)發(fā)生松散,分子間產(chǎn)生架橋形成了三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),自由水被封鎖在網(wǎng)中不能流動,從而形成了具有彈性的凝膠狀物[4]。另外,魚糜制品的加工具有機械化和自動化程度高的特點,是大量加工、轉(zhuǎn)化低值淡水魚的重要手段,是淡水魚加工發(fā)展的根本方向之一[5]。這也給白鰱魚肉腸的工業(yè)化生產(chǎn)創(chuàng)造了有利條件。本文對白鰱魚肉腸加工工藝進行研究,改善鰱魚肉腸的口感和色澤,使白鰱魚肉腸具有更好的市場前景,加快我國淡水魚加工業(yè)的發(fā)展。
白鰱魚、肥膘、雞蛋、食鹽、生姜購買于武漢市常青菜市場;變性淀粉來源于天津頂峰淀粉開發(fā)有限公司;大豆分離蛋白、味精為市售;卡拉膠來源于煙臺市潤隆海洋生物制品有限公司;異Vc鈉來源于江西省德興市百勤異Vc鈉有限公司;高彈素(多聚磷酸鹽)來源于汕頭市華馨香料有限公司;AL204電子天平為梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司產(chǎn)品;FA2004分析天平為北京普西通用儀器有限公司產(chǎn)品;飛利浦HR7625斬拌機為飛利浦電器公司產(chǎn)品;TA-XT21質(zhì)構(gòu)儀為英國SMS公司產(chǎn)品;WSB-L白度儀為上海鵬順科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品;BXM-30R立式壓力蒸汽滅菌器為上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠產(chǎn)品。
1.2.1 白鰱魚肉腸工藝流程
工藝流程如圖1所示。
圖1 白鰱魚肉腸工藝流程
1.2.2 測定方法
質(zhì)構(gòu)的測定[6]。本實驗采用 TA-XT21質(zhì)構(gòu)儀,測定方法采用質(zhì)構(gòu)剖面分析方法(texture profile analysis,TPA)。TPA方法采用的質(zhì)構(gòu)參數(shù)的定義∶硬度(hardness)指TPA曲線壓縮周期中第二個峰處力值(g);彈性(springiness)是指兩次壓縮周期中下壓時間比t2/t1;內(nèi)聚性 (cohesiveness)是指樣品兩次壓縮周期的曲線面積比,即Area2/Area1;咀嚼性(chewiness)用于固體產(chǎn)品。計算公式:
咀嚼性(g)=硬度×彈性×內(nèi)聚性。
壓縮方法的測定參數(shù)如下。測前速度:1.00 mm/s;測中速度:2.00 mm/s;測后速度:2.00 mm/s;2次下壓間隔時間:5.00 s;負載類型:auto-5 g;探 頭 類 型:P -100(100mm CYLINDER STAINLESS);形變量50%;數(shù)據(jù)收集率200點/s;測定時環(huán)境溫度20—25℃(室溫);樣品處理取樣器取樣長1.50 cm,直徑1.00 cm的圓柱體。
白度的測定。采用WSB-L白度儀。每組實驗重復(fù)5次,實驗結(jié)果為5次測定結(jié)果的平均值。
1.2.3 單因素實驗
不同魚糜添加量對魚肉腸凝膠性的影響:分別取魚糜35%,40%,45%,50%,55%,進行斬拌,添加其他配料,然后進行TPA的測定。
不同淀粉添加量對魚肉腸凝膠性的影響:分別取變性淀粉8%,9%,10%,11%,12%,添加其他配料,采用TPA對其進行檢測。
不同卡拉膠添加對魚肉腸凝膠性的影響:分別添加卡拉膠0.4%,0.6%,0.8%,1.0%,1.2%,然后對其進行TPA檢測。
1.2.4 正交試驗的優(yōu)化
根據(jù)單因素實驗結(jié)果,選擇凝膠強度為指標,設(shè)計L9(34)正交實驗表,進行正交實驗。正交實驗因素水平如表1所示。
表1 正交實驗因素水平 /%
1.2.6 不同殺菌溫度對魚肉腸凝膠性的影響
灌好的魚腸,分別用90℃,95℃,100℃,116℃,121℃殺菌15 min,然后自然冷卻,4℃過夜保存,對其進行TPA和白度的檢測。
從圖2中可以看出隨著魚糜添加量的增加魚肉腸的咀嚼性不斷地增強,當魚糜添加量達到50%以后,咀嚼性變化不大,考慮到生產(chǎn)成本等因素,魚糜添加量選50%較為合適。魚糜中存在的谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶(TGase)可以催化肌球蛋白重鏈交聯(lián)形成ε-(γ -Glu)-Lys 非二硫共價鍵[7-9],增加了魚肉腸的凝膠性。因此,魚糜的添加量不同對魚肉腸的品質(zhì)有重要影響。
圖2 魚糜添加量對魚肉腸咀嚼性的影響
由圖3中可以看出,隨著淀粉添加量的增加,魚肉腸的咀嚼性增強。當?shù)矸厶砑恿窟_到10%時,其咀嚼性達到最大。當繼續(xù)增加淀粉的添加量,魚肉腸咀嚼性下降。淀粉是目前最常用的魚糜凝膠特性增強劑,也是目前研究得最為廣泛的多糖類凝膠特性增強劑[10]。在魚糜制品中添加淀粉可以對制品的凝膠強度起到一個補充的作用,能改善組織結(jié)構(gòu),有利于分子間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的形成[11],一定程度上改善了魚肉腸的彈性和保水性,從而提高了魚肉腸的凝聚性。淀粉添加量過多,阻礙了魚肉腸中蛋白質(zhì)之間凝膠的形成,影響了魚肉腸的風(fēng)味和口感,咀嚼性下降。
圖3 淀粉添加量對魚肉腸咀嚼性的影響
由圖4可知,隨著卡拉膠添加量的增加,魚肉腸的咀嚼性不斷升高,當卡拉膠添加量為0.8%時,咀嚼性達到最大值,當再增加卡拉膠的添加量,魚肉腸的咀嚼性開始降低。卡拉膠是一種具有凝膠特性的多糖,常用于食品添加劑,如膠凝劑、增稠劑、穩(wěn)定劑等[12],主要起到改變食品的質(zhì)構(gòu)、狀態(tài)和外觀等作用,也有助于魚糜凝膠特性的改良。陳海華等通過對竹莢魚魚糜的質(zhì)構(gòu)特性、持水力和白度的測定,以及對超微結(jié)構(gòu)的觀察,指出添加卡拉膠的魚糜凝膠能形成均勻、致密的三維凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[13]。當卡拉膠添加過多,魚糜三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成,而使得魚肉腸咀嚼性降低。
圖4 卡拉膠添加量對魚肉腸咀嚼性的影響
由表2可以看出對魚肉腸咀嚼性影響的主次因素為魚糜>淀粉>卡拉膠,魚糜添加量對魚肉腸咀嚼性影響最大。最佳的優(yōu)化組合為A1B2C2,即魚糜50%,淀粉10%,卡拉膠0.8%。進行驗證試驗,經(jīng)殺菌,自然冷卻,TPA檢測,得到的魚肉腸咀嚼性為3563.78 g。
表2 正交實驗結(jié)果 /%
由圖5可知,隨著溫度的升高魚肉腸的凝膠性增強即咀嚼性變大,在溫度100℃時達到最大。隨著溫度的增加魚肉腸咀嚼性下降。因為加熱蛋白質(zhì)變性,多肽片段和氨基酸暴露,使蛋白質(zhì)發(fā)生分子間交聯(lián),從而形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),即凝膠的形成[14]。當溫度繼續(xù)升高時,破壞了分子間的作用力,阻礙了三維結(jié)構(gòu)的形成使得魚肉腸的咀嚼性下降。由圖6可知,隨著溫度的增加,魚肉腸的白度升高,當溫度達到100℃左右白度最大,然后隨著溫度的升高,白度開始下降。因為魚肉腸發(fā)生了美拉德反應(yīng)導(dǎo)致白度下降。當溫度達到100℃時,隨著溫度的升高,美拉德反應(yīng)加速。110℃加熱10 min就可以相當于90℃加熱l80 min加熱所得產(chǎn)物的吸光度,比100℃ 30 min還大。121℃加熱10 min比90℃加熱180 min大2倍,比100℃90 min還要大。121℃加熱30 min與100℃加熱180 min的吸光度相近[15]。
圖5 殺菌溫度對魚肉腸凝膠性的影響
圖6 殺菌溫度對魚肉腸白度的影響
魚糜、淀粉、卡拉膠的適量添加改善了魚糜制品的組織結(jié)構(gòu),促進了分子間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成,提高了魚糜制品的凝膠性。加熱殺菌不僅使魚糜制品的蛋白質(zhì)變性凝固,凝膠性提高,而且殺滅細菌和霉菌,延長了制品的貨架期,改善品質(zhì),對于產(chǎn)品有著重要意義。
從本試驗的研究得出,鰱魚肉腸加工的最佳工藝參數(shù)為魚糜50%,淀粉10%,卡拉膠0.8%,殺菌100℃,15 min。此時得到的魚肉腸咀嚼性為3660.27 g、白度 33.1。
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