王冰冰 ,張麗君 ,萬(wàn) 雪 ,趙前程 *,李建偉
(1.大連海洋大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院,遼寧 大連 116023;2.遼寧省水產(chǎn)品加工與綜合利用重點(diǎn)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室,遼寧 大連 116023)
水產(chǎn)品的品質(zhì)一直受到國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注,隨著我國(guó)水產(chǎn)加工業(yè)的發(fā)展,魚(yú)糜制品產(chǎn)量不斷增加[1],因此魚(yú)糜制品的質(zhì)量控制尤為重要。將魚(yú)經(jīng)采肉、漂洗、精濾、脫水?dāng)嚢鑳鼋Y(jié)加工制成的產(chǎn)品被稱之為冷凍魚(yú)糜(魚(yú)漿),將其解凍或直接由新鮮原料制得的魚(yú)糜再經(jīng)擂潰或斬拌、成型、加熱和冷卻工序制成的即為魚(yú)糜制品。魚(yú)糜是日本稱剁碎的魚(yú)肉的術(shù)語(yǔ),且魚(yú)肉中大部分的肌漿蛋白被洗掉了。這些增加的肌原蛋白片段是傳統(tǒng)魚(yú)糜凝膠或者“kamaboko”的原料[2]魚(yú)肉在凍藏期間,肌原纖維蛋白變性或凝聚成非肌原纖維蛋白會(huì)造成質(zhì)量變化[3]。水產(chǎn)品及其制品由于長(zhǎng)期在低溫冷凍條件下保藏,不但引起蛋白質(zhì)變性,而且還引起營(yíng)養(yǎng)與水分一起流失[4]。因此需要加入添加劑來(lái)改善魚(yú)糜制品的品質(zhì)。
磷酸鹽常用于冷凍水產(chǎn)品,提高其保水性,并降低其解凍損失。通常判斷冷凍產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣往往取決于其解凍損失的大小。因此,磷酸鹽的添加對(duì)冷凍產(chǎn)品起著至關(guān)重要的作用[5]。我國(guó)水產(chǎn)品主要出口歐盟和美國(guó),歐盟和美國(guó)都允許多聚磷酸鹽作為冷凍產(chǎn)品的保水劑添加保證產(chǎn)品質(zhì)量,且要求魚(yú)片中含量分別不高于0.5%和1%(以五氧化二磷計(jì))。近年來(lái),將磷酸鹽、糖和食鹽等混合用于魚(yú)片,受到消費(fèi)者的青睞[6]。有關(guān)研究也表明,混合鹽的添加能降低魚(yú)片的解凍失水,并提高其持水力[7]。B.MIN等[8]在鯰魚(yú)糜中添加不同濃度的NaCl(1%和2%)和0.4%磷酸鹽及其組合。結(jié)果表明:磷酸鹽和食鹽具有協(xié)同保水的作用。M.Kamal等[9]在對(duì)石首魚(yú)加入不同濃度的食鹽 (質(zhì)量分?jǐn)?shù)0%、1%、2%、3%、4%、5%和6%),測(cè)定其在凍藏過(guò)程中的凝膠特性,其中質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%時(shí)效果較好,且同時(shí)加入4%山梨酸、4%蔗糖和0.3%磷酸鹽凝膠效果更好。Laura Campo-Dean~o等[10]在冷凍魷魚(yú)糜中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%多聚磷酸鈉、4%山梨醇、4%蔗糖及4%或8%海藻糖,測(cè)定其不同防凍劑對(duì)其在不同溫度和時(shí)間下的理化和凝膠性的影響,證明加入0.5%多聚磷酸鈉、4%山梨醇。4%蔗糖的樣品具有較好的性質(zhì)。Carmen G6mez-Gui等[11]在新鮮的沙丁魚(yú)中同時(shí)添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2%磷酸鹽和質(zhì)量分?jǐn)?shù)2.5%的食鹽樣品具有較好的凝膠特性。W.BIGELOW等[12]在魚(yú)糜中加入山梨醇鈉鹽多聚磷酸鹽,三者質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為4%∶6%∶0.3%,來(lái)提高其持水性。
作者主要研究添加磷酸鹽及不同濃度的食鹽的冷凍扇貝肉糜制品在不同的凍藏時(shí)間里其品質(zhì)和質(zhì)量的變化。
鮮活扇貝:購(gòu)于大連長(zhǎng)興市場(chǎng)。
1.2.1 扇貝肉糜的制備 分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%磷酸鹽 (0.5P)、1.5%食鹽 (Na)、0.5%磷酸鹽+0.5%氯化鈉 (0.5PN)、0.5%磷 酸鹽+1%氯化鈉(1PN)、0.5%磷酸鹽+1.5%氯化鈉 (1.5PN)、0.5%磷酸鹽+2%氯化鈉 (2PN)、0.5%磷酸鹽+2.5%氯化鈉(2.5PN)及對(duì)照組(不添加任何添加物,C),共制備出8個(gè)肉糜產(chǎn)品處理組合。然后采用平板機(jī)-24℃速凍3 h。用聚乙烯塑料袋分裝,稱重,放入-25℃的冰柜中進(jìn)行凍藏,以備試驗(yàn)所用。分別于1、14、60、150 d進(jìn)行取樣。
1.2.2 解凍失水率測(cè)定 取經(jīng)過(guò)-25℃冷凍后的樣品稱重W1,在4℃條件下解凍3 h后再稱重為W2,解凍前后質(zhì)量變化為C。
式中:C為解凍失水率,%;W1為解凍前肉糜的質(zhì)量,g;W2為解凍后肉糜的質(zhì)量,g。
1.2.3 蛋白質(zhì)溶解性的測(cè)定 溶解性的測(cè)定根據(jù)I.Batista等[13-15]的方法,略有改動(dòng)。每種樣品分別取3 g,加入90 mL水或5%NaCl在勻漿機(jī)中勻漿90 s,然后再用均質(zhì)機(jī)均質(zhì)90 s,10 000 r/min下離心20 min,取上清液。用雙縮脲法測(cè)定上清液蛋白質(zhì)含量,微量凱氏定氮法測(cè)定樣品總蛋白質(zhì)含量。根據(jù)下式計(jì)算蛋白質(zhì)的溶解性:
式中:X為蛋白質(zhì)溶解性,%;C1為蛋白質(zhì)的溶解質(zhì)量濃度,mg/mL;V1為蛋白質(zhì)的溶解體積,mL;C2為蛋白質(zhì)的總含量,%;m為樣品質(zhì)量,mg。
1.2.4 蒸煮失重率測(cè)定 將蒸鍋洗凈,加水,開(kāi)始加熱。每種樣品中取出3個(gè)肉糜丸,稱重(W1),待水沸騰后放入蒸鍋繼續(xù)加熱10 min,室溫下放置冷卻5 min,再稱重(W2),
計(jì)算蒸煮失重率:
式中:X為蒸煮失重率,%;W1為蒸煮前肉糜的質(zhì)量,g;W2為蒸煮后肉糜的質(zhì)量,g。
1.2.5 揮發(fā)性鹽基氮的測(cè)定 將各個(gè)樣品解凍后魚(yú)肉糜取出10 g加入20 mL的7.5%的三氯乙酸(TCA),均漿過(guò)濾取上清液10 mL備用。將制備好的樣液和2.4 mL的10%NaOH一起加入到蒸餾器反應(yīng)室中,迅速蓋蓋,并加水以防止漏氣。預(yù)先將盛有10 mL硼酸吸收液中加入2滴混合指示液的錐形瓶置于冷凝管下端,并使其下端插入到錐形瓶?jī)?nèi)吸收液的液面下。通入蒸汽,蒸餾4 min即停止,吸收液用0.01 mol/L的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,終點(diǎn)至藍(lán)紫色。記錄消耗的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積。
式中:X為樣品中揮發(fā)性鹽基氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù),mg/100 g;A為消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積,mL;B為鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的摩爾濃度,mol/mL;14為1 mol/L鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于氮的質(zhì)量,mg;30為 10 mL樣品+20 mL TCA。
由圖1可以看出,0.5P和Na的解凍失水率分別為0.59%和0.43%,加入混合鹽的為0.17%~0.53%,均明顯低于對(duì)照組(2.27%)(P<0.01)。 由于解凍質(zhì)量損失在凍藏過(guò)程中變化不大,因此取4次測(cè)定的平均值來(lái)分析。這一結(jié)果表明,通過(guò)添加磷酸鹽、食鹽或者二者的混合物,均能明顯降低扇貝肉糜制品的解凍失水率。這與宋廣磊等[16]研究的結(jié)果一致。結(jié)果表明:經(jīng)復(fù)合磷酸鹽處理的凍貽貝與對(duì)照相比,失水率明顯降低(P<0.01)。
圖1 扇貝肉糜制品在不同凍藏時(shí)間里的解凍失水率Fig.1 Thawing weight loss of the scallop adductor mince in frozen stored
從表1可見(jiàn),隨著凍藏時(shí)間的增加,扇貝肉糜制品的蒸煮失重率呈增加趨勢(shì)。除C和Na組外,肉糜制品在凍藏60 d內(nèi),蒸煮失重率變化不大,而在凍藏達(dá)到150 d時(shí),肉糜制品的蒸煮失重率迅速增加,且隨著食鹽濃度的增加,其蒸煮失重率減少,表明添加食鹽可降低肉糜的蒸煮失重率。利用SPSS軟件,計(jì)算得14 d和150 d的P<0.05,差異顯著。
李苗云等[17]在復(fù)合磷酸鹽對(duì)肉制品加工中的保水性優(yōu)化研究中提到,復(fù)合的磷酸鹽具有較好的減少蒸煮質(zhì)量損失的作用。B.MIN和B.W.GREEN[18]在鯰魚(yú)糜中添加不同濃度的NaCl(1%和2%)和0.4%磷酸鹽及其組合,并進(jìn)行了蒸煮實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明:鹽濃度越高,其蒸煮失水率越低。作者研究結(jié)果與其較為一致。
表1 不同扇貝肉糜制品在不同凍藏時(shí)間里的蒸煮質(zhì)量損失Tab.1 Loss of cooking of the scallop adductor mince in different frozen stored
由表2可以看出,肉糜制品在凍藏過(guò)程中其pH值變化較小,但總體來(lái)講,隨著凍藏時(shí)間的增加,扇貝肉糜制品的pH值均有略微的升高。同一貯藏時(shí)間內(nèi),各扇貝肉糜制品的pH值相差很小,扇貝肉糜的本身pH值為6.8,因此,加入磷酸鹽和食鹽對(duì)扇貝肉糜本身的pH影響很小。這與Grzegorz Szczepanik等[19]測(cè)定了在冷藏過(guò)程中鯡魚(yú)的pH值變化相同,其鯡魚(yú)在凍藏0~4個(gè)月中,變化幅度不大。
從表3可知,隨著凍藏時(shí)間的增加。扇貝肉糜制品的TVB-N逐漸增加,在150 d時(shí),肉糜制品的TVB-N值約為14 d時(shí)的2~3倍。在凍藏達(dá)到150 d時(shí),加鹽量越高,扇貝肉糜制品的TVB-N值增加的越小,其中2.5PN組TVB-N值明顯低于其他組。Kasem Nantachai[20]對(duì)鯰魚(yú)在0~18 d的凍藏過(guò)程中其TVB-N進(jìn)行了測(cè)定,其結(jié)果為15~45 mg/dL,明顯高于扇貝肉糜制品在凍藏過(guò)程中的TVB-N值。
表2 不同凍藏時(shí)間對(duì)扇貝肉糜制品pH的影響Tab.2 Effect on pH of the scallop adductor mince by different frozen stored
表3 不同扇貝肉糜制品在凍藏時(shí)間里的TVB-N值Tab.3 TVB-N of the scallop adductor mince after different frozen stored (mg/dL)
2.5.1 扇貝肉糜制品在凍藏時(shí)間里的水溶性分析
從圖2中可以看出,扇貝肉糜制品在0~60 d的凍藏期內(nèi),蛋白質(zhì)水溶性隨著凍藏時(shí)間的增加呈下降趨勢(shì),在達(dá)到150 d時(shí),除了Na和C外,其他處理組的蛋白質(zhì)水溶性均升高,并且隨著鹽濃度的增加而下降;最高為0.5P,2.5PN最低,而C和Na的蛋白質(zhì)水溶性在1.5PN到2PN之間變化,并且二者相差不大。
Benjakul等[21]發(fā)現(xiàn)魚(yú)肉蛋白在凍藏中易發(fā)生變性而使其溶解性下降,且溶解性的降低和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化有很大的關(guān)系。凍藏的鱈魚(yú)糜是的聚集成型是由二級(jí)結(jié)構(gòu)和二硫鍵組成的[22]。在冷凍期間,除雙硫鍵的形成、組織結(jié)構(gòu)、氫鍵、羥基產(chǎn)生聚集也會(huì)導(dǎo)致魚(yú)糜中蛋白質(zhì)的溶解性降低[23]。Srikarand Reddy[24]研究表明,在冷藏過(guò)程中邊緣蛋白質(zhì)的溶解性降低。并且發(fā)現(xiàn)在冷藏過(guò)程中牛奶魚(yú)的鹽溶性降低。Wousu和Hultni[25]認(rèn)為,冷凍過(guò)程中不但肌原纖維蛋白發(fā)生變性,水溶性蛋白即肌漿蛋白也發(fā)生變性,并且肌漿蛋白在紅鰭魚(yú)肉組織結(jié)構(gòu)的劣化中起重要作用。
圖2 凍藏時(shí)間對(duì)扇貝肉糜蛋白水溶性的影響Fig.2 Effect on water protein solubility of the scallop adductor mince by different frozen stored
2.5.2 扇貝肉糜制品在凍藏時(shí)間里的鹽溶性分析從圖3中可以看出,扇貝肉糜的鹽溶性在整個(gè)凍藏過(guò)程中先下降,再上升,而后再下降。0.5P組在整個(gè)凍藏過(guò)程中,蛋白質(zhì)的鹽溶性變化波動(dòng)較大。從鹽濃度來(lái)看,隨著鹽濃度的增加,蛋白質(zhì)的鹽溶性增加。但是加入0.5~1.5%的氯化鈉的處理組溶解性相差不大,而加入磷酸鹽組的鹽溶性均比Na和C組高。
曾有很多學(xué)者也得出了相似的結(jié)論。Reya[26]在1933年就報(bào)道了魚(yú)肉在冷藏過(guò)程中變硬和蛋白鹽溶性下降的現(xiàn)象。Connal等[27]研究發(fā)現(xiàn),隨著凍藏時(shí)間的延長(zhǎng),鱈魚(yú)魚(yú)肉中的肌球蛋白的溶解度下降,而肌動(dòng)蛋白的溶解度未變。作者認(rèn)為這是由于肌球蛋白的不穩(wěn)定所導(dǎo)致的。Awusu-Anasha等[28]用SDS-APGE研究?jī)霾剡^(guò)程中紅鰭水溶性和鹽溶性蛋白質(zhì)變化的結(jié)果表明,在肌漿蛋白中,相對(duì)分子質(zhì)量為102 000、82 000和73 000的蛋白質(zhì)容易變性。在鹽溶性蛋白中,容易變性的蛋白為肌球蛋白重鏈、M-蛋白、原肌球蛋白、肌鈣蛋白-I和肌鈣蛋白-C。
圖3 凍藏天數(shù)對(duì)扇貝肉糜蛋白質(zhì)鹽溶性的影響Fig.3 Effect on salt protein solubility of the scallop adductor mince by different frozen stored
不同的鹽組合和鹽濃度對(duì)扇貝肉糜制品的解凍失水率、蒸煮失重率、蛋白質(zhì)溶解性均有顯著影響。加入食鹽和磷酸鹽能明顯著降低扇貝肉糜的解凍失水率;隨著食鹽濃度增加,扇貝肉糜的蒸煮失水率、TVB-N、蛋白質(zhì)水溶性逐漸增加,而蛋白質(zhì)鹽溶性逐漸降低。
[1]趙文秀,潘海云,王錫昌,等.用于分子溯源的魚(yú)糜DNA隨加工過(guò)程的質(zhì)量變化分析 [J].食品與生物技術(shù)學(xué)報(bào),2011,30(5):767-773.ZHAO Wen-xiu,PAN Hai-yun,WANG Xi-chang,et al.Quality changes of DNA during processing to surimi used for traceability[J].Journal of Food Science and Biotechnology,2011,30 (5):767-773.(in Chinese)
[2]Suzuki T.Fish and Krill Proteins:Processing Technology[M].London:Applied Science Publishers,1981.
[3]Shenouda S Y K.Protein:denaturation in frozen fish[J].Advances in Food Research,1980,26:275-311.
[4]趙前程,謝智芬,劉俊榮,等.磷酸酯淀粉對(duì)冷凍大菱鲆魚(yú)肉保水效果的影響[J].食品與生物技術(shù)學(xué)報(bào),2008,27(5):65-68.ZHAO Qian-cheng,XIE Zhi-fen,LIU Jun-rong,et al.Effect of phosphate starch on water rentention of refrigerated flesh of Scophehatmus maximus[J].Journal of Food Science and Biotechnology,2008,27(5):65-68.(in Chinese)
[5]Alex Augusto Goncalves,Barbara Trindade Rech.Quality evaluation of frozen seafood (Genypterus brasiliensis Prionotus punctatus,Pleoticus muelleri and Perna perna) previously treated with phosphates[J].Pan-American Journal of Aquatic Sciences,2008,3(3):248-258.
[6]Esaiassen M,Ostli J,Joensen S R,et al.Brining of cod fillets:effects of phosphate,salt,glucose,ascorbate and starch on yield,sensory quality and consumers liking[J].Lwt-Food Science and Technology,2005.38:641-649.
[7]Thorarinsdottir K A,Gunmundsdottir G,Arason S,et al.Effects of added salt,phosphates,and proteins on the chemical and physicochemical characteristics of frozen cod(Gadus morhua) fillets[J].Journal of Food Science,2004,69 (4):144-152.
[8]Channarong Chomnawang,KasemNantachai.Chemical and biochemical changes of hybrid cat fish fill et stored at 4 ℃ and its gel properties[J].Food Chemistry,2007,103:420-427.
[9]M Kamal,M Ismail Hossain.Effect of concentration and cryoprotectants on gel-forming ability of surimi prepare from queen fish(Chorinemus Lysan) during frozen storage[J].Pak J boil Sci,2005,8 (6):793-797.
[10]Laura Campo-Dean~o,Clara A Tovar,Javier Borderías.Effect of several cryoprotectants on thephysico chemical and rheological properties of suwari gels from frozen squid surimi made by two methods[J].Journal of Food Engineering,2010,97:457-464.
[11]Carmen Gomez-Guillen,Teresa Sola,Pilar Montero.Influence of added salt and non-muscle proteins on the rheology and ultrastructure of gels made from minced flesh of sardine (Savalina pilckavdus)[J].Food Chemistry,1997,3(58):193-202.
[12]W Bigelowandc,M Lee.Evaluation of various infused cryoprotective ingredients for their freeze-thaw stabilizing and texture improving properties in frozen red hake muscle[J].Journal of Food Science,2007,72(1):56-64.
[13]I Batista,C Pires,R Nelhas.Extraction of sardine proteins by acidic and alkaline solubilization[J].Food Science and Technology International,2007,13(3):189-194.
[14]M Geirsdottir,H Hlynsdottir,G Thorkelsson,et al.Solubility and viscosity of herring (Clupeaharengus) proteins as affected by freezing and frozen storage[J].Journal of Food Science,2007,72 (7):376-380.
[15]Channarong Chomnawang,Kasem Nantachai,Jirawat Yongsawatdigul,et al.Chemical and biochemical changes of hybrid catfish fillet stored at 4℃ and its gel properties[J].Food Chemistry,2007,103:420-427.
[16]宋廣磊,戴志遠(yuǎn),王宏海.復(fù)合磷酸鹽對(duì)粒凍貽貝失水率影響的研究[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2006,(04):27-30.SONG Guang-lei,DAI Zhi-yuan,WANG Hong-hai.Research on the effect of complex phosphates on the water loss rate of quick freezing (IQF) mussel[J].Food and Fermentation Industries,2006,(04):27-30.(in Chinese)
[17]李苗云,張秋會(huì),趙改名,等.復(fù)合磷酸鹽對(duì)肉制品加工中的保水性優(yōu)化研究[J].食品科學(xué),2009,8:80-85.LI Miao-yun,ZHANG Qiu-hui,ZHAO Gai-ming,et al.Optimization of compound phosphates on water holding capacity in processing of meat products[J].Food Science,2009,8:80-85.(in Chinese)
[18]B MIN,B W GREEN.Use of microbial transglutaminase and nonmeat proteins to improve functional properties of low NaCl,phosphate-free patties made from channel catfish (Ictaluruspunctatus) Belly Flap Meat[J].Journal of Food Science,2008,73(5):218-226.
[19]Grzegorz Szczepanik,Krzysztof Kryz˙a,Marta Ostrowska.Influence of methodof packingon physicochemical and textural changes in atlantic herring during frozen storage[J].Acta Sci Pol,Technol Aliment,2010,9(4):425-441.
[20]Channarong Chomnawang,Kasem Nantachai.Chemical and biochemical changes of hybrid catfish fillet stored at 4℃ and its gel properties[J].Food Chemistry,2007,103:420-427.
[21]Soottawat Benjakul,Wonnop Visessanguanb,Chutima Thongkaew.Effect of frozen storage on chemical and gel-forming properties of fish commonly used for surimi production in Thailand[J].Food Hydrocolloids,2005,19:197-207.
[22]Tejada M,Torrejon C P,DelMazo M L,et al.Protein extracts and aggregates forming in minced cod (Gadusmorhua) during frozen storage[J].Journal of Agricultura land Food Chemistry,1996,44:3308-3314.
[23]Jiang S T,Hwang D C,Chen C S.Effect of storage temperature on the formation of disulfide and denaturation on milkfish actomyosin (Chanoschanos)[J].Journal of Food Science,1988,53:1333-1335.
[24]Srikar N N,Reddy G V S.Protein solubility and emulsifying capacity in frozen stored fish mince[J].Journal of the Science of Food and Agriculture,1991,55:447-453.
[25]Owusu-AnshaY J,Hultin H.Effect of in situ formaldehyde production on solubility and cross linking of protein of minced red hake muscled during frozen storage[J].Journal of Food Bioehemistry,1987,11:17-39.
[26]Dyer W J.Protein denaturation in frozen and stored fish[J].Food Researeh,1951,16:522-526.
[27]Connell J J.Changes in amount of myosin extractable from cod flesh during strage-14℃[J].Journal of the Science of Food and Agriculture,1962,13:607.
[28]Owusu-AnshaY J,Hultin H O.Effect of in situ formaldehyde production on solubility and cross linking of protein of minced red hake muscled during frozen storage[J].Journal of Food Bioehemistry,1987,11:17-39.