百香果皮粉對非漂洗羅非魚魚糜凝膠品質(zhì)的影響

杭瑜瑜，于淑池，商文慧，齊 丹

（海南熱帶海洋學(xué)院食品科學(xué)與工程學(xué)院，海南三亞 572022）

羅非魚又稱非洲鯽魚，屬于熱帶性硬骨魚類，具有生長快、肉質(zhì)好、產(chǎn)量高、繁殖力強(qiáng)等特點，其肉質(zhì)鮮美，營養(yǎng)價值高，素有“白肉三文魚”、“21 世紀(jì)的魚”之稱，是最適合產(chǎn)業(yè)化加工的淡水魚品種之一。由于經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人們對更高生活質(zhì)量的追求，以魚糜為基礎(chǔ)的產(chǎn)品需求大幅增加，市場也更加廣闊。2019 年我國魚糜制品總產(chǎn)量達(dá)139.4 萬噸，魚糜及魚糜制品加工業(yè)擁有持續(xù)發(fā)展的能力。

傳統(tǒng)的魚糜制品是將魚采肉、漂洗、脫水、擂潰、加熱等步驟后形成魚糜凝膠，經(jīng)不同處理可加工為多樣制品，傳統(tǒng)的魚糜加工均需要漂洗處理，漂洗可以除去魚肉中的腥味物質(zhì)、色素、脂肪、部分無機(jī)鹽等物質(zhì)，能夠改善魚糜的凝膠性能，增加白度，但是漂洗也導(dǎo)致水溶性蛋白、脂肪以及無機(jī)鹽等營養(yǎng)成分的流失，同時漂洗用水量大，且漂洗完產(chǎn)生的廢水，還需處理才能排放，加大了生產(chǎn)成本。非漂洗魚糜的生產(chǎn)，正好解決了常規(guī)魚糜制備中存在的上述問題。但是，不經(jīng)過漂洗工藝，又會影響到魚糜的凝膠特性，因此如何提高非漂洗魚糜的凝膠特性有待進(jìn)一步研究。目前常通過添加外源物、改變加工方式等手段改善魚糜的凝膠特性。常添加的物質(zhì)有：轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶、堿性鹽、非肌肉蛋白和淀粉等。

百香果原產(chǎn)于巴西，現(xiàn)在我國福建、廣東、廣西、海南等熱帶地區(qū)廣泛種植。除新鮮食用外，絕大部分百香果被加工成果汁飲料，產(chǎn)生了大量的果皮副產(chǎn)物，除部分用作粗纖維飼料外，絕大部分被當(dāng)作廢物丟棄，污染環(huán)境的同時也造成了資源的浪費。相關(guān)研究表明，百香果果皮中含有黃酮苷類、多糖類、膳食纖維和多種維生素等生物活性物質(zhì)，具有防癌抗衰、消炎抑菌、抗氧化等保健功能。在魚糜中添加百香果皮粉，其含有的多糖、膳食纖維等成分能改善魚肉肌原纖維蛋白凝膠特性，提高制品保水能力，同時能夠豐富魚糜的營養(yǎng)成分。

目前，百香果皮粉對魚糜凝膠特性的影響鮮有報道。本研究以非漂洗的羅非魚魚糜為對象，加入不同量的百香果皮粉，分析其對魚糜凝膠全質(zhì)構(gòu)、凝膠強(qiáng)度、持水性、蒸煮損失率、白度及水分遷移的影響。為提高非漂洗魚糜的品質(zhì)特性以及魚糜制品的多樣化提供理論支持，同時也拓寬了百香果皮的利用途徑。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

百香果 從三亞市南新農(nóng)貿(mào)市場購買本地的成熟、新鮮的黃色百香果；羅非魚 規(guī)格0.5～0.6 kg，購于三亞市南新農(nóng)貿(mào)市場。

RS-FS1401 多功能粉碎機(jī) 榮事達(dá)股份有限公司；DHG-9245A 電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 上海一恒科學(xué)儀器有限公司；CR-400 色差計柯尼卡色差計 日本Konica Minolta Holding 公司；TMS-PRO 物性分析儀 美國FIC 公司；FM100 雪花制冰機(jī) 北京長流科學(xué)儀器有限公司；MesoMR23-060H-I 核磁共振成像分析儀 蘇州紐邁分析儀器股份有限公司；ME204E 電子天平 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；JR16SD-300 絞肉機(jī) 蘇泊爾股份有限公司；MultifugeX1-R 高速冷凍離心機(jī) 賽默飛世爾科技（中國）有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 百香果皮粉的制備 百香果皮用清水洗凈、瀝干，放入恒溫鼓風(fēng)干燥箱70 ℃干燥48 h，然后粉碎成粉末，將粉末過200 目篩，備用。

1.2.2 羅非魚魚糜凝膠的制備 新鮮的羅非魚清洗后去內(nèi)臟、去鱗、去頭、去尾，清洗干凈而后采肉，瀝干魚肉表面水分放入絞肉機(jī)中攪碎，之后加入2%食鹽斬拌5 min，再加入不同量的百香果皮粉（0%、1%、2%、3%、4%、5%），繼續(xù)斬拌5 min，加入冰水將魚糜的含水量調(diào)節(jié)為75%左右。全程溫度控制在10 ℃以下。把魚糜灌入直徑2.5 cm 的腸衣中，放入40 ℃水浴鍋中加熱60 min，再放入90 ℃水浴鍋中加熱30 min，置于冰水中冷卻30 min，放于4 ℃冰箱貯藏。

1.2.3 魚糜凝膠白度的測定 將魚糜凝膠樣品均勻地切成20 mm 的薄片，在室溫環(huán)境下使用色差計測定魚糜凝膠的亮度值、紅度值、黃度值，每組6 次平行，白度的計算公式為：

1.2.4 魚糜凝膠全質(zhì)構(gòu)（TPA）的測定 將樣品切成20 mm 高，直徑是25 mm 的圓柱體，選擇P/50 柱形探頭進(jìn)行測定。質(zhì)構(gòu)儀參數(shù)設(shè)置為：感應(yīng)量程為1000 N，形變量為30%，測試速度60 mm/min，起始力1 N，每組測6 個平行。計算其平均值。

1.2.5 魚糜凝膠強(qiáng)度的測定 選擇P/5S 球形探頭進(jìn)行測定。質(zhì)構(gòu)儀參數(shù)設(shè)置為：感應(yīng)量程為1000 N，形變量為30%，測試速度60 mm/min，起始力1 N，每組測6 個平行。計算其平均值。

1.2.6 魚糜凝膠持水性的測定 參考Cao 等的方法略有修改，將魚糜凝膠樣品切成約為2 mm 厚的薄片，稱取質(zhì)量為2.0 g 的魚糜樣品（質(zhì)量記為m），用濾紙包好，將其放入離心管后，置于5000 r/min 的離心機(jī)中離心15 min，取下濾紙，稱量離心后樣品重量（m），6 次平行，持水性的計算公式為：

1.2.7 魚糜凝膠蒸煮損失率的測定 參考張智銘等的方法略作修改，將魚糜凝膠樣品切成30 mm高的圓柱體，稱取質(zhì)量記為m，置于蒸煮袋中并封口，在90 ℃下煮20 min，取出后擦干凝膠表面水分，稱取質(zhì)量記為m，6 次平行。蒸煮損失率的計算公式為：

1.2.8 魚糜凝膠水分遷移的測定 參照鮑佳彤等的方法稍作修改，取標(biāo)準(zhǔn)油樣，選用Q-FID 序列單次采樣，再將15 g 樣品放入直徑為60 mm 的核磁檢測管中，調(diào)整質(zhì)子的共振頻率為21 MHz。選擇CPMG 序列，設(shè)置T測量參數(shù)：采樣頻率SW=200 kHz，模擬增益RG1=20，P1=18.00 μs，數(shù)字增益DRG1=4，PRG=1，重復(fù)采樣間隔時間TW=2000 ms，累加次數(shù)NS=8，P2=30.00 μs，回波時間TE=0.3 ms，回波個數(shù)為3000。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用 SPSS 23.0 軟件進(jìn)行方差顯著性分析，采用Origin2018 軟件繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 百香果皮粉添加量對魚糜凝膠白度的影響

色澤是評價魚糜制品品質(zhì)的一個重要感官指標(biāo)，白度可以反映魚糜凝膠的品質(zhì)等級和外觀狀態(tài)。由圖1 可知，百香果皮粉的添加對魚糜凝膠色澤產(chǎn)生一定影響，魚糜凝膠的白度降低，且隨著添加量的增加，白度下降越顯著（＜0.05），這可能是因為百香果皮粉本身是淺灰色，其中的色素類物質(zhì)使魚肉糜色澤發(fā)生變化。同時有研究發(fā)現(xiàn)，白度的變化與產(chǎn)品的表面自由水有關(guān)。推測可能是百香果皮粉中含有親水性成分，可以更好地與魚肉內(nèi)部的水分結(jié)合，使表面水分減少，最終導(dǎo)致光的折射能力減弱，造成魚肉白度降低，這與涂曉琴的研究結(jié)果相似，其研究表明將豆渣添加到魚糜中，發(fā)現(xiàn)豆渣加入后降低了魚糜凝膠的持水力，隨著豆渣添加量的培加，魚糜凝膠的白度呈現(xiàn)下降的趨勢。

圖1 百香果皮粉添加量對魚糜凝膠白度的影響Fig.1 Effects in whiteness of surimi gel under different passion fruit peel powder addition

2.2 百香果皮粉添加量對魚糜凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響

質(zhì)構(gòu)特性是反映魚糜凝膠品質(zhì)的一個重要指標(biāo)。由表1 可知，魚糜凝膠的彈性無顯著差異（＞0.05），魚糜的硬度、膠黏性、咀嚼性和凝膠強(qiáng)度受百香果皮粉添加量的影響較顯著（＜0.05），都呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢。當(dāng)添加量為4%時，硬度為501.27 g，凝膠強(qiáng)度為1294.13 g·mm，分別比空白組提高69.39%、26.5%。這可能是百香果皮粉中含有的膳食纖維、多聚糖等可以與水發(fā)生交聯(lián)或增加蛋白質(zhì)中的一些活性基團(tuán)，從而促進(jìn)蛋白質(zhì)之間的相互作用，蛋白分子間發(fā)生交聯(lián)形成更加穩(wěn)定致密的三維凝膠網(wǎng)絡(luò)，魚糜凝膠強(qiáng)度隨之增加。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)大豆膳食纖維可以通過氫鍵促進(jìn)水凝膠的形成并在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中起填充作用。但百香果果皮粉添加量超過4%后，魚糜凝膠強(qiáng)度有所下降，這與儀淑敏等研究發(fā)現(xiàn)添加10%以下的芹菜莖可以增強(qiáng)金線魚魚糕的凝膠強(qiáng)度，但超過10%后，凝膠強(qiáng)度下降的結(jié)果一致；與徐安琪等研究紫菜粉改善秘魯魷魚魚糜凝膠強(qiáng)度的研究結(jié)果也一致。這可能是由于百香果皮粉中一些不溶性組分（如不溶性膳食纖維等）阻礙了多糖與蛋白分子之間的相互作用，使凝膠強(qiáng)度下降，還有可能是因為膳食纖維的量過多，使蛋白質(zhì)與膳食纖維過度聚集，從而暴露出蛋白質(zhì)中的疏水基團(tuán)，在蛋白質(zhì)凝膠化過程中破壞了蛋白質(zhì)的凝膠基質(zhì)并與蛋白質(zhì)競爭水，使凝膠強(qiáng)度下降。

表1 百香果皮粉添加量對魚糜凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響Table 1 Effect of passion fruit peel powder addition on the texture properties of surimi gel

2.3 百香果皮粉添加量對魚糜凝膠持水性和蒸煮損失率的影響

魚糜制品的持水性是其品質(zhì)的重要指標(biāo)，是衡量魚糜凝膠網(wǎng)絡(luò)截留水分能力以及水與蛋白質(zhì)之間相互作用情況的一個指標(biāo)。由圖2 可知，魚糜凝膠的持水性隨著百香果皮粉添加量的增加，呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，當(dāng)百香果皮粉的添加量為4%時，魚糜凝膠的持水性達(dá)到最大值，為72.17%，較對照組增加了22.68%（＜0.05），當(dāng)百香果皮粉的添加量大于4%時，魚糜凝膠持水性有所下降。這可能是因為百香果皮粉可以促進(jìn)魚糜形成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更致密，從而能夠更好地包埋水分子，而當(dāng)過多地加入百香果皮粉，會與魚糜蛋白相互作用，相應(yīng)地減少了魚糜蛋白與水的作用，導(dǎo)致蛋白結(jié)合的水分減少。一般地，持水性好的魚糜凝膠具有較高的彈性和凝膠強(qiáng)度，本實驗中持水性和凝膠強(qiáng)度的變化趨勢是一致的。

蒸煮損失率可以間接反映凝膠內(nèi)部結(jié)構(gòu)的緊密程度，蒸煮損失率越大，凝膠表面結(jié)構(gòu)越松散。由圖2 可以看出，魚糜凝膠的蒸煮損失率呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢。百香果皮粉添加量從0%增加到4%時，魚糜凝膠的蒸煮損失率呈顯著下降趨勢（＜0.05），而繼續(xù)添加百香果皮粉，蒸煮損失率變化不明顯。

圖2 百香果皮粉添加量對魚糜凝膠持水性及蒸煮損失率的影響Fig.2 Effects in water holding capacity and cooking loss rate of surimi gel under different passion fruit peel powder addition

2.4 百香果皮粉添加量對魚糜凝膠水分分布的影響

弛豫時間可以反映水分的自由度，弛豫時間越長說明水分越自由，弛豫時間越短說明水分與底物之間相互結(jié)合越緊密。由圖3 可知，羅非魚魚糜凝膠橫向馳豫時間T存在3 個峰，代表3 種不同狀態(tài)水分的弛豫時間：T（0.1～10 ms）為結(jié)合水的弛豫時間；T（10～100 ms）為不易流動水的弛豫時間，在魚糜中是截留在三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中的水分，是魚糜凝膠中最主要的水分，直接影響魚糜的凝膠性能；T（100～1000 ms）為自由水的弛豫時間。表示魚糜凝膠空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以外的水分。而三個峰面積的百分比分別用P、P、P表示，代表上述三種不同狀態(tài)水的相對含量。

圖3 百香果皮粉添加量對魚糜凝膠橫向弛豫時間T2波譜圖的影響Fig.3 Effects of different passion fruit peel powder addition on the T2 spectrogram of surimi gel

添加了百香果皮粉的魚糜凝膠樣品的弛豫時間T比對照組增大，弛豫時間T和T比對照組減小。這主要是因為百香果皮粉中含有多糖物質(zhì)，多糖中的羥基通過氫鍵和水分子相互作用，水分穩(wěn)定性增強(qiáng)，促使自由水向更加穩(wěn)定的結(jié)合水轉(zhuǎn)變，T增大，T減??；加入的百香果皮粉在魚糜加熱形成凝膠的過程中，可填充到蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，從而形成更加穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并且吸收住更多的水分于凝膠網(wǎng)絡(luò)中，降低凝膠中水分的流動性，導(dǎo)致橫向弛豫時間T降低，增強(qiáng)了凝膠的持水性。

從圖4 可以看出，添加百香果皮粉后，P、P均有所增加，P減少，這表明魚糜凝膠中結(jié)合水和不易流動水比例增加，自由水比例變少；這是由于魚糜凝膠中的自由流動水在不同程度上發(fā)生了遷移，變?yōu)榻Y(jié)合水和不易流動水。百香果皮粉中的膳食纖維具有較強(qiáng)的溶脹能力，能充分填充于魚糜凝膠的結(jié)構(gòu)中，這使得魚糜凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的水分增多，持水性增強(qiáng)，魚糜凝膠特性得到提高。且添加量為4%時最為顯著，P、P分別為3.98%和93.18%。綜合來看，添加量為4%的百香果皮粉能更好地鎖住魚糜中的水分，提高未漂洗羅非魚魚糜的凝膠特性。

圖4 百香果皮粉添加量對魚糜凝膠水分遷移譜圖波峰面積百分比P2 的影響Fig.4 Effect of passion fruit peel powder addition on the peak area percentage P2 of the water migration spectrum of surimi gel

3 結(jié)論

添加百香果皮粉對未漂洗羅非魚魚糜凝膠的質(zhì)構(gòu)特性、凝膠強(qiáng)度、持水性能、白度以及水分分布有顯著影響。添加百香果皮粉使得凝膠的橫向弛豫時間T縮短，從而增加未漂洗魚糜的持水性。通過幾個指標(biāo)的綜合分析，百香果皮粉添加量為4%時，凝膠強(qiáng)度、咀嚼性和持水性最高，分別為1294.13 g*mm、495.18 g 和72.17%；蒸煮損失率最小，為9.84%。添加適量的百香果皮粉不僅可以改善魚糜的凝膠特性，而且百香果皮粉中的膳食纖維和微量元素也是對魚糜制品中營養(yǎng)成分的補(bǔ)充，從而提高其營養(yǎng)價值。本研究為開發(fā)新型、營養(yǎng)的魚糜制品提供技術(shù)和理論參考。