两种鱿鱼胴体肉热加工特性的研究_陈婷婷.pdf

研究报告 年第 卷第 期（总第 期）：引用格式：陈婷婷，崔泽恒，包海蓉，等 两种鱿鱼胴体肉热加工特性的研究 食品与发酵工业，（）：，（）：两种鱿鱼胴体肉热加工特性的研究陈婷婷，崔泽恒，包海蓉，郭全友（上海海洋大学 食品学院，上海，）（中国水产科学研究院东海水产研究所，上海，）摘 要 为了探讨不同加热漂烫温度下 种鱿鱼热加工特性的变化，将鱼块中心温度加热到、，通过差示扫描量热（，）、蒸煮损失、色泽、质构、水分分布、和微观结构等指标探究不同加热温度对 种鱿鱼胴体肉品质的影响，并分析了可溶蛋白含量与鱼肉品质间的相关性，进一步阐述鱿鱼胴体肉加热过程中品质变化的机理。结果表明，显示 种鱿鱼在 和 有 个变性温度带，结合 和扫描电镜结果可知，后，鱿鱼肉蛋白基本变性。随着温度的升高，种鱿鱼的蒸煮损失、白度值、弹性呈上升趋势；硬度、咀嚼性呈先上升后下降的趋势。相同加热温度，秘鲁鱿鱼的蒸煮损失、值、硬度和咀嚼性显著高于北太平洋鱿鱼（）；种鱿鱼的、白度值和弹性总体上无显著差异（）。水分分布表明，与北太平洋鱿鱼相比，秘鲁鱿鱼持水性更差。关键词 加热温度；北太平洋鱿鱼；秘鲁鱿鱼；品质；热加工特性第一作者：硕士研究生（包海蓉副教授和郭全友研究员为共同通信作者，：；）基金项目：国家重点研发计划“蓝色粮仓科技创新”专项（）；中国水产科学研究院基本科研业务费资助项目（）收稿日期：，改回日期：肉制品的生产过程都需要加热处理，加热可以保证产品的安全，影响食品的质地、风味、色泽。不同加热温度下，蛋白的变性程度不同，对肉品质也有不同程度的影响。近年来，肉类制品在热处理过程中品质变化的报道也逐年增加。熊雅雯等发现 煮制 时的罗非鱼鱼片品质较好。吴燕燕等发现不同加热温度下海鲈鱼的硬度、弹性、咀嚼性呈先升高后下降的趋势。李锐等探究不同加热方式对罗非鱼片品质特性的影响，发现空气炸处理的鱼片质构特性更佳，汽蒸处理的鱼片氧化程度更小。等发现蛋白质变性和降解是造成鲍鱼肌肉微观结构和持水性变化的主要原因，最终影响鲍鱼肌肉的质构特性。鱿鱼别名柔鱼、枪乌贼，属于软体动物门头足纲，从营养角度出发，鱿鱼是一种高蛋白、低脂肪的食品，富含牛磺酸、胶原蛋白、维生素、氨基酸等营养物质，深受人们欢迎。随着捕捞业的发展及生态环境的变化，以北太平洋鱿鱼（）为代表的经济鱿鱼产量的直线下降，使得鱿鱼加工生产受到了很大冲击，秘鲁鱿鱼（）因其生长周期短、捕捞量大、价格低廉、营养丰富而成为比较理想的替代品。常见的鱿鱼休闲食品如鱿鱼丝、鱿鱼仔、烤条在其生产加工过程中都需要经过漂烫（预煮）等关键工序，以达到去腥、熟化、成形等目的。本文以北太平洋鱿鱼作为参照，通过研究不同加热漂烫温度下秘鲁鱿鱼胴体肉蒸煮损失、色泽、质构、微观结构、蛋白组成的变化规律，探究鱿鱼胴体肉加热过程中品质变化的机理，并为鱿鱼丝、鱿鱼仔等产品加工过程中漂烫这一关键的热处理工艺条件的确定提供参考。材料与方法 材料与试剂北太平洋鱿鱼、秘鲁鱿鱼由中国水产舟山海洋渔业有限公司提供；北太平洋鱿鱼（尾）捕捞于西北太平洋，捕捞时间 年 月；秘鲁鱿鱼（尾）捕捞于东南太平洋，捕捞时间 年 月；种鱿鱼捕捞后立即船冻，到岸后贮于 冷库中，全程冷链运输至实验室，于 冰箱存放 个月后开始实验。蛋白预制胶 ，广州威佳科技有限公司；三羟甲基氨基甲烷、顺丁烯二酸、曲拉通，国药集团化学试剂有限公司。仪器与设备 型色彩色差计，日本柯尼卡美能达（中国）仪器有限公司；型质构仪，英国 食品与发酵工业 （）公司；型低场核磁共振仪，上海纽迈电子科技有限公司；热场发射扫描电镜，日立（中国）有限公司；差式扫描热量仪，沃特世科技有限公司。实验方法 鱿鱼胴体肉样品的制备及加热方法将鱿鱼去头足、内脏，去皮，取胴体肉，切成 大小的小块，装入蒸煮袋，真空封口。放入温度分别为（）、（）、（）、（）、（）、的恒温水浴锅中，将热电偶插入鱼块几何中心，直至鱼块的中心温度分别达到、，以鱼块中心温度对时间作图，即为鱼块的升温曲线。蒸煮损失的测定将鱿鱼胴体肉切成 的小块后称重（），待鱼块加热至相应温度并取出，沥干表面水分称重（）。蒸煮损失率按公式（）计算：蒸煮损失率 （）鱿鱼肉色泽的测定采用色差计于室温下测定不同温度处理后鱿鱼胴体肉的、值，每个温度 个样品，每个样品重复测定 次，取平均值。白度按公式（）计算：白度（）（）（）（）式中：为鱼肉的亮度；为鱼肉的红度；为鱼肉的黄度；为鱼肉的白度。两种鱿鱼胴体肉的差示扫描热分析（，）将 种鱿鱼胴体肉绞碎，各取 密封于坩埚中，放入样品池中，下平衡 ，从 开始以 的速度升温至 。质构测定参考蓝蔚青等的方法略作修改，取加热后的鱿鱼胴体肉（）用（）模式测定，选定硬度、弹性、咀嚼性为质构特性指标，每组 个平行。测试参数：探头为，测前、测中、测后速度分别为、，压缩比为，触发力为。水分迁移变化分析参考金素莱曼等的方法进行低场核磁共振分析，取不同温度加热后的鱿鱼胴体肉（），冷却后，用保鲜膜包裹后测定，使用 序列，迭代反演后得到弛豫时间 图谱，结果取 次样品测定的平均值。可溶蛋白的提取及 分析称取不同温度下加热的鱿鱼胴体肉 ，参照易靓等的方法提取盐溶蛋白、水溶蛋白。双缩脲法测定 种鱿鱼不同温度下盐溶蛋白、水溶蛋白的提取浓度。参考姜启兴的方法，采用考马斯亮蓝染色法对提取到的盐溶蛋白、水溶蛋白进行，电泳时间 。电泳完毕后，染色，脱色，直至有清晰的条带出现。微观结构取不同加热温度下的鱿鱼胴体肉，用体积分数为 的戊二醛溶液于 下固定 ，弃固定液后用磷酸缓冲液（）漂洗 次；蒸馏水漂洗 次；依次用不同体积分数的乙醇溶液梯度脱水，真空冷冻干燥后喷金，扫描电镜下观察其纵切面。数据处理运用 绘图，采用软件进行 进行 单因素方差分析（多重比较）、独立样本 检验及 相关性分析。结果与分析 鱿鱼胴体肉升温曲线由图 可知，升温速率随着加热温度的升高而升高。当加热温度为 时，北太平洋鱿鱼和秘鲁鱿鱼鱼块的温度由 上升至 ，加热时间分别为、，而在加热温度为 时，北太平洋鱿鱼和秘鲁鱿鱼鱼块的温度由 上升至 ，加热时间分别为、，升温速率增加了近 倍。在加热后期，鱼块的升温速率明显减慢，这可能是由于胶原蛋白在高温下变性形成明胶，阻碍了热量的传递。两种鱿鱼胴体肉 图 是 种未经热处理的鱿鱼胴体肉的 热相图，通过测量蛋白变性时热量的变化，可以直观地反应鱼肉蛋白的变性过程。蛋白质的变性温度显示为热变曲线上的最大迁移点（吸热峰）。北太平洋鱿鱼和秘鲁鱿鱼的 曲线上分别有 个吸收峰，北太平洋鱿鱼的吸收峰分别在 、处，秘鲁鱿鱼的吸收峰分别在、处。等发现海鲈鱼在、处有 个明显的转换峰，分别对应着肌球蛋白、肌浆蛋白、肌动球蛋白的变性温度，吴炳存等发现未处理河豚鱼肉的肌球蛋白和肌动球蛋白含量远高于肌浆蛋白，这一特性反映在 曲线上为只有 个可见吸收峰。由此推断，鱿鱼样品研究报告 年第 卷第 期（总第 期）曲线中的 个吸收峰分别对应了含量较高的肌球蛋白和肌动球蛋白的变性温度。而从加热使蛋白变性的角度出发，当北太平洋鱿鱼加热温度达到 以上时，可以使鱼肉的蛋白质全部变性，而秘鲁鱿鱼只需要加热温度达到 以上即可。北太平洋鱿鱼；秘鲁鱿鱼图 两种鱿鱼不同加热温度下的升温曲线 图 两种鱿鱼未经热处理的胴体肉 曲线 不同加热温度下 种鱿鱼的蒸煮损失肉在烹饪过程中会因蛋白的变性，而导致质地的变化和蒸煮损失。由图 可知，时，种鱿鱼蒸煮损失率无显著性变化（），时，种鱿鱼的蒸煮损失率总体上呈显著性上升趋势（）；相同加热温度，秘鲁鱿鱼的蒸煮损失率总体上显著性大于北太平洋鱿鱼（）。这与计红芳等的研究结果一致，温度在 时，鹅肉的蒸煮损失率随着温度的升高而显著上升，在 时蒸煮损失率达到最大值。等研究发现加热温度在低于 时，蒸煮损失率与肌球蛋白、肌动蛋白以及胶原蛋白的变性有关。由 中两种鱿鱼的 结果可知，种鱿鱼肌球蛋白的变性温度在 。由此推断，时，鱿鱼的肌肉纤维发生横向和纵向收缩，并且在肌肉纤维之间形成间隙，肌纤维结合水的能力减弱，导致大量水分流失，可溶性物质也随之流失，包括可溶性蛋白质、脂肪和非蛋白质可溶性物质。当温度高于 时，种鱿鱼的蛋白已经彻底变性，肌肉纤维仍不断收缩挤压，使水分溢出，但蒸煮损失率的增速开始放缓。图 不同加热温度下的 种鱿鱼的蒸煮损失 注：不同小写字母表示同种鱼不同温度之间有显著性差异（）；不同的大写字母表示同一温度秘鲁鱿鱼和北太平洋鱿鱼之间有显著性差异（）（下同）不同加热温度对 种鱿鱼色泽的影响鱿鱼肉加热过程中的色泽是影响其品质及消费者喜爱程度的重要指标之一。在不同的加热温度下，鱿鱼胴体肉蛋白的变性程度也不同，鱿鱼肉的色泽也会发生变化。由表 可知，随着温度的升高，种鱿鱼的 值、值、白度值均呈先升高后逐步放缓的趋势，这与 等的研究结果一致。值代表了鱼肉的亮度，时，种鱿鱼的值和白度值显著性升高（）；后，值和白度值总体上变化不显著（）。在相同加热温度下，种鱿鱼的 值和白度值总体上并无显著性差异（）。而 和白度值的变化与鱼肉蛋白变性的情况密切相关，蛋白质变性导致的光散射使得鱼肉的值和白度值上升。由于肌球蛋白在 后彻底变性，肌动蛋白在 后才开始变性，而肌动蛋白含量较低，因此温度高于 之后，值和白度变化缓慢。值代表了鱼肉的黄度值，种鱿鱼的 值在 时显著升高（）；后，变化不显著（）。时，秘鲁鱿鱼的 值显著食品与发酵工业 （）小于北太平洋鱿鱼（），时，种鱿鱼的 值无显著性差异（）。这可能与鱼肉本身的特性有关，未经加热处理的北太平洋鱿鱼的值更高也证明了这一点。蛋白质变性和脂肪氧化共同决定了 值的变化。值代表了鱼肉的红度值，表 显示，时，种鱿鱼的 值与未加热组相比有所下降，随着温度的升高总体上又呈上升趋势。相同加热温度，秘鲁鱿鱼的 值显著大于北太平洋鱿鱼（）。这可能与红色的肌红蛋白被氧化成红褐色的高铁肌红蛋白有关，肌红蛋白的含量和溶解度都会对鱼肉的产生影响。表 不同加热温度对 种鱿鱼色泽的影响 温度 北太平洋鱿鱼秘鲁鱿鱼未加热组 注：不同小写字母表示同种鱼不同温度之间有显著性差异（）；不同的大写字母表示同一温度秘鲁鱿鱼和北太平洋鱿鱼之间有显著性差异（）（下同）不同加热温度对 种鱿鱼质构的影响两种鱿鱼在不同加热温度下的硬度、咀嚼性、弹性的变化如图 所示，其中，硬度和咀嚼性随着温度的升高都呈先升高后下降的趋势，这与 等的研究结论一致。硬度指的是使食品发生形变所需要的力，力的大小可以反映硬度的强弱。时，种鱿鱼胴体肉的硬度总体上均显著上升（）；北太平洋鱿鱼和秘鲁鱿鱼胴体肉的硬度在 时总体上呈显著下降趋势（）。相同加热温度，北太平洋鱿鱼胴体肉的硬度显著小于秘鲁鱿鱼（）。肌原纤维蛋白、胶原蛋白、肌浆蛋白的变性收缩导致了鱿鱼硬度的上升；而随着温度的进一步升高，胶原蛋白的凝胶化会引起硬度的下降，高温处理也会破坏肌纤维的结构，使鱼肉变得松散。咀嚼性是硬度、凝结性、弹性综合作用的结果。由图 可知，种鱿鱼肉咀嚼性变化规律与硬度相似，都呈先上升后下降趋势。时，种鱿鱼肉的咀嚼性总体上呈显著上升趋势（）；时，种鱿鱼肉咀嚼性总体上呈显著降低趋势（）。相同加热温度，北太平洋鱿鱼胴体肉的咀嚼性显著小于秘鲁鱿鱼（）。时，肌浆蛋白和肌原纤维蛋白变性收缩提高了鱼肉硬度和弹性的同时，也改善了鱼肉的咀嚼性。时，高温对肌纤维的破坏作用以及胶原蛋白的溶出都对鱼肉咀嚼性产生了不利影响。弹性指的是变形样品在移去变形力后恢复到原始状态的能力。由图 可知，种鱿鱼胴体肉的弹性在加热过程中呈上升趋势，时，种鱿鱼肉的弹性变化不显著（）；时，种鱿鱼肉的弹性总体上呈显著上升趋势（）；时，北太平洋鱿鱼胴体肉的弹性呈上升趋势，秘鲁鱿鱼胴体肉的弹性显著下降（）。相同加热温度，种鱿鱼的弹性总体上无显著性差异（）。后，肌原纤维蛋白彻底变性收缩会导致弹性的升高，同时，胶原蛋白溶出形成明胶对弹性会产生不利影响，肌原纤维蛋白、胶原蛋白等本身的属性及相互作用共同决定了弹性的变化。不同加热温度对 种鱿鱼水分分布的影响弛豫时间可以用来表征肉类中水分的自由度，肉类中水分氢质子的自由度越小，所受束缚力越大，对应的弛豫时间就越短，在 图谱上峰的位置就靠左。不同