吳靖娜,許永安,劉智禹,蘇 捷
(福建省水產(chǎn)研究所,福建 廈門 361013)
大黃魚Pseudosciaena crocea(Riciardson)屬鱸形目,石首魚科,俗名黃花、黃瓜魚、大鮮等,肉質(zhì)細嫩潔白、營養(yǎng)豐富,廣受我國及東南亞國家消費者喜愛,是我國傳統(tǒng)的海產(chǎn)經(jīng)濟魚類[1].隨著大黃魚人工育苗和養(yǎng)殖技術(shù)的成熟和完善,海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖大黃魚得到迅速發(fā)展,其網(wǎng)箱養(yǎng)殖已輻射到福建、浙江、廣東、江蘇等地[2].據(jù)報道,2010年,全國大黃魚養(yǎng)殖產(chǎn)量8.58萬t,福建省養(yǎng)殖產(chǎn)量7.17萬t,其中寧德市作為核心養(yǎng)殖區(qū)域,產(chǎn)量為6.37萬t,約占全國產(chǎn)量的74.3%、福建省產(chǎn)量的88.9%[3].但是與野生大黃魚相比,養(yǎng)殖大黃魚存在著肉質(zhì)松軟、味道不夠鮮美等缺點,其主要區(qū)別在于其脂肪含量較高,含量(干基)高達35.39%,比野生大黃魚的高出1.9倍,這可能就是導致養(yǎng)殖大黃魚肉質(zhì)口感與野生大黃魚相差懸殊的主要原因之一[4],因此,脫脂是對養(yǎng)殖大黃魚進行精深加工的前提.有關(guān)魚肉脫脂的研究,國內(nèi)外已有大量報道,常用的方法有:水漂洗法、有機溶劑萃取法、堿法及酶法等[5].筆者以脫脂率和蛋白質(zhì)損失率為指標對養(yǎng)殖大黃魚魚片脫脂的不同方法進行比較確定最優(yōu)脫脂劑,并通過單因素和正交優(yōu)化試驗確定養(yǎng)殖大黃魚魚片脫脂最佳工藝條件,以求用合理方法獲得低脂魚肉,推動養(yǎng)殖大黃魚加工業(yè)的發(fā)展.
養(yǎng)殖大黃魚(以下簡稱大黃魚)均購自廈門中埔水產(chǎn)批發(fā)市場,冰鮮,平均體質(zhì)量為(300.25±12.81)g,平均體長為(28.05±2.80)cm,體態(tài)完好,鮮度良好.
樣品預處理:大黃魚去鱗、去頭、去尾、去內(nèi)臟,洗凈后,均勻剖成兩片,去脊椎骨,分裝后于-18℃凍藏備用.
LVK-F100脂肪酶(2.0×104U/g)、L04脂肪酶(1.0×105U/g):深圳綠微康生物工程有限公司;堿性脂肪酶(1.5×105U/g):福建師范大學;無水乙醚、Na2CO3、NaHCO3、NaOH、HCl、H2SO4均為分析純.
MA35M快速水分測定儀:Sartorius;HYP-1008消化爐、KDN-103F自動定氮儀、SZC-101自動脂肪測定儀:上海纖檢儀器有限公司;DHG-9141A型電熱恒溫鼓風干燥箱:上海圣欣科學儀器有限公司;EZ-S質(zhì)構(gòu)儀:日本島津.
1.3.1 脫脂工藝流程
Na2CO3、NaHCO3脫脂:稱取大黃魚魚片于燒杯中,分別加入1.0%的Na2CO3、NaHCO3溶液,料液比1∶2,25℃下脫脂60 min,測定脫脂前后魚肉的脂肪、蛋白質(zhì)含量,計算脫脂率和蛋白質(zhì)損失率.
脂肪酶脫脂:稱取大黃魚魚片于燒杯中,酶濃度均為60 U/mL,料液比1∶2,在各自酶的最適pH值及酶解溫度下進行脫脂,測定脫脂前后魚肉的脂肪、蛋白質(zhì)含量,計算脫脂率和蛋白質(zhì)損失率.
1.3.2 NaHCO3脫脂及參數(shù)優(yōu)化
選擇 w(NaHCO3)、脫脂時間、料液比為因素,脫脂率及蛋白質(zhì)損失率為指標進行單因素試驗,并在單因素試驗的基礎(chǔ)上進行正交試驗優(yōu)化.因素與水平見表1.
表1 NaHCO3脫脂因素與水平
1.3.3 質(zhì)構(gòu)儀測試條件
采用質(zhì)構(gòu)儀質(zhì)地多面剖析(TPA)測試模式,參數(shù)設置為:測試前速率3 mm/s,測試速率1 mm/s,測試后速率1 mm/s,壓縮程度50%,停留時間5 s,使用平底柱形探頭,直徑5 mm.每個樣品至少測3次,取測量相近值的平均值進行分析.
本試驗選取 Na2CO3、NaHCO3、LVK-F100 脂肪酶、L04脂肪酶和堿性脂肪酶對大黃魚魚片進行脫脂,以脫脂率及蛋白質(zhì)損失率為指標,對其脫脂效果進行比較,結(jié)果見表2.其中Na2CO3和NaHCO3屬于堿法脫脂,是將油脂生成可溶性水的皂鹽和甘油而達到脫脂的目的[7].LVK-F100脂肪酶、L04脂肪酶和堿性脂肪酶屬于酶法脫脂,是在堿性條件下水解脂肪時,一方面通過理化作用使油脂在堿性溶液中水解生成皂鹽易溶于水達到去除油脂的目的,另一方面利用脂肪酶特異性作用于脂肪酸三甘酯的酯鍵,使油脂水解成甘油和脂肪酸,甘油溶于水中,脂肪酸與少量的堿形成皂鹽可漂洗出去,從而達到脫脂的目的[8].
由表2可知,幾種脫脂劑對大黃魚魚片均有一定的脫脂作用.相比堿法的脫脂效果,脂肪酶法的脫脂率相對較低,這可能是由于脂肪酶只能在油相中水解脂肪,而酶本身則只能溶解于水相體系中所致;但是,堿法的蛋白質(zhì)損失率略高于脂肪酶法,這可能是由于堿會破壞魚片的組織結(jié)構(gòu)導致營養(yǎng)成分的流失;堿法脫脂中NaHCO3法的脫脂率為30.21%,高于Na2CO3法的24.20%,但是其蛋白質(zhì)損失率高出1.29%,綜合考慮,NaHCO3脫脂效果最佳,故選擇NaHCO3進行后續(xù)脫脂試驗.
表2 5種脫脂劑的脫脂效果比較
2.2.1 w(NaHCO3)對脫脂效果的影響
在料液比1∶2,浸泡時間60 min的條件下,分別選取 0.2%、0.5%、1.0%、2.0%、3.0% 的 NaHCO3作單因素試驗,結(jié)果見表3.
由表3可知,隨著 w(NaHCO3)的升高,脫脂率和蛋白質(zhì)損失率與其呈正相關(guān)關(guān)系,這表明w(NaHCO3)越高,脫脂效果越好,然而,NaHCO3用量過大,殘存的堿性金屬離子會起到油脂氧化的催化作用,縮短魚肉的保質(zhì)期.綜合考慮脫脂率和蛋白質(zhì)損失率兩個指標,確定2.0%為NaHCO3較理想的脫脂濃度.
表3 不同w(NaHCO3)對脫脂效果的影響
2.2.2 脫脂時間對脫脂效果的影響
在料液比 1∶2,w(NaHCO3)為 2.0%,分別選取浸泡時間為 30 min、60 min、90 min、120 min 作單因素試驗.不同脫脂時間對脫脂效果的影響結(jié)果見表4.
由表4可以看出,隨著浸泡時間的延長,脫脂率達到34.63%,而隨著時間的繼續(xù)延長,脫脂率的 變化不明顯.綜合考慮,60 min為理想的脫脂時間.
表4 不同浸泡時間對脫脂效果的影響
2.2.3 料液比對脫脂效果的影響
在 w(NaHCO3)為 2.0%,浸泡時間60 min,分別選取料液比為 1∶2、1∶4、1∶6、1∶8、1∶10 作單因素試驗.不同料液比對脫脂效果的影響結(jié)果見表5.
由表5可以看出,隨著料液比的增大,脫脂率及蛋白質(zhì)損失率都隨之增加.當料液比為1∶2時,脫脂率為32.47%,之后隨著料液比的增加,脫脂率變化不明顯,然后蛋白質(zhì)損失率不斷升高,綜合考慮,選擇料液比1∶2為理想料液比.
表5 不同料液比對脫脂效果的影響
2.2.4 NaHCO3脫脂正交試驗
在單因素試驗的基礎(chǔ)上,選取NaHCO3、脫脂時間和料液比3個因素,以脫脂率為指標進行正交試驗,正交試驗結(jié)果見表6,方差分析結(jié)果見表7.
由表6的極差分析可知,3個因素對脫脂率的影響大小順序為:A>C>B,即w(NaHCO3)最大,料液比次之,脫脂時間最小.由表7可知,3個因素中除w(NaHCO3)外都對脫脂效果影響都不顯著.由極差得到脫脂工藝的優(yōu)化組合為A1B2C1,即w(NaHCO3)為 2.5%、脫脂時間 60 min、料液比 1∶1;而正交試驗所得的優(yōu)化組合為 A1B1C1,即 w(NaHCO3)為2.5%、脫脂時間30 min、料液比1∶1.將兩個優(yōu)化組合進行驗證試驗得出,組合A1B2C1的脫脂率為53.11%,蛋白質(zhì)損失率為10.07%;組合A1B1C1的脫脂率為50.23%,蛋白質(zhì)損失率為10.03%,因此,確定組合A1B2C1為最佳脫脂工藝.
表6 正交試驗及結(jié)果
表7 各因素的方差分析
傳統(tǒng)的方法一般采用感官評價來反映食品加工處理后質(zhì)構(gòu)的變化,如食用口感等指標,然而這種評價很容易受多種因素的影響,如經(jīng)驗、個人嗜好、環(huán)境等,并且重現(xiàn)性低.TPA質(zhì)構(gòu)測試是通過模擬人口腔的咀嚼運動,對樣品進行兩次壓縮,輸出質(zhì)構(gòu)測試曲線,從而獲得各個質(zhì)構(gòu)特性參數(shù)[10].因此,借助質(zhì)構(gòu)儀對影響消費者口感主要因素、食品的一些物理特性進行分析具有很大優(yōu)勢.大黃魚魚片脫脂前后的硬度、黏聚性、彈性、黏性和咀嚼性的質(zhì)構(gòu)參數(shù)見表8.
硬度是指食品達到一定變形所需要的力,食品保持形狀的內(nèi)部結(jié)合力[11],是表現(xiàn)大黃魚肌肉軟硬程度的一項重要性能指標.由表8可以看出,脫脂處理后,大黃魚肌肉的硬度降低,這可能是脫脂處理使得蛋白質(zhì)副鍵被破壞,引起空間構(gòu)象的改變,疏水基團暴露在外側(cè),降低了蛋白質(zhì)的親水性與鹽溶性,肌纖維的變形與蛋白質(zhì)凝聚性下降促使肌肉蛋白絲從Z線和M線上脫離,從而導致大黃魚肌肉硬度的下降[12-13].
凝聚性表示形成食品形態(tài)所需的內(nèi)部結(jié)合力,其反映的是咀嚼魚肉時,魚肉抵抗受損并緊密連接使其保持完整的性質(zhì)[11].由表8可以看出,經(jīng)過脫脂處理后,大黃魚肌肉的黏聚性有所降低,這說明脫脂處理后魚肉的內(nèi)部結(jié)合力小于未經(jīng)處理魚肉的內(nèi)部結(jié)合力,使其肌肉組織變得疏松,影響其口感質(zhì)量.
表8 大黃魚魚片脫脂前后的質(zhì)構(gòu)變化
彈性表示物體在外力作用下發(fā)生形變,當撤去外力后恢復原來狀態(tài)的能力,其與肌肉間的結(jié)合力大小有關(guān)[11],肌肉間的結(jié)合力越大,即大黃魚肌肉組織破壞程度越小,彈性越大.從表8可以看出,脫脂處理對大黃魚肌肉的彈性基本沒有影響.
黏附性表示食品表面和其他物體(舌、牙、口腔)附著時,剝離它們所需要的力[11].它同樣反映了細胞間結(jié)合力的大小,但與凝聚性反映的魚肉性質(zhì)恰好相反,細胞間結(jié)合力減小,則黏附性增大[6].從表8可以看出,脫脂后的大黃魚黏附性增大,這說明養(yǎng)殖大黃魚細胞間結(jié)合力減小,這與凝聚性顯示的結(jié)果相符.
咀嚼性表示把固態(tài)食品咀嚼成能夠吞咽狀態(tài)所需要的能量,和硬度、凝聚性、彈性有關(guān)[11],是一項質(zhì)地綜合評價指標.從表8可以看出,脫脂處理使大黃魚肌肉的咀嚼性降低,這與大黃魚肌肉硬度、凝聚性和彈性降低的質(zhì)構(gòu)評價相一致.
近年來,楊倩倩[14]、盧春霞[15]、徐海菊[16]、陳希燕等[17]已對大黃魚的脫脂技術(shù)作了一定的研究,楊倩倩選用酶濃度為40 U/mL,pH值為8.0,浸泡時間為30 min,魚水比1∶3對大黃魚進行脫脂,脫脂率達到44.89%;盧春霞采用酶法與復合鹽相結(jié)合對養(yǎng)殖大黃魚進行脫脂,脫脂率達40.32%;徐海菊確定酶解脫脂大黃魚的最適條件為溫度 32℃、反應 pH 8.5、酶用量 60 U/mL、酶解時間 60 min、魚與酶解液質(zhì)量比1∶4,大黃魚魚片的脫脂率為67.32%.陳希燕等采用Na2CO3對養(yǎng)殖大黃魚進行脫脂,當魚水比為1∶2、脫脂時間為60 min、堿液濃度為12%時,脫脂效果較為理想,此時,脫脂率為47.27%,蛋白質(zhì)損失率為30.57%.本研究以脫脂率及蛋白質(zhì)損失率為指標,比較了Na2CO3、NaHCO3、LVK-F100脂肪酶、L04脂肪酶和堿性脂肪酶對大黃魚魚片的脫脂效果,確定了NaHCO3為最佳脫脂劑.并在單因素的基礎(chǔ)上進行正交優(yōu)化,確定最佳脫脂工藝條件為:w(NaHCO3)為2.5%、脫脂時間 60 min、料液比 1∶1,此時脫脂率為 53.11%,蛋白質(zhì)損失率為10.07%,其脫脂率略高于楊倩倩、盧春霞、陳希燕所采用的脫脂技術(shù),而低于徐海菊所研究的脫脂工藝.
同時,本研究使用質(zhì)構(gòu)儀對脫脂處理后的大黃魚魚片進行TPA模式的質(zhì)構(gòu)分析,大黃魚魚片的硬度、凝聚性和咀嚼性有所下降,彈性變化不大,而黏附性增大.至于大黃魚肌肉的質(zhì)構(gòu)特性參數(shù)達到何種程度才不適于食用,還有待于對其進行進一步分析.
[1] 陳成進.人工養(yǎng)殖大黃魚主要生長特征觀察[J].現(xiàn)代漁業(yè)信息,2011,26(3):24-29.
[2] 廖紅梅,高超,韓承義,等.寧德市大黃魚成魚養(yǎng)殖成本收益分析[J].上海海洋大學學報,2012,21(1):139-144.
[3] 林捷敏,高瀅,高超,等.寧德地區(qū)養(yǎng)殖大黃魚市場結(jié)構(gòu)特征的初步分析[J].上海海洋大學學報,2012,21(6):1068-1072.
[4] 段青源,鐘惠英,斯列鋼,等.網(wǎng)箱養(yǎng)殖大黃魚與天然大黃魚營養(yǎng)成分的比較分析[J].浙江海洋學院學報:自然科學版,2000,19(2):125-128.
[5] 任小青,馬儷珍,郭黨,等.鯰魚肉脫脂工藝研究[J].食品科技,2009(8):96-98.
[6] 戴志遠,崔雁娜,王宏海.不同凍藏條件下養(yǎng)殖大黃魚魚肉質(zhì)構(gòu)變化的研究[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2008,34(8):188-191.
[7] Fu X,Xu S,Wang Z.Kinetics of lipid oxidation and off-odor formation in silver carp mince:The effect of lipoxygenase and hem-oglobin[J].Food Research International,2009, 42(1):85-90.
[8] 杜明松.堿性脂肪酶在魚類脫脂中的應用[J].中國食品,2011(1):42.
[9] 桑衛(wèi)國,董明敏,吳漢民.鮐魚酶法脫脂技術(shù)[J].浙江海洋學院學報:自然科學版,2000(4):4.
[10] Yang H,Wang Y,Jiang M,et al.2-step optimization of the extraction and subsequent physical properties of channel catfish (Ictalu-rus punctatus) skin gelatin[J].Journal of food S cience,2007,72(4):C188-C195.
[11]李云飛,殷涌光,徐樹來,等.食品物性學[M].北京:中國輕工業(yè)出版社,2011:104.
[12] 劉文叢,蘇金為.有機化學[M].北京:中國農(nóng)業(yè)科技出版社,2000:343-344.
[13]郝夢甄,胡志和.超高壓和鹽漬泡發(fā)處理海參的質(zhì)構(gòu)和功能成分比較研究[J].食品科學,2013,34(5):115.
[14]楊倩倩.養(yǎng)殖大黃魚脫脂脫腥方法及對品質(zhì)的影響研究[D].廣州:華南理工大學,2011.
[15]盧春霞.養(yǎng)殖大黃魚脫脂脫腥工藝優(yōu)化及其風味成分研究[D].杭州:浙江工商大學,2011.
[16]徐海菊.養(yǎng)殖大黃魚片堿性脂肪酶脫脂工藝優(yōu)化[J].食品科學,2011,32(12):54-56.
[17]陳希燕,婁永江.養(yǎng)殖大黃魚堿性復合鹽脫脂工藝優(yōu)化[J].食品科技,2010(6):170-174.