李慧蘭，楊杰靜，王希搏，劉友明，*，熊善柏，趙思明

（1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，湖北武漢430070；2.國家大宗淡水魚加工技術(shù)研發(fā)中心，湖北武漢430070）

蒙古紅鲌腌制過程中肌肉與鹽鹵成分的變化

李慧蘭1，2，楊杰靜1，2，王希搏1，2，劉友明1，2，*，熊善柏1，2，趙思明1，2

（1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，湖北武漢430070；2.國家大宗淡水魚加工技術(shù)研發(fā)中心，湖北武漢430070）

以蒙古紅鲌為材料，研究了腌制工藝及其對蒙古紅鲌肌肉蛋白質(zhì)和組織結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明：隨著氯化鈉溶液濃度的升高，可溶性蛋白的滲出量及氯化鈉的滲入量均增加，而氨基態(tài)氮的滲出量則減少；隨著腌制溫度的升高，肌肉中可溶性蛋白、氨基態(tài)氮的滲出量及氯化鈉的滲入量均增加；魚肉中氯化鈉含量的變化符合Arrhenius方程動力學(xué)模型，該模型可準確預(yù)測腌魚制品最終食鹽含量；腌制后魚肌肉蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)中部分α-螺旋和β-折疊打開，轉(zhuǎn)變?yōu)闊o規(guī)卷曲和β-轉(zhuǎn)角，肌肉的橫截面肌纖維束發(fā)生輕微的膨脹，排列更加緊密。

蒙古紅鲌；腌制；蛋白質(zhì)；微觀結(jié)構(gòu)

蒙古紅鲌（Erythrocultermongolicus）俗稱紅梢子，紅尾魚，隸屬鯉科、鳊亞科、紅鲌屬[1]，蒙古紅鲌含有豐富的蛋白質(zhì)、氨基酸、不飽和脂肪酸，是一種高蛋白低脂肪的魚類[2]。該魚肉細嫩，味道鮮美，是湖北省梁子湖地區(qū)的特色魚類。風(fēng)干蒙古紅鲌是家庭、宴席、野炊和饋贈之佳品。

腌制是風(fēng)干蒙古紅鲌加工的重要工序，腌制過程中涉及到三類物質(zhì)的遷移即魚肉中的水分流出，鹽從溶液進入魚肌肉中，肌肉組織中的少量可溶性物質(zhì)滲出進入高滲溶液[3-4]。魚在腌制過程中組織結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，對物質(zhì)的傳遞會造成一定的影響，同時也會影響腌制品的質(zhì)構(gòu)和感官。以蒙古紅鲌為原料，主要研究了腌制濃度、腌制溫度、腌制時間對腌制過程的影響以及腌制對其肌肉蛋白質(zhì)和組織結(jié)構(gòu)的影響，建立氯化鈉擴散動力學(xué)模型，為蒙古紅鲌的加工生產(chǎn)提供參考。

1材料與方法

1.1 材料

1.1.1 蒙古紅鲌

由湖北省鄂州市梁子湖綠色水產(chǎn)品開發(fā)貿(mào)易中心提供。

1.1.2 主要試劑

考馬斯亮藍G-250，AR（Sanland Chemical Co. LTD）；氯化鈉，硝酸銀，鉻酸鉀，茚三酮，蘇木素，伊紅，戊二醛，俄酸，乙醇均為國產(chǎn)分析醇。

1.1.3 主要儀器

722S型可見分光光度計：上海精密科學(xué)儀器有限公司；LEICA DME型顯微成像系統(tǒng)：上海徠卡顯微系統(tǒng)有限公司；LeicaUC6/FC6超薄切片機：德國Leica儀器有限公司；Nexus型FT-Raman光譜儀：美國熱電尼高力公司。

1.2 方法

1.2.1 樣品制作方法

蒙古紅鲌背部開膛去內(nèi)臟，清洗干凈。放入與腌制溫度相同的環(huán)境中預(yù)熱/冷到所需溫度，按1：2（W/ V）的比例，一組置于濃度為10%、8%、6%的鹽水中于15℃的培養(yǎng)箱中腌制5 h，另一組蒙古紅鲌則置于濃度為8%的鹽水中分別于溫度20、15、10℃的培養(yǎng)箱中腌制5 h，每隔1 h分別取樣測定魚肉中氯化鈉含量和鹽鹵中氨基態(tài)氮及可溶性蛋白含量。

1.2.2 理化成分檢測

水分含量測定采用105℃常壓烘干法，氯化鈉含量測定為硝酸銀滴定法，可溶性蛋白質(zhì)含量測定為考馬斯亮蘭G-250比色法，氨基態(tài)氮含量測定為水合茚三酮比色法[5]。

1.2.3 微觀結(jié)構(gòu)的測定

對新鮮蒙古紅鲌及腌制2 h的蒙古紅鲌做HE染色切片，然后在放大40倍的顯微鏡下觀察其組織切片，使用相差顯微鏡拍照觀察其變化。具體方法參考文獻[6]。

1.2.4 蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的測定

采用FT-Raman光譜技術(shù)分析魚肉蛋白的拉曼光譜變化，光源為氬離子激光器，激光能量是290mW，掃描次數(shù)為800，信號平均3次。用PeakFitv4.12軟件對酰胺I帶1 600 cm-1～1 700 cm-1波段的圖譜進行分析。先校正基線，然后用Gaussian去卷積，再由二階導(dǎo)數(shù)擬合，多次擬合使殘差最小，根據(jù)峰面積計算各二級結(jié)構(gòu)的比率，根據(jù)參考文獻對各峰進行指認。

1.2.5 試驗數(shù)據(jù)處理

采用SAS8.1和Excel軟件進行數(shù)據(jù)處理[7]。

2結(jié)果與分析

2.1 鹽水濃度對魚肉中鹽含量及鹽鹵中可溶蛋白、氨基態(tài)氮含量的影響

圖1、圖2和圖3是不同鹽水濃度下魚肉中鹽含量，鹽鹵中可溶蛋白、氨基態(tài)氮含量的變化。

圖1 腌制液濃度對蒙古紅鲌肌肉中氯化鈉含量的影響Fig.1 Effectsof brine concentrationson salt contentsof E.mongolicus muscle

圖2 腌制液濃度對鹽鹵中可溶性蛋白含量的影響Fig.2 Effectsof brine concentrationson contentsof solubleprotein in brine

圖3 腌制液濃度對鹽鹵中氨基態(tài)氮含量的影響Fig.3 Effectsof brine concentrationson contentsof am ino nitrogen in brine

從圖中可知，魚肉中的氯化鈉含量、鹽鹵中的可溶性蛋白含量、氨基態(tài)氮含量均隨腌制過程的進行呈增加趨勢，而鹽鹵中的氨基態(tài)氮含量在腌制液濃度為6%時最高，這可能是由于鹽鹵中氨基態(tài)氮主要是魚肉中蛋白質(zhì)降解的游離氨基酸所致，較高的鹽水濃度抑制了蛋白酶對蛋白質(zhì)的水解。

表1為腌制液濃度對魚肉中氯化鈉含量、鹽鹵中的可溶性蛋白、氨基態(tài)氮含量影響的方差分析。

表1 腌制液濃度對魚肉中氯化鈉及鹽鹵中可溶性蛋白和氨基態(tài)氮影響的方差分析（F/p）Table1 Effectof brine concentrationson salt contentsofm uscle and contentsof soluble protein，am ino nitrogen of brine

由表1可知，腌制液濃度對魚肉中的氯化鈉含量及鹽鹵中可溶性蛋白含量有極顯著影響（p＜0.01），對鹽鹵中氨基態(tài)氮含量的影響與對可溶性蛋白蛋白含量影響的趨勢相似，即腌制液濃度對可溶性蛋白含量的影響同樣是集中在腌制的前期階段。

2.2 腌制溫度對魚肉中鹽含量及鹽鹵中可溶蛋白和氨基態(tài)氮含量的影響

圖4、圖5、圖6為腌制溫度對魚肉中鹽含量及鹽鹵中可溶蛋白和氨基態(tài)氮含量的影響。

圖4 腌制溫度對蒙古紅鲌肌肉中氯化鈉含量的影響Fig.4 Effectsof brining temperatureson salt contentsof E.mongolicus m uscle

圖5 腌制溫度對鹽鹵中可溶性蛋白含量的影響Fig.5 Effectsof brining tem peratureson contentsof soluble protein in brine

圖6 腌制溫度對鹽鹵中腌氨基態(tài)氮含量的影響Fig.6 Effectsof brining temperatureson contentsof am ino nitrogen in brine

由圖知，魚肉中的氯化鈉含量、鹽鹵中的可溶性蛋白含量、氨基態(tài)氮含量均隨腌制過程的進行呈增加趨勢，在同一腌制時間內(nèi)均隨溫度升高呈現(xiàn)增加趨勢?？梢酝茢?，腌制溫度越高，氯化鈉更易滲入魚肉內(nèi)部，同時魚肉中的可溶性蛋白、游離氨基酸也更容易分散到鹽鹵中去。有關(guān)學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)溫度對食鹽等物質(zhì)的擴散速度常數(shù)呈顯著影響，溫度越高，擴散速度常數(shù)越大[8-9]，這也證實了本文中魚肉中的氯化鈉含量、鹽鹵中的可溶性蛋白含量、氨基態(tài)氮含量隨溫度的增加而增加。

表2為腌制溫度對魚肉中氯化鈉及鹽鹵中可溶性蛋白和氨基態(tài)氮影響的方差分析。

表2 腌制溫度對魚肉中氯化鈉及鹽鹵中可溶性蛋白和氨基態(tài)氮影響的方差分析（F/p）Table2 Effectof brining temperatureson salt contentofmuscle and contentsof soluble protein,am ino nitrogen of brine

從表2中可以看出腌制溫度對鹽鹵中的可溶性蛋白含量有極顯著影響（p＜0.01），對鹽鹵中的氨基態(tài)氮含量及魚肉中的氯化鈉含量有極顯著影響（p＜0.01）或者顯著影響（p＜0.05）。

2.3 腌制動力學(xué)模型及最佳腌制工藝的確定

采用SAS軟件中的NLIN程序?qū)﹄缰七^程的部分數(shù)據(jù)進行非線性回歸分析，以腌制液濃度、腌制溫度和腌制時間為參數(shù)，建立魚肉中氯化鈉含量的動力學(xué)模型：

式中：C0為腌制液中氯化鈉的起始濃度，%；t為腌漬時，h；T為腌漬溫度，K。

由上述表達式可知，腌制過程氯化鈉含量的變化與溫度的關(guān)系符合Arrhenius方程[K=A×exp（-E/RT）]，上式中的指數(shù)函數(shù)中的常數(shù)項為負說明鹽分的擴散活化能為正值，即在擴散過程中需要消耗能量。上述擬合方程的p＜0.001，說明方程的擬合度高，上述模型可以很好地模擬腌制過程中氯化鈉的變化趨勢，可從理論上指導(dǎo)腌魚制品的加工生產(chǎn)。

假設(shè)干燥后魚體水分含量≤45%、食鹽含量≤4%為目標產(chǎn)品標準，干燥前初始水分為75%，根據(jù)這些條件可以推算出腌制完成的未干燥魚肉的食鹽含量在1.5%左右。如當(dāng)腌制溫度為10℃，腌制濃度為8%時，所需腌制時間為3 h即可達到產(chǎn)品標準。

2.4 腌制過程中蒙古紅鲌肌肉蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的變化

腌制過程中蒙古紅鲌肌肉蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的變化見表3。

表3 腌制對蒙古紅鲌肌肉蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的影響Table3 Effectsof brineon secondary structureof E.m ongolicus muscle

由表3可以看出，新鮮魚肉蛋白二級結(jié)構(gòu)中以α-螺旋和β-轉(zhuǎn)角所占比例最大，經(jīng)過1.5 h腌制之后，無規(guī)卷曲所占比例明顯增加，使蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性降低，β-折疊所占比例明顯減少，腌制1.5 h的魚肉的二級結(jié)構(gòu)以α-螺旋和無規(guī)卷曲為主；腌制3.0 h魚肉蛋白的二級結(jié)構(gòu)的組成與新鮮及腌制1.5 h的魚肉蛋白相比，β-轉(zhuǎn)角所占比例明顯增加，占到35.8%，是整個魚肉蛋白二級結(jié)構(gòu)的主要部分。此現(xiàn)象說明腌制促使魚肉蛋白的二級結(jié)構(gòu)之間相互轉(zhuǎn)換，總的趨勢為部分α-螺旋和β-折疊打開，轉(zhuǎn)變?yōu)闊o規(guī)卷曲和β-轉(zhuǎn)角，α-螺旋的減少和無規(guī)卷曲的增加說明蛋白質(zhì)之間的相互作用引起了蛋白質(zhì)的變性[10]，該結(jié)論與海鰻腌制過程中肌肉蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的變化相同[8]。

2.5 腌制過程中蒙古紅鲌肌肉組織結(jié)構(gòu)的變化

制過程中蒙古紅鲌肌肉組織結(jié)構(gòu)的變化見圖7。

圖7 不同處理蒙古紅鲌背部組織染色切片F(xiàn)ig.7 HE staining of theback with different treatment from E. mongolicus

圖7中A、B分別為新鮮魚肉的橫切面和縱切面，C、D分別為6%氯化鈉溶液腌制2.0 h后魚肉的橫切面和縱切面。其中新鮮魚肉切片的橫切面的肌纖維束切面排布規(guī)則而緊密，縱切面肌束與肌束之間緊密排列，略微有少許空隙，如圖A中a處。從C可以看出，腌制2.0 h后魚肉的橫切面的肌纖維束發(fā)生了略微變形，并呈現(xiàn)更為緊密的排列，同時失去了新鮮魚肉肌纖維束之間規(guī)則的排列和空隙，從肌肉的橫切面圖像可得出6%氯化鈉溶液腌制2.0 h使得肌纖維束發(fā)生了輕微膨脹，如圖C中b處。其縱切面與新鮮魚肉的縱切面差異不大。有學(xué)者研究表明干腌或高濃度鹽水腌制可使魚肌肉纖維橫截面收縮，且干腌比濕腌收縮更嚴重[11-12]。而本實驗則發(fā)現(xiàn)了肌纖維束的膨脹，推測肌纖維的組織結(jié)構(gòu)變化可能與腌制液的濃度有關(guān)，高濃度腌制液導(dǎo)致肌肉纖維收縮，低濃度導(dǎo)致肌肉纖維膨脹；可能存在某一氯化鈉濃度值，大于此濃度腌制肌纖維收縮，反之，小于此濃度則膨脹。有研究表明，隨著魚體肌肉中食鹽濃度的增加，肌肉纖維組織收縮，最終導(dǎo)致魚肉硬度和內(nèi)聚性逐漸增加，彈性逐漸減少，組織結(jié)構(gòu)變硬[8]。

3結(jié)論

鹽鹵中可溶性蛋白含量和魚肉中氯化鈉含量均隨腌制液濃度的升高而升高，而鹽鹵中氨基態(tài)氮含量則降低；鹽鹵中可溶性蛋白、氨基態(tài)氮含量及魚肉中氯化鈉的含量均隨腌制溫度的升高而升高。根據(jù)氯化鈉含量的變化，建立了腌制過程中氯化鈉擴散的動力學(xué)模型CNaCl=5.192 8t（1+0.238C0）exp（-902.6/T），以預(yù)測腌制魚制品最終食鹽含量；腌制后魚肌肉蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)中部分α-螺旋和β-折疊打開，轉(zhuǎn)變?yōu)闊o規(guī)卷曲和β-轉(zhuǎn)角，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生變性，同時肌肉的橫截面肌纖維束發(fā)生輕微的膨脹，排列更加緊密。

[1]李世華．蒙古紅鲌生物學(xué)特性及其養(yǎng)殖技術(shù)[J].中國水產(chǎn)，2006 (10):22-23

[2]楊杰靜,劉友明,熊善柏,等．梁子湖地區(qū)蒙古紅鲌肌肉營養(yǎng)成分分析與評價[J]．營養(yǎng)學(xué)報,2012,34(2):199-200

[3]章銀良,夏文水．腌魚產(chǎn)品加工技術(shù)與理論研究進展[J]．食品科學(xué),2007(23):116-120

[4]Kristin A T,Leif A,Arvid J,etal.Physical and quality attributes of salted cod(Gadusmorhua L.)as affected by the state of rigor and freezing prior to salting[J].Food Research International,2004a,37 (7):677-688

[5]韓雅珊．食品化學(xué)實驗指導(dǎo)[M]．北京：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,1992,25(1):61-64

[6]翁秀琴,沈武成．制作HE染色石蠟切片的關(guān)鍵技術(shù)[J]．醫(yī)藥論壇雜志,2005,26(21):80-83

[7]趙思明,程學(xué)勛,邵小龍,等．食品科學(xué)與工程中的計算機應(yīng)用[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2005

[8]章銀良．海鰻腌制加工技術(shù)的研究[D]．無錫：江南大學(xué),2007

[9]Qiuliang Zhang,Shanbai Xiong,Ru Liu,et al.Diffusion kinetics of sodium chloride in Grass carpmuscleand itsdiffusion anisotropy[J]. Journalof Food Engineering,2011,107(3):311-318

[10]Baddii F,Howell N K.Effect of antioxidants,citrate and crypoprotectantson protein denaturation and textureof frozen cod[J].Journal of Agriclutureand food Chemstry,2002,50(7):2053-2061

[11]Kristin A T,Sigurjon A,Sjofn S,etal.Theeffectsof salt-curingand salting procedures on the microstructure of cod(Gadusmorhua）muscle[J].Food chemistry,2011b,126(1):109-115

[12]Sjofn S,Margret S,Ole T,et al.Effects of different salting and smokin.g processes on themicrostructure,the texture and yield of Atlantic salmon(Salmo salar）fillets[J].Food research international, 2000,33(10):847-855

The Changes of M uscle and Brine Ingredients during Brining of Erythrocultermongolicus

LIHui-lan1，2，YANG Jie-jing1，2，WANGXi-bo1，2，LIUYou-ming1，2，*，XIONGShan-bai1，2，ZHAOSi-ming1，2
（1.College of Food Scienceand Technology，Huazhong AgriculturalUniversity，Wuhan 430070，Hubei，China；2.NationalR&D Branch Center For Conventional Freshwater Fish Processing，Wuhan 430070，Hubei，China）

The optimum parameters of brining and changes of protein and muscle structure of E.mongolicus during briningwere studied.The results showed that soluble protein contents in brine and salt contents in the muscle increasedwith increasing concentrationsofbrinewhile total freeamino acids in brine decreased.Soluble protein，total free amino acids contents in brine and salt contents in the muscle increased with increasing temperature.The sodium chloride contentchange accorded with the Arrheniusequation dynamicmodel，and it could accurately predict the finalsaltcontentof the cured fish.Partofα-helix andβ-sheet in protein secondary structure transformed to random coil andβ-turn after brined.Cross-sectionalmuscle fibers occurred slight expansionand arranged tighterafterbrined.

Erythrocultermongolicus；brining；protein；muscle structure

10.3969/j.issn.1005-6521.2014.011.006

2012-11-13

湖北省研究與開發(fā)項目（2009BBB011）；湖北省自然科學(xué)基金重點項目（2009CDA113）

李慧蘭（1988—），女（漢），碩士研究生，研究方向：水產(chǎn)品加工與貯藏。

*通信作者：劉友明，男，副教授，主要從事淡水產(chǎn)品加工。