高紅梅， 丁志剛， 唐世濤， 郭元新， 孫永康

(安徽科技學(xué)院 食品工程學(xué)院,安徽 鳳陽 233100)

魚作為一種十分營養(yǎng)而又健康的食材，深受人類的青睞，目前發(fā)展較快的是魚糜類制品中的魚丸[1-2]。魚丸因肉質(zhì)鮮美、營養(yǎng)豐富，富含大量的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)，而魚丸加工是水產(chǎn)加工研究中較為重要的項目。制作魚丸時，磷酸鹽添加可以改善其味道和新鮮度，增其持水性，同時具有一定抗氧化作用，能在解凍后保持水產(chǎn)制品的鮮味和營養(yǎng)，因此，目前成熟的魚丸加工中多使用復(fù)合磷酸鹽作為品質(zhì)改良劑[3]。但是，人體長期過量攝入磷酸鹽會影響機體鈣磷元素平衡，容易引起骨折、骨骼變形和牙齒脫落等不良效應(yīng)。在魚丸加工過程中添加磷酸鹽品質(zhì)改良劑會導(dǎo)致魚丸中磷的含量更高，這無疑對人體健康存在一定潛在隱患，應(yīng)用于魚丸加工制品的無磷酸鹽品質(zhì)改良劑具有十分重要的意義[4]。TG酶具有提高水產(chǎn)品營養(yǎng)價值、改善蛋白質(zhì)質(zhì)構(gòu)、提高魚糜凝膠強度的作用，并賦予魚糜制品獨特的質(zhì)構(gòu)和良好的口感，卡拉膠具有增加保水性的作用，廣泛應(yīng)用于肉糜、魚糜等的加工生產(chǎn)中，蛋清蛋白具有良好的膠凝性，添加蛋清能有效提高膠凝作用，并增加魚丸的白度[2,5-7]。

本文以淡水鰱魚肉作為主材，通過物性質(zhì)構(gòu)分析及感官等指標(biāo)的測定以及正交試驗得到最佳無磷酸鹽魚丸品質(zhì)改良劑配方。

1 材料與方法

1.1 供試材料

物性質(zhì)構(gòu)分析儀 CT310K(美國布氏工程試驗室公司BROOKFIELD)；斬拌機 BZBJ-5(中國艾博公司)；電子天平 PL6001-L (梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司)。

鰱魚，食鹽，味精，白砂糖，白胡椒粉，生姜，食用玉米淀粉，食用大豆分離蛋白，冰塊，卡拉膠，TG酶,均市售。

1.2 試驗方法

1.2.1 魚丸加工工藝及基本配方 加工工藝為：原料魚→前處理→水洗→采肉→漂洗→脫水→ 精濾、絞肉→擂潰、斬拌→成型→凝膠化→加熱→冷卻包裝[8]。基本配方：按原料魚肉100%計算，魚肉100%，食鹽3%，味精0.4%，蔗糖2%，生姜0.4%，白胡椒粉0.15%，冰水35%，大豆分離蛋白5%，玉米淀粉10%。

1.2.2 制丸操作要點 原料魚的處理和洗凈：先將原料魚洗凈,并清除腹腔內(nèi)的殘余內(nèi)臟或血污黑膜等，注意清洗要控制水溫10 ℃以下,以防蛋白質(zhì)變性[8]。

采肉：本試驗采用人工采肉的方法，將魚骨刺、反結(jié)締組織、魚皮等全部剔除，取雪白的魚肉備用[8]。

漂洗：漂洗是指用水對所采的魚肉進行洗滌,以除去魚肉中的水溶性蛋白質(zhì)、色素、氣味和脂肪成分,對提高魚糜制品的質(zhì)量有很大的作用,并使彈性和白度都有明顯提高[9]。

脫水：魚糜在脫水后要求水分含量在80%～82%。

擂潰或斬拌：擂潰是魚糜制品生產(chǎn)中的一個重要工藝之一,操作過程可分為空擂、鹽擂和調(diào)味擂潰三個階段，空擂一般5～10 min，然后加品質(zhì)改良劑斬拌10～15 min，調(diào)味擂潰時，將輔料加水?dāng)匕杈鶆蚝笤偌郁~糜一起斬拌，效果更好[9]。

成型：經(jīng)配料、擂潰后的魚糜具有很強的粘性和一定的可塑性,迅速取適當(dāng)質(zhì)量魚糜用手搓圓成丸型或手工擠成型，放置在托盤上[10]。

凝膠化：魚糜在成型之后加熱之前,一般需要較低的溫度條件下放置一段時間,以增強魚糜制品的彈性和保水性，將成型的魚丸放置在室溫下的水中凝膠化[11]。

加熱：將已充分凝膠化的魚丸放置在90 ℃水中恒溫水煮，以達到熟制的目的,并使蛋白質(zhì)變性凝固,形成具有彈性的凝膠體,還可以起到殺菌的目的。水煮的魚丸要經(jīng)常輕輕翻動，以防互相粘連或粘鍋，待魚丸全部漂起時撈出，瀝去水分[8]。

包裝冷凍：放在袋中密封并冷凍貯藏。

1.2.3 試驗方案 TG酶單獨添加量對魚丸品質(zhì)的影響 取上述制好的魚糜每份20 g，按照質(zhì)量比依次添加0、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%的TG酶，混合均勻，按照1.2.2節(jié)工藝制得魚丸(擠捏成型并迅速放入冷水中進行凝膠化，加熱熟制)，冷卻后包裝好稱重，放置隔夜后進行蒸煮損失測定、物性質(zhì)構(gòu)分析等[12-14]。

卡拉膠單獨添加量對魚丸品質(zhì)的影響 每份取制好的魚糜20 g，按照質(zhì)量比依次添加0、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%的卡拉膠，混合均勻，按照1.2.3節(jié)工藝制得魚丸，冷卻后包裝好后稱重，放置隔夜后進行蒸煮損失測定、物性質(zhì)構(gòu)分析等。

蛋清單獨添加量對魚丸品質(zhì)的影響 每份取制好的魚糜20 g，按照質(zhì)量比依次添加0、1%、3%、5%、7%、9%的蛋清，混合均勻，按照1.2.3節(jié)工藝制得魚丸，冷卻后包裝好稱重，放置隔夜后進行蒸煮損失測定、物性質(zhì)構(gòu)分析等。

完成上述單因素試驗后，取TG酶添加量、卡拉膠添加量、蛋清添加量三因素，選擇三個較優(yōu)水平，做三因素三水平的正交試驗，以魚丸的硬度、彈性、內(nèi)聚性、咀嚼性、感官評定(加權(quán)法)等為指標(biāo)，統(tǒng)計數(shù)據(jù)得三者添加的最佳的配方。

1.3 測定項目及分析方法

1.3.1 蒸煮損失的測定 將制得的魚丸冷卻后平測質(zhì)量，記為M1，冷藏過夜后取出，待恢復(fù)至常溫后，用干凈濾紙或食品級衛(wèi)生合格的紙巾吸去魚丸表面的水分[3]，再次進行側(cè)質(zhì)量，記為M2，二者差值與原魚丸質(zhì)量的比值即為蒸煮損失率。

蒸煮損失率(%)=(M1-M2)/M1×100%

1.3.2 魚丸質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的測定 采用美國布氏工程試驗室公司生產(chǎn)的CT310K物性質(zhì)構(gòu)分析儀對魚丸進行質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的測定，該物性質(zhì)構(gòu)分析儀自帶分析軟件，可自行對需要的數(shù)據(jù)進行分析和計算，得到精確的數(shù)據(jù)[2,14]。具體操作如下：將待測魚丸按組別分好，切成直徑20 mm，高度30 mm的圓柱小塊，依次放在物性質(zhì)構(gòu)分析儀的載物臺上；運行物性質(zhì)構(gòu)分析儀系統(tǒng)軟件，將物性質(zhì)構(gòu)分析儀調(diào)成TPA質(zhì)構(gòu)分析模式，測試速度3 mm/s，目標(biāo)15 mm，壓縮次數(shù)兩次，采用TA39探頭依次對待測魚丸圓柱進行測定[15]，測得魚丸的硬度、彈性、內(nèi)聚性、咀嚼性等指標(biāo)并做好記錄。

1.3.3 魚丸感官評定(加權(quán)法) 魚丸的感官評價不光要從口感上分析，色澤、組織狀態(tài)等對其質(zhì)量評價也有著十分重要的作用，因此，需要考慮到魚丸的各項感官指標(biāo)的權(quán)重，利用加權(quán)法計算總分[16]，將待測魚丸切成10 mm薄片，選擇10人按照魚丸感官評價標(biāo)準(zhǔn)[10]品嘗并打分，滿分為5分，彈性權(quán)重系數(shù)為0.4，組織狀態(tài)權(quán)重系數(shù)為0.3，色澤權(quán)重系數(shù)為0.2，鮮度和滋氣味的權(quán)重系數(shù)為0.1[8]。具體標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 魚丸感官評價標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗結(jié)果與分析

2.1.1 TG酶單獨添加量對魚丸品質(zhì)的影響 按照1.2.3節(jié)處理，以TG酶添加量為變量(添加0、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%)，制得6組不同魚丸，并測得蒸煮損失數(shù)據(jù)(圖1)。

圖1 蒸煮損失圖(TG酶)

從圖1可見，TG酶添加量在0.5%時蒸煮損失最大，雖然在0.2%時有波峰，整個曲線有波動，但不影響整體上升趨勢，也無法從中具體客觀得出添加量在某一個點時的蒸煮損失最大，只能看出隨著TG酶量的增加，魚丸的蒸煮損失明顯呈上升趨勢，即TG酶增加會加大蒸煮的損失。這可能是由于TG酶會促進蛋白質(zhì)或多肽之間發(fā)生共價交聯(lián)，提高了與魚糜中的肌球蛋白、大豆蛋白等的交聯(lián)程度，使結(jié)構(gòu)更為緊密，整個體系的凝膠結(jié)構(gòu)也由松弛變得更加緊密，因而鎖在體系中的水分也會略有損失[17]，最終會導(dǎo)致蒸煮時的損失上升。測定TG酶處理后的魚丸，可得到彈性、硬度、咀嚼性、內(nèi)聚性等魚丸的品質(zhì)數(shù)據(jù)(表2)。

表2 TG酶對魚丸品質(zhì)的質(zhì)構(gòu)影響

從表2可見，TG酶添加后對魚丸品質(zhì)的影響十分顯著。隨著TG酶添加量的增加，硬度呈上升趨勢，在添加量為0.3%時達到最高，彈性、內(nèi)聚性、咀嚼性同樣如此。這是因為谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶可以促進魚糜蛋白質(zhì)分子內(nèi)的交聯(lián)、分子間的交聯(lián)、蛋白和氨基酸之間的連接以及蛋白質(zhì)分子內(nèi)谷氨酰胺基的水解，從而使蛋白質(zhì)得到改性，對水分子也有包容束縛能力，提高魚糜的持水性和凝膠強度[18]。在0.3%之后，隨著添加量的上升，硬度、彈性等都略有下降。這可能是因為體系中的酰胺基與賴氨酸殘基上的游離氨基等已經(jīng)反應(yīng)完全，殘余的蛋白酶使部分蛋白溶解，從而降低了凝膠強度[3-5]。

2.1.2 卡拉膠單獨添加量對魚丸品質(zhì)的影響 按照1.2.3節(jié)處理，以卡拉膠添加量為變量(添加0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%)，制得5組不同的魚丸，并測得蒸煮損失數(shù)據(jù)(圖2)。

圖2 蒸煮損失圖(卡拉膠)

從圖2可見，隨著卡拉膠的添加蒸煮損失率逐漸減降低，在添加0.3～0.5%時損失率變化趨于平穩(wěn)。這是因為卡拉膠具有良好的持水能力[11]，保護魚丸中的水分不致流失過多，從而降低了魚丸的蒸煮損失。

卡拉膠處理后對魚丸進行質(zhì)構(gòu)測定并得到彈性、硬度、咀嚼性、內(nèi)聚性等品質(zhì)數(shù)據(jù)(表3)。

表3 卡拉膠對魚丸品質(zhì)的質(zhì)構(gòu)影響

從表3可見，隨著卡拉膠添加量的增加，各項指標(biāo)呈上升趨勢，在卡拉膠添加量為0.3%時，各項指標(biāo)達到最高，效果最好。這是因為卡拉膠添加后會填滿魚糜蛋白和肌纖維的間隙，增加切斷面的光澤，使蛋白質(zhì)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)更加松軟，彈性增加，繼續(xù)添加卡拉膠，蛋白質(zhì)凝膠網(wǎng)格結(jié)構(gòu)增加，硬度、內(nèi)聚性、咀嚼性都會隨之上升[3,19]。隨著添加量增加，過高的填滿了魚糜蛋白和肌纖維的間隙造成硬度升高、彈性、下降。綜合后確定卡拉膠單獨添加時添加0.3%效果最好。

2.1.3 蛋清單獨添加量對魚丸品質(zhì)的影響 按照1.2.3節(jié)處理，以蛋清添加量為變量(添加0、1%、3%、5%、7%、9%)，制得6組不同的魚丸，測得蒸煮損失數(shù)據(jù)并記錄結(jié)果，見圖3。

圖3 蒸煮損失圖(蛋清)

從圖3可見，蛋清的添加對魚丸的蒸煮損失影響還是比較大的。雖然整體曲折較大，但依然可以看出添加量在3%、4%時，魚丸的蒸煮損失明顯降低，這是因為蛋清中富含豐富的蛋清蛋白，蛋清蛋白具有良好的凝膠性質(zhì)，添加到魚糜當(dāng)中，促進了魚糜的凝膠化，從而增大了魚丸的持水能力，降低了蒸煮的損失。隨著蛋清進一步的添加，魚丸的蒸煮損失明顯增大，損失嚴(yán)重，這是由于蛋清添加過多，無法與魚糜有效的結(jié)合，蒸煮過程中會以蛋白形式大量滲出，同時帶走魚丸的水分、蛋白質(zhì)等，加大了魚丸的蒸煮損失。

蛋清處理后對魚丸進行質(zhì)構(gòu)測定并得到彈性、硬度、咀嚼性、內(nèi)聚性等魚丸的品質(zhì)數(shù)據(jù)(表4)。

表4 蛋清對魚丸品質(zhì)的質(zhì)構(gòu)影響

從表4可見，隨著蛋清添加量的增加，魚丸的硬度略有提高，尤其是彈性方面呈上升趨勢。這是由于蛋清是動物蛋白質(zhì)，在魚糜制品可以當(dāng)作彈性增強劑使用，同時蛋清中富含蛋清蛋白，具有較好的凝膠作用，還會促進魚丸的白度[4-7]。內(nèi)聚性也有一定上升，各項指標(biāo)在添加量為5% 時達到最佳。之后，隨著蛋清添加量的進一步增加，硬度和咀嚼性減小的十分明顯，這是因為蛋清添加過多，導(dǎo)致魚糜過度稀化，蛋白質(zhì)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)變得松軟和松散，從而使得魚丸的硬度和咀嚼性大幅下降，軟化嚴(yán)重，且蒸煮損失明顯。

綜合數(shù)據(jù)，可以得出蛋清單獨添加量在5% 時，魚丸的品質(zhì)最佳。

2.2 正交試驗結(jié)果與分析

2.2.1 正交分析因素水平的選取 在上述單因素試驗的基礎(chǔ)上，選取卡拉膠添加量、TG酶添加量、蛋清添加量三個因素，根據(jù)單因素試驗的結(jié)果分別選取三個因素的較優(yōu)水平，進行三因素三水平的正交分析試驗[20-21](表5)。

表5 正交試驗因素水平表

2.2.2 正交分析 以質(zhì)構(gòu)特性和感官評定等為指標(biāo)，對正交試驗結(jié)果進行分析(表6和7)。

表6 感官評定得分(加權(quán)法)

表7 正交試驗方案及結(jié)果

根據(jù)正交試驗結(jié)果，進行各項指標(biāo)的極差分析(表8～12)。

表8 硬度極差分析

表9 彈性極差分析

表10 內(nèi)聚性極差分析

表11 咀嚼性極差分析

表12 感官評定極差分析

根據(jù)表8～12對各項指標(biāo)做的極差分析，得到各因素對質(zhì)構(gòu)分析及感官評價的影響主次及最優(yōu)組合(表13)。

表13 各因素對質(zhì)構(gòu)分析及感官評價影響及優(yōu)組合感官評定極差分析

3 結(jié)論與討論

綜合分析，不同的指標(biāo)因素因主次不盡相同，最優(yōu)方案也不同，進行綜合考慮因素C對各指標(biāo)的影響相對較大，因此最優(yōu)組合選C2或C3；同理，可以看出次要因素應(yīng)選因素A，選A1或A2；因素B選B1或B2。因素A、B主要為次要因素，因此以降低消耗為原則，則AB組合應(yīng)選用A1B1，綜合上述，較優(yōu)方案為A1B1C2和A1B1C3。再結(jié)合感官評定的極差分析結(jié)果，確定出研制無磷酸鹽魚丸品質(zhì)改良劑的最優(yōu)方案為A1B1C3即添加卡拉膠0.2%，谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶0.2%，蛋清7%，得到的魚丸感官良好，口感適口，且質(zhì)構(gòu)特性水平都較高。

谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶可以催化轉(zhuǎn)?；磻?yīng)，從而導(dǎo)致蛋白質(zhì)或多肽之間發(fā)生共價交聯(lián)[1]。TG酶改性后，蛋白質(zhì)的膠凝性、塑性、持水性、水溶性、穩(wěn)定性等等都會得到改善[4-5]。應(yīng)用在水產(chǎn)品中，可以通過交聯(lián)作用，交聯(lián)上一些限制性氨基酸，從而提高水產(chǎn)品的營養(yǎng)價值，同時通過添加TG酶，還可以提高魚丸的持水性，增加凝膠強度，對研究磷酸鹽的替代品具有十分重要的價值[20]。