李景敏，于楠楠,李芮洋，周成偉，劉照

(徐州工程學(xué)院,江蘇 徐州，221000)

我國是水產(chǎn)品生產(chǎn)大國，擁有豐富的淡水魚資源。2017年淡水產(chǎn)品產(chǎn)量3 123.59萬t，淡水養(yǎng)殖魚類2 540.98萬t[1]。近年來，淡水魚魚糜制品的開發(fā)生產(chǎn)深受中國消費者喜愛，消費者對魚糜制品的需求量日益增長[2]。然而淡水魚肌原纖維蛋白含量較低，凝膠形成能力差[3]、采肉率低[4]，因此如何改善鰱魚糜的凝膠品質(zhì)、提高鰱魚的經(jīng)濟效益，成為行業(yè)內(nèi)關(guān)注的焦點。

羊血是畜禽屠宰行業(yè)主要副產(chǎn)物之一，蛋白質(zhì)含量豐富，除含有免疫球蛋白、超氧化物歧化酶等多種功能性蛋白質(zhì)成分外，還富含谷物類食品的第一限制性氨基酸——賴氨酸[5]，且含有鐵、鉀、鎂等多種微量元素，維生素、無機鹽、糖類等，素有“液體肉”之美譽[6-7]。我國是羊肉消費大國，但羊血的利用率很低，主要用作加工血腸、血豆腐等傳統(tǒng)食品或噴粉后生產(chǎn)飼料[8]。作為一種廉價易得、性能優(yōu)良、營養(yǎng)豐富的蛋白質(zhì)資源，羊血漿蛋白應(yīng)該得到更好的利用。

已有研究表明利用豬血漿蛋白能夠提高鰱魚魚糜的凝膠特性[9]，且對秘魯魷魚魚糜凝膠形成具有改善作用[10]。羊血漿蛋白有利于提高肌原纖維蛋白凝膠品質(zhì)[6]，而對淡水魚糜凝膠品質(zhì)的影響鮮有報道。因此，本文以鰱魚魚糜為原料，研究了羊血漿蛋白粉對鰱魚魚糜的影響，以期為生產(chǎn)具有較好凝膠品質(zhì)的淡水魚糜制品提供理論支持和加工依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實驗原料

鰱魚魚糜(置于-18 ℃冰箱下冷凍備用)，湖北井力水產(chǎn)食品有限公司；塑料腸衣，天津市康泰塑料包裝有限公司；無碘食鹽，中國鹽業(yè)；新鮮羊血，購于徐州市牛羊定點屠宰場。

1.2 實驗試劑

氫氧化鈉、乙二胺四乙酸(EDTA)、NaCL、三羥甲基氨基甲烷(Tris)、十二烷基硫酸鈉(SDS)，國藥集團化學(xué)試劑有限公司；甘氨酸、福林酚，Biotopped；巰基乙醇、尿素、三氯乙酸(TCA)，上海羅恩試劑公司；醋酸甲醇，天津福晨化學(xué)試劑；檸檬酸鈉，天津巴斯夫化工有限公司；HCL，上海凌峰化學(xué)試劑有限公司。

1.3 主要儀器設(shè)備

HH-4恒溫水浴鍋，常州國華電器有限公司；料理機，九陽股份有限公司；精密色差儀,深圳市威福光電科技有限公司；可見分光光度計、TU-1810紫外可見分光光度計，北京普析通用儀器有限公司；高速冷凍離心機、普通高速離心機，上海安亭科學(xué)儀器廠；冷凍干燥機，德國Christ；流變儀，奧地利安東帕；食品物性測定儀(質(zhì)構(gòu)儀)，美國FTC公司。

1.4 實驗方法

1.4.1 羊血漿蛋白粉的制備

在徐州當?shù)赝涝讏鋈〉眯迈r的羊血，在新鮮的羊血中按1/10體積添加質(zhì)量濃度為38 g/L的檸檬酸鈉溶液，防止羊血凝固。使用2層紗布過濾，去除羊毛等雜質(zhì)，4 ℃下3 000×g離心20 min，取上清液，再離心1次，得到血漿蛋白[11]。過夜冷凍干燥(-18 ℃)后得到羊血漿蛋白凍干粉。

1.4.2 魚糜制品的準備

冷凍鰱魚魚糜4 ℃下解凍10 h，分成7組50 g魚糜，先空擂2 min，加入25%的純水，再添加質(zhì)量濃度25 g/L食鹽，繼續(xù)斬拌2 min，最后分別加入質(zhì)量分數(shù)為0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%的羊血漿蛋白粉(實驗中添加羊血漿蛋白粉的質(zhì)量分數(shù)均以冷凍魚糜的質(zhì)量為基準)，未添加羊血漿蛋白粉的為空白組。加入羊血漿蛋白粉后再斬拌2 min，將斬拌好的魚糜手動灌入直徑為25 mm的塑料腸衣中，采用40 ℃/30 min，90 ℃/20 min兩段式加熱法進行加熱，加熱結(jié)束后立即將魚腸放入冰水中，冷卻至室溫后放入4 ℃冰箱冷藏過夜，待測魚糜的各項指標。

1.4.3 全質(zhì)構(gòu)(texture profile analysis, TPA)的測定

參考陸海霞等[12]的方法，待測樣品取出恢復(fù)至室溫，去除腸衣，切成長25 mm，直徑25 mm的圓柱體，用質(zhì)構(gòu)儀測定樣品的硬度、彈性、內(nèi)聚性、膠黏性、咀嚼性等指標。測試條件為：TPA模式，P35圓柱形探頭，測試前、中、后速均為60 mm/min，形變量40%，觸發(fā)力為0.1 N，探頭回升到樣品表面上的高度：30 mm。每組實驗重復(fù)2次，實驗結(jié)果取其平均值。

1.4.4 持水性的測定

參照黃玉平等[13]方法，采用離心法測定魚糜凝膠的持水性。將制備好的魚糜凝膠切成塊狀放入離心管稱重，在4 ℃下1 000×g離心10 min，去除水分，記錄每次稱重數(shù)據(jù)。如公式(1)所示。

(1)

式中，w1,離心管+除去水分后凝膠的質(zhì)量,g；w2,離心管+離心前的凝膠的總質(zhì)量,g；w,離心管的質(zhì)量,g。

1.4.5 白度的測定

根據(jù)XIONG等[14]方法，把魚腸切成厚5 mm的薄片，在室溫下用色彩色差儀測定樣品的L*、a*、b*值，按照公式(2)計算樣品的白度。

W=100×[(100L*)2+a*2+b*2]1/2

(2)

式中：L*值表示樣品的亮度;a*值表示樣品的紅綠值;b*表示樣品的黃藍值。每組實驗重復(fù)5次，取平均值。

1.4.6 流變特性的測定

根據(jù)WANG的方法[15]稍作修改：溫度掃描：采用流變儀對魚糜的儲能模量(G′)和損耗模量(G″)進行測定。將樣品置于底部平臺，采用直徑為20 mm平行板，狹縫1 mm，應(yīng)變1%，頻率1 Hz。進行動態(tài)溫度掃描，升溫速率2 ℃/min，升溫范圍25～90 ℃；應(yīng)變掃描確定應(yīng)變?yōu)?%，頻率為1 Hz位于線性黏彈區(qū)間。為防止水分蒸發(fā)，在測試時采用硅油封住樣品，如公式(3)所示。

(3)

1.4.7 鰱魚魚糜溶解率的測定

參照雷雨等[9]方法，稍作修改，取1 g魚糜凝膠樣品，加入20 mL 20 mmol/L Tris-HCl緩沖液(含10 g/L SDS，8 mol/L尿素和20 g/L巰基乙醇，pH 8.0)并均質(zhì)，混合物于100 ℃加熱2 min后，于室溫攪拌4 h，然后5 000×g離心60 min。取上清液10 mL，添加500 g/L TCA至終質(zhì)量濃度為100 g/L，混合液于4 ℃放置18 h后5 000×g離心60 min，沉淀物用質(zhì)量濃度100 g/L TCA沖洗并溶解于0.5 mol/L NaOH中?？偟鞍缀繛槟z直接溶解于0.5 mol/L NaOH中測得的蛋白質(zhì)含量。蛋白質(zhì)含量用Lowry法測定。溶解率為溶解于溶劑中的蛋白質(zhì)與總蛋白質(zhì)含量比值的百分數(shù)。

1.4.8 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

所有數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0分析，采用Origin 8.0、Excel 2010作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 羊血漿蛋白添加量對鰱魚魚糜質(zhì)構(gòu)的影響

由表1可知，添加羊血漿蛋白的鰱魚魚糜凝膠的硬度、咀嚼性、膠黏性比空白組大，羊血漿蛋白添加量從0.5%增加到2%，魚糜凝膠的硬度顯著增大(P<0.05)，繼續(xù)增大添加量，魚糜凝膠的硬度變化不顯著；咀嚼性和膠黏性呈增大趨勢，在添加量為3%時，魚糜凝膠的咀嚼性和膠黏性與空白組相比，咀嚼性增加了29.54 mJ，膠黏性增加了3.2 N，說明添加羊血漿蛋白粉可顯著改善魚糜凝膠制品的口感。當羊血漿蛋白添加量我3%時，魚糜凝膠的彈性和內(nèi)聚性與空白組相比變化不顯著(P>0.05)，說明羊血漿蛋白的添加對魚糜凝膠的彈性和內(nèi)聚性的影響不大，因此添加一定濃度的羊血漿蛋白可以有效改善魚糜制品的質(zhì)構(gòu)特性，增強口感。

表1 羊血漿蛋白對鰱魚魚糜凝膠質(zhì)構(gòu)的影響Table 1 Effects of sheep plasma protein on the gel structure of silver carp surimi

注：不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，相同小寫字母表示差異不顯著(P>0.05)。下同。

2.2 羊血漿蛋白對鰱魚魚糜凝膠持水能力的影響

持水性能是魚糜凝膠特性的一個重要物理參數(shù)，在一定程度上反映了凝膠中的水分子與蛋白質(zhì)分子的結(jié)合狀況及凝膠強弱[16]。高溫誘導(dǎo)魚糜凝膠形成具有持水作用三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[17]。如圖1所示，與空白組相比，添加羊血漿蛋白魚糜凝膠持水性增大，隨著羊血漿蛋白添加量從0.5%逐漸增加到3%，鰱魚魚糜凝膠的持水性基本呈增大趨勢，添加量為2%的凝膠持水性比空白組魚糜凝膠增加了2.16%；說明羊血漿蛋白的加入有利于提高魚糜凝膠的持水率。且在一定范圍內(nèi)，羊血漿蛋白添加濃度越高，魚糜凝膠的持水能力越強，這可能是因為羊血漿蛋白可以使魚糜凝膠形成的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)更加致密，可以包埋更多水分子，提高凝膠持水性。倪娜等[18]的研究也說明血漿蛋白的添加有利于提高肌原纖維蛋白凝膠的持水性。

圖1 羊血漿蛋白對鰱魚魚糜凝膠持水性的影響Fig.1 Effect of sheep plasma protein on water retention of silver carp surimi gel

2.3 羊血漿蛋白添加量對鰱魚魚糜凝膠白度的影響

由表2可以看出，L*值隨著羊血漿蛋白添加量的增加顯著減小(P<0.05)，a*值和b*值顯著增加(P<0.05)。

表2 羊血漿蛋白對鰱魚魚糜凝膠白度的影響Table 2 Effect of sheep plasma protein on the whiteness of silver carp surimi gel

羊血漿蛋白添加量越大，鰱魚魚糜凝膠的白度顯著降低(P<0.05)，說明羊血漿蛋白粉會因為自身的顏色給魚糜凝膠的白度帶來不利的影響。白度是衡量鰱魚魚糜的重要指標之一，魚糜的白度越高，說明魚糜的品質(zhì)越好[19]。添加羊血漿蛋白粉會降低魚糜的白度，當羊血漿蛋白粉添加量高達3%時，白度可被人們接受。

2.4 羊血漿蛋白對魚糜凝膠動態(tài)流變的影響

儲能模量(G′)也稱彈性模量，反映蛋白凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成情況，是樣品的彈性特征[20]。如圖2所示，鰱魚魚糜在升溫過程中的變化可分為3個階段，35～40 ℃，添加羊血漿蛋白使G′小幅度增加，不同羊血漿蛋白添加量的鰱魚魚糜在40 ℃附近均出現(xiàn)小峰，這可能是肌球蛋白頭部之間發(fā)生交聯(lián)，使魚糜G′增加[21]。40～56 ℃，隨著溫度的升高鰱魚魚糜G′迅速下降，在56 ℃附近降到最低點，這可能是肌動球蛋白解離及肌球蛋白尾部變性展開，也可能是溫度升高使得低溫凝膠化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)被破壞；魚糜中內(nèi)源性組織蛋白酶水解肌球蛋白，導(dǎo)致凝膠結(jié)構(gòu)的破壞[22]。60～90 ℃，鰱魚魚糜G′隨著溫度的升高大幅度增大，說明蛋白進一步變性聚集，形成了最終穩(wěn)定的凝膠[23]；與空白組對比，添加羊血漿蛋白粉，鰱魚魚糜的G′顯著增加，說明羊血漿蛋白有利于魚糜凝膠網(wǎng)絡(luò)的形成，增加魚糜凝膠的彈性。

圖2 羊血漿蛋白對鰱魚魚糜在升溫過程中的儲能模量影響Fig.2 Effect of sheep plasma protein on energy storage modulus of silver carp surimi during heating

損耗模量(G″)也稱黏性模量，是樣品的黏性特征。如圖3所示，損耗模量G″在升溫過程中也經(jīng)歷3個過程，在35～45 ℃，鰱魚魚糜G″變化呈小幅度上升，這可能是由于蛋白質(zhì)受熱后變性展開，與水分子相互作用增強[24]。在45～60 ℃，G″隨著溫度的升高急劇下降，在60～90 ℃，G″隨著溫度的升高小幅度增大，趨向于平衡，但始終比初始G″小，說明高溫使鰱魚魚糜形成熱不可逆的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，降低黏性。與空白組對比，添加羊血漿蛋白可以使魚糜G″增大，進而改善魚糜凝膠的黏性。

圖3 羊血漿蛋白對鰱魚魚糜在升溫過程中損耗模量的影響Fig.3 Effect of sheep plasma protein on loss modulus of silver carp surimi during heating

損耗系數(shù)(tanδ)=損耗模量/儲能模量，用來表示熱凝膠過程中彈性和黏性的變化。升溫過程中魚糜的彈性模量G′均大于耗能模量G″，即tanδ小于1，說明魚糜凝膠彈性固體性質(zhì)突出，具有較好的膠黏性[23]。如圖4所示，鰱魚魚糜在溫度升高到45 ℃左右時，損耗系數(shù)開始逐漸增大，溫度繼續(xù)升高，損耗系數(shù)隨著溫度的增大而減小。這表明從25 ℃剛升溫時魚糜黏性逐漸增強，溫度高于45 ℃時，魚糜的彈性逐漸增強，這可能是因為剛開始時魚糜蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)展開、解離使得蛋白質(zhì)的流動性增大，隨著溫度的繼續(xù)增加，蛋白質(zhì)變性聚合開始形成緊密的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。溫度升高到50 ℃左右，損耗系數(shù)均達到最大，而添加羊血漿蛋白的鰱魚魚糜與空白組對比，損耗系數(shù)最高點比空白組的低，損耗系數(shù)隨著溫度進一步升高，逐漸降低，當溫度升高至90 ℃時，損耗系數(shù)最小，說明魚糜在高溫條件下進行凝膠化。隨著羊血漿蛋白添加量的逐漸增加，損耗系數(shù)逐漸減小，說明羊血漿蛋白的加入有利于提高魚糜凝膠化程度，與質(zhì)構(gòu)特性測定結(jié)果一致。

圖4 羊血漿蛋白對鰱魚魚糜在升溫過程中損耗系數(shù)的影響Fig.4 Effect of sheep plasma protein on loss coefficient of silver carp surimi during heating

2.5 羊血漿蛋白對魚糜凝膠溶解率的影響

含SDS、尿素和β-巰基乙醇的混合溶劑能夠斷裂魚糜凝膠中除了非二硫共價鍵外的所有化學(xué)鍵[25]。所以魚糜凝膠溶解率的測定可用于判斷非二硫共價鍵的含量。

由圖5可以看出，羊血漿蛋白添加量從0%增加到3%，魚糜凝膠的溶解率基本呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢，說明魚糜凝膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)形成的非二硫共價鍵增多，這可能是因為羊血漿蛋白的加入促進魚糜中的內(nèi)源性谷氨酰胺轉(zhuǎn)化酶發(fā)生酶的交聯(lián)[26]，誘導(dǎo)非二硫共價鍵的形成，尤其是ε-(γ-Glu)-Lys的形成。劉海梅等[27]的研究結(jié)果也表明，ε-(γ-Glu)-Lys共價鍵能夠降低溶解率，非二硫共價鍵在魚糜凝膠中含量越高，凝膠特性越好。添加2%羊血漿蛋白時溶解率最低，說明非二硫共價鍵含量最高，形成致密的魚糜凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

圖5 羊血漿蛋白對鰱魚魚糜凝膠溶解率的影響Fig.5 Effect of sheep plasma protein on the dissolution rate of silver carp surimi gel

3 結(jié)論

羊血漿蛋白作為營養(yǎng)豐富又價格低廉的蛋白質(zhì)資源，將其添加到白鰱魚糜制品中，可顯著改善魚糜制品凝膠質(zhì)構(gòu)特性，隨著羊血漿蛋白添加量的增加，硬度、咀嚼性、膠黏性等逐漸增大，持水能力逐漸增強。添加羊血漿蛋白可顯著增強魚糜的流變特性，與空白組對比，鰱魚魚糜的G′和G″不斷提高。溶解率測定結(jié)果表明，羊血漿蛋白可以通過非二硫共價鍵來促進魚糜形成更緊密的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。羊血漿蛋白在魚糜制品中的應(yīng)用，既可以充分利用豐富的羊血資源，又可以提高魚糜制品的蛋白質(zhì)含量,改善魚糜凝膠特性。