張順治，鄭文棟，安玥琦,2，尹濤,2，劉茹,2，劉友明,2，熊善柏,2，尤娟,2*

（1.華中農(nóng)業(yè)大學食品科學技術(shù)學院，湖北武漢 430070）（2.長江經(jīng)濟帶大宗水生生物產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展教育部工程研究中心，國家大宗淡水魚加工技術(shù)研發(fā)分中心(武漢)，湖北武漢 430070）

魚糜制品作為我國傳統(tǒng)水產(chǎn)加工產(chǎn)品，有近兩千年生產(chǎn)歷史，因其具有高蛋白、低脂肪、口感獨特、食用方便等特點而深受消費者喜愛。近年來中國的魚糜制品生產(chǎn)發(fā)展迅速，年產(chǎn)量從2005年的4.46×105t迅速增加到2020年的1.27×106t[1]。漂洗是魚糜加工過程中重要的工序，可以將魚肌肉組分中部分脂肪和水溶性組成溶出而除去，進而增大肌原纖維蛋白的濃度，獲得富有彈性、白度高、無腥味的魚糜制品[2]。然而傳統(tǒng)漂洗魚糜耗水量較大，使用三次清水漂洗生產(chǎn)1 t魚糜用水25～40 t[3]。在全球水資源逐漸缺乏和環(huán)保政策日益嚴格的當今社會，降低魚糜生產(chǎn)耗水量，開展魚糜節(jié)水漂洗的研究勢在必行。

國內(nèi)外研究人員針對漂洗工藝如漂洗液種類、漂洗溫度、漂洗次數(shù)等對不同原料魚凝膠特性、風味等的影響進行了大量研究[4-8]。隨著人們對水資源的重視，魚糜生產(chǎn)的研究也聚焦到了如何節(jié)約用水。李艷青等[9]比較了漂洗與未漂洗魚糜的凍藏穩(wěn)定性，得出未漂洗魚糜在凍藏過程中，蛋白質(zhì)功能特性下降得較快。程莉莉[10]研究了不同抗氧化劑對不漂洗魚肉的凍藏穩(wěn)定性，得出抗氧化劑會降低不漂洗魚糜凝膠強度，最好添加部分淀粉來改善其凝膠強度。向晨曦等[11]以未漂洗鱘魚糜為研究對象，得出添加3%葡萄糖酸內(nèi)酯可改善未漂洗鱘魚魚糜凝膠特性。這些研究仍存在凝膠強度改善效果和貯藏穩(wěn)定性不夠理想或者添加外源物對安全性評價不足等問題。也有學者采用減少漂洗用水量結(jié)合物理方法的漂洗工藝。李瑋[12]以羧甲基殼聚糖、O3為漂洗劑，并以超聲波輔助漂洗，與傳統(tǒng)方法相比，該工藝可節(jié)水約33%，但工藝程度較為復雜，實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)較為困難。因此，如何減少漂洗用水量的漂洗方式仍需要進一步系統(tǒng)研究。

臭氧具有強氧化性，臭氧處理后草魚片的保質(zhì)期可增加1.5～5 d，滅菌率高達90%[13,14]。實驗室前期的研究得到一定濃度的臭氧氧化肌球蛋白，促進其結(jié)構(gòu)伸展有利于凝膠的形成[15,16]，同時謝三都等[17]、郝淑賢等[18]、Okpala等[19]得出臭氧處理魚丸、羅非魚片及三文魚可破壞血紅素的卟啉結(jié)構(gòu)[20]，使魚丸和魚片的白度明顯增加。另外，殼聚糖作為多糖聚合物，在一定條件下具有吸附蛋白質(zhì)的功能[21,22]。靳挺等[23]研究表明殼聚糖能夠增加魚糜漂洗液中蛋白質(zhì)的回收率。在減少漂洗用水量時，可能存在不能將影響魚糜凝膠的酶或魚糜色澤的血紅素洗脫等問題。為利用臭氧的氧化作用和殼聚糖的吸附聚集作用解決減少漂洗用水量引起的問題，研究臭氧水和殼聚糖漂洗技術(shù)是淡水魚魚糜減少用水量漂洗的一個有待系統(tǒng)研究的關(guān)鍵技術(shù)。

因此，本實驗以白鰱為原料，通過不同漂洗方式對魚糜品質(zhì)和風味的比較，并分析漂洗方式對白鰱魚糜得率、白度、持水性、凝膠強度等品質(zhì)的影響，為魚糜生產(chǎn)時減少用水量提供方法和途徑。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮鰱（2000～3000 g/條）購于華中農(nóng)業(yè)大學農(nóng)貿(mào)市場，活魚存放于有足夠水和氧氣的塑料盒中半小時內(nèi)運送至國家大宗淡水魚加工技術(shù)研發(fā)中心（武漢）。

NaCl、CH3COOH、NaOH、Na2CO3、CuSO4·5H2O、NaKC4H4O6·4H2O，國藥集團化學試劑有限公司；羧甲基殼聚糖，上海晶純生化科技股份有限公司。以上試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

HZ250型采肉機，廈門英博機械有限公司；GCQJ-1-3電解式高濃度臭氧氣機，武漢威蒙環(huán)保科技有限公司；K600(3205)食品調(diào)理機，德國博朗電器公司；TRE-MSS7KH灌腸機，意大利Tre Spade公司；722N型分光光度計，上海舜宇恒平精密科學儀器有限公司；TA-XTPlus質(zhì)構(gòu)儀，英國Stable Micro Surrey公司；FOX-4000型電子鼻，ASTREE II型電子舌，法國Alpha M.O.S公司；CR-400色差儀，日本柯尼卡-美能達公司；木屋式硬度計，日本東京株式會社木屋制作所。

1.3 實驗方法

1.3.1 魚糜漂洗

參照Ding等[24]的方法略作修改。以兩次清水漂洗為對照，殼聚糖溶液和清水，殼聚糖溶液和鹽水，殼聚糖溶液和臭氧水及清水和臭氧水漂洗魚糜。清水+臭氧水組首先用魚肉2倍質(zhì)量的清水漂洗10 min，靜置5 min，然后用1800 r/min離心5 min后再用魚肉2倍質(zhì)量的臭氧水漂洗10 min，靜置5 min，離心（1800 r/min，5 min）得到魚糜，其他4組同理。其中臭氧水和鹽水的濃度分別為8 mg/L和0.25%，殼聚糖溶液濃度1%（1 g殼聚糖溶于100 mL 1%的乙酸溶液）。

1.3.2 魚糜得率的測定

測定魚糜的水分含量，通過離心或補水控制水分含量為76%，分別稱量魚的質(zhì)量和魚糜的質(zhì)量，分別記為m1和m2，則魚糜得率（%）如（1）式所示。

1.3.3 魚糜凝膠的制備

參照Ding等[24]的方法略作修改。將含水量76%的魚糜添加2.5%的NaCl，混合后用食品調(diào)理機在15 ℃以下斬拌3 min，轉(zhuǎn)入直徑2 cm的腸衣封口，進行兩段加熱（40 ℃加熱60 min，90 ℃加熱30 min），然后流水冷卻魚腸30 min。

1.3.4 魚糜、魚糜凝膠色澤的測定

參照Debusca等[25]的方法，利用色差計測定樣品的色澤。首先用標準白板進行校準，在室溫下每個樣品隨機測定3個不同位置的色澤作為平行。L*為亮度值；a*為紅綠值；b*為黃藍值，白度值W由公式（2）計算得出。

1.3.5 魚糜凝膠持水性的測定

參照賈丹等[26]的方法，將魚腸切為5 mm的圓片稱重（W1），用三折疊法濾紙包裹，然后用硬度計施加5 kg的力保持2 min，去掉濾紙，再將樣品稱重（W2），WHC（持水性）按（3）式計算。

1.3.6 凝膠強度的測定

參照賈丹[27]的方法，將魚腸切為20 mm的小圓柱體置于室溫下平衡10 min，用TA-XTPlus質(zhì)構(gòu)分析儀的穿刺模式測定凝膠強度。計算公式：

1.3.7 漂洗水的透光率測定

參考許永安等[28]的方法測定漂洗水的透光率。

1.3.8 漂洗水的水溶性蛋白質(zhì)含量測定

參照Saito[29]的方法，略有改動，取魚糜漂洗水200 mL，離心（10000 r/min，20 min，4 ℃），收集上清液，將沉淀分散于4倍體積的冰水中，重復上述操作，收集兩次離心后的上清液即為水溶性蛋白，用福林酚法測定水溶性蛋白質(zhì)的含量。

1.3.9 漂洗水的pH測定

pH測定參考GB 5009.237-2016《食品安全國家標準 食品pH值的測定》[30]。

1.3.10 漂洗水中可溶性固形物含量的測定

漂洗水中可溶性固形物含量的測定參考ISO 2173-2003[31]。

1.3.11 電子鼻分析

參照陳東清等[32]的方法進行電子鼻分析。樣品制備：稱取魚糜凝膠2.0 g于10 mL樣品瓶中，旋蓋密封待用。參數(shù)設(shè)置：產(chǎn)生時間120 s；頂空產(chǎn)生溫度50 ℃；振蕩速度500 r/min?？偒@取時間120 s；獲取間隔時間1 s；獲取延滯時間300 s。注射體積1.5 mL；注射速度1.5 mL/s；進樣針溫度60 ℃。載氣為合成干燥空氣，流速150 mL/min。

1.3.12 電子舌分析

參照Qiu等[33]的方法進行電子舌分析。取15.0 g樣品，加入100 mL去離子水勻漿，靜置30 min；10000 r/min離心10 min，取上清液過濾；收集濾液待測。電子舌參數(shù)：傳感器每秒采集一個數(shù)據(jù)，采集時間共120 s，選取每根傳感器第120 s的響應值進行分析（此時傳感器信號已趨于穩(wěn)定）。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

每組實驗無特殊說明均做3個平行。采用Excel 2016軟件處理，進行方差分析，結(jié)果表示采取平均值±標準差的形式。應用Origin 9.0軟件和SAS 8.0統(tǒng)計分析軟件作圖及進行顯著性分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同漂洗方式對魚糜得率的影響

經(jīng)過漂洗后白鰱魚糜得率在20%左右，與Shi等[34]研究的草魚魚糜得率25%左右對比相對較低，可能是由于魚的品種不同，且實驗所用白鰱個體大，肉中脂肪含量或水分含量相對較多（圖1）。與對照組相比，殼聚糖溶液+清水，殼聚糖溶液+臭氧水和清水+臭氧水組的得率明顯增加（p＜0.05），且各組間沒有顯著性差異（p＞0.05）。可能是因為殼聚糖溶液呈酸性，在酸性溶液中經(jīng)質(zhì)子化后殼聚糖會形成帶正電荷的分子，通過離子鍵、氫鍵或與某些活性基團反應使蛋白質(zhì)沉降[35-37]，使魚糜漂洗后蛋白質(zhì)存留于魚糜中，得率增加；另外，一定濃度臭氧漂洗可將蛋白氧化，可能形成氧化聚集物而沉淀，從而使魚糜得率提高。然而殼聚糖漂洗后再用低鹽水溶液漂洗的魚糜得率與對照組沒有顯著性差別（p＞0.05），可能是殼聚糖絮凝的蛋白量與低鹽溶液溶解的蛋白量相當。

2.2 不同漂洗方式對魚糜漂洗水特性的影響

采用殼聚糖溶液漂洗的魚糜漂洗水pH均為6.3左右，經(jīng)二次漂洗后，魚糜漂洗水pH升高到6.6左右（圖2）。pH和殼聚糖添加量對透光率的影響顯著[28]，經(jīng)過殼聚糖漂洗的漂洗水的透光率均高于其他組，說明殼聚糖絮凝水中的蛋白效果明顯，第二次漂洗水的透光率高于第一次漂洗水，說明第一次漂洗出更多的固形物。可溶性固形物的結(jié)果與透光率的結(jié)果相一致，經(jīng)過殼聚糖漂洗的魚糜漂洗水中的可溶性固形物相對小于對照組和清水+臭氧水組，而清水+臭氧水組的可溶性固形物略小于對照組，可能是由于臭氧氧化導致部分蛋白聚集[15]。在第二次漂洗水中殼聚糖+鹽水組可溶性固形物含量較高，可能是由于低鹽作用溶出了部分蛋白。漂洗水的水溶性蛋白結(jié)果與可溶性固形物、透光率結(jié)果有相同的變化趨勢。

2.3 不同漂洗方式對魚糜凝膠持水性和凝膠性能的影響

對照組和清水+臭氧水組的持水性沒有顯著性差異（p＞0.05），殼聚糖+清水組的持水性較弱，可能是由于殼聚糖溶液偏低的pH值影響了漂洗水的pH（圖2a），陳艷等[38]的研究表明漂洗水的pH一般在7.0左右最利于凝膠的形成，所以本研究中偏低的漂洗水pH影響了魚糜凝膠的持水性（圖3a）。清水+臭氧水漂洗的魚糜凝膠的破斷力相對較大，表明臭氧氧化作用增大了魚糜凝膠的硬度（圖3b）。殼聚糖溶液的酸性同時影響了殼聚糖+清水組、殼聚糖+鹽水組、殼聚糖+臭氧水組的凹陷深度，其值均小于對照組。在殼聚糖漂洗的3組中，殼聚糖+鹽水組的凹陷深度較高，可能是由于鹽水漂洗易于鹽溶性蛋白的溶出，可以形成較有序的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。此外，清水+臭氧水組的凹陷深度小于對照組，說明其形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的有序性和彈性較弱。由凝膠強度結(jié)果顯示清水+臭氧水組的凝膠強度與對照組沒有顯著性差異，且在剩下4組中最高，與阮秋鳳等[39]臭氧漂洗魚糜的凝膠強度變化趨勢一致，可能是由于臭氧誘導的輕度氧化并沒有強烈改變肌球蛋白結(jié)構(gòu)，而是促進了肌球蛋白部分伸展，以促進魚糜的膠凝[16]。殼聚糖+鹽水組的凝膠強度僅次于對照組和清水+臭氧水組，而殼聚糖+清水組和殼聚糖+臭氧水組的凝膠強度較低，可能是由于殼聚糖的絮凝、臭氧氧化及酸的共同作用使蛋白絮凝或氧化聚集，不容易再形成較有序和致密的魚糜凝膠。

2.4 不同漂洗方式對魚糜及其制品色度的影響

魚糜及魚糜凝膠的色度測定結(jié)果如表1所示，殼聚糖漂洗組的魚糜白度較高，張茜[40]在研究殼聚糖對淡水魚糜凝膠特性時也得到了相似的趨勢。臭氧水漂洗組的魚糜白度也較對照組的高，可能是因為臭氧的強氧化作用氧化了魚肉中的色素，且臭氧與水反應產(chǎn)生的活性氧自由基能夠破壞肌紅蛋白和血紅蛋白的卟啉結(jié)構(gòu)[41]，改變其色澤。臭氧水漂洗后魚糜白度增加（p＜0.05），說明臭氧漂洗有助于改善魚糜色澤[42]，這與顏明月[43]、劉慈坤[44]臭氧處理后羅非魚片和草魚魚糜白度增加的研究結(jié)果一致。而對于魚糜凝膠，各組的白度值顯著高于魚糜的白度，且各組間殼聚糖+臭氧水組的白度依然較高，對照組的魚糜凝膠白度次之。說明在魚糜制備為魚糜凝膠的過程中，加熱使蛋白變性或聚集，影響了其色澤，且在不同酸性下蛋白變性有區(qū)別，色澤改變有差異。

表1 不同漂洗方式對魚糜及魚糜凝膠色度的影響 Table 1 The effect of different rinsing methods on color of surimi and surimi gel

2.5 不同漂洗方式對魚糜凝膠風味的影響

2.5.1 電子鼻分析

P、T這2種類型的傳感器對不同漂洗方式制備的魚糜凝膠總揮發(fā)性成分具有較高的響應值，除了T40/2、T30/1、P40/2這3個傳感器不能有效區(qū)分不同漂洗方式制備的魚糜凝膠揮發(fā)性成分的區(qū)別外，其他均能有效區(qū)分；其中殼聚糖溶液+清水，殼聚糖溶液+臭氧水和殼聚糖溶液+鹽水組TA/2（有機化合物）響應值最高，而對照組和清水+臭氧水組的TA/2（有機化合物）響應值較低，這是因為殼聚糖本身作為有機化合物，使用殼聚糖溶液漂洗魚糜明顯會使魚糜凝膠中揮發(fā)性有機化合物含量升高（圖4）。T30/1（極性化合物）、T70/2（芳香族化合物）和T40/2（氧化性氣體）響應值反映了魚糜凝膠的哈喇味[39]，T30/1（極性化合物）和T40/2（氧化性氣體）響應值很低，而對照組和清水+臭氧水組的T70/2（芳香族化合物）響應值較高，殼聚糖溶液+清水、殼聚糖溶液+臭氧水和殼聚糖溶液+鹽水組T70/2（芳香族化合物）響應值較低，可能是因為殼聚糖能夠吸附魚糜凝膠中的揮發(fā)性芳香族化合物[45]。

第一主成分區(qū)和第二主成分區(qū)貢獻率之和為93%，大于90%，可以代表魚糜凝膠揮發(fā)性成分的整體信息（圖5）。添加殼聚糖的試驗組與對照組和清水+臭氧水組距離較遠，主要沿第一主成分軸正方向分布，說明添加殼聚糖的試驗組與對照組和清水+臭氧水組揮發(fā)性成分有較大差異。由圖4中不同樣品區(qū)域分布情況可知，殼聚糖溶液+鹽水組，殼聚糖溶液+清水組和殼聚糖溶液+臭氧水組揮發(fā)性氣味特征輪廓較為接近。同一樣品的分布集中，表明實驗重復性較好；不同樣本之間沒有重疊，表明各組之間存在較大差異[46]。

2.5.2 電子舌分析

電子舌是一種對樣品進行模擬識別和定量定性分析的檢測技術(shù)。電子舌系統(tǒng)可以檢測到酸味（AHS）、咸味（CTS）、鮮味（NMS）、甜味（ANS）、苦味（SCS）[47]，通用探頭的綜合性滋味（PKS、CPS）。經(jīng)過殼聚糖溶液+清水和清水+臭氧水漂洗制備的魚糜凝膠電子舌雷達圖輪廓相似，說明經(jīng)過殼聚糖溶液+清水和清水+臭氧水漂洗制備的魚糜凝膠間主體滋味特征區(qū)別不大，同時經(jīng)過殼聚糖溶液+臭氧水，殼聚糖溶液+鹽水和對照組制備的魚糜凝膠電子舌雷達圖輪廓相似，也說明了經(jīng)過殼聚糖溶液+臭氧水，殼聚糖溶液+鹽水和對照組制備的魚糜凝膠間主體滋味特征區(qū)別不大，但前后五組的響應值之間存在顯著性差異（p＜0.05）（圖6），說明影響滋味的物質(zhì)含量有所不同。

第一主成分區(qū)貢獻率為99.96%，第二主成分區(qū)貢獻率為0.03%，二者之和為99.99%，大于90%，符合PCA分析要求（圖7）。不同漂洗方式制備的魚糜凝膠滋味特征大部分分布在不同區(qū)域，殼聚糖溶液+清水和殼聚糖溶液+臭氧水組有相互重疊，并且殼聚糖溶液+臭氧水組與殼聚糖溶液+鹽水，殼聚糖溶液+清水組距離較近，說明添加殼聚糖溶液的試驗組與對照組和清水+臭氧水組電子舌響應信號值同樣有較大差異。

3 結(jié)論

本實驗以兩次清水漂洗為對照，采用四種處理方式兩次漂洗魚糜，與傳統(tǒng)的三次漂洗相比，減少了漂洗次數(shù)和單次漂洗水的用量，從而降低生產(chǎn)過程中的最終用水量，大約可節(jié)約用水33%；與對照組相比，殼聚糖溶液+清水組和清水+臭氧水組魚糜得率均相對較高。清水+臭氧水組的凝膠強度較高，殼聚糖溶液+臭氧水組的魚糜及魚糜凝膠的白度值較高，清水+臭氧水組的魚糜及魚糜凝膠的白度值與對照組沒有顯著性差異，且清水+臭氧水組魚糜凝膠風味較好。綜合來看，清水+臭氧水漂洗可以有效地改善魚糜的品質(zhì)和風味，但魚糜品質(zhì)和風味在貯藏期間的變化還有待深入研究。