夏雨婷,吳偉倫,章 蔚,汪 超,石 柳,吳文錦,丁安子,喬 宇,李 新,汪 蘭,
(1.湖北工業(yè)大學(xué)生物工程與食品學(xué)院,湖北 武漢 430068;2.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工與核農(nóng)技術(shù)研究所,湖北 武漢 430064)
2020年,我國淡水產(chǎn)品總產(chǎn)量高達(dá)3088.9萬 t,其中草魚產(chǎn)量達(dá)557.1萬 t,位居前列[1]。草魚又名鯇、草根,是我國淡水養(yǎng)殖和加工的主要魚種[2]。草魚是一種低脂、高蛋白的優(yōu)質(zhì)食物,其內(nèi)臟粗脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高為26.90%,蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低為7.73%,是提取魚油的良好來源[3]。除魚肉外,草魚其他部位也具有重要的利用價(jià)值,可以提高草魚的附加值,如草魚魚鱗可以提取膠原蛋白、制備生物活性肽等[3-4]。目前草魚多以鮮活銷售為主,草魚加工制品多以預(yù)制魚片的形式銷售,但由于其富含蛋白質(zhì)和水分而不易貯藏[5]。
腌制是水產(chǎn)品常用的保存方法之一[6],具有延長(zhǎng)產(chǎn)品貨架期、改善色澤并形成獨(dú)特風(fēng)味、提高食品品質(zhì)的作用[7]。傳統(tǒng)的腌制方法包括干腌和濕腌。干腌法操作簡(jiǎn)單,腌制品耐貯藏,但腌制品多存在含鹽量高、魚肉質(zhì)地硬和貯藏過程中脂肪容易氧化導(dǎo)致腐敗變質(zhì)等問題。濕腌法能夠提高腌制品的腌制均勻性,但水分含量高,產(chǎn)品易腐敗,腌制品的食用安全性無法保障[8]。國內(nèi)外學(xué)者為縮短腌制時(shí)間、改善腌魚品質(zhì),采用鹽水注射[9]、滾揉[10]、超高壓[11]、超聲波[12]等方法輔助腌制,但這些方法仍存在生產(chǎn)成本高、產(chǎn)品品質(zhì)差、產(chǎn)品易被污染的缺點(diǎn)[13]。真空輔助腌制較其他腌制技術(shù),具有腌制速率快、時(shí)間短、鹽分滲透均勻、產(chǎn)品質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)[14]。近年來,真空輔助滾揉、真空輔助浸漬、真空脈沖等真空輔助腌制技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于魚類和肉類加工中。研究表明真空輔助腌制可提高腌制速率,促進(jìn)腌制液的滲入。李慧等[15]研究大頭菜的真空輔助浸漬腌制過程,發(fā)現(xiàn)浸漬液鹽添加量20%的真空浸漬組大頭菜各指標(biāo)變化速率最快,氯化物質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加了11%。真空輔助腌制也可提高肉制品的嫩度并改善肉品的色澤。陳星等[16]研究腌制方式對(duì)鴨肉腌制速率及品質(zhì)的影響,結(jié)果表明真空滾揉腌制鴨肉的亮度(L*值)升高,紅度(a*值)和黃度(b*值)降低,剪切力和硬度降低。
目前,已報(bào)道的腌制技術(shù)很多,但真空輔助加壓腌制還鮮有報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)以草魚為研究對(duì)象,探究真空輔助加壓腌制對(duì)草魚塊微觀結(jié)構(gòu)、質(zhì)地和水分分布的影響,旨在提高腌制水產(chǎn)品的品質(zhì),為水產(chǎn)品腌制新型技術(shù)提供理論參考。
鮮活草魚(體質(zhì)量≥2 kg)購于湖北省武漢市白沙洲生鮮市場(chǎng)。
食鹽(食品級(jí)加碘鹽) 湖北鹽業(yè)集團(tuán)有限公司;質(zhì)量分?jǐn)?shù)4%多聚甲醛固定液﹑蘇木素-伊紅染液、冷凍切片包埋劑 武漢谷歌生物科技有限公司;其余試劑均購于國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。
便攜式pH計(jì)、電子分析天平 梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;CR-400色差計(jì) 日本Konica-Minolta公司;TA-XT Plus質(zhì)構(gòu)儀 英國Stable Micro Systems公司;GL-25MS高速冷凍離心機(jī) 上海盧湘儀離心機(jī)儀器有限公司;UV-2550分光光度計(jì) 日本島津公司;HH-6數(shù)顯式恒溫水浴鍋 常州國華電器有限公司;T18高度分散均質(zhì)機(jī) 德國IKA公司;NMI20-025V-I成像系統(tǒng) 日本尼康公司;NMI20-025V-I核磁共振分析儀 蘇州紐曼分析儀器股份有限公司。
1.3.1 草魚預(yù)處理
鮮活草魚購買后快速運(yùn)送至實(shí)驗(yàn)室,重?fù)纛^部致死后,去頭、尾、魚磷、魚皮及內(nèi)臟,洗凈后瀝干水分,取其背肉,剪切成長(zhǎng)10 cm、寬10 cm,質(zhì)量約為90 g的正方形魚塊,備用。
1.3.2 腌制與熟制處理
稱取魚肉質(zhì)量2.5%的食鹽均勻涂抹在魚肉表面,立即將魚肉分別放入真空盒(22 cmh 22 cmh 18 cm)中,分別在魚塊正上方放置0、1、2、3 個(gè)腌制石(10 cmh 10 cmh 3 cm,2300 g)分別進(jìn)行常壓腌制和真空輔助加壓腌制。其中,不放置腌制石且不抽真空處理的常壓腌制組記為F組;真空(真空度0.08 MPa)未施加壓力的腌制樣品記為Z-0組,按照式(1)計(jì)算壓強(qiáng)P。壓強(qiáng)為2.3、4.6、6.9 kPa的真空(真空度0.08 MPa)輔助加壓腌制樣品分別記為Z-1、Z-2、Z-3組。將處理好的樣品立即放入4 ℃冷庫中腌制24 h。
式中:F為魚肉所受壓力/N;S為魚肉受力面積/cm2。
草魚塊腌制24 h后取出,測(cè)定相關(guān)指標(biāo)。魚肉熟制條件:魚肉樣品按照測(cè)定條件剪切成魚塊,保鮮袋密封,置于85 ℃水浴鍋中水浴25 min后冷卻至室溫。
1.3.3 食鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定
取草魚背部魚肉,參照GB/T 12457-2008《食品中氯化鈉的測(cè)定》中的直接沉淀滴定法測(cè)定食鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
1.3.4 產(chǎn)品得率測(cè)定
稱取新鮮魚肉質(zhì)量記為m1/g,吸干表面水分,分別于腌制0、2、4、6、8、12、24 h再次稱取腌制魚肉樣品質(zhì)量,記為m2/g。產(chǎn)品得率按式(2)計(jì)算。
1.3.5 組織微觀結(jié)構(gòu)觀察
參照張蕓等[17]的方法并加以修改,沿著垂直于魚肉肌纖維方向取樣(1 cmh 2 cmh 6 mm),將其于4%多聚甲醛固定液中固定24 h以上。固定完成后取出進(jìn)行修整,依次放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%和30%蔗糖溶液中脫水。脫水完成后吸干表面水分,置于包埋臺(tái)上,組織周圍滴加冷凍切片包埋劑,然后將其放在冰凍切片機(jī)上速凍包埋,切片,厚度為8~10 μm,蘇木素-伊紅染液染色,然后置于光學(xué)顯微鏡下觀察組織微觀結(jié)構(gòu),利用Case Viewer和Image J軟件處理圖像。
1.3.6 色澤測(cè)定
采用色差儀,測(cè)定樣品表面的L*、a*、b*值。每組樣品重復(fù)測(cè)定6 次并記錄。白度按照式(3)計(jì)算。
1.3.7 剪切力測(cè)定
參照章蔚等[18]的方法并加以修改,將魚肉修剪為2 cmh 2 cmh 2 cm的魚塊后置于質(zhì)構(gòu)儀A/CKB探頭下,剪切力測(cè)定參數(shù):力臂25 kg、壓縮變形50%、測(cè)前速率5.0 mm/s、測(cè)中速率1.0 mm/s、測(cè)后速率5.0 mm/s。
1.3.8 質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定
取草魚背部肉塊(1.8 cmh 1.7 cmh 1.0 cm),采用質(zhì)構(gòu)儀分別測(cè)定生、熟魚肉的硬度、回復(fù)性、內(nèi)聚性、彈性和黏性。將樣品置于P/36R探頭下,測(cè)試條件:測(cè)前速率2 mm/s、測(cè)試速率0.5 mm/s、測(cè)后速率2 mm/s、測(cè)試深度5mm、觸發(fā)力5 g、計(jì)算閾值為20 g。每組樣品每個(gè)平行重復(fù)測(cè)定9 次,結(jié)果取平均值。
1.3.9 硫代巴比妥酸反應(yīng)物值測(cè)定
參考陳方雪等[19]的方法并加以修改,準(zhǔn)確稱取魚肉樣品5 g,加入20 mL體積分?jǐn)?shù)10%三氯乙酸溶液和20 mL蒸餾水,靜置1 h,8000 r/min、4 ℃離心10 min,取上清液于比色管中,加入5 mL 0.02 mol/L硫代巴比妥酸溶液,沸水浴20 min,取出,流動(dòng)水冷卻5 min,采用分光光度計(jì)在532 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度。硫代巴比妥酸反應(yīng)物(thiobarbituric acid reactive substance,TBARS)值用每千克樣品中所含丙二醛質(zhì)量表示,單位為mg/kg。
1.3.10 揮發(fā)性鹽基氮含量測(cè)定
參照GB 5009.228-2016《食品中揮發(fā)性鹽基氮的測(cè)定》中的自動(dòng)凱氏定氮儀法測(cè)定總揮發(fā)性鹽基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)含量。
1.3.11 pH值測(cè)定
將魚肉剁碎,稱取1.0 g裝入15 mL離心管,加入9 mL蒸餾水,置于4 ℃冰箱靜置30 min,用精密pH計(jì)測(cè)定上層澄清液pH值并記錄。每個(gè)樣品做3 次平行實(shí)驗(yàn),結(jié)果取平均值。
1.3.12 水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定
參照GB 5009.3-2010《食品中水分的測(cè)定》中的直接干燥法測(cè)定水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
1.3.13 汁液滲出率測(cè)定
取10 g魚肉樣品記為m1/g,裝入保鮮袋,置于85 ℃水浴鍋中水浴25 min后,冷卻至室溫,用濾紙擦去表面水分并稱質(zhì)量,記為m2/g。汁液滲出率按照式(4)計(jì)算。
1.3.14 離心損失率的測(cè)定
稱取2 g魚肉樣品,裁剪大小為4 cmh 4 cm的紗布,稱質(zhì)量,記為m1/g;用紗布包裹魚肉,稱取紗布和魚肉總質(zhì)量,記為m2/g。用3 張大濾紙包裹紗布和魚肉,置于離心管中,1500 r/min常溫離心10 min,再次稱質(zhì)量,記為m3/g。離心損失率按式(5)計(jì)算。
1.3.15 水分分布測(cè)定
參照周俊鵬等[20]的方法,將生、熟魚塊樣品切成2 cmh 2 cmh 2 cm,采用核磁共振分析儀測(cè)定其水分分布。測(cè)定參數(shù):共振頻率21.3 MHz、磁體強(qiáng)度0.55 T、線圈直徑60 mm、磁體溫度32 ℃;使用Q-FID序列及標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行儀器校正,然后使用CPMG脈沖序列采集樣品自旋-自旋弛豫時(shí)間(T2)信號(hào)。CPMG序列參數(shù):采樣頻率100 kHz、模擬增益20.0 dp、90°射頻脈寬8.00 μs、數(shù)字增益為3、采樣點(diǎn)數(shù)399998、增益參數(shù)為1、重復(fù)采樣間隔時(shí)間4000 ms、累加次數(shù)為4、180°射頻脈寬16.00 μs、回波時(shí)間0.400 ms、回波個(gè)數(shù)10000。每組平行3 次,每個(gè)平行測(cè)定3 次。
1.3.16 十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳
參考Laemmli[21]的方法稍作修改,進(jìn)行十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳(sodium dodecyl sulfatepolyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)分析。取2 g魚肉加18 mL 5% SDS(0.05g SDS加入1 mL ddH2O),均質(zhì)1min,90 ℃水浴1 h,常溫離心(17000hg、20 min)取上清液,稀釋約50 倍,用5% SDS調(diào)整上清液蛋白質(zhì)量濃度至1.5 mg/L,取10 μL上清液加入50 μL上樣緩沖液,使蛋白質(zhì)量濃度調(diào)至1 mg/L,混勻并沸水浴加熱3 min,待冷卻至室溫后,取上清液5 μL上樣,5%濃縮膠、電壓80 V,12%分離膠、電壓120 V。
數(shù)據(jù)使用Excel軟件進(jìn)行處理,采用SPSS 20.0軟件中的Duncan法和Pearson法分別進(jìn)行差異顯著性分析和相關(guān)性分析,P<0.05表示差異顯著,用GraphPad Prism 5.0軟件作圖。
2.1.1 食鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)
魚肉中的食鹽含量能夠反映腌制過程中食鹽的滲入效果。如表1所示,未腌制草魚中的食鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)極低,為0.02%。鈉鹽天然存在于原料肉中,一般含量極低[16]。腌制過程中,隨著腌制時(shí)間的延長(zhǎng),食鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加。食鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)與魚塊所受壓力呈正相關(guān)。腌制4 h,各組食鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)均較未腌制時(shí)顯著上升(P<0.05),腌制4~12 h,各組食鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)上升緩慢(P>0.05)。腌制0~4 h,由于魚肉中食鹽含量較低,滲透壓較高,食鹽能夠迅速進(jìn)入魚肉;而4~12 h,滲透壓逐漸減小,食鹽的滲入速率減慢,與腌制初期相比,此階段食鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加主要是由于水分的流失,這與張東等[22]的研究結(jié)果一致。腌制24 h,Z-0組的食鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于F組,表明真空能夠促進(jìn)食鹽的滲入,提高魚肉的含鹽量。真空條件下魚肉組織細(xì)胞間距增加,變得疏松,使食鹽能夠快速進(jìn)入魚肉組織,導(dǎo)致魚肉食鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加。在真空輔助加壓作用下,魚肉受到外部壓力越大,食鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高,表明在魚肉內(nèi)部滲透壓和外部壓力協(xié)同作用下,組織細(xì)胞受到破壞,細(xì)胞內(nèi)水分滲出,食鹽進(jìn)入魚肉組織間隙,從而導(dǎo)致魚肉食鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加,并且顯著高于真空常壓腌制Z-0組。
表1 不同腌制處理對(duì)草魚肉食鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響Table 1 Effects of different treatment conditions on the salt content of cured grass carp%
2.1.2 產(chǎn)品得率
水分的保持情況對(duì)于腌制產(chǎn)品品質(zhì)十分重要,產(chǎn)品得率能夠反映魚肉的持水情況,也是評(píng)價(jià)魚肉腌制效果的重要指標(biāo)。由圖1可知,在腌制過程中,產(chǎn)品得率隨腌制時(shí)間的延長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)。腌制結(jié)束時(shí)產(chǎn)品得率總體保持在90%以上。張蕓等[17]研究木糖醇部分替代食鹽腌制對(duì)大口黑鱸魚品質(zhì)的影響發(fā)現(xiàn),在低鹽濃度腌制時(shí),出品率仍可保持在較高水平。死后貯藏過程中魚肉自身會(huì)發(fā)生一系列反應(yīng)導(dǎo)致其水分部分流失,在真空輔助腌制過程中,隨著外部壓力的增大,產(chǎn)品得率下降。這可能是壓力的增大導(dǎo)致魚肉內(nèi)部組織間隙增大,食鹽滲入增多,造成水分流失增加,進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)品得率降低。
圖1 不同腌制處理對(duì)草魚肉產(chǎn)品得率的影響Fig.1 Effects of different treatment conditions on the product yield of cured grass carp
如圖2所示,不同處理組間魚肉組織的微觀結(jié)構(gòu)存在差異,真空輔助常壓腌制和真空輔助加壓腌制的魚塊樣品微觀結(jié)構(gòu)明顯不同。F組樣品肌原纖維排列緊密,細(xì)胞間隙最小,細(xì)胞較完整,表明常壓腌制對(duì)肌原纖維細(xì)胞造成的破壞較小。而經(jīng)真空加壓腌制后,樣品細(xì)胞間隙增大,隨著壓力不斷增大,肌原纖維細(xì)胞發(fā)生損傷,肌肉細(xì)胞完整性被破壞,細(xì)胞發(fā)生形變和破裂,表明食鹽腌制會(huì)使魚肉組織中水分排出,并且壓力作用使肌原纖維斷裂。
圖2 不同腌制處理對(duì)草魚肉微觀組織形態(tài)的影響(×20)Fig.2 Effects of different treatment conditions on histological morphology of cured grass carp (× 20)
2.3.1 色澤
魚肉顏色的變化會(huì)影響魚肉的品質(zhì)以及消費(fèi)者的購買欲,白度是魚肉品質(zhì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)。魚肉色澤的變化是肌肉本身生理學(xué)、生物化學(xué)和微生物學(xué)變化的外在表現(xiàn),并受到光照作用的影響[23]。由圖3可知,腌制結(jié)束后,Z-0組與F組魚肉白度無顯著差異(P>0.05),真空輔助加壓腌制魚肉的白度較Z-0 組顯著升高(P<0.05),Z-1、Z-2、Z-3組白度分別上升至44.58、43.34和46.82。這可能是腌制24 h后食鹽的滲入以及魚肉汁液的流失導(dǎo)致光的折射和反射變強(qiáng),從而使魚肉的白度增加。
圖3 不同腌制處理對(duì)草魚肉色澤的影響Fig.3 Effects of different treatment conditions on the color of cured grass carp
2.3.2 質(zhì)構(gòu)特性
肉的嫩度通常用剪切力衡量[24]。質(zhì)構(gòu)特性分析是通過模擬人體口腔兩次咬合運(yùn)動(dòng),測(cè)定兩次壓縮過程中樣品的硬度、回復(fù)性、內(nèi)聚性、彈性和黏性等指標(biāo)[25]。由表2可知,對(duì)于生魚肉,Z-0組剪切力較F組顯著升高,這是由于抽真空過程排除了魚肉內(nèi)部的水分和空氣。在真空條件下,當(dāng)壓強(qiáng)為6.9 kPa時(shí),魚肉剪切力急劇下降,表明魚肉內(nèi)部肌纖維斷裂,細(xì)胞間隙變大,魚肉嫩度提高。硬度是食品保持其形狀的內(nèi)部結(jié)合力,是牙齒壓迫樣品所需最大力[26]。在真空輔助腌制過程中,Z-3組硬度最小,其嫩度最大?;貜?fù)性在真空輔助加壓腌制組中總體無明顯變化,說明魚肉回復(fù)性受壓力影響較小。內(nèi)聚性表示對(duì)食物咀嚼時(shí)的抵抗性[26]。在腌制過程中各組魚肉內(nèi)聚性小幅變化,Z-3組顯著低于其他組(P<0.05)。郭思亞等[27]研究腌制工藝對(duì)鱘魚肉干質(zhì)構(gòu)特性的影響,發(fā)現(xiàn)魚肉內(nèi)聚性在腌制過程中隨著食鹽添加量的增加呈一定變化但不顯著,這可能與草魚肉組織中的脂肪有關(guān)。Z-3組彈性最低,為42.26,這可能是鹽的作用導(dǎo)致魚肉蛋白質(zhì)變性,造成自身凝膠性能降低,使魚肉組織在受到擠壓后不能恢復(fù)到原來狀態(tài),表現(xiàn)為魚肉彈性的下降[28]。Z-3組黏性也最低,為1475.40。以上結(jié)果表明,真空輔助加壓6.9 kPa腌制草魚的內(nèi)聚性和黏性低、硬度小、嫩度高。
表2 不同腌制處理對(duì)草魚肉質(zhì)構(gòu)特性的影響Table 2 Effects of different treatment conditions on texture properties of cured grass carp
對(duì)于熟制魚塊,與F組相比,真空輔助加壓腌制組魚肉剪切力上升,這可能是加熱后肌原纖維變性收縮、汁液流失,導(dǎo)致剪切力上升。Z-1組樣品較Z-0組的硬度、黏性和內(nèi)聚性顯著升高(P<0.05),這說明加熱后的汁液流失和壓力作用對(duì)魚塊質(zhì)構(gòu)特性造成一定影響。隨著真空輔助腌制施加壓力的增大,魚肉的硬度和黏性發(fā)生顯著變化(P<0.05),但回復(fù)性和彈性無顯著變化(P>0.05)。當(dāng)壓力過大時(shí),魚肉肌肉組織結(jié)構(gòu)受到破壞,硬度和黏性降低。
2.4.1 TBARS值和TVB-N含量
TBARS值是評(píng)價(jià)肉類以及水產(chǎn)品脂肪氧化程度的重要指標(biāo)。由表3可知,Z-0組較F組TBARS值下降,原因可能是真空環(huán)境能夠減少魚肉組織與氧氣接觸,進(jìn)而抑制組織中微生物生長(zhǎng)和繁殖,降低酶活性,減緩脂肪氧化,從而使TBARS值下降。真空輔助腌制條件下,隨壓力的增大,魚肉TBARS值呈上升趨勢(shì)。這可能是由于隨著壓力的增大,食鹽不斷滲入,促進(jìn)了脂肪氧化。周宣宣等[29]研究低鹽腌制對(duì)烏鱧冷藏過程中品質(zhì)變化的影響發(fā)現(xiàn),鹽能夠促進(jìn)魚肉中脂肪的氧化,鹽含量越高促進(jìn)作用越明顯。
表3 不同腌制處理對(duì)草魚肉TBARS值和TVB-N含量的影響Table 3 Effects of different treatment conditions on TBARS value and TVB-N content of cured grass carp
TVB-N含量是反映魚肉腐敗程度的重要指標(biāo)之一。不同腌制處理魚肉的TVB-N含量無顯著變化。根據(jù)GB 2733-2015《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 鮮、凍動(dòng)物性水產(chǎn)品》規(guī)定,淡水魚的TVB-N含量不得超過20 mg/100 g[30]。本實(shí)驗(yàn)中魚肉的TVB-N含量均小于20 mg/100 g,說明草魚肉在腌制過程中保持較高的新鮮度。F組與Z-0組的TVB-N含量分別為7.18、7.00 mg/100 g,Z-0組TVB-N含量較F組略下降但無顯著差異,說明真空能夠有效抑制內(nèi)源性酶活性,減緩魚肉中微生物的生長(zhǎng)和繁殖速率。不同真空輔助加壓腌制組的TVB-N含量無顯著變化,可能是在4 ℃環(huán)境下進(jìn)行腌制,魚肉中的微生物生長(zhǎng)受到抑制,減緩了蛋白質(zhì)分解速率,使草魚魚塊能夠保持較好的新鮮度。
2.4.2 pH值
pH值作為魚肉品質(zhì)的評(píng)價(jià)指標(biāo)之一,也可以反映魚肉的新鮮度。如圖4所示,腌制24 h后,F(xiàn)組和Z-0組pH值分別為6.42、6.42,說明真空條件對(duì)魚肉pH值無顯著影響(P>0.05)。在真空輔助腌制條件下,Z-0、Z-1、Z-2組pH值無顯著差異(P>0.05),Z-3組pH值顯著高于其他各組(P<0.05),達(dá)6.60,說明不同加壓處理對(duì)魚肉pH值的影響不同,當(dāng)所受壓力較小時(shí),pH值不受壓力影響,而壓力過大時(shí),pH值上升可能與蛋白質(zhì)的變性有關(guān)。此外,食鹽的滲入以及魚體自身內(nèi)源性酶導(dǎo)致鹽溶性蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生堿性物質(zhì)也會(huì)使pH值上升。
圖4 不同腌制處理對(duì)草魚肉pH值的影響Fig.4 Effects of different treatment conditions on pH of cured grass carp
如表4所示,腌制24 h后,Z-0組水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于F組,這是由于真空抽氣使內(nèi)部組織空隙和細(xì)胞間距增大[31],食鹽不斷滲入使魚肉中的水分排出,水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)下降。在真空輔助腌制條件下,不同加壓處理組魚肉的水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)無顯著差異,均低于Z-0組,說明加壓腌制能夠使魚肉中食鹽含量提高,食鹽的滲透作用使水分從魚肉組織內(nèi)部向外部滲出,導(dǎo)致水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)下降[32]。
表4 不同腌制處理對(duì)草魚肉的水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)、汁液滲出率和離心損失率的影響Table 4 Effects of different treatment conditions on the water content,juice loss rate and centrifugal loss rate of cured grass carp
在4 ℃下冷藏腌制24 h,草魚肉在真空狀態(tài)下處于負(fù)壓環(huán)境,食鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加導(dǎo)致肌肉持水力下降,因此Z-0組汁液滲出率略高于F組。F組和Z-0組的汁液滲出率分別為12.12%和13.26%,無顯著差異(P>0.05),表明真空條件對(duì)腌制草魚肉的汁液滲出率影響較小。而在真空輔助加壓腌制后,Z-1、Z-2、Z-3組的汁液滲出率分別為13.70%、16.93%、15.70%,均大于Z-0組,表明除加熱導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性和肌纖維收縮外,壓力造成的草魚內(nèi)部肌肉細(xì)胞組織破環(huán)進(jìn)一步導(dǎo)致草魚肉汁液流失加劇。
離心損失率是反映草魚持水力的重要指標(biāo)之一。離心損失率越高,魚肉保水性越差。由表4可知,腌制24 h后,Z-0組魚肉樣品的離心損失率低于F組,說明真空狀態(tài)下魚肉保水性更好。在真空條件下草魚塊釋放內(nèi)部氣體并排出自由流動(dòng)的水分,使肉樣的組織結(jié)構(gòu)更加緊密,保水性更佳[33]。隨著壓力的增大,離心損失率先上升后下降,這可能是因?yàn)樵陔缰七^程中魚肉受到外力作用時(shí),肌肉組織完整性被破壞,肌原纖維間隙變大,使肌肉組織間隙的自由水不再受到束縛,而Z-3組離心損失率的降低可能與較低的水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)和較高的食鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)有關(guān)。
低場(chǎng)核磁共振技術(shù)可檢測(cè)肉品中1H質(zhì)子的弛豫時(shí)間T2,進(jìn)而獲得水分分布信息[34],T2越長(zhǎng)水分自由度越高。T21(0.01~10 ms)表示結(jié)合水,T22(30~100 ms)表示不易流動(dòng)水,T23(>100 ms)表示自由水[35],T21、T22、T23對(duì)應(yīng)的峰面積比例P21、P22、P23表示不同狀態(tài)水分的相對(duì)含量[36]。
由表5可知,腌制24 h后,Z-0組T21、T22、T23均大于F組,這可能是由于腌制過程中引入的一些金屬離子與帶相反電荷的蛋白質(zhì)基團(tuán)相互作用,形成電子基團(tuán)雙電層,削弱了蛋白質(zhì)分子間的靜電斥力,從而促進(jìn)了蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)-溶劑間的相互作用[37],導(dǎo)致水分自由度增加。而真空輔助加壓腌制后,隨著壓力的增加,T21、T22變化不顯著(P>0.05),T23顯著延長(zhǎng),表示水分自由度增加,可能是因?yàn)榧訅簩?dǎo)致蛋白質(zhì)聚集、交聯(lián)和變性,產(chǎn)生溶膠,這與謝思蕓等[38]研究結(jié)果一致,也與汁液損失率分析結(jié)果相互印證。腌制24 h后,Z-0組與F組相比,P21、P23無顯著變化(P>0.05),P22顯著下降(P<0.05),表明真空常壓腌制下魚肉不易流動(dòng)水相對(duì)含量減少;而與Z-0組相比,Z-1、Z-2和Z-3組P21顯著增大(P<0.05),P22、P23減小,說明魚肉在壓力作用下,不易流動(dòng)水可能轉(zhuǎn)化成結(jié)合水,同時(shí)由于食鹽的滲透作用導(dǎo)致魚肉組織中的自由水滲出。隨著壓力的增加,P21無顯著變化,而P22、P23顯著減?。≒<0.05)。
表5 不同腌制處理對(duì)草魚肉水分分布的影響Table 5 Effects of different treatment conditions on water distribution in raw cured grass carp
由表6可知,熟制后,在真空加壓腌制組中,Z-3組T21最短,T22最長(zhǎng),P21和P22最低,表明真空輔助加壓6.9 kPa條件下腌制魚肉組織的保水性最差。
表6 不同腌制處理對(duì)熟制草魚肉水分分布的影響Table 6 Effects of different treatment conditions on water distribution in cooked cured grass carp
磁共振成像技術(shù)是利用磁場(chǎng)和射頻脈沖使樣品中的氫質(zhì)子振動(dòng)發(fā)出射頻信號(hào),然后經(jīng)計(jì)算機(jī)處理成像的一種技術(shù),氫質(zhì)子信號(hào)強(qiáng)則顯紅色,表明水分自由度越高[21]。由圖5可知,生魚肉中在氫質(zhì)子信號(hào)在F、Z-0、Z-1、Z-2和Z-3組中逐漸增強(qiáng),表明Z-3組的水分自由度最高。熟制后草魚肉中的氫質(zhì)子信號(hào)變化趨勢(shì)與生魚肉相同,說明魚肉組織中的水分向自由水方向遷移。
圖5 不同腌制處理?xiàng)l件下草魚肉核磁共振成像圖Fig.5 Magnetic resonance images of cured grass carp under different treatment conditions
食鹽腌制可以改善肉的品質(zhì),食鹽腌制過程中發(fā)生的蛋白質(zhì)磷酸化可以通過影響糖酵解過程和蛋白質(zhì)降解等途徑參與調(diào)控肉的品質(zhì)[39]。如圖6所示,與F組相比,Z-0組肌球蛋白輕鏈1(myosin light chain 1,MLC-1)亞基、肌球蛋白重鏈(myosin heavy chain,MHC)和肌動(dòng)蛋白條帶灰度無顯著差異(P>0.05),說明真空輔助腌制對(duì)肌原纖維蛋白的降解無明顯影響。與Z-0組相比,Z-1組MLC-1、MHC和肌動(dòng)蛋白條帶灰度均無顯著變化(P>0.05),Z-3組3 種蛋白條帶灰度均顯著增加(P<0.05),而Z-2組MLC-1和肌動(dòng)蛋白條帶灰度顯著增加(P<0.05),表明在真空輔助加壓腌制條件下魚肉蛋白降解速度增加。上述結(jié)果說明真空輔助腌制不能使肌肉組織中的酶類有效釋放。當(dāng)真空輔助加壓腌制的壓力較低時(shí),肌肉中的肌原纖維蛋白結(jié)構(gòu)也不會(huì)改變;當(dāng)壓力逐漸增加時(shí),蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)變化較大,蛋白質(zhì)分子發(fā)生交聯(lián),形成了較多的蛋白質(zhì)聚集體。Z-3組肌動(dòng)蛋白灰度低于Z-2組,可能是肌細(xì)胞組織結(jié)構(gòu)破裂,釋放蛋白酶,導(dǎo)致內(nèi)源蛋白酶活性增加,加速了蛋白質(zhì)的降解[40]。
圖6 不同腌制處理對(duì)草魚肉蛋白質(zhì)降解的影響Fig.6 Effects of different treatment conditions on protein degradation in cured grass carp
本實(shí)驗(yàn)主要研究真空輔助加壓腌制對(duì)草魚肉品質(zhì)的影響,結(jié)果表明,在4 ℃腌制24 h后,真空輔助加壓6.9 kPa條件下,魚肉的食鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)、TBARS值最高,產(chǎn)品得率最低。在組織結(jié)構(gòu)方面,真空輔助加壓腌制后魚肉內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)被破壞。在一定壓力范圍內(nèi),隨著壓力逐漸增大,白度和汁液滲出率均呈上升趨勢(shì),水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈降低趨勢(shì);6.9 kPa條件下生魚肉剪切力低于其他4 組,魚肉嫩度得到改善。5 組魚肉的TVB-N含量無顯著差異,除Z-3組外,其余4 組魚肉pH值無顯著差異。低場(chǎng)核磁共振分析結(jié)果表明真空輔助加壓腌制使魚肉水分自由度增加,持水力較F組和Z-0組變差。腌制后草魚肉肌原纖維蛋白發(fā)生一定程度降解。真空輔助加壓6.9 kPa腌制能夠使食鹽滲入速率加快,同時(shí)改善草魚肉的質(zhì)構(gòu)品質(zhì)。