磷酸鹽和鈣鹽對(duì)羅非魚魚糜凝膠特性的影響
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盛金鳳1，劉小玲2*，姜元欣3，辛明1，衛(wèi)萍1，孫健1
1．廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所(南寧530007)；2．廣西大學(xué)輕工與食品工程學(xué)院（南寧530004）；3．廣西農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院（南寧530007）
摘要試驗(yàn)探討2種鈣鹽（氯化鈣和乳酸鈣）和3種磷酸鹽（三聚磷酸鹽、焦磷酸鹽和六偏磷酸鹽）對(duì)羅非魚魚糜凝膠特性、持水率、白度以及折疊強(qiáng)度的影響。研究結(jié)果表明，不同添加量的氯化鈣和乳酸鈣都可以改善羅非魚魚糜的白度、持水率和魚糜的折疊強(qiáng)度，添加0．3%的氯化鈣對(duì)羅非魚魚糜可以顯著提高羅非魚魚糜的凝膠強(qiáng)度，但不同添加量的乳酸鈣對(duì)羅非魚魚糜的凝膠強(qiáng)度沒有顯著影響。不同添加量的3種磷酸鹽均可提高羅非魚魚糜的白度、持水率以及魚糜的折疊強(qiáng)度，這與鈣鹽的影響結(jié)果相同；當(dāng)焦磷酸鹽添加量低于0.2%，六偏磷酸鹽添加量低于0.3%時(shí)，魚糜的凝膠強(qiáng)度都得到顯著性的提高(p<0.05)，而添加三聚磷酸鹽則會(huì)降低羅非魚魚糜的凝膠強(qiáng)度。
關(guān)鍵詞 羅非魚；魚糜；凝膠特性；鈣鹽；磷酸鹽
羅非魚是世界水產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)科研培養(yǎng)的淡水養(yǎng)殖魚類，素有“白肉三文魚”、“21世紀(jì)之魚”的美稱。2013年我國(guó)羅非魚養(yǎng)殖產(chǎn)量約為166萬t，穩(wěn)居世界第一位。目前，我國(guó)羅非魚加工主要以鮮活銷售和初級(jí)加工品為主，容易受市場(chǎng)影響，價(jià)格波動(dòng)較大。
魚糜制品以其營(yíng)養(yǎng)、鮮美、方便等特點(diǎn)深受消費(fèi)者的喜愛，這是促使魚糜制品成為在全世界范圍內(nèi)被廣泛利用和推廣的原料的原因之一。目前，我國(guó)的魚糜制品原料的來源主要是海水魚類，但由于近十年我國(guó)對(duì)海水魚的捕撈強(qiáng)度增加，導(dǎo)致能夠生產(chǎn)魚糜制品的優(yōu)秀海水魚的數(shù)量逐漸下降。而我國(guó)淡水魚的養(yǎng)殖量逐年增加，開發(fā)淡水魚魚糜制品是現(xiàn)代魚糜加工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。與大多數(shù)海水魚魚糜相比，淡水魚糜肌肉組織蛋白質(zhì)抗冷凍能力較差，易發(fā)生冷凍變性，凝膠形成能力弱。適量的改良劑一方面可降低加工成本，另一方面也可提高魚糜制品凝膠特性。改良劑按照其作用機(jī)制可分為淀粉類、親水性膠體類、鈣鹽類、非肌蛋白類、微生物谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶等。
目前，針對(duì)不同改良劑對(duì)羅非魚魚糜凝膠特性的研究逐漸開展。研究表明，變性淀粉、油脂、蛋白類、轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶均能提高羅非魚魚糜的凝膠特性。周愛梅等研究了乳酸鈣和葡萄糖酸鈣的添加量對(duì)鳙魚魚糜凝膠特性的影響，在一定范圍內(nèi)隨著添加量的增大而升高。郭穎等展了3種磷酸鹽對(duì)魷魚魚糜凝膠特性研究，得出添加焦磷酸鈉0.30%、六偏磷酸鈉0.30%、三聚磷酸鈉0.30%時(shí)，魚糜的硬度、彈性達(dá)到最大。而胡坤等對(duì)焦磷酸鹽和三聚磷酸鹽對(duì)草
魚魚糜凝膠性質(zhì)的影響，得出焦磷酸鈉使魚糜形成硬 彈性的凝膠，而三聚磷酸鈉則降低了凝膠的強(qiáng)度和性。說明磷酸鹽對(duì)不同品種的魚糜的凝膠特性影響異較大。
試驗(yàn)以冷凍羅非魚片為原料，研究鈣鹽及磷酸鹽羅非魚魚糜凝膠的凝膠強(qiáng)度、持水率、白度以及折強(qiáng)度的影響，探討適合提高羅非魚魚糜凝膠特性的良劑，為羅非魚魚糜產(chǎn)品的開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。
1材料與方法
1.1材料與儀器
冷凍羅非魚片：廣西南寧百洋食品有限公司；氯化鈣、乳酸鈣、三聚磷酸鹽、焦磷酸鈉、六偏磷酸鹽：南寧市越前食品添加劑有限責(zé)任公司；折徑155 mm塑料腸衣：山東省宜捷塑料制品有限公司；食鹽：市售。
CT3質(zhì)地分析儀：美國(guó)broofield公司；HP200精密色差儀：上海漢譜光電科學(xué)有限公司；分析天平：梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；MGJ-090絞肉機(jī)：佛山市順德區(qū)名健電器制造有限公司；HHS-4數(shù)顯恒溫水浴鍋：金壇市萬華實(shí)驗(yàn)儀器廠；BCD-232MA/X1冰箱：海信容聲（廣東）冰箱有限公司。
1.2試驗(yàn)方法
1.2.1工藝流程：
1.2.2工藝要點(diǎn)
1)解凍：將冷凍羅非魚片放人流動(dòng)水中解凍。
2)絞肉：絞肉機(jī)將解凍后的魚片絞成魚糜，操作過程中保持魚肉溫度在10℃以下。
3)漂洗：勻漿后魚糜放于漂洗槽中漂洗，清水漂洗2次，0.25%食鹽漂洗1次，每次漂洗時(shí)間為3 min。漂洗水的溫度應(yīng)低于10℃。
4)脫水：漂洗完成后3 000 r/min離心脫水4 min。
5)擂潰：向魚糜中添加2.5%的食鹽和不同比例的添加劑，低溫擂潰10 min。
6)灌腸：將擂潰后的魚糜灌入直徑55 mm的腸衣。
7）凝膠：魚糜灌腸后先置于40℃水浴保溫30min，后置于90℃水浴保溫20 min得到羅非魚魚腸。
1.2.3魚糜凝膠指標(biāo)的測(cè)定
1.2.3.1魚糜產(chǎn)品凝膠強(qiáng)度的測(cè)定
魚腸剝?nèi)ツc衣后，切成高30 mm圓柱體。選取直徑為4 mm的TA41圓柱形探頭，1 mm/s的速度下壓，測(cè)試類型為“壓縮”，測(cè)試目標(biāo)為“距離”，目標(biāo)值：15 mm。穿刺曲線上的第一個(gè)峰對(duì)應(yīng)的距離為該產(chǎn)品的凹陷度，其峰值為破斷強(qiáng)度。破斷強(qiáng)度和凹陷度的乘積為魚糜的凝膠強(qiáng)度。
1.2.3.2魚糜凝膠的持水性能的測(cè)定
魚腸剝?nèi)ツc衣后，切成厚5 mm的薄片，稱量其質(zhì)量w1(g)然后把薄片置于上下各3張定性濾紙中間，并在上面加10 kg的重物，保持2 min后，去掉濾紙?jiān)俅畏Q量質(zhì)量W2 (g)。
1.2.3.3魚糜產(chǎn)品白度的測(cè)定
魚腸剝?nèi)ツc衣后，切成厚5 mm的薄片，色差儀測(cè)定該薄片的白度，記錄L、a、b值，其中，L表示黑白，a表示紅綠，6表示黃藍(lán)，并通過公式計(jì)算出白度：
1.2.3.4魚糜產(chǎn)品折疊強(qiáng)度的測(cè)定
羅非魚魚腸切成厚3 mm的凝膠片，再進(jìn)行2層折疊（對(duì)折），如對(duì)折效果好（對(duì)折之后沒有龜裂）再進(jìn)行4層對(duì)折。折疊過程保持30 s，觀察每一個(gè)折疊樣品有沒有龜裂，如有龜裂并判斷其龜裂程度，用五級(jí)法表示該程度。折疊等級(jí)的評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見表1。
1.3統(tǒng)計(jì)分析
采用SPSS 17.0軟件（美國(guó)SPSS公司）中的Duncantest進(jìn)行單因素方差分析(p<0.05)，Excel 2003作圖。圖表中凝膠特性和白度結(jié)果為6次試驗(yàn)均值，其他為3次試驗(yàn)均值。
2結(jié)果與分析
2.1鈣鹽對(duì)羅非魚魚糜凝膠特性的影響
2.1.1鈣鹽對(duì)羅非魚魚糜破斷強(qiáng)度和凹陷度的影響
魚糜的凝膠特性主要由破斷強(qiáng)度、凹陷深度及凝膠強(qiáng)度3個(gè)指標(biāo)來反映。凹陷度越大，彈性越好；破斷強(qiáng)度反映了魚糜凝膠的硬度，破斷強(qiáng)度越高，魚糜硬度越大。從圖1氯化鈣對(duì)羅非魚魚糜破斷強(qiáng)度和凹陷度的影響結(jié)果可以看出，不同添加量的氯化鈣均降低了魚糜的破斷強(qiáng)度，但降低幅度不同，且不同添加量的氯化鈣對(duì)魚糜破斷強(qiáng)度的影響存在顯著性差異( p=0.024)，說明氯化鈣可以一定程度減小魚糜的硬度。不同添加量的氯化鈣都增大了魚糜的凹陷度，隨著氯化鈣添加量的提高，凹陷度呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，在0.3%的條件下，凹陷度值最大，為1.26mm，說明該條件下魚糜的彈性最好。
從圖2乳酸鈣對(duì)羅非魚魚糜破斷強(qiáng)度和凹陷度的影響結(jié)果中可以看出，與空白對(duì)照組相比，0.1%乳酸鈣添加量條件下魚糜破斷強(qiáng)度降低顯著，其他各添加量下的魚糜與空白對(duì)照組之間沒有顯著性差異(p=0.08)。同樣，乳酸鈣對(duì)羅非魚魚糜的彈性影響較小，添加0.1%~0.4%的乳酸鈣時(shí)，魚糜凹陷度與空白對(duì)照組沒有顯著性差異，而0.5 010的乳酸鈣魚糜的凹陷度值高于空白對(duì)照組。
2.1.2鈣鹽對(duì)羅非魚魚糜凝膠強(qiáng)度的影響
破斷強(qiáng)度和凹陷度的乘積為魚糜的凝膠強(qiáng)度，從圖3可以看出，隨著氯化鈣添加量的增大，魚糜的凝膠強(qiáng)度呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，在添加量0.3%的條件下，魚糜凝膠強(qiáng)度最大，為1 224.02 g．cm，而其他各組添加量對(duì)魚糜凝膠強(qiáng)度改變不明顯( p=0.138)。乳酸鈣添加量在0.1%～0.4%范圍時(shí)，魚糜的凝膠強(qiáng)度降低，在添加量為0.5%時(shí)，魚糜凝膠強(qiáng)度高于空白對(duì)照組；單因素方差分析得出，與空白對(duì)照組相比，乳酸鈣的不同添加量對(duì)魚糜的凝膠強(qiáng)度都沒有顯著的影響(p>0.05)。
研究表明，鈣離子通過激活魚肉內(nèi)鈣離子依賴性谷氨酰胺轉(zhuǎn)移酶而發(fā)揮改善魚糜制品熱凝膠特性的作用，試驗(yàn)中選用的原料為冷凍羅非魚片，可能是由于魚片在冷凍過程中谷氨酰胺轉(zhuǎn)移酶活性降低，從而導(dǎo)致鈣鹽對(duì)羅非魚魚糜凝膠強(qiáng)度作用不顯著。
2.1.3鈣鹽對(duì)羅非魚魚糜白度的影響
從圖4鈣鹽對(duì)羅非魚魚糜白度的影響結(jié)果可以看出，隨著氯化鈣和乳酸鈣添加量的增大，魚糜白度呈逐漸增加的趨勢(shì)，氯化鈣對(duì)魚糜白度的增加量高于乳酸鈣相同添加量的魚糜白度。這可能是由于2種鈣鹽為白色粉末，添加后提高了魚糜的白度。
2.1.4鈣鹽對(duì)羅非魚魚糜凝膠持水率的影響
持水率是魚糜制品品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)，持水性能好的魚糜制品，內(nèi)含水分不易外滲，因而在檢測(cè)過程中壓出水分較小。在沒有添加任何添加劑時(shí)，羅非魚魚糜凝膠的持水率為87.87%。從圖5的結(jié)果可以看出，氯化鈣和乳酸鈣2種鹽都能提高羅非魚魚糜凝膠的持水性能，其中乳酸鈣效果更為明顯。但是，隨著2種鹽添加量的增加，魚糜凝膠的持水率也隨之降低，氯化鈣的下降幅度較大。
2.1.5鈣鹽對(duì)羅非魚魚糜凝膠折疊強(qiáng)度的影響
從表2可以看出，沒有添加鈣鹽的魚糜折疊強(qiáng)度為D級(jí) ，為最差的等級(jí)，而添加了氯化鈣和乳酸鈣的魚糜折疊強(qiáng)度都是AA級(jí)。表明2種鈣鹽都增強(qiáng)了羅非魚魚糜的折疊強(qiáng)度。
2.2 磷酸鹽對(duì)羅非魚魚糜凝膠特性的影響
2.21磷酸鹽對(duì)羅非魚魚糜破斷強(qiáng)度和凹陷度的影響
蛋白質(zhì)的中肌原纖維蛋白一般是屬于鹽溶性蛋白，鹽溶性蛋白的提取對(duì)魚糜形成凝膠以及魚糜產(chǎn)品質(zhì)地起著重要的作用，通過添加食鹽和磷酸鹽可 以提高離子強(qiáng)度，促使F-肌動(dòng)蛋白(F-actin)與肌球蛋白( Myosin)溶解，這些肌動(dòng)球蛋白溶膠非常容易凝膠 化，從而達(dá)到增強(qiáng)魚糜的凝膠性能和保水性的目的。
圖6為三聚磷酸鹽對(duì)羅非魚魚糜破斷強(qiáng)度和凹陷度的影響，從圖中可以看出，三聚磷酸鹽降低了羅非魚魚囊的破斷強(qiáng)度，且與空白對(duì)照組存在顯著性差異。而魚糜的凹陷度在0.82～0.97之間，除0.3%三聚磷酸鹽添加量組外，其他各組凹陷度與空白對(duì)照組沒有顯著性差異。胡坤等在對(duì)磷酸鹽對(duì)草魚魚糜的凝膠特性影響研究中也得出三聚磷酸鈉會(huì)降低魚糜凝膠的強(qiáng)度和彈性。
從圖7結(jié)果可以看出，隨著焦磷酸鹽添加量的增加，羅非魚魚糜破斷強(qiáng)度和凹陷度都呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，在焦磷酸鹽添加量高于0.2%后，破斷強(qiáng)度和凹陷度下降明顯，數(shù)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于空白對(duì)照組，說明在羅非魚中添加少量的焦磷酸鹽就可以顯著的提高魚糜的硬度和彈性，過量的焦磷酸鹽反而會(huì)降低魚糜的彈性。
圖8顯示六偏磷酸鹽對(duì)羅非魚魚糜破斷強(qiáng)度和凹陷度的影響，從圖中可以看出，與焦磷酸鹽結(jié)果相似，隨著六偏磷酸鹽添加量的增加，羅非魚魚糜破斷強(qiáng)度呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，六偏磷酸鹽添加量在0.1%～0.30/0時(shí)，魚糜破斷強(qiáng)度高于空白對(duì)照組，在0.4%和0.5%的添加量條件下破斷強(qiáng)度低于空白對(duì)照組；六偏磷酸鹽添加量越大，凹陷度越低，但試驗(yàn)范
圍內(nèi)，凹陷值都大于空白對(duì)照組，表明六偏磷酸鹽顯著的提高了魚糜的彈性。
2.2.2磷酸鹽對(duì)羅非魚魚糜凝膠強(qiáng)度的影響
從圖9結(jié)果可以看出，與三聚磷酸鹽對(duì)羅非魚魚糜破斷強(qiáng)度結(jié)果相似，不同三聚磷酸鹽添加量都降低了魚糜的凝膠特性，而焦磷酸鹽和六偏磷酸鹽隨著添加量的增加，魚糜的凝膠強(qiáng)度呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)；焦磷酸鹽添加量在0.1%和0.2%時(shí)，凝膠強(qiáng)度為1 550.76 g．cm和1 500.01 g．cm，與和空白對(duì)照組相比，凝膠強(qiáng)度分別提高69.40%和63.86%，六偏磷酸鹽添加量在0.1%~0.3%時(shí)，魚糜的凝膠強(qiáng)度也都得到顯著性的提高，凝膠強(qiáng)度在1 354.21～1 529.94 g．cm之間，凝膠強(qiáng)度增強(qiáng)了47.93%～67.12%，由此表明，適量的焦磷酸鹽和六偏磷酸鹽對(duì)羅非魚魚糜的凝膠特性都有顯著的改良作用。
2.2.3磷酸鹽對(duì)羅非魚魚糜白度的影響
從圖1 0不同磷酸鹽對(duì)羅非魚魚糜白度的影響結(jié)果得知，3種磷酸鹽都能提高羅非魚魚糜的白度，且隨著添加量的增加，魚糜的白度呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢(shì)。
2.2.4磷酸鹽對(duì)羅非魚魚糜持水率的影響
如圖11所示，比較3種磷酸鹽對(duì)羅非魚魚糜凝膠持水率的影響。其中，對(duì)照組的持水率為87.87%。有圖中可以看出，3種磷酸鹽都能顯著提高羅非魚魚糜凝膠的持水性能，其中魚糜的白度隨著三聚磷酸鹽和焦磷酸鹽添加量增加呈現(xiàn)整體增加的趨勢(shì)；而魚糜白度隨著六偏磷酸鹽添加量增加呈下降的趨勢(shì)，但差異不顯著( p=0.142)。
2.2.5磷酸鹽對(duì)羅非魚魚糜凝膠折疊強(qiáng)度的影響
從表3可以看出，未添加磷酸鹽的羅非魚魚糜折疊等級(jí)為D級(jí)，折疊強(qiáng)度最差。焦磷酸鹽和六偏磷酸鹽的羅非魚魚糜凝膠的折疊等級(jí)在低添加量條件下折疊強(qiáng)度較高，三聚磷酸鹽對(duì)羅非魚魚糜的折疊強(qiáng)度有一定的提升，但效果低于焦磷酸鹽和六偏磷酸鹽。
3結(jié)論
氯化鈣和乳酸鈣對(duì)羅非魚魚糜凝膠特性有一定的影響，不同添加量的氯化鈣和乳酸鈣可以提高羅非魚魚糜的白度、持水率和增強(qiáng)魚糜的折疊強(qiáng)度，但不同添加量的乳酸鈣對(duì)羅非魚魚糜的凝膠強(qiáng)度沒有顯著影響，而添加0.3%的氯化鈣對(duì)羅非魚魚糜可以顯著提高羅非魚魚糜的凝膠強(qiáng)度。
三聚磷酸鹽、焦磷酸鹽和六偏磷酸鹽不同添加量可提高羅非魚魚糜的白度、持水率以及增強(qiáng)魚糜的折疊強(qiáng)度，焦磷酸鹽添加量低于0.2%，六偏磷酸鹽添加量低于0.3%時(shí)，魚糜的凝膠強(qiáng)度都得到顯著性的提高，而添加三聚磷酸鹽則會(huì)降低羅非魚魚糜的凝膠強(qiáng)度。
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