不同漂洗方式的白鲢鱼糜品质比较

张顺治，郑文栋，安玥琦,2，尹涛,2，刘茹,2，刘友明,2，熊善柏,2，尤娟,2*

（1.华中农业大学食品科学技术学院，湖北武汉 430070）（2.长江经济带大宗水生生物产业绿色发展教育部工程研究中心，国家大宗淡水鱼加工技术研发分中心(武汉)，湖北武汉 430070）

鱼糜制品作为我国传统水产加工产品，有近两千年生产历史，因其具有高蛋白、低脂肪、口感独特、食用方便等特点而深受消费者喜爱。近年来中国的鱼糜制品生产发展迅速，年产量从2005年的4.46×105t迅速增加到2020年的1.27×106t[1]。漂洗是鱼糜加工过程中重要的工序，可以将鱼肌肉组分中部分脂肪和水溶性组成溶出而除去，进而增大肌原纤维蛋白的浓度，获得富有弹性、白度高、无腥味的鱼糜制品[2]。然而传统漂洗鱼糜耗水量较大，使用三次清水漂洗生产1 t鱼糜用水25～40 t[3]。在全球水资源逐渐缺乏和环保政策日益严格的当今社会，降低鱼糜生产耗水量，开展鱼糜节水漂洗的研究势在必行。

国内外研究人员针对漂洗工艺如漂洗液种类、漂洗温度、漂洗次数等对不同原料鱼凝胶特性、风味等的影响进行了大量研究[4-8]。随着人们对水资源的重视，鱼糜生产的研究也聚焦到了如何节约用水。李艳青等[9]比较了漂洗与未漂洗鱼糜的冻藏稳定性，得出未漂洗鱼糜在冻藏过程中，蛋白质功能特性下降得较快。程莉莉[10]研究了不同抗氧化剂对不漂洗鱼肉的冻藏稳定性，得出抗氧化剂会降低不漂洗鱼糜凝胶强度，最好添加部分淀粉来改善其凝胶强度。向晨曦等[11]以未漂洗鲟鱼糜为研究对象，得出添加3%葡萄糖酸内酯可改善未漂洗鲟鱼鱼糜凝胶特性。这些研究仍存在凝胶强度改善效果和贮藏稳定性不够理想或者添加外源物对安全性评价不足等问题。也有学者采用减少漂洗用水量结合物理方法的漂洗工艺。李玮[12]以羧甲基壳聚糖、O3为漂洗剂，并以超声波辅助漂洗，与传统方法相比，该工艺可节水约33%，但工艺程度较为复杂，实现工业化生产较为困难。因此，如何减少漂洗用水量的漂洗方式仍需要进一步系统研究。

臭氧具有强氧化性，臭氧处理后草鱼片的保质期可增加1.5～5 d，灭菌率高达90%[13,14]。实验室前期的研究得到一定浓度的臭氧氧化肌球蛋白，促进其结构伸展有利于凝胶的形成[15,16]，同时谢三都等[17]、郝淑贤等[18]、Okpala等[19]得出臭氧处理鱼丸、罗非鱼片及三文鱼可破坏血红素的卟啉结构[20]，使鱼丸和鱼片的白度明显增加。另外，壳聚糖作为多糖聚合物，在一定条件下具有吸附蛋白质的功能[21,22]。靳挺等[23]研究表明壳聚糖能够增加鱼糜漂洗液中蛋白质的回收率。在减少漂洗用水量时，可能存在不能将影响鱼糜凝胶的酶或鱼糜色泽的血红素洗脱等问题。为利用臭氧的氧化作用和壳聚糖的吸附聚集作用解决减少漂洗用水量引起的问题，研究臭氧水和壳聚糖漂洗技术是淡水鱼鱼糜减少用水量漂洗的一个有待系统研究的关键技术。

因此，本实验以白鲢为原料，通过不同漂洗方式对鱼糜品质和风味的比较，并分析漂洗方式对白鲢鱼糜得率、白度、持水性、凝胶强度等品质的影响，为鱼糜生产时减少用水量提供方法和途径。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新鲜鲢（2000～3000 g/条）购于华中农业大学农贸市场，活鱼存放于有足够水和氧气的塑料盒中半小时内运送至国家大宗淡水鱼加工技术研发中心（武汉）。

NaCl、CH3COOH、NaOH、Na2CO3、CuSO4·5H2O、NaKC4H4O6·4H2O，国药集团化学试剂有限公司；羧甲基壳聚糖，上海晶纯生化科技股份有限公司。以上试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

HZ250型采肉机，厦门英博机械有限公司；GCQJ-1-3电解式高浓度臭氧气机，武汉威蒙环保科技有限公司；K600(3205)食品调理机，德国博朗电器公司；TRE-MSS7KH灌肠机，意大利Tre Spade公司；722N型分光光度计，上海舜宇恒平精密科学仪器有限公司；TA-XTPlus质构仪，英国Stable Micro Surrey公司；FOX-4000型电子鼻，ASTREE II型电子舌，法国Alpha M.O.S公司；CR-400色差仪，日本柯尼卡-美能达公司；木屋式硬度计，日本东京株式会社木屋制作所。

1.3 实验方法

1.3.1 鱼糜漂洗

参照Ding等[24]的方法略作修改。以两次清水漂洗为对照，壳聚糖溶液和清水，壳聚糖溶液和盐水，壳聚糖溶液和臭氧水及清水和臭氧水漂洗鱼糜。清水+臭氧水组首先用鱼肉2倍质量的清水漂洗10 min，静置5 min，然后用1800 r/min离心5 min后再用鱼肉2倍质量的臭氧水漂洗10 min，静置5 min，离心（1800 r/min，5 min）得到鱼糜，其他4组同理。其中臭氧水和盐水的浓度分别为8 mg/L和0.25%，壳聚糖溶液浓度1%（1 g壳聚糖溶于100 mL 1%的乙酸溶液）。

1.3.2 鱼糜得率的测定

测定鱼糜的水分含量，通过离心或补水控制水分含量为76%，分别称量鱼的质量和鱼糜的质量，分别记为m1和m2，则鱼糜得率（%）如（1）式所示。

1.3.3 鱼糜凝胶的制备

参照Ding等[24]的方法略作修改。将含水量76%的鱼糜添加2.5%的NaCl，混合后用食品调理机在15 ℃以下斩拌3 min，转入直径2 cm的肠衣封口，进行两段加热（40 ℃加热60 min，90 ℃加热30 min），然后流水冷却鱼肠30 min。

1.3.4 鱼糜、鱼糜凝胶色泽的测定

参照Debusca等[25]的方法，利用色差计测定样品的色泽。首先用标准白板进行校准，在室温下每个样品随机测定3个不同位置的色泽作为平行。L*为亮度值；a*为红绿值；b*为黄蓝值，白度值W由公式（2）计算得出。

1.3.5 鱼糜凝胶持水性的测定

参照贾丹等[26]的方法，将鱼肠切为5 mm的圆片称重（W1），用三折叠法滤纸包裹，然后用硬度计施加5 kg的力保持2 min，去掉滤纸，再将样品称重（W2），WHC（持水性）按（3）式计算。

1.3.6 凝胶强度的测定

参照贾丹[27]的方法，将鱼肠切为20 mm的小圆柱体置于室温下平衡10 min，用TA-XTPlus质构分析仪的穿刺模式测定凝胶强度。计算公式：

1.3.7 漂洗水的透光率测定

参考许永安等[28]的方法测定漂洗水的透光率。

1.3.8 漂洗水的水溶性蛋白质含量测定

参照Saito[29]的方法，略有改动，取鱼糜漂洗水200 mL，离心（10000 r/min，20 min，4 ℃），收集上清液，将沉淀分散于4倍体积的冰水中，重复上述操作，收集两次离心后的上清液即为水溶性蛋白，用福林酚法测定水溶性蛋白质的含量。

1.3.9 漂洗水的pH测定

pH测定参考GB 5009.237-2016《食品安全国家标准 食品pH值的测定》[30]。

1.3.10 漂洗水中可溶性固形物含量的测定

漂洗水中可溶性固形物含量的测定参考ISO 2173-2003[31]。

1.3.11 电子鼻分析

参照陈东清等[32]的方法进行电子鼻分析。样品制备：称取鱼糜凝胶2.0 g于10 mL样品瓶中，旋盖密封待用。参数设置：产生时间120 s；顶空产生温度50 ℃；振荡速度500 r/min。总获取时间120 s；获取间隔时间1 s；获取延滞时间300 s。注射体积1.5 mL；注射速度1.5 mL/s；进样针温度60 ℃。载气为合成干燥空气，流速150 mL/min。

1.3.12 电子舌分析

参照Qiu等[33]的方法进行电子舌分析。取15.0 g样品，加入100 mL去离子水匀浆，静置30 min；10000 r/min离心10 min，取上清液过滤；收集滤液待测。电子舌参数：传感器每秒采集一个数据，采集时间共120 s，选取每根传感器第120 s的响应值进行分析（此时传感器信号已趋于稳定）。

1.4 数据统计与分析

每组实验无特殊说明均做3个平行。采用Excel 2016软件处理，进行方差分析，结果表示采取平均值±标准差的形式。应用Origin 9.0软件和SAS 8.0统计分析软件作图及进行显著性分析。

2 结果与讨论

2.1 不同漂洗方式对鱼糜得率的影响

经过漂洗后白鲢鱼糜得率在20%左右，与Shi等[34]研究的草鱼鱼糜得率25%左右对比相对较低，可能是由于鱼的品种不同，且实验所用白鲢个体大，肉中脂肪含量或水分含量相对较多（图1）。与对照组相比，壳聚糖溶液+清水，壳聚糖溶液+臭氧水和清水+臭氧水组的得率明显增加（p＜0.05），且各组间没有显著性差异（p＞0.05）。可能是因为壳聚糖溶液呈酸性，在酸性溶液中经质子化后壳聚糖会形成带正电荷的分子，通过离子键、氢键或与某些活性基团反应使蛋白质沉降[35-37]，使鱼糜漂洗后蛋白质存留于鱼糜中，得率增加；另外，一定浓度臭氧漂洗可将蛋白氧化，可能形成氧化聚集物而沉淀，从而使鱼糜得率提高。然而壳聚糖漂洗后再用低盐水溶液漂洗的鱼糜得率与对照组没有显著性差别（p＞0.05），可能是壳聚糖絮凝的蛋白量与低盐溶液溶解的蛋白量相当。

2.2 不同漂洗方式对鱼糜漂洗水特性的影响

采用壳聚糖溶液漂洗的鱼糜漂洗水pH均为6.3左右，经二次漂洗后，鱼糜漂洗水pH升高到6.6左右（图2）。pH和壳聚糖添加量对透光率的影响显著[28]，经过壳聚糖漂洗的漂洗水的透光率均高于其他组，说明壳聚糖絮凝水中的蛋白效果明显，第二次漂洗水的透光率高于第一次漂洗水，说明第一次漂洗出更多的固形物。可溶性固形物的结果与透光率的结果相一致，经过壳聚糖漂洗的鱼糜漂洗水中的可溶性固形物相对小于对照组和清水+臭氧水组，而清水+臭氧水组的可溶性固形物略小于对照组，可能是由于臭氧氧化导致部分蛋白聚集[15]。在第二次漂洗水中壳聚糖+盐水组可溶性固形物含量较高，可能是由于低盐作用溶出了部分蛋白。漂洗水的水溶性蛋白结果与可溶性固形物、透光率结果有相同的变化趋势。

2.3 不同漂洗方式对鱼糜凝胶持水性和凝胶性能的影响

对照组和清水+臭氧水组的持水性没有显著性差异（p＞0.05），壳聚糖+清水组的持水性较弱，可能是由于壳聚糖溶液偏低的pH值影响了漂洗水的pH（图2a），陈艳等[38]的研究表明漂洗水的pH一般在7.0左右最利于凝胶的形成，所以本研究中偏低的漂洗水pH影响了鱼糜凝胶的持水性（图3a）。清水+臭氧水漂洗的鱼糜凝胶的破断力相对较大，表明臭氧氧化作用增大了鱼糜凝胶的硬度（图3b）。壳聚糖溶液的酸性同时影响了壳聚糖+清水组、壳聚糖+盐水组、壳聚糖+臭氧水组的凹陷深度，其值均小于对照组。在壳聚糖漂洗的3组中，壳聚糖+盐水组的凹陷深度较高，可能是由于盐水漂洗易于盐溶性蛋白的溶出，可以形成较有序的网络结构。此外，清水+臭氧水组的凹陷深度小于对照组，说明其形成网络结构的有序性和弹性较弱。由凝胶强度结果显示清水+臭氧水组的凝胶强度与对照组没有显著性差异，且在剩下4组中最高，与阮秋凤等[39]臭氧漂洗鱼糜的凝胶强度变化趋势一致，可能是由于臭氧诱导的轻度氧化并没有强烈改变肌球蛋白结构，而是促进了肌球蛋白部分伸展，以促进鱼糜的胶凝[16]。壳聚糖+盐水组的凝胶强度仅次于对照组和清水+臭氧水组，而壳聚糖+清水组和壳聚糖+臭氧水组的凝胶强度较低，可能是由于壳聚糖的絮凝、臭氧氧化及酸的共同作用使蛋白絮凝或氧化聚集，不容易再形成较有序和致密的鱼糜凝胶。

2.4 不同漂洗方式对鱼糜及其制品色度的影响

鱼糜及鱼糜凝胶的色度测定结果如表1所示，壳聚糖漂洗组的鱼糜白度较高，张茜[40]在研究壳聚糖对淡水鱼糜凝胶特性时也得到了相似的趋势。臭氧水漂洗组的鱼糜白度也较对照组的高，可能是因为臭氧的强氧化作用氧化了鱼肉中的色素，且臭氧与水反应产生的活性氧自由基能够破坏肌红蛋白和血红蛋白的卟啉结构[41]，改变其色泽。臭氧水漂洗后鱼糜白度增加（p＜0.05），说明臭氧漂洗有助于改善鱼糜色泽[42]，这与颜明月[43]、刘慈坤[44]臭氧处理后罗非鱼片和草鱼鱼糜白度增加的研究结果一致。而对于鱼糜凝胶，各组的白度值显著高于鱼糜的白度，且各组间壳聚糖+臭氧水组的白度依然较高，对照组的鱼糜凝胶白度次之。说明在鱼糜制备为鱼糜凝胶的过程中，加热使蛋白变性或聚集，影响了其色泽，且在不同酸性下蛋白变性有区别，色泽改变有差异。

表1 不同漂洗方式对鱼糜及鱼糜凝胶色度的影响 Table 1 The effect of different rinsing methods on color of surimi and surimi gel

2.5 不同漂洗方式对鱼糜凝胶风味的影响

2.5.1 电子鼻分析

P、T这2种类型的传感器对不同漂洗方式制备的鱼糜凝胶总挥发性成分具有较高的响应值，除了T40/2、T30/1、P40/2这3个传感器不能有效区分不同漂洗方式制备的鱼糜凝胶挥发性成分的区别外，其他均能有效区分；其中壳聚糖溶液+清水，壳聚糖溶液+臭氧水和壳聚糖溶液+盐水组TA/2（有机化合物）响应值最高，而对照组和清水+臭氧水组的TA/2（有机化合物）响应值较低，这是因为壳聚糖本身作为有机化合物，使用壳聚糖溶液漂洗鱼糜明显会使鱼糜凝胶中挥发性有机化合物含量升高（图4）。T30/1（极性化合物）、T70/2（芳香族化合物）和T40/2（氧化性气体）响应值反映了鱼糜凝胶的哈喇味[39]，T30/1（极性化合物）和T40/2（氧化性气体）响应值很低，而对照组和清水+臭氧水组的T70/2（芳香族化合物）响应值较高，壳聚糖溶液+清水、壳聚糖溶液+臭氧水和壳聚糖溶液+盐水组T70/2（芳香族化合物）响应值较低，可能是因为壳聚糖能够吸附鱼糜凝胶中的挥发性芳香族化合物[45]。

第一主成分区和第二主成分区贡献率之和为93%，大于90%，可以代表鱼糜凝胶挥发性成分的整体信息（图5）。添加壳聚糖的试验组与对照组和清水+臭氧水组距离较远，主要沿第一主成分轴正方向分布，说明添加壳聚糖的试验组与对照组和清水+臭氧水组挥发性成分有较大差异。由图4中不同样品区域分布情况可知，壳聚糖溶液+盐水组，壳聚糖溶液+清水组和壳聚糖溶液+臭氧水组挥发性气味特征轮廓较为接近。同一样品的分布集中，表明实验重复性较好；不同样本之间没有重叠，表明各组之间存在较大差异[46]。

2.5.2 电子舌分析

电子舌是一种对样品进行模拟识别和定量定性分析的检测技术。电子舌系统可以检测到酸味（AHS）、咸味（CTS）、鲜味（NMS）、甜味（ANS）、苦味（SCS）[47]，通用探头的综合性滋味（PKS、CPS）。经过壳聚糖溶液+清水和清水+臭氧水漂洗制备的鱼糜凝胶电子舌雷达图轮廓相似，说明经过壳聚糖溶液+清水和清水+臭氧水漂洗制备的鱼糜凝胶间主体滋味特征区别不大，同时经过壳聚糖溶液+臭氧水，壳聚糖溶液+盐水和对照组制备的鱼糜凝胶电子舌雷达图轮廓相似，也说明了经过壳聚糖溶液+臭氧水，壳聚糖溶液+盐水和对照组制备的鱼糜凝胶间主体滋味特征区别不大，但前后五组的响应值之间存在显著性差异（p＜0.05）（图6），说明影响滋味的物质含量有所不同。

第一主成分区贡献率为99.96%，第二主成分区贡献率为0.03%，二者之和为99.99%，大于90%，符合PCA分析要求（图7）。不同漂洗方式制备的鱼糜凝胶滋味特征大部分分布在不同区域，壳聚糖溶液+清水和壳聚糖溶液+臭氧水组有相互重叠，并且壳聚糖溶液+臭氧水组与壳聚糖溶液+盐水，壳聚糖溶液+清水组距离较近，说明添加壳聚糖溶液的试验组与对照组和清水+臭氧水组电子舌响应信号值同样有较大差异。

3 结论

本实验以两次清水漂洗为对照，采用四种处理方式两次漂洗鱼糜，与传统的三次漂洗相比，减少了漂洗次数和单次漂洗水的用量，从而降低生产过程中的最终用水量，大约可节约用水33%；与对照组相比，壳聚糖溶液+清水组和清水+臭氧水组鱼糜得率均相对较高。清水+臭氧水组的凝胶强度较高，壳聚糖溶液+臭氧水组的鱼糜及鱼糜凝胶的白度值较高，清水+臭氧水组的鱼糜及鱼糜凝胶的白度值与对照组没有显著性差异，且清水+臭氧水组鱼糜凝胶风味较好。综合来看，清水+臭氧水漂洗可以有效地改善鱼糜的品质和风味，但鱼糜品质和风味在贮藏期间的变化还有待深入研究。