辛學(xué)倩,薛長湖,薛 勇,李 豐,李兆杰,王玉明

(中國海洋大學(xué),山東青島 266003)

秘魯魷魚絲加工中回潮工藝的作用機(jī)理研究

辛學(xué)倩,薛長湖,薛 勇,李 豐,李兆杰,王玉明

(中國海洋大學(xué),山東青島 266003)

回潮過程是魷魚絲加工中的重要工序,即將經(jīng)過水煮、一次調(diào)味、滲透、干燥的魷魚板放入-10～-5℃的冷庫凍藏,但此工序在秘魯魷魚絲加工中的作用機(jī)理并不清楚,工藝參數(shù)無理論依據(jù)。本研究以鹽溶性蛋白質(zhì)含量、掃描電鏡觀察、光學(xué)顯微鏡觀察,氧化三甲胺的變化為指標(biāo),研究了秘魯魷魚絲加工半成品在-10℃回潮過程中的變化機(jī)理,結(jié)果表明,在回潮 0～6d過程中,蛋白質(zhì)變性明顯,肌原纖維蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,形成了穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);氧化三甲胺主要降解產(chǎn)生三甲胺(T MA),只產(chǎn)生少量的二甲胺(DMA)和甲醛(FA)?；爻弊罴训臅r間確定為 3～6d,從而為秘魯魷魚絲生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

秘魯魷魚絲,半成品,回潮,作用機(jī)理

1 材料與方法

1.1 實驗材料

冷凍秘魯魷魚 (Dosidicus gigas) 由浙江興業(yè)集團(tuán)魷魚絲加工廠提供,原料按以下加工工藝進(jìn)行處理：原料→解凍→清洗→水煮→一次調(diào)味→滲透→干燥→半成品,將半成品放入-10℃恒溫箱備用,每隔 3d取樣進(jìn)行各理化指標(biāo)的測定。

1.2 實驗方法

1.2.1 鹽溶性蛋白質(zhì)含量 (EPN值)的測定 根據(jù)MFRD[2]的方法進(jìn)行測定,稱取樣品兩份,分別加入30mL高離子磷酸緩沖液和低離子磷酸緩沖液,均質(zhì)。前者抽提 3h,后者抽提 1h,然后離心 15min,取上清液,加入 10mL 15%三氯乙酸使蛋白質(zhì)沉淀,靜止2h,再離心 5min,除去上清液取沉淀,用 3mL 1mol/L NaOH溶解沉淀,定容,然后用雙縮脲比色法測定蛋白質(zhì)的含量。

鹽溶性蛋白含量(mg/g)=高鹽溶液中蛋白質(zhì)含量-低鹽溶液中蛋白質(zhì)含量

1.2.2 掃描電鏡觀察[3]將待測樣品放入 2.5%的戊二醛溶液中固定 2h后,用 50%～100%乙醇梯度脫水,二氧化碳臨界點干燥,液氮冷凍,并于冷凍下割斷,離子濺射噴金,掃描電鏡(JS M-84,JEOL公司,日本)觀察。

1.2.3 光學(xué)顯微鏡觀察 實驗采用 Van Gieson染色法[4]進(jìn)行光學(xué)顯微鏡進(jìn)行觀察,將魷魚樣品用固定液包埋后進(jìn)行冷凍切片,然后蘇木精染色 15min,水洗30s,再進(jìn)行 Van Gieson染色 3min,脫水后用阿拉伯樹膠封固,在熒光顯微鏡下觀察(放大倍數(shù)為 10)。

1.2.4 氧化三甲胺、三甲胺、二甲胺的測定 取秘魯魷魚原料切碎后,按 1∶2(w/v)加入 7.5%的三氯乙酸,以 18000r/min勻漿,9000r/min離心 15min,上清液經(jīng)過濾后,分別測定氧化三甲胺 (T MAO)、三甲胺(T MA)和二甲胺(DMA)的含量。

T MAO的測定根據(jù) Yamagata(1969)的方法[5], T MA的測定采用苦味酸三甲胺鹽比色法[6],DMA的測定根據(jù) Dyer和Mounsey(1945)的銅銨方法[7]。

2 結(jié)果與分析

2.1 回潮過程中鹽溶性蛋白質(zhì)含量 (EPN值)的變化

蛋白質(zhì)的鹽溶性(EPN值)是反映蛋白質(zhì)變性的常用指標(biāo)。在凍藏過程中,蛋白質(zhì)會發(fā)生冷凍變性,蛋白分子改變其原有三維結(jié)構(gòu),分子開始伸展,同時形成新的氫鍵、疏水性、二硫鍵和鹽鍵等,分子間結(jié)合致密而有力,從而形成一種較硬的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),導(dǎo)致蛋白質(zhì)的鹽溶性下降[8]。如圖 1所示,秘魯魷魚絲半成品在-10℃回潮過程 EPN值逐漸降低,表明蛋白質(zhì)的變性程度逐漸增大,其中在凍藏 0～6d過程中,蛋白質(zhì)的變性顯著,EPN值由回潮前的 13.96mg/kg降低到 10.49mg/kg,在回潮 6～12d過程中,蛋白質(zhì)變性緩慢,EPN值由 10.49mg/kg僅降低到 9.15mg/kg。說明在秘魯魷魚絲加工工序中的回潮過程中,蛋白質(zhì)變性,硬度增大,而且蛋白質(zhì)的變性主要在 0～6d過程中。

圖 1 回潮過程中秘魯魷魚絲半成品鹽溶性蛋白質(zhì)的變化

2.2 回潮過程對肌纖維微結(jié)構(gòu)的影響

秘魯魷魚肌肉纖維微結(jié)構(gòu)的變化是影響魷魚絲品質(zhì)的重要指標(biāo)。如圖 2A～E的魷魚絲加工半成品掃描電鏡照片所示,秘魯魷魚絲半成品在回潮前,肌肉纖維排列雜亂無序,肌纖維直徑小,回潮至 6d時,肌肉纖維的分布呈現(xiàn)一定的方向性,肌肉纖維之間的空隙較大,組織整體結(jié)構(gòu)較松散,形成了較好的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),6～12d過程中,組織結(jié)構(gòu)變化不明顯。表明在回潮 6d時,肌肉纖維蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)發(fā)生改變明顯,蛋白質(zhì)分子結(jié)合有力,形成了穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這種變化與蛋白質(zhì)的變性相一致,從而可以推測肌肉纖維微結(jié)構(gòu)的變化由蛋白質(zhì)的變性引起的。

圖 2 秘魯魷魚絲加工半成品的掃描電鏡照片注：A.回潮 0d;B.回潮 3d;C.回潮 6d; D.回潮 9d;E.回潮 12d,圖 3同。

2.3 回潮過程對肌纖維的聚集作用

為了進(jìn)一步詳細(xì)觀察回潮過程中肌肉纖維的變化,對秘魯魷魚絲加工半成品縱切面組織構(gòu)造進(jìn)行了Van Gieson染色(放大倍數(shù)為 10),觀察回潮過程對蛋白質(zhì)聚集的作用。Van Gieson染色法把膠原蛋白染成紅色,肌纖維染成黃色,細(xì)胞核染成深褐色[9],因為秘魯魷魚肌肉大部分為肌肉纖維,膠原蛋白的含量很少,所以染色結(jié)束后,黃色居多。如圖 3A～E所示,回潮前肌纖維排列緊密,纖維間空隙小。隨著回潮時間的延長,在凍藏 3～6d過程中,肌纖維開始聚集,肌纖維變粗,纖維間隙變大,形成較有序的排列。進(jìn)一步證明在回潮 6d時,秘魯魷魚蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,形成穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

圖3 魷魚絲加工半成品的組織切片

回潮過程中蛋白質(zhì)的聚集可能與此過程中甲醛(FA)的作用有關(guān)。Benjakul等[10]的研究表明,FA會誘導(dǎo)疏水氨基酸側(cè)鏈的甲基基團(tuán)間形成大范圍的共價鍵,促進(jìn)蛋白質(zhì)的聚集。同時,Ang和 Hultin[11]研究結(jié)果表明,加入 FA會促進(jìn)肌球蛋白和肌動蛋白聚合成高分子聚合物,隨著 FA加入量的增加,蛋白質(zhì)的聚集越明顯。

2.4 氧化三甲胺、三甲胺、二甲胺的變化

氧化三甲胺(T MAO)存在于大多數(shù)海洋動物中,主要起到調(diào)節(jié)滲透壓的作用,秘魯魷魚肌肉中 T MAO含量較高 (15～75mg/kg)。研究表明,T MAO可以通過不同的途徑分解為三甲胺(T MA)或等量的二甲胺(DMA)和甲醛(FA)。其中 FA的產(chǎn)生引起魷魚蛋白質(zhì)的變化,從而影響魷魚絲的品質(zhì)。此外,甲醛含量的控制也是保證食品安全性的重要課題。本研究對T MAO、DMA、T MA的變化測定如圖 4所示。從圖中結(jié)果可知,秘魯魷魚半成品在回潮過程中 T MAO會發(fā)生降解,魷魚絲加工半成品在回潮 12d過程中, T MAO含量由最初的 51.32mg/kg減少到 30.00mg/kg,在 0～3d過程中,主要產(chǎn)生 T MA,由 0mg/kg增加到0.20mg/kg,在 3～12d過程中,T MA增加緩慢,僅增加了 0.06mg/kg,但 DMA增加較快,由 0.31mg/kg增加到0.45mg/kg。這些數(shù)據(jù)表明,回潮過程中,T MAO發(fā)生了降解,初期 (0～3d),主要降解產(chǎn)生 T MA,后期(6～12d)主要產(chǎn)生DMA和 FA,也即是說 FA的產(chǎn)生主要發(fā)生在回潮 6～12d過程中。因此,在秘魯魷魚絲加工過程中,將半成品的回潮時間縮短為 3～6d,有利于控制魷魚絲產(chǎn)品中的甲醛含量,從而有利于保證魷魚絲的品質(zhì)和安全性。

圖 4 回潮過程中秘魯魷魚絲加工半成品的DMA、T MA、T MAO的變化

3 結(jié)論

3.1 秘魯魷魚絲半成品在-10℃回潮過程中其物理化學(xué)特性發(fā)生明顯變化,其主要作用機(jī)理是使蛋白質(zhì)發(fā)生變性,肌肉纖維空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,形成結(jié)構(gòu)松散,穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),從而使成品魷魚絲的產(chǎn)生有序均一、蓬松的質(zhì)構(gòu)特征。

3.2 回潮過程中蛋白質(zhì)的變性以及網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的形成主要發(fā)生在 3～6d期間,同時在回潮時間小于 6d時,氧化三甲胺主要降解產(chǎn)生 T MA,只產(chǎn)生少量的DMA和 FA。從而可以得出結(jié)論：秘魯魷魚絲半成品的最佳回潮時間為 3～6d,為秘魯魷魚絲生產(chǎn)工藝的改進(jìn)有重要的指導(dǎo)意義。

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Study on the m echanism of dampening in the process of dried-seasoned Dosidicus gigas

XIN Xue-qian,XUE Chang-hu,XUE Yong,L I Feng,L I Zhao-jie,WANG Yu-m ing
(Ocean University of China,Qingdao 266003,China)

Damp ening is one of imp ortant p rocesses in the p rocess of d ried-seasoned Dos id icus g igas,tha t was s tored in chilled room (-10～-5℃)afte r the raw m a te ria ls we re boiled w ith wa te r,seasoned,s tayed ove rnight and d ried.But the m echanism of damp ening in the p rocess of d ried-seasoned Dos id icus g igas is not known and the re is no theore tica l supp ort for the p rocess p a ram e te rs.The a rtic le s tud ied the m echanism of damp ening in the p rocess of d ried-seasoned Dos id icus g igas by solub ility of ac tom yos in,obse rva tion of SEM,obse rva tion of light m ic roscop e,changes of T MAO.The results ind ica ted tha t from0to the s ixth day p rote ins dena tura ted rem a rkab ly, p rote in sp ace s truc ture changed and form ed a s tab le ne twork s truc ture.T MAO was deg rada ted p redom inantly into T MA,only a b it of DMA and FA.The op t im um t im e for frozen s torage is from3days to6days,so tha t p roduc tion cyc le can be shortened g rea tly.

d ried-seasoned Dos id icus g igas;sem i-m anufac ture p roduc t;damp ening;m echanism

TS254.1

A

1002-0306(2010)04-0084-03

魷魚絲味道鮮美、口味適中且營養(yǎng)豐富,是現(xiàn)代人喜愛的休閑食品。傳統(tǒng)的魷魚絲加工原料主要有北太平洋魷魚、新西蘭魷魚、阿根廷魷魚等。但近年來,隨著北太平洋魷魚等產(chǎn)量的下降和價格的上升,以它們?yōu)橹饕系聂滛~制品生產(chǎn)受到很大沖擊。而秘魯魷魚具有色白、肉質(zhì)細(xì)嫩、營養(yǎng)豐富等特點,是一種高蛋白、低脂肪、低膽固醇的美味食品,而且資源非常豐富,漁獲量大,價格低廉,十分適于各種魷魚制品的加工[1],為此各加工企業(yè)競相以秘魯魷魚作為魷魚絲加工原料的替代品。目前,不同的魷魚絲加工企業(yè)大都沿用著傳統(tǒng)的加工工藝和工藝條件,其加工過程是：原料→解凍→清洗→水煮→一次調(diào)味→滲透→干燥→半成品→回潮→焙烤→延壓→拉絲→二次調(diào)味→干燥→成品,其中半成品需要在-10～-5℃條件下凍藏 15d左右,這一過程稱為回潮過程。盡管這一工藝對不同魷魚都有較好的適用性,但由于原料性質(zhì)的差異較大,統(tǒng)一的工藝參數(shù)并非完全合適,尤其是回潮工序,此過程耗時長,對生產(chǎn)周期和生產(chǎn)成本影響極大,有必要對不同原料在這一過程中的作用機(jī)理和工藝參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)研究,為魷魚絲企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)提供理論依據(jù)。本文以秘魯魷魚為研究對象,采用以鹽溶性蛋白質(zhì)含量、掃描電鏡觀察、光學(xué)顯微鏡觀察、氧化三甲胺的變化為指標(biāo),研究了秘魯魷魚絲加工中回潮工序的作用機(jī)理,確定了最佳的回潮時間,為縮短秘魯魷魚絲加工周期以及新工藝研究提供理論依據(jù)。

2009-06-02

辛學(xué)倩(1985-),女,碩士研究生,研究方向：水產(chǎn)品加工與貯藏工程。

國家“863”項目(2007AA091802)。