王　垚，傅新鑫，潘錦鋒，吳　瓊，程沙沙，邵淑雙，董秀萍*

（大連工業(yè)大學食品學院，國家海洋食品工程技術(shù)研究中心，遼寧 大連　116034）

大菱鲆背腹部肌肉基本組成、質(zhì)構(gòu)及加工特性

王垚，傅新鑫，潘錦鋒，吳瓊，程沙沙，邵淑雙，董秀萍*

（大連工業(yè)大學食品學院，國家海洋食品工程技術(shù)研究中心，遼寧 大連116034）

本實驗將大菱鲆肌肉劃分為上、下背部和上、下腹部，應(yīng)用理化檢測、質(zhì)構(gòu)測試及組織切片等方法探究各部位肌肉組織特征和加工過程中的差異性。結(jié)果表明：各部位肌肉組織水分、蛋白質(zhì)含量差異較大。其中上背部水分含量較高，下腹部較低；下背部蛋白質(zhì)含量高于其他部位（P＜0.05）；脂肪、灰分含量無顯著性差異。上背部剪切力高于其他部位（P＜0.05）；下腹部硬度高于其他部位；各部位彈性無顯著差異（P＞0.05）；咀嚼性與硬度指標成正相關(guān)。采用苦味酸酸性復(fù)紅染色（van gieson，V-G）結(jié)果表明上背部與下背部、上腹部與下腹部之間組織結(jié)構(gòu)差異不明顯，背部肌肉組織較腹部緊密，肌束間隙小。各部位升溫速率和達到中心溫度穩(wěn)定所需時間不同；隨蒸制時間延長，背、腹部失重率和失水率增加，且腹部大于背部；背、腹部剪切力先下降后平穩(wěn)，二者無明顯差異（P＞0.05）。本實驗可為大菱鲆各部位肌肉組織特性的研究及加工過程中魚肉品質(zhì)的控制提供參考。

營養(yǎng)組分；光鏡；質(zhì)地剖面分析；剪切力；失水率

眾多研究表明，水產(chǎn)品不同部位營養(yǎng)成分和質(zhì)構(gòu)特性存在差異，如鮑魚腹足膠原蛋白含量相對較高的部位，其硬度也高于其他部位［1］，海螺［2］足部肌肉硬度和彈性高于內(nèi)臟肌肉，三疣梭子蟹［3］不同部位脂肪酸、氨基酸等營養(yǎng)成分含量差異顯著。魚類不同部位間也存有差異，研究發(fā)現(xiàn)羅非魚尾部水分含量最高；背部蛋白質(zhì)含量和氨基酸評分較高；脂肪含量較高的腹部，其硬度、咀嚼性和彈性高于其他部位［4］。姜啟興等［5］發(fā)現(xiàn)鳙魚背部肌肉中水分和蛋白質(zhì)含量高于腹部，腹部肌肉脂肪含量高于背部，兩部位氨基酸組成無差異。

大菱鲆（Scophthalmus maximus）又名多寶魚，是我國引入的海水養(yǎng)殖良種，肉質(zhì)白嫩，味道鮮美。2014年，我國大菱鲆養(yǎng)殖產(chǎn)量高達12.64萬t。大菱鲆屬扁體魚，生活習性特殊，背部與腹部皮膚顏色不同，肌肉厚度不一，下背部和下腹部與內(nèi)臟相鄰，這些因素都影響著大菱鲆的肌肉品質(zhì)。目前大菱鲆的研究大多集中在飼料［6］、疾?。?］、養(yǎng)殖等方面，少數(shù)學者研究了其加工特性［8］以及魚肉中揮發(fā)性化合物種類［9］。目前大菱鲆以鮮銷為主，加工品較少見，主要加工品有凍魚片、熏制品和腌制品。為了更好地利用各部位魚肉，開發(fā)產(chǎn)品，提高效益，有必要對大菱鲆各部位基本組成、質(zhì)構(gòu)特性和加工特性進行研究，為新型產(chǎn)品的開發(fā)提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

大菱鲆原料魚20 條購于遼寧省大連市長興農(nóng)副產(chǎn)品批發(fā)市場，魚體長（37.2±1.7） cm，質(zhì)量（962.3±78.7）g/條。

實驗中所用試劑均為分析純。

1.2儀器與設(shè)備

組織勻漿機T25DS25德國IKA公司；UV-5200紫外-可見分光光度計上海元析儀器有限公司；Thermo Fisher冷凍離心機上?？推澰囼瀮x器設(shè)備有限公司；TA.XT.Plus質(zhì)構(gòu)儀英國Stable Micro System公司；TP1020脫水機、EG1150C包埋機、RM2245切片機德國徠卡有限公司；Olympus BX51倒置顯微鏡日本Olympus公司。

1.3方法

1.3.1原料預(yù)處理

活大菱鲆原料魚運送至國家海洋食品工程技術(shù)研究中心實驗室，敲頭致死后，按照圖1分割方式取上背部、下背部、上腹部和下腹部魚片，去皮待用。

圖1　大菱鲆分割取肉示意圖Fig.1　Segmentation of turbot

1.3.2基本組成成分含量測定

各部位大菱鲆肌肉按照美國分析化學家協(xié)會標準［10］中規(guī)定的方法分別測定其水分、蛋白質(zhì)、脂肪和灰分含量。

1.3.3質(zhì)構(gòu)特性測定

將新鮮大菱鲆魚片切成1.5 cm×1.5 cm×1.0 cm的魚塊進行測試。

剪切力測定：探頭型號ECB，剪切速率1.00 mm/s，數(shù)據(jù)收集由計算機軟件完成。

質(zhì)地剖面分析（texture profile analysis，TPA）測試：探頭型號P50，測試前速率2.00 mm/s，測試中速率1.00 mm/s，測試后速率1.00 mm/s，壓縮程度60%，時間間隔5 s，壓縮次數(shù)2 次，數(shù)據(jù)收集由計算機軟件完成。

1.3.4組織結(jié)構(gòu)觀察

按照劉世新［11］的方法制作石蠟組織切片，肌肉組織經(jīng)甲醛固定，梯度乙醇脫水，二甲苯透明，石蠟包埋，組織切片，采用苦味酸酸性復(fù)紅染色法（van gieson，V-G）染色等系列過程之后，使用倒置顯微鏡觀察肌肉組織結(jié)構(gòu)，并拍照。

1.3.5加工特性測定

加工方式：將整條魚分割成背、腹兩個部位，將限定規(guī)格的樣品置于玻璃培養(yǎng)皿中，覆蓋保鮮膜，沸騰水浴隔水分別蒸制0、2、4、6、8、10 min，測定相應(yīng)指標。

1.3.5.1升溫曲線繪制

將魚肉切成1.5 cm×1.5 cm×1.0 cm的魚塊，將數(shù)字溫度計（精度為0.1 ℃）的探針插入魚塊的幾何中心處，迅速放入到內(nèi)部環(huán)境溫度已達到98～100 ℃的蒸煮鍋中隔水加熱，隨即按下秒表開始計時。每15 s記下讀數(shù)，直至魚塊中心溫度達到穩(wěn)定。以魚塊中心溫度為橫坐標，加熱時間為縱坐標作圖，即為不同部位魚塊的升溫曲線。

1.3.5.2失重率和失水率測定

將各部位魚片切成3.0 cm×1.5 cm×1.0 cm的魚塊，放置于表面皿中，用保鮮膜覆蓋。參照孫麗等［12］的方法測定魚塊的蒸制失重率和失水率。失重率計算：分別稱量蒸制前后魚塊的質(zhì)量，以其差值與蒸制前魚塊質(zhì)量的百分比作為失重率；失水率計算：分別測定未蒸制和蒸制冷卻后魚塊的水分含量，以其差值與未蒸制魚塊水分含量的百分比為失水率。

1.3.5.3剪切力測定

經(jīng)蒸制加工后的魚塊按照1.3.3節(jié)方法測定剪切力。

1.4數(shù)據(jù)處理

應(yīng)用SPSS 19.0中One-way ANOVA 模型進行顯著性分析，顯著水平設(shè)定為P＜0.05。

2　結(jié)果與分析

2.1大菱鲆背腹部肌肉基本組成

表1　大菱鲆各部位肌肉基本成分組成（以濕質(zhì)量計）Table 1 Chemical composition of muscles from different parts of turbot （on a wet basis）

大菱鲆4 個部位肌肉化學組成存在差異。由表1可知，各部位水分含量均在75%以上，大菱鲆上背部水分含量最高，為78.11%，下腹部水分含量最低，為76.06%，二者水分含量差異顯著，下背部和上腹部之間水分含量差異不顯著，與劉劍俠［8］和Aubourg［13］等的研究結(jié)果相似。大菱鲆各部位肌肉蛋白質(zhì)含量均在18%以上，Martínez等［14］報道的養(yǎng)殖大菱鲆肌肉的蛋白質(zhì)含量為18.9 g/100 g，與本研究結(jié)果一致。大部分魚類肌肉蛋白含量在15%以上，本實驗結(jié)果表明大菱鲆肌肉含有較高比例的優(yōu)質(zhì)蛋白。表1顯示，背部與腹部蛋白質(zhì)含量差異較顯著，其中下腹部蛋白質(zhì)含量最高，為19.57%。魚肉中蛋白質(zhì)含量的高低與其所攝入的食物［15］密切相關(guān)。養(yǎng)殖大菱鲆的飼料中所添加的魚粉和蛋白添加劑［16］，可能是影響肌肉蛋白質(zhì)含量的重要因素之一。

加工過程中，脂肪含量會影響魚肉的口感和品質(zhì)。表1顯示各部位脂肪含量無顯著性差異，脂肪含量范圍在0.88%～1.11%。劉劍俠等［8］研究表明大菱鲆背部肌肉脂肪含量在3%以上，腹部肌肉脂肪含量達7%；但Aubourg［13］研究結(jié)果顯示大菱鲆肌肉脂肪含量在0.8～1.2 g/100 g。差異原因可能與取樣部位和去皮方式、內(nèi)臟部位和性腺［17］發(fā)達程度有關(guān)，也可能與季節(jié)溫度變化有關(guān)［18］。表1顯示大菱鲆各部位肌肉組織灰分含量均較低，約為1.1%，不存在顯著性差異。

2.2大菱鲆腹背部肌肉質(zhì)構(gòu)特性

嫩度是評價肉制品品質(zhì)的重要指標，通常用剪切力值來反映。TPA測試模型是通過模擬口腔咀嚼來測定樣品感官性能。本研究通過測試大菱鲆各部位肌肉剪切力、硬度、彈性、咀嚼性4 個指標以反映大菱鲆各部位肌肉質(zhì)構(gòu)特性。

由圖2可知，上背部剪切力顯著高于其他部位，下腹部剪切力值最低，說明下腹部肌肉嫩度要大于背部和上腹部。肌肉中結(jié)締組織以及肌纖維直徑會影響肉制品嫩度［19］，由于肌肉中主要成分是肌纖維，因此，肌纖維形態(tài)和分布是影響肌肉嫩度的重要因素。硬度是影響肌肉質(zhì)構(gòu)特性的主要因素［20］，測試結(jié)果顯示，腹部硬度顯著高于背部，上、下背部，上、下腹部之間則無顯著性差異。上腹部彈性較高，其余三部位無差異。各部位咀嚼性與硬度具有相同的趨勢，說明咀嚼性和硬度成正相關(guān)關(guān)系，與Rahman等［21］的研究結(jié)果類似。肌肉硬度受水分含量、蛋白質(zhì)組成、脂肪含量等因素影響，下腹部水分含量較低，粗蛋白含量較高，使得其硬度測試結(jié)果較高，一定程度上，說明硬度與水分含量成負相關(guān)［22］。

圖2　大菱鲆各部位肌肉質(zhì)構(gòu)特性Fig.2　Textural properties of muscles from different parts of turbot

2.3大菱鲆背腹部肌肉組織結(jié)構(gòu)

組織學是通過微觀手段觀察肌肉組織內(nèi)部結(jié)構(gòu)形態(tài)及組成。圖3是采用V-G染色法觀察到的大菱鲆各部位橫切面組織形態(tài)圖，其中呈塊狀排布的為肌纖維所組成的肌纖維束（鏡下呈黃色），包裹肌纖維束的是由膠原纖維組成的肌束膜（圖C箭頭所指，鏡下呈紅色）。新鮮肌肉中肌纖維含量較高，膠原纖維含量較少［23］，因此肌束膜的染色結(jié)果不鮮明。肌肉組織結(jié)構(gòu)排列整齊，眾多肌纖維排列組成肌束，外面包裹著肌束膜，肌束膜彼此連接緊密。上、下背部，上、下腹部肌肉間差異不明顯。大菱鲆是底棲魚類，平時很少游動，只有在覓食時才會躍起，這可能是造成其背部肉厚且緊實的原因。

結(jié)締組織、肌纖維直徑、密度、面積比例、肌節(jié)長度等都會影響肉的嫩度和硬度［24］。圖3顯示，背部肌肉組織排列緊密，且肉眼所觀察到的肌束面積較大，肌束間空隙較小，背部肌肉剪切力值較大可能是肌纖維較粗所致。腹部肌肉肌纖束間空隙雖然較大，但是其間可能存有未被染色的結(jié)締組織，這可能是腹部硬度較大的另一原因［22］。肌纖維形態(tài)和特征對肌肉品質(zhì)有重要影響，因此，對于大菱鲆肌肉肌纖維的形態(tài)觀察有待進行更加細致的研究。

圖3　大菱鲆各部位組織結(jié)構(gòu)V-G染色圖（20×）Fig.3　Structures of muscles from different parts of turbot by V-G staining method （20×）

2.4大菱鲆背腹部肌肉加工特性

2.4.1升溫曲線

圖4　大菱鲆各部位肌肉升溫曲線Fig.4　Heating curves of muscles from different parts of turbot

圖4是大菱鲆各部位魚塊的升溫曲線。結(jié)果顯示上、下背部，上、下腹部魚塊中心溫度逐漸升高，升溫趨勢一致，2 min前溫度迅速上升，之后緩慢上升，最后穩(wěn)定，平衡時溫度值為（98±0.6）℃。各部位升溫速率以及中心溫度達到穩(wěn)定所需時間不同。上背部中心溫度達到穩(wěn)定所需時間最長，為12 min，而下腹部僅需7 min 45 s。結(jié)合組織學研究結(jié)果，可能是上背部組織肌纖維較粗大、致密，使得溫度傳遞時間延長。

2.4.2失水率和失重率

圖5　大菱鲆不同部位失水率（A）和失重率（B）Fig.5　Rates of water loss （A） and weight loss （B） of muscles from different parts of turbot

由圖5A可知，隨著蒸制時間延長，魚塊中心溫度升高，背、腹部失水率先增加后趨于平穩(wěn)，兩個部位肌肉持水力下降，水分含量減少，且腹部水分流失程度高于背部。該結(jié)果說明背部肌肉持水性較好，這可能與背部肌肉的肌原纖維蛋白結(jié)構(gòu)以及結(jié)締組織中膠原蛋白的含量有關(guān)［25］。水分的流失由表及里，加熱初期，魚塊表面水分蒸發(fā)，失水率迅速增加，隨著熱量向內(nèi)傳遞，肌纖維及其間隙中的游離水和結(jié)合水通過肌束間的通道向外流出［26］，腹部肌肉肌束間隙較大，加熱后肌肉組織結(jié)構(gòu)劣化、蛋白質(zhì)疏水性增強［27］等變化都可能造成肌肉中物質(zhì)的流失。在蒸制后期，8～10 min，兩部位的水分流失相對較少，水分流失已達最大。

由圖5B可知，蒸制使兩個部位失重率增加，背部與腹部肌肉失重率變化趨勢相一致，腹部失重率略高于背部。肉在加熱過程中，高溫易造成蛋白質(zhì)變性，疏水基團暴露，使得蛋白質(zhì)疏水作用增強［27］，在肌纖維和膠原纖維不同程度的收縮和拉伸作用下，肌肉中的水分、變性的蛋白質(zhì)和脂肪就會不斷從擴大的肌束間隙中流出［28］。

在加熱過程中，肉類質(zhì)量的減少是最明顯的變化，損失的物質(zhì)包括水分、可溶性氮化合物以及脂肪，其中，水分是主要流失物質(zhì)。對比圖5中失水率和失重率的變化，可以看出，失重率明顯高于失水率，證實了加熱過程中肉品質(zhì)量的減少并不僅僅是水分的流失，還包括其他營養(yǎng)成分［12］。

2.4.3剪切力

圖6　大菱鲆不同部位剪切力Fig.6　Shear force of muscl es from different parts of turbot

由圖6可知，隨著蒸制時間延長，魚肉剪切力先下降后穩(wěn)定，背部和腹部變化趨于一致。新鮮肌肉和蒸制2 min的背部肌肉剪切力要大于腹部，而之后2 個部位剪切力差異不顯著。蒸制4 min后肌肉剪切力達到最低值，此時魚肉嫩度達到最大。有研究認為，由于肌原纖維蛋白以及膠原蛋白的變性，肉品剪切力在加熱過程中在50～80 ℃呈現(xiàn)上升趨勢，80～100 ℃趨于平穩(wěn)，進一步加熱之后開始下降［29］。蒸制2 min時，大菱鲆魚塊中心溫度約為85.7 ℃，推測2 min前剪切力可能存在短暫的上升之后 迅速下降。剪切力值下降可能是由于結(jié)締組織中膠原蛋白的變性和流失。Kong Fanbin等［30］在研究鮭魚在加熱過程中的嫩度變化時發(fā)現(xiàn)，當鮭魚肌肉結(jié)締組織中的膠原蛋白有85%以上溶解時，剪切力達到最低。

3　結(jié) 論

大菱鲆背腹部位肌肉在部分基本組成和質(zhì)構(gòu)特性指標上存在差異。上背部水分含量最高，組織結(jié)構(gòu)緊密，剪切力高于其他部位。下腹部水分含量最低，蛋白質(zhì)含量最高，硬度高于其他部位。大菱鲆背部與腹部肌肉的熱加工特性存在差異。腹部肌肉肌束間隙較大，失水率和失重率高于背部。在產(chǎn)品開發(fā)中，應(yīng)根據(jù)不同部位特性，設(shè)定不同工藝條件，以保證產(chǎn)品優(yōu)良的外觀、口感以及營養(yǎng)。

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Chemical Composition， Texture and Processing Characteristics of Dorsal and Abdominal Muscles of Turbot （Scophthalmus maximus）

WANG Yao， FU Xinxin， PAN Jinfeng， WU Qiong， CHENG Shasha， SHAO Shushuang， DONG Xiuping*
（National Engineering Research Center of Seafood， School of Food Science and Technology，Dalian Polytechnic University， Dalian116034， China）

In this study the dorsal and abdominal muscles of turbot were divided into upper and lower portions to explore differences in physicochemical properties， texture， histological characteristics and processing properties. The results showed that the contents of moisture and crude protein were significantly different in four fish muscles with moisture content being higher in upper back muscle and lower in lower abdominal muscle， and crude protein being higher in lower abdominal muscle than three other muscles （P ＜ 0.05）. There was no significant difference in fat and ash contents among various muscles （parts）. The shear force of upper back muscle was the highest while lower abdominal muscle had the highest hardness. Chewiness and hardness were positively correlated with each other. The Van Gieson （V-G） staining results showed there was no difference in structure between upper and lower back muscle， and between upper and lower abdominal muscle. Back muscle was much tighter than abdominal muscle and the former exhibited smaller gap between muscle fibers. There were some differences in heating rate and the time that elapses until the internal temperature reaches a stable value. As the steaming time was extended， weight loss and water loss increased and both indices of abdominal muscle were higher than those of back muscle. The shear force of both back and abdominal muscles dropped at first and then remained stable with no difference observed between them （P ＞ 0.05）. This study can provide theoretical support for quality control of turbot muscle products and better utilization of turbot muscle resource.

nutritional component； light microscope； texture profile analysis （TPA）； shear force； water loss

TS254

A

1002-6630（2015）23-0064-06

10.7506/spkx1002-6630-201523013

2015-02-09

“十二五”國家科技支撐計劃項目（2014BAD04B09）

王垚（1989—），女，碩士研究生，研究方向為水產(chǎn)食品加工及貯藏工程。E-mail：348155186@qq.com

董秀萍（1977—），女，副教授，博士，研究方向為水產(chǎn)品加工與品質(zhì)控制。E-mail：dxiuping@163.com