唐勁松， 陳玉勇， 董志儉， 張璟晶， 李冠華， 孫 艷

（江蘇農牧科技職業(yè)學院，江蘇 泰州225300）

草魚魚丸是一種常見淡水魚加工制品[1]，它口感細嫩，味道鮮美，并兼具草魚的營養(yǎng)保健功能，頗受市場青睞。 因為草魚易于養(yǎng)殖，生長迅速，產量龐大，是一種低值魚類，但其加工成魚丸后可以使產品價值成倍增加，所以近年來草魚魚丸或魚糜制品產量逐年增加。 但是市場上的草魚魚丸相比于畜肉糜制品貢丸等產品，凝膠性能偏弱，抗凍能力差，經凍結再解凍后，質地就會松散。 因此，提高草魚魚丸抗凍能力具有很高的應用價值[2-4]。 乳化劑是食品多相體系常用的兩親分子，能降低不同相間的界面張力，使互不相溶的成分發(fā)生乳化，并保持穩(wěn)定[5-6]。 針對草魚魚丸或魚糜中蛋白質、脂肪、水分質量分數(shù)均很高的特性，加入乳化劑能促進不同成分的均勻混合，有效保持蛋白質和水分，改善其凝膠性能，并提高其抵抗凍結破壞的能力[7]。 作者將蔗糖脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、單硬脂酸甘油酯、山梨醇酐單硬脂酸酯、山梨糖醇、酪蛋白酸鈉6 種食品工業(yè)常用乳化劑添加入草魚魚丸中，通過產品理化、質構、感官評價等方面的比較，篩選抗凍保護作用最佳的乳化劑。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

草魚：市售，體長80 cm 左右；山梨糖醇、酪蛋白酸鈉、蔗糖脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、單硬脂酸甘油酯、山梨醇酐單硬脂酸酯：均購自江蘇新星食品添加劑有限公司；氫氧化鈉、氫氧化鉀、酒石酸鉀鈉、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鈉、硫酸銅、茚三酮、四氯化碳等試劑：均為分析純，購自國藥集團化學試劑有限公司；DL-酪氨酸（C9H11NO3）：政翔醫(yī)用科技實業(yè)服務部化學試劑研究所產品。

1.2 實驗儀器

斬拌機：CM-14， 西班牙MAINCA 公司； 水浴鍋：SSW-420-2S，上海博迅；粉碎機：SG280F，上海賽康電器有限公司；電子天平：AL204，上海精密儀器有限公司；質構儀：TMS-touch，美國食品技術公司 （Food Technology Corporation）； 刺入式溫度計：TM-917HA/智慧型精密溫度計，臺灣路昌電子企業(yè)股份有限公司； 色差儀：DP-400， 柯尼卡美能達（KONICA MINOLTA）公司；冰箱：BCD-182TMPQ，青島海爾；冰柜：BD/BC-108DTH，安徽康佳電器有限公司；鼓風干燥箱：DHG-9101-2S 型，上海三發(fā)科學儀器有限公司； 臺式低速大容量離心機：TD5AWS，，金壇市金南儀器制造有限公司；可見分光光度計：722sp 型，上海棱光技術有限公司；冷凍離心機：Biofuge Primo R 型，賽默飛世爾科技（Thermo Fisher Scientific）有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 魚丸加工工藝流程原料魚→宰殺→去鱗和內臟→清洗→取肉→漂洗→瀝干→絞肉、精濾→擂潰→成型→凝膠化→加熱→冷卻包裝。

1.3.2 魚丸基礎配方魚肉1 000 g、 白砂糖10 g、食鹽25 g、蛋清75 g、水100 g，料酒、味精、姜汁、蔥汁適量。

1.3.3 不同乳化劑添加質量分數(shù)

1）L 組分別添加酪蛋白酸鈉質量分數(shù)0.20%、0.25%、0.30%、0.35%、4.0%，樣品依次標為L1 至L5。

2）J 組添加聚甘油脂肪酸酯質量分數(shù)分別為0.10%、0.20%、0.30%、0.40%、0.50%，依次記為J1 至J5。

3）D 組添加單硬脂酸甘油酯質量分數(shù)分別為0.10%、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%， 依次標為D1至D5。

4）Z 組添加蔗糖脂肪酸酯質量分數(shù)分別為0.40%、0.50%、0.60%、0.70%、0.80%，依次記為Z1 至Z5。

5）S 組添加山梨糖醇質量分數(shù)分別為0.10%、0.20%、0.30%、0.40%、0.50%，依次記為S1 至S5。

6）SZ 組添加山梨醇酐單硬脂酸酯質量分數(shù)分別為0.20%、0.25%、0.30%、0.35%、4.0%， 依次記為SZ1 至SZ5。

1.3.4 水分質量分數(shù)的測定采用直接干燥法，參照國家標準方法（GB5009.3—2016），分別于65 ℃和105 ℃干燥至恒質量。

1.3.5 質構指標測定方法將待測魚丸切成1 cm×1 cm×1 cm 的立方體， 采用質構儀配套的P/36R 探頭進行TPA 檢測，每個樣品做5 次平行測試，把所得的結果進行數(shù)據(jù)分析[8]。

數(shù)據(jù)處理：texture exponent32 分析軟件， 分析指標：Hardness （硬度）、Cohesiveness （內 聚性）、Springiness（彈性）、Chewiness（咀嚼性）。

凝膠強度=彈性×硬度[9]。

1.3.6 感官評定方法采用10 分法評定， 由20 人組成評價小組進行感官評定，將外觀（包含色澤）、質地和風味用分值表征，再由得分進一步綜合評定[10]，評分細則見表1。

表1 魚丸感官評定標準[10]Table 1 Fish balls sensory evaluation criteria

1.3.7 色度的測定將魚丸放置12 h 后用色度儀檢測色度，每個樣品平行3 次，最后進行數(shù)據(jù)分析[11]。

分析指標為：

L*—色彩的明暗程度，完全的白色視為100；

a*—紅綠軸色品指數(shù)， 正值越大表明顏色越偏向紅色，相反，負值越大則越偏向綠色；

b*—黃藍軸色品指數(shù)， 正值越大表明顏色越偏向黃色，相反，負值越大表明越偏向藍色；

白度（whiteness）計算公式：

1.3.8 鹽溶蛋白的提取和測定方法提取鹽溶蛋白時，先加入4 倍質量0~4 ℃的蒸餾水，用高速組織搗碎機對魚丸進行勻漿處理 （6 000 r/min，5 min）。 再轉入離心管中離心（3 000 r/min，10 min），去除上清液， 重復一次， 向沉淀中加入0.15 mol/L NaCl 溶液少量，勻漿液在4 ℃靜置20 h 后，紗布初濾，濾液經4 800 r/min 離心30 min 后得到上清液，即為鹽溶蛋白溶液。 取10 mL 鹽溶蛋白溶液消化，待完全消化后，用凱氏定氮儀測定鹽溶蛋白溶液中的蛋白質質量濃度[12]。

1.3.9 氨基酸的測定用茚三酮比色法測定。 先用標準酪氨酸溶液繪制標準曲線，準確吸取200 ug/mL的氨基酸標準溶液0.0、0.6、0.8、1.0、1.2、1.5、2.0 mL，分別置于25 mL 比色管中， 各加水補充至溶劑為4.0 mL， 然后加入茚三酮和磷酸緩沖溶液各1 mL，混合均勻，于水浴上加熱15 min，取出迅速冷至室溫，再搖勻，加水至標線25 mL，搖勻。 靜置15 min后，在570 nm 波長下，以試劑空白為參比液，修正其余各溶液的吸光度A。 以氨基酸的微克數(shù)為橫坐標，吸光度A為縱坐標，繪制標準曲線[13-14]。

再進行樣品的測定，將魚丸研磨冷卻過濾后稀釋10 倍，吸取澄清的樣品溶液1.5 mL，平行實驗三次，按標準曲線制作步驟，在相同條件下測定吸光度A值，用測得的A值在標準曲線上即可查得氨基酸的微克數(shù)。

2 結果與分析

2.1 不同乳化劑對魚丸品質的影響

2.1.1 不同乳化劑對魚丸水分質量分數(shù)的影響魚丸中含有70%~80%左右的水分，105 ℃烘箱測出的水分為可視為總水分質量分數(shù)，65 ℃測定的為自由水質量分數(shù)，差值接近于結合水質量分數(shù)。 對于凍藏魚丸來說， 自由水越少越好， 這樣形成的冰晶越少。 而結合水越多越好，既保持口感，又提高其抗凍性能。 由圖1（a）和圖1（b）可知，添加0.5%蔗糖脂肪酸酯的自由水質量分數(shù)相對較少，而結合水（也就是差值）最高。 所以乳化劑的加入可以提高對魚丸結合水分的質量分數(shù)，其中0.5%蔗糖脂肪酸酯最為突出。

圖1 不同乳化劑對魚丸水分質量分數(shù)的影響Fig. 1 Different emulsifier impacts on fish balls moisture content

2.1.2 不同乳化劑對魚丸質構的影響圖2 列出了各魚丸樣品添加不同質量分數(shù)乳化劑后的質構數(shù)據(jù)， 每個數(shù)據(jù)均是進行三次實驗所得到數(shù)據(jù)的平均值，對其進行比較并分析乳化劑的作用。

圖2 不同乳化劑對魚丸彈性、硬度和凝膠強度的影響Fig. 2 Effects of different emulisfiers on the elasticyty，hardness and gel strength of fish balls

從圖2（c）可以看出，L 組（酪蛋白酸鈉組）樣品的凝膠強度數(shù)值最低，彈性和硬度值也是最低。而D組（單硬脂酸甘油酯組）大幅提高了彈性和凝膠強度，J 組（聚甘油脂肪酸組）樣品的測定數(shù)值和Z 組（蔗糖脂肪酸酯組）數(shù)值相似，SZ 組（山梨醇酯酸甘油酯組）整體提高了彈性和硬度。相比而言J 組和Z組比較好。 魚糜在加鹽攪拌后形成了球狀體，球體之間是空氣和水膜，受熱后損失塌陷，影響凝膠強度形成，而乳化劑具有固定凝膠強度的作用。 實驗表明，乳化劑能夠顯著影響魚丸的凝膠強度。

2.1.3 不同乳化劑對魚丸色度的影響由圖3 可以看出D 組（單硬脂酸甘油酯組）和Z 組（蔗糖脂肪酸酯組）的白度值和空白樣品的更為接近。 實驗發(fā)現(xiàn)，色澤略顯亮黃的魚丸白度值偏大；色澤偏暗呈現(xiàn)灰白色的魚丸白度值偏小。所以綜合白度值，D 組和Z 組的色度好。

圖3 不同乳化劑對魚丸色度的影響Fig. 3 Effects of different emulsifiers on the color of fish balls

2.1.4 不同乳化劑對魚丸感官的影響本次實驗由感官評定小組來對魚丸樣品的主要口感指標包括色澤外觀、質地、風味這三個方面進行打分。 打分標準根據(jù)表1 打分，結果見表2。

根據(jù)感官評分表得出的結果是：Z 組（蔗糖脂肪酸酯組）的魚丸感官評分是最高的，都在8～9 分左右，而SZ 組（山梨醇酐單硬脂酸酯組）魚丸的感官評分是最低的，在5～7 分左右。 蔗糖脂肪酸酯可以使魚丸產生網狀的結構，能增強產品彈性，提高粘度，使口感爽滑。

表2 魚丸的感官評分結果Table 2 Sensory evaluation results of fish balls

2.2 不同乳化劑對魚丸抗凍性能的影響

2.2.1 不同乳化劑對魚丸冰點的影響在最大冰晶生成階段，隨著魚丸的凍結，大部分的可凍結水都會參與到冰晶的生成中。 盡快通過最大冰晶生成區(qū)是提高速凍產品品質的重要手段。 從圖4 可以看出， 蔗糖脂肪酸酯組的冰溫曲線最接近空白組樣品，其次是單硬脂酸甘油酯，在-5 ℃附近，其余三組的凍結點較低，-10 ℃附近，耗時比較長。 蔗糖脂肪酸酯和單硬脂酸甘油酯都在40 min 左右快速從-10 ℃下降，0 ℃降至-10 ℃用時也相對短。

圖4 冰溫曲線Fig. 4 Ice temperature curve

2.2.2 不同乳化劑對凍融前后魚丸水分質量分數(shù)的影響由圖5 可知，L 組（酪蛋白酸鈉組）和D 組（單硬脂酸甘油酯組）對水的束縛能力最低，冷凍過程中逸出水分最多，因此經過凍融之后，水分質量分數(shù)最低；而Z 組（蔗糖脂肪酸酯組）和SZ 組（山梨醇酯酸甘油酯組）中乳化劑的加入對水有一定束縛力，逸出水分相對較低；J 組（聚甘油脂肪酸酯組）中水分由于蛋白質與聚甘油脂肪酸酯共同作用， 對其施加強束縛力，因此逸出較少，總水分質量分數(shù)也最高。

2.2.3 不同乳化劑對凍融前后魚丸凝膠強度的影響由圖6 可以看出，隨著各種乳化劑的添加量不同，各樣品的彈性、硬度、凝膠強度數(shù)值均有不同程度變化，但是L 組（酪蛋白酸鈉組）的凝膠強度數(shù)值最低，彈性和硬度值也是最低。 而J 組（聚甘油脂肪酸酯組）跟D 組（單硬脂酸甘油酯組）數(shù)值相似，SZ組（山梨醇酯酸甘油酯組）的數(shù)值相對最大。 Z 組適中，這反應了Z 組樣品的凍融穩(wěn)定性較好，直接證明蔗糖脂肪酸酯能夠改善魚丸的凍融穩(wěn)定性。 蔗糖脂肪酸酯與蛋白質變性的溫度幾乎同時發(fā)生，蛋白質失水的同時吸收這部分水分加固了蛋白質網狀結構。 因此經過凍融周期后，樣品L、J、D 和SZ 組的凝膠強度降低，但Z 組樣品的口感仍然深受喜歡。

圖5 不同乳化劑對凍融前后魚丸水分質量分數(shù)的影響Fig. 5 Effects of different emulsifiers on the water content of fish balls before and after freeze-thaw

圖6 不同乳化劑對凍融前后魚丸凝膠強度的影響Fig. 6 Effects of different emulsifiers on the gel strength of fish balls before and after freeze-thaw

2.2.4 不同乳化劑對凍融前后魚丸鹽溶蛋白質質量濃度的影響鹽溶蛋白質質量濃度越低，抗凍性能越好。 由圖7 可以看出，山梨糖醇的最佳添加量是0.20%， 蔗糖脂肪酸酯的最佳添加量是0.8%，單硬脂酸甘油酯的最佳添加量是0.20%。 而且添加0.8%蔗糖脂肪酸酯時，鹽溶蛋白質質量濃度達最低值16.31 mg/mL，其抗凍效果最佳。

2.2.5 不同乳化劑對凍融前后魚丸酪氨酸質量濃度的影響酪氨酸質量濃度越低，說明抗凍性能越好。 由圖8 可以看出， 山梨糖醇的最佳添加量是0.20%，蔗糖脂肪酸酯的最佳添加量是0.8%，單硬脂酸甘油酯的最佳添加量是0.25%。 而且添加0.8%蔗糖脂肪酸酯時，酪氨酸質量濃度達最低值6.4 ug/mL，其抗凍效果最佳。

圖7 山梨糖醇、蔗糖脂肪酸酯、單硬脂酸甘油酯對凍融前后魚丸鹽溶蛋白質質量濃度的影響Fig. 7 Effects of sorbitol，sucrose ester and glyceryl ester on salt soluble protein content before and after freeze-thaw

3 結 語

研究了不同乳化劑對草魚魚丸品質的影響，根據(jù)質構指標、白度、水分質量分數(shù)及感官評價等變化，得出以下主要結論：

1） 添加乳化劑可以使魚丸的自由水質量分數(shù)減少，而結合水增加，有效增強魚丸的抗凍性能，蔗糖脂肪酸酯最為顯著。 酪蛋白酸鈉的凝膠強度數(shù)值最低，彈性和硬度值也最低。 添加蔗糖脂肪酸酯的魚丸的感官評分最高。 單硬脂酸甘油酯和蔗糖脂肪酸酯的色度較好。

圖8 山梨糖醇、蔗糖脂肪酸酯、單硬脂酸甘油酯對凍融前后魚丸酪氨酸質量濃度的影響Fig. 8 Effects of sorbitol，sucrose ester and glyceryl monostearate on tyrosine content before and after freeze-thaw

2）蔗糖脂肪酸酯能夠改善魚丸的凍融穩(wěn)定性。因此經過凍融周期后，蔗糖脂肪酸酯組樣品的口感仍佳。添加質量分數(shù)為0.8%蔗糖脂肪酸酯的草魚魚丸的鹽溶蛋白及酪氨酸質量濃度凍前凍后均最低。表明經過蔗糖脂肪酸酯乳化作用后，很好地保護了蛋白質，減緩其劣變。