低鈉鹽白鰱魚糜制品的制備及其凝膠特性的研究：
低鈉鹽白鰱魚糜制品的制備及其凝膠特性的研究，白鰱(丑辦認(rèn)a/w/c如wo/々r/x)屬于我國“四大家魚”，是淡水魚種中產(chǎn)
量最大和潛在附加值較高的魚種之一。白鰱肌肉顏色潔白，且營養(yǎng)價值很高， 但由于其具有土霉味及較多的肌間刺，一直不為廣大消費(fèi)者接受。而且斬拌中 添加的2-3%食鹽也會升高的人體對食鹽的攝入量。本文主要研究了外源添加劑 對低鈉鹽魚糜凝膠性質(zhì)的影響，并開發(fā)出兩種白鰱魚糜的改良凝膠。
研究結(jié)論分為五個部分，內(nèi)容如下：
(1)生鮮魚糜水分含量80.26%，粗蛋白含量16.89%，脂肪含量0.52%， 灰分含量0.31%。三次實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)鰱魚平均魚片得率為55.08%，采肉率為32.03%， 魚糜得率20.37%;
(2)選取氯化鈣和乳酸鈣兩種鈣鹽(在魚糜斬拌過程中加入)，比較魚糜凝 膠強(qiáng)度、TPA參數(shù)、保水性、色澤和水分活度等指標(biāo)，選取較好的一種鈣鹽。 對比實(shí)驗(yàn)表明，作為有機(jī)鈣鹽，乳酸鈣更適合魚糜凝膠各性質(zhì)的提高；
(3)選取氯化鈉、氯化鉀和乳酸鈣(在魚糜斬拌過程中加入)，比較魚糜凝 膠強(qiáng)度、TPA參數(shù)、保水性、色澤和水分活度等指標(biāo)，通過正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化 出最佳添加方案為：氯化鈉1%，氯化鉀1%，乳酸鈣1.5%，此方案可使鈉鹽含 量降低至1%;
(4)選取氯化鈉、瓜爾豆膠和刺槐豆膠(在魚糜斬拌過程中加入)，比較魚 糜凝膠強(qiáng)度、TPA參數(shù)、保水性和色澤等指標(biāo)，通過正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化出最佳 添加方案為：氯化鈉1%，瓜爾豆膠0.4%，刺槐豆膠1%，此方案可使鈉鹽含量 降低至1%;
(5)采用掃描電鏡(SEM)技術(shù)，觀察了混合鹽組、食品膠組與對照組(添加 2.5%氯化鈉)的魚糜凝膠結(jié)構(gòu)，并比較了三組魚糜在微觀結(jié)構(gòu)上的變化。
隨著全球人口的日益增長，世界各國正想方設(shè)法去尋找可持續(xù)發(fā)展的新興 道路。中國以占世界7%的農(nóng)業(yè)耕地養(yǎng)活了世界22%的人口 [1]，這同時也反映了 我國耕地長期以來的過重負(fù)擔(dān)，試問這樣的局面還能夠支撐多久？中國著名經(jīng) 濟(jì)學(xué)家于光遠(yuǎn)先生曾經(jīng)提出“加強(qiáng)海洋意識，向海洋索取更多的食物”的觀點(diǎn)， 其中就強(qiáng)調(diào)對水產(chǎn)資源的開發(fā)和利用的重要性，并對海洋生物的捕撈業(yè)和養(yǎng)殖 業(yè)的發(fā)展做出了重要的預(yù)期[2]。表1-1為80年代中期我國年產(chǎn)量達(dá)到100萬t 以上的魚種及產(chǎn)值變化。由表可知，在當(dāng)時產(chǎn)量較多的魚種中，現(xiàn)今依然能保 持較高產(chǎn)量的魚種并不多，而淡水魚的產(chǎn)量在當(dāng)時已經(jīng)是最主要捕撈魚種。在 五年期間的絕對產(chǎn)量增幅中，鰱魚、鯉魚等作為主要淡水魚種以較高的增幅排 在首位，其中鰱魚也是養(yǎng)殖生產(chǎn)中廣泛使用的原料魚種(表1-2)。其次產(chǎn)量較高 的是智利鰺魚、歐洲沙丁魚和黃海鯡魚。雖然黃海鯡魚在我國黃海流域產(chǎn)量較 多，易于捕撈。但因?yàn)榧竟?jié)變化和海洋運(yùn)動，捕撈量起伏波動較大，不能成為 長期的捕撈目標(biāo)[3]。
表1-11984-1988年間產(chǎn)量在100萬t以上的魚種產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)[4](單位:萬t)
Table1-1 Annual fish production statistics of more than one million tons from 1984 to 1988
捕撈對象19841985198619871988五年產(chǎn)
量變化五年相
對增幅
狹鱈598.63613.23675.89672.39665.7767.1411.22%
南美沙丁魚536.13581.44433.33468.64499.81-36.32-6.8%
遠(yuǎn)東擬沙丁魚515.61472.29579.10532.11542.8927.285.3%
毛鱗魚259.51221.64140.77110.67114.36-145.15-55.93%
智利鰺魚232.40214.88196.10268.18324.5792.1739.66%
鮐魚221.77173.99200.76156.51179.77-42-18.94%
大西洋鱈魚201.31195.27202.75207.86197.07-4.24-2.1%
黃海鯡魚120.37152.42154.14159.19167.8247.4539.42%
鰹鮪魚類106.8790.78106.73101.70124.2517.3816,26%
歐洲沙丁魚91.3692.6193.77112.47126.3434.9838,29%
鰱魚76.68101.45119.66134.35150.8574.1796.73%
鯉魚64.7373.4290.30111.65119.4654.7384.55%
表1-290年代我國主要原料魚種[5]
Table1-2 The major raw material species in 1990’s of China
廣泛使用的魚種狹鱈、白姑魚、小黃魚、蛇緇、白鰱
使用比較廣泛的魚種羅非魚、海鰻、蛹魚、帶魚、長背魚、青魚、草魚、馬面飩
使用較少的魚種 飛魚、鰈魚、牙鲆、鮐魚、沙丁魚、秋刀魚、鯊魚、遠(yuǎn)東多線魚
除白鰱外，其它魚種也有開發(fā)潛力。2006年，鰻魚和羅非魚出口就分別創(chuàng) 匯7.3億美元和3.7億美元。由于原料來源及海洋水系的環(huán)境污染等問題，國 外鱈魚產(chǎn)量大幅減少，羅非魚日漸成為歐洲和日韓鱈魚片市場的替代品，目前 全世界對羅非魚消費(fèi)需求的數(shù)量和質(zhì)量逐年上升。鰱魚、鳙魚、羅非魚、鰻魚 等是我國的大宗養(yǎng)殖淡水產(chǎn)品，這幾種淡水魚養(yǎng)殖成本低、價格低、產(chǎn)量相對 較高、面向水產(chǎn)品深加工的產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)型可行性高，效益預(yù)期較好，同時風(fēng)險較 海水魚小，具有很大的加工產(chǎn)業(yè)化潛力。近年來，大宗養(yǎng)殖淡水產(chǎn)品已被作為 優(yōu)先重點(diǎn)加工開發(fā)的對象[6]。
表1-31978-2010年期間我國水產(chǎn)產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)(單位:萬t)
Table1-3 Aquaculture production statistics from 1978 to 2010 in China
年度總產(chǎn)量海洋捕撈海洋養(yǎng)殖內(nèi)陸捕撈內(nèi)陸?zhàn)B殖總捕撈量總養(yǎng)殖量
1978536.61349.1278.6632.676.23381.72154.89
19881 225.32514.3249.2971.98389.75586.28639.04
19891332.58559.04275.7380.78417.03639.82692.76
19901427.26611.49284.2285.64445.91697.13730.13
19983906.651496.68860.04228.021321.911724.72181.95
20055101.671453.31384.8255.12008.471708.43393.27
20084895.61149.631340.32224.822072.51374.453412.82
20095116.41178.611405.22218.392216.461494.723621.68
20105373.011203.591482.3228.942346.531544.173828.84
表1-3是1978-2010年期間我國水產(chǎn)產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)[7]。由表可知，自1978年開 始，水產(chǎn)品產(chǎn)量在捕撈和養(yǎng)殖兩方面齊頭并進(jìn)，到1988年我國水產(chǎn)品產(chǎn)量突破 千萬噸，此時我國的總養(yǎng)殖量也首次超過總捕撈量，到2008年總養(yǎng)殖量已經(jīng)是 總捕撈量的兩倍多，可見隨著捕撈資源的日趨減少，自主養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的發(fā)展日趨 壯大。海洋方面，我國沿海水產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的一直是各沿海省市的主要經(jīng)濟(jì)支柱；內(nèi) 陸方面，自1978年開始，養(yǎng)殖量一直高于捕撈量，至2008年內(nèi)陸?zhàn)B殖量已經(jīng) 近十倍于內(nèi)率捕撈量，主要由于內(nèi)陸淡水漁業(yè)資源較海洋相對匱乏，但內(nèi)陸?zhàn)B 殖環(huán)境較好，利于養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的長期發(fā)展。
相比較而言，發(fā)達(dá)國家的漁業(yè)資源較為匱乏，但依靠先進(jìn)產(chǎn)業(yè)技術(shù)，水產(chǎn) 品加工率已達(dá)到80°%。而我國由于加工技術(shù)落后，目前水產(chǎn)品加工率僅30°%左 右。其中淡水魚的加工率不到10°%[8]。我國水產(chǎn)品發(fā)展方向主要有三個方面[9]:
合成類水產(chǎn)品。主要是以魚漿和海藻等大宗水產(chǎn)品為原料加工而成的， 如人造魚翅、蟹肉和貝肉等仿生食品，具有價格便宜且食用方便等特點(diǎn)；
水產(chǎn)保健食品。該類產(chǎn)品是水產(chǎn)業(yè)急需重點(diǎn)開發(fā)的一個方向。主要利 用先進(jìn)食品加工技術(shù)和生物提取技術(shù)，開發(fā)出低鹽低脂、高蛋白和高脂肪酸的 新型產(chǎn)品，使產(chǎn)品具備廣泛的營養(yǎng)和保健功效；
新型水產(chǎn)飲料食品和調(diào)味品。利用海藻加工海藻品和海帶品等飲料， 提取能夠提高食欲的綠藻醬以及具有補(bǔ)鈣和抗衰老作用的珍珠保健品飲料。
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1.2白鰱魚及其魚糜的凝膠性
實(shí)驗(yàn)原料——白鰱
鰱魚又名白鰱(silver carp，丑辦認(rèn)a/w/c如^yswo/々r/x)，屬硬骨魚綱，鯉形 目，鯉科，鰱屬[10]。體形側(cè)扁，腹部狹窄隆起似刀刃，因腹部體色為銀白色故 而得名。分布于我國東北部、中部、東南、南部江河中。鰱魚抗病性較好，且 生長快，成本低[11]，捕獲量大，迄今年均500萬噸的產(chǎn)量，與世界第一大冷凍 魚糜原料一阿拉斯加狹鱈相當(dāng)[12]。鰱魚的高產(chǎn)量也使得它的應(yīng)用相當(dāng)廣泛。白 鰱可加工成罐頭、熏制品或咸干品，也可加工成冷凍魚糜，成為生產(chǎn)各種魚糜 制品的中間原料[13]。白鰱在食品加工學(xué)方面研究較多的國家有中國、日本、印 度、西班牙和墨西哥等國，因所靠海域不同，其產(chǎn)量也不盡相同。在國內(nèi)，鰱 魚一般是養(yǎng)殖后鮮銷，極少部分用作魚肉和魚副產(chǎn)品的深加工。因加工技術(shù)薄 弱等原因，其原料獲取率和深加工產(chǎn)品產(chǎn)量相對較低。
圖1-12001-2010年我國魚糜制品產(chǎn)量變化趨勢
Fig1-1 The yield trends of China surimi products between 2000 and 2008 淡水魚肉本身具有肉質(zhì)白嫩、含脂少、易于消化等特點(diǎn)[14]，加工得到的魚 糜制品具有高蛋白、低膽固醇、低熱、低鹽、低脂等特點(diǎn)，頗受廣大消費(fèi)者的 歡迎。魚糜也是水產(chǎn)加工程度較高的終端產(chǎn)品之一[15]。自2001年以來，我國 魚糜制品的年產(chǎn)量呈穩(wěn)步上升狀態(tài)（圖1-1)。盡管如此，由于加工產(chǎn)業(yè)不發(fā)達(dá)， 魚糜制品產(chǎn)量反而比國外要低。2004年，我國各類魚糜制品產(chǎn)量為僅為約33 萬t (水產(chǎn)品總產(chǎn)量約為4901.8萬t)。而日本盡管自然條件較差，魚類捕撈條 件和養(yǎng)殖量不及我國，然而依靠先進(jìn)的加工技術(shù)，魚糜及其衍生產(chǎn)品每年的產(chǎn) 量都在200萬噸以上。目前，我國的魚糜加工體系主要是參考日本狹鱈的加工 工業(yè)而來，存在得率低、成本高和產(chǎn)品品質(zhì)不穩(wěn)定等弊端。日本作為水產(chǎn)大國 魚糜加工技術(shù)處于世界領(lǐng)先地位，但隨著本土水產(chǎn)原料供應(yīng)緊缺和需求量加大， 眾多的日本水產(chǎn)經(jīng)營企業(yè)不再完全靠捕撈季節(jié)實(shí)行鮮銷，而是集中在捕獲期，
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趁原料處于新鮮狀態(tài)下大量加工生產(chǎn)冷凍魚糜，常年穩(wěn)定對市場投放[16]。
近年來，隨著人民生活水平的不斷提高，對魚糜品質(zhì)的要求也越來越高。 衡量魚糜制品的品質(zhì)的主要指標(biāo)有凝膠強(qiáng)度、口味、質(zhì)地和形態(tài)等。魚肉中蛋 白質(zhì)的凝膠性能決定了魚糜制品的質(zhì)量好壞[17]。白鰱魚資源豐富，易于捕撈和 養(yǎng)殖，但由于肌間刺較多[18]，且具有天生的土霉味[19]，新鮮白鰱放置一段時間 后，土腥味會不斷加重[20-21]。研究表明，白鰱魚肉蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)性質(zhì)等與其它 魚種不同，白鰱屬于魚肉膠凝能力較差的魚種[22]?；谝陨蠋c(diǎn)原因，白鰱及 其衍生產(chǎn)品一直不能為廣大消費(fèi)者所接受。
1.2.2白鰱魚糜的凝膠化作用
魚糜的凝膠化主要分三個步驟：凝膠化、凝膠劣化和魚糕化。凝膠化通常 指在40°C以前，魚糜低溫加熱，魚肉內(nèi)的肌球和肌動蛋白分子在簡單的共價作 用下，形成一個較松散的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，由溶膠狀態(tài)，形成具有較高彈性的凝膠， 這種方法一度被用作低溫獲取凝膠的常用方法[23]。在此條件下形成凝膠化的原 因可能是，魚肉中所含谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶催化其中的蛋白交聯(lián)形成共價鍵，交聯(lián) 導(dǎo)致肌球蛋白由二聚體到多聚體的反應(yīng)幾率和速率增加，多聚體含量增加和肌 球蛋白重鏈的相對減少造成。Chan的研究表明[24]，這種交聯(lián)是始于肌球蛋白 的輕鏈部分(light meromyosin, LMM)，是由LMM部分多肽鏈解離，在30-40C 時，不同肌球蛋白重鏈部分(heavy meromyosin, HMM)的S-2區(qū)發(fā)生鏈接形成中 間體MMM (Mediate Myosin Molecule)，而后在40-50C時，再由不同肌球蛋白 的LMM與MMM結(jié)合形成大顆粒蛋白分子。
凝膠劣化(modori)現(xiàn)象出現(xiàn)溫度為50-70C之間，此時凝膠形成斷裂的網(wǎng)狀 結(jié)構(gòu)，而且魚的種類對凝膠劣化有很大影響。實(shí)驗(yàn)采用的白鰱魚屬于凝膠質(zhì)量 較差的魚種，特別是在50-65C之間凝膠難以形成高強(qiáng)度，導(dǎo)致劣化。魚蛋白 質(zhì)內(nèi)存在對溫度特別敏感的堿性蛋白酶，在60C時活性最強(qiáng)[25]。它在達(dá)到最適 溫度范圍時會作用于肌動球蛋白，使其分子表面的親水基團(tuán)減少，分子鍵的形 成能力降低，進(jìn)而破壞凝膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的形成，導(dǎo)致強(qiáng)度下降。陳艷認(rèn)為[26]，魚 肉蛋白中以絲氨酸蛋白酶為主體的堿性蛋白酶使紅色質(zhì)中的肌原纖維發(fā)生熱解 凝反應(yīng)，而50-70C是其產(chǎn)生最大酶活的溫度范圍，所以蛋白內(nèi)部含有的大量 膠凝物質(zhì)喪失，這加重了凝膠劣化現(xiàn)象。魚糜凝膠魚糕化(Kamaboko)是在魚糜 溫度升至65-70C，凝膠變成有序和非透明的，其凝膠強(qiáng)度明顯加大，彈性變 強(qiáng)。由以上分析可知，控制好凝膠劣化發(fā)生條件，避免它的發(fā)生，就能很好控 制鰱魚的凝膠性能。
白鰱魚糜內(nèi)部自身具有促進(jìn)鹽溶蛋白酶解的特定蛋白酶，也有類似能導(dǎo)致 凝膠劣化的內(nèi)源性熱穩(wěn)定性蛋白酶[27]，加熱不僅不能夠?qū)⑵浞纸?，反而能激?它的活性使其產(chǎn)生作用。而食鹽能夠促進(jìn)鹽溶性蛋白的溶出，使蛋白間酶解交 聯(lián)更易。蛋白酶解主要依靠魚糜自身含有的內(nèi)源性鈣激活酶，即Ca-ATPase來
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催化進(jìn)行。因而，Ca2+在魚糜中的含量也會影響到魚糜凝膠膠凝的效果。
張松等[28]的研究表明，利用堿液(CaCl2)漂洗魚糜會使魚糜變性程度降低， 起到提高凝膠強(qiáng)度作用。表1-4為漂洗過程中魚肉內(nèi)所含金屬元素含量變化[29]。 由表可以看出，除去Ca2+之外，其它的金屬元素含量都有所降低。其原因可能 是魚糜中多數(shù)離子型無機(jī)鹽類隨著三次漂洗被除去所致。而有關(guān)Ca含量升高 的原因，推測可能與魚糜漂洗用的自來水中所含次氯酸鈣等漂白物質(zhì)有關(guān)[30]。
表1-4白鰱魚糜漂洗前后魚糜中含金屬元素的含量變化
Table1-4 Changes in metallic element of silver carp surimi before and after washing
金屬元素未漂洗漂洗下降率(°%)
Na(g/kg)4.33.030.2
K(g/kg)9.33.364.5
Ca(mg/kg)740.01788.0-141.6
Fe(mg/kg)397.6342.913.8
Zn(mg/kg)113.060.146.9
Pb(mg/kg)0.60.345.6
1.3鹽的作用及其應(yīng)用
1.3.1鈉鹽在人體內(nèi)作用及高鈉飲食危害
食鹽在我國歷史悠久，早在黃帝時期就被人發(fā)現(xiàn)并食用。在古羅馬，食鹽 被譽(yù)為“有益健康的結(jié)晶體”，人們常將它作為代金券來進(jìn)行商品交換。食鹽也 是世界上唯一一類受國家機(jī)構(gòu)管制買賣的日常食品添加劑類貿(mào)易品。對于人體 來說，食鹽也是一個重要的功能性物質(zhì)，在人體內(nèi)起到重要的作用[31]。
傳統(tǒng)食鹽的成分主要是氯化鈉，其中含39°%鈉和61°%氯化物。鈉離子是人 體細(xì)胞外液中的主要陽離子，與鉀離子和氯離子共同維持肌肉和神經(jīng)細(xì)胞外液 的含量，影響血壓和神經(jīng)肌肉的興奮性。鈉鹽在人體組織中起到參與ATP能量 代謝及維持人體內(nèi)水分平衡和酸堿平衡的作用。
在食品加工業(yè)里，食鹽有著廣闊的應(yīng)用前景。在魚糜加工中，加入鹽分發(fā) 生鹽促溶解，是魚糜形成高質(zhì)量凝膠的前提條件[32]。國外學(xué)者認(rèn)為，在無鹽狀 態(tài)下通過加工白鰱魚糜得到較高質(zhì)量的改良產(chǎn)品是不可能的[33]。但人體攝入過 量的鈉鹽會導(dǎo)致血壓和血糖升高[34]，研究表明，控制日常飲食的鹽攝入量，不 僅可以有效預(yù)防高血壓[35]和血管類疾病[36]的發(fā)生，還能有效控制心腦血管類疾 病[37]的發(fā)病率和死亡率。世界衛(wèi)生組織設(shè)立了在全球范圍內(nèi)降低人類日常飲食 鹽類攝入的目標(biāo)，呼吁世界各國人均的鈉鹽的日攝入量要低于5g[38]。大樣本的 統(tǒng)計(jì)研究顯示，如果鹽分?jǐn)z入量降低3g/天，中風(fēng)的發(fā)病幾率能降低至少13%。 而攝入量降低6g/天中風(fēng)發(fā)病幾率將會降低至原來的兩倍，減少9g/天幾率更會
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降低至原來的三倍，這也就意味著每年全球有近20500人將免于中風(fēng)類的疾病。 另有研究顯示，鹽分在人體內(nèi)的含量與感冒的發(fā)生率有直接關(guān)系[39]。近期，如 何排解高鹽條件下人體腎臟的壓力已成為醫(yī)學(xué)界探討的一個新的熱門話題[40]。
在生活水平的不斷提高的前景下，人們對低鹽食品，尤其是低鈉食品，提 出了更高的要求，因此未來低鈉食品的市場潛力十分巨大。在魚糜加工中，一 般添加2-3%(w/w)的食鹽，使蛋白溶解，通過形成具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的凝膠。低鹽 魚糜的加鹽量大多控制在1%左右或者更低的水平[41]。降低鈉鹽雖然賦予了魚 糜制品以安全性和保健性，但卻暴露低鹽魚糜加工的又一問題：如何維持或進(jìn) 一步提高凝膠性能。低鹽魚糜凝膠的主要缺陷是凝膠強(qiáng)度低、持水性差、質(zhì)構(gòu) 差以及口感粗糙。魚糜蛋白在低鹽條件下溶解性較差是造成低鹽魚糜凝膠質(zhì)量 較差的主要原因[42]。如何在低鹽條件下保持魚糜的風(fēng)味也是亟待解決的問題。 研究表明，堿法漂洗對白鰱魚魚糜進(jìn)行脫腥得到的凝膠，在低鹽濃度下有較好 的溶解性，因此堿法脫腥白鰱魚魚糜有望制成高質(zhì)量的低鹽凝膠[43]。此外，可 以通過添加各種類型的外源物質(zhì)來改善蛋白結(jié)構(gòu)，以提高低鹽魚糜凝膠的質(zhì)構(gòu)。 1.3.2 鹽在肉制品中的應(yīng)用
肉與肉制品作為一種蛋白質(zhì)類食品，以良好的口味和豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，是 世界許多國家的餐飲必需品[44-45]。在低鹽肉制品的研究開發(fā)中，國內(nèi)外一般較 多采用的外源替代物有：
氯化鉀、氯化鈣等氯化物和乳酸鉀、乳酸鈣等其它無機(jī)鹽或有機(jī)鹽分；
由磷酸鉀鹽、磷酸鈣鹽組成的復(fù)合磷酸鹽（偏重增加肉制品保水效果）;
生物類食品膠，如卡拉膠、結(jié)冷膠、瓜爾豆膠、刺槐豆膠等；
非肉蛋白類物質(zhì)，如大豆分離蛋白（SPI)、釀蛋白、豬血蛋白等；
淀粉，如木薯淀粉、小麥淀粉、馬鈴薯淀粉、馬鈴薯變性淀粉等；
生物酶類，如MTGase、脂肪酶、異淀粉酶、纖維素酶等。
1.3.2.1鈉鹽在肉制品中的應(yīng)用
食鹽作為日常使用最廣泛的調(diào)味品，對于餐飲加工中的食材原料有著不可 或缺的重要作用。以氯化鈉為例，就主要具有以下幾個功能：
降低食材的水分活度[46]，防腐保鮮。我國古代就有腌制肉制品等食 品以延長其保質(zhì)期的做法，原理就是加入食鹽（或糖）使食物內(nèi)部水分相對含 量降低，從而達(dá)到微生物難以滋生的條件。這種延長食品貯藏期的方法一直沿 用至今；
改善肉制品的色澤、保水性和黏結(jié)性等物理性質(zhì)，加強(qiáng)肉制品的嫩化 效果，提高了肉制品穩(wěn)定性；
氯離子的添加可以賦予肉制品如咸味的風(fēng)味，改善肉制品口感。鮮肉 制品本身含有脂肪、蛋白質(zhì)等產(chǎn)生鮮味或腥味物質(zhì)，如不加以調(diào)味和烹調(diào)即食 用，會使人產(chǎn)生難以下咽的感覺，減少人的食欲。而加入鈉鹽后可以起到改變
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這種狀況的作用。
鈉鹽的以上用途決定了它在肉制品中長期使用的主導(dǎo)地位。隨著人們對高 鈉飲食危害有了更加清晰的認(rèn)識，其它的外源鈉鹽替代物的應(yīng)用也日趨廣泛。
1.3.2.2鉀鹽在肉制品中的應(yīng)用
一般鉀鹽以氯化鉀和乳酸鉀等鹽類為主，由于氯化鉀在結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上與氯 化鈉及其相似，來源廣泛，常作為氯化鈉的替代物使用。
近年來，乳酸鉀和乳酸鈉等乳酸鹽類物質(zhì)對肉制品的保質(zhì)貯藏方面的應(yīng)用 研究日漸增多[47-49]，但由于其作為弱有機(jī)鹽類自身不穩(wěn)定，以及來源不廣泛而 沒有被人們受到過多的關(guān)注。
楊應(yīng)笑和任發(fā)政[50]在低鹽臘肉的制備中采用氯化鉀部分替代氯化鈉，得出 在臘肉中，鉀鹽四成替代鈉鹽時效果最佳，此時對臘肉理化特性及穩(wěn)定性不明 顯影響；大于六成的替代比例則會導(dǎo)致產(chǎn)品產(chǎn)生金屬味或澀味。
Alino等[51]用氯化鉀、氯化鈣和氯化鎂部分代替經(jīng)傳統(tǒng)工藝加工的火腿中的 氯化鈉。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，食鹽替代物的加入顯著影響宰后腌制過程中的鹽含量及水 分活度。用氯化鉀部分代替氯化鈉，則比用氯化鈉多16天的腌制時間，而三種 鹽分混合的實(shí)驗(yàn)組則比氯化鈉多26天的腌制時間。引起這種現(xiàn)象的原因，推測 可能是氯化鉀推遲了水分活度的降低程度，加入氯化鉀的火腿貯藏不如等量的 氯化鈉組。
Gu虹出&等[52]用氯化鉀與乳酸鉀混合物替代發(fā)酵香腸中一半的氯化鈉。結(jié)果 顯示，隨著乳酸鉀含量增大，產(chǎn)品的pH值、甜味、黏結(jié)性增加，但硬度、酸味、 咸味減弱；而隨著氯化鉀含量的增加，產(chǎn)品的品質(zhì)與加鹽量正常的對照產(chǎn)品品 質(zhì)無顯著差異。
Gou等[53]用氯化鉀、乳酸鉀和氨基乙酸替代發(fā)酵香腸和取自豬腰段的干腌 豬肉腸中的食鹽，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在豬肉腸中用氯化鉀代替氯化鈉對質(zhì)地和色澤沒 有明顯影響，當(dāng)鈉鹽含量的五成和六成被氯化鉀代替時對彈性略有影響，但有 明顯的苦味；鈉鹽含量的兩成用乳酸鉀代替，產(chǎn)品彈性和黏結(jié)性下降，但是通 過感官分析對質(zhì)地沒有本質(zhì)的影響；
Colmenero等[54]在法蘭克香腸中將氯化鉀與轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶TGase結(jié)合使用， 結(jié)果發(fā)現(xiàn)，加入氯化鉀的香腸比起單獨(dú)加入TGase組TPA參數(shù)性質(zhì)有所增強(qiáng)，蒸 煮損失也有所降低。
此外，其他微生物學(xué)者[55-57]的研究結(jié)果顯示，氯化鉀對于沙門氏菌、李斯 特菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌和腸炎弧菌等系列菌體有著與氯化鈉等同的抗菌效果，表 明氯化鉀作為一價鹽，具備氯化鈉等同的生理和生物特性，完全可以作為鉀離 子的替代物運(yùn)用于肉制品加工中。
1.3.2.3鈣鹽在肉制品中的應(yīng)用
近年來，人們對鈣及補(bǔ)鈣的認(rèn)知也日漸完善和重視。然而統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，
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我國人均鈣攝入量一直過低，在2002年全國營養(yǎng)調(diào)查中為380.6mg，青少年甚 至更低[58]。RDA(營養(yǎng)供給量標(biāo)準(zhǔn))建議18-49歲成年人群體，每日推薦攝入量 為800mg[59]，而11-17歲正值骨骼發(fā)育期的青少年每日應(yīng)攝入更多，歐美推薦 攝入量1000-1300mg[60]。其實(shí)早在上世紀(jì)九十年代初期，日本的食品添加劑市 場就衍生出一類鈣營養(yǎng)強(qiáng)化劑市場[61]，經(jīng)過多年的發(fā)展，營養(yǎng)類鈣制劑已經(jīng)成 為日本日常生活的必須品，足見日本人對日常鈣攝入的重視。表1-5為日本市 場鈣制劑的原料來源。可以看出，一般應(yīng)用較多的和較為常見的鈣鹽有碳酸鈣、 氯化鈣和乳酸鈣等，其中氯化鈣和乳酸鈣因有較高的溶解度和較高的鈣含量， 較早的就有應(yīng)用于肉制品的研究歷史。隨著食品工業(yè)技術(shù)的日益革新，新的產(chǎn) 品如丙酮酸鈣、氨基酸螯合鈣、蘇糖酸鈣的應(yīng)用也漸漸增多[62]。
表1-5幾種常見鈣鹽的含鈣量和溶解度[59]
Table 1-5 Content of calcium and solubility of several common calcium salts
乳酸鈣氯化鈣 葡萄糖酸鈣檸檬酸鈣磷酸鈣 碳酸鈣
溶解度(g/L) 9.37.457.41.50.2 0.15
鈣含量（％) 14.7279.221.0738.76 40.4
表 1-6日本市場食用鈣來源情況[58]
Table1-6 Origin of edible calcium in the Japanese market
品種國內(nèi)需求量（t/年）價格（日元/kg)
碳酸鈣13000120-500
蛋殼鈣2000>600
乳酸鈣（DL型）1500700-800
乳酸鈣（L型）1300700-800
扇貝鈣1000600-900
牛骨粉（灼燒品）8001000-1500
牛骨粉（非灼燒品）200600-900
葡萄糖酸鈣8001300-1500
乳清鈣6003000-4000
磷酸鈣500500-700
珍珠粉1501500
魚骨鈣801500-3000
Montero等[63]的研究表明，CaCb的能夠增加藍(lán)鱈魚魚糜凝膠的彈性、亮度， 而對其保水的效果顯示為下降。同時在有卡拉膠或海藻膠復(fù)配時，Ca2+能夠與 Na+產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，促進(jìn)食品膠與肌原纖維蛋白的相互作用，增強(qiáng)其凝膠性和 耐折度。
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Selgas等[64]在研究乳酸鈣、檸檬酸鈣和葡萄糖酸鈣對低脂豬肉干腌香腸的 性質(zhì)改善時得出結(jié)論，三種鈣鹽對香腸質(zhì)地和感官都不同程度受到豬肉內(nèi)脂肪 含量的制約，并且脂肪含量是實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一大顯著制約因素。
Yongsawatdigul等[65]通過分析Ca2+離子對日本金線魚的魚糜凝膠化影響， 認(rèn)為對魚肉自身所含谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶的活性有顯著激活效果，從而可以加強(qiáng)魚 糜凝膠化時的膠凝作用。
1.4食品膠在肉制品產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用
自上世紀(jì)90年代起，食品膠的開發(fā)和利用就已經(jīng)開始興起[66]。自然界中 分布著近60多種食品膠類，Glicksman認(rèn)為[67]，食品膠按照其特定性質(zhì)可大致 分為六種（表1-7)。
表1-7食品膠的分類[67] Table1-7 Variety of Food gums
種類主要品種
植物分泌物阿拉伯膠、黃蓍膠、刺梧桐膠
提取物瓊脂、海藻酸鹽、卡拉膠、果膠、阿拉伯半乳聚糖、明膠
粉末狀物質(zhì)瓜爾豆膠、刺槐豆膠、淀粉、微晶纖維素
微生物發(fā)酵多糖黃原膠、茁霉多糖
化學(xué)修飾膠 人工合成膠羧甲基纖維素、甲基纖維素、羥丙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、低 甲基果膠、海藻酸丙二醇酯 聚乙烯吡咯烷酮、聚環(huán)氧乙烷
食品膠常常被稱為食品的增稠劑、膠凝膠、穩(wěn)定劑、懸浮劑和膠質(zhì)等[68]， 這是依據(jù)其結(jié)構(gòu)及功能而來。能夠用于肉制品產(chǎn)業(yè)的食品膠都是親水性膠體， 故而其在水中都有一定的溶解性。食品膠體具有很好的增稠性和穩(wěn)定性，本身 也具有膠凝性，在其他食品如牛奶、軟飲料、冰激凌，其它肉制品如牛肉、豬 肉和雞肉等中，已經(jīng)有了很好的應(yīng)用。
大多食品膠的主要成分是多糖類或蛋白質(zhì)的大分子物質(zhì)。多糖類食品膠， 基本組成是單糖及其衍生物，化學(xué)結(jié)構(gòu)是以單糖為單位形成的大分子多糖[69]， 因其單體種類繁多，單體上共價鍵的排列方式不盡相同，常常一種食品膠體會 有多種不同結(jié)構(gòu)的單體，對應(yīng)產(chǎn)生了不同的性質(zhì)功能。以卡拉膠為例，它可保 持自身重量10-20倍的水分，共有七種結(jié)構(gòu)類型，國內(nèi)最常用的是^卡拉膠[18]。 表1-8統(tǒng)計(jì)了市場上較為常用的食用膠概況。在本論文中，我們將專門介紹兩種 粉末狀植物膠體：瓜爾豆膠和刺槐豆膠。
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表1-8常用食品膠概況[70]
Table1-8 The summary of commonly used food gums
品名來源作用機(jī)理應(yīng)用
卡拉膠海藻類增稠、膠凝和穩(wěn)定易與蛋白反應(yīng)肉制品、面、飲料
結(jié)冷膠微生物發(fā)酵增稠、穩(wěn)定、膠凝和粘合肉，乳制品、
海藻酸鹽海藻類增稠、粘合和膠凝肉制品、飲料
瓊脂海藻類增稠、凝固、持水和穩(wěn)定肉制品、果凍
瓜兒豆膠豆科植物增稠、粘合、持水和穩(wěn)定肉制品、面食
刺槐豆膠豆科植物增稠、粘合、持水和膠凝肉制品、果醬果凍、飲料
黃原膠微生物發(fā)酵增稠、懸浮、乳化和穩(wěn)定肉制品、紅肉罐頭
魔芋膠被子植物增稠、穩(wěn)定、膠凝和成膜肉，乳,面制品、糖果飲料
食用明膠動物筋骨皮增稠、乳化、粘合和膠凝肉制品、糖果、保健食品
注：截止2010年2月份市場統(tǒng)計(jì)
1.4.1瓜爾豆膠在肉制品產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用
瓜爾豆膠(Guar Gum, GG),又稱瓜兒膠，是由主產(chǎn)自巴基斯坦、印度和美
國田納西州的豆科植物瓜兒豆(Qyawopk狀)中分離提取出來的
一種主體為半乳甘露聚糖的有機(jī)物質(zhì)。在我國云南、廣西等地有大量的瓜兒豆 豆科植物。作為食品添加劑的瓜兒豆膠一般呈白色至淺黃褐色。
瓜兒豆膠中起功能性作用的多糖為瓜爾糖，該糖的主鏈?zhǔn)?1-4)-P-D-甘露 糖，側(cè)鏈為單個a-D-半乳糖以（1-6)鍵與主鏈相連[71]，在冷水和熱水中都能很快 形成溶膠，有很好的溶解性，不溶于有機(jī)溶劑。在鹽溶液中溶解度不會受到影 響，但在高濃度二價鹽如鈣鹽中，會形成小部分結(jié)晶[72]。由于GG具有較好的 溶解性和溶解膨脹力，作為一個性質(zhì)較好的粘合劑和穩(wěn)定劑，常常被用來改善 食品和仿制食品的凝膠粘彈性。
匸匕“3&以&時等[73]將瓜爾豆膠和黃原膠分別作用于木薯淀粉中，測定兩者對 淀粉溶膠的糊化和膠凝性，結(jié)果表明，瓜爾豆膠比黃原膠具有更強(qiáng)的溶解性和 支鏈膨脹性，使改性后的木薯淀粉流變特性加強(qiáng)。Huang等[74]在奶酪里加入卡 拉膠、結(jié)冷膠、瓜爾豆膠、黃原膠、刺槐豆膠等14種食品膠，研究這些膠體對 乳品顆粒的穩(wěn)定性和對奶酪的脫水收縮性，結(jié)果表明瓜爾豆膠在穩(wěn)定性和持水 性方面都有較好表現(xiàn)。此外，在醫(yī)學(xué)方面，瓜爾豆膠可以作為一種膳食纖維的 來源直接加入葡萄糖飲品和淀粉類食品中，以來減緩非胰島素依賴的糖尿病患 者的飯后血糖升高狀況[75]。
在食品加工方面，Andres等[76]研究了乳清蛋白、瓜爾豆膠、黃原膠、氯化 鈉和硝酸鈉對低脂雞肉腸的受熱穩(wěn)定性，結(jié)果表明相比與乳清蛋白的復(fù)配，瓜 爾豆膠與黃原膠共同加入條件下，雞肉腸的穩(wěn)定性相對有更好地保持。林日高 等[77]在鳙魚魚糜的制作過程中加入了 0.5°%的瓜爾豆膠，與加入等同量的卡拉膠
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和未加食品膠的對照組相比，瓜爾豆膠組的凝膠強(qiáng)度和耐折度均有所下降。此 種現(xiàn)象出現(xiàn)的原因可能是單獨(dú)加入瓜爾豆膠，它的乳化性和吸水膨脹力對凝膠 強(qiáng)度的影響表現(xiàn)為下降，該實(shí)驗(yàn)并沒有進(jìn)行復(fù)配膠的研究，但在降低鹽分的情 況下，復(fù)配膠的作用也未可而知。另外，在以a-半乳糖苷酶為改良劑改良瓜兒 豆膠時觀察到，瓜爾豆膠與黃原膠、瓊脂糖、^卡拉膠以及刺槐豆膠復(fù)配都有 著協(xié)同增效的效果[78]。至今，未有在低鹽鰱魚魚糜加工中運(yùn)用瓜爾豆膠的相關(guān) 報道。
1.4.2刺槐豆膠在肉制品產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用
刺槐豆膠(LocustBean Gum, LBG)，又稱洋槐豆膠、角豆膠、槐豆膠等，是
由產(chǎn)于地中海一帶的豆科植物槐樹種子的地面胚乳加工而來，主要單體成分是 半乳甘露聚糖，是由a-1-4甘露糖和半乳糖的支鏈殘基相互交聯(lián)形成，與瓜兒糖 單元相比，LBG的甘露糖單元支鏈較少但分布不規(guī)則。與GG相比，LBG同樣不 能單獨(dú)條件形成凝膠，但受自身結(jié)構(gòu)影響，暴露在外面的支鏈?zhǔn)沟盟膳c瓊脂 多糖、A-卡拉膠和黃原膠混合形成凝膠結(jié)構(gòu)。
Bourbon等[79]在利用分別從美國皂莢和龍爪槐中提取出來的單體瓜兒糖和 半乳甘露聚糖來進(jìn)行動態(tài)剪切力和流變性研究，結(jié)果表明LBG在彈性上優(yōu)于GG 的表現(xiàn)，可以用于提高口香糖的膠體性質(zhì)。
Elizabeth等[80]研究在低鹽香腸的制作過程中同時添加刺槐豆膠、土豆淀粉 和卡拉膠，結(jié)果表明在添加有卡拉膠或刺槐豆膠的實(shí)驗(yàn)組中同時添加氯化鉀和 氯化鈣時，卡拉膠和刺槐豆膠的作用都有不同程度加強(qiáng)，對土豆淀粉效果不明 顯，氯化鉀在里面起到改善香腸質(zhì)構(gòu)和保水的效果，但對香腸的色澤有些影響。 1.5本課題研究的意義和主要內(nèi)容 1.5.1課題來源
本課題來源于安徽省2008年“十^一五”重大科技攻關(guān)項(xiàng)目：大宗低值淡水產(chǎn)品 深加工關(guān)鍵技術(shù)及副產(chǎn)物綜合利用。
1.5.2目的及意義
鈉鹽對于人體身體生理調(diào)節(jié)作用，以及在食品、特別是肉制品中的應(yīng)用 都是顯而易見的。醫(yī)學(xué)研究表明，過高的鈉鹽日攝入量已經(jīng)成為“三高”以及一 系列心腦血管疾病的第一大誘因。由于食鹽在日常飲食中起到的重要調(diào)味作 用，完全減少食鹽的添加來控制鈉鹽的攝入不切實(shí)際。改善高鈉飲食比較常見 的方法，就是尋找氯化鈉的合適替代物，加工成新型的低鈉鹽食品。
氯化鉀在各個方面與氯化鈉都有近似等同的性質(zhì)，在人體內(nèi)，與Na+能產(chǎn) 生一定的協(xié)同作用，維持身體機(jī)能。在血液里，也有維持細(xì)胞滲透壓等一系列 功能，對于人體不可或缺。
在眾多二價鹽中，鈣鹽對人體最有益。乳酸鈣除了是水溶解度最高的鹽類， 其中的乳酸根離子還能降低食品材料的水分活度，達(dá)到抑菌效果，可使低鈉制
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品的產(chǎn)品貨架期延長。二價Ca2+還能激發(fā)魚肉自身的內(nèi)源酶谷氨轉(zhuǎn)氨酰胺酶活 性，使其參與溶解肌原纖維蛋白，促進(jìn)魚糜凝膠化，改善魚糜凝膠質(zhì)量。
食品膠因具有一定的穩(wěn)定性、黏結(jié)性和持水性，在食品加工中一直廣泛使 用。其中瓜爾豆膠和刺槐豆膠作為豆科植物來源膠，來源廣泛，獲取簡單。在 色澤和價格方面，除應(yīng)用最廣泛的h卡拉膠之外，瓜爾豆膠和刺槐豆膠在食品 膠中的優(yōu)勢也十分明顯。兩者共同使用時，都有相互增效的協(xié)同作用。對魚糜 的質(zhì)地、彈性黏結(jié)性都有一定改善，提高了低鹽魚糜制品的可接受度。
鑒于此，本文研究并提出了兩種低鈉鹽魚糜凝膠制品的方案，為低鹽食品 的工業(yè)化可行性提供理論依據(jù)和實(shí)踐參考。
1.5.3 研究內(nèi)容
對白鰱生鮮魚糜的水分、蛋白質(zhì)、脂肪和灰分，以及pH值和采肉率 進(jìn)行測定分析；
以凝膠強(qiáng)度、TPA參數(shù)、保水性、色澤和水分活度為指標(biāo)，比較氯化 鈣和乳酸鈣對魚糜凝膠性質(zhì)的影響，選取較好的鈣鹽進(jìn)行混合鹽正交試驗(yàn)設(shè)計(jì);
選取氯化鈉、氯化鉀和乳酸鈣進(jìn)行單因素正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)。以凝膠強(qiáng) 度、TPA參數(shù)、保水性、色澤和水分活度作為單因素指標(biāo)，以凝膠強(qiáng)度、保水 性和白度作為正交實(shí)驗(yàn)的指標(biāo)，優(yōu)選出最適組合，驗(yàn)證結(jié)果并掃描電鏡觀察；
選取氯化鈉、瓜爾豆膠和刺槐豆膠進(jìn)行單因素正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)。以凝膠 強(qiáng)度、TPA參數(shù)、保水性和色澤作為單因素指標(biāo)，以凝膠強(qiáng)度、保水性和白度 作為正交實(shí)驗(yàn)的指標(biāo)，優(yōu)選出最適組合，驗(yàn)證結(jié)果并掃描電鏡觀察。
1.5.4實(shí)驗(yàn)思路及設(shè)計(jì)流程圖
新鮮鰱魚 預(yù)處理
|——白鰱魚縻
裩合鹽組®基本:成分食^!膠組
凝物 膠性 強(qiáng)參 度數(shù)
凝膠強(qiáng)度 物性參數(shù) 保水性 色澤
水分活度
正交設(shè)計(jì) 驗(yàn)證試驗(yàn)一裩合鹽方案-
對f組 SEM觀察
水蛋采pH灰脂
分自磨值分肪 質(zhì)率M
丄1
色澤I 保水性丨 物性參數(shù)- 凝膠強(qiáng)度—
食品膠方案^式驗(yàn)
圖1-2買驗(yàn)研究方案流程圖
Fig1-2 The diagram of research program
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第二章白鰱魚肉基本成分分析
2.1材料與儀器
2.1.1實(shí)驗(yàn)材料與主要試劑
試驗(yàn)材料：新鮮白鰱魚，體重（800.0±91.8) g,體長（36.2±0.4) cm,購
于家樂福超市；
主要試劑：濃硫酸（AR)，濃鹽酸（AR)，硼酸（AR)，氫氧化鈉（AR)， 無水乙醚（AR)，硫酸鉀（AR)，硫酸銅（AR)，甲基紅（指示劑），次甲基藍(lán) (指示劑）。
上海友聲衡器有限公司 廣州旭眾食品機(jī)械有限公司 上海民橋精密科學(xué)儀器有限公司 上海浦東天本離心機(jī)械有限公司 上海大普儀器有限公司 金壇市科新儀器廠 上海一恒科技有限公司 南京試驗(yàn)儀器廠 濟(jì)南海能儀器有限公司 上海試驗(yàn)電爐廠
2.1.2主要儀器設(shè)備 ACS-6A電子計(jì)重器 SZC-180型魚肉采肉機(jī) FA1104N電子分析天平 SS300型三足式離心機(jī) pHS-3C精密pH計(jì) FS-2型可調(diào)高速分散器 LRH-100CL低溫培養(yǎng)箱 DGF30/7-1型電熱鼓風(fēng)干燥箱 K9840凱式定氮儀 DRZ-4馬弗爐
2.2試驗(yàn)方法
工藝流程
新鮮鰱魚—預(yù)處理—采肉—漂洗—脫水—生鮮魚糜—測定基本成分—添加 抗凍劑（4°%蔗糖、4°%山梨醇和0.3°%復(fù)合磷酸鹽）—攪拌—-20°C凍藏
工藝要點(diǎn)
原料魚處理：在超市內(nèi)就地將白鏈去頭、去尾、去鱗和去內(nèi)臟，由中 間剖開進(jìn)行清洗，主要洗去表面殘留魚鱗、碎肉和腹部的內(nèi)容物以及黏在內(nèi)腹 部的黑膜。
采肉：將洗凈的魚片置入桶內(nèi)浸水，以確保采肉過程魚片持續(xù)低溫， 采肉開始時將魚片魚皮面向下，魚肉面向上放在采肉機(jī)履帶上進(jìn)行采肉。采肉 過程中，需用冰袋冷敷采肉機(jī)滾筒邊緣，防止其溫度過高導(dǎo)致魚糜質(zhì)量下降。
漂洗：參照Skonberg[81]的方法并稍做改動，魚糜碎肉采用兩次清水 和一次鹽水漂洗，第三次加入魚糜質(zhì)量0.15%的食鹽進(jìn)行鹽洗，魚肉：水 = 1:5(m/V)[82]。漂洗水溫度應(yīng)不超過5°C，應(yīng)在室外進(jìn)行。每次漂洗時間3min。 一次漂洗后靜置5min倒去上層水，由手工擠壓進(jìn)行80目尼龍篩過濾脫水至表 面無明顯水漬為止。
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離心脫水：三次人工脫水后裝入尼龍篩絹袋內(nèi)（120目），放入三足式 離心脫水機(jī)內(nèi)進(jìn)行脫水，直至濾出水分不成線狀流下為止。
pH值測定
稱取5g生鮮魚糜，加入50ml雙蒸水[83]，15000r/min均質(zhì)1min后，立即
測定pH值，每個處理做三次平行。
生鮮魚糜基本成分測定
水分含量測定：GB/T5009.3-2003《食品中水分的測定》，直接干燥法。 灰分含量測定：GB/T5009.4-2003《食品中灰分的測定》，灰化法。
蛋白質(zhì)含量測定：GB/T5009.5-2003《食品中蛋白質(zhì)的測定》，凱氏定氮法。 脂肪含量測定：GB/T5009.6-2003《食品中脂肪的測定》，索氏抽提法。
采肉率
采用滾筒采肉機(jī)進(jìn)行三批采肉，網(wǎng)眼孔徑為3mm。
由下列公式計(jì)算：
魚片得率（％)=(魚片質(zhì)量/原料魚質(zhì)量）xi〇〇%；
采肉率（％)=(采肉后獲得碎肉質(zhì)量/原料魚質(zhì)量）xi〇〇%；
魚糜得率（％)=(魚糜質(zhì)量/原料魚質(zhì)量）xl〇〇%。
2.2.6數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析
使用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，每個指標(biāo)平行測定三次，數(shù)據(jù)結(jié)果以平均 值±標(biāo)準(zhǔn)差顯示。
2.3結(jié)果與分析
pH 值
在魚糜形成凝膠的過程中，外部條件如溫度、pH值等，對其凝膠化的好壞 有著直接的影響。這是因?yàn)轸~肉中的肌原纖維蛋白的解離和交聯(lián)所需要的蛋白 酶對外界環(huán)境要求較高，同時，漂洗后含有的少量堿性蛋白酶會降解魚肌肉蛋 白，如果pH—直上升，蛋白受到的降解嚴(yán)重，也會影響到凝膠的形成。
本次測定的為漂洗后生鮮魚糜pH值，其值為6.88±0.02，所用雙蒸水 pH7.21±0.02，近中性。有資料顯示，形成良好凝膠的最適pH值為6.5-7.5[5]。 故采得的魚糜pH在正常范圍內(nèi)。
生鮮魚糜基本成分
測定組魚糜為漂洗脫水等預(yù)處理后的生鮮魚糜。由表2-1得出，漂洗后的 魚糜中，水分和粗蛋白占很大比重，脂肪含量很小，灰分含量最少。
表2-1 生鮮魚糜基本成分
Table2-1 Basic component contents of silver carpsurimi
水分（％)灰分（％)粗蛋白（％)粗脂肪（％)
81.70 士 0.4530.31 士 0.00718.74 士 0.1840.52 士 0.013
14
表2-2是漂洗前后三種常見魚種的基本成分變化。由表可知，漂洗步驟除 去了魚肉中的部分脂肪和灰分，魚糜的水分含量會略有提高，粗蛋白含量也有 所升高。個別魚種出現(xiàn)粗蛋白含量下降的現(xiàn)象，其主要原因是由于包括游離氨 基酸氮和肌肉浸出物氮在內(nèi)的非蛋白氮含量比例較大，導(dǎo)致氮含量下降，從而 測定值下降[84-85]。
表2-2三種魚糜漂洗前后一般成分變化(單位:質(zhì)量分?jǐn)?shù)％)
Table2-2 Basic component change of three kinds of surimi before and after washing
品種樣品名稱水分粗蛋白質(zhì)粗脂肪灰分pH
漂洗前73.217.70.61.46.4
鮭魚[88]
漂洗后78.912.20.60.87.1
漂洗前76.115.40.31.47.2
狹鱈[88]
漂洗后76.715.60.30.77.0
白鰱漂洗前81.316.91.60.76.8
漂洗后81.718.70.50.36.9
預(yù)處理得到的魚類肌肉的基本成分與漂洗和脫水工藝有很大關(guān)系。本實(shí)驗(yàn) 采用兩次清水漂洗和一次鹽水漂洗。漂洗除去了魚肌肉中大部分的水溶性蛋白 和少量的鹽溶性蛋白，同時漂洗過后，魚肉中所含大量色素、血液、脂肪和酶 類等[86]均被洗去。因而其總蛋白及水分含量在漂洗脫水前后會有變化。魚肉中 的水溶性蛋白質(zhì)內(nèi)含有較多的酶和活性物質(zhì)，這些物質(zhì)可能誘發(fā)魚糜的凝膠劣 化，所以有必要減小該類蛋白質(zhì)在魚肉中的含量[87]。在鹽水漂洗并脫水后，鹽 溶性蛋白含量會有少許損失，但含水量與二次清水漂洗后比較會明顯降低[88]。
采肉率
采肉方式一般是利用滾筒式采肉機(jī)進(jìn)行壓片式采肉。結(jié)果見表2-3。
表2-3采肉數(shù)據(jù) Table 2-3 Data of meat yield
批次白鰱質(zhì)量（g)魚片質(zhì)量（g)一次米肉質(zhì)量（g)生鮮魚糜質(zhì)量（g)
第一批107005947.73506.92117.6
第二批6762535851.421087.614215.7
第三批9717655038.231225.919724.1
影響采肉率的關(guān)鍵因素是采肉機(jī)滾筒網(wǎng)眼孔徑的大小[5]。網(wǎng)眼過大會使得 采肉不徹底，魚肉與皮骨分離情況不佳；而網(wǎng)眼過小又會導(dǎo)致魚肉無法順利過 篩，采肉重復(fù)率增加，且魚肉又會因采肉機(jī)長時間工作，滾軸溫度升高而變性 [89]。為避免此類情況發(fā)生，一般會采用冰袋冰敷采肉機(jī)滾軸或是選取室外溫度 較低時節(jié)采肉。一般網(wǎng)眼孔徑選擇3-6mm為佳[90]。
15
實(shí)驗(yàn)室選取春分時節(jié)氣溫較低時進(jìn)行采肉，采用滾筒式采肉機(jī)進(jìn)行，網(wǎng)眼 孔徑3mm。由公式計(jì)算得出，魚片得率為55.08%，一次采肉率32.03%，生鮮 魚糜得率20.37%。
表2-4采肉率數(shù)據(jù) Table 2-4 Data of mining meat yield
魚片得率（％)采肉率（％)魚糜得率（％)
第一批55.5932.7719.79
第二批53.0231.1821.02
第三批56.6432.1320.30
平均55.0832.0320.37
2.4小結(jié)
本章試驗(yàn)研究了白鰱生鮮魚糜的基本營養(yǎng)成分等，具體結(jié)論如下：
在采肉預(yù)處理過程中，漂洗和脫水能使魚糜中脂肪和灰分含量有所下 降，蛋白含量略有升高，水分含量有所上升，但不明顯；
測得生鮮魚糜pH值為6.88±0.02，處于正常形成良好凝膠范圍內(nèi)， 達(dá)到了形成良好凝膠的條件；
生鮮魚糜的水分含量80.26%、蛋白質(zhì)含量16.89%，脂肪含量0.52% 和灰分含量0.31°%;
通過計(jì)算得出魚片得率為55.08%，采肉率32.03%，生鮮魚糜得率 20.37%；
預(yù)處理過程中棄置不用的下腳料，如魚肉、魚鱗、魚皮和魚骨等都可 作為實(shí)驗(yàn)原料提取有效物質(zhì)并綜合利用，從而降低鰱魚整體資源的大量浪費(fèi)。
16
第三章氯化鈣和乳酸鈣對魚糜凝膠性質(zhì)的影響比較
3.1材料與儀器
3.1.1實(shí)驗(yàn)材料
新鮮白鰱魚：體重(800.0±91.8)g，體長(36.2±0.4)cm，購于合肥市家樂福超 市；腸衣(直徑23mm)為聚乙烯材料；氯化鈣(FG)，乳酸鈣(FG)
3.1.2 主要儀器設(shè)備
上海友聲衡器有限公司 廣州旭眾食品機(jī)械有限公司 上海民橋精密科學(xué)儀器有限公司 廣州旭眾食品機(jī)械有限公司 江蘇金壇市環(huán)宇科學(xué)儀器廠 金壇市科新儀器廠 南京試驗(yàn)儀器廠 英國 Stable Micro System 公司 上海天美生化儀器工程有限公司 北京康光儀器有限公司 美國培安公司
ACS-6A電子計(jì)重器 SZC-180型魚肉采肉機(jī) FA1104N電子分析天平 S2-5型斬拌機(jī) HH-2孔數(shù)顯水浴鍋 FS-2型可調(diào)高速分散器 DGF30/7-1型電熱鼓風(fēng)干燥箱 TA-XT Plus質(zhì)構(gòu)儀 CT15RT型臺式高速冷凍離心機(jī) WB-2000IXA型全自動色差計(jì) Aqualab Series 4水分活度儀
3.2試驗(yàn)方法
工藝流程
生鮮魚糜—斬拌—灌腸—二段加熱凝膠化—冷水沖淋冷卻—4°C放置過夜 —檢測凝膠性質(zhì)。
工藝要點(diǎn)
斬拌分為兩步：空斬：3min;加料斬拌：8min;
料斬時，分別添加0.5°%、1°%、1.5°%、2°%和2.5°%(相對于魚糜質(zhì)量)
的氯化鈣和乳酸鈣；
二段加熱：一段采用35C加熱60min使魚糜凝膠化，二段采用90C 加熱30min使魚糜凝膠成型。
3.2.3凝膠強(qiáng)度測定
將放置4C條件下的魚肉腸取出，在室溫環(huán)境下剝?nèi)ツc衣，切成2.5cm高 度的圓柱體，使用直徑5mm球形探頭(P/5S)[91]，在質(zhì)構(gòu)儀上測定其凝膠特性， 包括破斷力（breaking force，g)和凹陷深度（破斷距離，breaking distance， mm)。每組樣品平行測定3次。質(zhì)構(gòu)測定穿刺曲線如圖3-1所示。
具體測試參數(shù)為：觸發(fā)類型Auto(Force)，預(yù)壓速度3mm/s，下壓速度 1.1mm/s，測試速度1.0mm/s，回復(fù)速度5mm/s，變形量15mm，感應(yīng)力10g。 凝膠強(qiáng)度（gel strength，g-mm)=破斷力(g)x凹陷深度(mm)。
17
10CH
0-CH0-0-0-0- y S f 1
圖3-1質(zhì)構(gòu)試驗(yàn)穿刺曲線 Fig3-1 Graph of puncture curve 破斷力(breaking force，g):穿刺曲線上的最高峰值；
凹陷深度(deformation, mm):與破斷力相對應(yīng)的破斷距離；
凝膠強(qiáng)度(gel strength，g.mm)=破斷力x凹陷深度。
3.2.4 凝膠TPA測定
參照Artenan等[92]方法并略作修改。將冷藏后的魚腸取出切成2cm高的圓 柱體，使用P/36R圓柱形探頭測定。每組樣品平行測定3次。TPA兩次下壓測 試圖像如圖3-2所示。
具體測試參數(shù)為：觸發(fā)類型Auto(Force)，觸發(fā)力5.0g，下壓速度1.0mm/s， 測試速度1.0mm/s，回復(fù)速度5mm/s，下壓距離8mm。
Fig3-2 Test cure of TPA
選取TPA參數(shù)中的硬度、彈性、黏結(jié)性和咀嚼性(Chewiness)作為檢測評定 指標(biāo)，其中：
硬度(Hardness)：第一次下壓過程中的壓力峰值FC，單位為N；
彈性(Springiness/Resilience)：第二次壓縮過程中達(dá)到最大壓力值時所經(jīng)歷
的時間/第一次壓縮過程中達(dá)到最大壓力值時所經(jīng)歷的時間，即為T2/T1；
18
黏結(jié)性(Cohesiveness/Cohesion):第二次壓縮過程曲線與X軸所圍成的面
積/第一次壓縮過程曲線與X軸所圍成的面積值，即為A2/A1;
咀嚼性(Chewiness):硬度x彈性x黏結(jié)性，單位為N。
3.2.5凝膠保水率測定
將凝膠切片狀，取1.5g-1.8g分成8等份平攤在濾紙中，盡量使其與濾紙有 充分大的接觸面積。將濾紙包好置于50ml離心管內(nèi)，采用離心法（轉(zhuǎn)速 8000r/min；室溫18°C；時間10min)測定保水率[93]。每組測定3個平行，包括離 心前質(zhì)量m1(g)和離心后質(zhì)量m2(g)，保水率為m2/m1x100(°%)。每組樣品平行測
定 3 次。
3.2.6凝膠白度測定
魚腸在室溫下剝?nèi)ツc衣切成5mm均勻薄片，利用全自動全自動測色色差計(jì) 測定其白度。白度值W由下列方程[94]計(jì)算。每組樣品平行測定3次。
W=100-[(100-L*)2+a*2+b*2]1/2
L*一亮度；a*正值一偏紅，負(fù)值一偏綠；b*正值一偏黃，負(fù)值一偏藍(lán) 3.2.7水分活度的測定
魚腸在室溫(18C)下切成0.5mm厚薄片，打開水分活度儀預(yù)熱30min后立 即上樣，樣品大小適中，以鋪滿大部分圓底塑料盒蓋為準(zhǔn)。每個樣品在其近兩 端處切出三個平行，依次測定三次。
3.2.8數(shù)據(jù)分析
利用Excel對數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析；采用^檢驗(yàn)對圖、表的結(jié)果進(jìn)行 顯著性分析，差異顯著性水平尸<0.05。數(shù)據(jù)結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差顯示。
3.3結(jié)果與分析
3.3.1氯化鈣和乳酸鈣對魚糜凝膠強(qiáng)度的影響 3.3.1.1氯化鈣對魚糜凝膠強(qiáng)度的影響
3500 r 3000 - Q 2500 - ^ 2000 - 1500 -
M 1000 -
500 0
00.511.522.53
添加量（％)
圖3-3氯化鈣對魚糜凝膠強(qiáng)度的影響 Fig3-3 Effects of calcium chloride on gel strength of surimi gel
19
由圖3-3可知，在氯化鈣0.5-1.5%水平區(qū)間內(nèi)魚糜凝膠強(qiáng)度值隨著添加量 增大而有所升高(尸>0.05)。而此后，在1.5-2.5%水平區(qū)間內(nèi)，氯化鈣的添加導(dǎo) 致魚糜凝膠強(qiáng)度大幅度下降(尸<0.05)。在2.5%時降到最低。遲海等[95]的研究表 明，氯化鈣在作為食品添加劑加入到蝦肉里面，會導(dǎo)致蝦肉蛋白的內(nèi)部自溶， 但隨著添加量的增大其自溶效果與同等增大的氯化鈉和氯化鉀相比不明顯，因 而蝦肉蛋白不能很好溶出形成凝膠。添加氯化鈣使魚糜的凝膠強(qiáng)度降低也可能 是由于氯化物會使其產(chǎn)生類似自溶現(xiàn)象，且二價氯鹽尤為明顯地對其內(nèi)部蛋白 質(zhì)解離作用較弱，蛋白交聯(lián)強(qiáng)度降低，從而凝膠強(qiáng)度降低。許加超等[96]的研究 表明，利用氯化鈣單體制備海藻酸鈉時，增大氯化鈣濃度，氯化鈣會在凝膠表 面形成致密交聯(lián)結(jié)構(gòu)，從而阻礙Ca2+向凝膠內(nèi)部擴(kuò)散，使其強(qiáng)度降低。但大豆 分離蛋白（SPI)中，添加氯化鈣對大豆蛋白凝膠強(qiáng)度提高效果很顯著[97]。
3.3.1.2 乳酸鈣對魚糜凝膠強(qiáng)度的影響
3000 2500 2000 - 1500 1000 - 500
添加量(%)
圖3-4乳酸鈣對魚糜凝膠強(qiáng)度的影響 Fig3-4 Effects of calcium lactate on gel strength of surimi gel
由圖3-4可知，乳酸鈣的添加量在0.5-1.5%水平區(qū)間內(nèi)使魚糜凝膠強(qiáng)度顯 著增大，添加量在1.5%時達(dá)到凝膠強(qiáng)度最大值(尸<0.05)。隨著添加量的繼續(xù)增 大，在1.5-2.5%的添加區(qū)間內(nèi)，乳酸鈣較好地保持了對魚糜凝膠強(qiáng)度的增強(qiáng)作 用。添加2.5%水平時凝膠強(qiáng)度又出現(xiàn)一個較小的峰值，但與1.5%相比差異不 顯著(尸>0.05)。鈣類單體或二價鈣離子常被利用到魚糜凝膠中用以改善魚糜凝 膠[98]。周愛梅等[99]的研究表明，乳酸鈣作用于鳙魚魚糜凝膠時對其凝膠強(qiáng)度有 加強(qiáng)作用，主要因?yàn)轸~糜中的肌原纖維蛋白在常態(tài)pH值條件下帶有負(fù)電荷， 加入的Ca2+能與負(fù)電位結(jié)合，形成Pro-Ca2+-Pro交聯(lián)結(jié)構(gòu)。低鈉鹽白鰱魚糜制品的制備及其凝膠特性的研究，考慮到乳酸鈣不僅 具有很好的水溶性[100]，且其中二價鈣離子可能對組織結(jié)構(gòu)具有加強(qiáng)固定的作 用，因此可以將其添加進(jìn)魚糜中與一價鹽離子協(xié)同作用于魚糜凝膠。
3.3.2 氯化鈣和乳酸鈣對魚糜凝膠TPA參數(shù)的影響 3.3.2.1氯化鈣對魚糜凝膠TPA參數(shù)的影響
20
00.511.522.53
添加量（％)
圖3-5氯化鈣對魚糜凝膠硬度、彈性和黏結(jié)性的影響 Fig3-5 Effects of calcium chloride on hardness, springiness and cohesiveness of surimi gel
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
硬度—一彈性—一黏結(jié)性
0
4500 4000 - 3500 - g 3000
2500
鹽
^ 2000 - 1500 - 1000 500
00.511.522.53
添加量(％)
圖3-6氯化鈣對魚糜凝膠咀嚼度的影響 Fig3-6 Effects of calcium chloride on chewiness of surimi gel
鈣鹽常用于加強(qiáng)肉制品的硬度，如可以應(yīng)用在豬肉[101]等熟肉制品中。由 圖3-5可知，氯化鈣在0.5-1.5°%的水平區(qū)間內(nèi)，硬度值時隨著添加量的增加而增 大(尸<0.05)，在1.5°%時達(dá)到硬度的最大值。此后氯化鈣的添加對魚糜凝膠硬度 的影響不強(qiáng)，在2-2.5%區(qū)間內(nèi)雖然呈上升趨勢，卻低于1.5%添加水平的硬度值。 添加不同濃度水平氯化鈣對凝膠彈性值影響基本無變化。黏結(jié)性隨著氯化鈣的 添加而逐漸升高，在2.5%水平達(dá)到最大值(尸>0.05)。物質(zhì)的黏結(jié)性是模擬表示 樣品內(nèi)部粘合力的一個量化值，即將樣品拉在一起的內(nèi)聚力[102]。Hongsprabhas 等[103]的研究表明，高濃度的鈣離子可以加快蛋白質(zhì)分子的聚集，使乳清蛋白 通過兩步凝膠中間段的時間顯著縮短。由圖3-6可以看出，添加1.5%的氯化鈣時， 咀嚼度達(dá)到最大值(尸<0.05)，而在0.5-2.5°%水平區(qū)間內(nèi)，咀嚼度隨添加量變化波 動較大，說明氯化鈣對凝膠咀嚼度的穩(wěn)定保持能力不是很強(qiáng)，尚未發(fā)現(xiàn)有關(guān)其 在鰱魚魚糜凝膠中影響咀嚼度的具體機(jī)理。
21
9000
0
-硬度（N) +彈性+黏結(jié)性
8000
7000
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
0.4
11 . 522.53
添加量（％)
0
5500
5000
4500
4000
3500
3000
2500
2000
圖3-7乳酸鈣對魚糜凝膠硬度、彈性和黏結(jié)性的影響 Fig3-7 Effects of calcium lactate on hardness, springiness and cohesiveness of surimi gel
添加量（％)
圖3-8乳酸鈣對魚糜凝膠咀嚼度的影響 Fig3-8 Effects of calcium lactate on chewiness of surimi gel
由圖3-7可知，乳酸鈣組的硬度值隨著添加量的增加而不斷增大，其中前 四個水平的增大幅度較為顯著(尸<0.05)。而隨著乳酸鈣的添加，凝膠的彈性呈 現(xiàn)先下降后上升的小幅波動變化。原因可能是由于其中的乳酸根離子有抑制水 分的作用，使得魚糜蛋白內(nèi)干物質(zhì)相對含量增大。此外，隨著添加量增大，鈣 離子的吸濕性又顯現(xiàn)出來[104]，在肌纖維蛋白中形成類似鈣橋結(jié)構(gòu)[105]的同時， 又與水分子形成水合鈣結(jié)構(gòu)，從而保持了肉制品凝膠體系的彈性，增強(qiáng)了凝膠 的強(qiáng)度和硬度。詹昌玲等[106]在低鹽鴨肉干的物性改良方面的研究表明，乳酸 鈣在家禽類肉中也有類似的增大鴨肉干硬度的效果。添加乳酸鈣使魚糜凝膠的 黏結(jié)性有所下降，但差異不顯著(尸>0.05)。乳酸鈣添加組的咀嚼度與該組的硬 度變化趨勢大體一致，如圖3-8所示。當(dāng)乳酸鈣添加量在0.5-1.5%的區(qū)間內(nèi)， 咀嚼度增大較為緩慢；在1.5-2.5%的區(qū)間內(nèi)，咀嚼度隨乳酸鈣添加呈顯著增大 趨勢，2.5%時達(dá)到最大值(尸<0.05)。
22
3.3.3氯化鈣和乳酸鈣對魚糜凝膠保水性的影響 3.3.3.1氯化鈣對魚糜凝膠保水性的影響
90
50
00.511.522.53
添加量（％)
圖3-9氯化鈣對魚糜凝膠保水性的影響 Fig3-9 Effects of calcium chloride on WHC of surimi gel
保水性(WHC，又稱持水力)是評價一種物質(zhì)其蛋白結(jié)構(gòu)約束水的能力，關(guān) 系到肉制品的出品率，因而是一個較為重要的參考指標(biāo)[107]。由圖3-9可知，在 1.5%水平時達(dá)到最大值，之后隨著其添加量的增大，保水作用反而出現(xiàn)下降， 且與1.5%水平組之間相比差異顯著(尸<0.05)。這與添加了氯化鈣的草魚魚糕
，其受壓失水量顯著增大的報道結(jié)果有相似之處。另有資料顯示，氯化鈣 作用在豬肉[109]、牛肉[110]及羊肉[111]上，對于肉品的持水力有一定的提高作用， 從而能提高其嫩度。氯化鈣不常用與魚肉類制品以及在鰱魚魚糜凝膠中，保水 效果不好可能是由魚肉內(nèi)肌原纖維蛋白區(qū)別于其它肉類蛋白，氯化鈣在其中不 能很好的使肌原纖維蛋白充分解離，肌原纖維也未能很好膨脹，氯離子不能被 大量束縛在肌原纖維蛋白之間，從而負(fù)電荷減少，分子間產(chǎn)生的空隙減小，水 分子不能進(jìn)入其中導(dǎo)致[112]。
乳酸鈣對魚糜凝膠保水性的影響
100
90
g
80
■R
摩
70
60 -
00.511.522.53
添加量(%)
圖3-10乳酸鈣對魚糜凝膠保水性的影響 Fig3-10 Effects of calcium lactate on WHC of surimi gel
23
乳酸鈣在低濃度水平添加時對魚糜凝膠的保水性較好，在整個添加水平區(qū) 間內(nèi)，乳酸鈣的添加反而降低了魚糜凝膠的保水性，在1.5-2.5%水平區(qū)間內(nèi)尤 為明顯，與1.5%水平組之間相比差異顯著(尸<0.05)。何松等[113]的研究表明，一 定濃度的Ca2+在適當(dāng)溫度和下可激活魚糜中的TGase，催化谷氨酸殘基中的U— 羧基酰胺基團(tuán)與其它氨基酸殘基發(fā)生交聯(lián)作用，通過共價鍵形成更牢固的網(wǎng)狀 結(jié)構(gòu)，進(jìn)而更好地連接起魚糜蛋白分子和水分子，起到固定水分子作用。研究 表明，在動物細(xì)胞組織之間，乳酸能解離出質(zhì)子和乳酸根離子，在向細(xì)胞外游 離出質(zhì)子時，吸收生長競爭的能量[114]。此外，推測也可能是由于解離出的離 子直接與水分結(jié)合，占取水分子，這也導(dǎo)致乳酸鹽抑制細(xì)菌生長現(xiàn)象。因此乳 酸鈣能夠較好地降低食品的水分活度，在食品保質(zhì)，延長食品貨架期方面有一 定幫助。眾所周知，食品的水分活度與細(xì)菌的滋生有著密切關(guān)系。Li等[115]的 研究表明，水分活度越低的物質(zhì)，內(nèi)部自由水所占比例越低，其相應(yīng)的保水率 越高。所以提高魚糜保水率可以有效降低魚糜凝膠水分活度，從而達(dá)到抑制微 生物繁殖的作用。
3.3.4氯化鈣和乳酸鈣對魚糜凝膠色澤的影響
氯化鈣對魚糜凝膠a*和b*影響如圖3-11所示。隨著添加量增大，a*為負(fù)值 且一直減小，魚糜凝膠的綠色有所加深。而b*值減小證明凝膠的黃色減小，魚 糜凝膠顏色偏向淡黃綠色。鐘賽意等[116]在超聲波結(jié)合氯化鈣處理牛肉的研究中 指出，隨著氯化鈣添加量的單獨(dú)增加，牛肉的a*值與b*值也呈現(xiàn)先減小后升高 趨勢，與本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果相近。
3
添加量（％)
圖3-11氯化鈣對魚糜凝膠a*值和b*值的影響
—a* b*
a*/b*
12 r
10 - 8 - 6 -
4 - 2
0
0
-2 - -4 L
Fig3-11 Effects of calcium chloride on value a and b of surimi gel
乳酸鈣對a*和b*值影響如圖3-12。在前四個水平區(qū)間(0.5-2%)內(nèi)，a*和b* 值同時減小，魚糜的紅色和黃色同時減弱。在2%后又同時有升高的趨勢。兩 種鈣鹽的添加使b*發(fā)生變化，推測其原因可能是由于鈣鹽內(nèi)有一定偏黃色的基
24
質(zhì)，添加濃度增大時黃色易顯現(xiàn)。但總體而言，對魚糜凝膠本身顏色影響不大。
3
0.511.522.5
添加量（％)
—a^b*
a*/b*
10 r
9 - 8
7 - 6
5 - 4 - 3
2 - 1 0
0
圖3-12乳酸鈣對魚糜凝膠a*值和b*值的影響 Fig3-12 Effects of calcium lactate on value a* and b* of surimi gel 兩種鈣鹽對魚糜凝膠色澤的影響見表3-1。在低濃度時(0.5-1.5%)，氯化鈣 對魚糜凝膠的亮度影響不大，凝膠保持較大的亮度，繼續(xù)添加對其影響較大， 亮度呈下降趨勢，在最大添加量2.5%時，魚糜凝膠亮度達(dá)到最低(尸<0.05)。而 乳酸鈣的加入則使凝膠亮度呈現(xiàn)波動升高趨勢，尤其在1.5-2.5%水平區(qū)間內(nèi)， 它的亮度增大相對顯著(尸<0.05)，在2.5%濃度水平時達(dá)到最大值。
表3-1氯化鈣和乳酸鈣對魚糜凝膠亮度和白度的影響 Table3-1 Effects of calcium chloride and calcium lactate on lightness and whiteness of surimi
gel
添加量(％)CaCl2
L WCaL
L*W
0.577.23±0.275aa79.15±0.870aa77.64±0.292ab70.58±0.757ab
181.72±0.046ba81.90±1.215ba78.24±0.195bb79.33±0.491aba
1.580.94±0.357ca81.12±1.001ba77.76±0.428bcb78.68±0.491bb
279.08±0.137da79.84±0.925aa79.21±0.392da80.02±0.493ca
2.576.17±0.174ea76.87±0.881ca80.18±0.32eb81.47±0.481db
注：同一列字母下標(biāo)不同者表示同種添加組組內(nèi)差異顯著(尸<0.05)，相同者差異不顯著(尸>0.05);上標(biāo) 不同者表示同濃度不同添加物組間差異顯著(尸<0.05)，相同者差異不顯著(尸>0.05);下表相同。
氯化鈣和乳酸鈣均為白色固體，相對于乳酸鈣的粉末狀態(tài)，氯化鈣是以白 色顆粒狀存在，研磨后可能依然存在微觀晶體結(jié)構(gòu)存在，使得斬拌時其在魚糜 中分布不均，從而同魚糜蛋白的交聯(lián)不徹底。在添加量增大后這種現(xiàn)象尤為明 顯，這也可能是導(dǎo)致其各個指標(biāo)均低于乳酸鈣的原因之一。姚芳等[117]的研究 表明，氯化鈣的水平濃度過高會產(chǎn)生一定的苦澀味及少許金屬味，因而在選取 時要考慮其對產(chǎn)品味道的影響。
25
1 -
00.511.522.53
添加量（％)
圖3-13氯化鈣對魚糜凝膠Aw的影響 Fig 3-13 Effects of calcium chloride on Aw of surimi gel
1廠
0.98 - 0.96 - 0.94 - 0.92 - 0.9
0.9 1111111
00.511.522.53
添加量（％)
圖3-14乳酸鈣對魚糜凝膠Aw的影響 Fig3-14 Effect of calcium lactate on Aw of surimi gel 由圖3-13和3-14可知，在添加量為0.5-1.5。％時，氯化鈣對魚糜凝膠Aw
的影響均呈下降趨勢且效果都較為顯著(尸<〇.〇5)，但在1.5°%水平后，低鈉鹽白鰱魚糜制品的制備及其凝膠特性的研究，氯化鈣對 Aw的影響效果變得不顯著，在2-2.5%水平區(qū)間內(nèi)，魚糜凝膠的Aw值基本持 平(尸>0.05)。在圖3-14中，乳酸鈣在1%時有個顯著拐點(diǎn)，在0.5-1%水平區(qū)間， Aw值下降較為緩慢，1%后下降明顯，2-2.5%之后雖有下降趨勢但也不明顯。
3.4小結(jié)
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，乳酸鈣作為二價有機(jī)鈣鹽，添加到魚糜凝膠中，對其性質(zhì) 的加強(qiáng)要比同是二價鹽的氯化鈣要顯著。因此可以選擇乳酸鈣作為添加鹽分用 于低鹽魚糜的制備。具體表現(xiàn)如下：
氯化鈣的添加對魚糜凝膠的強(qiáng)度值的影響表現(xiàn)為先升高后降低，在 1.5%后降低較為顯著(尸<0.05)。乳酸鈣對魚糜凝膠強(qiáng)度影響較穩(wěn)定。兩者均在
26
1.5%達(dá)到最大；
氯化鈣和乳酸鈣對魚糜凝膠硬度及咀嚼度兩個指標(biāo)的影響結(jié)果較為一 致。但總體來說，氯化鈣對凝膠硬度和咀嚼度的升高都要低于乳酸鈣（尸<0.05);
作為有機(jī)鈣鹽，乳酸鈣對魚糜凝膠的保水作用要明顯高于氯化鈣，二 者分別在1.5%(CaCl2)和1%(Ca(C3H5〇3)2)是達(dá)到最大值且差異顯著(尸<0.05);
在低濃度時，兩種鈣鹽添加對魚糜凝膠的色澤總體影響不大，在濃度 增大時，由于添加物的粒度大小以及所含離子等原因，氯化鈣組在添加量 1-1.5%時魚糜凝膠亮度和白度有所增大，而后顯著減小(尸<0.05)。乳酸鈣組的 白度總體呈上升趨勢；
兩種鈣鹽的添加，使魚糜凝膠Aw都有所減小，其中乳酸鈣組的Aw 變化較為顯著(尸<0.05)。
27
第四章氯化鈉、氯化鉀和乳酸鈣對魚糜凝膠性質(zhì)的影響
4.1材料與儀器
4.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
新鮮白鰱魚：體重(800.0±91.8)g，體長(36.2±0.4)cm，購于合肥市家樂福超 市；腸衣(直徑23mm)為聚乙烯材料；高純食鹽(氯化鈉)、氯化鉀(FG)、乳酸鈣 (FG)。
4.1.2 主要儀器設(shè)備
上海友聲衡器有限公司 廣州旭眾食品機(jī)械有限公司 上海民橋精密科學(xué)儀器有限公司 廣州旭眾食品機(jī)械有限公司 江蘇金壇市環(huán)宇科學(xué)儀器廠 金壇市科新儀器廠 南京試驗(yàn)儀器廠 英國 Stable Micro System 公司 上海天美生化儀器工程有限公司 北京康光儀器有限公司 美國培安公司 德國Christ公司 日本Jeol公司 日本電子株式會社
ACS-6A電子計(jì)重器 SZC-180型魚肉采肉機(jī) FA1104N電子分析天平 S2-5型斬拌機(jī) HH-2孔數(shù)顯水浴鍋 FS-2型可調(diào)高速分散器 DGF30/7-1型電熱鼓風(fēng)干燥箱 TA-XT Plus質(zhì)構(gòu)儀 CT15RT型臺式高速冷凍離心機(jī) WB-2000IXA型全自動色差計(jì) Aqualab Series 4水分活度儀 Alpha 1-4LSC型冷凍干燥機(jī) JFC-1600噴金儀 JSM-6490LV掃描電子顯微鏡
4.2試驗(yàn)方法
工藝流程
生鮮魚糜—斬拌—灌腸—二段加熱凝膠化—冷水沖淋冷卻—4°C放置過夜 —檢測凝膠性質(zhì)。
工藝要點(diǎn)
斬拌分為兩步：空斬：3min;加料斬拌：8min;
料斬時分別添加0.5°%、1°%、1.5°%、2°%和2.5°%(相對于魚糜質(zhì)量)的
氯化鈉、氯化鉀和乳酸鈣；
二段加熱：一段采用35C加熱60min使魚糜凝膠化，二段采用90C 加熱30min使魚糜凝膠成型。
4.2.3凝膠強(qiáng)度測定
同 3.2.3
4.2.4 凝膠TPA測定 同 3.2.4
28
4.2.5凝膠保水率測定 同 3.2.5
4.2.6凝膠白度測定 同 3.2.6
4.2.7水分活度的測定 同 3.2.7
4.2.8 掃描電鏡(SEM)觀察
將樣品切成3x3x3mm3小塊，用3.5%戊二醛固定液浸泡24h，再用0.lmol/L 磷酸緩沖液（pH7.2)浸泡清洗15min，重復(fù)3次。依次用50%、60%、70%、 80%、90%、100%乙醇逐級脫水10min。脫水處理后的樣品用冷凍干燥機(jī)干燥 過夜，在真空下噴金后進(jìn)行電鏡掃描觀察。
4.2.9數(shù)據(jù)分析
利用Excel對數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析；利用V3.1版正交設(shè)計(jì)助手進(jìn)行正 交試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析；利用綜合平衡法[118]對正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行多因素優(yōu)化分析； 采用〖-檢驗(yàn)對圖、表的結(jié)果進(jìn)行顯著性分析，差異顯著性水平尸<0.05。數(shù)據(jù)結(jié) 果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差顯示。
4.3結(jié)果與分析
o o o
4 3 2
i
5000NaClKCl —A—CL
4.3.1氯化鈉、氯化鉀和乳酸鈣對魚糜凝膠強(qiáng)度的影響
0
00.511.522. 53
添加量（％)
圖4-1氯化鈉、氯化鉀和乳酸鈣對魚糜凝膠強(qiáng)度的影響 Fig.4-1 Effects of sodium chloride, potassium chloride and calcium lactate on gel strength of
surimi gel
白鰱魚糜的凝膠強(qiáng)度隨著氯化鈉添加水平的不斷增大而逐漸增強(qiáng)。由圖4-1 可知，添加氯化鈉在0.5-2°%水平區(qū)間內(nèi)，魚糜的凝膠強(qiáng)度不斷增大(尸<0.05)， 在2-2.5°%的水平區(qū)間增大不明顯(尸>0.05)。在2.5°%水平時，魚糜的凝膠強(qiáng)度 達(dá)到最大，且與添加量為1%和1.5%的試驗(yàn)組間差異顯著(尸<0.05)。
29
氯化鉀添加量在1.5%水平時，凝膠強(qiáng)度達(dá)到最大值(尸<0.05)，隨后逐漸下 降并趨于穩(wěn)定，1.5%水平組與2%和2.5%水平組相比差異顯著(尸<0.05)。在 2-2.5%水平區(qū)間內(nèi)，氯化鉀對凝膠強(qiáng)度影響基本一致(尸>0.05)。氯化鉀雖然結(jié) 構(gòu)與氯化鈉相近，但可能其自身激發(fā)內(nèi)源蛋白酶能力不及氯化鈉，使得魚肉內(nèi) 的鹽溶蛋白酶不能很好作用進(jìn)行膠凝反應(yīng)。有資料顯示，在與卡拉膠混合添加 生產(chǎn)魚凍時[119]，適量濃度的氯化鉀會顯著增強(qiáng)卡拉膠的成膠能力，但添加過多， 不僅凝膠強(qiáng)度下降，還會產(chǎn)生一定苦澀味。此外，氯化鉀添加對羅非魚魚肉蛋 白的自溶效果不及等量添加的氯化鈉[120]。
氯化鈉、氯化鉀和乳酸鈣對魚糜凝膠TPA參數(shù)的影響
由表4-1可知，兩種鹽分對魚糜TPA中硬度和咀嚼度指標(biāo)的影響基本一致。 在0.5%-2.5%區(qū)間內(nèi)，添加氯化鈉的魚糜凝膠硬度與咀嚼度始終大于添加氯化鉀 的魚糜凝膠組，在0.5%-1%區(qū)間內(nèi)，差異顯著且同時增大，兩者都在1%水平達(dá) 到最大值。但由1.5%開始，硬度和咀嚼度隨著氯化鈉和氯化鉀的加入逐漸緩慢 減小，且氯化鈉組硬度減小要顯著于氯化鉀組。
表4-1氯化鈉、氯化鉀和乳酸鈣對魚糜凝膠TPA影響 Table4-1 Effects of sodium chloride, potassium chloride and calcium lactate on TPA of surimi
gel
添加量
(%)硬度(N/1000)彈性TPA
黏結(jié)性咀嚼度(N/1000)
0.56.250±0.270aa0.911±0.004aa0.734±0.007aa4.174±0.053aa
16.353±0.090aba0.920±0.002ba0.771±0.010ba4.502±0.361ba
NaCl 1.55.856±0.064aca0.922±0.015aba0.774±0.001bca4.179±0.150aa
25.810±0.258ada0.892±0.024aba0.772±0.011bcda4.004±0.143aa
2.55.617±0.457aa0.877±0.032aba0.775±0.018bcea3.820±0.206ca
0.55.246±0.269aa0.920±0.007aa0.765±0.018ab3.690±0.132ab
15.703±0.043ba0.923±0.019abab0.775±0.005aa4.083±0.086bb
KCl 1.55.759±0.180abb0.901±0.011aca0.773±0.006aa4.009±0.110bca
25.572±0.272aba0.890±0.019bca0.770±0.008aa3.776±0.213abb
2.55.279±0.177acb0.893±0.038aba0.763±0.010aa3.596±0.174ab
0.54.955±0.105ac0.908±0.020aa0.760±0.003ac3.421±0.117ac
16.265±0.225bb0.898±0.013ac0.735±0.003bb4.139±0.185bc
CaL 1.56.624±0.151cc0.879±0.005abb0.720±0.005cb4.193±0.083bcb
27.529±0.394dc0.891±0.006aa0.693±0.010db4.650±0.188dc
2.57.480±0.371ec0.907±0.008ca0.710±0.009eb4.818±0.199dec
注：同一列字母下標(biāo)不同者表示同種添加組組內(nèi)差異顯著(尸<0.05)，相同者差異不顯著(P>0.05);上標(biāo) 不同者表示同濃度不同添加物組間差異顯著(尸<0.05)，相同者差異不顯著(尸>0.05);下表相同。
隨著添加量的增大，乳酸鈣組的魚糜凝膠硬度顯著增大(戶<0.05)，0.5-2.5% 水平區(qū)間內(nèi)一直呈上升趨勢。與氯化鈉和氯化鉀兩種一價鹽類比較，其各個添
30
加水平的組間差異也很顯著。推測產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因可能是，二價鈣離 子在魚肉蛋白中形成了一種連接，這種交聯(lián)作用相對一價鹽更強(qiáng)，形成的網(wǎng)狀 結(jié)果更加致密，產(chǎn)生了一種類似“鈣化”的現(xiàn)象。尚未發(fā)現(xiàn)在鰱魚魚糜凝膠中添 加鈣鹽魚糜凝膠咀嚼度增大的報道，咀嚼度變化除與硬度有比例關(guān)系外，其它 原因尚待研究。氯化鈉和氯化鉀的添加對魚糜凝膠的彈性值總體呈減小趨勢但 不明顯(尸>0.05)。添加乳酸鈣的魚糜凝膠的彈性值，從數(shù)值上看呈凹面變化趨 勢，而從數(shù)值上看黏結(jié)性基本保持穩(wěn)定。
4.3.3氯化鈉、氯化鉀和乳酸鈣對魚糜凝膠保水性的影響
—♦—NaCl ^—KC1 ^—CaL
90 - 85 - 80 -
甚75 -
70 - 65 - 60
0
圖4-2氯化鈉、氯化鉀和乳酸鈣對魚糜凝膠保水性的影響
Fig.4-2 Effects of sodium chloride, potassium chloride and calcium lactate on gel strength of
surimi gel
由圖4-2可知，隨著氯化鈉的添加，凝膠保水率呈逐漸上升趨勢，當(dāng)氯化 鈉添加量為2.5°%水平時達(dá)到最大，但2.5°%水平組與1.5°%和2°%水平組相比， 差異不顯著。氯化鉀添加量達(dá)到2%水平時對凝膠保水效果最好，在2.5%水平 時略微下降，與前四個水平組相比差異不明顯。生慶海等[121]的研究表明，食 鹽減少，會導(dǎo)致油水相的平衡失調(diào)，水相增大，保水性也隨之下降，Aw值增 高，食品很容易導(dǎo)致細(xì)菌污染繁殖，防腐性降低。單獨(dú)使用氯化鉀代替氯化鈉 保水效果達(dá)不到其同其它鹽分協(xié)同作用的效果，李麗軍[122]的研究表明，氯化 鉀能與復(fù)合磷酸鹽協(xié)同作用才能很大程度激發(fā)肌肉肌球蛋白的ATGase酶的活 性，從而提高凝膠強(qiáng)度的保水效果。推測氯化鉀與氯化鈉協(xié)同也具備相似作用。 4.3.4氯化鈉、氯化鉀和乳酸鈣對魚糜凝膠色澤的影響
三種鹽分對魚糜凝膠的色澤影響見表4-2。隨著鈉鹽和鉀鹽的不斷增加，魚 糜凝膠的L*值有不斷減小的趨勢。在低濃度水平時，氯化鈉和氯化鉀對魚糜凝 膠白度的影響基本一致，但當(dāng)氯化鈉升高至2%水平時開始有明顯下降，到2.5% 水平時降至最低，且與2%水平組相比差異顯著(尸<0.05)。魚糜凝膠的白度值隨 乳酸鈣濃度升高逐漸上升，在濃度水平1%-2%范圍內(nèi)，凝膠白度上升幅度最大， 1%與1.5%水平組相比差異顯著(尸<0.05)，2%和2.5%水平組的白度值雖高于前
31
兩水平，但與1.5%水平組相比差異不顯著(尸>0.05)。通常，鈣鹽的添加對魚糜 凝膠的白度有一定影響。在魚肉本身色質(zhì)就較畜肉要白，張松等[123]在研究預(yù) 處理過程中漂洗方式對冷凍魚糜的白度影響研究表明，經(jīng)過三次漂洗除去了大 量的酶類、色素等物質(zhì)，生鮮魚糜的顏色白度較高。但由于此后添加了少量的 抗凍劑，雖然抗凍劑當(dāng)中的海藻糖有效維持了魚糜的本來顏色[123]，但在凍藏 過程中又產(chǎn)生了大量的結(jié)合水，使得魚糜的顏色偏紅。所以在很大程度上，添 加顏色較白的外源物質(zhì)，能夠使得魚糜的白度和亮度有很好的保持。
表4-2氯化鈉、氯化鉀和乳酸鈣對魚糜凝膠色澤的影響 Table4-2 Effects of sodium chloride, potassium chloride and calcium lactate on color of surimi
gel
添加量(%)L**
ab*W
0.575.76±0.261aa-1.78±0.080aa6.30±0.733aa74.92±0.424aa
176.06±0.101aa-1.46±0.418aa6.76±0.241aa75.07±0.023ba
NaCl1.575.88±0.055aa-1.92±0.176aa6.91±0.160ba74.84±0.021ca
274.91±0.364ba-1.75±0.138aa6.40±0.124aba74.05±0.333aa
2.569.99±0.291ca-1.84±0.153ba4.96±0.485ca69.52±0.275da
0.575.69±0.178aa-1.81±0.244aa6.69±0.167ab75.73±1.277aa
175.76±0.166ba-1.72±0.085ab6.63±0.222b74.84±0.202ba
KCl1.575.15±0.540cb-2.35±0.346ab6.49±0.762aa74.37±0.393aa
275.70±0.058ab-2.05±0.634ba5.78±0.731cb74.71±0.162cb
2.576.01±0.597bcb-2.29±0.690ab5.80±0.260ab75.23±0.586ab
0.577.64±0.292ab2.17±0.352ab7.17±0.505ab70.58±0.757ab
178.24±0.195bb1.86±0.376bb8.03±0.545ba79.33±0.49Ub
CaL1.577.76±0.428bcc1.61±0.115ca7.47±0.288bb78.68±0.491bb
279.21±0.392db1.49±0.629db5.51±0.144acc80.02±0.493cc
2.580.18±0.32ec2.15±0.308ac6.68±0.368da81.47±0.481dc
4.3.5氯化鈉、氯化鉀和乳酸鈣對魚糜凝膠水分活度的影響
食品水分活度是用來評價食品中水分與食品物質(zhì)的結(jié)合程度（游離程度）， 即在食品中結(jié)合水所占比例大小。在微生物和肉制品自身酶類導(dǎo)致的肉品腐敗 過程中，水分是必不可少的一個條件。三種鹽分添加對魚糜凝膠水分活度的影 響如圖4-3。三種鹽分添加對凝膠Aw都呈下降趨勢，其中氯化鈉在0.5-2.5%水平 區(qū)間內(nèi)，對魚糜凝膠的Aw—直保持著較強(qiáng)的抑制力，其添加量增大，凝膠Aw 顯著減小(尸<0.05)。氯化鉀的加入并沒有使得Aw有較大的變化(尸>0.05)，由 1.5%水平開始到2.5%，Aw值趨于穩(wěn)定。Beuchat等[124]研究表明，在KCl單獨(dú)添 加或是用于替代氯化鈉時，其降低水分活度的能力不及氯化鈉，低鈉鹽白鰱魚糜制品的制備及其凝膠特性的研究，添加量增大Aw 呈不變甚至升高態(tài)勢。在西班牙干腌香腸中，代替氯化鈉的氯化鉀在水分活度 測定結(jié)果也與氯化鈉對照組有一定差異。乳酸鈣的添加對魚糜凝膠的Aw影響在 前三個水平區(qū)間內(nèi)趨勢與氯化鈉大體相似，而在1.5%水平后，對魚糜凝膠的Aw 影響趨于穩(wěn)定(尸>0.05)。陸振鑫和Frank[125]的研究表明，出現(xiàn)此種現(xiàn)象的導(dǎo)致
32
1
0.99 0.98 ^ 0.97 "0.96 0.95 0.94 0.93 0.92 0.91
00.511.522.53
添加量（％)
圖4-3氯化鈉、氯化鉀和乳酸鈣對魚糜Aw的影響
乳酸鹽具有了一定的抑菌作用，從而在延長產(chǎn)品貨架期上有著良好表現(xiàn)。此類 抑菌作用主要機(jī)理尚未研究透徹，：8^出67等[126]的研究表明，可能是由于乳酸 根離子在弱酸環(huán)境中的氧化性產(chǎn)生了某種酸性中間物，從而導(dǎo)致其在肌肉蛋白 中的抑菌效果。
Fig4-3 Effects of sodium chloride, potassium chloride and calcium lactate on water activity of
surimi gel
正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
由以上單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果綜合分析，并考慮到通常生鮮魚糜料斬時添加的鈉 鹽為2°%-3°%，故選取0.5°%、1°%和1.5°%(相對于魚糜質(zhì)量)三個低于普通添加水 平的氯化鈉濃度。由單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析可知，氯化鉀對魚糜凝膠強(qiáng)度影響效 果的最佳水平為1.5%，而其不同濃度對保水性和白度的影響保持相對穩(wěn)定。乳 酸鈣對魚糜凝膠強(qiáng)度增強(qiáng)效果的最佳濃度水平為1%，而其凝膠保水性在前三 個水平時均有較高保持，且乳酸鈣添加量在1.5%水平時對白度已有明顯提高。
綜合考慮以上單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選取氯化鈉0.5%、1%、1.5%，氯化鉀1%、 1.5%、2%，乳酸鈣0.5%、1%、1.5%進(jìn)行正交優(yōu)化實(shí)驗(yàn)。因素水平及正交實(shí)驗(yàn) 結(jié)果見表4-3和表4-4。
表4-3因素水平表
Table4-3 Factors and levels of orthogonal experiment
水平A NaCl(%)因素
B KCl(%)C CaL(%)
10.510.5
211.51
31.521.5
33
表4-4正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果
Table4-4 Optimization analysis of orthogonal results
試驗(yàn)號AB空列CGel(g.mm)WHC(%)Whiteness
111111873.0273.4574.74
212221584.7272.0872.70
313332288.9976.1377.06
421232856.0586.5480.93
522312098.3180.3473.64
623121817.176.1477.09
731323369.8278.6473.86
832133763.5383.3875.76
933213356.7376.7370.76
J11915.5772699.6302484.5502442.687
J22257.1532482.1782599.1672257.213
J33496.6932487.6072585.7072969.523
極差R1581.116217.443114.617712.310
主次因素 (強(qiáng)度）A>C>B
最優(yōu)方案A3B1C3
K173.88779.54377.65776.840
K281.00778.60078.45075.620
K379.58376.33378.37082.017
極差 R7.1203.2100.7936.397
主次因素 (保水）A>C>B
最優(yōu)方案A2B1C3
L176.83376.51075.86373.047
L277.22074.03374.79774.550
L373.46074.97074.85377.917
極差 R3.7602.4771.0664.870
主次因素 (白度）C>A>B
最優(yōu)方案A2B1C3
由表4-4的極差分析可知，三種鹽分對鰱魚魚糜凝膠強(qiáng)度的影響因素主次 順序?yàn)椋篈>C>B，因素水平方案為A3B1C3 (組7)。此種方案下魚糜凝膠強(qiáng)度 為3369.82g.mm，保水率78.64°%，白度78.36；對魚糜保水率的影響因素主次 順序?yàn)椋篈>C>B，因素水平方案為A2B1C3 (組4)。此種方案下魚糜凝膠強(qiáng)度 為2856.05g.mm，保水率為86.54%，白度為80.93;對魚糜白度的影響因素主 次順序和因素水平方案與保水率相同。基于三種指標(biāo)的評定出現(xiàn)了兩種可選最
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優(yōu)方案，因此需對正交試驗(yàn)進(jìn)行綜合評比以確定最終添加組方案。
綜合平衡法評定
由于考察指標(biāo)（凝膠強(qiáng)度、保水率和白度)不同，正交實(shí)驗(yàn)后獲得的最優(yōu)方 案也不一致，因此需要對以上兩種最優(yōu)方案結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，并綜合評價選出最 佳方案。利用加權(quán)分值法來計(jì)算正交試驗(yàn)結(jié)果的各組分值。根據(jù)公式 —yjmm)/(yjmax —yjmm)，可以計(jì)算出各個組中每個數(shù)值對于考察的指標(biāo)所占的權(quán) 重分值。式中：i表示所在實(shí)驗(yàn)組；j表示所考察的指標(biāo)測定值；yij表示該指標(biāo) 所測值；Yij表示該值得權(quán)重值；yjmax表示所考察的指標(biāo)最大值；yjmin所表示 考察的指標(biāo)最小測定值。（取凝膠強(qiáng)度權(quán)重Bi=0.4，保水權(quán)重B2=0.3，白度權(quán) 重 B3=0.3)。
由公式：Yi=BiYu + B2Y12 + ... + BkYik + BjYij
計(jì)算出各組的綜合分值。式中：Yi表示綜合分值；Bi表示權(quán)重系數(shù)（表示 各項(xiàng)指標(biāo)在綜合加權(quán)品分鐘的重要性，多應(yīng)用于以多個指標(biāo)衡量最后實(shí)驗(yàn)結(jié)果 的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中）。
表4-5綜合平衡法驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果 Table4-5 Results of verifying test
A(NaCl)B(KCl)C(CaL)Gel(g*mm)Y1WHC(%)Y2WhitenessY3Yi
11(0.5%)1(1%)1(0.5%)1873.020.13273.450.09474.740.3910198
212(1.5%)2(1%)1584.72072.08072.700.1910.057
313(2%)3(1.5%)2288.990.32376.130.28177.060.6200.4
42(1%)132856.050.58386.54180.9310.833
52212098.310.23680.340.57173.640.2830.351
62321817.10.10776.140.28177.090.6220.314
73(1.5%)123369.820.81978.640.45473.860.3050.555
83233763.53183.380.78175.760.4920.782
93313356.730.81376.730.32270.7600.422
由表4-5可知，綜合平衡法計(jì)算得出第四組為最佳組合（A2BiC3)，即添加 相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%的氯化鈉，1%的氯化鉀和1.5%的乳酸鈣，鈉鹽含量也降低至 1%。在此條件下，魚糜凝膠的凝膠強(qiáng)度達(dá)到2856.05g.mm，保水率為86.54， 白度值為80.93。
驗(yàn)證對比試驗(yàn)
表4-6實(shí)驗(yàn)結(jié)果的驗(yàn)證對比 Table4-6 Verification of orthogonal experiments results
添加水
平Gel(/1000)硬度
(/1000)彈性黏結(jié)性咀嚼度
(/1000)保水白度
A3B1C33.13 士 0.3876.26 士 0.1980.86 士 0.0220.58 士 0.0183.11 士 0.06981.01 士 0.15275.24士 0.586
A2B1C32.86 士 0.4697.29 士 0.3170.91±0.0180.75 士 0.0134.98±0.26186.54士 0.01880.93 士 0.213
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驗(yàn)證試驗(yàn)的各項(xiàng)指標(biāo)結(jié)果見表4-6所示。由表可知，按最佳混合鹽組 制備的魚糜凝膠其凝膠強(qiáng)度能夠達(dá)到氯化鈉單因素1.5-2%的水平程 度，而其余指標(biāo)如TPA參數(shù)、保水性和白度均高于氯化鈉各水平值。其中，增 大較為明顯的有硬度、咀嚼度、保水性和白度。
掃描電鏡(SEM)觀察
圖4-4是常溫條件下不同添加物的各魚糜凝膠組掃描電鏡的觀察圖片。由 圖a與圖b可知，單獨(dú)添加1%的氯化鈉和氯化鉀時，魚糜凝膠組織的表面紋理 結(jié)構(gòu)均較松散，呈雜亂無序的交聯(lián)狀態(tài)，且小孔洞較多，因此低濃度的氯化鈉 和氯化鉀對魚糜凝膠的作用效果具有一定的相似性；由圖c可知，單獨(dú)添加1% 的乳酸鈣對魚糜凝膠組織有較大改善，其表面的小孔洞明顯減少，表明乳酸鈣 對魚糜凝膠蛋白分子的固定粘結(jié)作用較強(qiáng)，但凝膠表面的肌纖維組織較大且粗 糙。Helena等[127]的研究表明，添加氯化鈣、酪酸鈣和乳酸鈣能夠顯著提高低 濃度氯化鈉組的魚糜凝膠強(qiáng)度，但單獨(dú)添加乳酸鈣對魚糜凝膠流變性的提高不 明顯。高濃度的氯化鈉添加組（2.5%)與低濃度組（1%)相比，魚糜凝膠組織 的表面紋理結(jié)構(gòu)較細(xì)致均勻，魚糜蛋白纖維之間雖仍有少許孔洞，但明顯減少 (圖d);而添加混合鹽分的魚糜凝膠，其表面的小孔洞幾乎不可見，魚糜蛋白 纖維表面的紋理結(jié)構(gòu)變得更加細(xì)致均勻，且十分平滑（圖e)。掃描電鏡的觀察 結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證了優(yōu)選的鹽分復(fù)配方案A2B1C3可行。
圖4-4添加不同鹽分的魚糜凝膠的掃描電鏡觀察 Fig 4-4 Scanning electron micrographs of surimi gels with different salts
a-c分別為添加1%氯化鈉、氯化鉀和乳酸鈣組；d為添加1%氯化鈉、1%氯化鉀和1.5%
的乳酸鈣的實(shí)驗(yàn)組；e為添加2.5%氯化鈉的對照組
36
4.4 小結(jié)
由于實(shí)驗(yàn)用魚糜選取批次與第三章不同，所以乳酸鈣的單因素試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié) 果與第三章實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有所不同。綜合上述實(shí)驗(yàn)，可以得出如下結(jié)論：
對于魚糜凝膠的凝膠強(qiáng)度，氯化鉀和乳酸鈣對其影響遠(yuǎn)不及氯化鈉， 低鈉鹽白鰱魚糜制品的制備及其凝膠特性的研究，在一定范圍內(nèi)，氯化鈉的添加逐步加強(qiáng)了魚糜凝膠強(qiáng)度(尸<0.05);
氯化鉀和氯化鈉作為一價鹽對魚糜凝膠TPA參數(shù)的影響較為一致， 四個參數(shù)均有所減小(尸>0.05)，乳酸鈣在凝膠TPA上表現(xiàn)為：硬度、彈性和咀 嚼度有所增強(qiáng)，黏結(jié)性有所降低；
氯化鈉和氯化鉀在保水性和水分活度上具有一定的關(guān)聯(lián)性，隨著保水 性升高，水分活度有所降低；乳酸鈣未表現(xiàn)出類似關(guān)聯(lián)效果，推測可能是由于 乳酸根離子在肌肉蛋白中產(chǎn)生某種作用；
在色澤方面，乳酸鈣顯著提高了魚糜凝膠的亮度，鈣鹽由于質(zhì)地較白， 乳酸鈣組的白度值也相對高于氯化鈉與氯化鉀組(尸>0.05);
正交試驗(yàn)結(jié)果由綜合平衡法分析得出，最佳組合為A2BIC3 (氯化鈉 1%，氯化鉀0.5%，乳酸鈣1.5%)，此時魚糜凝膠強(qiáng)度達(dá)到2856.05g-mm，保水 率為86.54，白度值為80.93。
驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果表明，在凝膠強(qiáng)度方面，混合鹽組略顯不足，只能達(dá)到 1.5-2%的氯化鈉濃度水平。在咀嚼度、保水和白度上，混合鹽組都明顯優(yōu)于氯 化鈉0.5-2.5%的濃度水平。
由SEM觀察得出，單獨(dú)添加鈣鹽在微觀結(jié)構(gòu)表現(xiàn)上不同與鈉鹽和鉀 鹽的現(xiàn)象，而在添加混合鹽后，魚糜凝膠的表面孔洞明顯減小，結(jié)構(gòu)也較為均 勻致密。
37
第五章氯化鈉、瓜爾豆膠與刺槐豆膠對魚糜凝膠性質(zhì)的影響
5.1實(shí)驗(yàn)材料
5.1.1實(shí)驗(yàn)材料與主要試劑
新鮮白鰱魚：體重(800.0±91.8)g，體長(36.2±0.4)cm，購于合肥市家樂福超 市；腸衣(直徑23mm)為聚乙烯材料；高純食鹽(FG)、瓜爾豆膠（FG)、刺槐豆 膠（FG)
主要儀器設(shè)備
上海友聲衡器有限公司 廣州旭眾食品機(jī)械有限公司 上海民橋精密科學(xué)儀器有限公司 廣州旭眾食品機(jī)械有限公司 江蘇金壇市環(huán)宇科學(xué)儀器廠 金壇市科新儀器廠 南京試驗(yàn)儀器廠 英國 Stable Micro System 公司 上海天美生化儀器工程有限公司 北京康光儀器有限公司 日本Joel公司 日本電子株式會社
ACS-6A電子計(jì)重器 SZC-180型魚肉采肉機(jī) FA1104N電子分析天平 S2-5型斬拌機(jī) HH-2孔數(shù)顯水浴鍋 FS-2型可調(diào)高速分散器 DGF30/7-1型電熱鼓風(fēng)干燥箱 TA-XT Plus質(zhì)構(gòu)儀 CT15RT型臺式高速冷凍離心機(jī) WB-2000IXA型全自動色差計(jì) JFC-1600噴金儀 JSM-6490LV掃描電子顯微鏡
5.2實(shí)驗(yàn)方法
5.2.1凝膠強(qiáng)度測定 同 3.2.3
凝膠TPA參數(shù)測定 同 3.2.4
5.2.3凝膠保水率測定 同 3.2.5
5.2.4凝膠色澤測定 同 3.2.6
5.2.5 掃描電鏡(SEM)觀察 同 4.2.8
5.2.6數(shù)據(jù)分析
利用Excel對數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析；利用V3.1版正交設(shè)計(jì)助手進(jìn)行正 交試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析；利用綜合平衡法對正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行多因素優(yōu)化分析；采用 r-檢驗(yàn)對圖、表的結(jié)果進(jìn)行顯著性分析，差異顯著性水平尸<0.05。數(shù)據(jù)結(jié)果以
38
平均值±標(biāo)準(zhǔn)差顯示。
5.3結(jié)果與分析
5.3.1食品膠對魚糜凝膠強(qiáng)度的影響
1800 r 1600 - 1400 - 1200 - 1000 800 600 400 200 0
00.20.40.60.811.2
添加量（％)
圖5-1瓜爾豆膠對魚糜凝膠強(qiáng)度的影響 Fig5-1 Effect of Guar Gum(GG) on gel strength of surimi gel
對于GG來說，隨著添加量的增大，對凝膠強(qiáng)度影響也隨之增強(qiáng)。圖5-1所 示在添加0.2-0.6的水平區(qū)間，魚糜凝膠強(qiáng)度緩慢增大。添加量大于0.6%后有所 下降，但隨后在0.8-1%區(qū)間內(nèi)顯著增大(尸<0.05)并在1%達(dá)到最大。劉海梅等[128] 研究表明，在鰱魚魚糜中添加0.1°%的GG能夠顯著增大魚糜凝膠硬度和凝膠強(qiáng) 度。但林日高等[77]的研究結(jié)果表明，在鳙魚魚丸中依次添加0.5%卡拉膠和瓜兒 豆膠對魚丸的凝膠強(qiáng)度和耐折度都有顯著下降，在其中GG組下降尤為明顯，這 與本實(shí)驗(yàn)結(jié)論相反。GG是一種中性的非凝膠多糖，具有極高的粘度，但對竹莢 魚的魚糜凝膠形成也沒有顯著影響[129]。
1400 r
1200 -
^ 1000 - a a
^ 800 600 400 200 0
00.20.40.60.811.2
添加量（％)
圖5-2刺槐豆膠對魚糜凝膠強(qiáng)度的影響 Fig5-2 Effect of Locust Bean Gum on gel strength of surimi gel
LBG對于魚糜凝膠的影響，在1%的濃度水平上達(dá)到最大值(戶<0.05)。在
39
0.6-1%濃度范圍，LBG對其影響有一定的波動，0.8%時LBG對凝膠強(qiáng)度影響 效果反而有所降低但不明顯(尸>0.05)。這與Padrick等人[130]的研究結(jié)果相似。 Mateos等[131]在食品膠協(xié)同作用于魚糜凝膠肌原纖維蛋白來增強(qiáng)凝膠強(qiáng)度的研 究中指出，LBG在與卡拉膠混合添加能顯著提高非洲鱈魚的凝膠強(qiáng)度，而卡拉 膠-GG組合在加強(qiáng)凝膠強(qiáng)度方面表現(xiàn)不明顯。
5.3.2食品膠體對魚糜凝膠TPA的影響
表5-1氯化鈉、瓜兒豆膠和刺槐豆膠對魚糜凝膠TPA的影響
Table5-1 Effect of sodium chloride, GG and LBG on TPA of surimi gel
添加量
(%)硬度(N/1000)彈性TPA
黏結(jié)性咀嚼度(N/1000)
1(0.5)6.250±0.224aa0.911±0.015aa0.734±0.007aa4.174±0.053aa
2(1.0)6.353±0.109aba0.920±0.005ba0.771±0.010ba4.502±0.361ba
NaCl3(1.5)5.856±0.047ca0.922±0.038aba0.774±0.001/4.179±0.150aa
4(2.0)5.810±0.354aa0.892±0.049aba0.772±0.011da4.004±0.143aa
5(2.5)5.617±0.621aca0.877±0.052aba0.775±0.018ea3.820±0.206ca
1(0.2)5.835±0.532aab0.544±0.006ab0.428±0.026ab1.370±0.277ab
2(0.4)5.721±0.120abc0.907±0.071bab0.426±0.021ab2.426±0.198 bb
GG3(0.6)1.729±0.617bb0.645±0.035cb0.581±0.029bb0.649±0.139cb
4(0.8)3.256±0.142cb0.880±0.018da0.683±0.030cb1.959±0.142db
5(1.0)2.607±0.170db0.919±0.010bea0.754±0.012dab1.806±0.080adb
1(0.2)4.689±0.128ac0.908±0.015aa0.706±0.006ac3.004±0.279 ac
2(0.4)4.446±0.094bc0.900±0.008ab0.711±0.014ac3.626±0.135bc
LBG3(0.6)4.669±0.215ac0.882±0.005ba0.712±0.004ac2.934±0.109acc
4(0.8)5.665±0.109ac0.904±0.008aca0.713±0.017ac2.869±0.190adc
5(1.0)5.040±0.124aba0.911±0.005aca0.729±0.014ab3.347±0.119abc
注：同一列下表字母標(biāo)注不同者表示類別組內(nèi)差異顯著(尸<0.05)，相同者表示差異不顯著(P>0.05); 上標(biāo)字母不同者表示同一水平不同組添加物組間差異顯著(尸<0.05)，相同者表示差異不顯著(尸>0.05)
相對于NaCl來說，單獨(dú)添加GG和LBG都能一定程度的減小凝膠TPA中 的硬度和咀嚼度，表明單獨(dú)添加食品膠類，魚糜凝膠的硬度和咀嚼度無法達(dá)到 有鹽分添加的程度(尸<0.05)。但硬度值越高并不代表產(chǎn)品的質(zhì)量越好，高品質(zhì) 的肉腸類食品其硬度應(yīng)都是要在一定的范圍內(nèi)，過大則導(dǎo)致口感不細(xì)膩，咀嚼 性不強(qiáng)；過小則使得肉腸無脆感和韌度[132]。GG的添加使得魚糜凝膠的硬度值 變化幅度很大。在表5-1可知，在前二個水平區(qū)間內(nèi)，GG的添加使魚糜凝膠的 硬度值緩慢減小，而后三個添加水平下，凝膠的硬度顯著減小，且在0.6%時達(dá) 到最小值(尸<0.05)。與前兩組不同，添加LBG的魚糜凝膠其硬度反而有一定 程度的增大，在0.4%時，對凝膠硬度影響最小，此后，硬度值隨添加量增大而 增加(尸>0.05)。
雖然添加了 GG和LBG的魚糜凝膠彈性無任何規(guī)律可循，但隨著添加量增 大呈不同程度的增大趨勢，與GG的急劇變化不同，數(shù)據(jù)顯示LBG對魚糜凝膠
40
的彈性影響增大較為平緩。在單獨(dú)添加1%時，二組均達(dá)到最大值，GG組的凝 膠彈性0.919，LBG組為0.911。方差分析顯示，其組間差異不顯著(尸>0.05)。 而在0.4-0.6%添加水平區(qū)間的GG和LBG組凝膠與對照組（添加NaCl) 1-1.5% 的添加水平區(qū)間相比，實(shí)驗(yàn)組都對魚糜凝膠的彈性有較大影響，且組間差異顯 著(尸<0.05)。
GG的加入導(dǎo)致魚糜凝膠黏結(jié)性明顯增大，與NaCl組和GG組間差異顯著 (尸<0.05)。單獨(dú)添加NaCl和LBG對凝膠的黏結(jié)性影響區(qū)間相近，都在0.7-0.8 范圍內(nèi)。兩者單獨(dú)添加均導(dǎo)致魚糜凝膠的黏結(jié)性增大，但LBG對其增大影響不 明顯(尸<0.05)。Christianson等[133]的研究表明，在小麥淀粉中添加GG，改良
:段加熱中90C加熱區(qū)間可能是導(dǎo)致凝膠黏結(jié)性顯著增強(qiáng)的主要原因
后的GG-淀粉蛋白也出現(xiàn)黏結(jié)性下降的現(xiàn)象。究其原因可能是蛋白之間的構(gòu)象 差異以及GG在其中的作用機(jī)理不同。GG的單獨(dú)加入，使得魚糜凝膠的黏結(jié) 性有了明顯的提高。LBG的添加魚糜凝膠黏結(jié)性保持相對地穩(wěn)定。研究表明， LBG在豆乳飲料中和奶油中能起到一定的穩(wěn)定物相作用，常常作為一種增稠劑 來加入其中[134-137]。方差分析顯示，GG和LBG在相同濃度水平下，對凝膠黏 結(jié)性的影響差異顯著(尸<0.05)。LBG在冷水范圍是微溶的[138]，外界溫度達(dá)到 85°C時，其晶體單元才能很好的解離并與其它蛋白結(jié)構(gòu)形成新結(jié)構(gòu)單元。由此 可見
•GG
5000 4000
S 3000
迦$
腦
5 2000 1000 0
添加量(%)
圖5-3氯化鈉、瓜爾豆膠和刺槐豆膠對魚糜凝膠咀嚼度的影響 Fig5-3 Effect of sodium chloride, GG and LBG on chewiness of surimi gel
圖5-3為氯化鈉(a)、瓜爾豆膠(b)和刺槐豆膠(b)對魚糜凝膠咀嚼度的影響。 由圖5-3(b)可以看出，GG和LBG對魚糜凝膠硬度、彈性和黏結(jié)性的影響決定 了這三種添加物對凝膠咀嚼度的影響。由表5-1可以看出，對三個實(shí)驗(yàn)組魚糜 咀嚼度數(shù)值影響最大的還是三組的魚糜硬度，其變化趨勢也對應(yīng)著硬度的變化 趨勢。GG和LBG的添加在0.4%時，咀嚼度達(dá)到最大值，與其他水平組相比， 組內(nèi)差異均顯著(尸<0.05)。此后，兩種食品膠的添加對魚糜凝膠的咀嚼度都表 現(xiàn)為減小趨勢，其中GG組的減小有學(xué)者研究認(rèn)為，不同種類的食品膠對肉類 TPA的不同影響是由于膠體本身的結(jié)構(gòu)不同而導(dǎo)致的。
41
5.3.3食品膠對魚糜凝膠保水性的影響
84 r 83 - 82 - 81 - 80 -
00.20.40.60.811.2
添加量（％)
圖5-4瓜爾豆膠對魚糜凝膠保水性的影響 Fig5-4 Effect of GG on WHC of surimi gel
92 r 90 ■ 88 - 86 - 84 -
Fig5-5 Effect of LBG on WHC of surimi gel
LBG的添加顯著提高了魚糜凝膠的保水性，在0.2%-1%添加水平區(qū)間內(nèi)， LBG始終保持對魚糜凝膠保水性的增強(qiáng)效果。在0.6-0.8%水平有顯著增大趨勢 (尸<0.05)，隨后添加1%時達(dá)到最大值，但較之前水平差異不顯著(尸>0.05)。 推測發(fā)生此種現(xiàn)象的原因可能是，由于LBG良好的乳化性[140]及冷水微溶性。 在斬拌過程中LBG與魚肉蛋白分子之間及其他物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)之間起到很好的 均質(zhì)乳化作用。而其后加熱過程也可能導(dǎo)致了 LBG的晶體單位很好的解離并與 其它蛋白分子形成致密的新晶體，使水分子能夠很好儲存。同時LBG也能與水 形成較強(qiáng)的氫鍵作用力[141]，也可能是導(dǎo)致此種現(xiàn)象的主要原因之一。
42
0.20.40.60.81
添加量（％)
圖5-5刺槐豆膠對魚糜凝膠保水性的影響
82
80
如圖5-4,單獨(dú)添加GG的條件下，魚糜凝膠的保水性從0.4%水平開始不斷 上升(尸<0.05)，低鈉鹽白鰱魚糜制品的制備及其凝膠特性的研究，在最大添加量1%時，保水效果達(dá)到最大值(尸>0.05)。吳立根[139] 在GG對雞肉的保水效果的研究中也得到與本實(shí)驗(yàn)0.2-0.6添加水平相近的保水 結(jié)果，但其后添加的GG對雞肉保水效果影響不大，與本實(shí)驗(yàn)有較大差異。
5.3.4食品膠對魚糜凝膠色澤的影響
a*/b*a*(GG) b*(GG) a*(LBG) —— b*(LBG)
8
6 - 4
2
添加量（％)
0 - 0
-2 -4
圖5-6瓜爾豆膠和刺槐豆膠對魚糜凝膠a*和b*值的影響 Fig 5-6 Effect of GG and LBG on value a* and b* of surimi gel
由圖5-6可知，GG的添加對魚糜凝膠a*和b*值都顯示為先升高后降低的 總體趨勢。在0.2-0.6。%水平區(qū)間內(nèi)，a*值有緩慢增大的趨勢，但不明顯(尸>0.05)， 表明魚糜凝膠的綠色有所減弱，b*值在0.6%達(dá)到最大，且與其它水平差異明顯 (尸<0.05)。此后，b*值與前兩個水平效果相近。但魚糜凝膠始終偏黃色狀態(tài)。 商品用的GG因純度而異一般為白色至黃褐色粉末。出現(xiàn)這種原因應(yīng)該是由GG 自身的顏色導(dǎo)致。LBG的添加對魚糜凝膠的黃綠色有一定的緩解，添加0.2-1% 水平區(qū)間內(nèi)，魚糜凝膠的a*緩慢升高趨近于正值，而b*值相對GG的添加，變 化較為平穩(wěn)，且在整個水平區(qū)間內(nèi)均低于GG組。
白度對于肉腸類制品是一個很重要的質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)，尤其對于以魚肉這種 本身肉質(zhì)較白的肉制品為原料的加工制品，白度值就是其品質(zhì)評定的一個重要 指標(biāo)。的表5-2所示，GG和LBG的添加使魚糜凝膠的亮度值都有所降低，但 GG組的亮度值要明顯高于LBG〇P<0.05)，這種變化在白度值上面也有所體現(xiàn)。 總體來說，隨著添加量的增大，GG組和LBG組魚糜凝膠白度均下降，但GG 組白度值均要高于LBG組。
表5-2瓜爾豆膠與刺槐豆膠對魚糜凝膠L*值和白度值的影響 Table5-2 Effect of GG on L* and Whiteness of surimi gel
添加量
(%)L*GG
WL*LBG
W
0.2%74.17±0.633aa73.39±0.595aa69.53±0.479aa68.65±0.506aa
0.4%75.73±0.131ba74.99±0.152ba68.66±0.355bb67.88±0.326ab
0.6%75.27±0.248ca74.60±0.312ca68.87±0.208abb67.7±0.199bb
0.8%75.10±0.207aca74.31±0.219aa67.15±0.713cb66.35±0.827cb
1%73.76±0.140da73.10±0.156ba66.30±0.394da65.47±0.351db
5.3.5正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
綜合考慮以上三種添加物（氯化鈉、GG和LBG)對魚糜凝膠各性質(zhì)參數(shù)影響，
43
尤其在凝膠強(qiáng)度方面，可選取GG的0.4%、0.6%和0.8%三個水平以及LBG的0.6%、 0.8%和1%的水平，同時與NaCl的前三個水平（0.5%、1%和1.5%)進(jìn)行三因素三水
平正交試驗(yàn)。所設(shè)計(jì)因素水平表及實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表5-3和5-4所示。
表5-3因素水平表
Table5-3 Factors and levels of orthogonal experiment
水平A NaCl (%)因素
B GG (%)C LBG (%)
10.50.40.6
210.60.8
31.50.81
表5-4正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果
Table5-4 Optimization analysis of orthogonal results
AB空列C Gel(g.mm)WHC(%) Whiteness
11111 569.6060.8170.37
21222 587.4373.3468.91
31333 607.2285.4270.38
42123 1182.3785.1568.75
52231 595.5982.7970.91
62312 927.8587.4563.02
73132 1067.2082.9358.99
83213 876.5587.0766.26
93321 661.0282.1563.4
J1588.083939.723791.333608.737
J2901.937686.523810.273860.827
J3868.257732.030756.670888.713
極差R313.854253.2053.603279.976
主次因素(強(qiáng)度）A>C>B
最優(yōu)方案A2B1C3
K173.19076.29778.44375.250
K285.13081.06780.21381.240
K384.05085.00783.71385.880
極差 R11.9408.7105.27010.630
主次因素(保水）A>C>B
最優(yōu)方案A2B3C3
L169.88766.03766.55068.227
L267.56068.69367.02063.640
L362.88365.60066.76068.463
極差 R7.0043.0930.4704.823
主次因素（白度）A>B>C
最優(yōu)方案A1B2C3
44
由表中的極差分析可知，三種組分對魚糜凝膠強(qiáng)度的影響因素主次順序?yàn)椋?A>C>B，最佳因素水品方案為：A2BIC3 (組4)，此種方案下魚糜凝膠強(qiáng)度為 1182.37 g.mm，保水率85.15%，白度68.75；對魚糜保水性的影響因素主次順 序?yàn)椋篈>C>B，因素水平方案為：A2B1C3，未能在正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果中直觀顯示； 對魚糜白度的影響因素主次順序?yàn)椋篈>B>C，因素水平方案：AIB2C3。基于有 兩種優(yōu)化方案且對保水和白度方案未能直觀得出，需要對正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行綜 合評比以確定最終方案。
5.3.6 綜合平衡法評定
利用加權(quán)分值法來計(jì)算正交試驗(yàn)結(jié)果各組的分值。
根據(jù)公式Y(jié)ij=(yij — yjmin)/(yjmax — yjmin)可以計(jì)算出各個組中每個數(shù)值對于考 察的指標(biāo)所占的權(quán)重分值。由公式：1=3111 + 3212+...+ BkYlk+BjYij計(jì)算出 各組的綜合分值（取凝膠強(qiáng)度權(quán)重Bi=0.4,保水權(quán)重B2=0.3,白度權(quán)重B3=0.3)。
由表4-5可知，綜合平衡法計(jì)算得出，第四組（A2B1C3)為最佳組合。即 添加相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%的氯化鈉，0.4%的GG和1%的LBG，鈉鹽的含量降低至 1%。在此條件下，魚糜凝膠的凝膠強(qiáng)度達(dá)到1182.37g.mm，保水率為85.15， 白度值為68.75。
表5-5綜合平衡法驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果 Table5-5 Results of verifying test
A(NaCl)B(GG)C(LBG)Gel(g.mm)Y1WHC(%)Y2WhitenessY3Yi
11(0.5%)1(0.4%)1(0.6%)569.60060.81070.370.9550.287
212(0.6%)2(0.8%)587.430.02973.340.4768.910.8320.402
313(0.8%)3(1%)607.220.06185.420.92470.380.9560.588
42(1%)131182.37185.150.91468.750.8190.920
5221595.590.04282.790.82570.9110.564
6232927.850.58587.45163.020.3380.635
73(1.5%)121067.200.81282.930.8358.9900.574
8323876.550.50187.070.98666.260.610.679
9331661.020.14982.150.80163.40.370.411
5.3.7 驗(yàn)證對比試驗(yàn)
表5-6實(shí)驗(yàn)結(jié)果的驗(yàn)證對比 Table5-6 Verification of orthogonal experiments results
添加水
平Gel(/1000)硬度(/1000)彈性黏結(jié)性咀嚼度保水白度
A2B1C31.18 士0.352a4.06 士 0.011a0.83 士0.067a0.61士0.073a2.05士0.255a85.15士0.001a68.75士0.075a
A2B3C31.03 士0.765a3.45 士0.057a0.63 士0.023b0.59 士0.058a1.85士0.241a80.45士0.105b67.92士0.233a
A1B2C30.59 士 0.016b2.77 士 0.109b0.37 士0.054c0.42 士0.007b0.50士0.046b85.33士0.209a69.38士0.384a
45
5.3.8掃描電鏡觀察
圖5-7是常溫條件下不同添加物的各魚糜凝膠組掃描電鏡的觀察圖片。由 圖a可以看出，單獨(dú)添加1%的氯化鈉時，魚糜凝膠組織的表面紋理結(jié)構(gòu)均較松 散，呈雜亂無序的交聯(lián)狀態(tài)，低鈉鹽白鰱魚糜制品的制備及其凝膠特性的研究，且小孔洞較多，在添加量為1%時，GG對凝膠的 表面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了一定的聚集性和粘結(jié)性，使局部的蛋白結(jié)構(gòu)產(chǎn)生交聯(lián)作用，但 表面孔洞依舊存在且較為明顯（圖b)。由圖c可以看出，1%LBG的添加對魚 糜凝膠的交聯(lián)作用較為明顯，表現(xiàn)為表面幾乎沒有什么孔洞，蛋白紋理也較為 均勻，魚糜結(jié)構(gòu)。但LBG使得蛋白結(jié)構(gòu)較為松散，緊密度不高，表面結(jié)構(gòu)也不 平滑。圖d為加入了復(fù)合膠的魚糜凝膠組。與對照組（圖e)相比，復(fù)合膠組 的結(jié)構(gòu)更加致密，蛋白分布較為均勻且表明平滑孔洞較少，而因而賦予了魚糜 凝膠更好地表面結(jié)構(gòu)狀態(tài)和內(nèi)在質(zhì)地，從而提高消費(fèi)者的感官可接受度。
圖5-7添加氯化鈉和不同食品膠魚糜凝膠的掃描電鏡觀察 Fig 5-7 Scanning electron micrographs of surimi gels with sodium chloride and different food
gums
a-c分別為添加1%的氯化鈉、瓜爾豆膠和刺槐豆膠組；d為添加1%氯化鈉、0.4%瓜爾豆 膠和1%刺槐豆膠組；e為2.5%氯化鈉的對照組
5.4 小結(jié)
本章試驗(yàn)研究了兩種食品膠體(瓜爾豆膠和刺槐豆膠)的具體性質(zhì)并將其應(yīng) 用于低鹽魚糜的制備中，以彌補(bǔ)由于鈉鹽的缺失而導(dǎo)致對魚糜凝膠的負(fù)面影響。 具體結(jié)論如下：
添加GG和LBG對魚糜凝膠強(qiáng)度影響相似，凝膠強(qiáng)度最大值分別出 現(xiàn)在 0.6%(GG)和 1%(LBG)(尸<0.05);
46
GG和LBG對凝膠TPA影響不同，LBG相對于GG來說，其對魚糜 凝膠TPA參數(shù)變化更加平穩(wěn)，且LBG組表現(xiàn)出比GG組更好的黏結(jié)性和彈性。 兩者添加對魚糜凝膠的咀嚼度都有不同程度的減?。?/div>
同等添加水平的增加，GG和LBG對凝膠保水性的影響表現(xiàn)出相似的 變化，隨著添加量的增大，LBG的效果較好；
在色澤方面，GG和LBG在一定區(qū)間內(nèi)表現(xiàn)出對魚糜凝膠影響的一致 性；
通過正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及驗(yàn)證試驗(yàn)得出，正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)中第四組（A2BIC3) 為最佳組合。即添加相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%的氯化鈉，0.4%的GG和1%的LBG，鈉 鹽的含量降低至1%。在此條件下，魚糜凝膠的凝膠強(qiáng)度達(dá)到1182.37g.mm，保 水率為85.15，白度值為68.75。
從SEM圖片可以觀察得出，GG作用下的魚糜凝膠表面微觀結(jié)構(gòu)孔 洞較大，結(jié)構(gòu)不致密；LBG組表面肌肉結(jié)構(gòu)較為平滑，孔洞較??；在復(fù)合膠與 氯化鈉作用下，魚糜凝膠表面肌肉紋理更為平滑，具有更好的穩(wěn)定性。
47
第六章結(jié)論與展望
6.1結(jié)論
通過對低鹽白鰱魚糜的制備及其凝膠特性的研究，得出以下結(jié)論：
在采肉預(yù)處理過程中，漂洗和脫水能使魚糜中脂肪和灰分含量有所下 降，低鈉鹽白鰱魚糜制品的制備及其凝膠特性的研究，蛋白含量略有升高，水分含量有所上升，但不明顯；測得生鮮魚糜p丑值 為6.88±0.02，在正常形成良好凝膠范圍內(nèi)；生鮮魚糜的水分含量80.26%、蛋 白質(zhì)含量16.89%，脂肪含量0.52%和灰分含量0.31%;通過計(jì)算得出魚片得率 為55.08%，采肉率32.03%，生鮮魚糜得率20.37%。
氯化鈣的添加對魚糜凝膠的強(qiáng)度值的影響表現(xiàn)為先升高后降低，在 1.5%后降低較為顯著（尸<0.05)。乳酸鈣對魚糜凝膠強(qiáng)度影響較穩(wěn)定。兩者均 在1.5%達(dá)到最大；氯化鈣和乳酸鈣對魚糜凝膠硬度及咀嚼度的兩個指標(biāo)影響結(jié) 果較為一致?？傮w來說，氯化鈣對凝膠硬度和咀嚼度的升高都要低于乳酸鈣
(尸<0.05);作為有機(jī)鈣鹽，乳酸鈣對魚糜凝膠的保水作用要明顯高于氯化鈣， 兩者分別在1.5%(CaCl2)和1%( Ca(C3H5〇3)2, CaL)時，達(dá)到最大值，且差異顯著 (尸<0.05 )。
對于魚糜凝膠的凝膠強(qiáng)度，氯化鉀和乳酸鈣對其影響遠(yuǎn)不及氯化鈉， 在一定范圍內(nèi)，氯化鈉的添加逐步加強(qiáng)了魚糜凝膠強(qiáng)度(尸<0.05);氯化鉀和氯 化鈉作為一價鹽對魚糜凝膠TPA參數(shù)的影響較為一致，四個參數(shù)均有所減小(尸 >0.05)，乳酸鈣在凝膠TPA上表現(xiàn)為：硬度、彈性和咀嚼度有所增強(qiáng)，黏結(jié)性 有所降低；氯化鈉和氯化鉀在保水性和水分活度上具有一定的關(guān)聯(lián)性，隨著保 水性升高，水分活度有所降低；乳酸鈣未表現(xiàn)出類似關(guān)聯(lián)效果；在色澤方面， 鈣鹽由于質(zhì)地較白，提高了魚糜凝膠的亮度，乳酸鈣組的白度值也相對高于氯 化鈉與氯化鉀組(尸>0.05)；正交試驗(yàn)結(jié)果由綜合平衡法分析得出，最佳組合為 ^2及Cj (氯化鈉1%，氯化鉀0.5%，乳酸鈣1.5%)，此時魚糜凝膠強(qiáng)度達(dá)到 2856.05g.mm，保水率為86.54，白度值為80.93。驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果表明，在凝膠 強(qiáng)度方面，混合鹽組略顯不足，只能達(dá)到1.5-2%的氯化鈉濃度水平。在咀嚼度、 保水和白度上，混合鹽組都明顯優(yōu)于氯化鈉0.5-2.5%的濃度水平。SEM觀察得 出，單獨(dú)添加鈣鹽在微觀結(jié)構(gòu)表現(xiàn)上不同與鈉鹽和鉀鹽的現(xiàn)象，在添加混合鹽 后，魚糜凝膠的表面孔洞明顯減小，結(jié)構(gòu)也較為均勻致密。相比之下，混合鹽 的加入細(xì)化了魚糜分子蛋白顆粒，使魚糜凝膠質(zhì)構(gòu)更為均勻致密。
添加GG和LBG對魚糜凝膠強(qiáng)度影響相似，凝膠強(qiáng)度最大值分別出 現(xiàn)在0.6%(GG,尸<0.05)和1%(LBG,尸<0.05)； GG和LBG對魚糜凝膠TPA影 響不同，GG加入可導(dǎo)致TPA各參數(shù)的增大，而LBG對魚糜凝膠TPA參數(shù)增 大變化更加平穩(wěn)；同等添加水平條件下，GG和LBG對魚糜凝膠保水性的影響 表現(xiàn)出相似的變化，隨著添加量的增大，從SEM圖片觀察得出，GG作用下的
48
魚糜凝膠表面微觀結(jié)構(gòu)孔洞較大，結(jié)構(gòu)不致密；LBG組表面肌肉結(jié)構(gòu)較為平滑， 低鈉鹽白鰱魚糜制品的制備及其凝膠特性的研究，孔洞較?。辉趶?fù)合膠與氯化鈉作用下，魚糜凝膠表面肌肉更為平滑，具有更好 地穩(wěn)定性。
6.2展望
由于實(shí)驗(yàn)周期以及客觀條件等因素，本文在低鹽魚糜的研究工作方面還有 很多欠缺和不完備的地方。建議今后可以開展以下幾個方面的工作：
研究包括氯離子在內(nèi)的陰離子或者其它陽離子（如鋅、鐵等）對魚糜凝膠 制品的影響以及對人體機(jī)能的影響；
選用其它功能性食用膠，研究其對魚糜凝膠制品的影響；
嘗試其它的功能性鹽類，研究其對魚糜凝膠制品的影響；
添加適宜的酶（如TGase)，研究其對魚糜凝膠制品的影響；
進(jìn)一步篩選不同的鹽類、食品膠、酶類進(jìn)行混合配比，優(yōu)化出更好的低鹽 復(fù)合配方。
隨著現(xiàn)代生物科技的日新月異，未來在低鹽魚肉制品等低鹽食品方面的研 究中，可能會出現(xiàn)一種新型食品添加劑來完全取代鈉鹽，承擔(dān)鈉鹽在賦予食物 風(fēng)味以及人體生理機(jī)能調(diào)節(jié)中的作用，且該種添加劑不會因?yàn)閿z入過量而對人 體導(dǎo)致任何副作用。
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