吴克刚，张文祥，柴向华，何文龙

( 广东工业大学轻工化工学院食品科学与工程系，广东广州510006)

罗非鱼(TilaPia)又称非洲鲫。罗非鱼在加工生产过程中产生大量的下脚料，鱼骨是这些下脚料的主要组成部分之一。鱼骨是鱼体中轴骨、附肢骨及鱼刺的总称，中轴骨包括头骨和脊骨，附肢骨包括奇鳍骨和偶鳍骨［1］。鱼骨中蛋白质含量约为15%，生物学效价高，富含钙质，且钙、磷比例合理，人体易于吸收［2］。目前国内对鱼骨食品的开发研究主要有两个方面，一种是骨块形式，如干制骨块和油炸骨块［3-5］，第二种是将鱼粉碎后制成骨泥或骨粉形式的中间产品，然后添加到其他产品中，如骨泥营养饼干、营养骨奶、骨精汤料等富有特色的食品［8-10］。鱼骨较硬，开发利用时软化骨骼十分关键，为此本文研究高压蒸煮对鱼骨的软化作用，为加工利用罗非鱼加工下脚料提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

罗非鱼鱼骨 汕尾国泰食品有限公司;其他试剂 分析纯。

WAW-300 微机控制电液伺服万能试验机 上海华龙测试仪器有限公司;YX-280 手提式压力蒸汽灭菌锅 合肥华泰医疗设备有限公司;S-3C 型pH计 上海精密科学仪器有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 鱼骨样品处理 将冰冻的罗非鱼放入常温水中，解冻10min 左右，用刀分离鱼肉、鱼头、鱼尾，取出脊骨;然后用剪刀剪去脊骨两边的边骨;将脊骨分成长2.5cm 左右、宽1.5cm 左右的小段鱼骨，沥干备用。将前处理后的样品放入烧杯中，加入适量水，于高压灭菌锅中高压蒸煮一定时间，晾干取出。

1.2.2 实验设计

1.2.2.1 单因素实验 采用高压蒸汽锅对鱼骨进行软化时，影响软化效果的主要因素有蒸煮、蒸煮压力、时间以及料液比，故实验选取蒸煮、时间、食醋的浓度以及料液比为对象，分别研究它们对鱼骨硬度的影响。

1.2.2.2 正交实验 在单因素实验结果的基础上，以鱼骨硬度为考察指标，进行L9(34)正交实验，并采用极差分析法，对鱼骨软化工艺进行优化。正交实验表如表1。

表1 因素水平表Table 1 Factors and levels

1.2.3 鱼骨硬度测量 采用万能实验机测量鱼骨最大承受压力来评价其硬度，最大承受压力越大表示鱼骨硬度越大。为减少人为操作失误和不同部位带来的随机误差，测量时将小段鱼骨在骨节处切开，分成一段一段的节骨，每次测量以节骨为测量对象，每次量三段节骨，取平均值。

2 结果与讨论

2.1 高压蒸煮pH 对鱼骨软化效果的影响

研究蒸煮液与鱼骨比例为2∶1，压力为0.12MPa，蒸煮40min 时，蒸煮液pH 对鱼骨硬度的影响，结果图1 所示。

图1 蒸煮pH 对鱼骨硬度的影响Fig.1 Effect of steaming pH on the hardness of the fish bone

由图1 可知，随着蒸煮溶液pH 的增大，鱼骨硬度值越来越小，特别是pH 超过6 以后，十分有利于鱼骨软化。罗非鱼肉蛋白质主要由盐溶性蛋白质和水溶性蛋白质组成［9］。唐小丹、周春霞等［10］认为罗非鱼肉盐溶性蛋白质等电点在pH4.0，水溶性蛋白质等电点在pH6.0。实验所用鱼骨附着有大量鱼肉，当蒸煮液处于pH4～6 范围时，鱼肉蛋白水溶性很差，高压蒸煮很易变性凝固包裹住鱼骨，不利于构成鱼骨中蛋白、脂肪以及钙的溶出，因此鱼骨硬度变化不大。当蒸煮液为pH7～8 时，偏离了鱼肉等电点，高压蒸煮时鱼骨钙等成分容易溶出，导致鱼骨硬度显著降低。可见，高压蒸煮时中性、弱碱性对鱼骨软化效果较好，酸性环境不利于鱼骨软化。最后考虑到产品口感，pH 选定为7～8 左右。

2.2 蒸煮料液比对鱼骨软化效果的影响

蒸煮压力为0.12MPa，蒸煮40min，pH7，研究蒸煮料液比对鱼骨硬度的影响，结果如图2 所示。

由实验结果可见，随着料液比的增加，鱼骨硬度变化出现无规律波动，但无明显变化。因为鱼骨中的钙等成分溶出是有限的，不会随着蒸煮液的增多而无限溶出，因此鱼骨硬度受料液比影响较小。但考虑到液体环境的需要，料液比选定为1∶2 左右。

2.3 蒸煮压力对鱼骨软化效果的影响

蒸煮液pH 为7，料液比为1∶1，蒸煮时间固定为40min，研究蒸煮压力对鱼骨硬度的影响，结果如图3所示。

由实验结果可见，适当提高蒸煮压力可显著减少鱼骨硬度，提高鱼骨软化效果。这是由于蒸煮压力变大，有利于鱼骨骼结构破坏，促进鱼骨中钙、脂肪酸及蛋白质等成分溶出。但是压力过大，会将鱼骨压实，反而不利于鱼骨软化，使鱼骨硬度变大。最佳蒸煮压力为0.12MPa。

图2 蒸煮料液比对鱼骨硬度的影响Fig.2 Effect of material and water ratio on the hardness of the fish bone

图3 蒸煮压力对鱼骨硬度的影响Fig.3 Effect of cooking pressure on the hardness of the fish bone

2.4 蒸煮时间对鱼骨软化效果的影响

蒸煮液 pH7，料液比为1 ∶1，蒸煮压力为0.12MPa，研究蒸煮时间对鱼骨硬度的影响，结果如图4 所示。

图4 蒸煮时间对鱼骨硬度的影响Fig.4 Effect of cooking time on the hardness of the fish bone

随着时间的延长，鱼骨中的钙、脂肪、蛋白质等成分逐渐溶出，鱼骨结构强度发生变化，硬度越来越小，特别是50min 之后，鱼骨硬度下降较快。最佳蒸煮时间为60min。

2.5 高压蒸煮软化罗非鱼骨的工艺优化

实验以pH、料液比、蒸煮压力、蒸煮时间四因素进行L9(34)正交实验，实验设计和结果分析见表2、表3。

表2 实验结果与分析Table 2 Analysis and results of the orthogonal array design

以料液比为误差列，作方差分析，结果见表3。

表3 方差分析Table 3 Analysis of variance

从表2 可知，各因素对鱼骨软化的影响的主次关系为蒸煮压力(B)＞时间(C)＞pH(A)＞料液比(D)，同时从表3 方差分析可知，蒸煮压力(B)对鱼骨硬度的影响具有显著差异。由表2 的极差分析得到的优化方案为 A1B3C3D1，即 pH6.5，压力为0.13MPa，时间为75min，料液比为1∶1。为进一步验证正交实验结果的可靠性与重现性，按A1B3C3D1进行3 次平行实验，鱼骨硬度分别为34.4、33.5、31.2N，平均硬度为33.0N。

3 结论

采用高压蒸煮方法软化罗非鱼骨是一种简单易行、生产实用的方法。高压和偏中性环境是鱼骨有效软化的条件。正交实验优化的软化工艺为pH 6.5、压力0.13MPa、时间75min、料液比1∶1，此工艺下所得鱼骨硬度为33.0N。罗非鱼骨是罗非鱼加工的主要下脚料之一，软化是其高值化加工利用的必要环节，因此研究结果对罗非鱼骨深加工和综合利用具有积极意义。

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