孙瑜嵘，范三红，冯雨薇，白宝清

（山西大学生命科学学院，山西太原030006）

鲭鱼、鳀鱼、沙丁鱼3种鱼类属于经济价值较高的深海鱼类，其自然产量对全球鱼类捕捞数量的高低起着举足轻重的作用。鉴于这3种鱼个头小且短期内鱼肉特别容易腐败变质，捞后除了少数以冻藏的方式出售和用于生产附加值偏高的鱼粉外，大部分都用于鱼肉初加工[1-3]。鱼肉罐头和鱼糜制品等深加工的鱼类产品在我国海产品加工中所占比例较低，因此，中上层鱼类水产品的发展空间很具潜力[4-5]。加热在鱼肉的加工时是一个重要过程，加热不仅能降低鱼肉中微生物数量，抑制其生长，同时鱼肉会发生一系列生物化学反应，使鱼肉产品具有特殊的质地、风味和色泽，提高了鱼肉产品的品质。鱼肉等海产品在加工过程中如果加热温度和加热时间控制不当，会造成含水量较高的鱼肉水分损失过多，鱼肉产品自身质量减轻，鱼肉中营养物质减少，甚至生成有毒有害物质，进而降低鱼肉深加工产品的质量和出品率，降低鱼肉加工企业经济效益[6-8]。

低场核磁共振检测技术（LowFieldNuclear MagneticResonance，LF-NMR）因其能无损检测肉类产品，同时具有制样方便、测定快速等优点[9-11]，是一种理想的系统研究肉产品持水性及其水分分布变化的工具。

本试验研究了鲭鱼、鳀鱼、沙丁鱼3种鱼肉在不同加热温度下的水分蒸煮损失和鱼肉中水分分布状态的变化规律，其加热工艺参数可为深海小杂鱼类科学精深加工利用提供数据支持与理论依据。

1 材料和方法

1.1 材料与仪器设备

供试材料为鲭鱼、鳀鱼、沙丁鱼，由福建省泉州市威威猫食品有限公司提供。

仪器设备为FA1104电子天平（上海舜宇恒平科学仪器有限公司）；NM120-Angiyst低场核磁共振成像仪（上海纽迈电子科技有限公司）；BPG-9050BH电热恒温鼓风干燥箱（上海和呈仪器制造有限公司）；DZQ500×2S真空包装机（上海申越包装机械制造有限公司）；HERMLE Z323K高速离心机（德国HERMLE公司）。

1.2 试验方法

3种鱼捕获后迅速冷冻装箱，冰盒空运到冷冻食品加工车间。试验时每条鱼单独称质量记录后除去鱼鳞、内脏。鱼肉采用手工采肉，将采制的鱼肉用斩拌机斩拌成鱼糜后对鱼肉进行理化指标测定。剩余鱼糜于-80℃超低温冰箱真空包装冷冻贮存备用。

1.2.1 鱼肉的预处理 在高1 cm、直径6 cm的玻璃模型中放入准确称取的40 g鱼糜，将表面抹平压实的鱼糜模型装入蒸煮袋中真空封口备用。将制成模型的鱼糜样品分为5组放置于恒温水浴中，分别于 40，50，60，70，80 ℃加热 30 min，鱼糜样品加热后迅速冷却至中心温度10℃，测定鱼肉样品的相关指标。

1.2.2 鱼肉含水量、失水率和持水性的测定 含水率的测定采用标准《食品中水分的测定》（GB/T 5009.3—2010）中的直接干燥法；鱼肉失水率的测定参考文献[12-13]进行，准确称取3 g鱼肉，用滤纸将其包好，2 000 r/min离心15 min，离心后称质量，水分损失即为鱼肉样品离心前后质量之差。

1.2.3 鱼肉蒸煮损失率的测定 准确称取3 g鱼肉样品，将其加热蒸煮后冷却至室温，样品称质量，鱼肉样品蒸煮损失量即为鱼肉样品蒸煮前后质量之差。

1.2.4 加热温度对鱼肉中水分动态变化的影响准确称取3 g鱼肉样品，将其放入核磁管中，使鱼肉样品在15 mm核磁管内厚度低于2 cm进行检测，利用Angiyst软件对检测数据进行T2反演程序分析，得到3种鱼肉样品弛豫时间的分布情况。试验时核磁共振成像分析仪测试参数为：磁体强度0.51 T，磁体温度（32±0.02）℃，线圈直径25 mm，共振频率21.7 MHz。在使用T2横向弛豫时间分析时，CPMG序列测量参数为：SW＝200 Hz；P90（μs）＝13.5；P180（μs）＝27.0；TD＝160 040；RG1＝20；RG2＝3；D3（μs）＝75；EchoCount＝2 000；TR（ms）＝2 000；NS＝4。

1.3 数据处理

采用Microsoft Excel 2016软件计算鱼肉平均值和标准差，采用Sigmaplot 9.0软件作图，采用Statistix8.1软件进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 3种鱼肉的持水性比较

在贮藏、加工过程中肌肉中的肌球蛋白、肌动蛋白等蛋白质具有保持其内在水分的能力，持水性直接影响到肉类及其制品的质地和风味，对肉类及其制品的质量和出品率等指标有着重要的影响，同时关系到肉类加工企业的经济效益[14-15]。肌球蛋白在肌肉中的存在状态及其含量的多少，对肌肉的持水性起着非常重要的作用。由表1可知，沙丁鱼的持水性最大，为67.64%，明显高于鲭鱼和鳀鱼鱼肉；鲭鱼的持水性次之，鳀鱼的持水性最低，并且鲭鱼和鳀鱼鱼肉的持水性间没有明显的差异。

表1 3种鱼肉的持水性 %

2.2 加热温度对鱼肉蒸煮损失率的影响

肉类的蒸煮损失不仅包括肉类中水分的减少，还包括其中脂肪和小分子蛋白质的溶出。在加工过程中，由于加热温度升高，肉类中会有汁液流出，使肉类产品质量减轻。导致肉类加热时汁液流失的主要原因是：温度升高，肉类中水分子活动得到增强；肉类中蛋白质等电点和加热过程中肉类的pH不断变化，使肉类蛋白质的持水能力降低，肌肉中不稳定的水分得以释放；肉类加热时肌肉中胶原蛋白的变性收缩加剧了脂肪和小分子蛋白质的溶出[16-17]。

鱼肉蒸煮温度越高，其蒸煮损失率就越大，鲭鱼、鳀鱼、沙丁鱼3种鱼鱼肉在不同蒸煮温度下蒸煮损失率的变化曲线如图1所示。从图1可以看出，在40～60℃范围内，沙丁鱼和鳀鱼鱼肉蒸煮损失率大于鲭鱼；在60～70℃范围内，鳀鱼鱼肉蒸煮损失率最大，鲭鱼鱼肉蒸煮损失率次之，沙丁鱼鱼肉蒸煮损失率增加变缓，鳀鱼和沙丁鱼鱼肉蒸煮损失率趋于平缓，而鲭鱼鱼肉蒸煮损失率显著增加。整体来看，3种鱼肉蒸煮损失率鳀鱼最大，鲭鱼次之，沙丁鱼最小，这与3种鱼肉的持水性大小有关。另外，鱼的种类对鱼肉的持水性也有影响，因为不同种类的鱼肉其胶原蛋白的结构和含量各不相同，鱼肉中肌原纤维蛋白变性收缩的程度也有所区别。

2.3 加热温度对鱼肉水分分布的影响

采用核磁共振技术研究肉类中水分的分布和流动情况。弛豫时间用来表征肉类中水分的自由度，肉类中水分氢质子自由度越小，其受到的束缚越大，对应的T2图谱上T2弛豫时间就越短，相应的峰位置就越靠左；反之，肉类中水分氢质子受到的束缚越小，对应的T2弛豫时间就越长，在T2图谱上峰位置就越靠右；在T2图谱上，相同弛豫时间里对应的弛豫峰面积可以表示肉类中对应水量的多少[18-19]。

氢质子的横向弛豫时间（T2）分布能用来表示肉类样品中水分的分布情况，图2，3，4分别表示鲭鱼、鳀鱼、沙丁鱼3种鱼肉在不同加热温度下核磁共振横向弛豫时间T2波谱的水分分布情况。从图2，3，4可以看出，3种鱼肉中存在不同的水分群：在0～10 ms弛豫时间内，观察到约占总水量5%的水分子层水，与鱼肉蛋白质分子表面的极性基团紧密结合；在10～100 ms弛豫时间内，鱼肉中肌丝、肌原纤维和膜之间的不易流动水约占总水量的80%，这部分水能溶解鱼肉中盐类及其他物质；在100～1 000 ms弛豫时间内，存在于鱼肉肌肉细胞间隙及组织间隙的自由水。

随着温度的升高，T2图谱中3种鱼鱼肉的不易流动水的峰面积减小，表明在加热过程中鱼肉的持水能力不断减小，并且3种鱼肉在加热过程中水分变化情况基本相似。由图3可知，在加热过程中随着温度的升高，鳀鱼鱼肉中不易流动水的峰面积明显降低，其蒸煮损失的测定结果与鳀鱼鱼肉的持水性能较差相一致。由T2图谱可知，试验时随加热温度升高，鱼肉中不易流动水曲线逐渐向左移动，对应的弛豫时间有减小的趋势，表明鱼肉肌肉组织对不易流动水的束缚力增大。可能是在加热过程中鱼肉组织中蛋白质性质发生改变等原因，使鱼肉中剩余的不易流动水的缔合度进一步提高[20]。

3 结论

本研究对沙丁鱼、鲭鱼、鳀鱼3种鱼肉的持水性进行测定，结果表明，3种鱼肉持水性沙丁鱼鱼肉最大，鲭鱼鱼肉次之，鳀鱼鱼肉最小。在蒸煮过程中，随着加热温度的升高鱼肉的蒸煮损失率增大，当加热到80℃时，3种鱼肉的蒸煮损失率沙丁鱼鱼肉为6.32%，鲭鱼鱼肉为7.62%，鳀鱼鱼肉为8.01%，并且鱼肉持水性高其加热蒸煮时鱼肉的蒸煮损失率就小。另外，加热时鱼肉持水性变低，鱼肉中流动水损失增多，而鱼肉中不易流动水与蛋白质的缔合程度则变高。加热时鱼肉中自由水含量随加热温度升高而减少，鱼肉中结合水与蛋白质的作用力变得更加紧密。本研究结果为鱼肉深加工中鱼肉水分研究提供了试验支持和理论依据。