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蛋清粉对鱼糜油炸特性的影响及其机制

2022-11-01谢东飞邓奉红彭佩琪胡秀婷罗舜菁

食品与机械 2022年10期
关键词:鲢鱼吸水率鱼丸

谢东飞 邓奉红 彭佩琪 黄 丽 胡秀婷 罗舜菁

鱼糜是以新鲜鱼肉为原料,经过漂洗、斩拌、擂溃等加工工序制备而成[1]。鱼糜可加工成各种鱼丸、鱼豆腐、鱼肠、蟹棒等鱼糜制品[2-3]。其中有一种类似于豆泡的特色油炸鱼丸,内部结构疏松多孔,富有弹性,外表金黄,入口软糯弹韧。这类鱼丸常被用作煲汤、麻辣烫、火锅的原料。鲢鱼产量大,价格低廉,但鲢鱼肌原纤维蛋白含量较低,肉质粗糙,有较强的纤维感,蒸煮后有泥腥味,口感较差[4]。若将鲢鱼加工制备成油炸鱼丸,可有效解决上述问题,从而提高鲢鱼的经济价值。然而,相对于其他鱼种,油炸鲢鱼鱼丸存在孔隙率低、质感硬、吸水性差等问题。

蛋清因其多种功能特性如起泡特性、乳化性、凝胶性能、增香作用等被广泛用于食品工业[5]。蛋清中的蛋白质主要为卵清蛋白和伴清蛋白[6]。卵清蛋白是一种球状单体磷酸糖蛋白,具有较强的凝胶能力[7]。在凝胶化过程中,卵清蛋白展开呈熔融的球状结构,然后聚集形成三维凝胶网络结构[8]。因此,蛋清蛋白具有较强的凝胶性质。陈海华等[9]通过对比淀粉类、蛋白类及卡拉胶类对鱼糜凝胶性质的影响,发现蛋清提高鱼糜凝胶性能的效果最好。周阳等[10]发现蛋清粉可显著提高鱼糜的凝胶特性。但在油炸条件下,添加蛋清对鱼糜油炸特性的影响及其机制尚未见报道。

研究拟以鲢鱼鱼肉为原料,通过添加蛋清粉与鱼糜进行复配,以孔隙率、硬度和吸水性等为评价指标,探讨蛋清添加量对鱼糜制品油炸特性的影响,并对其影响机制进行探究,旨在为后续改善廉价鱼糜的油炸特性提供指导。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料与试剂

新鲜鲢鱼:市售;

玉米油:上海福临门食品有限公司;

蛋清粉:鼎晟食品配料有限公司;

SDS-PAGE凝胶试剂盒、彩虹245广谱蛋白Marker(11~245 kDa)、Bradford法蛋白浓度测定试剂盒:北京索莱宝科技有限公司;

考马斯亮蓝R-250:上海阿拉丁生化科技股份有限公司;

其他试剂均为分析纯(AR)及以上。

1.1.2 主要仪器设备

数显恒温油浴锅:HH-S型,金坛市成辉仪器厂;

自动脂肪测定仪:SZC-101型,浙江赛德仪器设备有限公司;

高速破壁调理机:九阳股份有限公司;

厨师机:TZW103型,上海双立人亨克有限公司;

质地分析仪:TA-XT Plus型,英国Stable公司;

高速分散机:T25 digital型,德国IKA公司;

电泳仪:Mini-Protean Tera Cell型,美国Bio-Rad公司;

流变仪:MCR-302型,奥地利Anton Paar公司。

1.2 试验方法

1.2.1 鲢鱼鱼糜制备 将新鲜鲢鱼进行预处理,采肉、漂洗、斩拌机中空擂5 min(1 200 r/min),水分控制在(88.0±1.0)%,分别加入0%,1.0%,5.0%,10.0%,15.0%的蛋清粉,擂溃5 min(1 200 r/min),备用,整个处理过程将温度控制在4 ℃左右。

1.2.2 油炸鱼丸制备 将鱼糜手工制备成鱼丸(25.0 g),并于(170±1) ℃玉米油中油炸10 min。冷却至室温,利用吸油纸吸去表面油脂。

1.2.3 硬度测定 根据Brannan等[11-12]的方法适当修改。将油炸鱼丸切成1.0 cm×1.0 cm×1.0 cm的小块,固定于测定平台。测前速率为2.0 mm/s,测试速率为1.0 mm/s,测后速率为2.0 mm/s,2次下压间隔时间为5 s,负载类型为Auto-0.05 N,下压距离为样品高度的40%,探头类型为P/0.5R;数据收集率为200 s-1,环境温度为(20±2) ℃。对每个样品进行6次平行测量并计算平均值。

1.2.4 吸水性能测定 将油炸鱼丸于沸水中蒸煮5 min,取出并用吸水纸将表面水分吸干,并按式(1)计算油炸鱼丸吸水率。

(1)

式中:

W——吸水率,%;

M1——油炸鱼丸重量,g;

M2——油炸鱼丸吸水后重量,g。

1.2.5 鱼糜动态流变学性质测定 参照徐志杰[13]的方法并适当修改。准确称取2.0 g鱼糜置于50 mm的平板上,载物台与平板间距为l mm。利用3-甲基硅油密封载物台与平板之间的孔隙,防止鱼糜水分蒸发,并于线性黏弹区范围内及振动模式下进行温度扫描。设置振动频率1 Hz,应变为1%,温度以5 ℃/min的速度从20 ℃升温至95 ℃,测定升温过程鱼糜弹性模量G′和储能模量G″的变化。每个样品重复测定3次,取平均值。

1.2.6 鱼糜蛋白起泡性和泡沫稳定性测定 参照Zhao等[14]的方法并适当修改。取200 mg鱼糜加入至20 mL PBS (10 mmol/L,pH 7.0)中,采用高速分散机将鱼糜混合液在15 000 r/min下分散2 min,然后迅速转移到100 mL 的量筒内,分别于0,60 min记录起泡体积V0及V60,并按式(2)、式(3)分别计算鱼糜的起泡性和泡沫稳定性。

(2)

(3)

式中:

FC——起泡性,%;

FS——泡沫稳定性,%;

V0——第0 min的起泡体积,mL;

V60——第60 min的起泡体积,mL。

1.2.7 SDS-PAGE凝胶电泳 参照Wang等[15]的方法适当修改。取500 mg蛋清粉及鱼糜添加到10 mL pH为7.0 磷酸盐缓冲液(0.1 mol/L PBS)中,并将混合物在10 000 r/min 均质1 min。将匀浆液在4 ℃水浴中搅拌孵育60 min,10 000 r/min离心20 min,保留上清液,通过Bradford法测定上清液中蛋白质浓度[16],调整蛋白质量浓度为1 mg/mL。取蛋白质溶液(1 mg/mL)与加样缓冲液以体积比为3∶1混合。加样前,混合物沸水浴加热8 min,离心得上清液。吸取10 μL上清液至每个泳道,分离胶和浓缩胶体积分数分别为12%,5%。样品在浓缩胶中的迁移电压为80 V,当样品进入分离胶时升高至120 V。完成电泳迁移后,将凝胶置于0.125%考马斯亮蓝R-250中染色60 min,并采用甲醇—冰乙酸(体积分数分别为5%,7.5%)溶液对染色后的凝胶进行脱色,直到出现清晰的蛋白条带,利用凝胶成像仪对凝胶进行灰度扫描。

1.3 数据统计及分析

使用SPSS 25.0软件分析试验数据,采用单因素方差分析(Duncan检验)对均值进行两两比较,置信区间为95%。使用Origin 2018、GraphPad Prism 8.0软件作图。

2 结果与分析

2.1 对油炸鱼丸孔洞结构的影响

试验发现,未添加蛋清粉的油炸鱼丸组织致密,孔隙率低,内部结构只有一些细小的孔洞。添加蛋清粉后,油炸鱼丸组织变得疏松,孔隙率增大,内部逐渐形成了大孔结构。当蛋清粉添加量为10.0%时,油炸鱼丸的孔隙率最高,组织结构最疏松,孔洞最大,内部形成了空洞结构。而添加15.0%蛋清粉的油炸鱼丸组织变得致密,孔洞变小,可能是过多的蛋清粉与鱼糜竞争水分,导致鱼糜的初始水分下降,不利于油炸鱼丸形成孔洞结构。综上,适量添加蛋清粉有利于油炸鱼丸孔洞结构的形成。

2.2 对油炸鱼丸硬度的影响

由图1可知,随着蛋清粉添加量的增大,油炸鱼丸硬度先降低后升高,当蛋清粉添加量为10.0%时,油炸鱼丸的硬度最小,与油炸鱼丸多孔结构趋势一致。因此,油炸鱼丸的硬度取决于其内部结构,组织结构越疏松,孔隙率越高,则硬度越低,可能是因为添加蛋清粉促进了油炸鱼丸多孔结构的形成,从而降低油炸鱼丸的硬度。

2.3 对油炸鱼丸吸水率的影响

由图2可知,随着蛋清粉添加的增大,油炸鱼丸的吸水率先升高后降低,其中添加10.0%蛋清粉的油炸鱼丸吸水率最高,与油炸鱼丸多孔结构趋势一致,表明油炸鱼丸的吸水率与其孔隙率呈正相关关系,较高孔隙率为水分提供了更多的迁移通道和储存空间。蒸煮过程中,高吸水性油炸鱼丸能很好地吸附汤汁,给予消费者独特的爆汁口感。因此,蛋清粉的添加有利于改善油炸鱼丸的食用品质,其中添加10.0%蛋清粉油炸鱼丸的食用品质最佳。

字母不同表示差异显著(P<0.05)图1 蛋清粉对油炸鱼丸硬度的影响Figure 1 Effects of egg white powder on hardness of fried fish balls

字母不同表示差异显著(P<0.05)图2 蛋清粉对油炸鱼丸的吸水率的影响Figure 2 Effects of egg white powder on water absorption characteristics of fried fish balls

2.4 对鱼糜动态流变学性质的影响

由图3可知,当扫描温度为20~95 ℃时,鱼糜的储能模量G′始终高于耗能模量G″,表明鱼糜凝胶属于弹性凝胶。当温度<50 ℃时,鱼糜的储能模量G′和耗能模量G″均随温度的升高而逐渐下降,在50 ℃时达最低值,表明鲢鱼鱼糜成胶温度为50 ℃,且蛋清粉的添加并未显著改变鱼糜的成胶温度。添加蛋清粉后,鱼糜的G′和G″均增大,表明添加蛋清粉可显著提高鱼糜的凝胶强度。当蛋清粉添加量为1.0%~10.0%时,鱼糜的G′和G″均随蛋清粉添加量的增加而增加;当蛋清粉添加量为10.0%时,75~95 ℃下鱼糜的G′和G″均达最大值,当蛋清粉添加量为15.0%时,鱼糜的G′和G″下降,说明在高温条件下添加15.0%蛋清粉鱼糜的凝胶强度低于添加10.0%蛋清粉鱼糜的,可能是当蛋清粉添加量为15.0%时,蛋清粉与鱼糜竞争水分,导致鱼糜初始水分降低,从而减弱了鱼糜的凝胶强度[17]。这与油炸鱼丸内部结构趋势一致,表明油炸鱼丸孔隙率与鱼糜凝胶强度呈正相关关系,即鱼糜的凝胶强度越大,高温条件下越有利于稳定油炸鱼丸的孔洞结构,其孔洞结构也越大。

2.5 对鱼糜蛋白起泡特性的影响

由图4可知,添加蛋清粉可降低鱼糜的起泡性,提高鱼糜的泡沫稳定性。鱼糜泡沫稳定性的增加可能是由于蛋清粉的添加提高了鱼糜的黏度,较高黏度会减缓液体的排放,有利于维持蛋白的泡沫稳定性[18]。泡沫稳定性结果与油炸鱼丸孔洞结构趋势一致,表明油炸鱼丸的孔隙率与泡沫稳定性呈正相关关系,即泡沫稳定性越强,鱼糜在油炸过程中形成的泡沫越稳定,越有利于油炸鱼丸形成孔洞结构。

图3 蛋清粉对鱼糜动态流变学性质的影响Figure 3 Effects of egg white powder on dynamic rheological properties of surimi

2.6 SDS-PAGE凝胶电泳

由图5可知,鲢鱼鱼糜蛋白谱带主要有肌钙蛋白(52 kDa)、肌动蛋白(43 kDa)及其他微弱的蛋白条带[17]。蛋清粉主要有两个蛋白条带,分别为卵清蛋白(43 kDa)和伴清蛋白(77.9 kDa)。因此,添加蛋清粉后,鱼糜中43,77.9 kDa蛋白条带加深。与鱼糜蛋白条带相比,添加蛋清粉的鱼糜出现了分子量100 kDa以上的新条带,表明蛋清蛋白可能与鱼糜蛋白发生交联从而产生了大分子量的新蛋白条带。蛋白质的交联可能会提高鱼糜的凝胶性和泡沫稳定性,从而提高油炸鱼丸的孔隙率、改善其食用品质。

3 结论

试验表明,随着蛋清粉添加量的升高,油炸鱼丸孔隙率和吸水率先升高后降低,硬度先降低后升高,其中添加10.0%蛋清粉的效果最佳,表明蛋清粉的添加可改善油炸鱼丸的食用品质。此外,SDS-PAGE分析表明蛋清蛋白和鱼糜蛋白可能会发生交联形成聚合物,进而有利于提高鱼糜的凝胶性和泡沫稳定性,且油炸鱼丸的孔隙率与鱼糜的凝胶性、泡沫稳定性呈正比。综上,蛋清粉的添加提高了鱼糜的凝胶性和泡沫稳定性,从而增加鱼糜在油炸过程中孔洞结构的稳定性、提高油炸鲢鱼鱼丸的孔隙率和爆汁口感、改善其食用品质,有利于鲢鱼的高值化利用。研究的不足之处在于未系统地研究油炸工艺对鱼糜油炸特性的影响及其机制,未来可进一步研究漂洗方式、油炸温度、油炸时间等工艺对鱼糜油炸特性的影响,进而改善廉价鱼糜的油炸特性。

M. Maker 1. 鲢鱼鱼糜 2. 蛋清粉 3~6. 蛋清粉添加量分别为1.0%,5.0%,10.0%,15.0%的鱼糜图5 添加不同蛋清粉的鱼糜SDS-PAGE电泳图Figure 5 SDS-PAGE profile of surimi with different additions of egg white powder

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