四種膠體在魚肉丸中的應(yīng)用性研究

陳靜靜 張鵬輝 楊晨昱 黃現(xiàn)青

摘要：以冷凍肉制品中的代表性產(chǎn)品魚肉丸為研究對(duì)象，使用國(guó)產(chǎn)淡水鰱魚糜，對(duì)比添加不同濃度卡拉膠、魔芋粉、海藻酸鈉、聚丙烯酸鈉后魚肉丸肉餡的pH、出品率和速凍后魚丸的白度、質(zhì)地結(jié)構(gòu)方面的差異。結(jié)果表明，添加聚丙烯酸鈉可以提高肉餡的pH以及產(chǎn)品的白度；添加魔芋粉和海藻酸鈉時(shí)，pH、質(zhì)地結(jié)構(gòu)、口感口味差異不明顯；添加卡拉膠可以提升魚丸的彈性?？傮w來說，同時(shí)使用0.30%卡拉膠、0.20%魔芋粉、0.20%聚丙烯酸鈉可顯著改善魚丸的品質(zhì)。對(duì)提升以國(guó)產(chǎn)淡水魚糜為主要原料的魚丸口感及中國(guó)淡水養(yǎng)殖行業(yè)發(fā)展有重要意義。

關(guān)鍵詞：魚丸；速凍；卡拉膠；魔芋粉；海藻酸鈉；聚丙烯酸鈉；質(zhì)構(gòu)

中圖分類號(hào)：TS254.4 ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2023）11-0149-06

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.11.026 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Research on four colloids applied in fish balls

CHEN Jing-jing1，2， ZHANG Peng-hui1， YANG Chen-yu1， HUANG Xian-qing3

（1. Henan Shuanghui Investment Development Co.， Ltd.， Luohe ?462000， Henan， China； 2. Henan Meat Technology Innovation Center Co.， Ltd.， Luohe ?462000， Henan，China； 3. College of Food Science and Technology， Henan Agricultural University， Zhengzhou ?450000， China）

Abstract： Taking the representative product of frozen meat products fish balls as the research object， the domestic freshwater silver carp surimi was used to compare the effects of carrageenan， konjac flour， sodium alginate， and sodium polyacrylate on the pH and production rate of fish surimi， as well as the whiteness and texture of quick-frozen fish balls. The results showed that adding sodium polyacrylate could improve the pH of fish surimi and the whiteness of the products； when konjac flour and sodium alginate were added， there was no significant difference in pH， texture and taste； adding carrageenan could enhance the springiness of fish balls. In general， the quality of fish balls could be improved significantly by using 0.30% carrageenan， 0.20% konjac flour and 0.20% sodium polyacrylate at the same time. It was of great significance to improve the taste of fish balls with domestic freshwater fish surimi as the main raw material and the development of Chinas freshwater aquaculture industry.

Key words： fish balls； quick-frozen； carrageenan； konjac flour； sodium alginate； sodium polyacrylate； texture

冷凍魚糜是將原料魚經(jīng)采肉、漂洗、精濾、脫水、斬拌和冷凍加工制成的產(chǎn)品，根據(jù)來源可分為國(guó)產(chǎn)魚糜和進(jìn)口魚糜。國(guó)產(chǎn)魚糜與進(jìn)口魚糜相比，彈性和凝膠強(qiáng)度低，在工業(yè)化應(yīng)用中局限性較大，不利于中國(guó)淡水漁業(yè)養(yǎng)殖規(guī)?；l(fā)展。魚糜制品加工是實(shí)現(xiàn)大宗低值魚類增值利用的有效途徑，魚肉丸歷史悠久，是福建省的一種傳統(tǒng)魚糜制品，因其高蛋白、低脂肪、口感獨(dú)特、味道鮮美、食用方便等特點(diǎn)深受消費(fèi)者喜愛。然而，魚肉丸長(zhǎng)期凍藏或反復(fù)凍融后會(huì)出現(xiàn)結(jié)霜、失水、口感下降等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響產(chǎn)品口感。如何加工出凝膠強(qiáng)度高、彈性好、風(fēng)味獨(dú)特的魚肉丸仍是工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)需要解決的關(guān)鍵問題。

目前改善魚肉丸類產(chǎn)品結(jié)霜問題的一個(gè)主要手段是添加親水膠體［1］。常用于魚糜制品中的親水膠體有卡拉膠［2-4］、黃原膠［5，6］、魔芋膠［6，7］等?？ɡz是高度硫酸酯化的半乳聚糖［8］，郭琦等［9］發(fā)現(xiàn)卡拉膠可以顯著提升凝膠強(qiáng)度、白度和質(zhì)構(gòu)特性，提高疏水作用，有利于促進(jìn)蛋白質(zhì)之間的聚集和交聯(lián)。在食品工業(yè)生產(chǎn)上可用做增稠劑、凝膠形成劑、乳化劑、懸浮劑、黏合劑、成型劑和穩(wěn)定劑［10］?？ɡz能和蛋白質(zhì)反應(yīng)形成凝膠，把蛋白有效地結(jié)合在卡拉膠形成的膠體體系中，極大地改善肉品的質(zhì)構(gòu)［11］，提高魚糜制品的出品率、改善魚糜制品的質(zhì)構(gòu)［12］。魔芋膠是從各種魔芋植物的塊莖里提取出的水凝膠狀多糖［13］，具有親水性、增稠性、穩(wěn)定性、乳化性、懸浮性、凝膠性和成膜性等多種特性，可制作各種食品添加劑，廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)。聚丙烯酸鈉是一種水溶性高分子化合物，具有極強(qiáng)的保水、增稠功能，黏度為海藻酸鈉的15～20倍，產(chǎn)品純度高、性能穩(wěn)定、無(wú)臭無(wú)味，耐儲(chǔ)存，在食品加工中可用作增稠劑、穩(wěn)定劑。聚丙烯酸鈉盡管已經(jīng)被中國(guó)正式批準(zhǔn)為合法的食品添加劑，在美國(guó)等西方國(guó)家也得到廣泛的使用，但目前國(guó)內(nèi)肉制品生產(chǎn)中，聚丙烯酸鈉的使用范圍窄，其應(yīng)用性研究較少［14］。海藻酸鈉（Sodium alginate）又稱褐藻酸鈉，是從褐藻類的海帶或馬尾藻中提取的一種多糖碳水化合物［15，16］。海藻酸鈉在肉制品中使用，不僅能提高肉制品的出品率，控制水分流失，同時(shí)通過其獨(dú)特的凝膠性能，也能夠提高產(chǎn)品口感和質(zhì)量［17］。

目前卡拉膠、海藻酸鹽、魔芋粉已經(jīng)廣泛應(yīng)用于肉制品加工過程中，本研究主要通過對(duì)pH、出品率、白度、質(zhì)地結(jié)構(gòu)、口感口味等方面對(duì)比新型增稠劑卡拉膠、魔芋膠、海藻酸鈉、聚丙烯酸鈉應(yīng)用于魚肉丸時(shí)的效果，以期提高魚丸的品質(zhì)。通過膠體改良技術(shù)研究，提高淡水魚丸的口感、質(zhì)地及凍融穩(wěn)定性，支持國(guó)產(chǎn)淡水魚糜工業(yè)化應(yīng)用，減少對(duì)深海漁業(yè)資源的過度開發(fā)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與儀器

材料：魚糜（白鰱魚，蛋白質(zhì)13.6%、水分74.8%），潛江市新柳伍食品科技有限公司；食用鹽，中鹽舞陽(yáng)鹽化有限公司；白砂糖，中糧糖業(yè)控股股份有限公司；味精，梅花生物科技集團(tuán)股份有限公司；淀粉，廣西紅楓淀粉有限公司；起酥油，印尼皇家食品；大豆分離蛋白，山東禹王生態(tài)食業(yè)有限公司?？ɡz、魔芋粉、海藻酸鈉、聚丙烯酸鈉，浙江上方生物科技有限公司；雞蛋，購(gòu)自當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)。

儀器：K20型臺(tái)式斬拌機(jī)，德國(guó)賽德曼公司；TA.XT Express物性測(cè)定儀，河南廣普凈化有限公司；PHS-3C PH酸度計(jì)，上海精密科學(xué)儀器有限公司雷磁儀器廠；FP3010博朗攪拌機(jī)，意大利德龍家電有限責(zé)任公司；TC-PⅢG全自動(dòng)測(cè)色色差計(jì)，北京齊力達(dá)森儀器科技有限公司；速凍機(jī)，加拿大雷鳥食品機(jī)械公司；PRX2202電子天平，奧豪斯儀器有限公司；YBYW-600切刀式成型機(jī)，漳州英博機(jī)械制造有限公司；BagMixer400 拍打式均質(zhì)器，法國(guó)Interscience公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 魚丸的制備 魚丸配方：魚糜60%、食鹽1.7%、復(fù)合磷酸鹽0.3%、淀粉10%、白砂糖2%、水10%、起酥油乳化體16%。魚糜解凍后直接使用。

魚糜、復(fù)合磷酸鹽、食用鹽高速斬拌3 min→加入白砂糖、味精、水，高速斬拌2 min→加入淀粉高速斬拌2 min→成型→55 ℃水煮20 min，90 ℃蒸煮 ? ?10 min→速凍。

相同處理?xiàng)l件樣品為對(duì)照組，試驗(yàn)組分別添加0.3%、0.6%、0.9%的卡拉膠、魔芋粉、海藻酸鈉、聚丙烯酸鈉。樣品速凍后-18 ℃以下密封放置。用于檢測(cè)及品評(píng)。

1.2.2 pH的測(cè)定 稱取斬拌好的的魚糜肉餡樣品5.0 g，加入去離子水稀釋10倍，采用均質(zhì)器拍打均勻后，檢測(cè)其pH，每組試驗(yàn)平行檢測(cè)3次。

1.2.3 出品率的測(cè)定 肉餡成型前，精確稱量重量（m1），成型冷卻后，用吸水紙吸干魚丸表面水分，再次精確稱量重量（m2）。出品率計(jì)算公式：

出品率=[m2m1×100%] ? ? （1）

1.2.4 白度的測(cè)定 參考許一琳等［18］的方法，使用色差計(jì)測(cè)定解凍后魚丸的L*、a*、b*值，其中明度L*值定義為0（黑暗色）到100（明亮色）；a*值定義為 ? -60（綠色）到60（紅色）；b*值定義為-60（藍(lán)色）到60（黃色）。白度的計(jì)算公式為：

白度=100-[（100-L）2+a2+b2] ? ? （2）

1.2.5 質(zhì)地剖面分析測(cè)定 取出速凍后的樣品，解凍后切成1 cm×1 cm×1 cm的立方體，使用物性測(cè)定儀測(cè)定魚丸的硬度、彈性、回復(fù)性。測(cè)試參數(shù)：壓縮比40%，測(cè)前速度2 mm/s，測(cè)試速度1 mm/s，測(cè)后速度1 mm/s，觸發(fā)力設(shè)置為5 g，使用P/50金屬柱形探頭。

1.2.6 魚丸感官評(píng)定 速凍后的魚丸水煮6 min后進(jìn)行評(píng)定，挑選20名從事食品開發(fā)的人員進(jìn)行感官評(píng)定，魚丸感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見表1。

1.2.7 凍融穩(wěn)定性的測(cè)定 參考范麗欣［1］的方法，利用凍融損失反映產(chǎn)品凍融穩(wěn)定性，稱量冷凍前的質(zhì)量m1，速凍機(jī)內(nèi)冷凍至中心溫度-18 ℃以下，室溫解凍至中心溫度0～4 ℃，用吸水紙擦干表面水分，再次速凍、解凍，反復(fù)5次，最后一次解凍完成后再次用吸水紙擦干表面，得到解凍后質(zhì)量m2，凍融損失計(jì)算公式：

凍融損失=[m1-m2m1×100%] ? ? （3）

1.2.8 膠體在魚丸產(chǎn)品中應(yīng)用的工藝優(yōu)化 根據(jù)單一膠體在魚丸產(chǎn)品中的應(yīng)用結(jié)果，取不同添加量的卡拉膠（0.3%、0.2%、0.1%）、魔芋粉（0.3%、0.2%、0.1%）、聚丙烯酸鈉（0.3%、0.2%、0.1%）復(fù)配，研究復(fù)配膠體對(duì)魚丸產(chǎn)品加工過程中的出品率、凍融穩(wěn)定性、白度、硬度和回復(fù)性的影響，基于正交試驗(yàn)確定最佳品質(zhì)膠體復(fù)配配方，以達(dá)到進(jìn)一步改良魚丸產(chǎn)品食用品質(zhì)的目的。

1.2.9 數(shù)據(jù)分析 試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel制表及Origin 2019b軟件繪圖，采用SPSS 25.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，數(shù)據(jù)差異性分析采用單因素ANOVA兩兩比較的Duncan模型。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同膠體對(duì)魚丸肉餡pH的影響

魚被宰殺后，魚肉中的糖發(fā)生無(wú)氧酵解作用，產(chǎn)生乳酸，導(dǎo)致pH下降，因此pH的大小可以檢測(cè)肉類的保存時(shí)間［19］。研究發(fā)現(xiàn)，魚糜蛋白形成凝膠的最適pH為6.5～7.5［20］。由圖1可知，未添加膠體的魚丸肉餡的pH在7.2左右，這與劉富康［19］的結(jié)論相似，添加卡拉膠、魔芋粉、海藻酸鈉對(duì)魚丸肉餡pH的影響不明顯，但添加聚丙烯酸鈉可以明顯提高肉餡的pH。這可能與聚丙烯酸鈉制備工藝過程中加入的NaOH溶液未完全中和有關(guān)。

2.2 不同膠體對(duì)魚丸出品率的影響

由圖2可知，除0.3%海藻酸鈉外，其他各添加量的4種膠體均能提高魚丸的出品率，這可能與膠體含有大量親水基團(tuán)，具有很強(qiáng)的吸水、保水能力有關(guān)。其中聚丙烯酸鈉的添加量為0.3%時(shí)，魚丸出品率最高，達(dá)118.4%，這可能與聚丙烯酸鈉含有大量水性基高分子，對(duì)水的親和力大，可使水分均勻地分布在魚丸產(chǎn)品中有關(guān)，并且聚丙烯酸鈉作為電解質(zhì)可與蛋白質(zhì)相互作用，改變蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，提高蛋白質(zhì)纖維的黏彈性，可以更好地包住產(chǎn)品中起酥油等油性物質(zhì)；隨著聚丙烯酸鈉添加量繼續(xù)增多，出品率降低，這可能是因?yàn)檫^高的膠體添加量破壞了魚丸的原有結(jié)構(gòu)，造成水分流失，導(dǎo)致出品率降低。

2.3 不同膠體對(duì)魚丸白度的影響

白度是魚丸重要的外觀指標(biāo)，潔白的魚丸能吸引更多的消費(fèi)者。由圖3可知，添加不同膠體，魚丸白度的變化不同。隨著卡拉膠添加量的增加，魚丸的白度不斷下降，這是因?yàn)榭ɡz本身是具有淡黃色的粉末，所以添加量越高，產(chǎn)品白度越低。另外，卡拉膠與蛋白質(zhì)作用形成的凝膠或非凝膠特性在一定程度上也會(huì)使魚丸白度下降；含有海藻酸鈉的魚丸白度隨添加量的增加而增加，魔芋粉對(duì)白度影響不明顯，聚丙烯酸鈉對(duì)魚丸的增白效果最明顯。

2.4 不同膠體對(duì)魚丸質(zhì)構(gòu)特性的影響

從圖4至圖7可以看出，不同添加量的魔芋粉、海藻酸鈉對(duì)魚丸的硬度、膠黏性、咀嚼性、回復(fù)性沒有明顯影響。魚丸的硬度、膠黏性、咀嚼性隨卡拉膠添加量的增加不斷升高，這可能是因?yàn)榭ɡz與蛋白質(zhì)發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，提高了魚糜的凝膠強(qiáng)度進(jìn)而強(qiáng)化了產(chǎn)品的組織結(jié)構(gòu)，這與湯嘉慧等［21］的研究結(jié)果相似。但是魚丸的硬度、膠黏性、咀嚼性、回復(fù)性隨著聚丙烯酸鈉添加量的增加而降低，這與李鈺金等［22］的研究結(jié)果不同，這可能與聚丙烯酸鈉添加量的不同有關(guān)。

2.5 不同膠體對(duì)魚丸感官得分的影響

由圖8可知，不同添加量的魔芋粉、海藻酸鈉對(duì)魚丸的感官得分影響不大；卡拉膠能夠提高魚丸的感官得分；添加聚丙烯酸鈉后，魚丸感官得分降低，雖然聚丙烯酸鈉可以提高魚丸的白度，但是口感較黏，影響了整體得分。感官得分與質(zhì)構(gòu)特性保持一致，說明質(zhì)構(gòu)能較好地反映產(chǎn)品的感官情況。

2.6 不同膠體對(duì)魚丸凍融穩(wěn)定性的影響

由圖9可知，不同添加量的卡拉膠、魔芋粉、聚丙烯酸鈉、海藻酸鈉均能提高魚丸的凍融穩(wěn)定性，其中卡拉膠效果最好，能將魚丸的凍融損失降低7.3%。這對(duì)國(guó)產(chǎn)淡水魚糜的工業(yè)化使用和魚丸的生產(chǎn)、儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)運(yùn)、銷售具有重要意義。

2.7 正交試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，選用L9（34）正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，研究不同添加量的膠體復(fù)配對(duì)魚丸產(chǎn)品的出品率、凍融穩(wěn)定性、白度、硬度和回復(fù)性的影響。試驗(yàn)因素和水平設(shè)置見表2，正交試驗(yàn)結(jié)果和極差分析見表3。

根據(jù)表3中正交試驗(yàn)分析結(jié)果，各因素對(duì)出品率的影響為卡拉膠（A）>聚丙烯酸鈉（C）>魔芋粉（B），最優(yōu)組合為A1B2C2；對(duì)凍融穩(wěn)定性的影響為聚丙烯酸鈉（C）>魔芋粉（B）>卡拉膠（A），最優(yōu)組合為A1B2C2；對(duì)白度的影響為卡拉膠（A）>聚丙烯酸鈉（C）>魔芋粉（B），最優(yōu)組合為A1B3C2；對(duì)硬度的影響為聚丙烯酸鈉（C）>卡拉膠（A）>魔芋粉（B），最優(yōu)組合為A1B2C3；對(duì)回復(fù)性的影響為魔芋粉（B）=聚丙烯酸鈉（C）>卡拉膠（A），最優(yōu)組合為A2或3B2C2或3。綜合各檢測(cè)指標(biāo)因素水平的最優(yōu)組合，應(yīng)為A1B2C2，即卡拉膠0.30%、魔芋粉0.20%、聚丙烯酸鈉0.20%，即卡拉膠、魔芋粉、聚丙烯酸鈉以3∶2∶2的比例添加肉餡效果最好，此時(shí)出品率119.4%，凍融穩(wěn)定性0.12%，白度79.6，硬度和回復(fù)性分別達(dá)到761.8 g和0.33。

3 結(jié)論與展望

本研究以冷凍肉制品中的代表性產(chǎn)品魚肉丸為研究對(duì)象，比較添加卡拉膠、魔芋粉、海藻酸鈉和聚丙烯酸鈉后肉餡的pH、出品率以及速凍后魚丸的白度和質(zhì)地結(jié)構(gòu)［23］。研究表明，添加聚丙烯酸鈉能夠提高肉餡的pH和魚丸產(chǎn)品的白度。這可能是由于聚丙烯酸鈉的堿性特性，促進(jìn)了肉餡中pH的升高，并且增強(qiáng)了魚丸的白度［24-26］。因此，在生產(chǎn)魚丸時(shí)，可以考慮添加聚丙烯酸鈉來改善產(chǎn)品的外觀特性［27］；添加魔芋粉和海藻酸鈉時(shí)，對(duì)肉餡的pH、質(zhì)地結(jié)構(gòu)和口感口味的影響不明顯［28］；添加卡拉膠能夠提升魚丸的彈性，而卡拉膠作為一種多糖類物質(zhì)，其添加可能增加了肉餡中的黏性和彈性，從而改善了魚丸的口感［29］。后期研究可以同時(shí)使用卡拉膠和聚丙烯酸鈉，結(jié)合兩種膠體的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行復(fù)配使用，改善魚丸產(chǎn)品口感、白度、凍融穩(wěn)定性等，提升產(chǎn)品品質(zhì)，更好地滿足市場(chǎng)的需求［30，31］。

本研究結(jié)果對(duì)于冷凍肉制品行業(yè)具有重要的實(shí)際意義。不同的添加劑在魚肉丸生產(chǎn)中展現(xiàn)出了各自的影響和優(yōu)勢(shì)，為生產(chǎn)商提供了改進(jìn)產(chǎn)品特性和提高經(jīng)濟(jì)效益的機(jī)會(huì)。然而，本研究?jī)H以魚肉丸為研究對(duì)象，其他冷凍肉制品可能具有不同的特性和需求。因此，在將這些添加劑應(yīng)用于其他產(chǎn)品時(shí)，需要進(jìn)行進(jìn)一步的研究和試驗(yàn)驗(yàn)證，以確保最佳效果和適用性。

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