漂洗前后四大家鱼鱼糜品质的变化

吴润锋，赵 利*，袁美兰，苏 伟，陈丽丽，温慧芳，王小城

（江西科技师范大学生命科学学院，国家淡水鱼加工技术研发分中心（南昌），江西 南昌 330013）

摘 要：以鲜活四大家鱼为原料，结合鱼糜工业漂洗方法，对四大家鱼鱼糜漂洗前后的组织蛋白酶B、H、L的活性及pH值、凝胶强度、折叠柔韧性、持水性能和白度值进行研究。结果表明：四大家鱼鱼糜经过漂洗后，鱼糜质量得到了显著改善，其凝胶强度、折叠柔韧性、持水性能以及白度值均显著上升；而组织蛋白酶B、H、L活性均显著下降，其中组织蛋白酶H几乎被完全漂洗去除，组织蛋白酶B、L的残留率较大，四大家鱼凝胶强度及持水性大小顺序依次均为：青鱼＞鲢鱼＞鳙鱼＞草鱼。

关键词：四大家鱼；漂洗；鱼糜品质；组织蛋白酶

Quality Change of Surimi of Four Major Chinese Carps before and after Rinsing

WU Run-feng, ZHAO Li*, YUAN Mei-lan, SU Wei, CHEN Li-li, WEN Hui-fang, WANG Xiao-cheng

(National R&D Branch Center for Conventional Freshwater Fish Processing, School of Life Science,
Jiangxi Science and Technology Normal University, Nanchang 330013, China)

Abstract: The activities of cathepsins B, H and L, pH, gel strength, folding flexibility, water-binding capacity (WBC) and whiteness of surimi from the four major Chinese carps (grass, black, silver and bighead) were investigated before and after the industrial rinsing process. The results indicated that the quality of surimi from all these Chinese carps was improved significantly. Meanwhile, gel strength and folding flexibility, water-holding performance and whiteness value were significantly increased, and the activities of cathepsins B, H and L were decreased significantly. Cathepsin H was almost completely removed, whereas cathepsins B and L were was retained to a large extent. The surimi gel strength and WBC of the four Chinese carps decreased in the following sequence: black carp ＞ silver carp ＞ bighead carp ＞ grass carp.

Key words: four major Chinese carps; rinsing; surimi quality; cathepsin

中图分类号：TS254.4 文献标志码：A 文章编号：1002-6630（2014）09-0132-05

doi:10.7506/spkx1002-6630-201409027

目前，我国已成为世界上渔业养殖产量最大的国家，其中淡水鱼养殖产量占世界2/3以上[1]。现在我国约养殖有700多种淡水鱼类，其中约50种为经济类鱼，常见的鱼种有青、草、鲢、鳙、鲤、鲫等，而青、草、鲢、鳙作为四大家鱼，其产量超过淡水养殖总产量的70%[2]。目前，发达国家的水产品加工率在80%以上，而我国水产品加工率还不到30%，其中淡水鱼的加工率更是不足10%[3]。而根据2012年联合国粮食及农业组织（Food and Agriculture Organization，FAO）的统计数据，我国4种主要淡水鱼青、草、鲢、鳙的养殖规模超过了世界第一大冷冻生鱼糜原料鱼种——阿拉斯加狭鳕的捕获量，已经具有大规模产业化的基本条件。但是我国产量极高的这几种淡水鱼，目前在加工中还存在一些亟待解决的问题，例如由于蛋白质凝胶性能较差，加工过程中组织蛋白酶活性高，鱼体中骨刺较多等原因，导致鱼肉品质不佳，在加工过程中利用率极低[4]。

随着淡水鱼养殖产量的提高和种类的增多，以淡水鱼作为鱼糜原料成为一种提升淡水鱼价值的有效途径。刘欢等[5]研究认为，鲢鱼可作为鱼糜生产的合格原料，其主要优点在于白度较好、口感佳，但其可食用部分中含有大量骨刺，导致较难加工成鱼块，从而降低鱼肉的利用率。淡水鱼与海水鱼的鱼肉性质有所不同，虽然淡水鱼没有优良的凝胶能力和蛋白质抗冻藏性，但是能够适应于鱼糜凝胶的加工条件[6]。由于淡水鱼肌原纤维蛋白具有热稳定性，因此淡水鱼糜的凝胶化需要更长时间和较高温度[7]。在淡水鱼糜加工过程中，由于鱼体含有一定的组织蛋白酶，随着温度的变化，鱼体内源性组织蛋白酶易被激活，容易导致凝胶劣化。凝胶劣化一般由内源性热稳定性蛋白酶对肌球蛋白的迅速降解造成，组织蛋白酶在凝胶劣化过程起着主要作用[5,8]，这也是造成淡水鱼鱼糜品质不如海水鱼的一个主要因素。为了改善鱼糜品质，加工时通常要对鱼糜进行漂洗，但漂洗并不能将组织蛋白酶完全去除。目前工业上常用的漂洗方法为3次漂洗法，即先进行两次清水，再进行一次低盐水（一般为质量浓度为0.15 g/100 mL）漂洗。清水可以将鱼糜中的血、色素等颜色较暗的物质以及部分可溶物去除，盐水则有利于鱼糜脱水，3次漂洗法有利于企业成本控制和资源节约。本实验以新鲜四大家鱼为原料，采用鱼糜实际生产中常用的漂洗方法，对漂洗前后四大家鱼鱼糜中内源组织蛋白酶B、H、L的残留以及几个重要的理化指标进行分析，比较漂洗前后四大家鱼鱼糜品质的变化。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

青鱼、草鱼、鲢鱼、鳙鱼均为活鱼，购自南昌市下罗菜市场，体质量800～1500g，用铁棒击晕后30min内冰储运至实验室。直径11cm的定性滤纸，购自杭州特种纸业有限公司。

苄氧羰基-精氨酰-精氨酰-酰胺-甲基香豆素（Z-Arg-Arg-AMC）、苄氧羰基-苯丙氨酰-精氨酰-酰胺-甲基香豆素（Z-Phe-Arg-AMC）、聚环氧乙烷23月桂醚（Brij35）、酰氨甲基香豆素（7-amino-4-methylcoumarin，AMC） 美国Sigma公司；二甲基亚砜 北京Solarbio公司；乙酸钠为分析纯 天津大茂化学试剂厂；磷酸二氢钾 汕头西陇化工。

1.2 仪器与设备

TJ12-H型绞肉机 广东恒联食品机械有限公司；JJ1000型精密电子天平 常熟双杰仪器厂；RW 20型悬臂搅拌器、T25 basic型分散机 德国IKA公司；Vortex-Genie 2型涡旋振荡器 美国Scientific Industries公司；F-2700型荧光分光光度计 日本Hitachi公司；Delta320 pH计 瑞士Mettler Toledo公司；Multifuge X1R型台式高速冷冻离心机 德国Thermo Scientific公司；WSC-S型色差计 上海精密科学仪器有限公司；CT3型质构仪 美国Brookfield公司；HHS-型恒温电热水浴锅 上海博讯实业有限公司医疗设备厂。

1.3 方法

鱼糜凝胶制备工艺流程：原料鱼→预处理（去头、骨、鳞、皮）→清洗→采肉→5倍水漂洗10min（两次清水、一次0.15%盐水，10℃左右）→脱水→绞肉→加盐擂溃→成型（灌肠）→40℃水浴30min→90℃水浴30min→冷却→鱼糜凝胶样品。

1.3.1 鱼糜漂洗前后组织蛋白酶B、H、L活性的测定

组织蛋白酶B、H、L活性测定参考Barrett等[9]的方法，略加改动。漂洗前后的鱼糜用4倍体积的50mmol/L pH5.0的乙酸盐缓冲液匀浆，12000r/min离心20min，取上清液作为粗提酶液（4℃进行）。

分别以组织蛋白酶B、L的特异性荧光合成肽底物Z-Arg-Arg-AMC、Z-Phe-Arg-AMC测定粗提液中组织蛋白酶B、L的肽水解活性。取适量的粗提酶液，用Brij35稀释至500μL，然后加入250μL 0.4mol/L的磷酸盐反应缓冲液(B：pH6.0；H：pH6.8；L：pH5.5），40℃预热2min，然后加入底物（最终浓度为5μmol/L）。40℃反应10min后加入1mL终止液（100mmol/L氯乙酸钠、30mmol/L乙酸钠、70mmol/L乙酸，pH4.3）。用荧光分光光度计于激发波长350nm、发射波长450nm测定AMC的释放量。对照管中先加入终止液。

以L-Arg-AMC为底物测定组织蛋白酶H活性，方法同上。但以L-Arg-AMC为底物测得的酶活性实际为氨肽酶和组织蛋白酶H共同作用的结果（肌肉中的氨肽酶也可以水解L-Arg-AMC，对H酶活测定产生影响）。故为获得组织蛋白酶H的真实活性，本实验向反应体系中添加了半胱氨酸蛋白酶专一不可逆抑制剂反式环琥珀酰-亮氨酰胺-胍基丁酮（E-64），最终浓度为50μmol/L进行抑制处理（E-64对氨肽酶无作用），处理后降低的活性即为组织蛋白酶H的活性。

一个酶活单位定义为在反应温度（40℃）及反应pH值条件下，1min内能够水解底物并释放出1nmol AMC的酶的量，酶活力单位为U/g。

1.3.2 鱼糜漂洗前后的pH值测定

称取漂洗前后的鱼糜样品各5g，研磨成匀浆，然后溶于45g蒸馏水中，充分浸提后，用pH计测定浸提液的pH值[10]。

1.3.3 鱼糜凝胶制备操作要点

1.3.3.1 擂溃灌肠

取一定量鱼糜加碎冰调节水分含量至80%，然后空擂5min，加2.5%食盐继续擂溃10min，再进行手工灌肠。

1.3.3.2 鱼糜凝胶化

手工灌肠以后，在40℃水浴中加热30min后制得凝胶化的鱼糜，再在90℃条件下加热30min，制得直径约为30mm的圆柱状鱼糜凝胶[11]。

1.3.4 鱼糜漂洗前后凝胶强度的测定

将鱼糜凝胶切成25mm厚的片段，用CT3型质构仪测压缩型凝胶强度，选TA35探头，检测速率为1.0mm/s，按公式（1）计算凝胶强度，单位为g•mm。每样做12组平行。

凝胶强度/（g•mm）=F×L （1）

式中：F为穿刺强度/g；L为刺破鱼糜凝胶时探头所走距离/mm。

1.3.5 不同鱼糜凝胶的折叠实验

将鱼糜凝胶样品切成5mm的薄片，进行弯曲折叠，按表1定级评价[10]。

表 1 鱼糜凝胶折叠评级标准

Table 1 Grading standards for folding flexibility of surimi gels

1.3.6 不同鱼糜凝胶持水性测定

将鱼糜凝胶切成5mm厚的片段并称其质量，在滤纸间用5kg的重物压榨2min，压榨完后取出并称其质量，按公式（2）计算压出水分[12]。压出水分越多，表示鱼糜凝胶的持水性越差。

（2）

式中：m1为鱼糜凝胶压榨前质量/g；m2为鱼糜凝胶压榨后质量/g。

1.3.7 鱼糜漂洗前后的白度值测定

将鱼糜凝胶样品在4 ℃静置24 h后，切成0.5 mm的薄片，用WSC-S测色色差仪测定样品色度。白度按公式（3）计算[13]。

（3）

式中：W为白度值；L*、a*、b*分别为WSC-S测色色差仪测定显示结果。

1.4 数据分析

实验数据用Microsoft Office Excel 2010软件进行作图及方差处理。

2 结果与分析

2.1 鱼糜漂洗前后组织蛋白酶B、H、L的活性变化

字母不同表示漂洗前、后差异显著（P＜0.05）。下同。

图 1 四大家鱼鱼糜漂洗前后组织蛋白酶B的活性变化

Fig.1 Change in surimi cathepsin B activity of four major Chinese carps before and after rinsing

由图1可知，4种鱼糜经过漂洗后组织蛋白酶B的活性均显著降低（P＜0.05），组织蛋白酶B的活性残留率分别为29.38%、25.08%、12.04%、21.15%。图2表明，青、草、鲢、鳙鱼糜经过漂洗后组织蛋白酶H的活性均显著下降（P＜0.05），其活性残留率分别为0.81%、2.28%、3.32%、0.75%。图3表明，青、草、鲢、鳙鱼糜经过漂洗后组织蛋白酶L均有一定的残留，其活性残留率分别为33.61%、53.06%、17.29%、43.71%。

图 2 四大家鱼鱼糜漂洗前后组织蛋白酶H的活性变化

Fig.2 Changes in surimi cathepsin H activity of four major Chinese carps before and after rinsing

图 3 四大家鱼鱼糜漂洗前后组织蛋白酶L的活性变化

Fig.3 Change in surimi cathepsin L activity of four major Chinese carps before and after rinsing

图1～3表明，四大家鱼体内组织蛋白酶B、H、L活性大小有所差异，且鱼糜经过漂洗后组织蛋白酶B、H、L活性均显著下降，其中组织蛋白酶H漂洗后几乎失去活性，而组织蛋白酶B、L的活性残留率较大，因此可初步判断组织蛋白酶B、L可能是引起鱼糜凝胶劣化的主要内源性蛋白酶。经过漂洗后四大家鱼鱼糜中组织蛋白酶B的活性残留率大小依次为：青鱼＞草鱼＞鳙鱼＞鲢鱼；组织蛋白酶L的活性残留率大小依次为：草鱼＞鳙鱼＞青鱼＞鲢鱼。

上述结果表明不同的鱼种鱼糜经过漂洗后，其组织蛋白酶的活性残留率不同。曲楠等[12]对罗非鱼鱼糜的漂洗研究发现，经过漂洗后其组织蛋白酶B、H、L的活性残留率分别为11.49%、3.53%、80.96%。李树红[14]对鲢鱼鱼糜漂洗前后组织蛋白酶B、H、L的活性进行测定后发现，三者的活性残留率分别为11.30%、6.89%、25.61%，可能与原料鱼生长的环境和养殖季节等因素的不同有关。

2.2 鱼糜漂洗前后pH值变化

pH值是衡量鱼糜品质的一个重要指标，由于鱼糜的凝胶作用均有一个最适的pH值范围，即6.0～7.0，超过这个范围就易导致鱼糜蛋白的变性，从而影响鱼糜凝胶作用[15]。因此在加工过程中，维持鱼糜在最适pH值范围内对于形成高品质的鱼糜制品非常重要。

图 4 四大家鱼鱼糜漂洗前后pH值的变化

Fig.4 Change in surimi pH of four major Chinese carps before and after rinsing

由图4可知，四大家鱼鱼糜经过漂洗后，pH值均有小幅降低，这是由于新鲜鱼在宰杀初期由于体内的糖原酵解、ATP分解，产生乳酸等酸性物质，导致pH值降低。漂洗后pH值均在6.1～6.3范围内，符合鱼糜加工最适pH值范围。

2.3 鱼糜漂洗前后凝胶强度变化

吴汉民等[16]的研究发现，优良鱼糜鱼种凝胶化难易度由大到小排序依次为：草鱼＞鲢鱼＞鳙鱼。而方碧春[8]发现经同等条件处理后的4种鱼糜凝胶强度大小排序依次为：鳙鱼＞鲢鱼＞鲤鱼＞草鱼，草鱼的凝胶特性弱于其他3种鱼。

图 5 四大家鱼鱼糜漂洗前后凝胶强度变化

Fig.5 Change in surimi gel strength of four major Chinese carps before and after rinsing

由图5可知，四大家鱼鱼糜经过漂洗后凝胶强度均有显著增强。这体现了漂洗工艺具有两个主要作用：一是漂洗能去除鱼糜中部分内源性组织蛋白酶，降低组织蛋白酶B、H、L活性，防止鱼糜凝胶的劣化，使得凝胶强度有所提升；二是漂洗具有浓缩肌原纤维蛋白的作用[17]，促进鱼糜凝胶强度的提升。漂洗前，草鱼的凝胶强度为最弱，鲢、鳙则比较相近，青鱼稍强。漂洗后，草鱼凝胶强度仍为最弱，四大家鱼的凝胶强度大小顺序依次为：青鱼＞鲢鱼＞鳙鱼＞草鱼，因此可判断草鱼鱼糜加工性能稍次于其他三者，品质有待改善，此结果与方碧春[8]的研究结果接近。

2.4 不同鱼糜凝胶的折叠效果比较

由表2可知，四大家鱼鱼糜经过漂洗后，其折叠强度明显增强。漂洗前，青鱼和鳙鱼鱼糜的折叠强度较好，草鱼和鲢鱼的稍次；漂洗后，青鱼和鳙鱼的强度均达到AA级，鲢鱼为A级，草鱼最次为B级。此结果与潘世玲的研究结果相近[18]。

表 2 四大家鱼鱼糜漂洗前后折叠效果

Table 2 Change in surimi folding flexibility of four major Chinese carps before and after rinsing

2.5 不同鱼糜凝胶持水性比较

持水力是指肌肉在贮存和加工过程中对肉中自身水分的保持能力和对外加水分的水合能力。肌肉持水力的高低直接影响肉制品的质地、嫩度、切片性、弹性、口感、出品率等多项质量指标和经济指标[19]。

图 6 四大家鱼鱼糜漂洗前后持水性变化

Fig.6 Changes in surimi WBC of four major Chinese carps before and after rinsing

由图6可知，青、草、鲢、鳙鱼糜经过漂洗后压出的水分均有显著降低，表明漂洗使四大家鱼的持水性显著增强。漂洗后，草鱼鱼糜的持水性能为最差，其他
3种鱼糜则较为接近，持水性能强弱顺序依次为：青鱼＞鲢鱼＞鳙鱼＞草鱼。

2.6 鱼糜漂洗前后的白度值变化

鱼糜的凝胶性能及其白度是影响鱼糜制品品质，进而影响其在市场上消费者接受程度的重要因素[20]，一般白度值较高的鱼糜制品被接受程度较高。

图 7 四大家鱼鱼糜漂洗前后白度变化

Fig.7 Change in surimi whiteness value of four major Chinese carps before and after rinsing

由图7可知，鱼糜漂洗前白度值均较低，而漂洗后白度值均显著提高，这是由于漂洗将残留在鱼糜中的血、可溶物等颜色较暗的物质过滤掉[13]，提升了鱼糜的白度。

3 结 论

四大家鱼鱼糜经过漂洗后，鱼糜质量得到了显著改善，其凝胶强度、折叠柔韧性、持水性能以及白度值均有显著上升，而组织蛋白酶B、H、L活性均显著下降，其中组织蛋白酶H几乎被完全漂洗去除，而组织蛋白酶B、L的残留率较大，表明组织蛋白酶B、L可能是引起鱼糜凝胶劣化的主要内源性蛋白酶。

在同等处理条件下四大家鱼鱼糜凝胶强度及持水性大小顺序依次均为：青鱼＞鲢鱼＞鳙鱼＞草鱼。草鱼鱼糜的凝胶强度及持水性能均为最弱，因此草鱼鱼糜加工性能稍次于其他三者，品质有待改善。

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