3種魚糜蛋白質特性及油炸特性比較

何 立 李細毛 胡冰悅 謝東飛 胡秀婷 羅舜菁

(1. 南昌大學食品科學與技術國家重點實驗室，江西 南昌 330047；2. 江西煌上煌集團食品股份有限公司，江西 南昌 330052)

魚糜是以新鮮魚肉為原料，經漂洗、斬拌和擂潰等加工工序制備而成[1]。制備好的魚糜配以輔料、成型并經水煮、油炸或干燥等加熱處理即可以獲得魚丸、魚豆腐和魚糕等魚糜制品[2]。其中，魚丸根據其加工方式可分為水煮魚丸和油炸魚丸。與水煮魚丸[3]不同，油炸魚丸的形狀外表類似豆泡，色澤金黃，內部結構疏松多孔具有高孔隙率的特點，其良好的吸汁性可賦予油炸魚丸爆汁的口感，適合用做煲湯、麻辣燙、火鍋及炒菜等烹飪方式的原料。

由于魚種類不同，其蛋白組成成分也不同，魚糜制品的理化性質和食用品質存在較大差異[4]。劉海梅等[5]發現鰱、鳙、草、鯽4種淡水魚的魚肉粗蛋白含量基本相同，但4種淡水魚肉的鹽溶性蛋白含量不同，導致4種魚糜的凝膠特性存在明顯差異。李斐斐等[6]以AA(等級)魚糜、雜魚魚糜和帶魚魚糜為原料進行加工處理，其中AA魚糜具有較好的凝膠強度和蒸煮品質。尹貝貝等[7]發現紅三魚、丁魚和巴浪魚3種海水魚魚糜的凝膠強度及白度與魚糜蛋白質含量趨勢一致。應月等[8]發現魚肉種類與魚糜制品品質存在內在關聯。因此，不同魚種類的蛋白組分與比例存在差異，可能會引起油炸魚丸的食用品質出現較大差異。然而，目前針對魚蛋白組成對油炸魚丸的理化性質及食用品質的影響還未見報道。

研究擬以草魚、鰱魚和巴沙魚為原料制備油炸魚丸，通過對比3種油炸魚丸的孔隙率、硬度、吸油量和吸水性等指標，探討魚蛋白組成對油炸魚丸食用品質的影響。此外，通過測定魚糜的流變學特性、起泡性、泡沫穩定性、總蛋白含量及蛋白組成對其影響機制進行探討，旨在明確魚糜蛋白組成與多孔結構形成的關系，為后續改善廉價魚糜的油炸特性提供指導，以期為開發高品質的油炸魚丸奠定理論基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

無骨巴沙魚、新鮮鰱魚、草魚：市售；

玉米油：中糧福臨門食品營銷有限公司；

牛血清白蛋白、SDS-PAGE凝膠制備試劑盒、彩虹廣譜245蛋白Marker(11～245 kDa)、Bradford蛋白質測定試劑盒：北京索萊寶科技有限公司；

其他試劑均為國產分析純。

1.1.2 儀器與設備

數顯恒溫油浴鍋：HH-S型，金壇市成輝儀器廠；

自動脂肪測定儀：SZC-101型，浙江賽德儀器設備有限公司；

高速破壁調理機：JYL-Y20型，九陽股份有限公司；

分析天平：EL104型，梅特勒—托利多儀器有限公司；

Plus質地分析儀：TA-XT型，英國Stable公司；

高速分散機：T25 digital型，德國IKA公司；

電泳儀：Mini-Protean Tera Cell型，美國Bio-Rad公司；

流變儀：MCR-302型，奧地利Anton Paar公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 魚糜的制備 將鮮活的草魚、鰱魚和巴沙魚分別進行原料預處理，采肉，漂洗，于斬拌機中空擂10 min(轉速1 200 r/min)，水分控制在(88.0±1.0)%，整個處理過程將溫度控制在4 ℃左右，并于4 ℃貯藏備用。

1.2.2 油炸魚丸的制備 將3種魚糜手工制備成魚丸(25.0 g)，并于(170±1) ℃的玉米油中油炸10 min，冷卻，濾去表面油脂。

1.2.3 硬度測定 根據Brannan等[9]的方法并適當修改。將油炸魚丸切成1.0 cm×1.0 cm×1.0 cm小塊。測定參數：測前速率2.0 mm/s，測試速率1.0 mm/s，測后速率2.0 mm/s，兩次下壓間隔時間5 s，負載類型auto-0.05 N，下壓距離為樣品高度的40%，P/0.5R探頭；數據收集率200 pps，環境溫度(20±2) ℃。每個樣品進行6次測量取平均值。

1.2.4 油脂含量測定 參照Zeng等[10]的方法制備樣品，采用索氏抽提法測定油脂含量。

1.2.5 吸水率測定 將油炸魚丸浸入沸水中蒸煮5 min，取出并用吸水紙將表面水分吸干，按式(1)計算油炸魚丸吸水率。

(1)

式中：

W——吸水率，%；

M1——油炸魚丸重量，g；

M2——油炸魚丸吸水后重量，g。

1.2.6 魚糜動態流變學性質測定 參照徐志杰等[11-12]的方法并適當修改。準確稱取2.0 g魚糜置于50 mm的平板上，載物臺與平板間距l mm。利用3-甲基硅油密封載物臺與平板之間的孔隙，防止魚糜水分蒸發，并于線性黏彈區范圍內及振動模式下進行溫度掃描。設置振動頻率1 Hz，應變1%，以5 ℃/min的速度從20 ℃升溫至95 ℃，測定升溫過程中魚糜彈性模量G′和儲能模量G″的變化。每個樣品重復測定3次取平均值。

1.2.7 魚糜蛋白起泡性和泡沫穩定性測定 參照Zhao等[13]的方法并做適當修改。取200 mg魚糜加入至20 mL PBS(10 mmol/L，pH 7.0)中，采用高速分散機將魚糜混合液于15 000 r/min下分散2 min，迅速轉移至100 mL 量筒內，分別于0，60 min記錄起泡體積，并按式(2)、式(3)計算魚糜的起泡性(FC)和泡沫穩定性(FS)。

(2)

(3)

式中：

FC——起泡性，%；

FS——泡沫穩定性，%；

V0——第0 min的起泡體積，mL;

V60——第60 min的起泡體積，mL。

1.2.8 總蛋白含量測定 參照GB 5009.5—2016中的凱氏定氮法。

1.2.9 SDS-PAGE凝膠電泳 參照Wang等[14]的方法。

1.3 數據統計及分析

使用SPSS 25.0軟件分析試驗數據，并采用單因素方差分析(Duncan檢驗)對均值進行兩兩比較。置信區間為95%，使用Origin 2018、GraphPad Prism 8.0軟件繪圖。

2 結果與討論

2.1 草魚、鰱魚和巴沙魚魚丸的內部結構

由圖1可知，草魚魚丸和鰱魚魚丸的組織結構致密，孔隙率低。相比于前兩者，油炸巴沙魚魚丸的組織結構更加疏松，孔隙率更大。魚糜在油炸過程中形成孔洞的原因可能是蛋白質發生了聚集、分解和再聚集，進而導致水分流失，形成孔洞結構。

圖1 油炸魚丸內部結構

2.2 草魚、鰱魚和巴沙魚魚丸的硬度、吸油量和吸水率

由圖2(a)可知，油炸草魚、鰱魚、巴沙魚魚丸的硬度分別為4.72，3.54，1.05 N。油炸巴沙魚魚丸的硬度最低(P<0.05)，是由于巴沙魚魚糜在油炸過程中形成較大的孔洞結構，降低了油炸魚丸的硬度。這與油炸魚丸孔洞結構的趨勢相一致，說明油炸魚丸的硬度取決于油炸魚丸的內部結構，其組織結構越疏松，孔隙率越高，硬度越低。

字母不同表示差異顯著(P<0.05)

由圖2(b)可知，草魚、鰱魚、巴沙魚魚丸的吸油量分別為6.53，7.15，28.11 g/100 g，巴沙魚魚丸的吸油量顯著高于草魚魚丸和鰱魚魚丸(P<0.05)。這與油炸孔隙率結果一致，表明油炸魚丸的吸油量可能與其孔隙率的高低有關。相比于鰱魚魚丸和草魚魚丸，巴沙魚魚丸的多孔結構為油脂提供了更多的吸附空間。周若昕[15]研究發現油條的含油量與其孔隙率呈正相關，孔洞較小的油條含油量比較低，添加全麥粉降低了油條的孔隙率，因而全麥油條的總含油量也低于傳統油條。

由圖2(c)可知，草魚魚丸、鰱魚魚丸和巴沙魚魚丸的吸水率分別為9.94%，9.48%，22.16%，巴沙魚魚丸的吸水率顯著高于草魚魚丸和鰱魚魚丸(P<0.05)。這與油炸魚丸的孔洞結構趨勢相一致，表明油炸魚丸的吸水率與其孔隙率呈正相關，較高孔隙率為水分提供了更多的遷移通道和儲存空間。油炸魚丸的吸水性是吸引消費者的主要食用品質之一，良好的吸水性可賦予油炸魚丸爆汁口感。因此，相比于草魚魚丸和鰱魚魚丸，巴沙魚魚丸的食用品質更佳。

2.3 草魚、鰱魚和巴沙魚魚糜的動態流變學性質

由圖3可知，當掃描溫度為20～95 ℃時，魚糜的儲能模量G′始終高于耗能模量G″，說明3種魚糜凝膠均屬于彈性凝膠。3種魚糜在熱凝膠過程中，魚糜的儲能模量G′和耗能模量G″均隨溫度的升高呈先下降后上升的趨勢，且在50 ℃時達到最低值，說明魚糜的成膠溫度為50 ℃。此外，巴沙魚魚糜的G′和G″均高于草魚魚糜和鰱魚魚糜，說明巴沙魚魚糜的凝膠強度大于草魚魚糜和鰱魚魚糜。這與油炸魚丸內部結構的趨勢相一致，表明魚糜的凝膠性能可能是影響孔隙率的主要因素之一，即魚糜的凝膠強度越大，油炸魚丸的孔洞結構越大。

圖3 溫度對巴沙魚、草魚和鰱魚3種魚糜動態流變學特性的影響

2.4 草魚、鰱魚和巴沙魚魚糜的起泡性和泡沫穩定性

由圖4可知，3種魚糜的起泡性分別為99.2%，130.0%，44.2%，泡沫穩定性分別為63.0%，27.7%，82.0%。其中，巴沙魚魚糜的起泡性最低，但巴沙魚魚糜的泡沫穩定性顯著高于草魚魚糜和鰱魚魚糜(P<0.05)。泡沫穩定性結果與油炸魚丸孔洞結構的趨勢相一致，說明泡沫穩定性可能與油炸魚丸的孔隙率有關。油炸初期，魚糜形成許多小氣泡，隨著油炸的進行，泡沫膨脹形成大泡，最終破裂形成大孔結構，即泡沫穩定性越強，魚糜在油炸過程中形成的泡沫越不易被破壞，油炸魚丸越容易形成組織結構疏松的大孔結構。

字母不同表示差異顯著(P<0.05)

2.5 總蛋白含量及蛋白組成分析

凝膠強度及泡沫穩定性通常與肌原纖維蛋白含量有關[16-17]。試驗發現，3種魚糜的總蛋白含量分別為79.16，64.59，70.51 g/100 g，且3種魚糜的蛋白質含量存在顯著性差異(P<0.05)，與油炸魚丸孔隙率和泡沫穩定性的趨勢不一致。

由圖5可知，3種魚糜的蛋白分子種類和含量有較大差異。草魚魚糜蛋白中主要由C-蛋白、肌鈣蛋白、肌動蛋白、原肌球蛋白和肌球蛋白輕鏈組成。鰱魚魚糜蛋白條帶中主要由肌鈣蛋白、肌動蛋白、原肌球蛋白組成，而巴沙魚魚糜條帶主要由肌球蛋白重鏈、C-蛋白、肌鈣蛋白、肌動蛋白、原肌球蛋白和肌球蛋白輕鏈組成。相較于草魚魚糜和鰱魚魚糜，巴沙魚魚糜蛋白條帶中肌球蛋白和肌動蛋白的顏色最深，說明其含量較高。研究[18]表明，肌球蛋白和肌動蛋白是魚糜形成凝膠的關鍵蛋白，與試驗結果一致。肌球蛋白和肌動蛋白可能是決定魚糜凝膠強度和泡沫穩定性的關鍵蛋白，使巴沙魚魚糜的凝膠強度和泡沫穩定性均為最高，其可能是影響魚糜油炸特性的關鍵因素之一。此外，3種魚糜的油炸特性不同也可能與蛋白結構、溶解特性不同有關。

M為Maker；1為草魚魚糜；2為鰱魚魚糜；3為巴沙魚魚糜；MHC為肌球蛋白重鏈；MLC(1，2，3)為肌球蛋白輕鏈；AC為肌動蛋白；TM為原肌球蛋白；TN為肌鈣蛋白；TNT為肌鈣蛋白T；TN I為肌鈣蛋白I；C protein為C蛋白

3 結論

以草魚、鰱魚和巴沙魚為原料制成魚糜，在170 ℃下進行油炸，發現不同種類魚糜的油炸特性具有顯著差異(P<0.05)。3種魚糜制成的油炸魚丸中，巴沙魚魚丸的孔隙率和吸水率最高，硬度最低。動態流變學和泡沫穩定性分析表明，巴沙魚魚糜的凝膠強度和泡沫穩定性優于鰱魚魚糜和草魚魚糜。草魚魚糜的總蛋白質含量最高，其次是巴沙魚魚糜，鰱魚魚糜最低。3種魚糜總蛋白含量與油炸魚丸孔隙率和泡沫穩定性的趨勢并不一致。3種魚糜的蛋白分子種類和含量有較大差異，相較于草魚魚糜和鰱魚魚糜，巴沙魚魚糜蛋白條帶中肌球蛋白和肌動蛋白的顏色最深，表明其含量較高。肌球蛋白和肌動蛋白可能是決定魚糜凝膠強度和泡沫穩定性的關鍵蛋白，使巴沙魚魚糜的凝膠強度和泡沫穩定性均為最高，可能是影響魚糜油炸特性的關鍵因素之一。研究的不足之處在于未探討油炸工藝對魚糜油炸特性的影響，未來可進一步研究漂洗方式、油炸溫度、油炸時間及外源添加物等對魚糜油炸特性的影響，進而改善廉價魚糜的油炸特性。