发展鱼肉重组制品这类精加工程度高的水产品，能够充分提升淡水鱼类的经济价值，符合当代消费者对方便食用且高营养价值食品的需求。加工过程中，鱼肉肌原纤维蛋白中的肌球蛋白作为一种盐溶性蛋白，当离子强度达到一定程度时会从被破坏的肌原纤维细胞中溶解出来，与鱼肉中其他组分形成网状凝胶结构。蛋白质基团受热变性展开后在聚合作用下黏连成大分子的凝胶体，鱼肉重组制品品质良好的关键在于如何将鱼肉蛋白较好的黏连起来。国内外研究较多的能促进黏连作用的黏连剂主要是谷氨酰胺转氨酶（TG）、淀粉、大豆分离蛋白（SPI）等。
为了更好维持冷藏类鱼肉调理制品的品质，保鲜剂的添加成为一种重要手段。其中，从天然原料中提取或通过生物工程技术进行加工获得的生物保鲜剂备受研究者关注。开发和利用植物资源的天然抗氧化剂、抗菌剂等替代人工合成的添加剂，是当前食品工业的研究热点。现阶段国内外用于水产品保鲜的植物源保鲜剂主要有海藻酸钠、迷迭香提取物、茶多酚、麝香草酚、蜂胶等，这些物质应用于水产品保鲜普遍具有较好的延长货架期的作用，且对感官品质无明显影响。
目前，利用TG、SPI以及植物保鲜剂获得高品质的草鱼鱼肉调理制品的研究较少，因此武汉轻工大学食品科学与工程学院的张语杰、郭星月和侯温甫*等人以草鱼肉为原料，以凝胶强度为响应值，利用响应面分析法优化草鱼调理制品的加工工艺，进一步考察芡实壳提取物对其品质的影响作用，以期获得高品质的草鱼鱼肉调理制品，为草鱼加工利用提供理论参考。
1 单因素试验结果
1.1 NaCl添加量对品质的影响
在实际生产中，通常会添加NaCl促进盐溶性蛋白析出，提高产品品质。结果显示，NaCl添加量对草鱼调理制品凝胶强度、持水力、感官得分影响显著（P＜0.05），对白度无显著影响（P＞0.05）。当NaCl添加量达到3%时产品的感官得分、凝胶强度、持水力同时达到峰值，此时产品弹性最好，组织紧密，出水较少，品质最好。而继续添加NaCl后，3 个指标有下降趋势，可能是因为此时过量的NaCl导致失水作用增强且盐溶性蛋白达到了饱和无法继续溶出。
1.2 TG添加量对品质的影响
结果显示，TG添加量对凝胶强度、持水力和感官得分均有显著影响 （P＜0.05），TG添加量对草鱼调理制品的白度值无显著影响（P＞0.05）。当TG添加量达到3%时，凝胶强度、感官得分和持水力同时达到最大。当继续添加TG后，持水力趋于平稳，而凝胶强度和感官得分略微下降。这是一方面由于蛋白质底物浓度没有变化，过量的TG也无法再进一步加强蛋白质交联。另一方面，反应同时有过量ε-赖氨酸交联作用发生，热诱导蛋白网络结构形成的一致性受到了破坏。
1.3 SPI添加量对品质的影响
结果显示，在SPI添加量为3%时，凝胶强度、感官得分和持水力同时达到峰值。继续添加SPI，凝胶强度和持水力略有下降趋势，同时感官评价得分下降明显（P＜0.05）。过量SPI还会因吸水过多导致蛋白质分子外表的水化层变厚，反而阻碍了蛋白质交联作用，同时还造成了产品白度的下降。
1.4 擂溃时间对品质的影响
结果显示，擂溃时间对草鱼调理制品的白度值影响较小（P＞0.05），擂溃30 min后，凝胶强度、感官得分和持水力同时达到最大值。当继续增大擂溃时间时，凝胶强度、持水力和感官得分显著下降（P＜0.05）。
1.5 鱼糜与鱼肉比例对品质的影响
结果显示，鱼糜与鱼肉比例的增大对凝胶强度、持水力以及白度指标的影响并不显著（P＞0.05），在鱼糜与鱼肉比为4∶1时，得到最高感官评分，此时产品包裹性最好，口感最佳。继续增大鱼糜与鱼肉比例后，产品包裹性逐渐变差，弹性有所下降，导致感官评分显著下降（P＜0.05）。
2 响应面法优化草鱼调理制品加工工艺
2.1 响应面试验结果
根据单因素试验的结果，以TG添加量、SPI添加量、NaCl添加量、擂溃时间为变量因素，凝胶强度为响应值，采用Box-Behnken法进行响应面分析。结果显示，凝胶强度的模型回归的显著性和可靠性极高（P＜0.01），失拟项不显著（P＝0.066 1＞0.05），并由Design-Expert分析得出R2和R2Adj分别为0.980 8、0.961 6，这表明方程拟合程度较高，模型高度显著，模型选择正确。一次项A、B、C、D和交互项BC、BD、CD具有极显著影响，二次项A2、B2、C2、D2具有极显著影响，而交互项AB、AC、AD影响不显著。其中各因素影响程度为A＞C＞B＞D，即SPI添加量＞NaCl添加量＞TG添加量＞擂溃时间。该模型能够较好地描述草鱼调理制品加工工艺各项条件对其凝胶强度的影响。
从图6可以看出，在擂溃时间30 min、NaCl添加量3%、TG添加量3%和SPI添加量3%的条件下，NaCl添加量与TG添加量、擂溃时间与TG添加量以及擂溃时间与NaCl添加量之间的交互作用均为显著（P＜0.05）。随着TG添加量增加，NaCl添加量处于低水平时，产品凝胶强度逐渐下降，而在NaCl添加量处于高水平时，则产品凝胶强度逐渐上升。随着NaCl添加量的增加，TG添加量在各个水平均表现为产品的凝胶强度先上升后下降的趋势。在TG与擂溃时间交互作用以及NaCl添加量与擂溃时间交互作用2 种情况下，随着TG添加量、NaCl添加量和擂溃时间的增加，产品的凝胶强度均先上升后下降；而TG添加量与SPI添加量的交互作用、NaCl添加量与SPI添加量交互作用以及擂溃时间与SPI添加量交互作用均不显著（P＞0.05）。这3 种交互条件下随着擂溃时间和添加量的增加，产品的凝胶强度均先上升后下降。
2.2 优化工艺的确定及验证
分析回归模型可获取响应值凝胶强度的极值点，即获得优化后的最佳工艺参数：SPI添加量3.20%、TG添加量3.83%、NaCl添加量3.62%、擂溃时间27.14 min，此时模型预测凝胶强度为5 468.56 g·mm。根据实际可操作性，将擂溃时间设定为27 min开展3 次平行验证实验，所得凝胶强度平均值为（5 328.51±19.71）g·mm，与模型预测值的误差在5%以内，说明采用响应面法优化所得工艺参数较为准确可靠。
3 芡实壳提取物对草鱼调理制品品质的影响作用
在筛选芡实壳醇提物处理质量浓度的基础上开展其对草鱼调理制品品质的影响作用研究。图7 结果表明，由于提取液所含黄酮含量不同，对产品感官及微生物抑制效果存在差异。添加不同质量浓度芡实壳醇提物后均能抑制产品中微生物的生长，并随着提取物质量浓度增大，减菌率升高。但由感官评价指标可知，在提取物质量浓度为5 mg/mL时产品感官得分达到最大值，继续提高提取物浓度则感官得分降低。这是由于提取物溶液为褐色，提取物溶液质量浓度增大影响了产品表面的色泽，感官得分降低。因此，综合来看，芡实壳提取物质量浓度为5 mg/mL时为产品抑菌的最佳处理质量浓度。芡实壳提取物作为添加剂使用具有良好的潜在可能性。
本研究将聚赖氨酸处理作为阳性对照组，分析5 mg/mL芡实壳提取物对冷藏草鱼调理制品品质的影响，由图8可知，芡实壳提取物有效的抑制了样品中微生物的增殖以及TVB-N值和TBA值的增加，感官品质也有更好的保持，与未处理组相比存在显著性差异（P＜0.05）。尽管与聚赖氨酸阳性对照组相比，芡实壳提取物在维持样品品质指标方面还稍逊一筹，但从菌落总数指标来看，空白组接近于国标限制指标的时间为冷藏第5天（菌落总数为4.41（lg（CFU/g））），而芡实壳提取物则为第7天（菌落总数为4.62（lg（CFU/g）））；化学指标方面，在冷藏第9天时，空白组TVB-N值和TBA值已达到24.27 mg/100 g和0.90 mg/kg，而芡实壳提取物处理组仅为空白组的80%和82%；感官评分方面，空白组在第9天时感官已不可接受，而芡实壳提取物处理组和阳性对照组则感官接受度依然良好。目前，聚赖氨酸的工业化生产主要依赖于微生物发酵法，其生物合成机理和抑菌机制尚未揭示清楚，阻碍了其商业化应用，而芡实壳提取物属于纯天然化合物类，具有显著的抗氧化活性，且原料来源广泛、生产易控、使用安全性高，相比于目前食品工业中常用的化学合成保鲜剂更具优势。
综上分析表明，5 mg/mL芡实壳提取物处理能够较好地减缓草鱼调理制品冷藏过程中品质的劣变，延长草鱼调理制品货架期2 d左右。但是，值得指出的是，水生植物提取物目前也还存在提取效率低、有效成分纯度低的问题，在分子学层面上其保鲜机制也未得到完整的实验验证，这些方面均需要开展更进一步的实验探究。
结 论
利用响应面分析法优化了草鱼调理制品加工工艺条件，获得的凝胶强度回归方程拟合程度高（R2=0.980 8），能够较好地反映草鱼调理制品加工工艺各条件对其凝胶强度的影响。其中TG添加量、SPI添加量、NaCl添加量和擂溃时间对凝胶强度影响显著（P＜0.05），NaCl添加量与TG添加量、擂溃时间与TG添加量以及擂溃时间与NaCl添加量之间均存在显著交互作用（P＜0.05）；采用响应面法优化所得工艺参数较为准确可靠，获得优化后的最佳工艺参数为SPI添加量3.20%、TG添加量3.83%、NaCl添加量3.62%、擂溃时间27 min、鱼糜与鱼肉比4∶1。5 mg/mL芡实壳提取物处理后可以减缓草鱼调理制品冷藏过程中品质的劣变，起到延长产品货架期的作用。综上所述，本研究获得了鱼肉质感强、凝胶强度高、货架期较长的高品质草鱼调理制品的加工工艺，为冷藏草鱼调理制品的市场化开发提供了参考。
本文《高品质草鱼调理制品工艺优化及保鲜技术》来源于《食品科学》2020年41卷24期223-232页，作者：张语杰，郭星月，窦高乐，艾有伟，王丽梅，王宏勋，侯温甫。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20191116-188。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。
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修改/编辑：袁月；责任编辑：张睿梅
图片来源于摄图网及文章原文
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