腌制风干过程中卵形鲳鲹鱼肉性质、蛋白质氧化及游离氨基酸的变化

2022-12-09作者:来源:责任编辑:食品界 字体A+AA-

卵形鲳鲹(Trachinotus ovatus),俗称金鲳、黄腊鲳,其肉质鲜嫩且无肌间刺,富含蛋白质、脂肪、多不饱和脂肪酸等营养物质,是海水养殖经济鱼种。在我国南方地区,人们常通过腌制、风干工艺制作腌腊鱼、风干鱼等,从而提高原料的附加值,延长产品保质期,提高产品风味。蛋白质是水产品的主要成分之一,加工过程中的氧化水解影响产品品质。多肽和游离氨基酸是在内源蛋白酶的作用下降解蛋白质产生,是风味物质的前体物质。游离氨基酸可以与还原糖发生美拉德反应,生成挥发性气味物质,对产品风味形成具有重要作用。

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中国水产科学研究院南海水产研究所,农业农村部水产品加工重点实验室,国家水产品加工技术研发中心的张进伟、胡 晓、陈胜军*等主要对卵形鲳鲹在腌制风干加工过程中鱼肉含水率、盐含量、质构特性、肌原纤维蛋白二级结构、羰基含量、巯基含量、蛋白质水解指数、十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)图谱和游离氨基酸等进行测定分析,初步揭示卵形鲳鲹鱼肉在腌制风干过程中蛋白质氧化及游离氨基酸变化规律,为腌制水产品加工过程中品质控制提供一定理论参考。

1、腌制风干对卵形鲳鲹含水率和盐含量的影响


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由图1可知,在腌制、风干过程中卵形鲳鲹的盐含量呈上升趋势,其中腌制2 d后卵形鲳鲹的盐含量急剧增加(P<0.05);而在此过程中含水率呈下降趋势,分别在干制1、3、4 d后含水率变化差异不显著(P>0.05)。腌制是渗透扩散的过程,干腌是将鱼体表面及内部均匀涂抹食盐,使其内外形成高渗透压,从而使盐含量显著增加,水分含量下降。在风干过程中盐含量逐渐增加,但干制2 d与3 d后卵形鲳鲹盐含量差异不显著(P>0.05),这可能是由于卵形鲳鲹表皮水分快速脱除,内部水分缓慢迁移,形成硬壳,使含水率变化缓慢,盐含量变化不显著。此外,在干制4 d后,卵形鲳鲹的盐含量达到最高值,为(3.96±0.13)%。

2、腌制风干对卵形鲳鲹质构特性的影响


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由表1可知,鱼肉在腌制2 d后弹性增加,并随着风干的进行鱼肉弹性降低。通常鱼肉的盐含量较低时,其弹性会有所增加,而在风干过程中鱼肉的盐含量明显增加,水分含量减少,弹性随含水率降低而降低,同时随着鱼肉中内部水分向外扩散,肌纤维直径及其横截面积减小,肌纤维收缩,导致鱼肉弹性下降。由表1可知,在腌制风干加工过程中,鱼肉的胶着性呈上升趋势。有研究表明脂肪含量对胶着性具有一定影响,而在腌制风干过程中鱼肉水分含量减少,脂肪相对含量增加,所以可能导致鱼肉胶着性的变化。由表1可知,卵形鲳鲹鱼肉咀嚼性整体呈上升趋势;其中,在腌制2 d后,鱼肉咀嚼性显著增加,而在风干1 d后略有下降但并不显著,之后呈显著增加趋势(P<0.05)。

3、腌制风干对卵形鲳鲹肌原纤维蛋白含量的影响


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由图2可知,卵形鲳鲹在腌制风干过程中肌原纤维蛋白含量呈下降趋势;在腌制2 d后、干制1 d后和2 d后,肌原纤维蛋白含量显著降低(P<0.05),可能是加工过程中肌原纤维蛋白的溶出或水解产生多肽和游离氨基酸所致。

4、腌制风干对卵形鲳鲹蛋白质羰基含量的影响


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由图3可知,随着腌制风干的进行,羰基含量明显增加,蛋白质氧化程度增加;卵形鲳鲹原料的蛋白质羰基含量为1.37 nmol/mg,腌制2 d后蛋白质羰基含量显著增加(P<0.05)至1.94 nmol/mg,风干过程中蛋白质羰基含量持续增加,而干制1 d和2 d后蛋白质羰基含量差异不显著(P>0.05)。

5、腌制风干对卵形鲳鲹巯基含量的影响


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由图4可知,巯基含量的变化趋势与羰基整体相反,随着腌制风干的进行,巯基含量显著下降(P<0.05),在干制4 d后巯基含量差异不显著(P>0.05)。造成该现象的原因是腌制、风干工艺使鱼肉蛋白质结构被破坏,导致埋藏在蛋白质内部的巯基暴露出来,产生二硫键,使总巯基含量下降。

6、腌制风干对卵形鲳鲹肌原纤维蛋白二级结构的影响


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由图5可知,随着腌制风干的进行,肌原纤维蛋白二级结构中α-螺旋含量减少,而无规卷曲含量增加。有研究表明氯化钠可能对肌原纤维蛋白的二级结构具有一定破坏作用。可能是因为卵形鲳鲹在腌制风干过程中食盐渗透进入鱼肉内部,肌原纤维蛋白质结构被破坏,羰基含量上升,从而使α-螺旋含量减少,无规卷曲含量增加。

7、卵形鲳鲹肌原纤维蛋白的SDS-PAGE分析


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如图6所示,在加工过程中,卵形鲳鲹肌原纤维蛋白的SDS-PAGE条带发生明显变化,其中主要的蛋白质有肌球蛋白重链(MHC)、肌动蛋白、原肌球蛋白等。蛋白分子降解主要表现为分子质量较高的条带出现模糊、弱化、扩展,较低分子质量区域出现新条带或条带颜色加深。由图6可知,MHC条带和肌动蛋白发生明显变化;其中MHC条带在腌制2 d后变化较小,可能是腌制时肌原纤维蛋白发生交联或聚集;而风干后MHC条带消失,表明大分子质量的蛋白质在内源蛋白酶作用下发生降解。肌动蛋白条带在腌制2 d后变细,造成此现象的原因可能是氯化钠浓度升高,导致肌动蛋白溶出;而干制1 d后肌动蛋白条带又变粗,可能是由于在风干过程中大分子质量蛋白降解形成较小分子质量蛋白所致。

8、腌制风干对卵形鲳鲹总氮与非蛋白氮含量的影响


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如图7所示,在加工过程中,卵形鲳鲹总氮含量在腌制2 d后显著下降(P<0.05),可能是在腌制过程中水溶性蛋白质溶出所致,这与张会丽的研究结果一致;而在风干过程中总氮含量整体呈缓慢下降的趋势。此外,在腌制加工后非蛋白氮含量下降,造成该现象的原因是水溶性含氮物质溶出;而在风干过程中非蛋白氮含量明显增加,主要是在鱼肉内源蛋白酶的作用下,蛋白质水解为多肽、游离氨基酸等造成的。

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由图8可知,蛋白水解指数在腌制2 d后变化较小,差异不显著(P>0.05);而在风干过程中蛋白水解指数明显升高,原因可能是在风干过程中酶活性提高,鱼肉蛋白质降解为多肽、游离氨基酸等,同时含氮物质溶出较少,从而使蛋白水解指数增加。

9、腌制风干对卵形鲳鲹游离氨基酸含量的影响


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如表2所示,原料中游离氨基酸总量为380.03 mg/100 g,其中丙氨酸、羟脯氨酸、甘氨酸、谷氨酸含量较高;而在干制4 d后游离氨基酸总量为1 596.07 mg/100 g,其中丙氨酸、甘氨酸、谷氨酸、亮氨酸、赖氨酸含量较高,约占总游离氨基酸含量的50.67%。

结 论

在腌制风干过程中,卵形鲳鲹鱼肉的盐含量整体呈上升趋势,同时其质构特性发生变化:硬度、胶着性、咀嚼性整体呈上升趋势,而弹性为先上升后下降。在加工过程中,鱼肉蛋白质发生氧化反应,羰基含量增加,而巯基含量下降;肌原纤维蛋白二级结构中α-螺旋含量下降,而无规卷曲含量增加;MHC条带和肌动蛋白发生明显变化:MHC条带变浅并在风干后消失,肌原纤维蛋白产生降解;蛋白质水解指数增加,非蛋白氮含量在腌制后下降而风干过程中增加;游离氨基酸总量在干制1 d后达到最高,鲜味氨基酸和甜味氨基酸含量总体呈上升趋势,有利于提高产品风味。


通信作者简介

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陈胜军 研究员,中国水产科学研究院南海水产研究所食品工程与质量安全研究室主任,三级研究员,博导;农业农村部水产品加工重点实验室主任,农业农村部水产品贮藏保鲜风险评估实验室主任;中国水产科学研究院水产品精深加工与高值化利用创新团队首席专家,广东省现代农业产业体系水产品质量安全领域创新团队首席专家。兼任中国海洋大学、上海海洋大学、广东海洋大学、南京农业大学、中国农业科学院等高校研究生导师。

主要从事水产品高值化精深加工与质量安全控制研究工作。以鱼、虾、贝、藻等大宗、特种水产品为原料,在高值化精深加工、加工下脚料综合利用、新产品研究与开发、水产品质量安全控制和标准制修订等方面开展了深入研究。科研成果为生产实际提供了理论支撑与技术支持,并在广东、广西、海南、福建和湖北等省多家企业推广应用,取得良好的经济效益和社会效益。
近五年主持国家自然基金面上项目、国家重点研发计划项目子课题、广东省重点研究计划课题和广东省现代农业产业技术体系水产品质量安全和环境协调创新团队等项目10多项。获各级科技成果奖励20多项次,公开发表学术论文200多篇,获国家授权发明专利30多项,主持和参与制(修)定国家、行业及地方标准40多项。

本文《腌制风干过程中卵形鲳鲹鱼肉性质、蛋白质氧化及游离氨基酸的变化》来源于《食品科学》2022年43卷18期272-278页,作者:张进伟,胡晓,陈胜军,赵永强,吴燕燕,王悦齐,潘创,王迪。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20211104-044。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。