鳙鱼鱼糜抗冻变性剂及土腥味脱除方法的研究
我国淡水鱼资源丰富，产量增长迅速，但加工利用不足己成为淡水渔业进一步发展的瓶颈，而将淡水鱼加工成鱼糜有望成为其精深加工的有效途径，具有广阔的市场前景。本论文针对淡水鱼加工成鱼糜时存在蛋白容易冷冻变性和具有土腥味的问题，以鳙鱼为对象，研究了鱼排酶解物和海藻糖作为抗冻剂的抗冻效果和机理，以及臭氧处理法脱除鱼肉中土腥味的效果和对鱼肉的影响，主要工作和结论如下：
l对鳙鱼和鱼糜的化学组成进行了测定，并对鱼肉蛋白和鱼糜在-30℃、-20℃和-10℃冻藏稳定性和冷冻变性特点进行了研究。
研究结果表明，鳙鱼鱼肉中水分和蛋白含量高，脂肪含量低。在鱼肉各蛋白成分中，肌原纤维蛋白含量最高，其次为碱溶性蛋白、肌浆蛋白、非蛋白氮和基质蛋白；鱼肉制备成鱼糜后，蛋白含量和pH值提高，脂肪和灰分含量下降，蛋白组成也发生了变化。
鳙鱼鱼肉在不同温度下冻藏时，肌原纤维蛋白都发生冷冻变性，表现为肌原纤维蛋白的一些物化特性随着冻藏时间的增加而明显变化。其中ca-ATPase活性和巯基含量随冻藏时间增加而下降，而蛋白表面疏水性升高。不同温度冻藏过程中蛋白分子结构变化的特点不同，说明不同温度冻藏时蛋白变性的模式存在差异；鳙鱼鱼糜在不同温度冻藏过程中，凝胶性能下降，冻藏温度越高，凝胶劣化越快。在-30℃、-20℃和-10℃冻藏12周后，鱼糜凝胶强度依次降低到冻藏前的78.1％、69.6％和23.6％；鱼糜结构显微镜照片显示，-10℃冻藏后，鱼糜凝胶结构杂乱，组织间空隙明显，冰晶颗粒较大。而在-30℃冻藏后，鱼糜结构致密，冰晶排列呈规律分布，颗粒很小，说明鱼糜冻藏过程中，冰晶的形成和增长造成了鱼肉蛋白的变性。
2以三种蛋白酶对红鱼鱼排和鳕鱼鱼排进行酶解，制备了六种鱼排酶解物，对鱼排酶解物的化学成分进行了分析，并以-20℃冻藏时鱼肉肌原纤维蛋白Ca-ATPase活性和鱼糜凝胶特性变化为指标，对鱼排酶解物的抗冻效果进行了初步筛选。结果表明，不同鱼排酶解物的基本化学成分含量相近，主要成分是含氮物质，另外还含有少量脂肪和一定量的灰分；红鱼鱼排酶解物中，谷氨酸是含量最丰富的氨基酸，亲水性氨基酸在含量也较高，鳕鱼鱼排酶解物中氨基酸含量低于相应红鱼鱼排酶解物。鱼排酶解物中，风味蛋白酶酶解物(FPH) 的游离氨基酸含量最高，含量约是木瓜蛋白酶酶解物(PPH)的3倍和碱性蛋 白酶酶解物(APH)的8倍，不同鱼排酶解物游离氨基酸组成差别较大；酶解 物的主要成分为分子量1000左右的多肽，不同酶解物分子量分布模式具有各自特征。
红鱼鱼排酶解物可以有效抑制-20℃冻藏过程中ca-ATPase活性降低和鱼 糜凝胶劣化，其中PPH的抗冻效果与蔗糖／山梨醇效果接近。鳕鱼鱼排酶解物 的抗冻效果不理想，APH表现出一定的抗冻效果，但比蔗糖／山梨醇差得多。
3详细研究了三种红鱼鱼排酶解物在鱼肉及鱼糜中的抗冻变性作用，并通过显微镜和电镜观察的手段对其抗冻机理进行了初步探讨。
实验结果表明，在-20℃和-30℃时，三种红鱼鱼排酶解物都可以抑制冻藏 过程中鱼肉肌原纤维蛋白Ca-ATPase活性、巯基含量降低和蛋白表面疏水性的升高，在鱼糜中，三种酶解物都显著阻止了鱼糜凝胶强度的降低，PPtt的抗冻 效果最好。不同温度下，蛋白分子结构变化特点不同，-30℃时PPH的抗冻效 果优于-20℃的抗冻效果，说明鱼排酶解物在不同温度下发挥抗冻作用的机制 可能不同。
冻藏后鱼肉样品的显微镜照片显示，空白鱼肉样品中形成了较大的冰晶并产生了鱼肉纤维的聚集。添加鱼排酶解物的样品具有比对照样品中小得多的 冰晶和较细的鱼肉纤维，尤其是添加PPH的样品，鱼肉纤维呈现规则的网状结 构，冰晶颗粒小，且均匀分布在鱼肉中；冻藏后鱼糜电镜照片显示，添加鱼酶 解物的鱼糜样品结构致密，冰晶颗粒减小，冻结水含量较少，但添加不同鱼排 酶解物鱼糜电镜照片之间的差异不是十分明显。显微镜和电镜观察的结果说明，鱼排酶解物是通过改变冻藏过程鱼肉或鱼糜中水的状态，抑制冰晶增长的作用机理抑制蛋白冷冻变性的。
4对海藻糖的抗冻作用进行研究，并与蔗糖／山梨醇的抗冷冻效果进行了对比。结果表明，海藻糖可以抑制冻藏过程蛋白的冷冻变性，表现为溶液体系 中的肌原纤维蛋白盐溶性、Ca—ATPase活性降低速度减缓，降低程度更小，鱼 糜凝胶劣化得到有效控制，海藻糖比蔗糖／山梨醇抗冷冻效果更显著。蛋白巯 基含量和表面疏水性变化的结果说明，海藻糖延缓了冻藏过程中蛋白构型变化即表面疏水性的增加、巯基氧化和二硫键形成，使蛋白溶解度和酶活降低速度减缓，抑制了冷冻变性。 5研究了鱼肉中土腥味物质的定量测定方法，并对臭氧处理法脱除土腥味的效果进行了定量测定。实验采用微波蒸馏提取、SPME富集、GC/MS检测的方法对鱼肉中的土腥味物质Geosmin进行了定量分析，并对各个步骤的测定条件进行了优化。通过对臭氧水性质的研究，确定了两种臭氧处理法方式(臭氧水漂洗鱼肉和臭氧气体漂浮)的实施过程；两种臭氧处理方式对Geosmin都有一定的脱除效果。使用浓度为3.0mg／L-7.5mg／L的臭氧水漂洗鱼肉可以脱除鱼肉中42.1[％]一54.5[％]的Geosmin，通过臭氧气体漂浮处理鱼肉5-20min，可以脱除鱼肉中42.8—77.0[％]的Geosmin。臭氧处理后鱼肉气味发生一定程度的变化。
6 测定了臭氧处理鱼肉后，鱼肉蛋白变性和鱼肉脂肪氧化程度的变化情况，通过蛋白生化特性和功能特性的改变说明了蛋白受影响的程度，并详细阐明了鱼肉蛋白的变性方式。 臭氧水漂洗鱼肉后，鱼肉蛋白分子结构变化和鱼糜凝胶特性的变化结果说明，臭氧水漂洗对于鱼肉蛋白结构产生一定的影响，但蛋白未发生变性，不同 浓度的臭氧水漂洗对蛋白产生影响的情况不同。臭氧气体漂浮处理鱼肉后，鱼肉的盐溶性蛋白含量降低，鱼糜凝胶强度下降，鱼糜凝胶中出现了很多细小的交联，实验证明这些变化是鱼肉中部分肌原纤维蛋白变性的结果。臭氧漂浮处理鱼肉后，一方面，鱼肉中的一部分肌原纤维蛋白——盐可溶性部分，结构受到影响，但未发生蛋白变性；另一方面，部分肌原纤维蛋白发生了变性，在盐溶液不再溶解。溶解度实验证明，有5[％]的蛋白是通过疏水相互作用和形成二硫键而变性的，还有9[％]的蛋白可能是通过共价键作用或蛋白氨基酸残基氧化而变性，无法在盐溶液溶解。
不同臭氧处理方式对鱼肉脂肪氧化影响程度不同。臭氧水漂洗鱼肉对于鱼肉中脂质的影响小，鱼肉POV值只有小幅度升高，TBA值变化不大。而臭氧气体 漂浮处理鱼肉对脂质影响显著，使鱼肉中的脂质产生了严重的氧化。臭氧气体漂浮处理后鱼油的POV值大约是臭氧水漂洗后鱼油POV值的5.5倍，FBA值约为3.3倍。
鳙鱼;鱼糜;抗冻剂;土腥味
中国海洋大学
博士
水产品加工与贮藏工程
薛长湖
2006
中文
S965.114
144
2007-08-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）