鱼类加工副产物中胶原提取技术与性质分析

鱼类加工产业发展的同时,不可避免地产生大量鱼皮、鱼鳞、鱼骨、鱼鳍、鱼鳔等不同鱼类加工副产物,如何对这些副产物进行高值加工利用引起广泛关注。目前,鱼类加工副产物的利用途径主要包括制作休闲食品、饲料鱼粉、胶原等。其中,因胶原产品的附加值空间大,以鱼类加工副产物为原料提取胶原成为当前研究的热点之一。在介绍不同鱼类加工副产物组成特点的基础上,阐述了近年来国内外以不同鱼类加工副产物为原料提取胶原的研究现状,总结分析了从不同鱼类加工副产物中提取胶原的提取率、产物纯度及性质,展望了以鱼类加工副产物为原料提取胶原的发展前景和方向,分析认为酸-酶结合法更适用于鱼胶原的提取,并具有广阔前景。

鲜活淡水鱼运输环节质量安全潜在风险分析与防范

本研究论述了鲜活淡水鱼的生产加工和运输的发展现状,主要分析了在运输经营环节中潜在的质量安全风险和成因。为切实保障并提升鲜活淡水鱼质量安全水平,在技术支撑、组织保障和制度管理层面提出了建立淡水鱼运输过程的应激控制技术;建立以企业为核心的质量安全监管体系;建立水产品质量安全全程可追溯制度等3个防范措施。

近红外光谱技术快速预测团头鲂新鲜度

采用近红外光谱技术和化学计量学方法,探究团头鲂新鲜度指标快速检测方法。选取不同的季节、产地、规格、贮藏时间的150个团头鲂样品,采集样品1000~1799nm范围的近红外光谱数据,应用偏最小二乘法建立pH、TVB-N、TBA和K值的新鲜度指标定量分析模型,经不同光谱预处理方法优化和CARS挑选特征波长后,模型的相关系数分别为0.961、0.881、0.955和0.946,交叉验证均方根误差分别为0.049、1.659、0.047和2.558,模型具有较好的预测能力,为淡水鱼新鲜度快速无损检测提供了一种有效的方法。

加工方式对鱼骨汤营养和风味的影响

以白鲢(Hypohthalmicthyx titrix)鱼骨为原料,检测并比较高压和常压2种加工条件下鱼骨汤中的各种营养成分和挥发性成分。结果表明:高压条件下熬制的鱼骨汤中总固形物、粗蛋白、水溶性蛋白、钙和灰分的含量均显著高于常压条件下熬制的汤样;除精氨酸和脯氨酸外,高压条件下熬制的汤样中游离氨基酸含量均显著高于常压条件下熬制的汤样,高压条件下熬制的汤样中单不饱和脂肪酸含量比常压条件下熬制的汤样高出14.16%。采用固相微萃取结合气质联用技术对鱼骨汤中的挥发性成分进行分离鉴定,从高压条件下熬制的鱼骨汤中检测到63种挥发性成分,而常压条件下熬制的鱼骨汤中仅检测到25种挥发性成分。采用高压熬制的加工方式,在温度为110～120℃,原料和水的质量比为1∶1～1∶1.5,时间为1.5～3h之间的条件下,可得到风味和营养俱佳的浓汤。

加工方式对微粒化鱼骨泥营养品质的影响

以白鲢(Hypophthalmichthys molitrix)鱼骨为原料,采用湿法粉碎的方法制备微粒化鱼骨泥,研究不同的加工方式(常温加冰、低温冷冻和120℃蒸煮)对鱼骨泥营养品质的影响。结果表明,鱼骨泥中粗蛋白、粗脂肪、粗灰分和钙的含量分别约为35%、20%、32%和9%,加工方式对微粒化鱼骨泥的粗蛋白、粗灰分和矿物盐的含量无显著性影响(P>0.05),鱼骨泥的第一限制性氨基酸为异亮氨酸(Ile)。采用常温加冰和低温冷冻加工的鱼骨泥的主要氨基酸含量占总氨基酸含量的比例无显著性差异(P>0.05);采用高温蒸煮加工的鱼骨泥的必需氨基酸比例和必需氨基酸指数显著(P<0.05)高于采用常温加冰和低温冷冻组的;采用高温蒸煮加工的鱼骨泥的钙和蛋白质体外消化率显著(P<0.05)高于常温加冰和低温冷冻加工组的。以上结果说明,采用高温蒸煮加工的鱼骨泥的营养价值高于其他2种加工方式的,但采用高温蒸煮加工的鱼骨泥的脂肪含量和过氧化值相对较高(P<0.05)。

加工前净化处理对团头鲂肌肉品质的影响

采用循环水净化装置净化处理团头鲂(Megalobrama amblycephala),研究净化时间(0～10 d)对团头鲂肌肉品质的影响。结果表明:净化处理对团头鲂肌肉的理化成分、风味、质构及感官品质均有显著影响;随着净化时间延长,团头鲂肌肉的粗脂肪含量、总糖含量、水溶性蛋白含量、总挥发性盐基态氮(total volatile base nitrogen,TVB-N)含量、羰基值(carbonylvalue,COV)和硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid,TBA)值明显下降,游离氨基酸含量和灰分含量显著增加(P<0.05);质构、电子鼻及感官评价结果表明,净化处理可显著增加鱼肉的弹性、咀嚼性和甜味,降低其腥味及异味;净化处理8 d的团头鲂肌肉TVB-N含量、COV和TBA值分别比对照组(未净化处理)样品降低12.73%、20.35%和35.13%,鱼肉中的游离氨基酸含量则比对照组样品提高43.83%。综上所述,在加工前对团头鲂净化处理8 d可显著改善鱼肉的食用品质。

响应面法优化双蛋白鱼丝的加工工艺

为开发新型双蛋白鱼丝制品,以冷冻鱼糜和鸡胸肉为原料,采用挤压成型方式,研究物料温度、挤丝高度和煮丝时间对双蛋白鱼丝拉伸强度和拉伸形变的影响,并通过响应面法优化双蛋白鱼丝的制作工艺。单因素试验结果表明:物料温度20℃时,双蛋白鱼丝的拉伸强度和拉伸形变均达到最大值,分别为4.45 g/mm2和3.56;挤丝高度10 cm时,鱼丝的拉伸形变达到最大值,为4.07;煮丝时间4 min时,鱼丝的拉伸强度和拉伸形变均达到最大值,分别为4.31 g/mm2和4.18。结合响应面法,经优化后的双蛋白鱼丝最优工艺条件为物料温度21℃、挤丝高度8 cm、煮丝时间4 min,该条件下拉伸强度为7.27 g/mm2、拉伸形变为4.18,经验证,实际值与理论值的相对误差分别为0.41%和0.48%,所以该模型可较好地反映各因素与响应值之间的关系。在最优工艺下制作的双蛋白鱼丝蛋白质含量为5.7%,NaCl含量为0.99%,均优于相关标准的要求。

高压熬时间对猪头骨汤理化性质及风味品质的影响

为揭示高压熬煮过程中猪头骨汤营养物质迁移和风味特性的变化规律,以猪头骨为原料,测定高压熬煮20,40,60,90,120 min猪头骨汤的营养组成、颗粒特性及风味成分,并利用电子舌、电子鼻进行感官评价。结果表明:固形物、可溶性蛋白、总糖及矿物质等含量在熬煮过程中总体呈上升趋势。熬煮60 min时,骨汤具有较高的白度与亮度。骨汤粒径D[3,2]与D[4,3]在熬煮90 min时达到最小值,之后略有增大,而电位绝对值不断降低并在熬煮60 min后趋于稳定。微观结构显示熬煮过程中颗粒不断增多,在熬煮120 min时出现部分聚集的颗粒。20~90 min熬煮过程中,多数脂肪酸含量及谷氨酸、天冬氨酸含量不断提高,之后有所降低,其它氨基酸含量均增加。5’-AMP含量先减小后增加,5’-IMP、5’-GMP、5’-CMP含量均先增加后减小,分别在40,60,40 min时达到最大值。电子鼻和电子舌数据表明,不同高压熬煮时间的猪头骨汤气味和滋味有较大差异,熬煮60 min和90 min的猪头骨汤气味特性较好,腥味较轻,其中熬煮60 min的猪头骨汤鲜味响应值最高。醛类、醇类及烯烃类是猪头骨汤中主要挥发性风味物质,不同熬煮时间样品挥发性风味物质种类及相对含量有所差异。综合分析认为,高压熬煮60 min是制作猪头骨汤的最佳熬煮时间,此时营养物质含量较高,体系较稳定,风味较好。

前处理方式对空气炸制鱼饼中AGEs生成的影响

探究前处理方式对空气炸制鱼饼的晚期糖基化终末产物(AGEs)生成的影响。以冷冻鱼糜为原料制备鱼饼,其中试验组鱼饼在空气炸制前分别进行预油炸、预油炸+冷冻和裹糊预油炸3种前处理,对照组鱼饼直接进行空气炸制,并将炸制后的鱼饼分为内层、表层和糊层(仅存在于裹糊预油炸组中)3个部分,分别测定其中的AGEs含量及其它理化指标,并做相关性分析。结果表明:与对照组相比,预油炸及预油炸+冷冻贮藏处理显著提高了鱼饼表层的油脂吸收(83.83%和203.48%),进而通过加速美拉德和油脂氧化反应,促进鱼饼中AGEs的生成,其中羧甲基赖氨酸(CML)含量增加了120%~151%,而裹糊预油炸处理组的糊层减少了样品表层和内层的油脂吸收(72.63%和60.00%)和水分散失(3.87%和0.70%),并通过削弱油脂氧化反应及美拉德早期产物糠氨酸的降解而减少AGEs的产生,其中羧乙基赖氨酸(CEL)含量降低了59.32%。相关性分析显示,氧化反应与美拉德反应均与鱼饼中AGEs的生成呈显著正相关,且油脂氧化与AGEs含量的相关系数最大。结论:裹糊预油炸前处理在提高产品色泽的同时,降低了鱼饼的氧化和美拉德反应程度,有效减少了产品中AGEs含量。

藤黄果对腌制草鱼鱼刺的软化作用

以草鱼鱼刺为研究对象,采用藤黄果腌制液对其进行腌制,研究不同温度(5、10、25、40℃)腌制过程中草鱼鱼刺硬度的变化规律,同时测定鱼刺的组成、结构以及腌制液的酸度和pH值等的变化,以探究藤黄果对草鱼鱼刺的软化作用和机理。结果表明,随着腌制时间延长,草鱼鱼刺硬度逐渐下降。与新鲜鱼刺相比,腌制25 d时硬度下降71.51%~79.43%(P<0.05),灰分含量下降11.90%~16.65%(P<0.05),水分含量下降4.23%~13.08%(P<0.05)。微观结构由致密有序变得疏松多孔,这是由于H+与鱼刺中羟基磷灰石反应使骨钙溶出,同时腌制液中H+的消耗使其酸度降低、pH值升高,对鱼刺软化起主要作用的有机酸是苹果酸。红外光谱显示鱼刺中的胶原蛋白三螺旋结构未被破坏,但胶原蛋白酰胺A带吸收峰向高波数移动,表明鱼刺中的氢键减少,这可能与鱼刺中羟基磷灰石的流失有关。

臭氧氧化对鲢肌球蛋白流变特性的影响

为探究鲢鱼糜加工中臭氧的氧化作用对鱼糜凝胶品质的改善效果,以臭氧氧化的鲢肌球蛋白为原料,采用流变仪并结合Ostwald-de Waele方程、Burgers方程拟合,研究臭氧氧化鲢肌球蛋白的流变特性,并分析其凝胶化过程中凝胶特性的变化。结果显示,肌球蛋白溶液储能模量G'始终大于损耗模量G'',臭氧氧化45 s时,肌球蛋白溶液G'和G''最大,对频率依赖性最弱;臭氧氧化使肌球蛋白溶液黏性系数k值下降;不同臭氧氧化时长的肌球蛋白凝胶化趋势相似,但臭氧氧化作用使肌球蛋白G'达到峰值所需时间减小、峰值增加;在蠕变-恢复扫描测试中,臭氧氧化作用使肌球蛋白弛豫时间减少,弹性响应变快,臭氧氧化45 s时形变量ε最小。结果表明,肌球蛋白溶液属于弱凝胶及假塑性流体,一定程度的臭氧作用可使肌球蛋白在热诱导凝胶化中加速形成凝胶且凝胶特性得到一定程度提升。

超声预处理对鲜湿鱼粉品质的影响及其作用机制

以鱼糜、淀粉为主要原料,采用切粉工艺制作鲜湿鱼粉,探究不同超声功率(120、150、180、240、300 W)以及时间(5、10、15、20、25 min)对鲜湿鱼粉质构特性、蒸煮品质以及感官品质的影响,并通过测定糊浆粒径、黏度以及鱼粉的红外光谱、水分分布、微观结构探讨超声预处理影响鲜湿鱼粉品质的机制。结果表明,随着超声功率增加和时间延长,糊浆粒径和黏度先降低后升高,结合水比例A21先升高后降低。短时间、低功率的超声预处理能够提高原料分散的均匀性,提高与水分子结合的能力,促使鲜湿鱼粉形成均匀致密的微观结构;长时间和高功率的超声会导致蛋白质降解,降低鲜湿鱼粉微观结构的均匀性,使其品质劣化。当超声条件为120 W、10 min时,与未经超声预处理的对照组相比,鲜湿鱼粉的拉伸强度和拉伸距离分别提高了23.99%和21.08%,断条率和吐浆值分别降低了28.27%和11.54%,同时感官评分最高。

炸制过程中棕榈油和高油酸菜籽油氧化程度对鱼饼中AGEs生成的影响

以冷冻鱼糜为原料制作鱼饼,用棕榈油和高油酸菜籽油对鱼饼进行炸制,在炸制鱼饼的过程中,鱼饼的理化性质会发生一系列的变化。该实验的目的是探究在炸制过程中鱼饼中晚期糖基化终末产物(advanced glycation end products,AGEs)的生成与鱼饼的理化指标以及油脂氧化程度之间的关系。研究发现,两种油炸制鱼饼后,红度值和黄度值均升高,并且两种油炸制的鱼饼的水分含量都是外层低于内层,而脂肪含量都是外层高于内层,鱼饼的丙二醛含量都是外层高于内层。两种油炸制的鱼饼中荧光和非荧光AGEs含量在炸制的第9 h较高,且棕榈油>高油酸菜籽油,表明炸制鱼饼中AGEs含量并不随油脂不饱和度的增加而增加。

基于电子鼻和SPME-GC-MS联用分析脆肉鲩鱼肉的挥发性风味成分

以脆肉鲩鱼肉为原料,采用不同加热方式和加热温度,利用电子鼻对其挥发性物质进行识别,并对采集的数据进行主成分分析。采用固相微萃取和气相色谱-质谱联用技术,对脆肉鲩鱼肉挥发性风味成分进行检测。结果表明:脆肉鲩鱼肉分别采用蒸、煮和烤3种方式和不同温度条件下加热,电子鼻可以判别出不同加热方式和不同加热温度条件下的鱼肉,并达到显著水平。气相色谱-质谱联用仪分析显示确定脆肉鲩鱼肉挥发性物质主要是己醇、2-乙基己醇、1-辛烯-3-醇、己醛、壬醛、2,5-辛二酮等化合物。

低温贮藏对脆肉鲩鱼肉肌动球蛋白特性的影响

以脆肉鲩为对象,研究低温贮藏条件对鱼肉肌动球蛋白性质的影响。结果表明:随着贮藏时间的延长,脆肉鲩肌肉中肌动球蛋白溶出量、Ca2+-ATPase活性、巯基和活性巯基含量下降、表面疏水性上升;贮藏温度对蛋白特性的影响显著,贮藏温度越高,Ca2+-ATPase活性和巯基含量越低,表面疏水性越高。

冷冻对脆肉鲩和草鱼肉微观结构和质构特性的影响

采用光学显微镜、扫描电子显微镜和质构仪分析比较脆肉鲩和草鱼肉在-18℃条件下冷冻3 d,其微观结构和质构特性的变化。结果表明:冷冻形成冰晶,破坏细胞膜,汁液流失;冷冻导致鱼块的蒸煮质量损失率增大,脆肉鲩的质量损失率高于草鱼;冷冻显著影响脆肉鲩和草鱼肉的质地。经过冷冻的脆肉鲩和草鱼肉的弹性、回复性和咀嚼性显著降低,草鱼肉的剪切力、硬度和黏附性显著降低,而脆肉鲩变化不大,但冷冻3 d的鱼肉熟制后与新鲜鱼肉质构特性差异不显著。

纳米鱼骨增强鱼肉肌动球蛋白凝胶强度的机制研究

比较研究了添加CaCl_2、纳米鱼骨(NFB)、纳米羟基磷灰石(HAP)和纳米羟基磷灰石+胶原蛋白(HAP+CLG)对白鲢肌动球蛋白胶凝特性的影响,以探究NFB增强鱼肉蛋白凝胶强度的影响机制。NFB和CaCl_2组钙离子浓度相同,NFB和HAP粒径相同。NFB组肌动球蛋白凝胶的破断力与CaCl_2组无显著性差异(p>0.05),但是显著高于HAP组和HAP+CLG组(p<0.05)。5组肌动球蛋白凝胶的表面疏水性、总巯基含量和微观结构无显著性差异(p>0.05)。在SDS-PAGE图谱中,对照组的肌球蛋白重链二聚体(MHC_2)条带不显著,HAP和HAP+CLG组的MHC_2条带较显著,CaCl_2组和NFB组MHC_2条带的强度显著高于HAP组和HAP+CLG组。结果表明,纳米鱼骨增强肌动球蛋白凝胶强度的主要机制是通过激活内源性TGase,促进肌球蛋白重链共价交联形成二聚体。

一种以鱼鳞为原料的多产物联产工艺的建立与优化

鱼鳞中含有丰富的胶原和钙,可以作为生产胶原类产品和补钙产品的原料。为了提高鱼鳞的综合利用效果,解决鱼类加工过程中因副产物污染产生的环境问题,本研究以鱼鳞为原料,研究联合生产有机酸钙、胶原和胶原蛋白肽的工艺。具体地,鱼鳞先经过超声波辅助柠檬酸脱灰制备柠檬酸钙,再采用超声波辅助胃蛋白酶提取胶原,最后将提取胶原后的鱼鳞残渣用于制备胶原蛋白肽,并对所建立的联产工艺进行验证。结果表明,鱼鳞脱灰制备柠檬酸钙的条件为:超声波功率120 W,料液比1∶20 g/m L,柠檬酸浓度6%,处理时间180 min,草鱼鳞、鲢鱼鳞、沙丁鱼鳞的脱灰率分别为97.8%、97.6%、98.1%;胶原提取条件为:超声波功率180 W,料液比1∶20 g/m L,胃蛋白酶用量2000 U/g,处理时间8 h,草鱼鳞、鲢鱼鳞、沙丁鱼鳞胶原溶出率分别为40.1%、42.2%、56.2%;胶原制备条件为:底物浓度5%,胃蛋白酶用量280 U/g,初始p H2,处理温度65℃,草鱼鳞、鲢鱼鳞、沙丁鱼鳞胶原蛋白肽溶出率分别为91.7%、89.3%、88.9%。从鱼鳞中连续提取制备有机酸钙、胶原和胶原蛋白肽的工艺具有较好的可靠性和稳定性,有望在工业化生产中得到应用。

排骨汤的贮藏特性和动力学研究

以猪直排为原料,采用高压四段法制作排骨汤,于4℃贮藏,研究贮藏过程排骨汤体系营养成分、TVB-N、菌落总数和蛋白质消化特性,建立排骨汤的贮藏动力学模型,以预测和控制排骨汤的贮藏品质和货架期。结果表明,贮藏过程中排骨汤体系中肌肉和汤汁的菌落总数有所增加,出现蛋白质降解和营养品质劣化现象。排骨汤的贮藏伴随着多种生物化学变化,用一级化学反应动力学模型拟和贮藏过程中排骨汤体系的特性具有很高的精度。

不同致死方式对鳝鱼肌肉鲜度及生物胺含量的影响

以鳝鱼(Monopterus albus)为研究对象,测定直接宰杀组、电击致晕宰杀组、冰水搅拌宰杀组、高温致死宰杀组鳝鱼肌肉的菌落总数、酸度、氨基态氮、TBA、TVB-N、K值和生物胺含量及其在冷藏过程中的变化,研究宰杀方式对鳝鱼肌肉鲜度和生物胺含量的影响。在4种宰杀方式中,冰水搅拌宰杀组鳝鱼肌肉除K值、TVBN值高于直接宰杀组和电击致晕宰杀组外,其TBA值、菌落总数以及腐胺、尸胺和生物胺总含量显著低于直接宰杀组和电击致晕宰杀组,而高温致死宰杀组鳝鱼肌肉在(4±0.5)℃冷藏过程中其K值、TVB-N、菌落总数及腐胺、尸胺和生物胺总含量均显著高于其他3种宰杀方式。冷藏6d时,直接宰杀组、电击致晕宰杀组、冰水搅拌宰杀组、高温致死宰杀组鳝鱼肌肉中总生物胺含量分别为12.39、8.04、8.15和17.23mg/100g。冰水搅拌宰杀组黄鳝肌肉中腐胺、尸胺及总生物胺含量显著低于其他3组。采用冰水搅拌致晕后宰杀鳝鱼,可在保证产品鲜度的同时有效抑制细菌生长、鳝鱼肌肉的脂肪氧化以及生物胺的产生和积累,确保产品使用安全。