摘要研究了在水浴和微波两种加热方式下，焦磷酸钠(SPP)、三聚磷酸钠(sTPP)和六偏磷酸钠(SHMP)对鲢鱼鱼糜凝胶强度和保水性的影响。结果表明，采用7.5W/g功率、40s/周期(连续5次处理)的微波加热处理后，鱼糜的凝胶强度显著升高，但其整体变化趋势与对照组(即水浴加热)相似;分别添加SPP和STPP的鱼糜凝胶强度均在0.2%时达到最大值，与对照组差异显著;而SHMP在添加量为0.4%时，凝胶强度达到最大值，但与对照组差异不显著;分别添加三种磷酸盐单体的鱼糜经微波加热处理后，其凝胶保水性变化趋势明显不同于各自对照组的变化趋势;微波加热组除添加SHMP后的保水性下降外，其余处理组的鱼糜保水性均有提高;经微波加热处理的SPP组和STPP组保水性也明显优于对照组。此外，微波加热处理也可以大大缩短鱼糜凝胶化的时间。
关键词鲢鱼鱼糜磷酸盐微波加热凝胶强度保水性
鲢鱼又名白鲢，具有肉质白嫩、含脂少、易于消化等特点。鱼糜制品是水产加工程度较高的终端产品之一，具有高蛋白、低胆固醇、低热、低盐、低脂等特点，也是具有广阔利用价值的水产加工制品。白鲢资源丰富，易于捕捞和养殖，但由于肌间刺较多，且具有天生的土霉味，诸多因素均导致直接食用该鱼种一直不为广大消费者所接受。
在肉制品深加工产业中，食盐(即NaC1)有着广阔的应用前景。NaC1具有使鱼糜盐溶性蛋白发生盐促溶解的作用，是鱼糜形成高质量凝胶的前提条件。然而NaC1摄人量与高血压的发生密切相关，高血压人群的发病率与食盐摄人过量呈明显的正相关，即长期高钠饮食可使血压升高J。目前，高钠食品对健康不利的潜在危害作用正逐渐为社会所关注，因此低钠盐肉制品的研发及产业化应用将是未来的一个研究热点J。除凝胶强度外，肉制品的保水性也是生产控制的关键评定指标，因为它不仅影响到产品品质，又和企业的经济效益息息相关J。在低钠盐肉制品中，磷酸盐在维持低盐肉肠的凝胶强度和保水性方面具有独到的作用，常与其它添加剂进行复配以提高肉制品的品质_8j。在实际生产中，由于不同磷酸盐的作用机理不完全相同，其保水能力也不同J。另外，磷酸盐也能有效地解决海产品在运输贮存过程中鲜味及营养成分流失的问题，并保持其在生鲜和冷冻解冻状态下加工的持水性，从而较好地保持原料的品质¨。
加热是鱼糜制品加工的重要环节之一，主要加热方式有水浴加热、蒸汽加热、欧姆加热和微波加热等。在生产过程中，最常采用的热传导方式为水浴加热和蒸汽加热，其热量由物质外部向物质内部缓慢扩散，水分整体温度升高和产生蒸汽需要较大的电能，能耗较为严重。欧姆加热是将加热物料作为电流回路中的一段导体，利用物料自身导电产生的电阻热，从而由内部加热物料，具有加热均匀，无污染，热利用率高等优点。但由于对物料自身导电性要求较高，在原料加热过程中不能连续化应用，因而在食品生产加工中未能广泛普及产业化应用¨。与水浴、蒸汽的由外向内和欧姆加热的由内向外的导热方式不同，微波加热能够深入到物料内部，使物料整体处在一个相同的热能上升环境，除了具有加热均匀等优点外，还有时间短，易于控制等特点。
相关期刊推荐：《肉类工业》杂志于1980年创刊，由全国肉类工业科技情报中心站编辑、出版、国内外公开发行，主要介绍和提供肉类方面的科学技术、管理经验、市场分析、生产实践、行业动态等方面的最新信息，侧重于介绍肉类企业实际生产工作中遇到的具体问题与情况，及其解决的方法和措施，为中国肉类加工业现代化服务。
添加单一及多种复配磷酸盐对鱼肉或其他鲜肉制品的凝胶品质具有多方面改良作用，但在加工过程中同时结合不同加热方式的研究却鲜有报道。鉴于此，本文研究了传统水浴二段加热法与微波加热法处理对添加磷酸盐单体的鱼糜凝胶特性的影响。
l材料与方法
1.1实验原料与试剂
白鲢鱼：体重(800.0±91.8)g，体长(36.24-0.4)em，购于合肥市家乐福超市;肠衣(直径23mm)为聚乙烯材料;焦磷酸钠(SPP)、i聚磷酸钠(STPP)、六偏磷酸钠(SHMP)均为食品级。
1.2主要实验仪器
ACS一6A电子计重器;SZC一180型滚筒式采肉机;FA1104N电子分子天平;SS300型三足式离心机;s2—5型斩拌机;HH一2数显水浴锅;HWL09一C磁力搅拌实验用微波炉;DGF30/7—1型电热鼓风干燥箱;TA—XTPlus质构仪;CT15RT型台式高速冷冻离心机;WB一2000IXA型全自动测色色差计;LRH一100CL低温培养箱。
1.3实验方法
1.3.1工艺流程
新鲜白鲢一预处理(去头、尾、鳞、内脏)一冲洗一采肉一漂洗一离心脱水一斩拌(空斩、料斩)一灌肠一加热凝胶一(水浴、微波)一4冷藏过夜一测定。
1.3.2工艺要点
(1)冲洗。预处理后，由中间剖开鱼体进行清洗，主要洗去表面残留鱼鳞、碎肉和腹部的内容物以及黏在内腹部的黑膜。
(2)漂洗。采用两次清水一次盐水漂洗，第j次漂洗加入相对鱼糜质量0.15%的食盐，鱼肉和水比例为1：5。每次漂洗搅拌3min，静置5min，后用纱布人工挤压脱水。
(3)斩拌。分为两步，先空斩3min，后加料斩拌8min;料斩时，分别添加0.1%、0.2%、0.3%、0.4%和0.5%(相对于鱼糜质量)的SPP、STPP和SHMP。
(4)加热凝胶。水浴加热采用二段式加热，低温段采用35℃加热60min使鱼糜凝胶化，高温段采用90℃加热30min使鱼糜凝胶成型;微波加热采用7.5w/g功率的微波进行加热处理，加热20s后暂停20s(即40s/周期)，用自来水冲淋冷却至室温，以防止鱼糜凝胶内部受热不均而破坏凝胶结构和肠衣胀袋爆裂。反复微波处理5次后停止加热，加热时间共200s。
1.3.3质构测定
]将放置4℃条件下的鱼糜肠，在室温下，切成3个2.5em高度的圆柱体，使用直径5mm球形探头(p/5s)，在质构仪上测定其凝胶特性，包括破断力和凹陷深度(破断距离)。
破断力(g)：穿刺曲线上的最高峰值;
凹陷深度(mm)：与破断力相对应的破断距离;
凝胶强度(g·mm)=破断力×凹陷深度。
1.3.4凝胶保水率测定[]
将凝胶切片状，取1.5～1.8g分成8等份平摊在滤纸中，尽量使其与滤纸有充分大的接触面积。将滤纸包好置于50mL离心管内，采用离心法(转速8000r/min;室温18℃;时间10min)测定保水率。每组测定3个平行，包括离心前质量m(g)和离心后质量m：(g)，保水率计算公式为：W=m/m×100(%)，结果取3次平行实验的平均值。
1.4数据分析
利用Excel软件进行数据处理，利用最小显著差异法进行显著性分析。差异显著性水平P<0.05。
2结果分析
2.1两种加热方式下磷酸盐单体对鱼糜凝胶强度的影响
鱼糜凝胶强度是评定鱼糜制品品质的关键因素，如何控制或掌握鱼糜深加工的各个不同阶段以得到具有较高凝胶强度的鱼糜凝胶…，是鱼糜制品加工产业亟待解决的问题之一。
2.1.1两种加热方式下焦磷酸钠(SPP)单体对鱼糜凝胶强度的影响
图1为两种加热方式下不同添加水平的SPP对鱼糜凝胶强度的影响。由图1可知，采用微波加热处理后的鱼糜凝胶强度变化趋势与对照组(即水浴加热组)的变化趋势基本一致，即在SPP添加量为0.1%～0.2%时，凝胶强度均有一定上升，但随着SPP添加量的增大，鱼糜凝胶强度反而呈下降趋势;添加0.2%水平时，微波加热组的凝胶强度值显著增大(P<0.05)，由474.7g·mm增大到1390.3g·mm，此后开始小幅下降。与水浴加热方式相比较而言，微波加热处理能明显提高鱼糜凝胶强度，即水浴加热方式对鱼糜凝胶强度的影响不及微波加热。其主要原因是由于微波加热可以促使环境温度快速变化，并且其传热方式不同于水浴加热，这使得其鱼糜凝胶强度显著高于传统的水浴加热组。研究表明，通过改变加热方式可以有效提高鱼糜凝胶强度，但不能改善鱼糜凝胶强度随SPP添加量的增大而逐渐下降的趋势。
2.1.2两种加热方式下三聚磷酸钠(STPP)单体对鱼糜凝胶强度的影响
图2为两种加热方式下不同添加水平的STPP对鱼糜凝胶强度的影响。由图2可知，在STPP加入过程中，采用微波加热方式得到的鱼糜凝胶凝胶在0.2%出现峰值，这与对照组(即水浴加热组)在0.1%～0.3%添加水平下的鱼糜凝胶强度不断增大不同;在0.2%添加水平时，微波加热组凝胶强度值为1316.1g·mm，显著高于对照组的651.5g·mm(P<0.05);微波加热组在0.2%～0.5%添加水平时，凝胶强度显著下降，其中在0.3%添加水平时降低至1036.1g·mm，且与相同添加水平的对照组凝胶强度值1023.1g·mm差异不大(P>0.05)。与微波加热组在STPP0.2%添加水平时出现拐点不同，对照组在0.1%～0.5%水平区间内一直保持增大趋势，其中在0.1%～0.3%时凝胶强度增大较为显著，此后逐渐趋于平缓。产生这种现象的原因可能是由于加热方式的不同导致鱼糜蛋白结构发生快速凝结，从而蛋白构象发生变化。在实验过程中，微波加热可以迅速导致物料外部环境温度剧烈升高，这虽然会使鱼糜蛋白快速通过50～65cC的凝胶劣化带_4J，但同时由于在凝胶化温度区间段保持时间较短，这可能会直接导致STPP在未能使盐溶性蛋白进行充分盐促溶解的情况下，鱼糜内部蛋白就已凝胶成型。
2.1.3两种加热方式下六偏磷酸钠(SHMP)单体对鱼糜凝胶强度的影响
图3为两种加热方式下不同添加水平的SHMP对鱼糜凝胶强度的影响。由图3可知，添加SHMP的鱼糜凝胶在两种加热方式下有大体相同的变化趋势。在添加0.1%SHMP时，对照组(即水浴加热组)鱼糜凝胶强度(352.5g·mm)与微波实验组(586.0g·mm)相比差异最大，此后两组的凝胶强度值相差逐渐减少。其中在0.4%～0.5%添加水平区间，微波加热组的凝胶强度增大现象趋于平稳。原因可能是由于伴随最大破断力的破断距离的减小而导致。研究表明，增大SHMP的添加会增大鱼糜凝胶强度，在其它肉制品中也有类似结果。导致这种现象可能是由于SHMP的碱性较弱，不足以影响鱼糜肌球蛋白稳定性，使得增强的离子强度对鱼糜凝胶化作用凸。
2.2两种加热方式下磷酸盐单体对鱼糜凝胶保水性的影响
保水性(WHC，又称持水力)是评价一种物质的蛋白结构束缚水的能力，直接影响到肉制品出品率，是评价肉制品质量好坏的一个重要参考指标J。
2.2.1两种加热方式下焦磷酸钠(SPP)单体对鱼糜凝胶保水性的影响
图4为两种加热方式下不同添加水平的SPP对鱼糜保水性的影响。由图4可知，两种加热方式对鱼糜凝胶保水性的影响趋势基本相似。在0.1%～0.2%添加水平时，微波加热对鱼糜凝胶保水效果的增强较水浴加热组更为明显，微波加热组的保水性在0.2%时(87.8%)与水浴组(84.4%)相比差异显著(P<0.05)。随后在0.2%～0.5%添加水平内，微波加热组的鱼糜凝胶保水性也呈增大态势，但与水浴加热组的变化相似，变化趋势相对较为平缓。杜艳等的研究表明，SPP能提高pH值和水合作用强度，同时加快蛋白盐促溶解，提高保水效率。而微波加热使得SPP保水效果强于水浴加热，可能是由于这种传热方式能更加有效提高蛋白质的静电斥力，使得肌原纤维横向膨胀，充分增大蛋白分子间的间隙，使水分子与蛋白有较大的结合空间。
2.2.2两种加热方式下三聚磷酸钠(STPP)单体对鱼糜凝胶保水性的影响
图5为两种加热方式下不同添加水平的STPP对鱼糜保水性的影响。由图5可知，两种加热方式下STPP的添加水平对鱼糜凝胶保水性的影响整体差异不显著(P>0.05)。微波加热组在0.2%STPP添加水平时保水率最大，为84.6%。在0.2%～0.5%添加水平，有小幅波动但变化不明显，添加水平0.5%时保水率为84.5%，与最大值之间差异较小。水浴加热对添加不同水平STPP的鱼糜凝胶保水性的影响不显著，仅由83.1%(添加u.1%STPP)增大至U83.6%(添力口0.5%STPP)。
2.2.3两种加热方式下六偏磷酸钠(sHMP)单体对鱼糜凝胶保水性的影响
图6为两种加热方式下不同添加水平的SHMP对鱼糜保水性的影响。由图6可知，在相对低的添加水平下，微波加热对SHMP的保水性影响相对较强。与添加SPP和STPP对鱼糜凝胶保水性产生的变化不同，在0.1%～0.5%的添加水平，微波加热组的鱼糜凝胶保水率呈逐渐减小趋势。在0.3%～0.5%的添加水平，此种减小现象尤为明显。SHMP为弱碱盐，离子强度相对较弱，因而不能很好激发蛋白内部结构解离和重新结合，微波加热虽然能够使鱼糜蛋白迅速通过凝胶劣化带，但不能通过传热环境来改善弱碱盐的离子生成能力，使得蛋白分子问产生的空隙较小，水分子不能很好维持在内。而水浴二段加热中的35℃加热使得SHMP生成离子能力相对增强，蛋白质等电点提高，从而避免了不利于蛋白分子相互结合的弱酸环境_l。与微波加热组变化不同的是，水浴加热组在添加0.1%一0.5%的SHMP后，对鱼糜凝胶的保水效果有一定增强。
3结论
在两种加热方式(微波加热和水浴加热)下，三种磷酸盐单体的添加对鱼糜凝胶强度的影响变化趋势各不相同，但总体上说，微波加热处理能够大大提高鱼糜凝胶强度。添加SHMP对鱼糜凝胶强度有逐渐增强作用，而添加SPP和STPP对鱼糜凝胶强度呈先增大后减小的趋势。采用微波加热处理虽然不能改变凝胶强度的变化趋势，但可以相应地提高三种单体添加水平下的凝胶强度值。两种不同加热方式对添加磷酸盐的鱼糜凝胶保水性的影响基本一致。SPP在三种磷酸盐单体中对鱼糜凝胶保水力的增强效果最为明显，当SPP添加水平为0.5%时，微波加热处理后其保水率可达到89.3%，但与0.2%、0.3%和0.4%三个添加水平相比差异不显著。鱼糜凝胶保水率除了SHMP随着添加量增大逐渐减小外，微波加热组的其余不同处理组均呈逐渐增大的趋势。与水浴加热组相比较而言，在0.2%SPP、0.2%STPP及0.1%SHMP添加水平下的微波加热组对鱼糜凝胶保水能力的提高尤为明显。
