低鹽腌制草魚肉各分割部位蒸制過程品質變化規律

李鳴澤，李 晴，譚雨青，洪 惠，羅永康

（中國農業大學食品科學與營養工程學院，北京 100083）

草魚（Ctenopharyngodon idellus）是我國最大的經濟淡水魚種類，2022年養殖產量約為590 萬t[1]。草魚含水量高、易腐爛，以鮮食為主。由于精深加工技術的缺乏，草魚產業的經濟價值未被充分開發，為解決這一問題，魚體前加工處理中精細分割的技術概念被提出[2]。國內外學者主要研究了不同水產品分割部位未加工前的營養成分區別和理化特性差異[3]，但魚體分割部位在不同烹飪加工處理下的營養、理化和消化特性缺乏進一步研究。蒸制是中國傳統烹飪方式中最常見的一種，依靠水蒸氣來加熱食物，有利于維持肉類質地濕潤[4]。蒸制過程中，魚肉品質發生很大變化，包括蛋白質熱變性和鮮味物質變化。

淡水魚不同部位的營養成分、理化性質和結構特征差異很大[5-7]。受加熱方式、溫度和時間的影響，魚肉分割部位的理化性質、營養特性和消化特性表現出明顯差異，比如，不同加熱時間會導致結束時魚肉核心溫度不同，對魚肉蛋白質結構產生不同影響[8-9]，這些變化會對感官品質和消化特性產生有利或不利的影響[10]。本研究以添加1.5%食鹽濕腌草魚為原料，探究并比較不同蒸制時間對魚背、魚腹、魚腩和魚尾部位食用品質、感官特性和消化特性的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

草魚購自北京批發市場，活運至實驗室；一級精制食用無碘鹽 廣東省廣鹽集團股份有限公司；胃蛋白酶（酶活力42.674 U/mg）、胰蛋白酶（酶活力206.119 U/mg）西格瑪奧德里奇（上海）貿易有限公司。

1.2 儀器與設備

DGU-20A3R（C）高效液相色譜儀 日本島津公司；FE-20 pH計 上海梅特勒-托利多科技有限公司；TGL16A冷凍離心機 長沙平凡儀器儀表有限公司；NR110手持色差計 深圳3nh科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 蒸制樣品的制備

將6 條質量為（2.00f0.31）kg的草魚敲頭擊暈、刮鱗、剖腹后，根據圖1按照定點分割法分為魚腹、魚背、魚尾和魚腩4 部分，按照添加量1.5%添加食鹽濕腌20 min，加水比例為15∶100（V/m），將各部分切分為（15.00f2.00）g等質量魚塊。將腌制好的魚腹、魚背、魚尾和魚腩分別置于2 100 W電磁爐上，在蒸籠中蒸制6、9、12 min，蒸好后立即取出，放置冷卻至室溫。

圖1 草魚的不同分割部位Fig. 1 Different cut-up parts of grass carp

1.3.2 感官評定

參照Yang Wenxiang等[11]的方法稍作修改。將草魚不同分割部位按1.3.1節蒸制后，從滋味、口感、彈性、咀嚼性和咸味適宜度五方面進行感官評價（表1）。評價結果由各項評分總和表示。

表1 蒸制后腌制草魚肉各分割部位感官評定標準Table 1 Criteria for sensory assessment of different cut-up parts of steamed brined grass carp

1.3.3 色澤測定

使用色度計分別在魚腹、魚背、魚尾和魚腩的白肉表面進行采點測定并記錄其亮度值（L*）、紅度值（a*）和黃度值（b*）。

1.3.4 得率測定

用紙擦拭掉腌制后的各部位分割魚肉表面水分并稱其質量。蒸制并冷卻至室溫，擦拭分割魚肉表面水分、油分并稱質量，按式（1）計算得率。

式中：m1為魚肉蒸制前質量/g；m2為魚肉蒸制后質量/g。

1.3.5 三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，ATP）關聯產物測定

參照Ryder[12]的方法并進行修改。取1 g蒸熟、冷卻的魚塊白肉，加入2 mL高氯酸（perchloric acid，PCA）溶液（10%，V/V），均質1 min，于4 ℃、8 000 r/min條件下離心3 min，取上清液至50 mL離心管保存。向沉淀部分中加入2 mL PCA溶液（5%，V/V）渦旋振勻進行洗滌，繼續于相同條件下離心。沉淀洗滌2 次后合并之前均質離心的溶液共得到6 mL上清液，調節上清液pH值至6.40f0.05后離心，然后將調節pH值過程中反應得到的沉淀部分使用pH 6.4、4 ℃冷中和PCA溶液洗滌并離心，合并所有上清液共8 mL，再于15 mL離心管中使用冷中和PCA溶液定容至10 mL。用有機濾膜（0.22 μm）過濾提取液，并用高效液相色譜檢測其中核苷酸降解產物組分和含量。

1.3.6 魚肉凍干粉的制備

將蒸熟魚肉剔除魚刺后鋪于培養皿，于-18 ℃冰柜中冷凍，然后用冷凍干燥機凍干。將凍干后的熟肉粉碎為粉狀，裝入自封袋于真空干燥器中保存。

1.3.7 凍干樣品體外模擬胃腸道消化

參照Gao Song等[13]的方法并作修改。取1.3.6節魚肉凍干粉于100 mL離心管中，按照凍干粉∶水＝1∶100（m/V）加入去離子水后，按酶∶底物＝1∶100（m/m）加入胃蛋白酶并調節pH值至2.0，于37 ℃下模擬消化2 h。滅酶后，將溶液體系pH值調節至7.5，按酶∶底物＝1∶50（m/m）加入胰液素，于37 ℃下模擬消化2 h。滅酶后將溶液體系于4 ℃、10 000hg條件下離心10 min，將沉淀部分和上清液分別冷凍干燥。

1.3.8 蛋白質消化率測定

使用凱氏定氮法[14]測定消化前魚肉粉和凍干后沉淀中的蛋白質含量。按式（2）計算蛋白質消化率。

式中：m3為消化前魚肉粉的蛋白質量/g；m4為消化后沉淀的蛋白質量/g。

1.3.9 分子質量分布測定

參照Xie Ningning等[15]的方法，將各部位模擬消化產物的凍干上清液溶解于緩沖液(含0.1%三氟乙酸的45%乙腈溶液)中，配制質量濃度2 mg/mL的溶液，使用孔徑為0.45 μm的一次性尼龍濾膜過濾至液相小瓶。使用TSK gel G2000 SWXL凝膠柱(7.8 mmh300 mm)分離樣品溶液，液相色譜條件設置為：進樣量25 μL、流速0.5 mL/min、檢測波長214 nm、洗脫時間40 min。流動相為用于溶解凍干上清液的緩沖液，在上述洗脫條件下根據牛血清白蛋白標準曲線計算分子質量分布。其標準曲線的直線回歸方程為：Y＝-0.215 3X+6.883 1（R2＝0.997 6）。

1.4 數據處理

用Microsoft Excel、GraphPad Prism 9.0.0軟件處理數據，通過方差分析和Tukey多重檢驗確定樣本間差異顯著性，P＜0.05表示差異顯著，結果以平均值±標準差表示。

2 結果與分析

2.1 不同蒸制時間各分割部位草魚肉的得率

得率與魚肉持水力有關，蒸制過程中肌肉蛋白在加熱條件下變性，蛋白質網絡橫向和縱向收縮，肌肉纖維之間的水分受到機械力被排到肉表面而損失，導致魚肉持水力下降[16]。失水是決定蒸制工藝得率的重要因素。由圖2可知，草魚背部肉蒸制6、9、12 min的得率分別為87.34%、86.57%和86.90%；腹部分別為86.97%、86.83%和86.68%；尾部分別為87.17%、84.17%和85.27%；腩部分別為87.91%、84.47%和86.76%。蒸制6 min和12 min的魚肉各分割部位得率無顯著變化，蒸制9 min的尾部和腩部的得率顯著低于背部和腹部（P＜0.05），這可能是蒸制時間、魚肉厚度和肌肉組成結構差異造成的綜合結果。綜上，蒸制是一種良好的加工方式，各分割部位的魚肉得率均較高。

圖2 腌制草魚肉各分割部位蒸制不同時間后的得率Fig. 2 Cooking yield of different cut-up parts of brined grass carp after steaming for different durations

2.2 不同蒸制時間草魚肉各分割部位的色度差異

由圖3可知，隨著蒸制時間延長，魚肉各分割部位L*呈降低趨勢，而a*和b*呈升高趨勢。蒸制中魚肉亞鐵肌紅蛋白氧化成高鐵肌紅蛋白導致a*明顯增加[17]，而食鹽可以促進誘導高不飽和脂質氧化[18]，導致b*明顯增加。a*和b*過高會降低魚肉食用品質，使消費者接受度下降，所以在蒸制過程中應避免長時間的加熱。

圖3 腌制草魚肉各分割部位蒸制不同時間后的色度Fig. 3 Color parameters of different cut-up parts of brined grass carp after steaming for different durations

此外，蒸制9 min和12 min時草魚背部肉L*顯著大于其他3 個部位（P＜0.05）；蒸制12 min時，草魚腹部、腩部肉a*和b*顯著大于背部、尾部（P＜0.05）。新鮮草魚宰殺后，腹部和腩部呈鮮紅色，而背部和尾部呈略透明的白色，推測認為魚腹和魚腩的血紅蛋白和肌紅蛋白含量遠高于魚背和魚尾，在12 min較長時間熱處理后，魚腹和魚腩中血紅蛋白和肌紅蛋白的Fe2+轉化為Fe3+，但該過程的加熱溫度和時間又不足以使血紅素蛋白降解，所以導致魚肉偏向棕紅色。血紅蛋白是啟動脂質氧化反應的關鍵因素，同時反應產生的高鐵血紅蛋白又可以與過氧化物反應生成鐵酰血紅蛋白（Fe4+）自由基[19]，導致加速魚肉的脂質氧化，使魚肉色澤更易發黃。因此認為上述因素是蒸制12 min時腹部和腩部a*和b*顯著高于背部和尾部的原因。而在蒸制9 min時，4 個分割部位的a*和b*無顯著差異，說明魚肉各部位的a*和b*同時受到蒸制時間、食鹽腌制和肌肉組織結構差異等因素的綜合影響。

2.3 不同蒸制時間草魚各分割部位的ATP關聯產物含量

魚類死亡后，ATP依次降解為二磷酸腺苷（adenosine diphosphate，ADP）、一磷酸腺苷（adenosine monophosphate，AMP）、一磷酸肌苷（inosine monophosphate，IMP）、次黃嘌呤核苷（hypoxanthine riboside，HxR）和次黃嘌呤（hypoxanthine，Hx）[20]。其中IMP是魚類中最有價值的核苷酸，但新鮮魚肉的加熱處理會使其IMP含量極大減少[21]。由表2可知，與其他3 個部位相比，各蒸制時間下背部魚肉的IMP含量均顯著最高（P＜0.05）。隨著蒸制時間延長，各部位魚肉IMP含量均呈下降趨勢，可能是因為水溶性的IMP伴隨魚肉汁液流失[22-23]。Vani等[24]研究IMP在雞胸和雞腿肉纖維系統中的熱降解狀況，發現在相同pH值和溫度下，2 種肌纖維-IMP體系中的IMP降解情況存在顯著差異（P＜0.05），這種差異可能是由于肌纖維中蛋白組成和生理功能的不同。本研究中各部位魚肉的IMP和HxR含量差異可能也是由于不同部位魚肉肌纖維的蛋白組成不同和生理功能差異。此外，隨著蒸制時間的延長，盡管各部位魚肉IMP含量均降低，但對應的HxR含量并沒有上升，也呈下降趨勢。Ishiwatari等[25]通過動力學模型計算發現肉類中IMP分解酶完全失活的溫度為64.1 ℃，蒸制加熱可能降低魚肉中的IMP分解酶活性，從而抑制IMP的分解。本研究中各部位魚肉的中心溫度經測定均高于70 ℃，IMP分解酶完全失活，所以魚肉中HxR含量未隨IMP的降低而升高。而蒸制最短時間6 min時IMP分解酶也已完全失活，因此更長時間的蒸制也不會維持高IMP水平。綜上，為減少IMP水溶性熱損失，各部位魚肉蒸制時間應避免9 min以上。

表2 腌制草魚肉各分割部位蒸制不同時間后的ATP關聯產物含量Table 2 Contents of ATP-related compounds of different cut-up parts of brined grass carp at different steaming periods mg/mL

2.4 不同蒸制時間草魚肉各分割部位的蛋白質消化率

蛋白質消化率可用來估計胃腸道吸收的蛋白質利用率，反映膳食蛋白質的利用情況[26]。由圖4可知，背部肉蒸制6、9 min和12 min的蛋白質消化率分別為75.08%、80.25%和66.49%；腹部肉分別為65.96%、82.83%和68.88%；尾部肉分別為69.76%、72.07%和69.54%；腩部肉分別為62.22%、89.74%和84.15%。隨著蒸制時間的延長，背部和腹部肉的蛋白質消化率先上升再下降（P＜0.05），消化率上升是因為在該蒸制時間下，魚肉核心溫度處于蛋白質熱變性溫度范圍內，蛋白質延展解折疊暴露內部的疏水性氨基酸，它們同時也是消化酶的作用位點，蛋白水解的敏感性增加，消化率提高。Sant-Lhoutellier等[27]研究發現牛肉蛋白質消化率（就三氯乙酸可溶性肽而言）后期隨著100 ℃下烹飪時間的增加而降低。Kaur等[28]研究發現牛肉在體外消化過程中釋放的游離氨基酸含量后期隨著烹飪時間的延長而減少，推測認為背部和腹部的消化率在12 min時下降是因為在蒸制后期，魚肉核心溫度升高后會在100 ℃保持一定時間，蛋白質氨基酸被嚴重氧化修飾，形成了更多蛋白質聚集體和不會被進一步分解的“限制肽”，降低了蛋白質對消化酶的敏感性。但這不是影響蛋白水解敏感性的唯一原因，由圖4可知，不同蒸制時間下尾部魚肉的蛋白質消化率無顯著差異，而腩部魚肉的蛋白消化率顯著升高（P＜0.05），而后略有下降。推測魚肉不同部位的蛋白質消化率隨蒸制時間的變化也與各部位的肌肉結構、營養組分和蛋白氨基酸組成差異有關。

圖4 腌制草魚肉各分割部位蒸制不同時間后的蛋白質消化率Fig. 4 Protein digestibility of different cut-up parts of brined grass carp after steaming for different durations

此外，蒸制6 min時背部的蛋白質消化率顯著高于其他部位（P＜0.05）；蒸制9 min時尾部的蛋白質消化率顯著低于其他部位（P＜0.05）；蒸制12 min時腩部蛋白質消化率顯著高于其他部位（P＜0.05)，其他三者無顯著差異。Lee等[29]研究發現雞腿肉的蛋白質消化率顯著高于雞胸肉（P＜0.05），雞腿肉和雞胸肉表現出不同的生化和結構特征，進而導致2 種肌肉不同的熱穩定性，加熱后雞胸肉熱變性較早，形成的蛋白質聚集體更大、消化率更低。而本研究中相同蒸制時間下魚肉不同分割部位的蛋白質消化率的不同也可以用肌肉組成和理化特性的差異來解釋，淡水魚背部和腹部的肌原纖維蛋白含量更高，所以蛋白氧化位點更多[30]，此外多不飽和脂肪酸含量較高，當加熱核心溫度達到100 ℃以上時，更長的加熱時間下背部和腹部比尾部和腩部更易發生結構修飾，對消化酶敏感性降低；而淡水魚雖然腩部粗脂肪含量最高[31]，但其三酰甘油組成以單不飽和脂肪酸為主[32]，同時粗蛋白含量最低，因此隨著蒸制時間延長，蛋白氧化修飾并不劇烈，其氧化程度不足以造成消化率的顯著下降；關于淡水魚尾部肉的肌肉結構和化學組成目前具體研究較少。

2.5 不同蒸制時間各分割部位的感官評分

由表3可知，隨著蒸制時間延長，不同分割部位魚肉的口感、滋味和質地發生了顯著變化。蒸制6 min時，背部和腹部感官總評分較低，這可能是背部和腹部肉中肌原纖維蛋白含量更高[30]，蒸制前6 min內還未充分熱變性，質地較硬、食鹽咸度較低，影響了口感和滋味；隨著蒸制時間延長到12 min，肌纖維結構遭到更大程度的破壞，咸味適宜度評分上升，口感和滋味評分顯著增加（P＜0.05）。尾部在蒸制6 min時相比于背部感官總評分更高，但隨著蒸制時間延長，總評分顯著降低（P＜0.05），咸味過重、肉質軟爛，喪失了咀嚼口感，這可能是由于加熱6 min以后尾部肌纖維結構被嚴重破壞，纖維間隙增大，結締組織退化并溶解，導致尾部肉食用品質降低、腩部在蒸制12 min時感官總評分顯著降低（P＜0.05），但降低程度沒有尾部劇烈，可能是腩部中蛋白質含量最低、脂肪含量最高，且表面覆薄膜阻礙了食鹽的擴散，所發生的魚肉結構和化學組成的變化與尾部不同。各部位在蒸制過程中越來越咸，背部和腹部在蒸制6 min到12 min的過程中從無味變化到適宜咸味，尾部在蒸制6 min到12 min的過程中從適宜咸味變化到難以接受的高咸味。NaCl存在于肉基質水中或與帶負電的蛋白質基團相互作用，不易流動水和游離水的流動性和比例與咸味感知密切相關[33]，在咀嚼過程中，高流動性的水分子會破壞受體膜兩側唾液和血清之間的等滲平衡，導致跨膜Na+/K+轉運更加活躍，進而增強咸味感知[34]，分析認為蒸制過程中肌肉結構變化使水分在咀嚼時的流動性增強，促進了咸味感知，導致各部位咸味適宜度發生變化。

表3 腌制草魚肉各分割部位蒸制不同時間后的感官評分Table 3 Sensory scores of different cut-up parts of brined grass carp steamed for different durations

2.6 不同蒸制時間各分割部位消化產物的分子質量分布

肉類蛋白質的營養品質不僅與消化率有關，還有消化后蛋白質片段和肽的大小有關，小腸可吸收的蛋白質在3 kDa以下[35]。由圖5可知，背部蒸制6、9、12 min的＜3 kDa蛋白質的占比分別為82.09%、83.71%和82.43%；腹部分別為82.46%、83.01%和82.38%；尾部分別為83.99%、83.55%和82.56%；腩部分別為83.82%、86.53%和79.51%。結果表明蒸制時間和分割部位對胃腸模擬消化后的分子質量分布情況基本不產生影響。但在2.4節中蒸制時間和分割部位對消化率產生顯著影響（P＜0.05），這說明在蒸制過程中不同時間和部位可能對魚肉蛋白氧化程度產生不同的影響。雖然蛋白氧化中氨基酸殘基的修飾阻礙了消化酶的作用[36]，從而降低背部和腹部在蒸制12 min時的蛋白質消化率，但這種蛋白質構象的改變不影響消化酶的裂解位點，所以不同蒸制時間和分割部位的魚肉蛋白能被消化酶到達并作用的蛋白部分在消化后會顯示出基本一致的分子質量分布情況。Wen Siying等[37]研究發現豬肉、牛肉、雞肉和魚肉的消化產物中多數肽段的碳末端裂解位點為賴氨酸和精氨酸，且不同烹飪溫度下的樣品裂解情況也比較一致。Li Li等[38]研究了燉豬肉、干腌豬肉、乳化香腸和蒸煮袋水浴豬肉的消化情況，結果表明不同加工方式的樣品也具有比較一致的分子質量分布情況，而同時蛋白質消化率也存在著顯著差異。各部位魚肉的分子質量分布整體看來并不受到蒸制時間和分割部位的影響，消化后的產物都能被小腸較好地吸收利用，從而發揮其營養價值。

圖5 腌制草魚肉各分割部位蒸制不同時間后消化產物的分子質量分布Fig. 5 Molecular mass distribution of digested products of different cut-up parts of brined grass carp after steaming for different durations

3 結 論

蒸制時間對添加1.5%食鹽腌制草魚不同分割部位肉色澤、感官評分、IMP含量和蛋白質體外消化率有較為明顯的影響，而對得率和分子質量分布影響不明顯。背部肉蒸制9 min時的蛋白質消化率顯著高于蒸制6 min和12 min（P＜0.05），同時感官總評分較高、IMP含量較高，因此較優蒸制時間為9 min。腹部肉的各指標變化趨勢與背部肉基本一致，在蒸制9 min時食用品質較佳，蒸制12 min時色澤偏紅偏黃，發生劣化。尾部肉在各蒸制時間的蛋白質消化率無顯著差異（P＞0.05），但加熱較長時間導致魚肉軟爛、口味偏咸，所以以蒸制6 min為宜。腩部肉在蒸制6 min時的蛋白質消化率顯著低于蒸制9 min和12 min時的魚肉（P＜0.05），此外蒸制12 min的魚肉色澤嚴重劣變，所以較優蒸制時間為9 min。

相同蒸制時間下不同部位的部分指標差異較大，添加1.5%低鹽腌制草魚肉的食用品質受肌肉結構、營養成分和理化特性的影響較大，比如腩部肉蒸制時間過長色澤嚴重劣化，但蒸制12 min時其蛋白質消化率顯著高于相同時間下的其他3 個部位（P＜0.05）；尾部肉的蛋白質消化率不受蒸制時間影響，同時蒸制時間越長，尾部肉口感越差。這些差異仍需進一步研究。