白蕉鲈鱼(Lateolabrax japonicus)，又名白蕉海鲈，隶属于鲈形目、鮨科、花鲈属，为珠海市斗门区白蕉镇地理标志产品，具有与其他鲈鱼不一样的功能特性[1]，如对筋骨、肠胃的调节功能，止咳化痰的功效，及促进术后伤口生肌愈合等[2]。近年来，随着养殖技术的提高和养殖面积的扩大，大量白蕉鲈鱼不断上市销售，平均年产量已经超过了10万t[1]。除了鲜销和冷冻后销售外，超过50%的鲜鱼被制作成鱼柳、鱼丸、鱼肠等鱼肉制品上架售卖，制作过程中产生了大量的鱼骨架(包括鱼头、鱼骨以及残留在鱼骨上的鱼肉)副产物。如何合理的高值化利用这些鱼骨架成为白蕉鲈鱼产业发展过程中至关重要的问题。

湿法超微粉碎技术是近年来超微粉碎技术应用上的重要突破，有效解决了如果蔬残渣、水产皮骨等，含水量高且含韧皮纤维、胶原蛋白多的物料，难粉碎，粉碎后颗粒大、粒径不均一的问题。超微粉碎技术操作简便，容易处理，得到的产品质量可控，但粉碎处理之后原料的理化性质、内含成分等可能发生较大的改变[3]。超微粉碎技术应用于中药材、果蔬残渣上的研究较多[4]；而在水产应用上的研究并不多，李学鹏等[5]利用湿法超微粉碎对鲽鱼鱼骨的加工工艺进行了优化，认为在经过湿法超微粉碎3次，过100目筛条件下蛋白质含量高，脂肪含量低，并且TVB-N值和菌落总数符合生产要求。

随着设备的改进，目前湿法超微粉碎设备完全可以通过控制进料速度和应用不同目数的筛网使粉碎物料一次性达到预期粒度，不需要经过多次粉碎。另外，不同粉碎程度的原料可以应用于不同制品的生产，如较粗颗粒的鱼骨架浆可以应用于酱料包的添加，较细颗粒的鱼骨架浆则可应用于鱼丸、鱼香肠等的制作[6]。本文针对不同程度湿法超微粉碎对白蕉鲈鱼鱼骨架浆理化性质和内含成分的变化进行了研究，以期在食品加工产业中可以将不同粉碎程度的白蕉鲈鱼鱼骨架浆进行合理利用，真正做到物尽其用，同时也为水产加工提供新的思路和想法。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

白蕉鲈鱼鱼骨架，广东珠海诚汇丰农业科技有限公司。

三氯乙酸、乙二胺四乙酸、5-磺基水杨酸，上海阿拉丁生化科技股份有限公司；钙指示剂，上海源叶生物科技有限公司；溴甲酚绿，天津光复精细化工研究所；甲基红，上海化学试剂总厂。试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

HOP- 03切割型湿法超微粉碎机，无锡赫普轻工设备技术有限公司；D- 37520型高速离心机，德国 Sterode公司；L- 8900型全自动氨基酸测试分析仪，日本 Hitachi公司；Ultrascan VIS型色差仪，美国 Hunter Lab公司；UV1800型紫外分光光度计，日本 Tokyo公司；S-3400 N型扫描电子显微镜，日立高新技术有限公司；WJL- 628型干湿两用激光粒度分析仪，上海仪电物理光学有限公司；PHBJ- 260型便携式pH计，上海仪电科学仪器股份有限公司； K8400型蛋白质自动分析仪，丹麦FOSS分析仪器有限公司；TA- XT.PLUS型质构仪，英国SMS公司。

1.3 实验方法

1.3.1 白蕉鲈鱼鱼骨架制备工艺

选取新鲜白蕉鲈鱼→碎冰覆盖→冻昏→宰杀去血→去鳞、内脏→清洗→去鱼柳(腹部和背部的鱼肉)→肉骨分离，得到鱼骨架(含鱼头)→-38 ℃速冻→-20 ℃贮藏备用。

1.3.2 鱼骨架浆样品制备

取储藏于-20 ℃冷库中的鲈鱼鱼骨架5 kg，置于水盆中，加入一定量的常温水(20±1) ℃，以淹过鱼骨架10 cm为准。解冻时间为2 h，解冻后用水冲洗干净。沥干鱼骨架表面水分后，用专用鱼骨切刀将鱼骨架斩拌成鱼骨块(2 cm×3 cm)，之后直接用湿法超微粉碎机进行粉碎。粉碎过程中按鱼骨架与冰水质量比1∶0.5的比例加入0 ℃的冰水，以方便鱼骨架的粉碎和减少粉碎过程中温度的升高，同时通过调整湿法超微粉碎机的进料速度、粉碎时间和出料筛网的规格，制备出20～40目、40～60目、60～80目、80～100目、100～180目和大于180目共6种鱼骨架浆样品(m<目数≤n)。样品制备后，通过挤压和离心脱水使鱼骨架浆含水量保持在80%左右；之后每100 g装袋密封，包装若干袋，放入-80 ℃冰柜储存备用。

1.3.3 鱼骨架浆粒径测定

参考汪婧瑜[7]的方法，将制备的6种鱼骨架浆样品用激光粒度仪测定粒径，测定模式为液体测定。溶剂选择为水，样品用单层纱布过滤去掉细长的肌原纤维，以免堵塞激光粒度仪中样品循环管道。

1.3.4 鱼骨架浆感官评价

参考文献[8-10]的方法并略作修改：实验选择颜色、手感、气味和形态4个方面对生产的鱼骨架浆进行感官评价，综合评价是计算前述所得分数平均数，然后按照分数阶段进行评价，见表1。采用盲选法(观察者不清楚样品具体目数)，且控制男女人数比例为1∶1。

1.3.5 鱼骨架浆理化性质的测定

1)pH值测定：取1.3.2中制备的样品，5 000 r/min离心10 min，采用便携式pH计测定。

2)紫外吸光度测定[11]：将鱼骨架浆样品5 000 r/min离心10 min，取上清液为待测液，以纯水为参比液进行190～1 100 nm全波长扫描，确定被测物质在280 nm下有最大吸收峰，并分别测定不同目数鱼骨架浆在280 nm下的吸光度。

3)色差变化测定：参考文献[12]并修改。透射模式下直接测定L* 、a* 、b*，根据式(1)进行计算：

(1)

式(1)中，W为白度值，L*为亮度，a*为红绿色，b*为黄蓝色。

4)堆密度(松密度和紧密度)测定：参考文献[13]，并修改。取一定量经冷冻干燥后的样品，称重，记录质量m(g)，将其放入量筒中，记录体积V0(mL)，按式(2)计算松密度。再将盛有样品的量筒放置于实验台(铺有橡胶垫子)上，将样品和量筒从2 cm的高度自由下落，重复100～150次，直至样品体积读数稳定，记录体积V1(mL)，根据式(3)计算紧密度。

松密度=m/V0 ；

(2)

紧密度=m/V1 。

(3)

5)凝胶强度测定[14]：分别称取6种样品各50 g于6个烧杯中，加入适量蒸馏水，充分搅拌均匀，用保鲜膜封口橡皮筋扎好密封。45 ℃水浴2 h后转入90 ℃水浴锅加热15 min，流水冷却后放置于4 ℃冰箱中存储。实验测定时，将不同组的样品切成3 cm×3 cm×3 cm的大小。采用P/5S球形探头，以1 mm/s的速度穿刺样品。根据式(4)计算凝胶强度:

(4)

式(4)中，X，凝胶强度，g·cm；Wi，破断力，g；Li，破断距离，cm；n，平行样本数，n=3。

1.3.6 鱼骨架浆内含成分的测定

1)钙溶出量测定：采用EDTA螯合法，取不同目数样品，分别加入10倍体积的去离子水，离心(5 000 r/min，10 min)后取上清液进行测定[15]。

2)胶原蛋白含量测定：采用双缩脲法进行[16]。

3)游离氨基酸成分的测定：参考刘子放等[17]的方法并修改。采用氨基酸自动分析仪，测试条件为855- 350型色谱柱(4.6 mm×60 mm)，柱温134 ℃，双通道紫外检测波长为440 nm(VIS1)、570 nm(VIS2)，进样量20 μL，保留时间148 min。

4)盐溶性蛋白和水溶性蛋白含量的测定：盐溶性蛋白和水溶性蛋白的测定参考Xu等[18]并略修改。分别取6种样品各2 g于离心管中，添加10倍体积冰水，用0.01 mol/L NaOH调pH值至8，然后在4 ℃下浸提60 min(不时搅拌)，之后进行离心(10 000 r/min，20 min, 4 ℃)，重复2次，沉淀取出。合并上清液，将上清液pH值调至5，再次离心(10 000 r/min，20 min, 4 ℃)，得到沉淀，将沉淀加水溶解调pH值至7，冷冻干燥，得到水溶性蛋白。将两次离心得到的沉淀分散于磷酸盐缓冲液(0.1 mol/L, pH值7.4，含1.1 mol/L NaCl)中，定容至20 mL，磁力搅拌器搅拌均匀，4 ℃浸提18 h(不时搅拌)后，离心(10 000 r/min，20 min，4 ℃)并收集上清液，合并2次上清液为盐溶性蛋白并定容至20 mL。

蛋白质含量的测定参考双缩脲法进行[19]，标准品为BSA(牛血清蛋白)，并根据标准曲线y=0.048 4x+0.039 4(R2=0.999 6)计算，x为蛋白质质量浓度(mg/mL)，y为吸光度。

1.3.7 鱼骨架浆扫描电镜观察

参考Zhang等[20]的方法并略修改：鱼骨架浆置于冷冻干燥机中干燥，得到鱼骨架浆冻干样品。将样品放置于电镜观察面，断面朝上，离子溅射仪喷金，使用扫描电子显微镜(SEM)观察、拍照。

1.3.8 鱼骨架浆挥发性盐基氮的测定

按照GB 5009.228—2016 《食品中挥发性盐基氮的测定》中的半微量凯氏定氮法进行测定[21]。

1.4 数据处理

所有分析测试均采用3次平行处理，每项测试设3次独立重复。采用SPSS 19.0和Origin 9.0进行数据处理和绘图，应用单因素方差法进行数据统计分析，组间差异采用S- N- K法，显著性水平P<0.05。

2 结果与分析

2.1 湿法超微粉碎对鱼骨架浆粒径的影响

经过湿法超微粉碎之后，不同粉碎程度的鱼骨架浆粒径差别明显(见图1)。大于100目的白蕉鲈鱼鱼骨架浆粒径主要分布在50～100 μm，而小于等于100目的白蕉鲈鱼鱼骨架浆粒径主要分布在100～300 μm。由粒径大小并结合生产实际可初步看出，100目以上的鱼骨架浆可应用于鱼粉、鱼丸等产品配料需要微粉化处理的制品中，而100目及以下的鱼骨架浆只适合添加到汤料包、酱料等原料颗粒大的产品中。

2.2 感官评价分析

感官指标是描述和判断食品质量最直观的指标，根据表1，感官描述为颜色略白、手感较粗糙、气味略重和鱼刺量较少的得分4.0～6.0，这是鱼骨架浆作为各种食品配料应该具有的最低分值，低于此分值尤其是具有明显鱼刺的鱼骨架浆难以作为配料添加到各类制品之中[22]。白蕉鲈鱼鱼骨架浆感观评分见表2。由表2可以看出，粉碎程度在100目以上的鱼骨架浆的感官评价得分(包括颜色、手感、气味和形态4个方面)均显著高于100目及以下的样品。样品粉碎程度相差越大，综合评价得分相差也越大；当粉碎程度超过100目时(100～180目、大于180目)，样品综合评价得分差异不明显(P>0.05)。

2.3 湿法超微粉碎对鱼骨架浆理化性质的影响

2.3.1 pH值和紫外吸光度分析

鱼骨架经过湿法超微粉碎之后，随着粉碎程度的增加，鱼骨架浆的pH值、紫外吸光度整体呈增加趋势，见表3。鱼骨架浆pH值从7.13增加到7.61，其原因在于超微粉碎使得鱼骨架和鱼骨髓液中含有的碱性磷酸盐释放出来，从而提高了鱼骨架浆pH值。紫光分光光度计测定280 nm处的吸光度，是由于蛋白质紫外最大吸收峰在280 nm，因此280 nm处吸光度可以一定程度上反映出蛋白质含量的变化。由于超微粉碎程度不断加深，鱼骨架中的鱼骨胶原蛋白被大量释放出来，因此吸光度呈现增加的趋势。

2.3.2 白度、堆密度和凝胶强度分析

由表3可以看出，随着粉碎程度的增加，大于40目的样品白度和堆密度(松密度和紧密度)的值变化不大，而鱼骨架浆的凝胶强度则呈先增加后减少的趋势。其原因在于湿法超微粉碎使得细胞内的盐溶性蛋白被释放从而使其凝胶强度增加，之后随着粉碎程度的不断加深，粉碎时间不断延长，机器内部产生大量的热量，促进鱼骨架浆中盐溶性蛋白的变性从而降低鱼骨架浆的整体凝胶强度[23]。但是，大于80目的3个样品的凝胶强度仍然符合国家水产行业标准SC/T 3702—2014《冷冻鱼糜》中规定的AA级产品凝胶强度(大于等于300 g·cm)，只是属于一种次级的凝胶产品；而在40～80目，凝胶性明显较差，鱼糜产品的凝胶强度只属于A级产品(大于等于200 g·cm)范畴。因此，从凝胶强度来看，单独以鱼骨架浆为原料，很难生产凝胶性能好的鱼丸、鱼香肠等产品，但可以和其他凝胶性能高的鱼糜原料混合使用，开发富含钙、磷等矿物质元素的特色鱼丸、鱼香肠等产品。

2.4 湿法超微粉碎对鱼骨架浆内含成分的影响

2.4.1 钙溶出量与胶原蛋白含量分析

随着粉碎程度的增加，鱼骨架浆中钙溶出量和胶原蛋白的含量呈现出逐步增加的趋势，见表4。其中钙溶出量的增加可能是因为鱼骨中羟基磷灰石中的钙受到粉碎过程中的碰撞和热量影响而解离出来。骨胶原蛋白的作用是为了锁住钙、镁、磷等矿物质元素，而随着鱼骨架浆的逐步分解破碎，矿物质元素解离，胶原蛋白也随之释放，因而整体上呈现出增加的趋势。

2.4.2 游离氨基酸含量分析

游离氨基酸主要存在于细胞胞间层和细胞质中，随着鱼骨架的粉碎程度增加，鱼肉细胞和鱼骨细胞的分离度和细胞破碎程度逐渐提高，存在于细胞胞间层和细胞质中的游离氨基酸逐渐释放到鱼骨架浆溶液中(见表5)。从表5可以看出，随着粉碎程度增加，鱼骨架浆中游离酸的种类和含量也不断增加，种类由11种增加至14种，含量由181.07、265.37、253.05、351.94、455.60 ng/μL，最终增加至462.70 ng/μL。粉碎程度最大(100～180目、大于180目)的白蕉鲈鱼鱼骨架浆样品中共检测出氨基酸14种，其中必需氨基酸5种，非必需氨基酸9种。6种样品中，牛磺酸含量最高(74.68～171.37 ng/μL)，其次为甘氨酸(30.79～57.62 ng/μL)。此外，经过湿法超微粉碎，鲜味氨基酸也被逐步释放出来，鱼骨架浆中鲜味氨基酸的含量从61.99 ng/μL增长到121.30 ng/μL。

2.4.3 盐溶性蛋白和水溶性蛋白含量分析

随着湿法超微粉碎程度的增加(从20～40目到80～100目)，盐溶性蛋白和水溶性蛋白的含量均增加(见图2)，原因在于随着湿法超微粉碎程度的逐步增加，鱼骨架中的鱼肉细胞和鱼骨细胞不断解离和破碎，包含在其中的盐溶性蛋白和水溶性蛋白不断释放至鱼骨架浆中。而随着粉碎程度的加深，机器内部产生的热量使蛋白质变性[24]，所以在大于100目之后的2种样品中，均出现盐溶性蛋白和水溶性蛋白含量下降的趋势，这与前文中凝胶强度的变化是一致的。另外，观察6组样品数据变化的差异程度，粉碎程度大于100目的样品之间差异不显著(P>0.05)，小于等于100目的样品差异显著(P<0.05)。

2.5 湿法超微粉碎对鱼骨架浆显微结构的影响

扫描电子显微镜是介于透射电镜和光学显微镜之间的一种微观样貌观察手段，可直接根据样品表面材料的物质性能进行微观成像[25]。在SEM下，鱼骨片刺着色深、形状不均一，而鱼肌肉纤维和骨胶原纤维细长、着色浅，见图3。随着粉碎程度的增加，鱼骨架浆样品中鱼刺的含量逐步减少，颗粒逐步规整。小于等于100目的样品中可以看到明显的鱼骨片刺，100目以上的鱼骨架浆颗粒逐步平整和均一，这与感官分析中的手感评价趋势变化是一致的。

2.6 湿法超微粉碎对鱼骨架浆挥发性盐基氮的影响

挥发性盐基氮含量表示蛋白质在酶和细菌以及其他物理因素，如高温的作用下，分解成氨类及胺类碱性含氮物质的多少，是鱼制品安全性的一个重要指标[26]。白蕉鲈鱼鱼骨架经过湿法超微粉碎之后，鱼骨架浆中的挥发性盐基氮含量呈现出逐步增大的趋势，见图4。其原因在于随着湿法超微粉碎程度的不断加深，粉碎时间不断延长，机器内部会产生大量的热量，这种热量会促进氨类和含氮物质的产生。粉碎程度最大的样品中挥发性盐基氮含量为17 mg/100 g，仍然符合GB 10136—2015《动物性水产制品》中预制动物性水产制品所要求的鱼糜制品标准，即挥发性盐基氮含量小于等于30 mg/100 g，因此利用湿法超微粉碎技术生产的鱼骨架浆符合我国国家标准，可以作为食品原料或配料添加到相关制品之中。

3 结 论

不同程度湿法超微粉碎对白蕉鲈鱼的理化性质、内含成分、微观结构均有较大的影响。随着粉碎程度的增加，鱼骨架浆的pH值、白度、紫外吸光度、堆密度、钙溶出量等理化指标以及胶原蛋白、游离氨基酸、盐溶性蛋白和水溶性蛋白等内含成分的含量均呈增加趋势，鱼骨架浆的凝胶强度则呈先增加后减少的变化，80～100 目样品的变化最为明显。6种鱼骨架浆样品中挥发性盐基氮指标均符合我国国家标准，可以作为食品原料或配料添加到相关制品之中。结合感官评价结果，100目以上的鱼骨架浆可作为鱼粉、鱼丸等产品配料，而100目及以下的鱼骨架浆只适合添加到汤料包、酱料等原料颗粒大的产品之中。

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Effects of Degree of Wet Superfine Grinding on Physicochemical Properties and Component Contents of Skeleton Pulp of Lateolabrax japonicus

CHEN Xiong1,2， YU Yigang2， ZHANG Yousheng3， ZENG Ping2,3， ZHANG Xiaoyuan1,4,*

(1.Research Institute of Shaoguan Huagong High-Tech Industry, Shaoguan 512000, China; 2.School of Food Science and Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China; 3.Sericulture & Agri-Food Research Institute/Key Laboratory of Functional Foods, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Guangdong Academy of Agricultural Sciences, Guangzhou 510610, China; 4.Industrial Technology Research Institute, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China)

Abstract： In this study, the physicochemical properties, component contents, microstructure and sensory qualities of the skeleton pulp of Lateolabrax japonicus obtained from different degrees of wet superfine grinding were analyzed. The physicochemical properties of fish skeleton pulp were measured using pH meter, ultraviolet spectrophotometer, colorimeter, texture analyzer, and laser particle size analyzer. Automatic amino acid analyzer was employed to detect the varieties and contents of amino acids. The microstructure was observed by scanning electron microscope. The results showed that, the particle sizes of samples larger than 100 mesh size were almost ranged from 50 to 100 μm, while the particle sizes of samples less than or equal to 100 mesh size were mainly distributed between 100 and 300 μm after wet superfine grinding at different degrees. In addition, pH value, ultraviolet absorbance, whiteness and bulk density were increased gradually with the increasing degree of wet superfine grinding. While the gel strength was first increased and then decreased. When the grinding degree increased from 20 mesh to more than 180 mesh, the content of calcium dissolution was increased from 151.23 mg/kg to 270.06 mg/kg, the collagen content was also slowly increased from 0.01% to 0.04%, the total content of amino acids was increased from 181.07 ng/μL to 462.70 ng/μL, the content of salt-soluble protein was increased from 6.95 mg/g to 16.12 mg/g，and the content of water-soluble protein was gradually increased from 2.15 mg/g to 7.13 mg/g. Furthermore, the scanning electron microscopy results revealed that samples with particles larger than 100 mesh were relatively smooth and uniform, while fish bones could be obviously observed in samples smaller than or equal to 100 mesh. The content of volatile basic nitrogen was in accordance with the relevant national standards. Combined with sensory evaluation, fish skeleton pulp above 100 mesh could be used as ingredients for fish powder, fish balls and other products, while fish skeleton pulp of less than or equal to 100 mesh might only be suitable for adding to products with large raw materials particle size such as soup packets, sauces and so on.

Keywords： wet superfine grinding; lateo; fish skeleton pulp; physicochemical property; component contents

doi:10.3969/j.issn.2095-6002.2020.04.012

文章编号：2095-6002(2020)04-0094-09

引用格式：陈雄，余以刚，张友胜，等.湿法超微粉碎对白蕉鲈鱼鱼骨架浆理化性质及内含成分的影响[J]. 食品科学技术学报，2020,38(4):94-102.

CHEN Xiong, YU Yigang, ZHANG Yousheng, et al. Effects of degree of wet superfine grinding on physicochemical properties and component contents of skeleton pulp of Lateolabrax japonicus[J]. Journal of Food Science and Technology, 2020,38(4):94-102.

中图分类号： TS254.9

文献标志码：A

收稿日期： 2019-09-06

基金项目： 广东省重点领域研发计划项目(2019B020212003)；广东省2019年省级农业科技创新及推广项目(2019KJ101)；广州市科技项目(201803020024)；韶关市农业科技项目(2018sn083 )。

第一作者： 陈 雄，男，硕士研究生，研究方向为食品加工。

*通信作者： 张晓元，男，副教授，博士，主要从事食品加工方面的研究。

(责任编辑：张逸群)