《食品科学》：浙江海洋大学张宾教授、水珊珊博士等：热加工对3 种带鱼肌球蛋白功能特性的影响

带鱼营养价值高，富含蛋白质、维生素及多种矿物质，且具有肉质细腻、鱼身无细刺、腥味小和味道鲜美等特点，深受广大消费者喜爱。热处理是鱼类及其制品最常用的加工方式之一，可以赋予产品不同的口感和风味。常见的热加工方式有水煮法、微波法、热水烫漂法及蒸汽法等。热处理过程中，鱼肉易出现质构、风味劣变，以及脂质和蛋白质氧化、变性等问题。

浙江海洋大学食品与药学学院的 郑文雄、 水珊珊*、 张宾*等 以钓带鱼、外洋带鱼和雷达网带鱼为研究对象，旨在分析不同水浴温度处理对3 种带鱼肌球蛋白功能特性和组织微观结构的影响，为带鱼热加工提供借鉴与参考。

01

热加工对带鱼肌肉蒸煮损失率和持水力的影响

由图1A可知，随着加热温度上升，3 种带鱼的蒸煮损失率均呈上升趋势。其中，加热温度处于30～70 ℃时，外洋带鱼和雷达网带鱼的蒸煮损失率变化缓慢，而当加热温度由70 ℃升至90 ℃时，这2 种带鱼蒸煮损失率变化幅度加大，分别由4.65%和8.81%增至12.23%和14.63%。钓带鱼的蒸煮损失率在温度低于50 ℃时变化不大；在50～90 ℃时，其蒸煮损失率上升速率显著高于外洋带鱼和雷达网带鱼（

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＜0.05），由8.48%增至25.54%。其原因可能是高温使肌肉组织中蛋白质变性程度加大，生成小分子肽。这些小分子肽随着水分、脂肪以及溶解的蛋白质等成分流失，使蒸煮损失率增加，进而导致水产品营养和质量降低，风味劣变。同时，在加热过程中，带鱼肌肉收缩，导致小分子肽溶出，这也是导致带鱼蒸煮损失率增加的重要原因。此外，钓带鱼的蒸煮损失率及其变化幅度大于其他2 种带鱼，而雷达网带鱼蒸煮损失率变化幅度最小。说明雷达网带鱼在加热时，其水分保持能力强于其他2 种带鱼，而钓带鱼则相反。

由图1B可知，随着加热温度升高，3 种带鱼肌肉持水力均呈下降趋势，其原因可能是加热导致带鱼肌肉中蛋白质变性，使排列紧密的肌原纤维空隙变大，造成带鱼肌肉持水力下降。其中钓带鱼肌肉持水力下降幅度最大，其次是外洋带鱼，而雷达网带鱼下降幅度最小。当加热温度升至90 ℃时，3 种带鱼持水力无显著差异。不同带鱼蒸煮损失率和持水力的变化幅度可能与带鱼肌肉的肌纤维排列有关，钓带鱼和外洋带鱼肌纤维排列紊乱、疏松，导致肌原纤维结构疏水区域易暴露、肌肉细胞水分易流失；而雷达网带鱼肌纤维排列相对紧密、组织结构稳定性较高，能较好地保持肌肉细胞水分，因此雷达网带鱼的肌肉品质特性较好。

02

热加工对带鱼肌球蛋白溶解度的影响

由图2可知，随着加热温度升高，3 种带鱼肌球蛋白溶解度降低。加热温度为30 ℃时，外洋带鱼、钓带鱼和雷达网带鱼肌球蛋白溶解度分别为41.2%、51.2%和33.3%，差异显著（

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＜ 0.05 ）。当加热温度升至 90 ℃时，外洋带鱼、钓带鱼和雷达网带鱼肌球蛋白的溶解度分别下降 13.70% 、 31.66% 和 15.90% ，原因可能是带鱼肌肉在加热过程中活性巯基暴露，并被氧化生成二硫键，同时还有一部分蛋白质变性，使结构解旋、肌球蛋白重链发生聚合，继而导致其溶解度下降。其中，钓带鱼肌球蛋白溶解度下降幅度明显高于其他 2 种带鱼，推测其原因是钓带鱼肌肉肌纤维排列疏松，使肌球蛋白裸露在外。裸露的肌球蛋白在加热过程中更易受热变性，造成 更多疏水基团暴露，从而导致其溶解度下降幅度更大。

03

热加工对带鱼肌球蛋白浊度的影响

由图3可知，随着加热温度升高，3 种带鱼的肌球蛋白浊度不断增大。当加热温度为30 ℃时，外洋带鱼、钓带鱼和雷达网带鱼肌球蛋白浊度分别为0.473、0.393和0.362，三者之间存在显著差异（

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＜ 0.05 ）。当加热温度升至 90 ℃时，外洋带鱼、雷达网带鱼和钓带鱼肌球蛋白浊度分别增至 0.512 、 0.507 和 0.559 ，原因可能是高温导致肌球蛋白变性及其构象发生改变，继而聚集形成不溶性沉淀，最终引起肌球蛋白浊度增加。其中，在加热温度升高过程中，钓带鱼肌球蛋白浊度上升幅度最大，特别是当温度达到 90 ℃时，钓带鱼肌球蛋白浊度显著高于其他 2 种带鱼（

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＜ 0.05 ）。推测其原因可能是钓带鱼肌原纤维排列松散、蛋白质暴露在外，在加热后蛋白质更易因变性而相互聚集，使粒径变大，导致浊度 上升幅度增大。

04

热加工对带鱼肌球蛋白乳化能力的影响

由图4可知，随着加热温度升高，3 种带鱼肌球蛋白EAI和ESI均呈下降趋势。当加热温度为30 ℃时，雷达网带鱼肌球蛋白EAI为2.51 m 2 /g，显著高于其他2 种带鱼（

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＜0.05）；此外，钓带鱼肌球蛋白ESI最高，达到85.09%，而外洋带鱼肌球蛋白EAI和ESI最低，分别为1.18 m 2 /g和71.34%。当加热温度升至90 ℃时，外洋带鱼、雷达网带鱼和钓带鱼肌球蛋白EAI分别下降至0.45，0.46、0.52 m2/g，同时ESI分别下降至27.41%、22.03%和18.83%。原因可能是高温使肌球蛋白结构遭到破坏，造成肌球蛋白与脂肪结合能力减弱，最终导致3 种带鱼EAI及ESI降低。值得关注的是，随着加热温度升高，钓带鱼和雷达网带鱼的肌球蛋白EAI及ESI下降幅度均比外洋带鱼大，这可能是在加热过程中，钓带鱼和雷达网带鱼的疏水基团受到更大破坏，表面疏水性低于外洋带鱼，继而造成蛋白质结构稳定性遭到破坏，蛋白质与脂肪颗粒的交联能力减弱，使其不能形成稳定界面膜，导致其EAI和ESI下降幅度增大。

05

热加工对带鱼肌球蛋白FC和FS的影响

由图5可知，3 种带鱼肌球蛋白FC和FS均随加热温度升高而降低，且二者变化趋势基本保持一致。加热温度为30 ℃时，3 种带鱼肌球蛋白FC存在显著差异（

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＜ 0.05 ），但外洋带鱼和雷达网带鱼的 FS 无显著差异（

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＞ 0.05 ）。加热温度升至 90 ℃时，外洋带鱼、钓带鱼和雷达网带鱼肌球蛋白 FC 分别降低至 80.00% ， 85.23% 和 88.23% ， FS 分别下降至 85.22% 、 88.00% 和 89.41% 。其原因可能是随着加热温度升高，带鱼肌肉中肌球蛋白含量减少且变性程度加剧、空间结构发生变化，导致蛋白质分子之间的化学作用力以及氨基与羧基之间形成氢键的能力变弱，分子间的界面特性与扩散速率受到影响，继而导致蛋白质泡沫形成能力和稳定性减弱。其中，外洋带鱼肌球蛋白初始 FC 为 86.7% ，显著低于其他 2 种带鱼（

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＜ 0.05 ），且在 70 ～ 90 ℃，外洋带鱼肌球蛋白 FC 和 FS 亦显著低于其他 2 种带鱼（

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＜ 0.05 ）。推测其原因可能是外洋带鱼组织排列疏松，在高温下蛋白质中的氢键等化学键遭到大量破坏，其相对含量大幅降低，蛋白质分子间化学键形成能力减弱，故其 FC 和 FS 低于其他 2 种带鱼。

06

热加工对带鱼肌球蛋白羰基含量的影响

由图6可知，当加热温度由30 ℃升至90 ℃，3 种带鱼肌球蛋白羰基含量分别增加0.95、1.04、1.2 nmol/mg。可能是因为高温催化带鱼肌球蛋白氧化反应加剧，促使羰基基团生成，继而导致肌球蛋白羰基含量上升。其中，当温度为30、50、90 ℃时，雷达网带鱼肌球蛋白羰基含量显著低于其他2 种带鱼（

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＜ 0.05 ），这可能是由于雷达网带鱼促氧化成分（如自由基）含量较低，因此在加热过程中，雷达网带鱼肌球蛋白氧化 缓慢，其羰基含量虽有所增加但始终最低。

07

热加工对带鱼肌肉微观结构的影响

由图7可知，3 种带鱼肌纤维被染成粉红色，肌内膜将其分成参差不齐的块状，肌浆把肌纤维细胞的肌原纤维分成不同的肌纤维束。当温度为50 ℃时，雷达网带鱼肌纤维是规则的块状，肌纤维之间紧密且间隙较小，粉红色的肌原纤维分布均匀，在肌纤维内分布紧密，该结构能防止肌肉组织汁液流失，维持带鱼肌肉嫩度。然而，钓带鱼和外洋带鱼鱼肉肌纤维排列较为紊乱、疏松。其中，外洋带鱼鱼肉肌纤维断裂现象严重。这可能与3 种带鱼的不同生存环境和捕捞方式有关。雷达网带鱼生活在水深50～100 m处，通过雷达网捕获，其组织结构更加致密，而钓带鱼和外洋带鱼的组织结构相对疏松。当温度继续升高至90 ℃时，3 种带鱼肌纤维束均出现不同程度的溶解断裂现象，并且肌纤维间隙越来越大。由此说明加热温度越高，带鱼微观结构的完整性被破坏程度越大，但在相同加热温度下，雷达网带鱼的组织结构完整性最好。以上结果与2.1节蒸煮损失率和持水力测定结果相一致，即随着加热温度的上升，3 种带鱼的肌纤维间隙不断增大、排列逐渐疏松，同时蒸煮损失率随之增大、持水力随之减小。其中雷达网带鱼的肌纤维相对紧密，持水力和蒸煮损失率变化幅度最小。

结论

研究热加工对钓带鱼、外洋带鱼和雷达网带鱼肌球蛋白和组织微观结构的影响。结果表明：随着加热温度升高，带鱼肌肉蒸煮损失率增加、持水力降低，说明热加工会导致3 种带鱼的水分和营养物质流失，肌肉品质下降；同时，3 种带鱼肌球蛋白的浊度和羰基含量增加，溶解度、EAI、ESI、FC及FS降低，说明温度上升会使带鱼肌球蛋白变性程度增加、功能特性下降；观察肌肉组织微观结构发现，随着加热温度升高，3 种带鱼肌肉组织中肌纤维和肌纤维束间隙也随之增大，且出现不同程度断裂，表明升温会导致带鱼肌肉组织被破坏、结构完整性下降；然而，在3 种带鱼中，雷达网带鱼的持水力、溶解性下降幅度，浊度上升幅度均比钓带鱼和外洋带鱼小，且其肌肉组织微观结构的完整性最好，表明在热加工下，雷达网带鱼肌球蛋白功能特性和肌肉品质最佳。综上可知，随着加热温度升高，3 种带鱼的肌球蛋白功能特性均不断降低，带鱼组织微观结构完整性下降，其中雷达网带鱼肌肉蛋白质的品质稳定性和组织结构完整性最好。

作者简介

通信作者：

张宾，教授，浙江海洋大学食品与药学学院副院长、比萨海洋研究生学院副院长，食品科学博士、药学博士后，博士生导师，长期从事虾类加工物质基础研究。先后获浙江省特支计划科技创新领军人才、浙江省杰出青年基金获得者、省高校学校高层次拔尖人才、省师德先进个人等。主持了国家重点研发项目课题1项、国家自然科学基金4项等；获中国商业联合会科技进步一等及三等奖、中国产学研合作创新成果奖二等及优秀奖、福建省科技进步二等奖、浙江省教学成果一等奖、山东省教学成果二等奖等20余项；发表学术论文170余篇，其中卓越期刊、SCI及EI收录论文90余篇。

水珊珊，讲师，食品科学博士/博士后，浙江海洋大学食品与药学学院专任教师，主要研究方向为水产食品分子营养，水产品加工及贮藏。主持国家自然科学基金青年基金项目、舟山市科技专项、研究生教育质量系列工程项目等5项；参与国家重点研发计划项目、国家自然科学基金联合基金项目、浙江省高等教育“十四五”教学改革项目、浙江省“十四五”研究生教学改革项目等6项；以第一或通讯作者发表SCI和中文高质量期刊论文20余篇；参与申请或授权国家专利11 项；获浙江省优秀研究生教学案例、舟山市自然科学优秀论文等奖项；指导学生成功申报省部级及以上项目4 项、获奖省部级及以上奖项3 项。

第一作者：

郑文雄，祖籍广东海丰，浙江海洋大学2023级在读硕士研究生，师从张宾教授、水珊珊博士，主要研究方向为水产食品分子营养，水产品加工及贮藏。主持2023年浙江省教育厅一般科研项目（专业学位研究生培养模式改革专项）1项。曾在《食品科学》《食品研究与开发》《INT J FOOD SCI TECH》等多个核心期刊发表学术论文（SCI及卓越期刊2篇），申请专利1项。研一上学期担任队长参加“东海杯”、“盐津铺子杯”、“天食杯”、浙江省海洋知识竞赛科技创新类、挑战杯创业竞赛等食品专业相关竞赛并多次获奖。并获新生学业奖学金、新生征文“一等奖”等奖项。

本文《热加工对3 种带鱼肌球蛋白功能特性的影响》来源于《食品科学》2024年45卷第7期210-217页，作者：郑文雄、杨榕琳、水珊珊、严红波、宋佳、杨会成、张宾。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20230812-083。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

实习编辑：南伊；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网