不同添加物對(duì)魚糜凝膠強(qiáng)度的影響

黎 彩，何秋生，陳春松，任 濤，張鳳嬌，李鑫淼，汪 蘭

（1.武漢梁子湖水產(chǎn)品加工有限公司，湖北武漢 430200；2.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工與核農(nóng)技術(shù)研究所，湖北武漢 430064）

不同添加物對(duì)魚糜凝膠強(qiáng)度的影響

黎 彩1，何秋生1，陳春松1，任 濤1，張鳳嬌1，李鑫淼1，汪 蘭2

（1.武漢梁子湖水產(chǎn)品加工有限公司，湖北武漢 430200；2.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工與核農(nóng)技術(shù)研究所，湖北武漢 430064）

以自制魚糜為原料，分析淀粉類、蛋白類、食用膠類添加物及TG酶對(duì)魚糜凝膠強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明，淀粉類原料的添加對(duì)魚糜凝膠強(qiáng)度的增強(qiáng)效果最明顯，隨著添加量的增加，魚糜凝膠強(qiáng)度也逐漸增加，其中木薯淀粉添加量為4%時(shí)得到的魚糜凝膠強(qiáng)度最高；添加蛋白類原料和TG酶對(duì)魚糜凝膠強(qiáng)度有一定增強(qiáng)效果，而添加黃原膠會(huì)導(dǎo)致魚糜凝膠強(qiáng)度降低。

魚糜；凝膠強(qiáng)度；淀粉；蛋白；TG酶

我國(guó)是水產(chǎn)養(yǎng)殖大國(guó)，漁業(yè)資源豐富，其中中低值魚占70%左右，除鮮活銷售和冷凍加工外，為了充分有效地利用這些水產(chǎn)資源，人們往往按傳統(tǒng)習(xí)慣將其加工成魚糜制品[1]。魚糜制品因其營(yíng)養(yǎng)豐富、口感佳，且便于流通和貯藏而深受消費(fèi)者的喜愛[2]。隨著生活水平的不斷提高，人們對(duì)魚糜制品品質(zhì)的要求也越來(lái)越高。魚糜凝膠強(qiáng)度的高低從根本上決定了魚糜及其制品品質(zhì)的優(yōu)劣，并影響魚糜制品的組織狀態(tài)、持水能力、粘連能力等特性，以及產(chǎn)品的得率[3]。為了提高魚糜制品的凝膠強(qiáng)度，改善其質(zhì)地、色澤和凝膠特性，增強(qiáng)口感并降低成本，可以通過(guò)向魚糜中添加一些外源物質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)[4-5]。通常添加到魚糜制品中的外源添加物主要包括淀粉類、蛋白類、食用膠類、酶類等，試驗(yàn)研究了這幾類外源添加物對(duì)魚糜凝膠強(qiáng)度的影響，從而為改善魚糜及其制品的品質(zhì)、提高其凝膠性能提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

白鰱魚魚糜，武漢梁子湖水產(chǎn)品加工有限公司提供；玉米淀粉、木薯淀粉、乙?；矸哿姿狨?、蛋清粉、谷朊粉、大豆分離蛋白、黃原膠、卡拉膠、魔芋膠、食鹽，均為市售；TG酶，嘉興市一鳴生物制品有限公司提供。

1.2 儀器與設(shè)備

PL602-L型電子天平，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司產(chǎn)品；TQ-5型臺(tái)式斬拌鍋，廣東橫聯(lián)食品機(jī)械有限公司產(chǎn)品；TA.XT.plus質(zhì)構(gòu)儀，英國(guó)SMS公司產(chǎn)品；HH-4型數(shù)顯恒溫水浴鍋，常州普天儀器制造有限公司產(chǎn)品；BVGJ-2000型真空灌腸機(jī)，杭州艾博工程科技有限公司產(chǎn)品。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 魚糜凝膠的制備

（1）擂潰。取1 kg魚糜樣品稍微解凍，至半解凍狀態(tài)后放入斬拌鍋中斬拌，當(dāng)樣品溫度到達(dá)0～2℃時(shí)，加入2%食鹽，繼續(xù)斬拌混合均勻，直至漿料黏稠、細(xì)膩，當(dāng)溫度達(dá)10℃時(shí)，取出漿料。

（2）灌腸。用灌腸機(jī)將漿料灌入聚乙烯腸衣中，兩端結(jié)扎，應(yīng)注意漿料灌注緊密，不得有明顯氣泡。

（3）加熱。將灌好的腸在90±1℃恒溫水浴鍋中煮30 min。

（4）冷卻。將煮好的腸立刻放入冷水中充分冷卻，最后放入冰箱冷藏室靜置12 h待測(cè)。

1.3.2 魚糜凝膠強(qiáng)度測(cè)定

將魚腸切成長(zhǎng)25 cm的圓柱體，采用TA-XT.plus質(zhì)構(gòu)儀，參數(shù)設(shè)置如下：下壓速度1.1 mm/sec，壓縮距離15 mm，探頭類型P/5S，測(cè)其凹陷長(zhǎng)度和破斷強(qiáng)度，凝膠強(qiáng)度=凹陷長(zhǎng)度×破斷強(qiáng)度。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2010進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，并計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差。

2 結(jié)果與分析

2.1 添加淀粉類原料對(duì)魚糜凝膠強(qiáng)度的影響

取6份武漢梁子湖水產(chǎn)品加工有限公司自制的魚糜1 kg，在制備魚糜凝膠時(shí)添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)（以魚糜計(jì)）分別為0，4%，8%，12%，16%，20%的玉米淀粉、乙?；矸哿姿狨ィㄒ韵潞?jiǎn)稱“變性淀粉”）、木薯淀粉，測(cè)定其凝膠強(qiáng)度（破斷強(qiáng)度、凹陷長(zhǎng)度）。

不同淀粉添加量對(duì)魚糜凝膠強(qiáng)度的影響見圖1。

由圖1（a）和圖1（c）可知，添加量為0～16%魚糜凝膠的破斷強(qiáng)度和凝膠強(qiáng)度隨淀粉添加量的增加，有相似的變化趨勢(shì)，玉米淀粉組和變性淀粉組凝膠強(qiáng)度都隨淀粉添加量的增加而增大，玉米淀粉組的凝膠強(qiáng)度在添加量大于16%后稍有降低；而木薯淀粉組的魚糜凝膠破斷強(qiáng)度隨添加量的增大先增大，在大于4%之后變化平緩。由圖1（b）可知，3種淀粉添加后的凹陷長(zhǎng)度隨添加量的增大變化不大。魚糜中添加淀粉后，加熱過(guò)程中會(huì)吸水逐漸發(fā)生溶脹，淀粉由溶膠狀態(tài)轉(zhuǎn)變成為凝膠，與此同時(shí)形成的淀粉凝膠會(huì)填充在蛋白質(zhì)凝膠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中去，使得魚糜凝膠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加緊密，從而提高了魚糜的凝膠強(qiáng)度[6]。支鏈淀粉與直鏈淀粉相比較而言具有更強(qiáng)的吸水溶脹性，因此添加含直鏈淀粉高的淀粉，會(huì)使魚糜形成具有脆性的凝膠；而添加含支鏈淀粉多的淀粉，會(huì)有助于魚糜形成更高的凝膠強(qiáng)度。玉米淀粉直鏈淀粉含量高，會(huì)使魚糜凝膠較脆；而木薯淀粉含支鏈淀粉高，則可使魚糜凝膠黏合性增強(qiáng)。就整體而言，淀粉的添加對(duì)魚糜凝膠的凹陷長(zhǎng)度影響不大，而對(duì)破斷強(qiáng)度的影響較大，進(jìn)而影響了魚糜凝膠的強(qiáng)度。

2.2 添加蛋白類原料對(duì)魚糜凝膠強(qiáng)度的影響

取6份武漢梁子湖水產(chǎn)品加工有限公司的自制魚糜1 kg，在制備魚糜凝膠時(shí)添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)（以魚糜計(jì)）分別為0，1%，2%，3%，4%，5%的大豆分離蛋白、谷朊粉、蛋清粉，測(cè)定其凝膠強(qiáng)度（破斷強(qiáng)度、凹陷長(zhǎng)度）。

圖1 不同淀粉添加量對(duì)魚糜凝膠強(qiáng)度的影響

不同蛋白添加量對(duì)魚糜凝膠強(qiáng)度的影響見圖2。

由圖2（a）可知，蛋清粉組和谷朊粉組的破斷強(qiáng)度隨添加量的增加而增大，蛋白添加量為1%～5%時(shí)，蛋清粉組的破斷強(qiáng)度始終大于谷朊粉組；大豆分離蛋白組的破斷強(qiáng)度隨添加量的增加，先增大后降低，蛋白添加量大于4%后又開始增大。由圖2（b）可知，3種蛋白的添加對(duì)魚糜凝膠的凹陷長(zhǎng)度影響不大，谷朊粉在添加量3%左右時(shí)凹陷長(zhǎng)度稍有增大。由圖2（c）可知，3種蛋白添加后的凝膠強(qiáng)度變化趨勢(shì)跟破斷強(qiáng)度的變化趨勢(shì)大致是一致的。大豆分離蛋白屬于植物蛋白，其本身含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分，還具有熱凝固性，將其加熱后會(huì)發(fā)生凝膠化，蛋白質(zhì)分子間發(fā)生交聯(lián)，與魚糜中的蛋白凝膠形成空間立體的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，故可顯著增強(qiáng)魚糜制品的彈性。而谷朊粉中的蛋白與水能形成富有黏彈性的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而增強(qiáng)魚糜的凝膠強(qiáng)度[7]。蛋清蛋白中含有多種蛋白酶抑制劑，加之蛋清蛋白自身也可以形成凝膠，因此向魚糜中添加一定量的蛋清蛋白能夠改善魚糜凝膠的凝膠特性。

圖2 不同蛋白添加量對(duì)魚糜凝膠強(qiáng)度的影響

2.3 添加食用膠類原料對(duì)魚糜凝膠強(qiáng)度的影響

取6份武漢梁子湖水產(chǎn)品加工有限公司的自制魚糜1 kg，在制備魚糜凝膠時(shí)添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)（以魚糜計(jì)）分別為0，0.5%，1.0%，1.5%，2.0%，2.5%的卡拉膠、黃原膠、魔芋膠，測(cè)定其凝膠強(qiáng)度（破斷強(qiáng)度、凹陷長(zhǎng)度）。

不同食用膠添加量對(duì)魚糜凝膠強(qiáng)度的影響見圖3。

由圖3（a）可知，卡拉膠組的破斷強(qiáng)度隨添加量的增加先增大后稍有降低；黃原膠組的破斷強(qiáng)度隨添加量的增加而降低；而魔芋膠組的破斷強(qiáng)度始終大于黃原膠組和魔芋膠組，在1.0%達(dá)到最大值，之后變化平緩。由圖3（b）可知，3種食用膠添加后的凹陷長(zhǎng)度都小于1.0 cm，凹陷長(zhǎng)度都隨添加量的增加呈曲線變化。由圖3（c）可知，卡拉膠添加量1.0%是凝膠強(qiáng)度達(dá)到最大值；而隨黃原膠添加量的增大，凝膠強(qiáng)度逐漸降低；魔芋膠添加量2.0%時(shí)凝膠強(qiáng)度達(dá)到最大值?？ɡz、黃原膠、魔芋膠都屬于清水性膠體，其中卡拉膠屬于陰離子多糖，凝膠在降溫過(guò)程中形成，從而加固原有的蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；黃原膠屬于陰離子多糖，由于不參與蛋白質(zhì)的凝膠形成過(guò)程，反而還干擾了魚糜蛋白凝膠的形成，從而降低了原有的凝膠強(qiáng)度；魔芋膠屬于中性多糖，將其添加到魚糜中后加熱到80℃以上，最終會(huì)形成熱不可逆凝膠，在魚糜凝膠形成過(guò)程中，隨著溫度升高，親水膠體形成的凝膠結(jié)構(gòu)與魚糜蛋白分子交聯(lián)形成的凝膠形成更加穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到增強(qiáng)魚糜凝膠強(qiáng)度的效果[8]。

圖3 不同食用膠添加量對(duì)魚糜凝膠強(qiáng)度的影響

2.4 添加TG酶對(duì)魚糜凝膠強(qiáng)度的影響

取6份武漢梁子湖水產(chǎn)品加工有限公司的自制魚糜1 kg，在制備魚糜凝膠時(shí)添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)（以魚糜計(jì)）分別為0，0.1%，0.2%，0.3%，0.4%，0.5% 的TG酶，測(cè)定其凝膠強(qiáng)度（破斷強(qiáng)度、凹陷長(zhǎng)度）。

TG酶添加量對(duì)魚糜凝膠強(qiáng)度的影響見圖4。

由圖4（a）和圖4（c）可知，TG酶添加后魚糜凝膠的破斷強(qiáng)度和凝膠強(qiáng)度都隨添加量的增大而增大，在大于0.3%之后增加緩慢。由圖4（b）可知，TG酶的添加對(duì)魚糜凝膠的凹陷長(zhǎng)度影響不大，變化趨勢(shì)平緩。TG酶的催化作用使蛋白質(zhì)形成凝膠，在催化反應(yīng)中肽鏈上谷氨酰殘基的γ-酰氨基是?；w，它與其他化合物中的伯胺反應(yīng)生成單一取代的γ-胺基肽鏈谷氨酸；當(dāng)反應(yīng)體系無(wú)伯胺時(shí)，水將作為?；荏w參加反應(yīng)；但伯胺是賴氨酸或其殘基上的基團(tuán)時(shí)，則生成ε-賴氨酸。肽鏈谷氨酰胺與肽鏈上賴氨酸殘基的N-端相連，形成分子內(nèi)及分子間的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，故提高了魚糜的凝膠性能。

圖4 TG酶添加量對(duì)魚糜凝膠強(qiáng)度的影響

3 結(jié)論

試驗(yàn)研究了不同種類添加物對(duì)魚糜凝膠強(qiáng)度的影響，最終得出淀粉外源物的添加對(duì)魚糜凝膠強(qiáng)度的提高效果最顯著，木薯淀粉添加量4%時(shí)凝膠強(qiáng)度能提高91%；蛋白類和TG酶添加對(duì)魚糜凝膠強(qiáng)度有一定的增強(qiáng)效果。在后續(xù)研究中，可將幾類物質(zhì)復(fù)配添加到魚糜中，研究其對(duì)魚糜凝膠特性的影響。另外，試驗(yàn)具體研究了不同添加物對(duì)魚糜凝膠強(qiáng)度的影響，添加物對(duì)TPA的影響機(jī)理還需深入研究，這樣才具有更好的經(jīng)濟(jì)性與實(shí)用性，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)際的結(jié)合，最終在生產(chǎn)應(yīng)用中得到推廣。

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Effects of Different Additions on the Gel Strength of Surimi

LI Cai1，HE Qiusheng1，CHEN Chunsong1，REN Tao1，ZHANG Fengjiao1，LI Xinmiao1，WANG Lan2
（1.Wuhan Liangzihu Aquatic Processing Co.，Ltd.，Wuhan，Hubei 430200，China；2.Institute for Farm Products Processing and Nuclear-agricultural Technology，Hubei Academy of Agricultural Science，Wuhan，Hubei 430064，China）

Respectively study the effects of starch，protein，edible gums and TG enzymes on the gel strength of surimi gelation.The results show that addition of starch had significant impacts on the gel strength，and increased with the added.When the cassava starch addes 4%，the surimi has highest gel strength.The addition of protein and TG enzymes have some influnence，while the addition of original can lead to the decrease of the gel strength.

surimi；gel strength；starch；protein；TG enzymes

TS254

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2016.11.004

1671-9646（2016）11a-0010-04

2016-09-23

黎 彩（1986—），女，在讀碩士，工程師，研究方向?yàn)樗a(chǎn)品加工。