添加羅望子果肉及真空處理對魚糜凝膠特性的影響

裴志勝 薛長風(fēng) 房佳琪 文攀 徐云升

摘 要：為研究真空處理條件下羅望子果肉添加量對魚糜凝膠特性的影響，利用質(zhì)構(gòu)儀、低場核磁共振等對魚糜凝膠強度、水分狀態(tài)及蛋白質(zhì)分子間作用力變化進行測定。結(jié)果表明：在真空度0.09 MPa、羅望子果肉添加量3%時，真空油浴組魚糜凝膠強度最大，為（861.36±15.32）g·mm，該組魚糜凝膠白度及pH值也呈現(xiàn)下降趨勢;低場核磁共振結(jié)果顯示，該組自由水峰值也出現(xiàn)下降，二硫鍵含量降低，疏水相互作用力增加，有利于魚糜凝膠結(jié)構(gòu)的形成。

關(guān)鍵詞：魚糜;真空處理;羅望子果肉;水分分布;凝膠特性

Effects of Tamarindus indica Fruit Flesh Combined with Vacuum Treatment on Gel Characteristics of Surimi

PEI Zhisheng， XUE Changfeng*， FANG Jiaqi， WEN Pan， XU Yunsheng

（Collaborative Innovation Center of Marine Food Deep Processing， Marine Food Engineering Technology Research Center of Hainan Province， College of Food Science and Engineering， Hainan Tropical Ocean University， Sanya 572022， China）

Abstract： This study researched the effect of Tamarindus indica fruit flesh addition combined with vacuum treatment on the gel characteristics of surimi. The gel strengthen， water state， and protein-protein interactions were determined by a texture analyzer and low-field nuclear magnetic resonance （LF-NMR）. The results showed that with a vacuum degree of

0.09 MPa and addition of 3% Tamarindus indica fruit flesh， the maximum gel strength of? （861.36 ± 15.32） g·mm was obtained. The whiteness and pH of this group were lower than those of the other groups. The NMR results indicated a decrease in the maximum peak of the transverse relaxation time of free water （T23） and disulfide bond content and an increase in hydrophobic interactions， which was beneficial to the formation of surimi gel structure.

Keywords： surimi; vacuum treatment; Tamarindus indica fruit flesh; water distribution; gel properties

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20201120-268

中圖分類號：TS254.5? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1001-8123（2020）12-0024-06

引文格式：

裴志勝， 薛長風(fēng)， 房佳琪， 等. 添加羅望子果肉及真空處理對魚糜凝膠特性的影響[J]. 肉類研究， 2020， 34（12）： 24-29. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20201120-268.? ? http：//www.rlyj.net.cn

PEI Zhisheng， XUE Changfeng， FANG Jiaqi， et al. Effects of Tamarindus indica fruit flesh combined with vacuum treatment on gel characteristics of surimi[J]. Meat Research， 2020， 34（12）： 24-29. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20201120-268.

http：//www.rlyj.net.cn

凝膠化是魚糜制品加工過程中的重要步驟之一，肌原纖維蛋白等蛋白質(zhì)具有受熱凝膠的性質(zhì)，可以形成具有彈性的產(chǎn)品[1]。魚糜凝膠品質(zhì)與凝膠化方式密切相關(guān)，有效改善凝膠特性是目前魚糜加工過程中的焦點和難點問題[2-3]。到目前為止，魚糜凝膠形成已經(jīng)不止有傳統(tǒng)的二段加熱方法，微波加熱[4]、電阻加熱[5-6]、酸致凝膠[7]、發(fā)酵魚糜凝膠[8]、超高壓技術(shù)[9-10]及超聲波處理技術(shù)[11]等也被應(yīng)用于魚糜凝膠制作過程中。真空條件下可以使魚糜蛋白分子內(nèi)部的束縛作用減弱，二硫鍵減少，有利于蛋白分子結(jié)構(gòu)的伸展，促進肌動球蛋白和原肌球蛋白的解離[12]，增加魚糜蛋白的表面疏水性，有利于形成更為均勻、有序的魚糜蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，更好地截留水分子[13-14]。水分含量的降低也可有效提高高溫處理魚糜凝膠的凝膠特性，同時降低水分活度，改變水分狀態(tài)，穩(wěn)定高溫處理魚糜凝膠[15]。關(guān)于魚糜凝膠形成的研究報道已有很多，但關(guān)于真空處理對魚糜凝膠形成的研究鮮有報道。

羅望子果肉中不僅含有羅望子膠，還富含膳食纖維、酒石酸、果膠等物質(zhì)，且果肉pH值約為3.15[16-19]。相關(guān)研究[20]表明，羅望子膠的添加可以顯著提高魚糜彈性模量，提高魚糜凝膠強度，而外源物的添加目前也是魚糜制品凝膠強度的研究熱點之一[21-22]。將羅望子果肉作為外源添加物直接添加進魚糜制品的研究較少。

本研究擬以傳統(tǒng)二段式加熱凝膠過程作為對照，添加不同比例羅望子果肉的同時進行真空（水浴、油浴）凝膠化處理，通過測定魚糜制品凝膠強度、水分狀態(tài)、蛋白分子間作用力等指標(biāo)，研究真空處理對添加羅望子果肉的魚糜制品凝膠特性的影響，為魚糜凝膠強化研究提供基礎(chǔ)論據(jù)，為未來拓展魚糜制品的應(yīng)用提供新思路。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

冷凍鰱魚糜 湖北省洪湖市井力水產(chǎn)食品股份有限公司;羅望子果肉（達到食用成熟度） 海南三亞荔枝溝市場;羅望子粉（10∶1提取，10 份原料得1 份濃縮提取物，下同） 潮昂食品專營店;羅望子浸膏（10∶1

提?。?語果食品專營店。

甲醇、尿素 上?？撇毣瘜W(xué)品公司;雙縮脲試劑、亞硝酸鈉、無水乙醇 天津市福晨化學(xué)試劑廠;硝酸鋁、β-巰基乙醇 酷爾化學(xué)科技有限公司;氫氧化鈉 廣州市番禺力強化工廠;氯化鈉 寧夏夏盛實業(yè)集團有限公司;三氯乙酸 天津市永大化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

T6-1650E紫外分光光度計 北京普析通用儀器有限責(zé)任公司;ME204E電子分析天平 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司;TMS-PRO質(zhì)構(gòu)儀 美國FIC公司;MesoMR23-060H-I核磁共振成像分析儀 蘇州紐邁分析儀器股份有限公司;WSC-100全自動測色色差計 北京

光學(xué)儀器廠;ST2100-E pH計 奧豪斯儀器（上海）有限公司;FM100雪花制冰機 北京長流科學(xué)儀器有限公司;S2-A81斬拌機 九陽股份有限公司;HH-2數(shù)顯恒溫水浴鍋 江蘇省金壇市盛藍儀器制造有限

公司;DZF-6030真空干燥箱 上海一恒儀器有限公司;MultifugeX1-R高速冷凍離心機 賽默飛世爾科技（中國）有限公司;8400電子溫度計 上海精科天美科學(xué)儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 魚糜凝膠制備工藝流程

魚糜凝膠制作參考常莉莉等[23]的方法，并略作修改。制備工藝流程：冷凍鰱魚糜→解凍→空斬→加入添加物→斬拌→鹽斬→真空脫氣→成型→凝膠化→

魚糕化→冷卻→4 ℃保存待測。操作要點：解凍后魚糜置于斬拌機中空斬3 min，加入一定比例的羅望子果肉斬拌3 min，加入3%食鹽，鹽斬3 min，將魚糜包裹于錫箔紙中，隔水隔油，進行凝膠化處理和魚糕化處理，放置于4 ℃保存待測。

對照組（A組）：常壓凝膠化處理（40 ℃、60 min），常壓魚糕化處理（90 ℃、30 min），羅望子果肉添加量分別為0%、1%、2%、3%、4%、5%，其中A0組代表羅望子果肉添加量為0%，依次類推。

實驗組（B組）：采用真空水浴進行凝膠化處理（40 ℃，真空度分別為0.06、0.07、0.08、0.09 MPa，處理60 min），常壓魚糕化處理（90 ℃、30 min），羅望子果肉添加量分別為0%、1%、2%、3%、4%、5%，其中B93組代表真空度0.09 MPa、羅望子果肉添加量3%，依次類推。

實驗組（C組）：采用真空油浴進行凝膠化處理（40 ℃，真空度分別為0.06、0.07、0.08、0.09 MPa，處理60 min），真空油浴魚糕化處理（90 ℃、30 min），羅望子果肉添加量分別為0%、1%、2%、3%、4%、5%，其中C93組代表真空度0.09 MPa、羅望子果肉添加量3%，依次類推。

1.3.2 凝膠強度測定

采用TMS-PRO型質(zhì)構(gòu)儀球形探頭對魚糜進行凝膠強度測定[24]。參數(shù)：力感應(yīng)元800 N，觸發(fā)力0.1 N，測試速率60 mm/min，樣品高度30 mm，形變量70%。每組測定3 個平行樣品，取平均值。凝膠強度按式（1）計算。

（1）

1.3.3 白度測定

將樣品切成厚度3 mm的薄片，在室溫下采用色差計測定樣品色澤，儀器采用標(biāo)準(zhǔn)白板校正，將樣品覆蓋整個平板進行測定。每組測定3 個平行樣品，取平均值[25]。白度按式（2）計算。

（2）

1.3.4 pH值測定

取10 g魚糜凝膠樣品，加入90 mL蒸餾水，放入燒杯中，在勻漿機中8 000 r/min、5 ℃均質(zhì)3 min，倒入離心管中，5 000 r/min離心15 min，過濾取上清液，用pH計測定pH值[26]。每組測定3 個平行樣品，取平均值。

1.3.5 水分分布狀態(tài)測定

將標(biāo)準(zhǔn)油樣放入磁圈中，選用Q-FID序列開機預(yù)熱20 min，進行參數(shù)校正，模擬增益20 dB，數(shù)字增益3 dB，前置放大倍數(shù)0，采樣頻率100 kHz，射頻延時0.08 μs，起始脈沖寬度10，終止脈寬36，累加步長1。取出油樣，放入待測樣品，采樣頻率200 kHz，射頻延時0.002 μs。選取Q-CPMG序列，等待時間5 000 ms，回波時間0.65 ms，回波數(shù)2 000，累加后導(dǎo)出數(shù)據(jù)，批量反演。選用紐邁成像軟件，統(tǒng)一映射，偽彩后得出成像圖。每組測定3 個平行樣品，求平均值[27]。

1.3.6 持水性測定

參考秦影等[28]方法，取約2.0 g樣品，用濾紙包裹好后置于離心管中，5 000 r/min離心15 min，離心后稱質(zhì)量。每組測定3 個平行樣品，取平均值。持水性按式（3）計算。

（3）

式中：m1為離心前質(zhì)量/g;m2為離心后質(zhì)量/g。

1.3.7 分子間作用力測定

稱取1.0 g樣品，加入10 mL S1溶液（0.6 mol/L NaCl），8 000 r/min勻漿3 min，4 ℃放置1 h，取出樣品，4 ℃、10 000 r/min離心10 min，取上清液4 ℃存放;取上述沉淀加入10 mL S2溶液（0.6 mol/L NaCl+1.5 mol/L

尿素），重復(fù)上述操作，取上清液4 ℃存放;取上一步驟所得沉淀加入10 mL S3溶液（0.6 mol/L NaCl+8 mol/L尿素），重復(fù)上述操作，取上清液4 ℃存放;取上一步驟所得沉淀加入10 mL S4溶液（0.6 mol/L NaCl+8 mol/L尿素+0.5 mol/L β-巰基乙醇），重復(fù)上述操作，取上清液4 ℃存放。將以上每步離心后所得上清液分別加入等體積20 g/100 mL 三氯乙酸，10 000 r/min離心10 min，棄上清液，向沉淀中加入1 mL 1 mol/L NaOH溶液放置于4 ℃，采用雙縮脲法測定蛋白質(zhì)質(zhì)量濃度[29-30]。

離子鍵作用力：以溶解于S1溶液的蛋白質(zhì)質(zhì)量濃度表示;氫鍵作用力：以溶解于S2溶液的蛋白質(zhì)質(zhì)量濃度表示;疏水相互作用力：以溶解于S3溶液的蛋白質(zhì)質(zhì)量濃度表示;二硫鍵作用力：以溶解于S4溶液的蛋白質(zhì)質(zhì)量濃度表示。每組測定3 個平行樣品，取平均值。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 19.0軟件進行數(shù)據(jù)分析，利用Origin 8.6軟件和Excle 2003軟件繪圖，實驗結(jié)果表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（n=3）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同凝膠條件下羅望子果肉添加量對魚糜凝膠強度的影響

由表1可知：隨著羅望子果肉添加量的增加，在常壓水浴處理時，添加量2%時，魚糜凝膠強度達到最高，為（710.25±11.61） g·mm;真空水浴凝膠化處理后，真空度0.09 MPa、羅望子果肉添加量3%時，魚糜凝膠強度最大，為（749.25±12.21） g·mm，較常壓水浴處理最優(yōu)組增加5.49%;真空油浴凝膠化處理后，真空度0.09 MPa、羅望子果肉添加量3%時，魚糜凝膠強度最大，為（861.36±15.31） g·mm，較常壓水浴處理最優(yōu)組增加21.28%。真空處理后魚糜凝膠強度均有一定程度的提高，尤其是真空油浴處理后，魚糜凝膠強度有較大提高，但當(dāng)羅望子果肉添加量超過3%后，魚糜凝膠強度呈現(xiàn)下降趨勢。羅望子果肉中含有羅望子膠等多糖類物質(zhì)，同時羅望子果肉呈酸性[16]，均有利于魚糜凝膠結(jié)構(gòu)的形成，故羅望子果肉的適量添加有利于魚糜凝膠結(jié)構(gòu)形成，但當(dāng)羅望子果肉添加過多時，起到稀釋魚糜蛋白的作用，使其凝膠強度下降。故后續(xù)實驗中選取A0、A2、B93、C93組進行指標(biāo)測定。

在真空凝膠化處理魚糜時，油浴處理明顯優(yōu)于水浴處理，可能是由于真空油浴條件下，魚糜中的水分由于真空環(huán)境的作用從魚糜凝膠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中析出，且隨著真空度的提高，水分析出效應(yīng)愈加明顯，使魚糜凝膠網(wǎng)絡(luò)中存在大量的空洞;同時由于水分的析出，魚糜pH值變小，酸性效應(yīng)愈加明顯，二者可能共同促使魚糜凝膠強度增大。

2.2 不同凝膠條件對魚糜凝膠白度的影響

由圖1可知，將羅望子果肉加入魚糜中，由于羅望子果肉呈棕黃色，魚糜整體呈現(xiàn)黃色，白度下降。由A0、A2、B93組凝膠白度可知，魚糜凝膠白度的下降主要是由于羅望子果肉添加量的增加引起的，而B93、C93組對白度的影響較為一致，可見凝膠方式對魚糜凝膠白度影響較小。

2.3 不同凝膠條件對魚糜凝膠pH值的影響

由表2可知，魚糜凝膠的pH值隨著羅望子肉果的添加呈現(xiàn)降低趨勢，真空油浴處理組pH值降低最大，可能是由于真空油浴處理后魚糜凝膠中水分含量降低，提高了pH值。

2.4 不同凝膠條件對魚糜凝膠中水分分布的影響

圖2為魚糜凝膠偽彩圖的顏色分布，可以直觀比較出魚糜凝膠中的水分分布情況。水分含量越高，質(zhì)子密度越高，紅色越深;反之，質(zhì)子密度越低，藍色越深。由圖2可知，真空凝膠處理會使魚糜凝膠中的水分發(fā)生一定的擴散，尤其在真空油浴處理后，紅色信號變散變小，質(zhì)子密度減小?？梢娬婵沼驮√幚韺︳~糜凝膠內(nèi)部水分的分布產(chǎn)生了一定的影響。

橫向弛豫時間T21（0.1～10 ms）、T22（10～100 ms）、T23（100～1 000 ms）分別代表結(jié)合水、不易流動水和自由水3 種水分在魚糜凝膠中的存在狀態(tài)。由圖3可知，4 種不同凝膠化處理的魚糜凝膠中水分分布狀態(tài)類似，均存在3 種狀態(tài)的水分，但在真空凝膠處理后，B93組和C93組的T23（自由水）分布均發(fā)生一定變化，呈現(xiàn)減少的趨勢，C93組真空油浴凝膠處理后，T23（自由水）峰值變化愈加明顯。可能是由于真空凝膠處理時，由于真空負壓的影響，魚糜凝膠中的水分被析出，T23（自由水）作為最容易被析出的部分，從魚糜凝膠中析出，造成T23峰值的明顯下降。

2.5 不同凝膠條件對魚糜凝膠持水性的影響

魚糜凝膠的持水性越好，則表示其結(jié)合水的能力越強，有利于其良好品質(zhì)的形成。由圖4可知，羅望子果肉的添加有利于魚糜凝膠持水性的提高，且真空油浴處理后，魚糜凝膠的持水性最高，可能是由于真空油浴處理后，一方面魚糜凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)由于真空作用發(fā)生強化，鎖水能力提高，另一方面魚糜凝膠中自由水含量降低，在離心處理時析出的水分明顯減少，使其持水性提高。

2.6 不同凝膠條件對魚糜凝膠分子間作用力的影響

由圖5可知，羅望子果肉的添加及真空凝膠化處理對魚糜凝膠離子鍵和氫鍵的影響不大，可能是由于離子鍵和氫鍵的形成主要與蛋白結(jié)構(gòu)變化有關(guān)，溫度對蛋白結(jié)構(gòu)的影響起主導(dǎo)作用。而不同處理條件下，二硫鍵和疏水相互作用則變化較大。二硫鍵含量的變化可能是由于真空凝膠處理在低氧下進行凝膠，活性巰基氧化受到一定抑制，但由于真空的物理作用力使蛋白質(zhì)伸展[14]，暴露出較多的活性疏基，從而形成一定量的二硫鍵。疏水相互作用的變化可能是由于真空的物理作用力使蛋白質(zhì)疏水基團暴露，促進了疏水作用力的增加。

3 結(jié) 論

常壓凝膠化處理時，羅望子果肉添加量為2%時，魚糜凝膠強度最大，為（710.25±11.60） g·mm，羅望子果肉中含有膳食纖維、多糖、酒石酸等，添加適量的羅望子果肉可以促使魚糜凝膠強度增大，但添加過多的果肉則減弱了魚糜凝膠強度。真空處理條件下，魚糜凝膠強度均發(fā)生不同程度的增強，尤其是在真空油浴處理后，可能是由于在真空條件下蛋白結(jié)構(gòu)發(fā)生伸展，同時自由水比例下降，導(dǎo)致魚糜凝膠pH值下降，均有利于魚糜凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的增強。蛋白分子間作用力測定結(jié)果表明，不同處理條件下二硫鍵和疏水相互作用力變化較大，可能為真空處理條件下影響魚糜凝膠的主要作用力。真空條件下，魚糜蛋白分子內(nèi)部的束縛作用減弱，二硫鍵減少，有利于蛋白分子結(jié)構(gòu)的伸展，增加魚糜蛋白的表面疏水性，同時水分狀態(tài)的變化可以起到濃縮效應(yīng)，增強酸凝膠效果，這均有利于魚糜凝膠網(wǎng)絡(luò)的形成。

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