添加多糖和氯化鈣對(duì)豬皮凍凝膠品質(zhì)的優(yōu)化

王娟娟，周昌瑜，王沖，葉可萍，丁世杰，李春保，周光宏

（南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，國(guó)家肉品質(zhì)量安全控制工程技術(shù)研究中心，江蘇高校肉類(lèi)生產(chǎn)與加工質(zhì)量安全控制協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇南京 210095）

高蛋白、低脂肪飲食是當(dāng)今世界人們追求的一種健康的飲食方式，其中，豬皮制成的皮凍作為一種典型的高蛋白、低脂肪食品，其口感爽滑，有彈性，而且外觀(guān)誘人，深受消費(fèi)者喜愛(ài)。豬皮中膠原蛋白含量豐富，加熱后水解成的多種活性肽具有良好的抗氧化、降血壓、滋潤(rùn)皮膚、延緩衰老的作用[1-3]，所以豬皮凍食用價(jià)值高且具有良好的開(kāi)發(fā)前景。傳統(tǒng)豬皮凍單純以豬皮為原料加工，制成的產(chǎn)品往往熔點(diǎn)低，在室溫下易熔化，影響外觀(guān)和口感，而且不易儲(chǔ)存和運(yùn)輸。為解決實(shí)際中出現(xiàn)的問(wèn)題，王鍇[4]采用復(fù)配的結(jié)冷膠和明膠用于水晶肴肉的生產(chǎn)，發(fā)現(xiàn)結(jié)冷膠的添加提高了肉凍的熔點(diǎn)，能夠有效改善水晶肴肉品質(zhì)，并優(yōu)化出結(jié)冷膠和明膠的最優(yōu)配比。丁孟佳[5]采用卡拉膠、魔芋膠、結(jié)冷膠、氯化鈣進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)，以質(zhì)構(gòu)和感官得分為響應(yīng)指標(biāo)，優(yōu)化出長(zhǎng)貨架期豬皮凍的最優(yōu)添加量。因此，采用不同多糖對(duì)豬皮凍品質(zhì)進(jìn)行優(yōu)化具有重要意義。

結(jié)冷膠（Gellan gum）是一種安全無(wú)毒的新型微生物代謝膠，其穩(wěn)定性強(qiáng)，透明度高，凝固點(diǎn)、熔點(diǎn)可調(diào)，而且用量少，復(fù)配性強(qiáng)，對(duì)離子敏感。離子的添加會(huì)促進(jìn)結(jié)冷膠凝膠，主要是因?yàn)殡x子會(huì)通過(guò)橋連作用將結(jié)冷膠分子連接在一起，使體系結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，提高凝膠熔點(diǎn)，Petcharat等報(bào)道了隨著Ca2+濃度的增加，結(jié)冷膠的膠凝溫度和熔化溫度增加[6]，Lau等也報(bào)道了 Ca2+濃度對(duì)牛骨明膠-結(jié)冷膠復(fù)合凝膠的膠凝溫度和膠凝速率有顯著影響[7]。實(shí)際生產(chǎn)中，結(jié)冷膠也常和氯化鈣一起使用提高凝膠穩(wěn)定性[8,9]。但是，低酰基結(jié)冷膠形成的凝膠堅(jiān)實(shí)有脆性，用量過(guò)多會(huì)使得產(chǎn)品過(guò)硬，口感變差。先前研究表明，使用單一的多糖很難在提高豬皮凍熔點(diǎn)的同時(shí)，滿(mǎn)足質(zhì)構(gòu)和感官的要求[10,11]，一些研究也已經(jīng)發(fā)現(xiàn)結(jié)冷膠與一些其他親水膠體具有良好的復(fù)配性能，結(jié)合使用以改善凝膠質(zhì)地，如結(jié)冷膠與果膠[12]、結(jié)冷膠與黃原膠[13]、結(jié)冷膠與銀耳多糖[14]，但結(jié)冷膠和菊粉復(fù)配使用的相關(guān)研究鮮見(jiàn)報(bào)道。菊粉（Inulin）是一種天然果聚糖聚合物，屬于可溶性膳食纖維。菊粉作為新資源食品，日推薦食用量≤15 g/d，具有抗腫瘤、降血糖、降血脂、改善腸道環(huán)境等作用[15]。菊粉和水混合后可以提供和奶油相似的外觀(guān)和光滑細(xì)膩的口感[16]，在肉制品生產(chǎn)中，可以用來(lái)替代脂肪并保持肉制品優(yōu)良的質(zhì)構(gòu)特性。Mendoza等在低脂乳化腸中添加菊粉，發(fā)現(xiàn)可以改善乳化腸的質(zhì)構(gòu)特性，并提高了乳化腸的彈性[17]。Felisberto等研究也發(fā)現(xiàn)添加了菊粉的乳化香腸，其微觀(guān)結(jié)構(gòu)更致密、均勻，乳化香腸的口感也得到改善[18]。所以，菊粉作為一種可以改善肉制品質(zhì)地和口感的多糖，可被考慮與質(zhì)地堅(jiān)實(shí)而有脆性的結(jié)冷膠多糖復(fù)配使用，在提高豬皮凍熔點(diǎn)的同時(shí)改善豬皮凍口感。

結(jié)冷膠和氯化鈣兩種食品添加劑的用量參考食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)）[19]，菊粉屬于食品原料，添加量不作要求。因此，本試驗(yàn)在豬皮凍中同時(shí)添加結(jié)冷膠、氯化鈣、菊粉進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)，目的是通過(guò)不同多糖與蛋白間的相互作用提高豬皮凍的品質(zhì)，使豬皮凍具有熔點(diǎn)高、質(zhì)構(gòu)和感官好的品質(zhì)特點(diǎn)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器

豬皮，江蘇南京市場(chǎng)；食品級(jí)結(jié)冷膠、食品級(jí)氯化鈣，億鑫生物科技有限公司；食品級(jí)菊粉，比利時(shí)Beneo集團(tuán)智利工廠(chǎng)；食用鹽、屈臣氏飲用水（蒸餾制法），江蘇南京蘇果超市。

C21-IH01KN電磁爐、ST20H1湯鍋，浙江蘇泊爾股份有限公司；磁力攪拌水浴鍋，金壇市城西富威實(shí)驗(yàn)儀器廠(chǎng)；TA.XT Plus物性測(cè)試儀，英國(guó)Stable Micro Systems儀器公司；MCR 301流變儀，奧地利安東帕；SU8010掃描電子顯微鏡，日本日立高新技術(shù)公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 樣品制備

豬皮洗凈，焯水 5 min（豬皮冷水入鍋，電磁爐1200 W，水溫達(dá)到95～99 ℃時(shí)，調(diào)整為300 W開(kāi)始計(jì)時(shí)5 min），焯水結(jié)束后撈出，刮凈豬皮脂肪及豬毛，洗凈。每次燉煮的豬皮焯水后均重0.5 kg左右。換水下鍋，在實(shí)驗(yàn)室前期試驗(yàn)基礎(chǔ)上以豬皮:水為1:3進(jìn)行燉煮 2.5 h（冷水入鍋，電磁爐 1200 W，水溫達(dá)到95～99 ℃時(shí)，調(diào)整為300 W開(kāi)始計(jì)時(shí)，并撈出表面懸浮物及油滴）。燉煮結(jié)束后除去湯表面油脂，并濾除湯中固形物，每100 g豬皮湯中添加1 g食鹽調(diào)味。在燉煮后的豬皮湯中添加不同比例的結(jié)冷膠、氯化鈣、菊粉，混合均勻后于4 ℃下冷藏24 h后即為成品豬皮凍。以上所用水均為屈臣氏飲用水（蒸餾制法）。

1.2.2 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)制得的豬皮湯，以每100 g豬皮凍中添加結(jié)冷膠0.45 g，氯化鈣0.06 g，菊粉3.5 g為初始基礎(chǔ)添加量，進(jìn)一步考察結(jié)冷膠添加量（0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6 g）、氯化鈣添加量（0.02、0.04、0.06、0.08、0.10、0.12 g）、菊粉添加量（2.5、3、3.5、4、4.5、5 g）對(duì)豬皮凍熔點(diǎn)、感官得分、質(zhì)構(gòu)（硬度、彈性）的影響。

1.2.3 響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，以豬皮凍感官得分為響應(yīng)指標(biāo)，結(jié)冷膠（A）、氯化鈣（B）、菊粉（C）為考察因素，采用Design-Expert V8.0.6軟件設(shè)計(jì)并進(jìn)行三因素三水平響應(yīng)面試驗(yàn)。響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)與因素水平見(jiàn)表1。

表1 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素與水平表Table 1 Factors and levels of response surface experiment

1.2.4 豬皮凍熔點(diǎn)測(cè)定

參考鮑士寶[20]、Sow[21]的方法測(cè)定豬皮凍的熔化溫度，并略作修改。實(shí)驗(yàn)制得的不同處理組豬皮湯，立即先后于MCR 301流變儀上進(jìn)行測(cè)定。測(cè)定條件為：直徑50 mm平行板，夾縫0.5 mm，溫度掃描，先4 ℃保持5 min，再?gòu)? ℃升溫至60 ℃，升溫速率3 ℃/min，掃描頻率為1 Hz，應(yīng)變5%。

1.2.5 豬皮凍質(zhì)構(gòu)測(cè)定

參考陳梓鎧[22]的方法并略作修改。豬皮湯于4 ℃下冷藏24 h后取出，切成2×2×1 cm3，采用TA.XT Plus物性測(cè)試儀測(cè)定，測(cè)定條件為：TPA模式，P50型號(hào)探頭，測(cè)定前下降速度2.0 mm/s，測(cè)定速度1.0 mm/s，測(cè)定后上升速度1.0 mm/s，壓縮比30%，觸發(fā)類(lèi)型自動(dòng)，觸發(fā)力5 g，二次壓縮中停留時(shí)間5 s。

1.2.6 感官評(píng)定

參考吳謀成[23]、Stone等[24]的方法，根據(jù)本實(shí)驗(yàn)豬皮凍的本身特點(diǎn)，并略作修改。選取色澤、組織狀態(tài)、口感、滋味為感官評(píng)價(jià)的4個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，隨機(jī)分給12位感官評(píng)價(jià)員。采用9分制的方式進(jìn)行評(píng)定，感官評(píng)定表見(jiàn)表2。

1.2.7 冷凍掃描電鏡

將制備好的豬皮湯置于4 ℃下冷藏24 h后進(jìn)行檢測(cè)。試驗(yàn)是在配備了冷凍傳輸裝置的掃描電子顯微鏡中進(jìn)行的。取大約1～3 mm3體積的凝膠放置到樣品保持器中，并迅速在液氮（-210 ℃）中冷卻樣品，隨后將樣品轉(zhuǎn)移到冷凍傳輸裝置上（-150 ℃），并用刀片進(jìn)行斷裂。通過(guò)在-70 ℃升華10 min以除去暴露在凝膠表面上形成的冰。最后，在15 kV加速電壓下用超純氬氣對(duì)樣品濺射鍍金，并在-150 ℃下進(jìn)行分析。

1.2.8 數(shù)據(jù)處理

每組試驗(yàn)重復(fù)三次，響應(yīng)面設(shè)計(jì)和分析采用Design Expert 8.0.6軟件進(jìn)行處理，其它數(shù)據(jù)利用SAS V8和Origin 2018軟件進(jìn)行處理（p＜0.05）和作圖。

表2 感官評(píng)定表Table 2 Sensory assessment table

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 結(jié)冷膠添加量對(duì)豬皮凍品質(zhì)的影響

圖1 結(jié)冷膠添加量對(duì)豬皮凍品質(zhì)的影響Fig.1 Effect of gellan gum content on pig skin jelly quality

結(jié)冷膠在鈣離子存在條件下的凝膠機(jī)理是鈣離子定位于結(jié)冷膠雙螺旋內(nèi)外兩側(cè)，促進(jìn)雙螺旋間的交聯(lián)聚合，加速形成具有熱不可逆性的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)凝膠[25,26]。由圖 1可知，隨著結(jié)冷膠添加量的增加（0.35～0.60 g/100 g），豬皮凍硬度和熔點(diǎn)均顯著升高（p＜0.05），0添加量時(shí)（原始豬皮凍）硬度為251.30 g，0.60 g/100 g添加量時(shí)上升到455.06 g，熔點(diǎn)由原來(lái)的26.1 ℃上升到47.1 ℃。結(jié)冷膠的添加使混合凝膠的分子交聯(lián)程度增加，凝膠網(wǎng)絡(luò)更加緊密，硬度增加，破壞其結(jié)構(gòu)需要的能量也就更大，豬皮凍熔點(diǎn)隨之升高[27]。結(jié)冷膠的添加使硬度升高的同時(shí)彈性也隨之升高，但當(dāng)添加量進(jìn)一步增加并且超過(guò)0.5 g/100 g時(shí)，彈性開(kāi)始下降，這是由于結(jié)冷膠屬于一種硬度大的脆性凝膠，硬度和脆性都持續(xù)增大，導(dǎo)致彈性變差，進(jìn)而影響口感。這與王鍇等[28]利用正交試驗(yàn)發(fā)現(xiàn) NaCl（對(duì)彈性無(wú)顯著影響）存在下結(jié)冷膠的添加使結(jié)冷膠-明膠共混凝膠的彈性降低的結(jié)果一致，其中當(dāng)明膠濃度為2.5%時(shí)，添加0.15%結(jié)冷膠彈性為0.93，而添加0.25%結(jié)冷膠彈性降為 0.91。在感官評(píng)價(jià)中，結(jié)冷膠添加量為0.35～0.45 g/100 g時(shí)，感官得分呈上升趨勢(shì)，超過(guò)0.45 g/100 g后，適口性變差，感官得分顯著下降（p＜0.05），這和前文硬度的進(jìn)一步升高導(dǎo)致彈性下降有關(guān)。所以，選擇0.40～0.50 g/100 g結(jié)冷膠添加量作為進(jìn)一步優(yōu)化范圍。

2.1.2 氯化鈣添加量對(duì)豬皮凍品質(zhì)的影響

結(jié)冷膠常和氯化鈣結(jié)合使用，鈣離子可以形成鹽橋，促進(jìn)結(jié)冷膠形成更加緊密的熱不可逆性凝膠結(jié)構(gòu)[26,29]。由圖 2可知，隨著氯化鈣添加量的增加（0.02～0.12 g/100 g），豬皮凍硬度和彈性均無(wú)顯著變化（p＞0.05）。豬皮凍的熔點(diǎn)始終呈上升趨勢(shì)（p＜0.05），有研究報(bào)道在結(jié)冷膠和氯化鈣共存體系中，當(dāng)氯化鈣超過(guò)一定量后，體系熔點(diǎn)開(kāi)始下降，這是由于此時(shí)結(jié)冷膠和氯化鈣相互結(jié)合程度已經(jīng)達(dá)到飽和，繼續(xù)添加氯化鈣不能再與有限的結(jié)冷膠結(jié)合，并且過(guò)多的鈣離子會(huì)阻礙結(jié)冷膠分子間雙螺旋結(jié)構(gòu)的有序聚集[30]。而本文中由于產(chǎn)品感官需要，氯化鈣添加量較少，未達(dá)到飽和點(diǎn)，所以熔點(diǎn)持續(xù)上升。感官評(píng)價(jià)中，氯化鈣添加量在 0.02～0.06 g/100 g時(shí)，感官得分顯著增加（p＜0.05），超過(guò)0.06 g/100 g后感官得分顯著下降，這是由于添加過(guò)量的氯化鈣產(chǎn)生了金屬苦澀味，湯鵬宇等[31]也發(fā)現(xiàn)在肉湯中用 30%氯化鈣代替鈉鹽即產(chǎn)生金屬味導(dǎo)致感官得分下降。所以，選擇 0.04～0.08 g/100 g氯化鈣添加量作為進(jìn)一步優(yōu)化范圍。

圖2 氯化鈣添加量對(duì)豬皮凍品質(zhì)的影響Fig.2 Effect of calcium chloride content on pig skin jelly quality

2.1.3 菊粉添加量對(duì)豬皮凍品質(zhì)的影響

菊粉屬于天然食品原料，常被作為食品研發(fā)中替代糖、脂肪的一種質(zhì)地改良劑，并在一定程度上改善產(chǎn)品彈性和適口性[32,33]。

圖3 菊粉添加量對(duì)豬皮凍品質(zhì)的影響Fig.3 Effect of inulin content on pig skin jelly quality

由圖3可知，隨著菊粉的添加（2.5～5.0 g/100 g），豬皮凍硬度和彈性在2.5～4.0 g/100 g添加量時(shí)無(wú)顯著變化（p＞0.05），超過(guò)4.0 g/100 g后，硬度和彈性均開(kāi)始下降。張玉梅[34]等發(fā)現(xiàn)0～5%濃度的菊粉可以改善肌球蛋白凝膠性質(zhì)，但 2%濃度改善最為顯著。Nieto-Nieto等也發(fā)現(xiàn)[35]少量的菊粉（低濃度0.1～0.5%）可以改善肌球蛋白的凝膠性質(zhì)，而高濃度菊粉則有一定消極作用。所以，添加高濃度的菊粉可能不利于明膠形成更加穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。而且，在已添加結(jié)冷膠和氯化鈣的情況下，菊粉的添加不改變豬皮凍的熔點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)將兩種多糖混合使用，既提高了豬皮凍熔點(diǎn)，又改善了豬皮凍的適口性，感官得分結(jié)果顯示，菊粉添加量在3.5 g/100 g時(shí)由于組織狀態(tài)和口感的適中，得分最高。所以，選擇3.0～4.0 g/100 g菊粉添加量作為進(jìn)一步優(yōu)化范圍。

2.2 響應(yīng)面優(yōu)化豬皮凍品質(zhì)結(jié)果

2.2.1 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果

在單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果基礎(chǔ)上，選取豬皮凍實(shí)際感官得分為響應(yīng)指標(biāo)，對(duì)結(jié)冷膠、氯化鈣、菊粉3個(gè)因素進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)，試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與結(jié)果見(jiàn)表3。

對(duì)表3的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸擬合，得到感官得分（Y）對(duì)結(jié)冷膠添加量（A）、氯化鈣添加量（B）和菊粉添加量（C）的二次多項(xiàng)回歸模型為：Y=8.84-0.24A-0.15B+0.19C+0.0075AB+0.36AC-0.020BC-0.91A2-0.53B2-0.17C2。對(duì)上述回歸模型分別進(jìn)行方差分析，結(jié)果見(jiàn)表4。感官得分（Y）的回歸模型顯著性水平p＜0.01，表明該模型達(dá)到極顯著水平；失擬項(xiàng)p=0.8091＞0.05不顯著，表明回歸方程對(duì)豬皮凍感官得分的實(shí)際情況模擬度較高。由模型的 R2=0.9624和R2adj=0.9139可知，模型具有較好的擬合度。因此，可以用此模型對(duì)豬皮凍品質(zhì)的優(yōu)化進(jìn)行預(yù)測(cè)。由P值分析可知，模型中因素 A、AC、A2、B2達(dá)到極顯著水平（p＜0.01），C 達(dá)到顯著水平（p＜0.05）。由F值的大小可以推斷，在所選擇的試驗(yàn)范圍內(nèi)，3個(gè)考察因素對(duì)豬皮凍品質(zhì)影響的順序?yàn)榻Y(jié)冷膠（A）＞菊粉（C）＞氯化鈣（B）。

表3 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果Table 3 Design and results of the response surface experiment

表4 感官得分回歸模型方差分析Table 4 Variance analysis of the sensory score and hardness regression model

圖4 各因素交互作用對(duì)豬皮凍感官得分的影響Fig.4 Effect of the interaction between factors on the sensory score of pig skin jelly

2.2.2 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果

結(jié)合3D響應(yīng)曲面和二維等高線(xiàn)圖，既可反映出響應(yīng)值對(duì)因素變化的敏感程度，也可以分析出各個(gè)因素對(duì)響應(yīng)值的影響。如：3D響應(yīng)面圖形曲線(xiàn)越陡峭，響應(yīng)值對(duì)因素變化越敏感，等高線(xiàn)的形狀越接近橢圓或鞍形，表示各因素交互作用越顯著[36]。由圖4可知，結(jié)冷膠（A）和菊粉（C）交互作用對(duì)豬皮凍的感官得分的影響最為顯著，結(jié)冷膠和菊粉都屬于多糖，當(dāng)存在于以明膠（蛋白質(zhì)）為主要成分的豬皮凍中，結(jié)冷膠提高了豬皮凍硬度和質(zhì)地，菊粉改善了結(jié)冷膠的脆性。兩種多糖穿插于明膠蛋白質(zhì)中，形成一種熔點(diǎn)高、適口性好的豬皮凍，從而使感官接受度更高[37]。隨著各因素的變化呈現(xiàn)先升高后下降的拋物線(xiàn)趨勢(shì)，有最大值，說(shuō)明響應(yīng)值感官得分越高，豬皮凍品質(zhì)越好。

2.2.3 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)感官得分為響應(yīng)指標(biāo)所建立的回歸模型，預(yù)測(cè)得到的最佳條件為：結(jié)冷膠添加量0.45 g/100 g、氯化鈣添加量0.06 g/100 g、菊粉添加量3.77 g/100 g，此添加量下，豬皮凍的理論感官得分為8.91。為驗(yàn)證模型的可靠性，在該預(yù)測(cè)條件下進(jìn)行試驗(yàn)，得到實(shí)際感官得分為8.85，與理論預(yù)測(cè)值接近，說(shuō)明該方程與實(shí)際情況擬合較好，所建模型合理可靠。

2.2.3.1優(yōu)化前后豬皮凍品質(zhì)指標(biāo)的變化

由表5可知，優(yōu)化后的豬皮凍的感官評(píng)分較優(yōu)化前提高了1.27分，熔點(diǎn)提高了17.3 ℃，質(zhì)構(gòu)品質(zhì)也得到了相應(yīng)的改善。圖5也可以看出添加結(jié)冷膠、氯化鈣、菊粉沒(méi)有對(duì)豬皮凍原有色澤造成顯著改變，色澤仍均勻，呈乳白色且較清亮。夏培浩[9]將明膠和結(jié)冷膠用于即食海參產(chǎn)品中，優(yōu)化出最佳復(fù)配比為10%明膠，0.3%結(jié)冷膠，此條件下質(zhì)構(gòu)特性良好，硬度顯著升高，彈性無(wú)顯著變化，復(fù)配膠熔點(diǎn)由26.5 ℃升高到37.4 ℃，但在溫度過(guò)高的夏天容易熔化。李俊宏[10]考察了不同配比卡拉膠、魔芋膠和結(jié)冷膠對(duì)皮凍品質(zhì)的影響，得到優(yōu)化后的水晶皮凍熔點(diǎn)為54.2 ℃，凝膠強(qiáng)度為435.27 g，但結(jié)冷膠添加量較高，達(dá)到17.4%。本實(shí)驗(yàn)中優(yōu)化后的豬皮凍中結(jié)冷膠添加量 0.45 g/100 g、氯化鈣添加量0.06 g/100 g、菊粉添加量3.77 g/100 g，不僅熔點(diǎn)達(dá)到43.4 ℃，而且添加了可溶性膳食纖維菊粉改善了口感，賦予了豬皮凍一定的功能特性。等報(bào)道了低濃度菊粉對(duì)燕麥蛋白的分子機(jī)制研究，發(fā)現(xiàn)少量菊粉的加入顯著提高了燕麥蛋白的凝膠強(qiáng)度。微觀(guān)結(jié)構(gòu)表明蛋白和菊粉在結(jié)合帶邊緣可能發(fā)生局部的相互作用，如氫鍵和疏水鍵，從而形成具有增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的高交聯(lián)凝膠網(wǎng)絡(luò)。本研究中復(fù)合凝膠的孔隙變小，說(shuō)明結(jié)冷膠、菊粉和氯化鈣與明膠之間同樣可能存在一定的相互作用，使微觀(guān)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，而微觀(guān)結(jié)構(gòu)的改變使優(yōu)化后的豬皮凍表現(xiàn)出宏觀(guān)品質(zhì)的提高。

表5 優(yōu)化前后豬皮凍品質(zhì)指標(biāo)的變化Table 5 Changes of pig skin jelly quality index before and after optimization

圖5 優(yōu)化前后的豬皮凍Fig.5 The pig skin jelly before and after optimization

圖6 優(yōu)化前后豬皮凍微觀(guān)結(jié)構(gòu)的變化Fig.6 Changes of microstructure of pig skin jelly quality index before and after optimization

3 結(jié)論

2.2.3.2 冷凍掃描電鏡觀(guān)察優(yōu)化前后的微觀(guān)結(jié)構(gòu)

圖6為優(yōu)化前后豬皮凍在冷凍掃描電鏡下的微觀(guān)結(jié)構(gòu)。從圖中可以看出優(yōu)化后的豬皮凍與未優(yōu)化的豬皮凍結(jié)構(gòu)有顯著差異。優(yōu)化前的結(jié)構(gòu)圖 6a為多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)均一，但孔洞較大。當(dāng)添加了結(jié)冷膠、氯化鈣、菊粉后圖6b，豬皮凍的多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)沒(méi)有被改變，但同一視野下孔洞變小，說(shuō)明添加的多糖和氯化鈣與明膠發(fā)生了相互交聯(lián)作用，使豬皮凍的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加致密，形成了一個(gè)更加穩(wěn)定的凝膠體系。Petcharat[6]等研究也發(fā)現(xiàn)結(jié)冷膠和氯化鈣摻入魚(yú)明膠中可以改善微觀(guān)結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)為結(jié)冷膠和氯化鈣的添加使魚(yú)明膠-結(jié)冷膠-氯化鈣復(fù)合體系微觀(guān)結(jié)構(gòu)孔隙變小，而且在2.50%結(jié)冷膠和6 mM氯化鈣添加條件下，可以在提高混合凝膠的凝膠性能情況下，對(duì)感官性能沒(méi)有不利影響。Nieto-Nieto[35]

3.1 本研究在豬皮凍中添加了結(jié)冷膠和菊粉兩種多糖膠體，并結(jié)合氯化鈣使用，形成一種蛋白-多糖（明膠-結(jié)冷膠-菊粉）復(fù)合凝膠體系，結(jié)果發(fā)現(xiàn)結(jié)冷膠的添加可以顯著提高豬皮凍的熔點(diǎn)，當(dāng)添加量達(dá)到0.60 g/100 g時(shí)，熔點(diǎn)達(dá)到47.1 ℃，但過(guò)多添加結(jié)冷膠會(huì)使硬度過(guò)高，彈性下降，豬皮凍口感變差，感官得分降低；氯化鈣的加入促進(jìn)了結(jié)冷膠雙螺旋結(jié)構(gòu)的形成和纏繞，轉(zhuǎn)變?yōu)闊岵豢赡婺z，進(jìn)一步提高了豬皮凍的熔點(diǎn)，但過(guò)多添加會(huì)使豬皮凍有金屬的苦澀味，降低感官得分；菊粉的適量添加在一定程度上改善了產(chǎn)品彈性和適口性，提高感官得分。

3.2 綜上，本研究建立了以豬皮凍感官得分為目標(biāo)值，以結(jié)冷膠添加量、氯化鈣添加量、菊粉添加量為因子的數(shù)學(xué)模型，方差分析表明其擬合良好，通過(guò)優(yōu)化所得的最優(yōu)添加量參數(shù)為：結(jié)冷膠添加量0.45 g/100 g、氯化鈣添加量0.06 g/100 g、菊粉添加量3.77 g/100 g，理論感官得分為8.91。此添加量下，豬皮凍實(shí)際感官得分為8.85，與預(yù)測(cè)值接近。而且，硬度為340.08 g，彈性為0.92，熔點(diǎn)為43.4 ℃，冷凍掃描電鏡結(jié)果也顯示優(yōu)化后的豬皮凍組織結(jié)構(gòu)更加致密。所以，此優(yōu)化條件下的豬皮凍質(zhì)地更好，感官接受度更高，也為相關(guān)產(chǎn)品的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)提供了參考。