不同添加物對(duì)未漂洗大黃魚(yú)魚(yú)糜品質(zhì)的影響

熊澤語(yǔ)，謝晨，陳百科，李慧，金素萊曼，包海蓉,2,3*

1(上海海洋大學(xué) 食品學(xué)院, 上海，201306)2(上海水產(chǎn)品加工及貯藏工程技術(shù)研究中心，上海，201306) 3(農(nóng)業(yè)部水產(chǎn)品貯藏保鮮質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)驗(yàn)室(上海)，上海，201306)

魚(yú)糜制品營(yíng)養(yǎng)豐富，味道鮮美，可長(zhǎng)期保存，深受各年齡段消費(fèi)者喜愛(ài)。消費(fèi)者常見(jiàn)的魚(yú)糜制品是通過(guò)將生魚(yú)采肉，斬拌，加鹽、加水、加熱擂潰等步驟后形成常見(jiàn)的魚(yú)糜凝膠，經(jīng)不同處理可加工為種類繁多的商品，生活中常見(jiàn)的有如魚(yú)肉香腸、模擬蟹肉、模擬蝦肉、模擬貝柱、魚(yú)糕、竹輪等[1]。大黃魚(yú)作為硬骨魚(yú)綱，鱸形目，石首魚(yú)科，黃魚(yú)屬魚(yú)類；體延長(zhǎng)，側(cè)扁，在國(guó)人口中有常被稱作“大黃魚(yú)”，主要棲息于沿岸及近海砂泥底質(zhì)水域，大多棲息于中底層水域[2]。其以肉質(zhì)鮮嫩味美，富含蛋白質(zhì)、二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸等不飽和脂肪酸以及多種微量元素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，被人們當(dāng)作鮮食佳品，食用大黃魚(yú)具有補(bǔ)充體內(nèi)所需蛋白，提高免疫力，并且清除人體代謝產(chǎn)生的自由基，延緩人體衰老等功效。

在傳統(tǒng)魚(yú)糜生產(chǎn)工藝中，漂洗是不可缺少的工序之一。將碎魚(yú)肉與特定比例的漂洗液混合、攪拌、脫水并反復(fù)操作得到魚(yú)糜。漂洗可以除去魚(yú)肉中的水溶性蛋白質(zhì)、色素、氣味、脂肪等，以提高魚(yú)糜制品的凝膠強(qiáng)度和白度，但同時(shí)會(huì)使蛋白、脂肪等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)大量流失，造成產(chǎn)品得率的下降和資源的極大浪費(fèi)，漂洗后排放的廢水也會(huì)引起環(huán)境的污染。因此，未漂洗魚(yú)糜的生產(chǎn)，正是解決了當(dāng)前常規(guī)制備方法中存在的上述問(wèn)題。制作未漂洗魚(yú)糜，對(duì)原料魚(yú)進(jìn)行采肉后，不需要漂洗工序，從而減少?gòu)U水對(duì)環(huán)境的污染，同時(shí)減少魚(yú)糜營(yíng)養(yǎng)成分損失，提髙魚(yú)糜得率。

當(dāng)前，已研究出部分方法以提高未漂洗魚(yú)糜的品質(zhì)特性，例如：添加糖類、鹽溶液、動(dòng)植物蛋白，改變加熱方式、高壓技術(shù)處理等[3]。其中，加入外源添加物是提高魚(yú)糜品質(zhì)特性最常見(jiàn)的方法，常見(jiàn)的添加物如淀粉、大豆蛋白、堿性鹽等。王冬妮等[4]研究表明，添加6%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))紅薯淀粉(sweet potato starch，SPS)、玉米淀粉、木薯淀粉和馬鈴薯淀粉均可有效提高魷魚(yú)魚(yú)糜的凝膠特性和持水性，其中SPS的效果最好。研究表明,添加6%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))木薯變性淀粉可顯著提高提高未漂洗革胡子魚(yú)糜的凝膠特性和持水性。LAEMMLI等[5]則認(rèn)為添加10%大豆分離蛋白時(shí)，鰱魚(yú)魚(yú)糜的斷裂力和質(zhì)量特征得到最大程度提高。然而關(guān)于各種添加物對(duì)大黃魚(yú)魚(yú)糜品質(zhì)特性的具體影響尚未明確報(bào)道。

本文以大黃魚(yú)魚(yú)糜為對(duì)象，通過(guò)一種未漂洗魚(yú)糜制備工藝，研究了加入不同種類保水劑與淀粉、大豆分離蛋白相搭配來(lái)提高魚(yú)糜凝膠的品質(zhì)特性，并與漂洗魚(yú)糜、常規(guī)未漂洗魚(yú)糜就凝膠特性、色澤、持水性、動(dòng)態(tài)流變學(xué)和水分遷移等變化規(guī)律等做出比較，從而為提高未漂洗魚(yú)糜的品質(zhì)特性提供數(shù)據(jù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

冰鮮大黃魚(yú)：通框養(yǎng)殖，規(guī)格1 kg/尾，寧德蔡氏水產(chǎn)有限公司；氯化鈉、碳酸氫鈉、焦磷酸鈉(分析純)，上海阿拉丁生化科技股份有限公司；山梨醇、蔗糖、淀粉(均為食品級(jí))，京東慧采補(bǔ)充；大豆分離蛋白(食品級(jí))，河南萬(wàn)邦實(shí)業(yè)有限公司。

GL-20B 高速冷凍離心機(jī)，上海安亭科學(xué)儀器廠；MCR301流變儀，奧地利安東帕公司；D-130電動(dòng)勻漿機(jī)，Wiggens有限公司；FA2004型電子分析天平，南京東邁科技儀器有限公司；SG2pH計(jì)、AL104-IC型分析天平，梅特勒-托利多國(guó)際貿(mào)易(上海) 有限公司；TA.XT Plus質(zhì)構(gòu)儀，英國(guó)SMS公司；CR-400型色彩色差計(jì)，日本柯尼卡美能達(dá)(中國(guó))儀器有限公司；切碎機(jī)QSJ-B02R1，小熊電器有限公司；MesoMR23-060H-1型低場(chǎng)核磁共振儀，上海紐邁電子科技有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 魚(yú)糜樣品的制備

未漂洗魚(yú)糜制備：冰鮮大黃魚(yú)去頭、去尾、去皮、去鱗、去內(nèi)臟，清洗，取肉于吸水紙上瀝干表面水分，取300 g碎魚(yú)肉于絞肉機(jī)中攪碎，加入抗凍劑(4%山梨醇+4%蔗糖,均為質(zhì)量分?jǐn)?shù))斬拌3 min制成魚(yú)糜，-60 ℃冰箱內(nèi)快速冷凍2.5 h后轉(zhuǎn)入-18 ℃冰箱冷凍保藏，30 d內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)。

漂洗魚(yú)糜制備：冰鮮大黃魚(yú)去頭、去尾、去皮、去鱗、去內(nèi)臟，清洗，瀝干后取肉切成碎塊，放入攪拌機(jī)攪成碎肉后用3倍體積的冰水漂洗3次，每次5 min(最后一次冰水中放入0.3%(體積分?jǐn)?shù)) 氯化鈉溶液)，倒掉廢液，脫水，取300 g碎肉放入攪拌機(jī)內(nèi)加入4% 蔗糖、4% 山梨醇攪拌3 min制成魚(yú)糜后同上步驟冷凍。

1.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案

實(shí)驗(yàn)組分為6組，漂洗組(px)與空白對(duì)照組(ck)只加入2.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) 食鹽斬拌后加入冰水調(diào)節(jié)水分含量至80%。其余4組在ck組基礎(chǔ)上分別加入(S1)0.5% 碳酸氫鈉+6% 玉米淀粉；(S2)0.5% 碳酸氫鈉+6%大豆分離蛋白(soybean protein isolate，SPI)；(S3)0.5% 焦磷酸鈉+6% 玉米淀粉；(S4)0.5% 焦磷酸鈉+6% 大豆分離蛋白作為S1～S4組，均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

1.2.3 魚(yú)糜凝膠的制備

將-18 ℃冷凍魚(yú)糜取出放入3 ℃低溫培養(yǎng)箱中放置到中心溫度為-5 ℃左右的半解凍狀態(tài)，切成小塊，放入攪碎機(jī)中空攪2 min，后加入2.5% 食鹽混勻攪拌3 min，再根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)組方案分別加入碳酸氫鈉/焦磷酸按攪拌1 min，淀粉/大豆分離蛋白攪拌3 min，最后加冰水調(diào)節(jié)水分含量至80% 后，將肉漿注入小型灌腸模具中，灌入直徑3.5 cm的塑料腸衣中封口，采用二段式加熱(40 ℃加熱60 min，90 ℃加熱30 min)，后將魚(yú)腸放入碎冰中冷卻30 min，放入4 ℃冰箱中保藏，4 d內(nèi)完成余下指標(biāo)測(cè)定(攪拌機(jī)放入碎冰中，全程保持?jǐn)嚢铚囟鹊陀?0 ℃)。

1.2.4 凝膠強(qiáng)度測(cè)定

凝膠強(qiáng)度采用 TA.XT Plus質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定，參考BENJAKUL等[6]的方法并進(jìn)行適當(dāng)修改。先將樣品從培養(yǎng)箱中取出放置30 min，而后將制備好的魚(yú)糜凝膠樣品切成2.5 cm長(zhǎng)的圓柱體，每組樣品3個(gè)平行。測(cè)試條件：選用P/5 s球形探頭穿刺樣品。測(cè)試參數(shù)：測(cè)前、測(cè)中和測(cè)后速度均為1 mm/s，壓縮比50%，觸發(fā)力5.0 g。并記錄破斷強(qiáng)度BF(g)和破斷距離BD(cm)，凝膠強(qiáng)度(gel strength，GS)的計(jì)算如公式(1)所示：

GS/(g·cm)=BF×BD

(1)

1.2.5 質(zhì)地剖面分析參數(shù)的測(cè)定

采用1.2.4相同的處理方式；測(cè)試條件：探頭為P/50，測(cè)試模式采用質(zhì)地剖面分析(texture profile analysis，TPA)。測(cè)前、測(cè)中、測(cè)后速度均為1 mm/s；壓縮比為50%；觸發(fā)力為15 g。選取硬度、彈性、咀嚼性為T(mén)PA參數(shù)，每組3個(gè)平行。

1.2.6 持水性測(cè)定

持水性(water holding capacity，WHC)測(cè)定[7]：將制備好的魚(yú)糜凝膠切成0.5 cm左右的薄片，稱重(m1)后用雙層濾紙包裹，離心機(jī)離心(4 ℃，3 000×g，10 min)，隨后濾紙中取出樣品稱重(m2)，持水性計(jì)算如公式(2)所示：

(2)

1.2.7 蒸煮損失

參考DBUSCA等[8]方法稍作修改，將魚(yú)糜凝膠切成15 mm×15 mm×20 mm的長(zhǎng)方體，準(zhǔn)確稱重(M1)后放入小型蒸煮袋后用自動(dòng)封口機(jī)封口，放入90 ℃的水浴鍋中水浴20 min，快速取出開(kāi)袋，用吸水紙瀝干表面水分稱重(M2)，每組3個(gè)平行。蒸煮損失計(jì)算如公式(3)所示：

(3)

1.2.8 白度的測(cè)定

將魚(yú)糜凝膠切成0.5 cm左右的薄片，采用 CR-400 色差計(jì)測(cè)定魚(yú)糜制品凝膠的L*(亮度)，a*(紅色/綠色)和b*(黃色/藍(lán)色)，白度值計(jì)算[7]如公式(4)所示：

(4)

1.2.9 pH的測(cè)定

pH測(cè)定參考 GB 5009.237—2016 《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品pH值的測(cè)定》[9]的測(cè)定方法稍作修改，取5 g魚(yú)糜凝膠樣品剁碎后加入50 mL蒸餾水，均質(zhì)機(jī)均值1 min后靜置30 min，而后過(guò)濾紙濾上清液，用pH計(jì)測(cè)定pH值，每組3個(gè)平行。

1.2.10 低場(chǎng)核磁共振測(cè)定水分遷移情況

參數(shù)參照PAN等[10]的方法稍作修改，使用核磁共振成像儀測(cè)定。取15 g樣品切成大小相近的圓柱體，用保鮮膜包好放入核磁管中，采用自旋回訊磁振脈中序列測(cè)定。測(cè)定參數(shù)：質(zhì)子共振頻率21 MHz，射頻延時(shí)0.002 ms，模擬增益20.0 dB，90°脈寬19 μs，重復(fù)采樣時(shí)間3 500 ms，累加次數(shù)8，180°脈寬38.0 μs，延時(shí)1.000 ms，回波個(gè)數(shù)1 000，每組3個(gè)平行。

1.2.11 流變特性測(cè)定

參考 MORENO 等[11]的方法作適當(dāng)修改，采用MCR301流變儀測(cè)定，取一定量魚(yú)糜，放置在流變儀平臺(tái)上；用圓形平形板(直徑為40 mm)壓平，狹縫為1 mm；用液體硅油密封樣品，防止水分蒸發(fā)干擾測(cè)定結(jié)果。對(duì)復(fù)合蛋白進(jìn)行溫度掃描，測(cè)定的主要參數(shù)是:剪切頻率為0.1 Hz，剪切應(yīng)變2%，掃描溫度范圍為20～80 ℃，升溫速率為 1.5 ℃/min,以此測(cè)定儲(chǔ)能模量G′的變化曲線。

1.3 數(shù)據(jù)處理

所有實(shí)驗(yàn)組均設(shè)3組平行，數(shù)據(jù)樣本采用Microsoft Excel 2011軟件作圖，采用IBM SPSS Statistics 25.0 進(jìn)行顯著性分析及組間相關(guān)性分析，多組數(shù)據(jù)差異性分析采用單因素ANOVA兩兩比較的Duncan模型，顯著水平為P<0.05，不同小寫(xiě)字母表示具有顯著性差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種類添加物對(duì)大黃魚(yú)未漂洗魚(yú)糜凝膠強(qiáng)度的影響

凝膠強(qiáng)度表示凝膠破斷力和凹陷深度的乘積，其可以反映凝膠內(nèi)部結(jié)構(gòu)是否牢固；凝膠破斷力和凹陷深度越大，魚(yú)糜制品的凝膠特性就越好[12]。由圖1可知，漂洗組凝膠強(qiáng)度明顯高于未漂洗各組(P<0.05)，這是由于漂洗魚(yú)糜去除了大量脂肪色素以及水溶性蛋白質(zhì)，濃縮了肌原纖維蛋白，更有益于優(yōu)質(zhì)凝膠的形成。而加入不同種類保水劑與外緣添加物均可顯著增加凝膠強(qiáng)度(P<0.05)，S1～S4組凝膠強(qiáng)度相對(duì)于對(duì)照組分別提高了68.12%、54.81%、72.76%、52.98%。S1、S3組與S2、S4組在加入了不同堿性鹽(碳酸氫鈉、焦磷酸鈉)的基礎(chǔ)上又分別加入了土豆淀粉SPI，其凝膠強(qiáng)度差異并不顯著(P>0.05)，這說(shuō)明加入相同量的淀粉、大豆蛋白改善大黃魚(yú)凝膠強(qiáng)度的能力相當(dāng)，且說(shuō)明玉米淀粉與SPI相比于不同種類堿性鹽，更占改善凝膠強(qiáng)度的主導(dǎo)地位。其原因是擂潰過(guò)程中添加一定量的淀粉可以在魚(yú)糜中形成淀粉、蛋白、水相互嵌合的復(fù)合網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[13]，使得加熱后形成的凝膠富有更多的彈性；而SPI的加入使其與魚(yú)糜中的水分子作用，SPI內(nèi)部極性基團(tuán)解離為離子狀態(tài)，在加熱凝膠化過(guò)程中，這些極性基團(tuán)與肌原纖維蛋白中的極性基團(tuán)相結(jié)合，有助于肌原纖維蛋白形成更加致密、復(fù)雜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而提升魚(yú)糜凝膠強(qiáng)度。因此加入玉米淀粉和SPI均可有效地改善大黃魚(yú)未漂洗魚(yú)糜的凝膠強(qiáng)度。

圖1 不同種類保水劑與外源添加物對(duì)未漂洗大黃魚(yú)魚(yú)糜凝膠強(qiáng)度的影響Fig.1 Effects of different kinds of water-retaining agents and exogenous additives on the strength of fish intestine gel注：不同小寫(xiě)字母表示差異性顯著(P<0.05)(下同)

2.2 不同種類添加物對(duì)大黃魚(yú)未漂洗魚(yú)糜質(zhì)構(gòu)特性的影響

由表1可知，漂洗組的硬度、彈性、咀嚼度均明顯高于其他各組(P<0.05)。加入不同種類保水劑與外緣添加物較對(duì)照組均可顯著增加硬度，相較于對(duì)照組分別提高了33.61%、21.58%、24.17%、4.84%，S1組(碳酸氫鈉+淀粉)顯著高于其他3組(P<0.05)。加入不同添加物的各組彈性均高于對(duì)照組(P<0.05)，并在S1、S3組基本達(dá)到最大值0.93；而加熱成凝膠后的S1組的咀嚼度為1 234.43 g·mm，都顯著高于對(duì)照組與其他組(P<0.05)，相較對(duì)照組提升了28.68%，而S2～S3組相對(duì)于對(duì)照組則沒(méi)有顯著差異(P>0.05)。加入的堿性鹽在魚(yú)糜在擂潰過(guò)程中可提高其pH，使其偏向堿性，跳過(guò)蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)，從而提高魚(yú)糜凝膠的品質(zhì)[14]，而淀粉與SPI的加入同樣使得蛋白質(zhì)與其和水形成更加致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而提高凝膠特性。由數(shù)據(jù)可以看出，加入了碳酸氫鈉和淀粉的未漂洗魚(yú)糜，其凝膠硬度、彈性、咀嚼度的提升效果最好，與凝膠強(qiáng)度的研究結(jié)果相一致；通過(guò)加入淀粉、碳酸氫鈉形成較為穩(wěn)定復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，大幅提高魚(yú)糜凝膠強(qiáng)度，進(jìn)而提高硬度、彈性、咀嚼度。

表1 不同種類保水劑與外源添加物對(duì)未漂洗大黃魚(yú)魚(yú)糜凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響Table 1 Effects of different kinds of water-retaining agents and exogenous additives on the texture characteristics of fish intestines

2.3 不同種類添加物對(duì)大黃魚(yú)未漂洗魚(yú)糜持水性與蒸煮損失的影響

持水性是評(píng)價(jià)魚(yú)糜制品質(zhì)量的重要指標(biāo)，其大小反映了魚(yú)糜制品中蛋白質(zhì)分子結(jié)合水能力的好壞，形成的凝膠與水結(jié)合能力越強(qiáng)，凝膠內(nèi)部的結(jié)構(gòu)也就越致密、均勻，持水能力也越強(qiáng)[15]。由圖2-A可知，加入不同添加物后，各組持水性相比于漂洗與對(duì)照組均得到顯著提升(P<0.05)，相比于對(duì)照組分別提高了3.78%、3.09%、3.40%、3.22%，而px組由于清洗掉多余的脂質(zhì)以及水溶性蛋白，其凝膠結(jié)合水分的能力得到提高，其持水能力也明顯優(yōu)于ck組。加入碳酸氫鈉后的魚(yú)糜在擂潰過(guò)程中pH增大，蛋白質(zhì)偏離其等電點(diǎn)，產(chǎn)生更多的電荷，增大分子間作用力，隨之增加距離，因網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以包裹住更多水分，從而提高保水性。而磷酸鹽除了上述功能之外，磷酸根離子還可作為良好的螯合劑，使蛋白質(zhì)與其他大分子和金屬離子螯合形成復(fù)合物、增加離子強(qiáng)度，有效地改善魚(yú)糜制品的保水能力[16]。而相對(duì)于焦磷酸鈉中磷酸鹽的作用，2種堿性鹽通過(guò)增加pH而改變蛋白質(zhì)等電點(diǎn)從而提升凝膠保水性的作用更為顯著；因此添加碳酸氫鈉與焦磷酸鈉的實(shí)驗(yàn)組均可以顯著提高凝膠的保水性，進(jìn)而大幅提升凝膠強(qiáng)度與質(zhì)構(gòu)特性。

蒸煮損失表示魚(yú)糜制品在煮制過(guò)程中水分、淀粉等物質(zhì)流失而造成質(zhì)量的減少[17]。由圖2-B可知，S1～S4組蒸煮損失均明顯低于漂洗魚(yú)糜與對(duì)照組，相比于對(duì)照組分別減少了43.79%、53.66%、33.87%、32.62%，且可看出在未漂洗大黃魚(yú)魚(yú)糜中加入等量的碳酸氫鈉-SPI(S2組)相比于碳酸氫鈉-淀粉(S1組)及磷酸鹽組(S3、S4組)更能降低魚(yú)糜的蒸煮損失，這可能是因?yàn)镾PI相比與碳酸氫鈉與水分的結(jié)合能力較低，使得SPI鎖住較少的水分，而剩下的水分在擂潰中或蒸煮中產(chǎn)生流失。但鑒于SPI獨(dú)特的吸水性可使凝膠內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加緊密，其與蛋白、糖類等相互作用產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)將更多的水分子鎖住[18]，也可以有效地降低蒸煮損失。

A-持水性；B-蒸煮損失圖2 不同種類保水劑與外源添加物對(duì)未漂洗大黃魚(yú)魚(yú)糜凝膠的影響Fig.2 The influence of different kinds of water-retaining agents and exogenous additives of fish intestines

2.4 不同種類添加物對(duì)大黃魚(yú)未漂洗魚(yú)糜白度的影響

白度是評(píng)價(jià)魚(yú)糜制品品質(zhì)的重要指標(biāo)。通常情況下，魚(yú)糜加工后形成的凝膠結(jié)構(gòu)緊密，就會(huì)賦予凝膠良好的白度，而凝膠結(jié)構(gòu)松散無(wú)序，則會(huì)降低魚(yú)糜凝膠的光學(xué)特性[19-20]。由圖3可知，S1～S4組與px組、ck組相比均會(huì)在不同程度上降低魚(yú)糜白度，S1組相比于其他3組效果最好，與ck組沒(méi)有顯著性差異(P>0.05)，這可能與未漂洗魚(yú)糜本身含有未經(jīng)漂洗去除的脂肪、色素、血水等物質(zhì)降低自身白度有關(guān)，且這與沈曉蕾等[21]、鮑佳彤等[22]研究得出添加淀粉與SPI會(huì)降低魚(yú)糜凝膠白度的結(jié)果相對(duì)應(yīng)，淀粉會(huì)吸水溶脹，使得凝膠透光性減弱，而SPI顏色微黃，加入過(guò)量也會(huì)影響色澤，因此2種添加物均會(huì)在不同程度上降低魚(yú)糜凝膠白度。

圖3 不同種類保水劑與外源添加物對(duì)未漂洗大黃魚(yú)魚(yú)糜凝膠白度的影響Fig.3 Effects of different kinds of water-retaining agents and external additives on the whiteness of fish intestines

2.5 不同種類添加物對(duì)大黃魚(yú)未漂洗魚(yú)糜pH的影響

pH作為評(píng)價(jià)食品品質(zhì)鮮度的指標(biāo)可反應(yīng)凝膠的品質(zhì)。韓敏義等[23]研究表明，pH可以影響凝膠的保水性與微觀結(jié)構(gòu)，肌原纖維蛋白的等電點(diǎn)(pI)在5.2左右，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)pH偏離其等電點(diǎn)后，其增加的電荷與水分子上的氫鍵結(jié)合，使更多的水分子保留在凝膠中，從而提高保水性，形成更加復(fù)雜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。如圖4所示，ck組pH最小，這也與其保水性、凝膠強(qiáng)度較差的結(jié)果相吻合；加入碳酸氫鈉與焦磷酸鈉后都可以顯著提高凝膠pH(P<0.05)，加入碳酸氫鈉(S1、S2組)后pH增加最大，均大于7，而加入焦磷酸鈉(S3、S4組)后的pH也有所增加并且更接近7，這是由于磷酸鹽的緩沖性質(zhì)使pH更加接近中性。由于pH接近7的凝膠的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)更加有序，因此，加入碳酸氫鈉對(duì)凝膠pH的影響最大，加入焦磷酸鈉有助于形成更加有序的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

圖4 不同種類保水劑與外源添加物對(duì)未漂洗大黃魚(yú)魚(yú)糜凝膠pH的影響Fig.4 Effects of different kinds of water retention agents and external additives on the pH of non-rinsed large yellow croaker surimi gel

2.6 不同種類添加物對(duì)大黃魚(yú)未漂洗魚(yú)糜水分遷移的影響

利用低場(chǎng)核磁共振測(cè)定樣品中水分子橫向弛豫時(shí)間T2可以說(shuō)明凝膠內(nèi)部水分分布狀態(tài)與遷移情況，進(jìn)而用于研究肉與肉制品的加工特性。如圖5所示，反演后得到橫向弛豫時(shí)間T2圖譜中存在3個(gè)峰，分別代表大黃魚(yú)凝膠中不同狀態(tài)的水。即T21(0～10 ms)代表與大分子緊密結(jié)合的水；T22(10～150 ms)代表位于蛋白質(zhì)組織內(nèi)部的水即不易流動(dòng)水；T23(150～1 000 ms)代表蛋白組織外部的水，即自由水[24]，而3個(gè)峰所占積分總面積的百分比分別用P21、P22、P23表示，代表上述3種不同狀態(tài)水的相對(duì)含量。

圖5 不同種類保水劑與外源添加物對(duì)未漂洗大黃魚(yú)魚(yú)糜凝膠的橫向弛豫時(shí)間T2波譜圖的影響Fig.5 Effects of different kinds of water-retaining agents and external additives on the T2 spectrogram of non-rinsed large yellow croaker surimi gel

由表2、表3可知，各組T21之間沒(méi)有明顯差異，P21之間差異不大，說(shuō)明有無(wú)添加物對(duì)大黃魚(yú)未漂洗魚(yú)糜凝膠結(jié)合水含量影響不大。

表2 不同種類保水劑與外源添加物對(duì)未漂洗大黃魚(yú)魚(yú)糜凝膠橫向弛豫時(shí)間T2的影響 單位：ms

表3 不同種類保水劑與外源添加物對(duì)未漂洗大黃魚(yú)魚(yú)糜凝膠水分遷移譜圖波峰面積百分比P2的影響 單位：%

隨著不同添加物的加入，各組T22相對(duì)于ck組都有所下降，說(shuō)明加入的淀粉或大豆蛋白均可填充到蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，從而形成更加穩(wěn)固的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[25-26]，而碳酸氫鈉與焦磷酸鈉均可減少水分的流動(dòng)性。其中S1組最為顯著，相比于ck組減少了10.58%，說(shuō)明淀粉在加熱形成凝膠的過(guò)程中填充于凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，吸收住更多的水分于凝膠網(wǎng)絡(luò)中，增強(qiáng)了凝膠的保水性與凝膠強(qiáng)度。加入不同添加物的4組P22均有所增加，P23均有所減少，這說(shuō)明加入添加物后，4組魚(yú)糜凝膠中的自由流動(dòng)水在不同程度上發(fā)生了遷移，變?yōu)椴灰琢鲃?dòng)水。這使得魚(yú)糜凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的水分增多，持水性增強(qiáng)，魚(yú)糜凝膠特性得到提高。且S1與S3組最為顯著，為91.94%和91.41%。綜合來(lái)看，加入淀粉的2組能更好地鎖住魚(yú)糜中的水分，提高未漂洗大黃魚(yú)魚(yú)糜的凝膠特性。

2.7 不同種類添加物對(duì)大黃魚(yú)未漂洗魚(yú)糜流變特性的影響

流變學(xué)特性是指在外力的作用下，魚(yú)漿黏彈性變化，G′通常用作凝膠形成的指標(biāo)，表示魚(yú)漿在受到外力作用下產(chǎn)生形變所儲(chǔ)存的能量，反映物體受到外力后回復(fù)初始狀態(tài)的能力，通常G′越大，表明魚(yú)糜及其制品的彈性越強(qiáng)。

含有不同添加物魚(yú)糜的G′隨溫度變化如圖6所示，其中S1、S2組與px、ck組走勢(shì)一致，而S3、S4組初始G′遠(yuǎn)低于前4組，這有可能是焦磷酸鈉雖然可以提高凝膠彈性，但是其也有反絮凝作用，對(duì)于油脂含量較高的未漂洗魚(yú)糜，焦磷酸鈉可以使油脂乳化，進(jìn)一步降低表面張力與界面張力，從而降低初始彈性。

伴隨著溫度升高，各組的G′通常都伴隨著先升高后降低再升高的過(guò)程，而S1～S4組均表現(xiàn)出比ck組更高的G′，這是因?yàn)榈矸叟cSPI均具有一定的黏彈性。px、ck、S1、S2與S3、S4組的G′分別在20～39 ℃與20～29 ℃有小幅度升高，此階段中，胞內(nèi)谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶轉(zhuǎn)氨酶受熱加快催化S1蛋白亞片段變性，造成肌球蛋白之間相互連接，形成簡(jiǎn)單的蛋白質(zhì)聚集體[27]。這是可能是因?yàn)樵谳^低溫度下，蛋白質(zhì)分子通過(guò)氫鍵交聯(lián)形成較為簡(jiǎn)單的凝膠網(wǎng)絡(luò)[28]；緊接著，前4組與后2組G′分別在39～47 ℃與29～6 ℃出現(xiàn)下降趨勢(shì)。此階段中，內(nèi)源性蛋白水解酶隨著溫度升高，活性變強(qiáng)，造成肌原纖維蛋白降解，凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)遭到破壞[29]；最后，從最低點(diǎn)加熱直到80 ℃，各組G′大幅增加，為凝膠強(qiáng)化階段，此階段肌球蛋白與肌動(dòng)蛋白因?yàn)楦邷刈冃?，形成不可逆的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[30]。

由圖6可知，雖然S3、S4組初始G′要低于其余4組，但隨著凝膠加熱，其G′依然大幅度升高。而S1～S4組相較于ck組在凝膠弱化階段G′下降明顯減緩，這可能是因?yàn)榈矸叟c大豆蛋白顆粒作用于凝膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，抑制了肌動(dòng)蛋白的降解，因此減弱了凝膠的劣化[31]。而S1～S4組凝膠的G′雖然都明顯高于ck組，但相互之間的G′的最大值并沒(méi)有顯著差異，與之前的結(jié)果并不一致，這可能是由于流變特性主要從添加物填充至蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中反應(yīng)G′的增強(qiáng)，而凝膠特性則從添加物直接參與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的反應(yīng)而表現(xiàn)出凝膠特性增強(qiáng)[32]。這也進(jìn)一步說(shuō)明了淀粉與SPI可以有效地填充在凝膠網(wǎng)絡(luò)的空隙之中，提高魚(yú)糜的G′。

圖6 不同種類保水劑與外源添加物對(duì)未漂洗大黃魚(yú)魚(yú)糜凝膠G′的影響Fig.6 Effects of different kinds of water-retaining agents and external additives on non-rinsing large yellow croaker surimi gel G′

4 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)加入不同種類的添加物可以影響大黃魚(yú)未漂洗魚(yú)糜的凝膠特性、硬度、咀嚼度、保水能、白度、橫向弛豫時(shí)間T2和G′。在相同的添加量下S1、S2、S3、S4組均可以增加凝膠的破斷力從而增強(qiáng)凝膠強(qiáng)度，并且淀粉與SPI顆粒吸水膨脹后，形成位于凝膠網(wǎng)絡(luò)空隙中的填充物，使得凝膠的橫向弛豫時(shí)間T22縮短，從而增加未漂洗魚(yú)糜的持水性與蒸煮損失，而碳酸氫鈉與焦磷酸鈉的加入則通過(guò)改變魚(yú)糜內(nèi)部pH，使得蛋白質(zhì)偏離等電點(diǎn)，水分子與分子間氫鍵結(jié)合，顯著增強(qiáng)其保水性能，也在一定程度增加了凝膠強(qiáng)度與硬度。而吸水膨脹后的淀粉、SPI還能進(jìn)一步壓縮未漂洗魚(yú)糜的凝膠基質(zhì)，進(jìn)一步增加凝膠的G′以及凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。添加組相對(duì)于ck組雖然顯著提高了凝膠特性、保水能力與G′，但加入淀粉與SPI會(huì)在一定程度上降低凝膠白度；而相比于px組在凝膠強(qiáng)度上還有一定差距，這是由于淀粉與SPI可以通過(guò)增加破斷力的方式增大凝膠強(qiáng)度，但是破斷距離相對(duì)于不添加組卻顯著減小，加上各種添加物還無(wú)法完全彌補(bǔ)未漂洗魚(yú)糜脂肪、水溶性蛋白殘留所造成的凝膠品質(zhì)的劣化。

綜合來(lái)看，幾種添加物均可在不同程度上增強(qiáng)未漂洗大黃魚(yú)魚(yú)糜的凝膠特性、保水性、黏彈性以及pH。而加入淀粉對(duì)魚(yú)糜各品質(zhì)的提高最為顯著，能顯著提高魚(yú)糜的凝膠特性，吸收魚(yú)糜內(nèi)部的水分，形成更為致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。而加入兩種堿性保水劑在改善魚(yú)糜凝膠特性上的效果相當(dāng)，碳酸氫鈉在改善凝膠強(qiáng)度和流變特性上微弱于焦磷酸鈉，但其作為無(wú)磷保水劑，與其他添加物復(fù)配使用，在未來(lái)依然具有很好的應(yīng)用前景。此研究結(jié)果可作為后續(xù)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，為提高未漂洗魚(yú)糜的品質(zhì)特性提供數(shù)據(jù)支持。