食用膠聯(lián)合超聲對(duì)雞血豆腐凝膠物化性質(zhì)、流變特性和體外消化率的影響

王 鑫，黃 瑾，盧方云，吳瑀婕，朱宏星，吳海虹，鄒 燁,*，徐為民,*，王道營(yíng)

（1.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，江蘇 南京 210014；2.揚(yáng)州大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225127）

雞血是肉雞屠宰過(guò)程中產(chǎn)生的一種副產(chǎn)物，約占肉雞質(zhì)量的6%，含有豐富的蛋白質(zhì)及氨基酸，同時(shí)含有多種微量元素、無(wú)機(jī)鹽及生物活性物質(zhì)，因此雞血具有較高的營(yíng)養(yǎng)和保健價(jià)值[1]。但目前雞血資源利用率不高，產(chǎn)生的附加值較低。血豆腐因其口感細(xì)膩、質(zhì)地嫩滑、老少皆宜而被許多消費(fèi)者青睞，具有很大的消費(fèi)市場(chǎng)，因此，加工制備血豆腐是合理利用雞血資源的有效途徑，然而由于雞血豆腐保水效果較差、出品率低，阻礙了雞血豆腐的工業(yè)化生產(chǎn)，現(xiàn)階段市場(chǎng)上供應(yīng)的血豆腐主要是鴨血豆腐。

出品率是評(píng)價(jià)雞血豆腐品質(zhì)優(yōu)劣的重要標(biāo)準(zhǔn)，而雞血豆腐的出品率又與其凝膠特性密切相關(guān)，凝膠是蛋白通過(guò)共價(jià)或非共價(jià)鍵交聯(lián)而形成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其對(duì)家禽血豆腐制品的保水及貯藏性能有重要影響。相關(guān)研究表明，食用膠具有改善蛋白熱誘導(dǎo)凝膠特性的功能[2]；瓜爾豆膠是一種水溶性膳食纖維，可作為增稠劑應(yīng)用于食品，其主要成分為半乳甘露聚糖[3]；阿拉伯膠在食品中可充當(dāng)天然的乳化劑、穩(wěn)定劑、黏合劑、懸浮劑、成膜劑等[4]；魔芋膠由于親水性較好，分子結(jié)構(gòu)平滑，能通過(guò)與其他增稠劑復(fù)配并以次級(jí)鍵結(jié)合的方式產(chǎn)生協(xié)同作用，有益于改善蛋白凝膠結(jié)構(gòu)[5]。Mi Hongbo等[6]在魚(yú)糜中添加食用膠后，顯著提升了魚(yú)糜凝膠的出品率及凝膠強(qiáng)度；陳金玉等[7]研究發(fā)現(xiàn)在馬鈴薯淀粉中添加不同種類食用膠均能提高共混體系的表觀黏度、硬度及彈性。超聲波是一種新型加工技術(shù)，在食品的物理加工中應(yīng)用廣泛，近年來(lái)常被用于膳食纖維、多糖、蛋白質(zhì)及各種食品功能成分的提取與改性，相關(guān)研究表明超聲輔助處理對(duì)動(dòng)物血液制品的質(zhì)構(gòu)、色澤和保水性能均有明顯的改善作用[8]。Jin Jian等[9]發(fā)現(xiàn)超聲處理提高了蕎麥蛋白的體外消化率。但食用膠聯(lián)合超聲處理對(duì)動(dòng)物血液制品的流變特性及體外消化率的研究鮮有報(bào)道。

本實(shí)驗(yàn)在雞血豆腐基本加工工序的基礎(chǔ)上，利用一定比例的瓜爾豆膠-阿拉伯膠或瓜爾豆膠-魔芋膠聯(lián)合超聲處理雞血制備雞血豆腐，研究復(fù)配膠聯(lián)合超聲處理對(duì)雞血豆腐物化性質(zhì)、流變性能及體外消化率的影響，為肉雞副產(chǎn)物雞血資源的綜合利用及高值化工業(yè)生產(chǎn)提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

活雞購(gòu)自南京孝陵衛(wèi)菜市場(chǎng)，帶回實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)殺取血。取血時(shí)將一定比例檸檬酸三鈉溶液置于2 L燒杯，將活雞宰殺并接雞血于燒杯中，調(diào)整檸檬酸三鈉終質(zhì)量濃度為0.5 g/100 mL。

檸檬酸三鈉、無(wú)水氯化鈣（均為分析純） 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；胃蛋白酶（3 000 U/mg）、胰蛋白酶（1∶4 000）（生化試劑） 上海阿拉丁生化技術(shù)股份有限公司；瓜爾豆膠、魔芋膠、阿拉伯膠（均為食用級(jí)） 河南萬(wàn)邦實(shí)業(yè)有限公司；考馬斯亮藍(lán)蛋白含量檢測(cè)試劑盒 南京建成生物科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

Centrifuge 5810 R離心機(jī) 德國(guó)Eppendorf公司；TVT300XP質(zhì)構(gòu)儀 瑞典TexVol公司；ZEN3600納米激光粒度電位儀 英國(guó)馬爾文儀器有限公司；PTX-FA210S電子天平 福州華志科學(xué)儀器有限公司；T-25型數(shù)顯勻漿機(jī) 德國(guó)IKA公司；HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋 常州國(guó)華儀器有限公司；EVO-LS10掃描電子顯微鏡 德國(guó)ZEISS公司；Direct-Q3uv超純水機(jī) 美國(guó)Millipore公司；Alpha 1-2 LD plus實(shí)驗(yàn)室型凍干機(jī) 德國(guó)Christ公司；Nicolet iS-5型傅里葉變換紅外光譜儀 美國(guó)Thermo Fisher Scientific公司。

1.3 方法

1.3.1 雞血豆腐的制備與分組

由預(yù)實(shí)驗(yàn)可得，選擇瓜爾豆膠-阿拉伯膠（復(fù)配質(zhì)量比3∶7）和瓜爾豆膠-魔芋膠（復(fù)配質(zhì)量比5∶5）2 種復(fù)配膠作為穩(wěn)定劑聯(lián)合超聲處理后能夠顯著改善雞血豆腐凝膠的凝膠特性，故以4 g/L的瓜爾豆膠-阿拉伯膠（復(fù)配質(zhì)量比3∶7）或瓜爾豆膠-魔芋膠（復(fù)配質(zhì)量比5∶5）作為穩(wěn)定劑。

雞血豆腐具體制備流程：活雞帶至實(shí)驗(yàn)室先宰殺取血，在雞血中加入檸檬酸三鈉使其終質(zhì)量濃度為0.5 g/100 mL，于室溫下攪拌30 s，加入復(fù)配膠（終質(zhì)量濃度4 g/L）與蒸餾水，控制血-水體積比為1∶2.5，然后取15 mL雞血復(fù)配膠混合液，再加入1 mL質(zhì)量濃度為1 g/100 mL的無(wú)水CaCl2溶液，于室溫?cái)嚢?0 s；超聲功率90 W條件下超聲3 min，同時(shí)控制凝血時(shí)間12 min，然后將樣品置于90 ℃水浴鍋中加熱40 min，制成雞血豆腐凝膠，室溫下冷卻后待用。

設(shè)置未添加復(fù)配膠及超聲處理組為CK1；僅超聲處理而未添加復(fù)配膠組為CK2；僅添加瓜爾豆膠-阿拉伯膠而未超聲組為A1；添加瓜爾豆膠-阿拉伯膠聯(lián)合超聲處理組為A2；僅添加瓜爾豆膠-魔芋膠而未超聲為M1；添加瓜爾豆膠-魔芋膠聯(lián)合超聲處理組為M2。

1.3.2 雞血豆腐凝膠出品率的測(cè)定

待雞血豆腐自然冷卻后，從容器中取出雞血豆腐凝膠，將雞血豆腐凝膠放在塑料平皿中，稱取雞血豆腐凝塊的質(zhì)量，放入冰箱中于4 ℃下保存。根據(jù)公式（1）每隔12 h計(jì)算雞血豆腐的出品率。

式中：m1為雞血豆腐凝膠的質(zhì)量/g；m2為雞血原始質(zhì)量/g。

1.3.3 雞血蛋白粒徑的測(cè)定

使用納米激光粒度電位儀測(cè)定雞血蛋白的粒徑，參照Hu Hao等[10]的方法并稍作修改。用20 mmol/L緩沖液將各處理組雞血蛋白溶液（1.3.1節(jié)雞血復(fù)配膠混合液經(jīng)考馬斯亮藍(lán)蛋白含量檢測(cè)試劑盒檢測(cè)蛋白質(zhì)量濃度）配制成15 mg/mL的蛋白溶液，設(shè)置折射率為1.52，檢測(cè)3 次后進(jìn)行信息采集，每個(gè)樣品平行采集3 次，取平均值。

1.3.4 雞血蛋白Zeta電位的測(cè)定

雞血蛋白Zeta電位使用馬爾文納米激光粒度儀在常溫下測(cè)定。根據(jù)Zhang Longtao等[11]的方法并稍有改動(dòng)。用蒸餾水稀釋雞血蛋白溶液（1.3.1節(jié)雞血復(fù)配膠混合液經(jīng)考馬斯亮藍(lán)蛋白含量檢測(cè)試劑盒檢測(cè)蛋白質(zhì)量濃度）到0.1 mg/mL后，取1 mL溶液注入至彎曲毛細(xì)管樣品池中測(cè)定Zeta電位。

1.3.5 雞血蛋白傅里葉變換紅外光譜分析

將雞血蛋白混合液（1.3.1節(jié)雞血復(fù)配膠混合液）凍干成粉末，取2 mg樣品和200 mg KBr混合，研磨均勻后制作透明薄片，以純KBr為參照樣品，室溫干燥環(huán)境下進(jìn)行傅里葉變換紅外光譜掃描，掃描范圍400～4 000 cm-1。

1.3.6 雞血凝膠流變特性的測(cè)定

參考陳菲等[12]的方法，流變特性測(cè)試需在1.3.1節(jié)制備的雞血復(fù)配膠混合液加CaCl2后立即進(jìn)行，將樣品均勻涂布于測(cè)試平臺(tái)，趕掉氣泡，設(shè)置參數(shù)：應(yīng)變2%、上下板狹縫為1 mm；升溫過(guò)程為首先10～37 ℃線性升溫（速率10 ℃/min），在37 ℃保溫20 min，然后37～75 ℃線性升溫（速率10 ℃/min），將達(dá)到75 ℃的樣品保溫20 min完成流變特性測(cè)試。平行板外蛋白與空氣接觸處用液體石蠟封住，防止加熱過(guò)程中蛋白溶液蒸發(fā)，測(cè)定指標(biāo)為流變儲(chǔ)能模量G′、損耗模量G″、相位角δ。

1.3.7 雞血豆腐微觀結(jié)構(gòu)的測(cè)定

參考Cai Luyun等[13]的方法，把1.3.1節(jié)制成的6 組雞血豆腐樣品切成5 mm×2 mm×2 mm的薄片，再使用體積分?jǐn)?shù)3%的戊二醛溶液固定，經(jīng)乙醇溶液梯度洗脫后進(jìn)行冷凍干燥，再經(jīng)離子濺射儀對(duì)其進(jìn)行金粉噴鍍后放入掃描電子顯微鏡樣品臺(tái)，調(diào)節(jié)掃描電子顯微鏡加速電壓為10 kV，放大倍數(shù)分別為1 000、3 000 倍，對(duì)雞血豆腐樣品進(jìn)行掃描觀測(cè)拍照。

1.3.8 雞血豆腐體外消化率的測(cè)定

參考Kaspchak等[14]的方法并稍作修改。雞血豆腐的模擬體外消化過(guò)程主要分為胃消化階段和小腸消化階段。

胃消化階段：將1.3.1節(jié)6 組不同處理的雞血豆腐樣品攪碎，加入0.1 mol/L HCl溶液，配制成100 mL質(zhì)量濃度為2.0 mg/mL的雞血蛋白溶液，使用HCl調(diào)節(jié)pH值為2.0，再加入0.33 g胃蛋白酶（3 000 U/mg），于恒溫振蕩培養(yǎng)箱中37 ℃培養(yǎng)1.5 h。

小腸消化階段：將經(jīng)模擬胃消化的雞血蛋白消化液使用1.0 mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)至pH 7.0，再加入等體積質(zhì)量濃度10 mg/mL的胰酶溶液（稱取1 g胰蛋白酶（1∶4 000）加入至100 mL的0.1 mol/L pH 7.0磷酸鹽緩沖液中），于恒溫振蕩培養(yǎng)箱中設(shè)置溫度37 ℃培養(yǎng)3 h后使用質(zhì)量濃度5.0 mg/mL的Na2CO3溶液終止反應(yīng)。

經(jīng)過(guò)模擬胃消化和小腸消化的消化液在10 000 r/min、4 ℃條件下離心20 min，取上清液用考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定蛋白質(zhì)量濃度，根據(jù)公式（2）計(jì)算蛋白質(zhì)體外消化率。

式中：ρ為消化后上清液蛋白質(zhì)量濃度/（mg/mL）。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

上述每組實(shí)驗(yàn)均重復(fù)3 次，結(jié)果取平均值，采用SPSS 18.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，分析方法采用單因素方差分析-Tukey檢驗(yàn)法，以P＜0.05表示兩組數(shù)據(jù)差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 復(fù)配膠聯(lián)合超聲處理對(duì)雞血豆腐凝膠出品率的影響

在雞血豆腐凝膠的生產(chǎn)中，出品率是評(píng)價(jià)其品質(zhì)的重要指標(biāo)。在加熱過(guò)程中，蛋白聚集是雞血凝膠形成過(guò)程中重要的一步，雞血中蛋白的三級(jí)或四級(jí)結(jié)構(gòu)在加熱過(guò)程中被破壞而發(fā)生變性，內(nèi)部的功能性基團(tuán)逐漸暴露出來(lái)，蛋白分子間作用力使得蛋白質(zhì)分子聚集并進(jìn)一步固化成型，提高出品率[15]。復(fù)配膠聯(lián)合超聲處理對(duì)雞血豆腐凝膠出品率的影響如圖1所示。雞血豆腐凝膠在貯藏0 h時(shí)的出品率最高，約為333%，各組之間無(wú)顯著差異（P＞0.05）。在0～48 h的貯藏過(guò)程中，其出品率隨時(shí)間的延長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)，且在前12 h的下降幅度最大，這與雞血豆腐凝膠在貯藏初期（0～12 h）的失水有關(guān)，前12 h失水最多，出品率下降幅度最大。48 h后，CK1組雞血豆腐凝膠出品率為257.96%，顯著低于其他5 組（P＜0.05）；添加復(fù)配膠后，A1和M1組雞血豆腐凝膠出品率提升至281.14%和290.36%，說(shuō)明添加復(fù)配膠對(duì)雞血豆腐凝膠的出品率有提升作用，這是由于瓜爾豆膠、阿拉伯膠和魔芋膠均屬于中性親水多糖，其內(nèi)部含有大量的羥基、羰基等親水基團(tuán)，能與自由水分子作用形成氫鍵并與蛋白發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，從而形成細(xì)密的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[16]，故能充分鎖住水分子，阻止其流失，提高雞血豆腐凝膠的出品率。經(jīng)過(guò)超聲后，對(duì)比CK1組，CK2、A2和M2組雞血豆腐凝膠48 h后的出品率分別上升了5.80%、14.48%和15.91%，說(shuō)明超聲處理也能提高雞血豆腐的出品率，這是由于超聲處理可使雞血細(xì)胞破裂，使雞血細(xì)胞內(nèi)的蛋白充分暴露出來(lái)，雞血豆腐凝膠在加工過(guò)程形成凝膠時(shí)促進(jìn)了蛋白質(zhì)的交聯(lián)，組織結(jié)構(gòu)更加緊密，進(jìn)而形成孔徑更為細(xì)密的立體蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，有效地增強(qiáng)了雞血蛋白與水分子的結(jié)合能力，從而提高雞血豆腐的出品率[12]。伍夢(mèng)婷等[17]發(fā)現(xiàn)添加木薯淀粉可改善鵝血凝膠的保水性，但木薯淀粉在糊液耐酸性、耐高溫、耐剪切性等方面存在不足，且添加過(guò)多會(huì)與鵝血競(jìng)爭(zhēng)水分，從而破壞鵝血凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。本實(shí)驗(yàn)中利用不同食用膠復(fù)配，使其通過(guò)分子間次級(jí)鍵相互作用或者分子間纏繞，在一定的條件下聯(lián)合超聲處理可顯著提升雞血豆腐凝膠的保水效果，提高其出品率[18]。

圖1 復(fù)配膠聯(lián)合超聲處理對(duì)雞血豆腐出品率的影響Fig.1 Effect of mixed food gums combined with ultrasonic treatment on yield of chicken blood tofu

2.2 復(fù)配膠聯(lián)合超聲處理對(duì)雞血蛋白粒徑的影響

通過(guò)蛋白的粒徑可直觀地了解到蛋白質(zhì)聚集或降解的狀態(tài)，且雞血蛋白粒徑與雞血豆腐凝膠的形成密切相關(guān)，從而影響雞血豆腐凝膠的加工特性。復(fù)配膠聯(lián)合超聲處理對(duì)雞血蛋白平均粒徑的影響如圖2所示，CK1組雞血蛋白粒徑為1 094.37 nm，添加復(fù)配膠后，A1和M1組雞血蛋白粒徑分別上升至1 912.47 nm和2 202.15 nm，一般情況下，蛋白質(zhì)粒徑增加是蛋白質(zhì)分子內(nèi)的交聯(lián)、聚集造成的[19]。在雞血蛋白、食用膠及溶劑組成的三相體系中，由于蛋白質(zhì)在解折疊過(guò)程中疏水基團(tuán)暴露，為蛋白質(zhì)聚集提供了疏水作用力，受多種分子間交互作用力的影響，親水性的瓜爾豆膠、阿拉伯膠和魔芋膠中的多糖與雞血蛋白發(fā)生多重聚集現(xiàn)象，形成了蛋白復(fù)配膠大粒度聚集體，進(jìn)而使雞血蛋白粒徑增加。超聲處理過(guò)后，CK2、A2和M2對(duì)比相應(yīng)的未超聲組，其蛋白粒徑分別降低了8.65%、22.15%和36.63%，說(shuō)明超聲處理能降低雞血蛋白的粒徑，由于超聲處理過(guò)程中雞血蛋白溶液中的空化效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)和熱效應(yīng)，造成A2和M2組某些大分子蛋白中的非共價(jià)鍵斷裂，使得蛋白分子結(jié)構(gòu)展開(kāi)，形成多個(gè)更小的可溶性蛋白聚集物，平均粒徑下降[20]。白俊堃等[21]的研究發(fā)現(xiàn)超聲處理過(guò)后紅小豆蛋白粒徑減小，與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。

圖2 復(fù)配膠聯(lián)合超聲處理對(duì)雞血蛋白粒徑的影響Fig.2 Effect of mixed food gums combined with ultrasonic treatment on particle size of chicken blood protein

2.3 復(fù)配膠聯(lián)合超聲處理對(duì)雞血蛋白Zeta電位的影響

雞血蛋白分子側(cè)鏈包含許多極性和非極性基團(tuán)，在溶劑、復(fù)配膠和雞血蛋白組成的三相體系中，雞血蛋白的親水基團(tuán)暴露于蛋白表面，從而使其表面帶有電荷。Zeta電位可反映雞血蛋白在溶液中的表面帶電性質(zhì)，表征雞血蛋白之間的靜電相互作用，進(jìn)而確定雞血蛋白在溶液中的分散和聚集狀態(tài)。復(fù)配膠聯(lián)合超聲處理對(duì)雞血蛋白Zeta電位的影響如圖3所示，各處理組的Zeta電位均為負(fù)值，說(shuō)明在雞血蛋白溶液體系中，帶負(fù)電荷的氨基酸數(shù)量多于帶正電荷的氨基酸，CK1組Zeta電位絕對(duì)值為19.12 mV，添加復(fù)配膠后，A1和M1組雞血蛋白Zeta電位絕對(duì)值均顯著上升（P＜0.05），說(shuō)明復(fù)配膠能增加雞血蛋白表面電荷數(shù)量，這可能是帶負(fù)電的雞血蛋白水溶液與瓜爾豆膠、阿拉伯膠和魔芋膠中的陰離子基團(tuán)產(chǎn)生靜電排斥，導(dǎo)致溶液中的負(fù)電荷數(shù)量增加，Zeta電位絕對(duì)值增大[22]。超聲處理后，CK2、A2和M2組雞血蛋白電位絕對(duì)值比CK1組分別增加了32.47%、73.22%和89.38%，說(shuō)明超聲也會(huì)增加蛋白表面電荷數(shù)量，這是因?yàn)槌曁幚懋a(chǎn)生的空化作用和機(jī)械作用能夠使雞血蛋白結(jié)構(gòu)展開(kāi)，疏水性殘基及帶負(fù)電基團(tuán)暴露，從而增加了雞血蛋白電荷數(shù)量[23]。此外，有研究表明在Zeta電位絕對(duì)值大于20 mV時(shí)形成的蛋白凝膠網(wǎng)絡(luò)體系比較穩(wěn)定[21]，添加復(fù)配膠和超聲處理的5 組雞血蛋白Zeta電位絕對(duì)值均大于20 mV，說(shuō)明復(fù)配膠及超聲處理后，雞血蛋白形成的凝膠體系均比較穩(wěn)定。

圖3 復(fù)配膠聯(lián)合超聲處理對(duì)雞血蛋白Zeta電位的影響Fig.3 Effect of mixed food gums combined with ultrasonic treatment on zeta potential of chicken blood protein

2.4 復(fù)配膠聯(lián)合超聲處理對(duì)雞血蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)的影響

傅里葉變換紅外光譜為描述蛋白質(zhì)的變性過(guò)程，特別是蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)的變化提供了有效的工具[24]。復(fù)配膠聯(lián)合超聲處理對(duì)雞血蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)的影響如圖4所示，6 組雞血豆腐的紅外特征峰峰形基本一致，主要包括1 500～1 600 cm-1處的酰胺II帶特征吸收峰、1 600～1 700 cm-1處的酰胺I帶特征吸收峰、2 800～2 900 cm-1處—CH的特征吸收峰和3 200～3 400 cm-1處的酰胺A帶特征吸收峰，分別由C—N伸縮和N—H彎曲振動(dòng)、羰基CO和雙鍵伸縮振動(dòng)、C—H伸縮振動(dòng)、N—H伸縮振動(dòng)引起。其中酰胺A帶的特征吸收峰透光率最強(qiáng)，一般情況下，酰胺A帶吸收峰的波數(shù)在3 400 cm-1左右。當(dāng)N—H基團(tuán)氫鍵作用加強(qiáng)時(shí)，酰胺A帶吸收峰將向低波數(shù)移動(dòng)[22]，由于雞血蛋白和復(fù)配膠中含有大量的羥基和氨基，在形成混合凝膠的過(guò)程中，分子間和分子內(nèi)形成了大量氫鍵而相互締合；因此，在紅外光譜上形成了寬峰，且向低波數(shù)方向移動(dòng)，說(shuō)明在雞血中添加復(fù)配膠及超聲處理后雞血凝膠中氫鍵作用加強(qiáng)，復(fù)配膠中的親水基團(tuán)與雞血蛋白產(chǎn)生交聯(lián)并與水分子形成氫鍵，增強(qiáng)了凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。超聲處理產(chǎn)生的剪切力和空穴效應(yīng)誘導(dǎo)蛋白質(zhì)部分結(jié)構(gòu)展開(kāi)，將不可溶性聚集體轉(zhuǎn)化為可溶性聚集體，并伴隨形成更強(qiáng)的分子內(nèi)部氫鍵，從而提高了蛋白的凝膠特性，形成了更穩(wěn)定的雞血凝膠[25]。

圖4 復(fù)配膠聯(lián)合超聲處理對(duì)雞血豆腐凝膠二級(jí)結(jié)構(gòu)的影響Fig.4 Effect of mixed food gums combined with ultrasonic treatment on protein secondary structure of chicken blood tofu

2.5 復(fù)配膠聯(lián)合超聲處理對(duì)雞血豆腐凝膠流變特性的影響

由于雞血蛋白形成凝膠的能力與聚集狀態(tài)有很大的關(guān)系，所以雞血蛋白在不同處理?xiàng)l件下形成的不同聚集模式可能對(duì)其凝膠能力有很大的影響，雞血蛋白分子受熱變性后展開(kāi)及重新排列是雞血豆腐凝膠形成過(guò)程中經(jīng)歷的兩個(gè)重要過(guò)程[26]。由圖5A可以看出，6 組雞血豆腐凝膠儲(chǔ)能模量（G′）變化趨勢(shì)大體一致，CK1組雞血凝膠的G′在測(cè)試全過(guò)程均最小，添加復(fù)配膠后，A1和M1組G′上升，說(shuō)明添加復(fù)配膠后，在一定程度上可以促進(jìn)雞血蛋白形成致密、均一和高強(qiáng)度的蛋白凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。經(jīng)過(guò)超聲處理后CK2、A2和M2組雞血凝膠G′進(jìn)一步提升，說(shuō)明超聲對(duì)雞血蛋白凝膠形成有促進(jìn)作用，這可能是超聲產(chǎn)生的空化作用使雞血蛋白暴露出更多的活性基團(tuán)，有利于分子間相互作用,促進(jìn)蛋白質(zhì)凝膠化[27]。損耗模量（G″）能夠反映蛋白凝膠發(fā)生形變時(shí)因黏性形變而損失的能量，復(fù)配膠聯(lián)合超聲處理對(duì)雞血豆腐凝膠G″的影響如圖5B所示。G″變化趨勢(shì)與G′相似，說(shuō)明其黏性變化行為與彈性變化行為類似，且樣品的G′始終高于G″，表明雞血蛋白的彈性及凝膠狀特性在黏彈性中占主導(dǎo)地位[5]。加熱結(jié)束后，M2組的雞血豆腐凝膠G″明顯高于CK1組，說(shuō)明添加瓜爾豆膠-魔芋膠聯(lián)合超聲處理對(duì)雞血凝膠G″會(huì)產(chǎn)生明顯影響。相位角（δ）可以反映雞血蛋白在加熱過(guò)程中的動(dòng)態(tài)變化，由圖5C可知，各處理對(duì)雞血豆腐凝膠相位角的影響差異不明顯，各處理組雞血蛋白凝膠初始相位角均大于30°，且加熱后期的雞血蛋白相位角均小于15°，說(shuō)明在加熱過(guò)程中，雞血蛋白發(fā)生了凝膠化過(guò)程，加熱過(guò)程后期，雞血蛋白疏水作用降低，雞血凝膠化過(guò)程逐漸完成。

圖5 復(fù)配膠聯(lián)合超聲處理對(duì)雞血豆腐凝膠G′、G″和δ的影響Fig.5 Effect of mixed food gums combined with ultrasonic treatment on G′, G″ and δ of chicken blood tofu gels

2.6 復(fù)配膠聯(lián)合超聲處理對(duì)雞血豆腐凝膠微觀結(jié)構(gòu)的影響

加熱過(guò)程中，雞血蛋白結(jié)構(gòu)逐步展開(kāi)，蛋白質(zhì)分子變性后迅速聚集并形成有序的蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，最終形成緊密的三維凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。掃描電子顯微鏡可直接觀察到蛋白質(zhì)聚集體的形狀、空隙大小及其排列狀態(tài)，是一種通過(guò)微觀結(jié)構(gòu)觀察凝膠穩(wěn)定性的有效方法[28]。利用掃描電子顯微鏡觀察不同處理組雞血豆腐凝膠微觀剖面結(jié)構(gòu)，結(jié)果如圖6所示，CK1組雞血豆腐凝膠表面雜亂無(wú)序且孔徑較大，呈粗糙蜂窩狀，這種粗糙不穩(wěn)定的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致其內(nèi)部水分流動(dòng)性增強(qiáng)，結(jié)合性減弱，從而影響其出品率。添加復(fù)配膠后，凝膠表面變得更加光滑和均勻，瓜爾豆膠、阿拉伯膠和魔芋膠中的親水基團(tuán)通過(guò)氫鍵、誘導(dǎo)偶極、分子偶極和瞬間偶極等作用增強(qiáng)了其與水分子及雞血蛋白鍵合作用[29]，有利于形成更為有序、穩(wěn)定的三維空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。超聲處理后，A2和M2組雞血豆腐表面平整，蛋白質(zhì)較好地凝結(jié)，呈細(xì)密、均一、穩(wěn)定的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這可能是由于超聲提高了雞血蛋白的均質(zhì)效果，增加了雞血細(xì)胞的破壁程度，降低了表面張力，提高了雞血凝膠內(nèi)部水分子的結(jié)合性能，從而增強(qiáng)了雞血豆腐凝膠網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性[30]。譚蘆蘭等[31]研究發(fā)現(xiàn)，添加魔芋膠使咸蛋清蛋白熱誘導(dǎo)凝膠保水性增強(qiáng)，凝膠表面微觀結(jié)構(gòu)更加平整與緊密，這與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果相似。

圖6 雞血豆腐凝膠的微觀結(jié)構(gòu)Fig.6 Microstructure of chicken blood tofu gels

2.7 復(fù)配膠聯(lián)合超聲處理對(duì)雞血豆腐凝膠體外消化率的影響

蛋白質(zhì)的消化率能夠反映一種食物蛋白質(zhì)可被消化酶分解的程度，是評(píng)價(jià)食物營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)。食物蛋白質(zhì)的消化率越高，其被人體消化吸收的可能性越大，食物的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值也越高[32]。復(fù)配膠聯(lián)合超聲處理對(duì)雞血豆腐凝膠體外消化率的影響如圖7所示，CK1組雞血豆腐凝膠體外消化率為68.55%，顯著低于其他各處理組（P＜0.05）。添加復(fù)配膠后，A1和M1組雞血豆腐凝膠體外消化率分別提升了8.51%和14.39%，說(shuō)明在雞血中添加復(fù)配膠能夠提高雞血豆腐凝膠的體外消化率，可能是由于瓜爾豆膠、阿拉伯膠和魔芋膠通過(guò)分子相互作用與雞血蛋白結(jié)合，提高了雞血蛋白的熱穩(wěn)定性，減少了過(guò)度加熱對(duì)雞血蛋白結(jié)構(gòu)的影響。使雞血豆腐凝膠內(nèi)部的蛋白質(zhì)不會(huì)因?yàn)槭軣岫贿^(guò)度破壞，從而提高其體外消化率[32]。超聲處理后，CK2、A2和M2組雞血豆腐凝膠體外消化率分別提升至71.42%、80.63%和82.93%，說(shuō)明超聲能提高雞血蛋白的體外消化率，可能是由于適度超聲可使雞血蛋白結(jié)構(gòu)展開(kāi)，增加消化酶與雞血蛋白的結(jié)合位點(diǎn)，從而促進(jìn)酶解反應(yīng)的進(jìn)行[33]。任孟珂等[34]利用葡聚糖改善了大豆蛋白的功能特性，但對(duì)其體外消化率產(chǎn)生了不利影響，本實(shí)驗(yàn)利用超聲聯(lián)合復(fù)配膠，在提升雞血豆腐凝膠品質(zhì)的前提下，顯著提高了其體外消化率，使其具有更高的應(yīng)用價(jià)值。

圖7 復(fù)配膠聯(lián)合超聲處理對(duì)雞血豆腐凝膠體外消化率的影響Fig.7 Effect of mixed food gums combined with ultrasonic treatment on in vitro digestibility of chicken blood tofu

3 結(jié) 論

瓜爾豆膠-阿拉伯膠、瓜爾豆膠-魔芋膠及超聲處理均能改變雞血豆腐凝膠的物化性質(zhì)，提高其流變性能及體外消化率。同等條件下，瓜爾豆膠-魔芋膠對(duì)雞血豆腐出品率和體外消化率的促進(jìn)效果優(yōu)于瓜爾豆膠-阿拉伯膠。由雞血豆腐凝膠的粒徑、Zeta電位、傅里葉變換紅外光譜和微觀結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)，通過(guò)復(fù)配膠聯(lián)合超聲處理能進(jìn)一步改善雞血豆腐凝膠綜合品質(zhì)。因此，在工業(yè)生產(chǎn)中可利用瓜爾豆膠和魔芋膠復(fù)配并聯(lián)合超聲處理來(lái)提升雞血豆腐凝膠的品質(zhì)，從而提升肉雞副產(chǎn)物雞血資源的附加值。