仙草膠對(duì)淀粉-魚糜凝膠特性和體外消化性的影響

游剛，賴玉坪，牛改改*，曾達(dá)，郭德軍

1(北部灣大學(xué) 食品工程學(xué)院，廣西高校北部灣特色海產(chǎn)品資源開發(fā)與高值化利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，欽州市特色果蔬發(fā)酵重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 欽州，535011)2(北部灣大學(xué) 石油與化工學(xué)院，廣西 欽州，535011)

魚肉經(jīng)漂洗、斬拌等工藝制成魚糜，魚糜富含肌原纖維蛋白，可用于生產(chǎn)魚丸、魚糕和魚醬等產(chǎn)品。魚糜產(chǎn)品因其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、味美而備受消費(fèi)者喜愛(ài)。為滿足魚糜產(chǎn)品感官和質(zhì)構(gòu)特性多樣化，向魚糜中添加多糖(淀粉、魔芋膠、卡拉膠等)、蛋白質(zhì)(大豆蛋白、明膠)和酚類化合物(茶多酚)以改善魚糜凝膠特性[1]，利用多糖-蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)和多酚-蛋白質(zhì)相互作用促進(jìn)凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形成[1]。近年來(lái)，人們充分認(rèn)識(shí)到膳食和健康的緊密關(guān)聯(lián)性，在追求食品帶來(lái)的感官享受同時(shí)，更加注重健康膳食和營(yíng)養(yǎng)功能性。研究者向魚糜中添加功能性物質(zhì)(燕麥麩皮[2]、菊粉[3]、β-葡聚糖[4]等)以改善魚糜凝膠特性，同時(shí)增加其營(yíng)養(yǎng)功能性，以滿足魚糜凝膠產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)多樣化需求。此外，魚糜產(chǎn)品加工常采用兩段式加熱法，熱誘導(dǎo)蛋白質(zhì)變性聚集增強(qiáng)表面疏水性，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，導(dǎo)致蛋白質(zhì)消化率降低[5]，因此蛋白質(zhì)消化率對(duì)評(píng)價(jià)添加功能性物質(zhì)的凝膠產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義。

仙草膠(hsian-tsao gum，HG)主要成分是一種從藥食兩用草本植物(仙草，又稱涼粉草)中提取的陰離子雜多糖，分子呈桿狀構(gòu)象和剛性結(jié)構(gòu)[6]，不同于其他商用膠(果膠、黃原膠等)。HG具有良好的生物活性(抗氧化性、降血脂、保肝等活性)[6]和促凝膠性[7]，能夠與淀粉產(chǎn)生協(xié)同增效作用[8]，可用于制作的龜苓膏等凝膠產(chǎn)品，產(chǎn)生了巨大經(jīng)濟(jì)效益。然而HG在蛋白質(zhì)凝膠產(chǎn)品中的應(yīng)用研究較缺乏。近年來(lái)，HG與蛋白質(zhì)相互作用研究引發(fā)關(guān)注。研究發(fā)現(xiàn)HG能夠改善畜禽肉蛋白凝膠質(zhì)構(gòu)特性，例如增大凝膠彈性、咀嚼性和硬度等，提高持水性[7, 9]。淀粉是魚糜制品常用的添加物，然而關(guān)于HG對(duì)淀粉-魚糜凝膠特性和體外消化性的影響鮮有報(bào)道。因此，本實(shí)驗(yàn)以淀粉-魚糜為研究對(duì)象，探討添加HG對(duì)淀粉-魚糜復(fù)合凝膠感官特性、凝膠特性(凝膠強(qiáng)度、質(zhì)構(gòu)特性、凝膠形成作用力、微觀結(jié)構(gòu))和體外消化性的影響，為HG在淀粉-魚糜凝膠產(chǎn)品的應(yīng)用提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮羅非魚(體重約1.5 kg)，廣西欽州市東風(fēng)市場(chǎng);仙草膠由實(shí)驗(yàn)室自制;小麥淀粉(食品級(jí))，上海源葉生物科技公司；牛血清蛋白(生化試劑)，上海金穗生物科技有限公司；無(wú)水乙醇、氯化鈉、尿素、β-巰基乙醇(分析純)，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

CT3質(zhì)構(gòu)儀，美國(guó)Brookfield公司；Evolution201紫外分光光度計(jì)，賽默飛世爾科技(中國(guó))有限公司；BX53熒光顯微鏡，日本Olympus公司；KN580全自動(dòng)凱氏定氮儀，濟(jì)南阿爾瓦儀器有限公司；DS-1高速組織搗碎機(jī)，上海標(biāo)本模型廠。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 樣品制備

參考LIN等[10]報(bào)道方法制備仙草膠，并稍作修改。稱取100 g粉碎仙草，加入1 L乙醇(體積分?jǐn)?shù)80%)浸泡，分離沉淀后加入1 L 0.14 mol/L碳酸氫鈉溶液，95 ℃浸提120 min，過(guò)濾收集上清液，加入無(wú)水乙醇至乙醇體積分?jǐn)?shù)為80%、4 ℃過(guò)夜，離心(5 000×g，5 min)收集沉淀，復(fù)溶、醇沉、離心(重復(fù)1次)，凍干制得涼粉草膠。仙草膠基本成分分析(干基)：多糖(68.21±3.51) g/100g，蛋白質(zhì)(6.94±0.35) g/100g，脂肪(1.52±0.08) g/100g，灰分(18.36±1.27) g/100g。

參考CHEN等[11]報(bào)道方法制備復(fù)合魚糜凝膠，并稍作修改。新鮮羅非魚去頭、皮、內(nèi)臟、骨刺，清洗(肉水質(zhì)量比1∶5，攪動(dòng)10 min)后離心脫水(2 500 r/min，15 min)，攪碎(1 800 r/min，2 min)，加鹽(2.5%，質(zhì)量分?jǐn)?shù))斬拌(1 800 r/min，3 min)，分別加入仙草膠HG(0.5%、1.0%、2.0%，質(zhì)量分?jǐn)?shù))和3.0%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))淀粉繼續(xù)斬拌(2 500 r/min，4 min)，調(diào)整水分含量至80%，灌入塑料腸衣(直徑45 mm)、封口。采用二段加熱法(40 ℃，30 min；90 ℃，20 min)制備魚糜凝膠，冰浴、冷卻后于4 ℃貯藏過(guò)夜，備用。斬拌操作過(guò)程采用冰浴控制樣品溫度不超過(guò)10 ℃。所有制備樣品的pH為6.9～7.1。未添加仙草膠組設(shè)為對(duì)照組(HG-0)，樣品分別為HG-0.5、HG-1、HG-2。

1.3.2 凝膠強(qiáng)度測(cè)定

參考文獻(xiàn)[3]，并稍作修改。用不銹鋼圓形刀片將樣品切成圓柱體(直徑為30 mm，高20 mm)，采用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定。測(cè)定條件：壓縮模式，TA18球形探頭，底座TAPA，壓縮距離16 mm，測(cè)試速度1.0 mm/s，觸發(fā)值5.0 g。

1.3.3 質(zhì)構(gòu)特性(texture profile analysis，TPA)測(cè)定

參考文獻(xiàn)[11]，并稍作修改。用不銹鋼圓形刀片將樣品切成圓柱體(直徑為30 mm，高20 mm)，采用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定。測(cè)定條件：TPA模式，壓縮距離10 mm，探頭TA11/1000，底座TAPA，測(cè)試速度1.0 mm/s，觸發(fā)值5.0 g。

1.3.4 凝膠形成作用力測(cè)定

參考ZHANG等[12]方法測(cè)定。

1.3.5 體外消化性測(cè)定

參考文獻(xiàn)[5]，并稍作修改。取1.0 g樣品(干基)加入25 mL去離子水，10 000×g均質(zhì)1 min，分別進(jìn)行胃蛋白酶和胃蛋白酶+胰蛋白酶消化實(shí)驗(yàn)。對(duì)于胃蛋白酶消化實(shí)驗(yàn)，用1 mol/L HCl將樣品調(diào)至pH 2.0(胃蛋白酶最適pH)，根據(jù)樣品質(zhì)量，以1∶100的質(zhì)量比加入胃蛋白酶(>400個(gè)單位/mg的蛋白質(zhì))， 37 ℃ 振蕩消化2 h，然后用1 mol/L NaOH將pH調(diào)至7.2滅酶(且為胰蛋白酶最適pH), 離心收集沉淀(10 000×g，20 min)。對(duì)于胃蛋白酶+胰蛋白酶消化實(shí)驗(yàn)，在完成胃蛋白酶消化實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)樣品質(zhì)量，以1∶50的質(zhì)量比添加胰蛋白酶(1.645個(gè)單位/mg蛋白)，37 ℃下振蕩消化2 h，調(diào)pH>9滅酶，離心收集沉淀(10 000×g，20 min)。樣品分解率和樣品中蛋白質(zhì)消化率計(jì)算如公式(1)、公式(2)所示(以干基計(jì)算)：

(1)

(2)

式中：Wi，消化后樣品質(zhì)量，g；Wt，消化前樣品質(zhì)量，g；W0，消化前樣品中蛋白質(zhì)的含量(g/g 樣品);W1，消化后樣品中蛋白質(zhì)含量(g/g 樣品)。

1.3.6 凝膠微觀結(jié)構(gòu)

參考文獻(xiàn)[3]，并稍作修改。樣品切成5 mm×5 mm×5 mm薄片，置于-80 ℃冷凍30 min，然后用組織切片機(jī)將其切成10 μm厚，置于載玻片上，用1%溴酚藍(lán)溶液(蛋白染料)染色3 min，用蒸餾水沖洗過(guò)量的染料，采用BX53顯微鏡觀察魚糜凝膠結(jié)構(gòu)，圖像采用高清數(shù)碼相機(jī)(DP12)拍攝(10×目鏡、10×物鏡)。

1.3.7 感官評(píng)價(jià)

參考文獻(xiàn)[4,13]，并稍作修改。依據(jù)《GB/T 16291.1—2012感官分析 選拔、培訓(xùn)與管理評(píng)價(jià)員一般導(dǎo)則》，組建感官評(píng)價(jià)小組。評(píng)價(jià)小組成員是由年齡為20～35歲，食品專業(yè)的5名男性和3名女性組成。感官評(píng)價(jià)前，評(píng)價(jià)員熟悉樣品特性，并經(jīng)充分討論后，確定主要評(píng)價(jià)指標(biāo)(彈性、硬度、組織狀態(tài)、風(fēng)味、色澤)，按表1進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。

表1 感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 19.0軟件對(duì)3次重復(fù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，顯著性水平設(shè)為P<0.05，采用Origin 2021進(jìn)行主成分分析和Pearson相關(guān)性分析，并作圖。采用Image J軟件處理微觀結(jié)構(gòu)圖并計(jì)算孔隙率。

2 結(jié)果與分析

2.1 HG對(duì)淀粉-魚糜凝膠感官特性的影響

添加HG對(duì)淀粉-魚糜凝膠感官特性的影響如圖1所示。與對(duì)照組(HG-0)相比，添加HG可增大淀粉-魚糜的感官?gòu)椥院陀捕?，其中HG-0.5組魚糜感官硬度增加12.91%，HG-2組魚糜感官硬度增大42.12%，其與質(zhì)構(gòu)特性中的彈性和硬度變化一致(表2)。添加HG影響淀粉-魚糜組織狀態(tài)，與HG、淀粉和魚糜蛋白質(zhì)之間相互作用引起的凝膠微觀結(jié)構(gòu)變化有關(guān)。另外，添加HG減弱淀粉-魚糜凝膠魚腥味歸因于多糖影響蛋白質(zhì)與風(fēng)味成分相互作用，進(jìn)而影響風(fēng)味物質(zhì)的吸附和釋放[14]。添加HG降低了魚糜凝膠白度，但HG可改善魚糜凝膠質(zhì)地和風(fēng)味，且HG具有良好的生物活性，例如抗氧化性、保肝和降血脂等活性[6]，在改善魚糜質(zhì)地和功能性方面具有較好的應(yīng)用前景。

圖1 添加HG對(duì)淀粉-魚糜凝膠感官特性的影響

2.2 HG對(duì)淀粉-魚糜凝膠強(qiáng)度的影響

凝膠強(qiáng)度定義為破斷力與凹陷深度(形變)的乘積，可作為魚糜產(chǎn)品質(zhì)量分級(jí)依據(jù)。添加HG對(duì)魚糜凝膠破斷力、凹陷深度和凝膠強(qiáng)度的影響如圖2所示。隨著HG添加量增加，魚糜凝膠強(qiáng)度、破斷力和凹陷深度均呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì)，且在HG添加量0.5%時(shí)均達(dá)最大值。破斷力反映魚糜凝膠強(qiáng)度和抵抗凝膠破裂的能力，形變與凝膠彈性呈現(xiàn)一定的正相關(guān)性[15]，其形變值變化與表2凝膠彈性變化趨勢(shì)一致。與對(duì)照組相比，添加HG可增強(qiáng)淀粉-魚糜凝膠破斷力、形變和凝膠強(qiáng)度，與HG的親水性、溶脹性和分散性以及蛋白質(zhì)-多糖互作有關(guān)。HG是一種含糖醛酸結(jié)構(gòu)的陰離子多糖，富含親水性基團(tuán)，例如—OH、—COOH等，其與魚糜蛋白質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合水分，有效提高魚糜蛋白質(zhì)濃度，進(jìn)而增大凝膠強(qiáng)度，同時(shí)HG吸水溶脹對(duì)魚糜基質(zhì)產(chǎn)生局部壓力，促使形成緊湊、穩(wěn)固的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[4]；HG可作為一種有效填充物，均勻分散到魚糜凝膠基質(zhì)中，并與淀粉產(chǎn)生協(xié)同作用[8]，有效增強(qiáng)凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；另外，HG可與魚糜蛋白質(zhì)發(fā)生相互作用，例如靜電作用、疏水相互作用等，改變蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)魚糜凝膠強(qiáng)度[16]。然而，繼續(xù)增加HG降低了魚糜凝膠強(qiáng)度和破斷力，表明過(guò)量HG阻礙魚糜蛋白質(zhì)交聯(lián)，擾亂魚糜凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形成[13]。研究發(fā)現(xiàn)添加酵母β-葡聚糖[4]、可德膠和明膠[11]對(duì)魚糜凝膠破斷力和形變值的影響均呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì)，支持本研究結(jié)果。結(jié)果表明HG在改善淀粉-魚糜凝膠強(qiáng)度方面具有較好效果。

圖2 添加HG對(duì)淀粉-魚糜凝膠破斷力、陷深度和凝膠強(qiáng)度的影響

2.3 HG對(duì)淀粉-魚糜凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響

添加HG對(duì)魚糜凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響如表2所示。與對(duì)照組相比，添加HG可改變魚糜凝膠質(zhì)構(gòu)特性，其中硬度、黏性、膠著性和咀嚼性呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì)，而彈性呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢(shì)。添加0.5%HG時(shí)魚糜凝膠硬度、膠著性和咀嚼性均最大，分別較對(duì)照組增加11.35%、10.08%和10.74%；添加2.0%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))HG時(shí)凝膠彈性和黏性均最大，分別較對(duì)照組增加2.63%和100%。另外，前期試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)添加HG對(duì)不含淀粉的魚糜凝膠彈性影響無(wú)明顯差異(P>0.05)，而添加HG顯著增加魚糜凝膠彈性(P<0.05)，與HG-淀粉-蛋白質(zhì)3種物質(zhì)相互作用有關(guān)：(1)HG-淀粉相互作用可產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)[8]，例如增大淀粉黏彈性；(2)HG-蛋白質(zhì)[7]、淀粉-蛋白質(zhì)[17]均發(fā)生相互作用。多糖-蛋白質(zhì)相互作用改變蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形成作用力(疏水相互作用和二硫鍵)(圖3)，改善魚糜凝膠質(zhì)構(gòu)特性；而結(jié)冷膠[16]和綠藻硫酸基多糖[13]對(duì)魚糜凝膠彈性無(wú)明顯影響，結(jié)果差異歸因于不同結(jié)構(gòu)的多糖-蛋白質(zhì)相互作用。結(jié)果表明HG可改善淀粉-魚糜凝膠質(zhì)構(gòu)特性，具有一定的應(yīng)用價(jià)值。

表2 添加HG對(duì)淀粉-魚糜凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響

2.4 HG對(duì)淀粉-魚糜凝膠形成作用力的影響

圖3顯示添加HG對(duì)淀粉-魚糜凝膠可溶性蛋白質(zhì)濃度的影響，間接反映凝膠形成過(guò)程中分子間作用力變化[12]。以未添加HG和淀粉的純魚糜凝膠為對(duì)照，只添加3%淀粉顯著增大了凝膠形成二硫鍵和疏水作用(P< 0.05)，表明淀粉和魚糜蛋白質(zhì)發(fā)生相互作用。親水性淀粉競(jìng)爭(zhēng)性減弱蛋白質(zhì)-水互作，蛋白質(zhì)疏水性環(huán)境增強(qiáng)，蛋白質(zhì)分子間疏水相互作用增大[18]；另外，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)改變暴露更多的活性基團(tuán)，促進(jìn)了分子間交聯(lián)形成二硫鍵[18]。在此基礎(chǔ)上添加HG，凝膠形成二硫鍵呈現(xiàn)先增加后降低趨勢(shì)，但差異不顯著(P>0.05)；添加0.5%HG時(shí)，凝膠強(qiáng)度、形變和破斷力均最大(圖1)，此時(shí)二硫鍵作用力最大，且疏水作用較HG-0組差異不顯著(P>0.05)，表明二硫鍵和疏水相互作用是HG-淀粉-魚糜凝膠的主要作用力。魚糜凝膠化過(guò)程中，蛋白質(zhì)分子伸展并形成凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，包絡(luò)HG、淀粉和水等，且HG和淀粉均吸水溶脹并產(chǎn)生協(xié)同增稠效應(yīng)，壓迫蛋白凝膠基質(zhì)，形成穩(wěn)固凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[19]；然而，過(guò)量的HG與淀粉和蛋白質(zhì)相互作用阻礙蛋白質(zhì)分子鏈伸展、聚積和交聯(lián)[19]，減弱二硫鍵和疏水作用，進(jìn)而降低凝膠強(qiáng)度，與圖1顯示結(jié)果一致。此外，隨著HG和淀粉的加入，魚糜凝膠形成氫鍵作用力呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢(shì)，歸因于HG和淀粉與魚糜蛋白質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合水分，減弱了蛋白質(zhì)-水相互作用[20]，因此氫鍵作用力減弱，與YUAN等[20]發(fā)現(xiàn)脫乙酰魔芋葡甘聚糖減弱魚糜凝膠氫鍵作用一致；當(dāng)添加2%HG 時(shí)，HG和淀粉減弱了蛋白質(zhì)分子間疏水相互作用，蛋白質(zhì)分子與水分子作用加強(qiáng)，因此氫鍵作用力增強(qiáng)。隨著HG和淀粉的加入，離子鍵作用力較對(duì)照組均降低，表明魚糜凝膠化過(guò)程中蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)破壞[18]，受加熱溫度和添加物(HG、淀粉)等因素影響。因此，添加HG可顯著增加淀粉-魚糜凝膠形成作用力(疏水相互作用和二硫鍵)，增強(qiáng)凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，改善凝膠質(zhì)構(gòu)特性。

圖3 添加HG對(duì)淀粉-魚糜凝膠形成作用力的影響

2.5 HG對(duì)淀粉-魚糜凝膠體外消化性的影響

采用體外消化模型，探究添加HG對(duì)淀粉-魚糜凝膠樣品分解率和蛋白質(zhì)消化率的影響，結(jié)果如圖4所示。隨著HG添加量增加，樣品分別經(jīng)胃蛋白酶、胃蛋白酶+胰蛋白酶消化后，樣品分解率均呈現(xiàn)先減小后增加的變化趨勢(shì)，但均顯著小于對(duì)照組(P<0.05)，且均在添加0.5%HG時(shí)樣品分解率最低。進(jìn)一步分析樣品的蛋白質(zhì)含量變化，與對(duì)照組相比，添加HG顯著降低了樣品蛋白質(zhì)消化率(P<0.05)，且隨著HG添加的增加，樣品蛋白質(zhì)消化率呈現(xiàn)現(xiàn)增加后減小的趨勢(shì)。另外，經(jīng)胃蛋白酶+胰蛋白酶消化后的樣品分解率和蛋白質(zhì)消化率均高于胃蛋白酶組。由于添加HG影響復(fù)合魚糜凝膠強(qiáng)度和質(zhì)構(gòu)特性，改變凝膠形成作用力和微觀結(jié)構(gòu)，進(jìn)而影響復(fù)合魚糜凝膠的體外分解率和蛋白質(zhì)消化率。添加0.5%HG時(shí)樣品體外分解率和蛋白質(zhì)消化率最低，可能與樣品硬度較大有關(guān)；SEMEDO等[21]證實(shí)了蛋白質(zhì)消化性與硬度呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)性，支持本研究結(jié)果。然而，與HG-0組相比，添加HG均降低淀粉-魚糜凝膠樣品分解率和蛋白質(zhì)消化率，這可能與HG對(duì)消化酶(胃蛋白酶、胰蛋白酶)有一定的抑制作用有關(guān)。已有研究報(bào)道HG對(duì)α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶活性產(chǎn)生非競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用[22]，然而，HG-消化酶(胃蛋白酶、胰蛋白酶)相互作用研究鮮有報(bào)道，后續(xù)實(shí)驗(yàn)將進(jìn)一步探討HG結(jié)構(gòu)特性、消化酶活性和樣品消化性之間的關(guān)系。此外，添加仙草膠后蛋白質(zhì)的體外分解率和蛋白質(zhì)消化率下降，對(duì)于魚糜制品有何益害？研究報(bào)道餐后蛋白質(zhì)的增加取決于攝入蛋白質(zhì)的消化率，快消化蛋白質(zhì)(如乳清蛋白)會(huì)導(dǎo)致機(jī)體不能最佳化利用其分解的氨基酸，而自然慢消化蛋白質(zhì)(如酪蛋白)不能平衡供給氨基酸[23-24]。BALLEVRE等[23]發(fā)明了一種利用陰離子多糖(黃原膠、阿拉伯膠、瓜爾膠等)減慢蛋白質(zhì)消化速率的方法，旨在將快消化蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槁鞍踪|(zhì)，以增加餐后蛋白質(zhì)的攝入和利用，同時(shí)慢消化蛋白質(zhì)產(chǎn)生的飽腹效應(yīng)可減少食物攝入量。因此，仙草膠減緩了魚肉蛋白質(zhì)消化速率，可增加餐后飽腹感，有利于機(jī)體充分吸收利用其分解的氨基酸，對(duì)于魚糜制品有一定益處。

a-樣品分解率；b-蛋白質(zhì)體外消化率

2.6 HG對(duì)淀粉-魚糜凝膠微觀結(jié)構(gòu)的影響

添加HG對(duì)淀粉-魚糜凝膠微觀結(jié)構(gòu)的影響如圖5所示。圖5-a～圖5-d藍(lán)色部分為魚糜蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，圖5-e～圖5-h中的白色部分分別為圖5-a～圖5-d對(duì)應(yīng)的孔隙。添加HG可明顯促進(jìn)聚集結(jié)構(gòu)物質(zhì)形成，同時(shí)凝膠中的孔隙數(shù)量(圖5-e～圖5-h中白色部分)較對(duì)照組明顯增加，孔隙率大小為：HG-2(19.41%)>HG-0.5(10.36%)>HG-1(9.07%)>HG-0(6.43%)，表明HG、淀粉、魚糜蛋白和水分子間發(fā)生相互作用。由于HG和淀粉的強(qiáng)親水作用，減弱了蛋白質(zhì)-水相互作用，增大了蛋白質(zhì)疏水相互作用力，同時(shí)，由于相鄰蛋白質(zhì)表面聚集產(chǎn)生排空作用[25]，進(jìn)而促進(jìn)蛋白質(zhì)聚集，形成凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。ZHANG等[4]發(fā)現(xiàn)β-葡聚糖可增加魚糜凝膠微觀結(jié)構(gòu)孔洞數(shù)量和尺寸，支持本研究結(jié)果。HG-0和HG-1較HG-0.5和HG-2具有較高的蛋白質(zhì)體外消化率，與蛋白質(zhì)形成聚集結(jié)構(gòu)的程度具有一定的關(guān)聯(lián)性；HG-0.5和HG-2微觀結(jié)構(gòu)圖顯示有較多的孔隙，表明HG可促進(jìn)淀粉-魚糜蛋白形成更多聚集物，這些聚集物中的蛋白質(zhì)較難被蛋白酶消化；同時(shí)較多聚集物的形成也解釋了HG-0.5硬度和HG-2彈性較大的原因。另外HG-0.5具有較大凝膠強(qiáng)度與其形成均一的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有關(guān)，表明添加0.5%HG能夠與3%淀粉產(chǎn)生較好協(xié)同效應(yīng)，并作為有效填充物均勻分散到魚糜凝膠基質(zhì)中，有效增強(qiáng)凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。因此，添加適量HG可促進(jìn)魚糜凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形成，改善凝膠質(zhì)構(gòu)特性。

a、e-HG-0；b、f-HG-0.5；c、g-HG-1；d、h-HG-2

2.7 魚糜凝膠特性、感官特性與體外消化性相關(guān)性分析

經(jīng)主成分分析，PC1和PC2的總貢獻(xiàn)率超過(guò)80%，表明主成分分析能較好反映原始高維矩陣數(shù)據(jù)信息。樣品出現(xiàn)在3個(gè)不同區(qū)域，可分為3組(HG-0；HG-0.5；HG-1和HG-2)，表明添加HG顯著影響復(fù)合魚糜凝膠特性。凝膠感官?gòu)椥耘c凝膠質(zhì)構(gòu)特性(硬度、膠著性和咀嚼性)和疏水相互作用存在正相關(guān)性，與質(zhì)構(gòu)特性(黏性、彈性)、凝膠強(qiáng)度和二硫鍵存在負(fù)相關(guān)性；而凝膠感官硬度與感官?gòu)椥源嬖谪?fù)相關(guān)性。疏水相互作用與凝膠質(zhì)構(gòu)特性(硬度、膠著性和咀嚼性)呈現(xiàn)正相關(guān)性，二硫鍵與凝膠質(zhì)構(gòu)特性(黏性、彈性)和凝膠強(qiáng)度呈現(xiàn)正相關(guān)性。綜合分析復(fù)合魚糜凝膠強(qiáng)度、質(zhì)構(gòu)特性(硬度、彈性、黏性、膠著性和咀嚼性)、凝膠形成主要作用力(疏水作用、二硫鍵)、感官特性(硬度-SC、彈性-SC)與凝膠樣品分解率和蛋白質(zhì)消化率之間的關(guān)系，結(jié)果表明蛋白質(zhì)消化率與疏水相互作用之間呈現(xiàn)正相關(guān)性，與樣品硬度、膠著性、咀嚼性、黏性、彈性和凝膠強(qiáng)度呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)性，而蛋白質(zhì)體外消化率與二硫鍵呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)性，這與FANG等[26]研究奶酪消化性與硬度、咀嚼性、黏性呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)性結(jié)果一致。

圖6 魚糜復(fù)合凝膠特性和消化性之間的主成分分析雙標(biāo)圖

3 結(jié)論

研究HG對(duì)淀粉-魚糜復(fù)合凝膠感官特性、凝膠特性(凝膠強(qiáng)度、質(zhì)構(gòu)特性、凝膠形成作用力、微觀結(jié)構(gòu))和體外消化性的影響，并進(jìn)行相關(guān)性分析。添加HG可改善魚糜凝膠質(zhì)地和風(fēng)味，增加淀粉-魚糜凝膠破斷力、形變和凝膠強(qiáng)度，且添加0.5%HG時(shí)達(dá)最大值。添加HG可促進(jìn)蛋白質(zhì)聚集，增加淀粉-魚糜凝膠形成作用力(疏水相互作用和二硫鍵)，增強(qiáng)凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，改善淀粉-魚糜凝膠質(zhì)構(gòu)特性，表現(xiàn)為凝膠硬度、彈性、黏性、膠著性和咀嚼性均增大，添加0.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))HG時(shí)淀粉-魚糜凝膠硬度、膠著性和咀嚼性均最大。添加HG降低了淀粉-魚糜凝膠體外分解率和蛋白質(zhì)消化率，與凝膠結(jié)構(gòu)特性有關(guān)。經(jīng)主成分分析發(fā)現(xiàn)，疏水相互作用與樣品硬度、膠著性和咀嚼性呈現(xiàn)正相關(guān)性，二硫鍵與樣品彈性、黏性和凝膠強(qiáng)度呈現(xiàn)正相關(guān)性；樣品分解率和蛋白質(zhì)消化率與疏水相互作用之間呈現(xiàn)正相關(guān)性，與樣品硬度、膠著性、咀嚼性、黏性、彈性和凝膠強(qiáng)度呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)性。因此，HG可改善淀粉-魚糜凝膠感官特性和凝膠結(jié)構(gòu)特性，具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。后續(xù)實(shí)驗(yàn)將進(jìn)一步從HG結(jié)構(gòu)特性和HG-消化酶相互作用兩個(gè)角度探討HG對(duì)魚糜凝膠結(jié)構(gòu)特性和消化性的影響機(jī)制，為HG在淀粉-魚糜凝膠中的應(yīng)用提供參考。