非鈉鹽替代對(duì)薏米淀粉-肌原纖維蛋白復(fù)合凝膠特性的影響及風(fēng)味分析

陳 旭，馮雅梅，蔡茜茜，伍久林，黃建聯(lián)，汪少蕓,

（1.福州大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院，福建 福州 350108；2.福州海洋研究院海洋食品研發(fā)中心，福建 福州 350108；3.福建省冷凍調(diào)理水產(chǎn)品加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建 廈門 361022；4.安井食品集團(tuán)股份有限公司，福建 廈門 361022）

肌原纖維蛋白（myofibrillar protein，MP）是肌肉中具有重要生物學(xué)功能的鹽溶性蛋白質(zhì)，其熱誘導(dǎo)凝膠特性是影響凝膠類肉糜制品品質(zhì)的決定因素。相比于其他肉糜類凝膠，魚(yú)糜凝膠性能往往較差，通過(guò)添加不同多糖，如淀粉、親水膠體、膳食纖維等形成復(fù)合凝膠，可改善魚(yú)糜凝膠特性[1]。薏米俗稱“藥王米”，具有免疫調(diào)節(jié)、降血糖、抗炎等功效，再加上其藥食同源性的特點(diǎn)，使薏米的研究與開(kāi)發(fā)備受關(guān)注，其中薏米淀粉（coix seed starch，CSS）占薏米質(zhì)量的60%左右[2]。CSS作為一種新型的小顆粒淀粉資源，由于顆粒的結(jié)構(gòu)、直鏈和支鏈淀粉含量、溶脹特性、糊化特性等特性，使其在工業(yè)應(yīng)用中發(fā)揮獨(dú)特的作用[3]。NaCl是生產(chǎn)以鹽溶MP凝膠為基礎(chǔ)的魚(yú)糜產(chǎn)品的必要條件，但考慮到Na+攝入過(guò)多會(huì)導(dǎo)致高血壓、心血管疾病等健康問(wèn)題，因此采取降低NaCl含量策略以改善魚(yú)糜產(chǎn)品的健康特性[4]。但在加工過(guò)程中，直接降低NaCl含量可能導(dǎo)致魚(yú)糜凝膠的劣化。為了在低鈉鹽條件下仍能保持魚(yú)糜凝膠特性，可用一些對(duì)人體有益的陽(yáng)離子來(lái)替代部分Na+，如利用K+、Mg2+、Ca2+等，以維持或改善魚(yú)糜的凝膠性質(zhì)，使魚(yú)糜產(chǎn)品更適合食用。因此，本研究旨在探究CaCl2、MgCl2和KCl替代NaCl后，其對(duì)低鈉鹽CSS-MP復(fù)合凝膠特性的影響，以期為開(kāi)發(fā)低鈉鹽復(fù)合魚(yú)糜凝膠制品提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

冷凍真鯛魚(yú)為福建省水產(chǎn)研究所提供。CSS為實(shí)驗(yàn)室提取制備。

氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂、氯化鉀、十二水合磷酸氫二鈉、二水合磷酸二氫鈉、氫氧化鈉、五水合硫酸銅、乙二胺四乙酸 西隴科學(xué)有限公司；過(guò)硫酸銨 中國(guó)醫(yī)藥集團(tuán)有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

HH-S6數(shù)顯恒溫水浴鍋 河南金博儀器制造有限公司；FJ 300-SH高速分散均質(zhì)機(jī) 上海滬析實(shí)業(yè)有限公司；WSD-3A色差計(jì) 北京康光光學(xué)儀器有限公司；LYNX6000高速離心機(jī)、Multiskan FC多功能酶標(biāo)儀德國(guó)Thermo Fisher Scientific公司；MCR302旋轉(zhuǎn)流變儀奧地利安東帕有限公司；Fluoromax-4熒光光譜儀HORIBA科學(xué)儀器事業(yè)部；TS-5000Z電子舌 日本Insent公司；PEN3.5電子鼻 德國(guó)AIRSENSE公司。

1.3 方法

1.3.1 MP的提取

參考陳旭等[4]方法。以魚(yú)肉-緩沖液料液比1∶4（g/mL）混合（緩沖液含0.1 mol/L NaCl、10 mmol/L 磷酸鹽、1 mmol/L乙二醇雙(2-氨基乙基醚)四乙酸、2 mmol/L MgCl2，pH 7.0）。用均質(zhì)機(jī)均質(zhì)分散60 s并于4 ℃、6000×g離心，收集沉淀。重復(fù)上述操作3 次。再將得到的沉淀懸浮于0.1 mol/L NaCl溶液中均質(zhì)、離心洗滌3 次后即得實(shí)驗(yàn)用MP。所有操作過(guò)程均在低溫（0～4 ℃）進(jìn)行。最終獲得的MP于4 ℃貯存?zhèn)溆茫?8 h內(nèi)用完。利用雙縮脲法測(cè)定MP濃度。

1.3.2 CSS的提取

參考Cardoso等[5]的方法提取，利用冷凍干燥機(jī)進(jìn)行凍干，得實(shí)驗(yàn)用CSS。

1.3.3 低鈉鹽CSS-MP復(fù)合凝膠的制備

取上述提取的MP，在CaCl2、MgCl2和KCl最佳添加量的單因素研究基礎(chǔ)之上[6]，分別用添加不同量的氯鹽配制成對(duì)照組（3% NaCl）、CaCl2替代組（2.0% NaCl+1.0%CaCl2）、MgCl2替代組（2.5% NaCl+0.5% MgCl2）、KCl替代組（1.5% NaCl+1.5% KCl），并將各組MP質(zhì)量濃度固定為120 mg/mL，即為不同鹽離子含量的MP溶液。再分別向?qū)φ战M和不同氯鹽替代組添加4% CSS，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝螅吹玫外c鹽CSS-MP復(fù)合溶膠。將復(fù)合溶膠置于25 mL的燒杯中并在80 ℃水浴30 min形成凝膠，之后立即置于冰水浴中冷卻至室溫（24～26 ℃），在4 ℃放置12 h后，再進(jìn)行指標(biāo)檢測(cè)。

1.3.4 凝膠強(qiáng)度的測(cè)定

參考Zhuang Xinbo等[7]的方法測(cè)定。將CSS-MP復(fù)合凝膠切割成邊長(zhǎng)為2 cm左右的正方體。測(cè)試參數(shù)：直徑0.5 cm的圓柱型探頭，測(cè)前速率2.0 mm/s，測(cè)中速率1.0 mm/s，測(cè)后速率2.0 mm/s，觸發(fā)力5 g。以最大觸發(fā)力作為凝膠強(qiáng)度值。

1.3.5 持水力的測(cè)定

參考Yang Kun等[8]用離心法測(cè)定。將復(fù)合凝膠置于50 mL離心管中，稱量為m1。4 ℃、6000×g離心30 min，將離心管倒轉(zhuǎn)，用濾紙吸去殘留水，稱量為m2。記錄空離心管質(zhì)量m0。持水力按式（1）計(jì)算：

1.3.6 流變學(xué)特性測(cè)定

參考Zhou Tiantian等[9]的方法。設(shè)置流變儀為振蕩模式，使用50 mm平行板，將低鈉鹽CSS-MP復(fù)合溶膠樣品分別置于上下板間距為1 mm的空隙中，硅油覆蓋在板的邊緣。測(cè)試頻率為1 Hz，應(yīng)變?yōu)?%。以恒定的升降溫速率進(jìn)行動(dòng)態(tài)溫度梯度掃描測(cè)試，記錄樣品升溫-恒溫-降溫全過(guò)程的儲(chǔ)能模量（G’）和損耗模量（G”）的變化。

1.3.7 表面疏水性的測(cè)定

根據(jù)結(jié)合的疏水發(fā)色團(tuán)溴酚藍(lán)（bromophenol blue，BPB）含量確定MP的表面疏水性[10]。參考陳旭等[4]樣品處理方法，用含有不同濃度的氯鹽溶液等比例稀釋CSS-MP復(fù)合溶液。取1 mL稀釋后的樣液與0.2 mL BPB（1 mg/mL）混合后旋渦振蕩10 min。6000×g離心15 min后取上清液，稀釋10 倍，通過(guò)595 nm紫外掃描分光光度計(jì)檢測(cè)BPB結(jié)合情況確定MP的表面疏水性。按式（2）計(jì)算：

1.3.8 巰基含量的測(cè)定

參考陳旭等[4]方法。取0.5 mL的樣液（MP質(zhì)量濃度為5 mg/mL），加入4.5 mL緩沖液（含8 mol/L尿素、0.01 mol/L乙二胺四乙酸、0.1 mol/L磷酸二氫鈉）和100 μL Ellman試劑（0.01 mol/L 5,5’-二硫代雙(2-硝基苯甲酸)、0.01 mol/L磷酸二氫鈉）。充分混合反應(yīng)，于波長(zhǎng)412 nm處測(cè)定吸光度。除使用無(wú)尿素緩沖液外，活性巰基含量的測(cè)定方法如上所述。巰基含量按式（3）計(jì)算：

式中：A412nm為樣品在412 nm處的吸光度；D為稀釋倍數(shù)；C為MP質(zhì)量濃度/（mg/mL）；13600為摩爾消光系數(shù)（L/（mol·cm））。

1.3.9 同步熒光光譜分析

參照Pan Xingren等[11]的方法，將MP溶液稀釋為1 mg/mL，然后使用熒光光譜儀進(jìn)行測(cè)定。激發(fā)波長(zhǎng)為295 nm，狹縫寬為2.5 nm，波長(zhǎng)掃描范圍為300～450 nm。設(shè)置激發(fā)波長(zhǎng)和發(fā)射波長(zhǎng)的波長(zhǎng)差Δλ為15 nm和60 nm。

1.3.10 掃描電子顯微鏡分析

參考Wang Limei等[12]方法，凝膠樣品用3%戊二醛溶液固定24 h，磷酸鹽緩沖液漂洗3 次，然后用35%、50%、75%、85%、95%和100%乙醇溶液進(jìn)行梯度脫水，再利用冷凍干燥機(jī)對(duì)凝膠樣品進(jìn)行凍干。將凍干樣品鍍上一層金，置于掃描電子顯微鏡臺(tái)上觀察。

1.3.11 感官評(píng)分

參考宋春勇[13]和任佳懌等[14]方法，選擇在校的食品專業(yè)學(xué)生對(duì)凝膠樣品進(jìn)行感官評(píng)分。評(píng)價(jià)指標(biāo)包括色澤、氣味、滋味和組織形態(tài)。

1.3.12 電子鼻分析

參考陳小冬等[15]方法，用分析天平稱量10.0 g凝膠樣品裝入容量為30 mL的頂空瓶中，在室溫下靜置平衡1 h后，進(jìn)行電子鼻分析。

1.3.13 電子舌分析

參考楊峰等[16]方法，取30.0 g凝膠樣品，加入200 mL去離子水，用高速均質(zhì)機(jī)勻漿5 min，之后于4 ℃，8000×g離心15 min，取上清液過(guò)濾成無(wú)沉淀無(wú)油液體，收集濾液進(jìn)行電子舌檢測(cè)分析。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用IBM SPSS Statistics 20對(duì)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，通過(guò)Duncan多重范圍檢驗(yàn)進(jìn)行方差分析確定均值之間的差異顯著性，結(jié)果以表示，P＜0.05，差異顯著，采用Origin 2018軟件進(jìn)行作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 凝膠強(qiáng)度和持水力的測(cè)定結(jié)果

如圖1所示，與對(duì)照組的凝膠強(qiáng)度179.8相比，CaCl2、MgCl2和KCl替代組的凝膠強(qiáng)度分別降低至178.4、164.8和172.3。相比之下，含有1.0% CaCl2的復(fù)合凝膠表現(xiàn)出較好的凝膠強(qiáng)度，與對(duì)照組相比無(wú)顯著差異。這可能與低濃度NaCl不利于MP的展開(kāi)有關(guān)，因?yàn)榈外c鹽會(huì)抑制肌球蛋白從致密結(jié)構(gòu)中溶出，并且Ca2+、Mg2+、K+的存在可能導(dǎo)致MP的水結(jié)合能力較弱，不利于蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)-多糖之間的相互作用，最終影響了蛋白質(zhì)的結(jié)合性能，降低了CSS-MP復(fù)合凝膠的質(zhì)地特性[17]。Ge Ge等[18]發(fā)現(xiàn)當(dāng)KCl取代量為25%時(shí)，凝膠強(qiáng)度顯著增強(qiáng)（P＜0.05），而當(dāng)KCl取代量為50%時(shí)，凝膠強(qiáng)度降低，表明低濃度K+能促進(jìn)MP的展開(kāi)，而過(guò)高濃度的K+則會(huì)對(duì)凝膠強(qiáng)度產(chǎn)生不利影響。S—S鍵和疏水相互作用有助于形成穩(wěn)定、不可逆、規(guī)則的凝膠網(wǎng)絡(luò)。然而，不同鹽離子引起過(guò)度的相互作用會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)聚集，阻礙肌球蛋白的交聯(lián)，使凝膠強(qiáng)度降低。雖然有文獻(xiàn)報(bào)道Ca2+會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，對(duì)MP的凝膠強(qiáng)度產(chǎn)生消極影響[19]，但適量的Ca2+替代Na+對(duì)MP的凝膠強(qiáng)度影響不顯著。

圖1 氯鹽對(duì)低鈉鹽CSS-MP復(fù)合凝膠強(qiáng)度和持水力的影響Fig.1 Effect of different chloride salts on the strength and WHC of low sodium CSS-MP composite gel

低鈉鹽條件下復(fù)合凝膠的持水力均有所降低，與凝膠強(qiáng)度具有相似的變化趨勢(shì)，說(shuō)明凝膠強(qiáng)度與持水力密切相關(guān)。與KCl替代組相比，CaCl2替代組和MgCl2替代組持水力顯著低于對(duì)照組（P＜0.05）。這與Zheng Jiabo等[20]的研究結(jié)果類似。由于鹽離子與蛋白質(zhì)的強(qiáng)結(jié)合作用，NaCl可激活蛋白質(zhì)，對(duì)于MP凝膠的持水能力有著重要的作用，而Mg2+和Ca2+的存在阻止了Cl-滲透到蛋白質(zhì)分子中，對(duì)蛋白質(zhì)的持水能力產(chǎn)生負(fù)面影響[19-21]。此外，不同鹽對(duì)MP構(gòu)象的影響不同，如K+比Na+具有更弱的電場(chǎng)和更低的靜電作用，這可能導(dǎo)致肌球蛋白的溶解度和總蛋白的理化性質(zhì)不同[22]，最終影響了蛋白凝膠的持水能力。

2.2 流變學(xué)特性分析

G’值表示黏彈性材料在變形過(guò)程中的存儲(chǔ)能量，反映了試樣的彈性特性[23]。熱誘導(dǎo)MP凝膠網(wǎng)絡(luò)的形成是一個(gè)多步驟的過(guò)程，包括蛋白質(zhì)變性或天然蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的部分展開(kāi)，然后通過(guò)形成二硫鍵或非共價(jià)鍵的相互作用進(jìn)行聚集，包括靜電、氫鍵和疏水相互作用等[24]。由圖2可知，在25～80 ℃的升溫階段，CaCl2和MgCl2替代組與對(duì)照組的凝膠行為不同。對(duì)照組的G’值最初增長(zhǎng)緩慢，在38.4 ℃時(shí)達(dá)到峰值，隨后迅速下降到49.7 ℃時(shí)的最小值，這與疏水相互作用和二硫鍵的形成有關(guān)。進(jìn)一步加熱至80 ℃后，G’值又迅速增加，而CaCl2和MgCl2替代組則相反，在50～80 ℃的加熱過(guò)程中，G’顯著下降（P＜0.05）。G’的增加表明MP凝膠化或彈性蛋白網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始形成，對(duì)照組、CaCl2、MgCl2、KCl替代組在32.1、30.5、31.6 ℃和31.2 ℃時(shí)開(kāi)始形成凝膠。在升溫階段，與Na+和K+相比，Ca2+和Mg2+的存在大大降低了G’，這可能是由于不同鹽離子對(duì)MP溶解性的差異，而KCl滲透可以增強(qiáng)G’，因?yàn)樗臄U(kuò)散速度比其他鹽更快[22]。另外，鹽離子也會(huì)影響蛋白質(zhì)分子間的靜電相互作用，從而影響熱成膠過(guò)程中蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)、淀粉-蛋白質(zhì)之間的相互作用，導(dǎo)致流變學(xué)性質(zhì)的變化[25]。在恒溫（80 ℃）和降溫階段（80～25 ℃），大量氫鍵的形成加強(qiáng)了凝膠網(wǎng)絡(luò)，不同處理組的G’顯著升高，最終CaCl2替代組復(fù)合凝膠的流變特性明顯優(yōu)于對(duì)照組和MgCl2、KCl替代組。原因可能是在CSS-MP復(fù)合凝膠體系中，Ca2+的添加有利于在已形成的凝膠網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步促進(jìn)蛋白聚集交聯(lián)，使凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變得更加致密有序。這與前面觀察到的凝膠質(zhì)構(gòu)特性趨勢(shì)一致。

圖2 氯鹽對(duì)低鈉鹽CSS-MP復(fù)合凝膠G’的影響Fig.2 Effect of different chloride salts on the storage modulus (G’) of low sodium CSS-MP composite gel

2.3 氯鹽對(duì)低鈉鹽CSS-MP復(fù)合凝膠表面疏水性的影響

如圖3所示，不同氯鹽部分替代NaCl對(duì)CSS-MP復(fù)合凝膠表面疏水性有顯著的影響（P＜0.05）。CaCl2替代組和MgCl2替代組的表面疏水性顯著高于對(duì)照組，而KCl替代組的表面疏水性顯著低于對(duì)照組（P＜0.05）。二價(jià)金屬離子會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，促進(jìn)蛋白分子鏈的伸展，使包埋在蛋白質(zhì)內(nèi)部的疏水性基團(tuán)暴露于分子表面，因而增大了蛋白質(zhì)表面疏水性[26]。但經(jīng)過(guò)KCl的替代后表面疏水性下降，原因可能是K+使蛋白質(zhì)內(nèi)部疏水基團(tuán)的卷曲度發(fā)生改變，促進(jìn)了MP的聚集。不同氯鹽與MP分子側(cè)鏈形成“鹽橋”，促進(jìn)蛋白分子的展開(kāi)，使得疏水性氨基酸暴露，基團(tuán)暴露程度的不同可能會(huì)對(duì)CSS與MP的相互作用產(chǎn)生影響，進(jìn)而引起復(fù)合體系在熱誘導(dǎo)過(guò)程中發(fā)生分子聚集作用，最終引起CSS-MP復(fù)合凝膠功能特性的改變。

圖3 氯鹽對(duì)低鈉鹽CSS-MP復(fù)合凝膠表面疏水性的影響Fig.3 Effect of different chloride salts on the surface hydrophobicity of low sodium CSS-MP composite gel

2.4 氯鹽對(duì)低鈉鹽CSS-MP復(fù)合凝膠巰基含量的影響

巰基對(duì)于蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有重要作用。如圖4所示，與對(duì)照組相比，CaCl2替代組和MgCl2替代組的總巰基含量顯著降低（P＜0.05），KCl替代組的總巰基含量無(wú)顯著差異。總巰基明顯減少，說(shuō)明Ca2+和Mg2+的加入使未展開(kāi)的蛋白質(zhì)重新排列并與其他分子相互作用，這一結(jié)果表明，CaCl2和MgCl2的替代有助于CSS和MP相互作用形成二硫鍵。陳立德[27]研究也表明Mg2+和Ca2+的添加有利于促進(jìn)豬肉MP熱誘導(dǎo)成膠時(shí)二硫鍵的生成。但不同氯鹽替代NaCl后，復(fù)合凝膠的活性巰基含量均顯著下降（P＜0.05）?；钚詭€基含量的減少主要是由于蛋白質(zhì)表面活性基團(tuán)的嵌入，或通過(guò)生成二硫鍵將暴露的分子間基團(tuán)氧化所致[28]，這與Zhang Ziye等[29]的研究結(jié)果類似。

圖4 氯鹽對(duì)低鈉鹽CSS-MP復(fù)合凝膠巰基含量的影響Fig.4 Effect of different chloride salts on sulfhydryl group content of low sodium CSS-MP composite gel

2.5 同步熒光光譜分析

同步熒光光譜已被廣泛應(yīng)用于揭示蛋白質(zhì)配體相互作用，利用同步熒光光譜提供的信息可以反映色氨酸殘基（Trp）和酪氨酸殘基（Tyr）周圍微環(huán)境的變化[30]。如圖5所示，不同氯鹽替代NaCl后均發(fā)生了熒光猝滅現(xiàn)象，其中KCl替代組，CaCl2替代組和MgCl2替代組的同步熒光強(qiáng)度依次降低，說(shuō)明疏水分子與MP的結(jié)合導(dǎo)致了發(fā)色團(tuán)在溶液環(huán)境中的暴露更大，熒光強(qiáng)度降低[31]。并且在Δλ=60 nm時(shí)，Trp殘基的發(fā)射峰表現(xiàn)出輕微的藍(lán)移，最大熒光發(fā)射峰從對(duì)照組的348 nm到CaCl2替代組的344 nm，MgCl2替代組的343 nm和KCl替代組的349 nm，這表明Ca2+、Mg2+、K+的加入，使Tyr和Trp殘基周圍微環(huán)境的極性降低，疏水性增強(qiáng)，這與表面疏水性測(cè)定結(jié)果一致。此外，Trp殘基的熒光強(qiáng)度要強(qiáng)于Tyr殘基，這表明Trp殘基對(duì)低鈉鹽復(fù)合凝膠中MP猝滅固有熒光的貢獻(xiàn)更大[32]。同步熒光結(jié)果表明，CSS可能主要通過(guò)疏水相互作用與MP蛋白分子形成復(fù)合物，而CaCl2、MgCl2和KCl的替代在一定程度上影響兩者的相互作用，進(jìn)而影響蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，最終增強(qiáng)MP的熱穩(wěn)定性。

圖5 氯鹽對(duì)低鈉鹽CSS-MP復(fù)合凝膠同步熒光的影響Fig.5 Effect of different chloride salts on synchronous fluorescence spectrum of low sodium CSS-MP composite gel

2.6 低鈉鹽對(duì)CSS-MP復(fù)合凝膠微觀結(jié)構(gòu)的影響

放大低鈉鹽CSS-MP復(fù)合凝膠2000 倍和20000 倍的掃描電鏡圖像如圖6所示。添加3% NaCl的對(duì)照組復(fù)合凝膠表面呈現(xiàn)致密的結(jié)構(gòu)，孔隙和絲狀結(jié)構(gòu)相對(duì)均勻，整體表現(xiàn)出明顯的三維凝膠網(wǎng)絡(luò)，這與文獻(xiàn)報(bào)道的MP通過(guò)熱誘導(dǎo)凝膠化形成結(jié)構(gòu)良好、高度相互連接的三維蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相符合[33]。在低鈉鹽CSS-MP復(fù)合凝膠體系中，以CaCl2、MgCl2和KCl部分替代NaCl后，凝膠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)生了顯著的變化。當(dāng)復(fù)合凝膠中的NaCl被1.0%的CaCl2部分取代后，其凝膠結(jié)構(gòu)較為松弛，凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)呈雪花狀，通過(guò)細(xì)絲交聯(lián)在一起，其結(jié)構(gòu)較為致密，促使CaCl2替代組的凝膠強(qiáng)度與對(duì)照組相當(dāng)。對(duì)于MgCl2替代組，在圖6E、F可以觀察到，凝膠表面部分呈片狀結(jié)構(gòu)，相鄰層被細(xì)絲附著，且內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了大小不一的孔洞，凝膠結(jié)構(gòu)變得松散。觀察圖6G、H，KCl部分替代NaCl后，復(fù)合凝膠中蛋白質(zhì)聚集，呈不均勻、不規(guī)則孔隙結(jié)構(gòu)，內(nèi)部還存在較大的團(tuán)聚體。不同氯鹽的替代引起凝膠結(jié)構(gòu)的變化可能與MP和不同鹽離子交聯(lián)程度不同從而導(dǎo)致蛋白質(zhì)-淀粉之間的反應(yīng)不均勻有關(guān)。CaCl2、MgCl2和KCl的替代，使復(fù)合凝膠呈現(xiàn)出更無(wú)序、更聚集的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致凝膠質(zhì)量下降。但對(duì)于CaCl2替代組而言，致密孔洞的形成也導(dǎo)致該替代組的凝膠質(zhì)量較好，可能由于CaCl2的存在刺激了MP與CSS顆粒的相互作用，這有助于結(jié)構(gòu)的均勻性。

圖6 氯鹽對(duì)低鈉鹽CSS-MP復(fù)合凝膠微觀結(jié)構(gòu)的影響Fig.6 Effect of different chloride salts on the microstructure of CSS-MP gel

2.7 低鈉鹽CSS-MP復(fù)合凝膠感官評(píng)分

如表1所示，與對(duì)照組相比，在色澤上，CaCl2替代組和KCl替代組復(fù)合凝膠的評(píng)分有所增加，但無(wú)顯著差異；在氣味上，不同氯鹽替代組的評(píng)分均顯著高于對(duì)照組（P＜0.05）；在滋味上，CaCl2替代組和KCl替代組的評(píng)分顯著低于對(duì)照組（P＜0.05）；在組織形態(tài)上，MgCl2替代組評(píng)分顯著低于對(duì)照組（P＜0.05），CaCl2替代組和KCl替代組無(wú)顯著差異。綜合各指標(biāo)的得分情況，從整體看，CaCl2、MgCl2和KCl替代組與對(duì)照組的感官評(píng)定總分沒(méi)有顯著差異。通過(guò)感官評(píng)分的結(jié)果可以得出，在一定濃度范圍內(nèi)，用CaCl2、MgCl2和KCl替代部分NaCl對(duì)低鈉鹽CSS-MP復(fù)合凝膠的感官特性不會(huì)有太大影響，總體上在消費(fèi)者的可接受范圍內(nèi)。

表1 低鈉鹽CSS-MP復(fù)合凝膠感官評(píng)分結(jié)果Table 1 Sensory evaluation results of low sodium CSS-MP composite gel

2.8 電子鼻分析

采用金屬電子鼻傳感器對(duì)低鈉鹽CSS-MP復(fù)合凝膠的揮發(fā)性成分進(jìn)行檢測(cè)。雷達(dá)圖中主要涉及10 種傳感器W1C（芳香成分、苯類）、W3C（芳香成分靈敏、氨類）、W5C（短鏈烷烴芳香成分）、W1S（甲基類）、W2S（對(duì)醇類、醛酮類）、W3S（長(zhǎng)鏈烷烴類）、W5S（氮氧化合物類）、W6S（氫化物）、W1W（硫化物）、W2W（芳香成分、有機(jī)硫化物）響應(yīng)值的變化。由圖7可知，對(duì)照組和CaCl2、MgCl2和KCl替代組復(fù)合凝膠的風(fēng)味輪廓相似，說(shuō)明各處理組中對(duì)凝膠樣品主體風(fēng)味特征貢獻(xiàn)較大的化合物種類基本相同。W1W、W1S、W2W和W2S這4 種類型的傳感器對(duì)低鈉鹽CSS-MP復(fù)合凝膠的響應(yīng)值較高，而W3C、W5C和W6S這3 種類型的傳感器對(duì)凝膠的響應(yīng)值較低，并且與對(duì)照組相比，以0.5% MgCl2替代NaCl后的復(fù)合凝膠對(duì)W1W傳感器的響應(yīng)值明顯提高，表明低鈉鹽CSS-MP復(fù)合凝膠中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)主要為硫化物成分、甲基類、醇類和醛酮類，其中MgCl2的添加更是提高了硫化物的含量。

對(duì)低鈉鹽CSS-MP復(fù)合凝膠電子鼻響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行主成分分析（principal component analysis，PCA），結(jié)果如圖8所示。PC1貢獻(xiàn)率為71.6%，PC2貢獻(xiàn)率為23.9%，2 種成分的貢獻(xiàn)率之和超過(guò)95%，說(shuō)明這2 個(gè)PC能夠較好反映低鈉鹽CSS-MP復(fù)合凝膠的總體風(fēng)味特征。從圖8對(duì)照組和不同氯鹽替代組之間的距離可以看出，CaCl2替代組與對(duì)照組幾乎重合，說(shuō)明2 組樣品的氣味差異較小。這可能是由于Ca2+有利于促進(jìn)蛋白聚集交聯(lián)，也可能由于Ca2+存在刺激了MP與CSS顆粒的相互作用，形成更加致密均勻的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，不利于氣味釋放，因此表現(xiàn)出CaCl2替代組與對(duì)照組的氣味差異較小。

2.9 電子舌分析

采用電子舌系統(tǒng)對(duì)低鈉鹽CSS-MP復(fù)合凝膠的甜味、酸味、咸味、苦味、澀味、鮮味、澀味回味、苦味回味和豐富性進(jìn)行檢測(cè)。所有數(shù)據(jù)均是以人工唾液（參比溶液）為標(biāo)準(zhǔn)的絕對(duì)輸出值，以基準(zhǔn)溶液的輸出為“0”，即各項(xiàng)指標(biāo)的無(wú)味點(diǎn)均表示為0，除了酸味和咸味的無(wú)味點(diǎn)為負(fù)值（分別為-13和-6），無(wú)味點(diǎn)以下的指標(biāo)可以認(rèn)為是該物質(zhì)沒(méi)有味道。由圖9可知，對(duì)照組和不同氯鹽替代組的甜味、苦味回味、澀味回味和豐富性均接近于無(wú)味點(diǎn)。與添加了3% NaCl的對(duì)照組相比，CaCl2的替代產(chǎn)生了酸味，但減少了復(fù)合凝膠的苦味，而MgCl2和KCl的替代無(wú)明顯差異。此外，CaCl2和MgCl2的替代提高了復(fù)合凝膠的鮮味和咸味，而KCl的替代使這2 種味道顯著減弱（P＜0.05）。以上結(jié)果說(shuō)明1.0% CaCl2和0.5% MgCl2的替代可達(dá)到與3% NaCl相似的咸味感知，并且在一定程度上還能起到增鮮提味的作用。

圖9 低鈉鹽CSS-MP復(fù)合凝膠的電子舌雷達(dá)圖Fig.9 Electronic tongue radar charts of low sodium CSS-MP composite gel

3 結(jié)論

基于鈣鎂鉀鹽替代的低鈉鹽CSS-MP復(fù)合凝膠中，CaCl2替代組的凝膠特性優(yōu)于其他氯鹽替代組。然而，與KCl替代組比，CaCl2替代組和MgCl2替代組表現(xiàn)出較弱的持水力。在感官特性方面，1.0% CaCl2和0.5% MgCl2的替代可達(dá)到與3% NaCl相似的咸味感知，綜合感官評(píng)分結(jié)果顯示3 種氯鹽以一定比例替代NaCl對(duì)低鈉鹽CSS-MP復(fù)合凝膠的感官特性沒(méi)有顯著影響。