三種多糖在冷凍魚糜貯藏中的作用研究

劉 純，鄭資豪，張亮子

（武漢商學(xué)院食品科技學(xué)院，湖北武漢 430000）

我國水產(chǎn)品市場大且產(chǎn)量豐富[1]，冷凍貯藏是水產(chǎn)品貯藏的主流方式之一，如何防止和延緩水產(chǎn)品在貯藏過程中的腐敗變質(zhì)是該保鮮手段的重要環(huán)節(jié)。

魔芋膠[2]、卡拉膠、黃原膠等多糖是天然存在于自然界中的物質(zhì)，在一定的劑量范圍內(nèi)加入到魚糜制品中可明顯提高魚糜凝膠結(jié)構(gòu)、持水性等[3-5]。通過將這些多糖進(jìn)行一定比例的復(fù)配，增強(qiáng)其凝膠強(qiáng)度和彈性，為多糖類及新型復(fù)配保水劑的開發(fā)提供數(shù)據(jù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

翹嘴紅鲌，購自白沙洲市場，宰殺處理，制成魚糜后放入-18 ℃冰箱中凍藏8 周，第8 周時(shí)取樣測定各指標(biāo)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 樣品魚糜的制備與貯藏試驗(yàn)

參考Zhang T 等人[6]魚糜制備方法，對新鮮翹嘴紅鲌進(jìn)行宰殺→清洗→取肉打碎→漂洗→攪拌→漂洗→脫水操作后，將魚糜分成15 組（每組120 g），每組分別添加0.1%，0.2%，0.3%，0.4%，0.5%的黃原膠、卡拉膠、魔芋膠，再取1 組空白對照，分別裝入聚乙烯封口袋中封口包裝，于-18 ℃冰箱中凍藏8 周后取出測定各項(xiàng)指標(biāo)。

1.2.2 持水性的測定

參照儀淑敏等人[7]的方法，采用離心法測定魚糜的持水性。

1.2.3 揮發(fā)性鹽基氮測定

參考國家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.228—2016，魚糜TVBN 值測定采用半微量定氮法。

1.2.4 硫代巴比妥酸的測定

參考國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 35252—2017。

1.2.5 質(zhì)構(gòu)特性測定

質(zhì)構(gòu)儀使用TPA 方法進(jìn)行檢測，探頭：P/36R（探頭直徑36 mm），參數(shù)：觸發(fā)力5 g，壓縮比40%，測試速度分別為測試前5 mm/s，測試中1 mm/s，測試后5 mm/s。

1.2.6 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

魔芋膠、黃原膠和卡拉膠添加量采用5 個(gè)水平，即0.1%，0.2%，0.3%，0.4%，0.5%，分別取120 g的魚糜加入其中，攪拌均勻后裝入聚乙烯包裝袋，放入-18 ℃冰箱中凍藏，備用待測。

1.2.7 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在單因素試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，綜合考慮魔芋膠、黃原膠、卡拉膠對魚糜揮發(fā)性鹽基氮、TBA、持水性和質(zhì)構(gòu)特性的影響，采用L9（34）正交試驗(yàn)表，設(shè)計(jì)三因素三水平的正交試驗(yàn)，獲得3 種膠類復(fù)配的最佳配比。

1.2.8 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2019 軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納整理，利用Origin 2021 軟件、IBM SPSS Statistics 23 軟件進(jìn)行作圖及分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 3 種多糖添加量對魚糜中揮發(fā)性鹽基氮（TVB-N）的影響

3 種多糖添加量對TVB-N 值的影響見圖1。

圖1 3 種多糖添加量對TVB-N 值的影響

由圖1 可知，魔芋膠、黃原膠和卡拉膠添加組都隨著多糖添加量的上升，TVB 值呈下降趨勢，三者0.5%的試驗(yàn)組TVB 值相比對照組都有明顯下降且具有顯著性差異（p＜0.05），臨近一般肉的TVB 值[8]。由此說明，魔芋膠、黃原膠和卡拉膠都可以抑制微生物與酶活性，黃原膠和卡拉膠添加量越高其抑制能力越強(qiáng)，魔芋膠添加量達(dá)到0.3%后其效果不明顯，0.3%～0.5%組別不存在顯著性差異（p＞0.05）。

2.2 3 種多糖添加量對魚糜中硫代巴比妥酸（TBA）值的影響

3 種多糖添加量對TBA 值的影響見圖2。

圖2 3 種多糖添加量對TBA 值的影響

由圖2 可知，添加黃原膠與卡拉膠的組別中都能觀察到TBA 值在添加較小濃度時(shí)有明顯的下降與反彈部分，黃原膠添加量0.1%～0.2%時(shí)TBA 值有上升趨勢，隨后從0.2%～0.4%持續(xù)下降到0.5%時(shí)又小幅反彈；卡拉膠TBA 值由添加量從0.1%～0.3%持續(xù)下降，到0.4%時(shí)反彈，說明添加這2 種多糖與降低TBA 值不呈正比，但所有試驗(yàn)組較對照組TBA 值均下降且具有顯著性差異（p＜0.05），兩者均可以減緩魚糜在凍藏中TBA 值的增長速度，降低氧化程度[9]，延長魚糜貯藏期；魔芋膠添加量0.1%～0.5%均與不添加魔芋膠的魚糜（對照組）存在顯著性差異（p＜0.05），因TBA 值為1 mg/kg 時(shí)有輕微腥臭味，而0.2%試驗(yàn)組TBA 值為0.91 mg/kg，數(shù)值接近1 mg/kg，說明魔芋膠能夠降低魚糜TBA 值的上升但影響較小。

2.3 3 種多糖添加量對魚糜中持水率的影響

3 種多糖添加量對持水率的影響見圖3。

圖3 3 種多糖添加量對持水率的影響

由圖3 可知，隨著魔芋膠添加量的不斷增加，其魚糜的持水率也在不斷增加，當(dāng)添加量為0.5%時(shí)魚糜持水率達(dá)到最高值74%，說明魔芋膠添加量與魚糜持水率呈正比[10]；黃原膠添加量在0%～0.3%時(shí)持水率呈上升趨勢，在0.3%時(shí)達(dá)到最大，隨后出現(xiàn)下降，說明此時(shí)魚糜蛋白質(zhì)可能發(fā)生了結(jié)構(gòu)變化或變性[11]；卡拉膠添加量為0.1%～0.2%時(shí)，其魚糜的持水率較對穩(wěn)定，隨后出現(xiàn)小幅下降，在0.4%時(shí)魚糜持水率達(dá)到最高值，隨后再次出現(xiàn)下降。由此得出，魔芋膠、黃原膠、卡拉膠3 種多糖在魚糜凍藏過程中都具有保水作用[12]，其中魔芋膠作用明顯，添加量與持水性呈正相關(guān)，3 種多糖的最佳添加量分別為0.5%，0.3%，0.4%。

2.4 3 種多糖添加量對魚糜中硬度和彈性的影響

3 種多糖添加量對硬度的影響見圖4，3 種多糖添加量對彈性的影響見圖5。

圖4 3 種多糖添加量對硬度的影響

圖5 3 種多糖添加量對彈性的影響

由圖4 可知，魔芋膠及黃原膠添加量較少時(shí)硬度值趨于穩(wěn)定上升，魔芋膠在0.4%添加量時(shí)硬度達(dá)到最大值，而黃原膠在0.3%添加量時(shí)硬度達(dá)到最大，隨后添加量升高硬度值開始下降，此時(shí)可能是魚肉中蛋白質(zhì)變性導(dǎo)致肌肉纖維軟化硬度降低[13]；隨著卡拉膠添加量增長硬度值也隨之不斷增大，在0.5%添加量時(shí)硬度達(dá)到最大值。由此得出，黃原膠、卡拉膠和黃原膠在一定程度上都可以提高魚糜硬度，但到達(dá)一定添加量后影響開始降低，最佳添加量分別為0.4%，0.3%，0.5%。

由圖5 可知，魔芋膠和黃原膠添加量較少時(shí)，彈性趨于小幅穩(wěn)定增長，隨后開始大幅增長，都在0.5%時(shí)彈性值達(dá)到最高；卡拉膠添加量在0.1%～0.4%時(shí)，呈穩(wěn)定增長趨勢，但在添加量為0.4%時(shí)，魚糜彈性值達(dá)到最高0.789，隨后彈性下跌。由此可得，魔芋膠、卡拉膠和黃原膠均能夠減小魚糜在凍藏過程中彈性值的下降，其中黃原膠與彈性關(guān)系緊密，可能是黃原膠與魚糜的共凝膠作用改善魚糜品質(zhì)[3]，但低添加量黃原膠對魚糜彈性值影響效果不大，三者最佳添加量分別為0.5%，0.5%，0.4%。

2.5 復(fù)合抗凍劑最佳配比確定

由黃原膠、卡拉膠、魔芋膠3 種膠單因素試驗(yàn)結(jié)果可得知，三者最適宜添加量為0.4%左右，以此結(jié)論為基礎(chǔ)，再考慮到三者膠體間有相互作用，決定以0.4%為基礎(chǔ)設(shè)置3 個(gè)水平，采用L9（34）正交表進(jìn)行正交試驗(yàn)。

多糖的正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見表1。

表1 多糖的正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì) /%

在正交試驗(yàn)中，將加入復(fù)配膠的魚糜放入-18 ℃冰箱中凍藏2 周，以持水性、TVB-N 值、TBA 值、硬度、彈性為指標(biāo)進(jìn)行方差分析，試驗(yàn)選取持水性、TVB-N 值、TBA 值、硬度、彈性作為復(fù)配指標(biāo)。

多糖的正交試驗(yàn)直觀分析水平見表2。

表2 多糖的正交試驗(yàn)直觀分析水平

由表2 可知，優(yōu)化結(jié)果出現(xiàn)多元化，需根據(jù)影響主次程度，使用綜合評分確定最佳配比。

較對于因素C，其持水性、TVB 值、彈性這3 個(gè)指標(biāo)影響強(qiáng)度最大，當(dāng)取C3時(shí)持水性值比取C1，C2都得到上升，上升幅度較大；而TVB 值下降了7%，14%，較對C1的TVB值下降幅度較小，C2的TVB值較大；硬度下降了19.0%，6.9%，較對C1的彈性下降幅度較大，C2的彈性下降幅度較小。分析得出，C3在持水性與TVB 值都強(qiáng)于C1與C2，所以C 因素選擇C3。同理，分析A 得出A 因素選擇A1，B 因素選擇B2，故最優(yōu)復(fù)配組合為A1B2C3。

3 結(jié)論

以翹嘴紅鲌為原料，通過持水性、TVB-N 值、TBA 值、彈性、硬度這5 個(gè)指標(biāo)研究了黃原膠、卡拉膠、魔芋膠3 種多糖對冷凍魚糜品質(zhì)變化和作用，得出3 種多糖最佳復(fù)配比為黃原膠添加量0.3%，卡拉膠添加量0.4%，魔芋膠添加量0.5%。該配比提高了多糖類復(fù)配保水劑的魚糜凝膠性能，為后續(xù)開發(fā)新型復(fù)配保水劑或蛋白凝膠類產(chǎn)品提供數(shù)據(jù)支持。