改性魔芋葡甘聚糖的疏水性對(duì)魚(yú)糜凝膠特性的影響

摘 要：以接觸角60.6°的魔芋葡甘聚糖（konjac glucomannan，KGM）為原料，制備脫乙酰魔芋葡甘聚糖

（de-acetylated konjac glucomannan，DKGM）（接觸角42.7°和53.5°）和羧甲基化魔芋葡甘聚糖（carboxymethlated konjac glucomannan，CKGM）（接觸角68.5°和72.7°），研究改性KGM的疏水性對(duì)白鰱魚(yú)糜凝膠特性的影響。結(jié)果表明：添加KGM的魚(yú)糜凝膠的白度為78.20，添加DKGM、CKCM組分別為76.77～76.83和75.75～75.97；添加DKGM魚(yú)糜凝膠的凝膠強(qiáng)度相比KGM組分別提升50%、73%，而添加CKGM魚(yú)糜凝膠強(qiáng)度則分別提升60%、43%；硬度、彈性、內(nèi)聚性、咀嚼性、回復(fù)性和持水性的變化與凝膠強(qiáng)度的變化趨勢(shì)一致；隨著疏水性的增大，DKGM魚(yú)糜凝膠的化學(xué)作用力增強(qiáng)、α-螺旋相對(duì)含量降低、β-折疊相對(duì)含量增加、肌球蛋白的熱穩(wěn)定性增加、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更為致密，CKGM魚(yú)糜凝膠以上特性的變化趨勢(shì)與DKGM相反。綜上，KGM的改性方式和疏水性共同影響魚(yú)糜凝膠特性。

關(guān)鍵詞：改性多糖；魔芋葡甘聚糖；疏水性；魚(yú)糜凝膠特性

Effect of the Hydrophobicity of Modified Konjac Glucomannan on the Characteristics of Surimi Gel

LONG Kangyuan ZHANG Sijin Yongsawatdigul Jirawat YIN Tao YOU Juan LIU Ru MA Huawei

（1. College of Food Science and Technology， Huazhong Agricultural University， Wuhan 430070， China; 2. College of Food Science and

Technology， Department of Agriculture， Suranaree University of Technology， Nakhon Ratchasima 30000， Thailand;

3. National Ramp;D Branch Center for Conventional Freshwater Fish Processing （Wuhan）， Wuhan 430070， China;

4. Guangxi Zhuang Autonomous Region Aquatic Science Research Institute， Nanning 530021， China）

Abstract： Konjac glucomannan （KGM） with a contact angle 60.6° was used as raw material to prepare de-acetylated konjac glucomannan （DKGM） （contact angles of 42.7° and 53.5°） and carboxymethylated konjac glucomannan （CKGM） （contact angles of 68.5° and 72.7°）. The effect of the hydrophobicity of modified KGM on the characteristics of silver carp surimi gel was studied. The results showed that the whiteness of the surimi gel added with KGM was 78.20， and the whiteness of the surimi gels added with DKGM and CKCM was 76.77–76.83 and 75.75–75.97， respectively. Compared with KGM， addition of DKGM with contact angles of 42.7° and 53.5° increased the gel strength of surimi by 50% and 73%， respectively; addition of CKGM with contact angles of 68.5° and 72.7° increased the gel strength of surimi by 60% and 43%， respectively. The changes of hardness， elasticity， cohesiveness， chewiness， resilience and water-holding capacity were consistent with the changing trend of gel strength. With the increase in DKGM’s hydrophobicity， the chemical interactions of the surimi gel added DKGM increased， the relative content of α-helix decreased， the relative content of β-sheet increased， the thermal stability of myosin increased， and the network structure became denser. The opposite results were observed with the addition of CKGM. The above results indicate that the modification method and hydrophobicity of KGM jointly affect the gel properties of surimi.

Keywords： modified polysaccharides; konjac glucomannan; hydrophobicity; characteristics of surimi gel

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20240428-101

中圖分類號(hào)：TS254.4" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1001-8123（2024）07-0001-07

魚(yú)糜制品是魚(yú)類原料的深加工制品，深受消費(fèi)者喜愛(ài)。在魚(yú)糜制品加工過(guò)程中，常添加淀粉、魔芋葡甘聚糖（konjac glucomannan，KGM）等多糖以改善其凝膠特性。國(guó)內(nèi)外研究表明，與天然多糖相比，添加改性多糖可以更顯著改善魚(yú)糜的凝膠特性[1]。多糖改性后，其物化特性如電荷、疏水性、黏度等可能發(fā)生變化。然而，目前已有的報(bào)道主要聚焦于多糖改性方式對(duì)魚(yú)糜膠凝特性的影響[2-5]，而少見(jiàn)改性后多糖物化特性變化對(duì)魚(yú)糜凝膠特性的影響。魚(yú)糜的主要成分是肌原纖維蛋白，在魚(yú)糜加熱過(guò)程中，暴露出來(lái)的疏水部分相互交聯(lián)，肌原纖維蛋白發(fā)生聚集，形成三維凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。魚(yú)糜凝膠網(wǎng)絡(luò)主要依靠氫鍵、疏水相互作用、靜電相互作用、二硫鍵及非二硫共價(jià)鍵來(lái)維持，其中疏水相互作用被認(rèn)為是主要的化學(xué)作用力[3，6]。有研究證明淀粉的加入能促進(jìn)魚(yú)糜凝膠中的疏水相互作用，從而顯著提高魚(yú)糜凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的致密度[6-7]。因此推測(cè)改性多糖的疏水性可能影響魚(yú)糜凝膠特性。但是，目前關(guān)于改性多糖的疏水性對(duì)魚(yú)糜凝膠特性的影響相關(guān)報(bào)道仍較少。

羧甲基化[8]和脫乙?；痆9]是常見(jiàn)的多糖化學(xué)改性方法，廣泛應(yīng)用于纖維素、殼聚糖、瓊脂及KGM等高分子質(zhì)量多糖的改性。這2 種改性方法可以分別通過(guò)脫除乙?；驮黾郁燃谆淖兌嗵堑氖杷訹10]。因此，本研究擬通過(guò)脫乙?；汪燃谆? 種改性方式分別制備脫乙酰魔芋葡甘聚糖（de-acetylated konjac glucomannan，DKGM）和羧甲基化魔芋葡甘聚糖（carboxymethlated konjac glucomannan，CKGM），以增大和減小KGM的疏水性，探討改性KGM的疏水性對(duì)魚(yú)糜凝膠特性的影響，以期為高品質(zhì)魚(yú)糜制品的加工提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

AAA級(jí)鰱魚(yú)糜（水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)76.11%，20 kg/件） 湖北省洪湖市井力水產(chǎn)食品股份有限公司；KGM（葡甘聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)90.30%，水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)6.86%） 湖北強(qiáng)森魔芋科技有限公司；PVC塑料腸衣 天津市康泰塑料包裝有限公司。

一氯乙酸、無(wú)水乙醇、無(wú)水醋酸鈉、碳酸鈉、氯化鉀、溴化鉀、氯化鈉、濃鹽酸、氫氧化鈉（均為分析純）"國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

OCA20水接觸角測(cè)試儀 德國(guó)Data Physics公司；WH28色差儀 深圳市威福光電科技有限公司；TA.XT Plus質(zhì)構(gòu)儀 英國(guó)Stable Micro System公司；SU8010掃描電子顯微鏡、HCP-2臨界點(diǎn)干燥機(jī) 日本Hitachi公司；DSC 204 F1差示掃描量熱儀 上海凱璞科技有限公司；FP3013食品調(diào)理機(jī) 德國(guó)博朗公司；IS50傅里葉變換紅外光譜儀 蘇州奧普斯等離子體科技有限公司；IKA2000高速分散均質(zhì)機(jī) 德國(guó)IKA公司；506Y卡口機(jī)" "浙江雙木包裝機(jī)械有限公司。

1.3 方法

1.3.1 改性KGM制備

DKGM的制備參考Du Xuezhu等[11]的方法并加以修改。準(zhǔn)確稱量1 g KGM，加入200 mL純水中，25 ℃攪拌8 h，使其充分溶脹。加入不同體積（8.8、21.9 mL）的0.1 g/100 mL Na2CO3溶液，25 ℃下攪拌反應(yīng)4 h。反應(yīng)液加入2 倍體積的體積分?jǐn)?shù)50%乙醇溶液，過(guò)濾，取沉淀。沉淀用200 mL 50%乙醇溶液反復(fù)洗滌，至濾液pH值為7。洗滌后的粗產(chǎn)物依次加入100 mL 75%乙醇溶液、100 mL 95%乙醇溶液脫水、過(guò)濾，然后加入100 mL無(wú)水乙醇溶液脫水過(guò)夜。過(guò)濾取沉淀，40 ℃鼓風(fēng)干燥8 h。產(chǎn)物粉碎后過(guò)60 目篩，取篩下物，即獲得DKGM1、DKGM2，其脫乙酰度為31.07%和50.72%。

CKGM的制備參考Xiao Man等[10]的方法并作相應(yīng)修改。準(zhǔn)確稱量2.5 g KGM，緩慢加入500 mL純水中，使其充分溶脹。取一定量無(wú)水醋酸鈉（5、10 g），溶于100 mL 70%乙醇溶液，再加入KGM溶膠中，60 ℃水浴反應(yīng)1 h。取0.6 g一氯乙酸，溶于20 mL 70%乙醇溶液，加入上述KGM溶膠中。60 ℃水浴反應(yīng)1 h后取出，反應(yīng)液加入500 mL 95%乙醇溶液沉淀15 min，沉淀加入50%乙醇溶液洗滌后，再使用95%乙醇脫水15 h。過(guò)濾取沉淀，于60 ℃鼓風(fēng)干燥8 h。產(chǎn)物粉碎后過(guò)60 目篩，取篩下物，即獲得CKGM1、CKGM2，其取代度分別為0.21%和0.29%。

1.3.2 魚(yú)糜凝膠制備

參考Qiu Jing等[12]的方法并略加修改。冷凍魚(yú)糜常溫解凍60 min，依次添加2%食鹽（以魚(yú)糜凝膠質(zhì)量為基準(zhǔn)，下同）和0.5%改性多糖（DKGM1、DKGM2、CKGM1、CKGM2）及未改性KGM，加冰水調(diào)節(jié)水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)至78%，斬拌5 min。將斬拌好的魚(yú)糜擠入腸衣中，兩端用卡口機(jī)封口，90 ℃加熱30 min。將加熱完成的魚(yú)糜凝膠取出，置于冰水中冷卻15 min，于4 ℃冰箱中冷藏，以不添加多糖的魚(yú)糜凝膠作為對(duì)照組。

1.3.3 多糖接觸角測(cè)定

參考韓墨等[13]的方法測(cè)定多糖的接觸角，以反映每種多糖的疏水性大小。每種多糖取2 g左右，使用壓片儀將其壓片，用接觸角測(cè)試儀配套的注射器吸取2.0 μL去離子水作為介質(zhì)，自動(dòng)滴下介質(zhì)至多糖壓片表面，在表面形成液滴狀，接觸角測(cè)試儀自動(dòng)捕獲照片，并計(jì)算角度。

1.3.4 白度測(cè)定

參考闕鳳等[14]的方法，將魚(yú)腸切成圓柱體（高20 mm），室溫下用色差儀測(cè)定并記錄亮度值（L*）、紅綠度值（a*）和黃藍(lán)度值（b*）。白度按式（1）計(jì)算：

1.3.5 凝膠強(qiáng)度測(cè)定

參考Huang Qun等[15]的方法。探頭型號(hào)：P/0.25S，測(cè)試條件：測(cè)前速率5 mm/s，測(cè)試速率1 mm/s，測(cè)后速率5 mm/s，穿刺距離15 mm。凝膠強(qiáng)度用破斷力與刺破魚(yú)糜凝膠時(shí)破斷距離的乘積表示。

1.3.6 魚(yú)糜凝膠質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定

參考Liang Feng等[16]的方法。將魚(yú)腸取出，切成高20 cm的圓柱體，用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定其質(zhì)構(gòu)特性（硬度、彈性、內(nèi)聚性、咀嚼性和回復(fù)性）。探頭型號(hào)：P/36 R；測(cè)試參數(shù)：觸發(fā)力5 g，測(cè)前、測(cè)中和測(cè)后速率分別為5.0、1.0、1.0 mm/s；壓縮比50%。

1.3.7 魚(yú)糜凝膠持水性測(cè)定

參考戚勃等[17]的方法。準(zhǔn)確稱?。?±0.02）g樣品，質(zhì)量記為m1，采用雙層濾紙包裹樣品后，轉(zhuǎn)入50 mL離心管中，在室溫下3 000×g離心15 min。離心后的樣品用濾紙吸干表面水分后稱質(zhì)量，記為m2。持水性按式（2）計(jì)算：

持水性/％=m₁/m₂×100 （2）

式中：m₁為魚(yú)糜樣品質(zhì)量/g；m₂為離心后魚(yú)糜凝膠質(zhì)量/g。

1.3.8 魚(yú)糜凝膠化學(xué)作用力測(cè)定

參考盧彥軒等[18]的方法。2 g魚(yú)糜凝膠分別加入10 mL 0.05 mol/L NaCl（SA）、0.6 mol/L NaCl（SB）、0.6 mol/L NaCl＋1.5 mol/L尿素（SC）、0.6 mol/L NaCl＋8 mol/L尿素（SD）和0.6 mol/L NaCl＋8 mol/L尿素＋0.5 mol/L 2-β-巰基乙醇（SE），混合后6 000 r/min均質(zhì)1 min，4 ℃靜置1 h，8 000 r/min離心15 min。采用Lowry法測(cè)定上清液中蛋白質(zhì)質(zhì)量濃度。SA溶液中蛋白質(zhì)含量表示非特異性鍵，離子鍵的貢獻(xiàn)以溶于SB溶液與SA溶液中蛋白質(zhì)含量之差表示；氫鍵的貢獻(xiàn)以溶于SC溶液與SB溶液中蛋白質(zhì)含量之差表示；疏水相互作用的貢獻(xiàn)以溶于SD溶液與SC溶液中蛋白質(zhì)含量之差表示；二硫鍵的貢獻(xiàn)以溶于SE溶液與SD溶液中蛋白質(zhì)含量之差表示。

1.3.9 傅里葉變換紅外光譜測(cè)定

參考Zhou Xuxia等[19]的方法并作修改，分別將1.0 mg凍干后的魚(yú)糜凝膠與100 mg干燥后的溴化鉀晶體置于瑪瑙研缽，在干燥燈下混勻并充分研磨，磨成細(xì)粉末后用油壓機(jī)在20 N壓力下壓制2 min，制成透明薄片，放入傅里葉變換紅外光譜儀中。掃描范圍為4 000～400 cm－1。

1.3.10 魚(yú)糜凝膠熱穩(wěn)定性測(cè)定

參考He Yating等[20]的方法并作修改。稱取約15 mg樣品，置于鋁坩鍋中液壓密封，用空鋁坩鍋?zhàn)鳛榭瞻?，?0 ℃/min的速率從20 ℃升溫至90 ℃，采用差示掃描量熱法對(duì)樣品進(jìn)行掃描。

1.3.11 微觀結(jié)構(gòu)觀察

參考Yin Tao等[21]的方法，用刀片將魚(yú)糜凝膠樣品切成1 mm×1 mm×1 mm的小塊，用體積分?jǐn)?shù)2.5%戊二醛溶液于4 ℃冰箱固定2 h后，分別用體積分?jǐn)?shù)30%、50%、70%、80%乙醇溶液對(duì)樣品進(jìn)行脫水，每次15 min，再用90%乙醇溶液和無(wú)水乙醇分別脫水1 次和2 次，每次10 min；用100%乙酸異戊酯和無(wú)水乙醇混合溶液浸泡樣品2 次，每次15 min，用臨界點(diǎn)干燥機(jī)干燥樣品2 h，將其用導(dǎo)電膠固定在掃描電子顯微鏡樣品臺(tái)上，樣品表面真空噴金，用掃描電子顯微鏡觀察。

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次，每次實(shí)驗(yàn)做3 組平行，數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。采用Peak Fit v 4.12軟件對(duì)樣品酰胺帶圖譜進(jìn)行處理，計(jì)算二級(jí)結(jié)構(gòu)相對(duì)含量，并分析熱特性參數(shù)（峰值、焓值）。采用Excel 2021軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理；SPSS 19.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性分析，Origin 2021軟件進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 改性對(duì)KGM接觸角的影響

接觸角是描述液體與固體界面間相互作用的重要參數(shù)，它能夠反映液體在固體表面上的潤(rùn)濕性，是表征固體表面疏水性最常用的指標(biāo)[22]。如圖1所示，KGM接觸角為60.6°，小于65°，表明KGM疏水性相對(duì)較弱。通過(guò)脫乙?；男缘玫降腄KGM1和DKGM2的接觸角分別為42.7°和53.5°，相較于KGM有所減小，表明其疏水性降低。KGM脫乙酰化主要指在堿性條件下，其分子鏈上的乙酰基發(fā)生水解反應(yīng)并被去除的過(guò)程。乙?；–H3CO—）是一個(gè)典型的疏水基團(tuán)[23]，碳氧雙鍵和甲基的存在使其不易與水分子形成氫鍵，因此表現(xiàn)出疏水性。在KGM脫乙酰化后，其分子內(nèi)氫鍵作用增強(qiáng)，空間位阻效應(yīng)減弱，促進(jìn)了分子間締合，從而導(dǎo)致疏水性減弱。另一方面，采用羧甲基化改性得到的CKGM1和CKGM2的接觸角分別為68.5°和72.7°，相較于KGM明顯增加，疏水性明顯增強(qiáng)，這是因?yàn)槎嗵欠肿渔溨幸媵燃谆?，提高了疏水性，與之前的報(bào)道一致[24]。

2.2 疏水性不同的改性KGM對(duì)魚(yú)糜凝膠色澤的影響

由表1可知，添加疏水性不同的改性KGM對(duì)魚(yú)糜凝膠的白度影響顯著，與添加KGM相比，添加改性KGM魚(yú)糜凝膠的L*與白度均顯著減小（P＜0.05），這可能是由于改性后的KGM可有效結(jié)合魚(yú)糜凝膠中的水分，表面水分含量減少，降低了光在魚(yú)糜凝膠中的折射能力，進(jìn)而導(dǎo)致凝膠白度降低[25]。添加DKGM和CKGM魚(yú)糜凝膠的L*和白度與對(duì)照組相比呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，這主要是由于外源添加物的顏色會(huì)直接影響魚(yú)糜凝膠的白度[26]，改性后的CKGM為淡黃色粉末，吸水后變?yōu)榘胪该黝w粒，這一變化也會(huì)影響魚(yú)糜凝膠L*和白度。

2.3 疏水性不同的改性KGM對(duì)魚(yú)糜凝膠強(qiáng)度的影響

由圖2可知，與對(duì)照組和KGM組相比，添加改性KGM能夠顯著提升魚(yú)糜凝膠強(qiáng)度（P＜0.05）。未改性KGM因其較大的分子尺寸，會(huì)干擾魚(yú)糜肌球蛋白的膠凝過(guò)程并破壞凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致凝膠強(qiáng)度降低，這與前人的研究相吻合[27]。隨著改性KGM疏水性的增強(qiáng)，魚(yú)糜凝膠強(qiáng)度呈現(xiàn)先增加后減小的變化趨勢(shì)。當(dāng)添加接觸角為42.7°和53.5°的DKGM時(shí)，魚(yú)糜凝膠強(qiáng)度較KGM組分別提高50%、73%，這一趨勢(shì)與之前的研究結(jié)果相一致[8，28]。隨著DKGM疏水性的增強(qiáng)，蛋白質(zhì)分子的移動(dòng)與伸展變得更為容易，這有助于增強(qiáng)疏水相互作用，并進(jìn)一步構(gòu)建出更為穩(wěn)固的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。同時(shí)，改性后的DKGM能夠穿入凝膠連續(xù)相，從而進(jìn)一步提升凝膠強(qiáng)度，這與Li Junguang等[29]的研究結(jié)果相一致。此外，隨著疏水性增強(qiáng)，DKGM將不再與蛋白質(zhì)爭(zhēng)奪水分，這有利于凝膠中氫鍵的形成，進(jìn)而增強(qiáng)凝膠強(qiáng)度。當(dāng)添加接觸角68.5°和72.7°的CKGM時(shí)，魚(yú)糜凝膠強(qiáng)度較KGM組分別提高60%、43%。改性后的CKGM疏水性逐漸增大，黏度下降。這種特性使得蛋白質(zhì)移動(dòng)性得以增強(qiáng)，進(jìn)而促進(jìn)了更強(qiáng)疏水相互作用的形成，并改善了凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[30]。綜上，2 種改性方式中，脫乙?；男栽谔嵘~(yú)糜凝膠強(qiáng)度方面更具優(yōu)勢(shì)。隨著DKGM疏水性的增強(qiáng)，魚(yú)糜凝膠強(qiáng)度逐漸增大。然而，當(dāng)CKGM接觸角增大時(shí)，魚(yú)糜凝膠強(qiáng)度開(kāi)始逐漸下降。這表明改性KGM處于適當(dāng)?shù)氖杷苑秶鷥?nèi)時(shí)才能夠有效提升魚(yú)糜凝膠強(qiáng)度。

小寫(xiě)字母不同表示差異顯著（P＜0.05）。圖3、4同。

2.4 疏水性不同的改性KGM對(duì)魚(yú)糜凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響

如表2所示，添加DKGM和CKGM顯著改善了魚(yú)糜凝膠的質(zhì)構(gòu)特性（P＜0.05）。隨著改性KGM疏水性的增強(qiáng)，魚(yú)糜凝膠的硬度、內(nèi)聚性及咀嚼性均先增加后減小。當(dāng)添加接觸角為53.5°的DKGM2時(shí)，魚(yú)糜凝膠的硬度和咀嚼性最大，分別是對(duì)照組的1.39、1.32 倍。這些質(zhì)構(gòu)特性參數(shù)的變化與凝膠內(nèi)部蛋白結(jié)構(gòu)的緊密程度密切相關(guān)，與凝膠強(qiáng)度的結(jié)果一致。這可能是由于適度疏水性的多糖能夠有效填充魚(yú)糜空腔，促進(jìn)凝膠網(wǎng)絡(luò)中的蛋白質(zhì)交聯(lián)，從而提高魚(yú)糜凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的致密程度[31]。

2.5 疏水性不同的改性KGM對(duì)魚(yú)糜凝膠持水性的影響

由圖3可知，疏水性不同的改性KGM對(duì)魚(yú)糜凝膠的持水性影響顯著（P＜0.05）。通常隨著持水性的增加，凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)會(huì)變得更加緊密，吸水性更強(qiáng)[32]，這與本研究中凝膠強(qiáng)度結(jié)果相一致。結(jié)合圖2可知，持水性的提升與凝膠強(qiáng)度的增強(qiáng)呈正相關(guān)。隨著改性KGM疏水性的增強(qiáng)，魚(yú)糜凝膠的持水性呈現(xiàn)出先增加后減小的趨勢(shì)。當(dāng)添加接觸角為42.7°和53.5°的DKGM時(shí)，魚(yú)糜凝膠持水性相較于對(duì)照組分別提升14%、17%。當(dāng)添加接觸角為68.5°和72.7°的CKGM時(shí)，魚(yú)糜凝膠持水性相較于對(duì)照組分別提升13%、7%。結(jié)果表明，適度的疏水性有助于增強(qiáng)魚(yú)糜凝膠的持水性。當(dāng)使用接觸角為53.5°的DKGM時(shí)，魚(yú)糜凝膠的持水性達(dá)到最大值。然而，當(dāng)疏水性增大到一定程度時(shí)，改性KGM提升魚(yú)糜凝膠持水性的效果會(huì)減弱。這可能是由于過(guò)度疏水的多糖無(wú)法有效填充魚(yú)糜空腔，導(dǎo)致凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變得松散，從而降低對(duì)水分的束縛能力。

2.6 疏水性不同的改性KGM對(duì)魚(yú)糜凝膠化學(xué)作用力的影響

在魚(yú)糜凝膠形成過(guò)程中，疏水相互作用、二硫鍵、離子鍵和氫鍵均起重要作用。由圖4可知，相較KGM組，改性后的DKGM組（疏水性減小組）和CKGM組（疏水性增大組）中的4 種化學(xué)作用力均顯著增加（P＜0.05）。隨著添加改性KGM疏水性增強(qiáng)，魚(yú)糜凝膠化學(xué)作用力呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì)。當(dāng)添加接觸角為53.5°的DKGM2時(shí)，魚(yú)糜凝膠的疏水相互作用達(dá)到最大，這可能是由于具有適度疏水性的多糖有助于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)展開(kāi)，促進(jìn)魚(yú)糜蛋白的疏水基團(tuán)暴露，進(jìn)而增強(qiáng)凝膠的疏水相互作用[3]。當(dāng)添加的CKGM疏水性增大時(shí)，凝膠中的4 種化學(xué)作用力呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。這可能是由于高疏水性的CKGM創(chuàng)造了過(guò)度疏水環(huán)境，破壞了凝膠內(nèi)部的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致各種化學(xué)作用力減弱[33]。這與本研究中凝膠強(qiáng)度結(jié)果一致。對(duì)比2 種改性方式，疏水性不同的改性KGM均可以提高凝膠中各化學(xué)作用力，有利于增強(qiáng)魚(yú)糜凝膠的致密結(jié)構(gòu)。然而，只有適度疏水性的改性KGM才可以更加有效地提高魚(yú)糜凝膠化學(xué)作用力，該變化與持水性及質(zhì)構(gòu)特性變化一致。

2.7 疏水性不同的改性KGM對(duì)魚(yú)糜凝膠蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)的影響

傅里葉變換紅外光譜儀能夠精準(zhǔn)地探測(cè)樣品內(nèi)部結(jié)構(gòu)特性，通過(guò)選擇性吸收紅外波長(zhǎng)，產(chǎn)生特征性吸收峰。通過(guò)觀察分析這些特征峰，可明確蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)的變化情況[34]。如圖5A所示，在魚(yú)糜凝膠樣品的傅里葉變換紅外光譜中觀察到多個(gè)特征吸收峰。由圖5B可知，添加疏水性不同的改性KGM對(duì)魚(yú)糜凝膠蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。與對(duì)照組及KGM組相比，添加疏水性不同的改性KGM導(dǎo)致魚(yú)糜凝膠中α-螺旋相對(duì)含量減少，β-折疊相對(duì)含量增加，無(wú)規(guī)卷曲和β-轉(zhuǎn)角相對(duì)含量變化不大。同時(shí)，α-螺旋向β-折疊轉(zhuǎn)變有助于魚(yú)糜凝膠形成更加穩(wěn)定且均勻的結(jié)構(gòu)，這種變化與凝膠強(qiáng)度的提升基本一致。隨著改性KGM疏水性的增強(qiáng)，α-螺旋相對(duì)含量先減少后增加，即轉(zhuǎn)化為β-折疊的程度也呈現(xiàn)先增強(qiáng)后減弱的趨勢(shì)。當(dāng)添加接觸角為53.5°的DKGM2時(shí)，魚(yú)糜凝膠中的α-螺旋相對(duì)含量達(dá)到最低，β-折疊相對(duì)含量最高。這可能是因?yàn)檫m度疏水性的KGM可在一定程度上促進(jìn)疏水官能團(tuán)暴露，加速蛋白質(zhì)重新聚集，增強(qiáng)蛋白與KGM的結(jié)合相互作用，最終形成孔隙均一的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[35]。隨著改性KGM疏水性的繼續(xù)增強(qiáng)，α-螺旋相對(duì)含量增加，轉(zhuǎn)化為β-折疊程度減弱，表明當(dāng)改性KGM的疏水性超過(guò)一定范圍時(shí)，不利于形成穩(wěn)定的魚(yú)糜凝膠結(jié)構(gòu)。

2.8 疏水性不同的改性KGM對(duì)魚(yú)糜凝膠熱穩(wěn)定性的影響

如表3所示，在36～44、60～62、70～75 ℃ 3個(gè)溫度區(qū)間內(nèi)出現(xiàn)了特征吸收峰。與對(duì)照組及KGM組相比，添加改性KGM的魚(yú)糜-多糖混合體系的變性溫度逐漸升高，這表明改性KGM增強(qiáng)了魚(yú)糜混合體系的熱穩(wěn)定性。隨著改性KGM疏水性的增強(qiáng)，添加改性KGM的魚(yú)糜凝膠肌球蛋白重鏈和肌球蛋白輕鏈的變性溫度呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì)，相應(yīng)地，多糖-魚(yú)糜混合體系的穩(wěn)定性先增強(qiáng)后減弱。同時(shí)，當(dāng)添加接觸角53.5°的DKGM2時(shí)，魚(yú)糜-多糖混合體系的變性溫度（Tmax）和焓變（ΔH）均達(dá)到最大，結(jié)果表明，添加適度疏水性的改性KGM可以改善魚(yú)糜-多糖混合體系的熱穩(wěn)定性。對(duì)于CKGM組，隨著多糖疏水性的增強(qiáng)，魚(yú)糜體系的熱穩(wěn)定性降低，這一結(jié)果可能與蛋白的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性有關(guān)。當(dāng)添加的多糖疏水性過(guò)大時(shí)，可能會(huì)破壞這種平衡，從而導(dǎo)致蛋白質(zhì)熱穩(wěn)定性改變[36]。

2.9 疏水性不同的改性KGM對(duì)魚(yú)糜凝膠微觀結(jié)構(gòu)的影響

由圖6可知，與對(duì)照組和KGM組相比，添加改性KGM后，魚(yú)糜凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變得更加致密，孔洞較小，這與之前的凝膠強(qiáng)度和持水性結(jié)果相符。隨著魚(yú)糜中添加的改性KGM疏水性的增強(qiáng)，魚(yú)糜凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)先變得致密，后變得粗糙松散。這可能是因?yàn)檫m度疏水性的KGM增強(qiáng)了填充效應(yīng)，使凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變得更加致密，并減少凝膠孔洞。盡管KGM疏水性較強(qiáng)，但其較大的分子顆?？赡芨蓴_魚(yú)糜肌球蛋白的凝膠過(guò)程，破壞凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致孔隙較大且不均勻。此外，當(dāng)添加接觸角為53.5°的DKGM2時(shí)，魚(yú)糜凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)最致密，間隙較小且分布均勻，與凝膠強(qiáng)度的結(jié)果一致。當(dāng)改性KGM的疏水性過(guò)大時(shí)，不利于與蛋白交聯(lián)，不易形成致密的凝膠網(wǎng)絡(luò)，造成結(jié)構(gòu)松散、不均一[6]。

3 結(jié) 論

在接觸角42.7°～72.7°范圍內(nèi)，對(duì)KGM進(jìn)行脫乙酰和羧甲基化改性后，添加改性KGM均能顯著改善魚(yú)糜膠凝特性。對(duì)于DKGM，隨著疏水性的增大，魚(yú)糜凝膠的凝膠強(qiáng)度、硬度、內(nèi)聚性、咀嚼性、持水性等顯著增加，對(duì)于CKGM，凝膠特性隨疏水性變化的趨勢(shì)與DKGM相反。凝膠特性改善的原因可能與蛋白質(zhì)熱穩(wěn)定性增加、蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)伸展后形成更強(qiáng)化學(xué)作用力和更致密的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有關(guān)。

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