不同添加物对鱼糜凝胶强度的影响

黎 彩，何秋生，陈春松，任 涛，张凤娇，李鑫淼，汪 兰

（1.武汉梁子湖水产品加工有限公司，湖北武汉 430200；2.湖北省农业科学院农产品加工与核农技术研究所，湖北武汉 430064）

不同添加物对鱼糜凝胶强度的影响

黎 彩1，何秋生1，陈春松1，任 涛1，张凤娇1，李鑫淼1，汪 兰2

（1.武汉梁子湖水产品加工有限公司，湖北武汉 430200；2.湖北省农业科学院农产品加工与核农技术研究所，湖北武汉 430064）

以自制鱼糜为原料，分析淀粉类、蛋白类、食用胶类添加物及TG酶对鱼糜凝胶强度的影响。结果表明，淀粉类原料的添加对鱼糜凝胶强度的增强效果最明显，随着添加量的增加，鱼糜凝胶强度也逐渐增加，其中木薯淀粉添加量为4%时得到的鱼糜凝胶强度最高；添加蛋白类原料和TG酶对鱼糜凝胶强度有一定增强效果，而添加黄原胶会导致鱼糜凝胶强度降低。

鱼糜；凝胶强度；淀粉；蛋白；TG酶

我国是水产养殖大国，渔业资源丰富，其中中低值鱼占70%左右，除鲜活销售和冷冻加工外，为了充分有效地利用这些水产资源，人们往往按传统习惯将其加工成鱼糜制品[1]。鱼糜制品因其营养丰富、口感佳，且便于流通和贮藏而深受消费者的喜爱[2]。随着生活水平的不断提高，人们对鱼糜制品品质的要求也越来越高。鱼糜凝胶强度的高低从根本上决定了鱼糜及其制品品质的优劣，并影响鱼糜制品的组织状态、持水能力、粘连能力等特性，以及产品的得率[3]。为了提高鱼糜制品的凝胶强度，改善其质地、色泽和凝胶特性，增强口感并降低成本，可以通过向鱼糜中添加一些外源物质来实现[4-5]。通常添加到鱼糜制品中的外源添加物主要包括淀粉类、蛋白类、食用胶类、酶类等，试验研究了这几类外源添加物对鱼糜凝胶强度的影响，从而为改善鱼糜及其制品的品质、提高其凝胶性能提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

白鲢鱼鱼糜，武汉梁子湖水产品加工有限公司提供；玉米淀粉、木薯淀粉、乙酰化二淀粉磷酸酯、蛋清粉、谷朊粉、大豆分离蛋白、黄原胶、卡拉胶、魔芋胶、食盐，均为市售；TG酶，嘉兴市一鸣生物制品有限公司提供。

1.2 仪器与设备

PL602-L型电子天平，梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司产品；TQ-5型台式斩拌锅，广东横联食品机械有限公司产品；TA.XT.plus质构仪，英国SMS公司产品；HH-4型数显恒温水浴锅，常州普天仪器制造有限公司产品；BVGJ-2000型真空灌肠机，杭州艾博工程科技有限公司产品。

1.3 试验方法

1.3.1 鱼糜凝胶的制备

（1）擂溃。取1 kg鱼糜样品稍微解冻，至半解冻状态后放入斩拌锅中斩拌，当样品温度到达0～2℃时，加入2%食盐，继续斩拌混合均匀，直至浆料黏稠、细腻，当温度达10℃时，取出浆料。

（2）灌肠。用灌肠机将浆料灌入聚乙烯肠衣中，两端结扎，应注意浆料灌注紧密，不得有明显气泡。

（3）加热。将灌好的肠在90±1℃恒温水浴锅中煮30 min。

（4）冷却。将煮好的肠立刻放入冷水中充分冷却，最后放入冰箱冷藏室静置12 h待测。

1.3.2 鱼糜凝胶强度测定

将鱼肠切成长25 cm的圆柱体，采用TA-XT.plus质构仪，参数设置如下：下压速度1.1 mm/sec，压缩距离15 mm，探头类型P/5S，测其凹陷长度和破断强度，凝胶强度=凹陷长度×破断强度。

1.4 统计分析

试验数据采用Microsoft Excel 2010进行统计处理，并计算标准偏差。

2 结果与分析

2.1 添加淀粉类原料对鱼糜凝胶强度的影响

取6份武汉梁子湖水产品加工有限公司自制的鱼糜1 kg，在制备鱼糜凝胶时添加质量分数（以鱼糜计）分别为0，4%，8%，12%，16%，20%的玉米淀粉、乙酰化二淀粉磷酸酯（以下简称“变性淀粉”）、木薯淀粉，测定其凝胶强度（破断强度、凹陷长度）。

不同淀粉添加量对鱼糜凝胶强度的影响见图1。

由图1（a）和图1（c）可知，添加量为0～16%鱼糜凝胶的破断强度和凝胶强度随淀粉添加量的增加，有相似的变化趋势，玉米淀粉组和变性淀粉组凝胶强度都随淀粉添加量的增加而增大，玉米淀粉组的凝胶强度在添加量大于16%后稍有降低；而木薯淀粉组的鱼糜凝胶破断强度随添加量的增大先增大，在大于4%之后变化平缓。由图1（b）可知，3种淀粉添加后的凹陷长度随添加量的增大变化不大。鱼糜中添加淀粉后，加热过程中会吸水逐渐发生溶胀，淀粉由溶胶状态转变成为凝胶，与此同时形成的淀粉凝胶会填充在蛋白质凝胶的网络结构中去，使得鱼糜凝胶的网络结构更加紧密，从而提高了鱼糜的凝胶强度[6]。支链淀粉与直链淀粉相比较而言具有更强的吸水溶胀性，因此添加含直链淀粉高的淀粉，会使鱼糜形成具有脆性的凝胶；而添加含支链淀粉多的淀粉，会有助于鱼糜形成更高的凝胶强度。玉米淀粉直链淀粉含量高，会使鱼糜凝胶较脆；而木薯淀粉含支链淀粉高，则可使鱼糜凝胶黏合性增强。就整体而言，淀粉的添加对鱼糜凝胶的凹陷长度影响不大，而对破断强度的影响较大，进而影响了鱼糜凝胶的强度。

2.2 添加蛋白类原料对鱼糜凝胶强度的影响

取6份武汉梁子湖水产品加工有限公司的自制鱼糜1 kg，在制备鱼糜凝胶时添加质量分数（以鱼糜计）分别为0，1%，2%，3%，4%，5%的大豆分离蛋白、谷朊粉、蛋清粉，测定其凝胶强度（破断强度、凹陷长度）。

图1 不同淀粉添加量对鱼糜凝胶强度的影响

不同蛋白添加量对鱼糜凝胶强度的影响见图2。

由图2（a）可知，蛋清粉组和谷朊粉组的破断强度随添加量的增加而增大，蛋白添加量为1%～5%时，蛋清粉组的破断强度始终大于谷朊粉组；大豆分离蛋白组的破断强度随添加量的增加，先增大后降低，蛋白添加量大于4%后又开始增大。由图2（b）可知，3种蛋白的添加对鱼糜凝胶的凹陷长度影响不大，谷朊粉在添加量3%左右时凹陷长度稍有增大。由图2（c）可知，3种蛋白添加后的凝胶强度变化趋势跟破断强度的变化趋势大致是一致的。大豆分离蛋白属于植物蛋白，其本身含有丰富的营养成分，还具有热凝固性，将其加热后会发生凝胶化，蛋白质分子间发生交联，与鱼糜中的蛋白凝胶形成空间立体的三维网络结构，故可显著增强鱼糜制品的弹性。而谷朊粉中的蛋白与水能形成富有黏弹性的网络结构，从而增强鱼糜的凝胶强度[7]。蛋清蛋白中含有多种蛋白酶抑制剂，加之蛋清蛋白自身也可以形成凝胶，因此向鱼糜中添加一定量的蛋清蛋白能够改善鱼糜凝胶的凝胶特性。

图2 不同蛋白添加量对鱼糜凝胶强度的影响

2.3 添加食用胶类原料对鱼糜凝胶强度的影响

取6份武汉梁子湖水产品加工有限公司的自制鱼糜1 kg，在制备鱼糜凝胶时添加质量分数（以鱼糜计）分别为0，0.5%，1.0%，1.5%，2.0%，2.5%的卡拉胶、黄原胶、魔芋胶，测定其凝胶强度（破断强度、凹陷长度）。

不同食用胶添加量对鱼糜凝胶强度的影响见图3。

由图3（a）可知，卡拉胶组的破断强度随添加量的增加先增大后稍有降低；黄原胶组的破断强度随添加量的增加而降低；而魔芋胶组的破断强度始终大于黄原胶组和魔芋胶组，在1.0%达到最大值，之后变化平缓。由图3（b）可知，3种食用胶添加后的凹陷长度都小于1.0 cm，凹陷长度都随添加量的增加呈曲线变化。由图3（c）可知，卡拉胶添加量1.0%是凝胶强度达到最大值；而随黄原胶添加量的增大，凝胶强度逐渐降低；魔芋胶添加量2.0%时凝胶强度达到最大值。卡拉胶、黄原胶、魔芋胶都属于清水性胶体，其中卡拉胶属于阴离子多糖，凝胶在降温过程中形成，从而加固原有的蛋白网络结构；黄原胶属于阴离子多糖，由于不参与蛋白质的凝胶形成过程，反而还干扰了鱼糜蛋白凝胶的形成，从而降低了原有的凝胶强度；魔芋胶属于中性多糖，将其添加到鱼糜中后加热到80℃以上，最终会形成热不可逆凝胶，在鱼糜凝胶形成过程中，随着温度升高，亲水胶体形成的凝胶结构与鱼糜蛋白分子交联形成的凝胶形成更加稳固的结构，从而达到增强鱼糜凝胶强度的效果[8]。

图3 不同食用胶添加量对鱼糜凝胶强度的影响

2.4 添加TG酶对鱼糜凝胶强度的影响

取6份武汉梁子湖水产品加工有限公司的自制鱼糜1 kg，在制备鱼糜凝胶时添加质量分数（以鱼糜计）分别为0，0.1%，0.2%，0.3%，0.4%，0.5% 的TG酶，测定其凝胶强度（破断强度、凹陷长度）。

TG酶添加量对鱼糜凝胶强度的影响见图4。

由图4（a）和图4（c）可知，TG酶添加后鱼糜凝胶的破断强度和凝胶强度都随添加量的增大而增大，在大于0.3%之后增加缓慢。由图4（b）可知，TG酶的添加对鱼糜凝胶的凹陷长度影响不大，变化趋势平缓。TG酶的催化作用使蛋白质形成凝胶，在催化反应中肽链上谷氨酰残基的γ-酰氨基是酰基供体，它与其他化合物中的伯胺反应生成单一取代的γ-胺基肽链谷氨酸；当反应体系无伯胺时，水将作为酰基受体参加反应；但伯胺是赖氨酸或其残基上的基团时，则生成ε-赖氨酸。肽链谷氨酰胺与肽链上赖氨酸残基的N-端相连，形成分子内及分子间的网状结构，故提高了鱼糜的凝胶性能。

图4 TG酶添加量对鱼糜凝胶强度的影响

3 结论

试验研究了不同种类添加物对鱼糜凝胶强度的影响，最终得出淀粉外源物的添加对鱼糜凝胶强度的提高效果最显著，木薯淀粉添加量4%时凝胶强度能提高91%；蛋白类和TG酶添加对鱼糜凝胶强度有一定的增强效果。在后续研究中，可将几类物质复配添加到鱼糜中，研究其对鱼糜凝胶特性的影响。另外，试验具体研究了不同添加物对鱼糜凝胶强度的影响，添加物对TPA的影响机理还需深入研究，这样才具有更好的经济性与实用性，实现理论与实际的结合，最终在生产应用中得到推广。

[1]丁玉庭，鲍晓瑾，刘书来.鱼糜制品凝胶强度的提高及其影响因素 [J].浙江工业大学学报，2007，35（6）：631-635.

[2]陈艳，丁玉庭，邹礼根，等.鱼糜凝胶过程的影响因素分析 [J].食品研究与开发，2003，24（3）：12-15.

[3]励建荣，陆海霞，傅玉颖，等.鱼糜制品凝胶特性研究进展 [J].食品工业科技，2008，29（11）：291-294.

[4]李艳青，孔保华，夏秀芳.鱼糜凝胶形成机理及提高鱼糜凝胶特性的添加物研究新进展 [J].食品科技，2012，37（7）：140-144.

[5]林日高，周爱梅，陈若恒，等.加工条件、淀粉、食用胶对鱼丸凝胶强度和耐折度的影响 [J].食品科技，2004，29（6）：53-55.

[6]王燕.低值淡水鱼鱼糜及其制品品质的改良和质地评价研究 [D].武汉：武汉轻工大学，2013.

[7]康曼曼，包海蓉，张如意.谷朊粉对白鲢鱼鱼糜制品凝胶特性的影响 [J].湖南农业科学，2009（8）：150-153.

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Effects of Different Additions on the Gel Strength of Surimi

LI Cai1，HE Qiusheng1，CHEN Chunsong1，REN Tao1，ZHANG Fengjiao1，LI Xinmiao1，WANG Lan2
（1.Wuhan Liangzihu Aquatic Processing Co.，Ltd.，Wuhan，Hubei 430200，China；2.Institute for Farm Products Processing and Nuclear-agricultural Technology，Hubei Academy of Agricultural Science，Wuhan，Hubei 430064，China）

Respectively study the effects of starch，protein，edible gums and TG enzymes on the gel strength of surimi gelation.The results show that addition of starch had significant impacts on the gel strength，and increased with the added.When the cassava starch addes 4%，the surimi has highest gel strength.The addition of protein and TG enzymes have some influnence，while the addition of original can lead to the decrease of the gel strength.

surimi；gel strength；starch；protein；TG enzymes

TS254

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2016.11.004

1671-9646（2016）11a-0010-04

2016-09-23

黎 彩（1986—），女，在读硕士，工程师，研究方向为水产品加工。