非肌肉蛋白對未漂洗革胡子鯰魚魚糜凝膠特性的影響

鮑佳彤,楊淇越,寧云霞,梁麗雅,李 玲,馬儷珍

(天津農學院食品科學與生物工程學院,國家大宗淡水魚加工技術研發分中心,天津 300384)

魚糜制品是水產品精深加工中一項重要的產業,因其脂肪含量低、蛋白質含量高、營養結構合理等特點而深受消費者青睞。魚糜制品的品質主要取決于所用原料魚糜的凝膠形成能力,而凝膠形成能力又與魚種、加工條件、加工方式以及外源添加物的種類等有關。國內外增加魚糜制品凝膠特性的方法大致分為兩種:一種方法是優化魚糜制品的加工工藝,其中漂洗是提高魚糜凝膠性能的一種有效方法,但是漂洗會導致大約20%～30%水溶性蛋白流失[1],大量漂洗水還易造成水資源浪費和環境污染[2],而且漂洗過程會去掉大部分脂肪,所以在加工魚糜制品時,常常加入雞皮、鴨皮或肥膘等脂肪來增強魚糜制品的香味。如果不經過漂洗工藝,直接將采得的魚肉塊作為原料利用,這樣不僅可以減少營養成分流失,還可以降低環保壓力和設備投入,提高企業經濟效益,但會影響魚糜的凝膠形成能力。另一種方法是在魚糜擂潰過程中添加蛋白酶抑制劑或其他蛋白添加物,降低魚糜制品中組織蛋白酶的活性,如大豆分離蛋白(soybean protein isolation,SPI)、蛋清蛋白(egg white protein,EWP)、濃縮乳清蛋白(whey protein concentrate,WPC)等非肌肉蛋白[3-5],并且非肌肉蛋白還能起到彈性增強劑的作用,改善魚糜制品的質構特性[6]。陳瑜等[7]研究發現,在日本黃姑魚魚糜凝膠中加入2%的SPI能使其凝膠強度達到最大值;夏培浩等[8]研究指出,竹莢魚魚糜的凝膠特性隨著WPC添加量的增加(1%～5%)而升高,并且WPC能有效抑制竹莢魚魚糜的凝膠劣化現象。許亞彬等[9]研究表明,在白鰱魚魚糜中添加8%的EWP能將其凝膠強度從5866.4 g·mm增加到6967.2 g·mm。但非肌肉蛋白對不同類別魚糜的凝膠特性影響不同,如在高質量魚糜中加入非肌肉蛋白質會降低其凝膠特性,而在低質量的魚糜中加入這些蛋白卻能顯著改善其凝膠特性[10]。目前非肌肉蛋白對未漂洗革胡子鯰魚(Clariasgariepinus,CG)魚糜凝膠特性的影響鮮有報道。

相對其它淡水魚,CG養殖成本低,無肌間骨。本試驗以這種未經漂洗處理的CG魚糜為研究對象,在添加0.4%轉谷氨酰胺酶(transglutaminase,TGase)和20 mmol/kg CaCl2基礎上,再分別添加3種不同濃度的非肌肉蛋白(SPI、WPC和EWP),研究其對CG魚糜的凝膠特性、色澤、持水力、微觀結構、動態流變學性質、水分遷移變化規律等品質特性的影響,為開拓新的魚糜制品原料來源提供數據支持。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

CG 體重1.5～1.6 kg,體長40～42 cm,天津市德仁農業發展有限公司養殖,紅旗農貿綜合水產批發市場銷售;TGase 活力100 U/g,江蘇一鳴生物股份有限公司;食鹽、白糖 天津市紅旗農貿市場;復合磷酸鹽、山梨糖醇 江陰連盛化工有限公司;塑料腸衣 天津市匯潤澤塑料包裝制品有限公司;EWP 純度99%,河南萬邦實業有限公司;WPC,純度80% Arla Foods Ingredients;SPI 陽市得天力食品有限公司;ELISA魚谷酰胺轉氨酶酶聯免疫試劑盒 上海酶聯生物;氯化鈣(CaCl2) 天津市光復科技發展有限公司;磷酸緩沖溶液(Phosphate buffer solution,PBS) 分析純,Solarbio。

CM-14斬拌機 西班牙美卡公司;CM-5色差儀 日本Konica Minolta公司;TA-XT plus物性測定儀 英國Stable Micro System公司;FA-25勻漿機 上海弗洛克液體機械制造有限公司;PQ-001核磁共振分析儀 上海紐邁電子科技有限公司;BZZT-IV-90蒸煮桶 嘉興艾博實業有限公司;IMS-50制冰機 河南兄弟儀器設備有限公司;BJRJ-82絞肉機 浙江嘉興艾博實業有限公司;ST-40R冷凍離心機 德國Thermo-fisher公司;SDX-1全自動風冷速凍箱 天津市特斯達食品機械科技有限公司;Phenom Pro臺式掃描電鏡 Phenom word BV;Discovery流變儀 美國TA儀器;3001-1339 VarioskanFlash酶標儀 美國Thermo公司;CLC-B2V-M/CLC 111-TV恒溫恒濕培養箱 艾力特國際貿易有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 CG魚糜的制備 將鮮活CG先放入冰水(4～6 ℃)中降溫10～15 min,然后宰殺、剝下魚皮,最后用鋒利刀切割即可得到魚肉塊,將得到的魚肉塊不經過傳統冷凍魚糜生產的漂洗、脫水、精濾等工藝過程,而是立即放入碎冰中降溫,待魚肉塊溫度降為10 ℃以下,從碎冰中取出,用干凈紗布擦去表面水分,放入-35 ℃速凍箱預凍30～50 min,至手感略硬(中心溫度大約-3 ℃左右)時,取出放入絞肉機中絞碎(篩板8 mm),再放入斬拌機中,加入冷凍防護劑(0.25%復合磷酸鹽、0.04%山梨糖醇、5%蔗糖)高速斬拌3～5 min至魚糜細膩有光澤,即為CG魚糜(經測定,水分含量為60.57%)。將其分裝放入速凍箱中速凍2 h,將得到的CG冷凍魚糜放入-18 ℃冷庫中貯存,作為后續試驗的原料使用,本試驗設計中所用的這一原料冷凍時間為20 d。

1.2.2 CG魚糜凝膠的制備 取半解凍的CG冷凍魚糜切成小塊,利用斬拌機經空擂1 min、鹽擂3 min后,加入TGase、CaCl2和SPI(2%-SPIL、5%-SPIM、7%-SPIH)、EWP(0.1%-EWPL、0.3%-EWPM、0.5%-EWPH)、WPC(0.2%-WPCL、0.4%-WPCM、0.6%-WPCH)繼續斬拌4 min,魚糜最終水分含量控制在75%,整個實驗過程魚糜溫度控制12 ℃以下。將斬拌好的魚糜利用直徑3.5 cm塑料腸衣灌裝后,采用兩段式加熱方式[11],先在40 ℃下加熱1 h后再在90 ℃下加熱30 min制成CG魚糜凝膠,用冰水快速冷卻后,放入4 ℃中冷藏。于3 d內測定完成持水力、白度、低場核磁共振(Low-field nuclear magnetic resonance,LF-NMR)、動態流變、掃描電鏡等指標;凝膠強度測定前需要將樣品放在20 ℃恒溫箱中保存12 h。

1.2.3 試驗設計方案 通過前期預實驗和三種非肌肉蛋白推薦添加量,設計本試驗分10組,按照CG魚糜凝膠制備的方法(1.2.2)進行,空白對照組(CK組)只在CG冷凍魚糜中加入2.2%食鹽、0.4% TGase、20 mmol/kg CaCl2和12.68%的冰水,其余9個試驗組在CK組的基礎上分別加入不同濃度的SPI、WPC或EWP,其中SPI添加量分別為CG魚糜肉重的2%、5%、7%,依次記為SPIL、SPIM、SPIH;EWP添加量分別為CG魚糜肉重的0.1%、0.3%、0.5%,依次記為EWPL、EWPM、EWPH;WPC添加量分別為CG魚糜肉重的0.2%、0.4%、0.6%,依次記為WPCL、WPCM、WPCH。

1.2.4 指標測定方法

1.2.4.1 凝膠特性的測定 將樣品切成高25 mm的圓柱體,使用物性測定儀,P/5S球行探頭,設置測前速率1.00 mm/s、測中速率1.10 mm/s、測后速率10.00 mm/s,位移15 mm,觸發力10 g。測試結果選擇凝膠曲線上第1個峰所在位置的破斷強度(g),對應的距離為破斷距離(mm),其中破斷強度反映了魚糜凝膠的硬度,破斷距離反映了魚糜凝膠的彈性。二者乘積即為凝膠強度(g·mm)。每個處理組包含10個平行試樣,結果取平均值。

1.2.4.2 持水力測定 將樣品切成厚約3 mm的薄片,稱取樣品質量,記為m1;用濾紙包住樣品放入10 mL離心管中,在15 ℃、2000×g條件下離心10 min,離心結束后立即取下濾紙,測定離心后樣品的質量,記為m2,每個樣品平行測定3 次。持水力按照下式計算。

1.2.4.3 白度值測定 樣品置于室溫下平衡溫度2 h并攪碎,采用色差儀測定樣品的L*(透明度),a*(+a*表示樣品偏紅,-a*表示樣品偏綠)和b*(+b*表示樣品偏黃,-b*表示樣品偏藍),測定前用標準白板對色差儀進行校正。每個處理組包含3個平行試樣,結果取3個試樣的平均值。白度值計算公式如下:

1.2.4.4 LF-NMR弛豫時間T2和各個區間氫質子的相對含量P2測定 參照Pan等[12]的方法稍作修改,測定使用紐邁PQ-001型核磁共振成像儀。先放入油樣,進行單次采樣,再將樣品放入直徑15 mm核磁管底部,放入分析儀中。采用CPMG序列進行測量。測試參數為:質子共振頻率為22 MHz,90度脈寬(Pulse 1,P1)為15.00 us,重復采樣等待時間(Time Wait,TW)為4000 ms,回波時間(Echo Time,TE)為0.3 ms,回波個數(Number of Echoes,NECH)為2000,采樣頻率200 Hz,累計采樣,檢測結束后使用儀器自帶Multi Exp InvAnalysis軟件進行反演便可得到樣品的T2弛豫信息和T2橫向弛豫時間波譜圖。T2的積分面積所占總積分面積的百分比用P2表示,代表了各個區間氫質子的相對含量。每個樣品重復測定5次,結果取平均值。

1.2.4.5 動態流變學特性的測定 測定此指標的樣品為擂潰后得到的各組魚糜餡料。參照Xue等[13]的方法,稍作修改。采用40 mm平板測試,將待測樣品均勻涂布于測試平臺。測試參數為:采用溫度掃描模式,振蕩頻率為0.1 Hz,應變1.0%,平行板的間距為1 mm,升溫掃描范圍為20～90 ℃,升溫速率為 2.0 ℃/min,測定升溫過程中儲能模量(G′)和損耗模量(G″)的變化。每個樣品做三個平行樣,結果取平均值。

1.2.4.6 CG魚糜中TGase活力的測定 測定此指標的樣品為擂潰后得到的各組魚糜餡料。使用ELISA魚谷酰胺轉氨酶酶聯免疫試劑盒測定CG魚糜中TGase活力。稱取樣品0.020 g(精確到0.0001 g),加入9倍PBS(pH7.4),用勻漿機將樣品勻漿充分(16000 r/min)。離心20 min(3000 r/min),收集上清液。在酶標包被板上設置標準品孔、樣品孔和空白孔,按照說明書的操作步驟依次進行加樣、加酶、溫育、配液、洗滌。再進行顯色、終止,最后測定,以空白孔調零,450 nm 波長依序測量各孔的吸光度(OD 值)。測定應在加終止液后15 min以內進行。

1.2.4.7 微觀結構的測定 將樣品切成2 mm厚的小塊樣品,然后將其置于滴了包埋劑的樣品臺上,調節樣品臺至低于樣品杯2 mm,設置冷臺溫度為-15 ℃,待溫度降低即可測定。測定參數:加速電壓:高分辨(10 kW),束流強度:能譜點掃,探頭模式:背散射,實時觀察參數:684 high,照片存儲參數:1024 high,放大1000倍。

1.3 數據處理

運用Microsoft Excel 2003軟件整理試驗數據及分析標準偏差,使用Statistic 8.1軟件進行顯著性分析,使用SigmaPlot 10.0軟件進行繪圖。

2 結果與分析

2.1 三種非肌肉蛋白對CG魚糜凝膠特性的影響

三種非肌肉蛋白對CG魚糜凝膠特性的影響結果見表1、表2和表3所示。

由表1可以看出,隨著SPI添加量的增加,SPIL組和SPIH組的凝膠強度與CK組相比,均未發生顯著變化(P>0.05),而SPIM組則顯著降低(P<0.05),這是因為破斷距離顯著降低的緣故(P<0.05)。雖然SPIH組凝膠強度未降低,但過高的SPI會阻礙肌球蛋白分子之間形成凝膠的能力[14],干擾魚糜凝膠網絡結構的形成,使CG魚糜凝膠破斷力比CK組增加25.02%(P<0.05),破斷距離比CK組降低13.04%(P<0.05),表現為CG凝膠硬而無彈性,此結果與陳海華等[15]的報道一致。

表1 SPI添加量對CG魚糜凝膠特性的影響

從表2可以看出,隨著EWP添加量(0.1～0.5%)的增加,低濃度時CG魚糜凝膠強度變化不顯著(P>0.05),當增加到最大值(0.5%)時,EWPH組魚糜凝膠的破斷力和凝膠強度顯著高于其它三組(P<0.05),這說明EWP主要通過影響魚糜凝膠的破斷力來改變其凝膠強度[9]。

表2 EWP添加量對CG魚糜凝膠特性的影響

從表3可以看出,WPCL組的CG魚糜凝膠的凝膠強度、破斷力和破斷距離分別比CK組增加27.20%、12.69%和12.92%(P<0.05),凝膠強度達到本試驗設計所有組中最高值(4149.31 g·mm),這主要是因為適量的WPC在填充CG魚糜凝膠網狀結構的空隙,加固了魚糜凝膠結構[14]的同時,抑制了內源性的熱激活蛋白酶的活性,進一步穩定了的凝膠結構[16]。但當再提高WPC的添加量時,CG魚糜的凝膠強度、破斷力和破斷距離均下降至與CK差異不顯著(P>0.05)。王冬妮等[17]得出WPC對魷魚魚糜凝膠強度無改善作用,而本試驗發現較低濃度的WPC對CG魚糜的凝膠特性有較好的促進作用,但添加濃度提高時這種作用反而不明顯,這說明高濃度的WPC阻礙了CG凝膠網絡的結構形成,導致魚糜凝膠變脆。

表3 WPC添加量對CG魚糜凝膠特性的影響

以上結果表明,三種非肌肉蛋白對CG魚糜凝膠特性影響不同,其中高濃度SPI的添加會使魚糜變硬變脆,而添加0.5% EWP和0.2% WPC的CG魚糜凝膠特性較好。

2.2 三種非肌肉蛋白對CG魚糜凝膠持水性的影響

從圖1可知,隨著SPI、EWP、WPC添加量的增加CG魚糜凝膠的持水性均不同程度地呈上升趨勢。由圖1A可以看出,當SPI添加量為2%(SPIL組)時,CG魚糜凝膠的持水性較CK組增加了5.40%(P<0.05),繼續增加SPI的添加量,SPIH組的持水性達到所有處理組中的最高值(86.64%),差異達顯著水平(P<0.05)。由圖1B可知,在0.1%～0.5%的EWP添加范圍內,CG魚糜凝膠的持水力顯著高于CK組(P<0.05),這一結果與Jafarpoua[18]研究得出EWP能提高魚糜凝膠持水性的結論一致。由圖1C可以看出,隨著WPC添加量的增加,CG魚糜凝膠的持水力逐漸升高,WPCH組較CK組增加了3.08%(P<0.05),這說明添加一定濃度的WPC能有效吸收和保留魚糜中的水分[15]。試驗說明,三種非肌肉蛋白均具有一定的吸水性,會和魚糜蛋白質發生相互作用,將水分子鎖在網狀結構內,并且能抑制CG魚糜凝膠中肌球蛋白重鏈的降解[19],所以可能是兩方面共同的作用提高了CG魚糜凝膠的持水性。

圖1 三種非肌肉蛋白對CG魚糜凝膠持水性的影響

2.3 三種非肌肉蛋白對CG魚糜凝膠白度的影響

從圖2中可以看出,三種非肌肉蛋白對CG魚糜凝膠白度的影響呈兩種不同的變化趨勢。由圖2A可知,CG魚糜凝膠的白度隨SPI添加量的增加呈下降趨勢(P<0.05),這與陳康等[14]在冷凍魚糜中加入SPI會降低魚糜凝膠的白度值的結論相一致,這是因為CG屬于紅肉魚,且未經過漂洗工藝,而漂洗工藝可去除魚肉中的色素以提高其白度[1],所以CG魚糜本身的白度值就比較低,在此基礎上加入呈黃色的SPI,導致了CG魚糜凝膠的白度值下降[20]。由圖2B和2C可知,雖然EWP(0.1%～0.5%)和WPC(0.2%～0.6%)的添加比例總體不高,但各組的白度值均顯著高于CK組(P<0.05),其中EWPL組和WPCL組較CK組分別增加了1.54%和1.34%(P<0.05),這是因為EWP和WPC本身呈白色,又有較強的乳化能力,添加在CG魚糜中增強了凝膠的透光率,從而增加CG魚糜凝膠的白度值;而繼續增加EWP和WPC的添加比例時,CG魚糜凝膠白度值并未顯著增加(P>0.05)。

圖2 三種非肌肉蛋白對CG魚糜凝膠白度的影響

2.4 三種非肌肉蛋白對CG魚糜凝膠橫向弛豫時間(T2)和各個區間氫質子的相對含量(P2)的影響

三種非肌肉蛋白對CG魚糜凝膠的橫向弛豫時間(T2)的影響由圖3可以看出,CG魚糜凝膠存在4個T2區間,分別為T21-1(0.1～1 ms)、T21-2(1～5 ms)、T22(20～300 ms)和T23(400～3000 ms)。

圖3 三種非肌肉蛋白對CG魚糜凝膠橫向弛豫時間(T2)的影響

由圖3和表4可以看出,與CK組相比,SPIL組的CG魚糜凝膠的T22向弛豫時間短的方向移動,P21顯著升高(P<0.05),而P22和P23未發生顯著變化(P>0.05),這說明一定濃度的SPI促進了凝膠中水分與蛋白質以氫鍵形式的結合,使CG魚糜凝膠網孔被SPI填充,改變了蛋白質的空間結構,限制了水的移動,從而使CG魚糜凝膠中P21增大[21]。當魚糜中SPI的添加量提高為5%(SPIM組)和7%(SPIH組)時,P22出現顯著降低的趨勢(P<0.05),P23有升高趨勢,這說明添加較高濃度的SPI會使CG魚糜凝膠的網絡結構被破壞,反而使T22向T23轉變。

表4 SPI添加量對CG魚糜凝膠P2的影響

從圖3和表5、表6可以看出,隨著EWP和WPC添加量的增加,各組CG魚糜凝膠的橫向弛豫時間(T2)未出現顯著的遷移現象,P22未發生顯著變化(P>0.05),但添加EWP和WPC后能增加水分子與蛋白質結合的緊密度,使CG魚糜凝膠中的P23有不同程度的減少,P21有不同程度的增加。

表5 EWP添加量對CG魚糜凝膠P2的影響

表6 WPC添加量對CG魚糜凝膠P2的影響

2.5 三種非肌肉蛋白對CG魚糜凝膠流變學特性的影響

儲能模量(G′)也稱彈性模量,反映的是蛋白凝膠網絡結構的形成情況;損耗模量(G″)也稱為黏性模量,反應的是樣品的粘性特征[22]。一般而言,樣品G′越高,凝膠性也越好[23]。由圖4可以看出,三種非肌肉蛋白的添加對G′和G″的影響順序不同,即SPIH>SPIM>SPIL>CK;EWPM>EWPL>CK>EWPH;WPCL>WPCH>CK>WPCM。而且從SPI、EWP、WPC組的各添加量之間的曲線圖分布情況可以清楚看出,SPI各添加量之間的曲線明顯分開來,而EWP和WPC組的各添加量之間曲線密集分布,這是因為SPI的添加量在較高(2%～7%)的范圍,而WPC和EWP的添加量在較低(小于0.6%)的范圍。但三種非肌肉蛋白的添加對CG魚糜的G′和G″變化趨勢基本一致,這是因為添加的非肌肉蛋白填充在了CG魚糜網狀結構的空隙中,并和肌原纖維蛋白發生相互作用力,使網狀結構更易形成,增加了體系的G′和G″[15]。

圖4 三種非肌肉蛋白及不同添加量對CG魚糜凝膠儲能模量(G′)和損耗模量(G″)的影響

由圖4可以看出,在20～90 ℃升溫過程中,三種非肌肉蛋白的G′經歷了三個階段的變化。在40～50 ℃之間,三種非肌肉蛋白的G′均有小幅度增加,G″均迅速升高,在46 ℃左右達到最大值,這可能是CG魚糜中的蛋白在低溫條件下開始交聯,使魚糜凝膠化,初步形成凝膠網絡結構[22],其中EWPM組和WPCH組為各組內的最高值,SPIH組為三種非肌肉蛋白中的最高值。在50～60 ℃之間,三種非肌肉蛋白的G′均出現小范圍的下降,相較于G′,G″下降的更為顯著,可能是在此溫度段CG魚糜中的肌球與肌動蛋白開始解螺旋,輕酶解肌球蛋白變性[24],其中EWPL組和WPCM組較CK組下降幅度最小。在60～90 ℃之間,CG魚糜中的蛋白質分子迅速展開,快速形成了CG魚糜的凝膠網絡結構[25],使G′隨著溫度的上升而大幅增加,其中SPIH組、EWPM組、WPCL組增幅最大;在這范圍內,三種非肌肉蛋白的G″呈曲折上升趨勢,SPI組G″增幅較小,SPIH組為組內G″最高值,EWPM組在三種非肌肉蛋白中G″增幅最大,其原因可能是在初步形成網狀結構時,添加SPI的CG魚糜的粘性遠高于添加EWP和WPC的CG魚糜粘性。

2.6 三種非肌肉蛋白對CG魚糜TGase活力的影響

由圖5可以看出,與CK組相比,添加SPI、EWP、WPC均能有效增強CG魚糜TGase的活力。隨著SPI、EWP和WPC添加量的增加,CG魚糜中TGase活力均呈現先上升后下降的趨勢。其中SPIL組、EWPM組和WPCM組的TGase活力為各組內最高值,依次為2.72、2.83、2.79 U/g,較CK組分別增加了46.24%、52.15%和50%,而繼續增加SPI、EWP和WPC的添加量,CG魚糜的TGase活力則均呈下降趨勢,但各組仍高于CK組。其原因可能非肌肉蛋白中含多種蛋白酶抑制劑[26],添加適量的SPI、EWP、WPC有效抑制了內源性熱激活蛋白酶,使Ca2+較充分地激活TGase,增加了CG魚糜中TGase活力,從而增強了CG魚糜的凝膠特性,而添加過多的非肌肉蛋白,則會增加CG魚糜中的蛋白質含量,不僅導致蛋白質三維結構伸展不充分,還會使TGase與蛋白質形成過量的交聯結構,不利于CG魚糜凝膠網絡的形成。

圖5 非肌肉蛋白對CG魚糜TGase活力的影響

2.7 三種非肌肉蛋白對CG魚糜凝膠微觀結構的影響

非肌肉蛋白對CG魚糜凝膠微觀結構的影響見圖6所示。從圖6可以看出,不同添加量的三種非肌肉蛋白對CG魚糜凝膠微觀結構的影響不同。SPI和WPC在最低添加量(SPIL組和WPCL組)時,CG魚糜凝膠網絡結構較緊密、均勻,空洞少,但增加SPI和WPC的添加量,CG魚糜的凝膠網絡結構則逐漸松散,凝膠表面也呈現出許多大小不一的孔洞。而EWP添加量增加到0.5%(EWPH)時,魚糜凝膠的網絡結構具有更清晰的纖維狀網絡結構,更致密,孔隙也相對較小。

圖6 三種非肌肉蛋白及不同添加量對CG魚糜凝膠微觀結構的影響

綜合來看,三種非肌肉蛋白在CG魚糜中有各自適宜的添加量,即SPI、EWP、WPC的添加量分別是2%(SPIL)、0.5%(EWPH)、0.2%(WPCL)。

3 討論

添加適量的非肌肉蛋白可使魚糜中肌原纖維蛋白和添加蛋白的相互作用力增加,形成更致密、空洞少的纖維狀網絡結構,提升魚糜的持水性、G′、G″和凝膠特性。但不同非肌肉蛋白對CG魚糜凝膠特性、持水性和流變學特性等品質指標的影響不同,這可能是因為:本實驗中SPI、EWP和WPI 三種非肌肉蛋白本身具有蛋白酶抑制劑的作用[8,15,19]。因此,在魚糜加工過程中熱激活蛋白酶作用于肌原纖維蛋白的肌球蛋白重鏈導致凝膠劣化,而非肌肉食用蛋白的添加抑制了內源性熱激活蛋白酶的降解[16,19],降低了組織蛋白酶的活性,從而達到改善CG魚糜凝膠特性的目的[27];此外,三種非肌肉蛋白本身也具有較好的凝膠和持水能力,與CG魚糜肌原纖維蛋白相互作用,加熱后形成了更加致密的三維網絡結構,提高了粘彈性(G′和G″)、凝膠強度和保水性。并且徐幸蓮等[28]研究發現TGase能催化卵清蛋白、WPC、明膠蛋白的酶促反應形成凝膠能力,本試驗正是在添加0.4% TGase的基礎上添加三種非肌肉蛋白的,結果也表明在TGase和CaCl2基礎上適量添加SPI、EWP和WPC能使CG魚糜中的蛋白質分子與水形成更加緊密的網狀結構,使凝膠中的P21增加,增強CG魚糜的持水性和粘彈性(G′和G″),其中添加0.2% WPC能顯著提高CG魚糜凝膠破斷力、破斷距離,其凝膠強度(4146.43 g·mm)和粘彈性(G′和G″)均達到所有處理組中最大高值;添加SPI和EWP雖然能增加CG魚糜的(G′和G″),但EWP和低濃度的SPI對CG魚糜凝膠特性無顯著影響,這也許是因為在本試驗添加量下EWP對CG魚糜的影響不大,可以嘗試進一步增大添加量;從掃描電鏡結果觀察得出,添加大濃度的SPI和WPC會阻礙肌球蛋白分子之間形成凝膠的能力[15],干擾CG魚糜凝膠網絡結構的形成,也會使形成的魚糜凝膠破斷力增加,破斷距離降低,導致魚糜制品變得又硬又脆。

4 結論

本試驗研究表明,添加一定量的SPI、EWP和WPC能夠有效地改善CG魚糜的流變學特性(G′和G″)、破斷力、破斷距離、凝膠強度和持水性,但是各項指標結果存在差異。添加三種非肌肉蛋白均可以提高CG魚糜凝膠的TGase活力,使蛋白質分子與水形成更加緊密的網狀結構,提高結合水P21,從而增強CG魚糜凝膠的持水性和凝膠特性。其中凝膠強度結果表明,WPCL組的凝膠強度達到所有處理組中最大值(4146.43 g·mm),而添加WPC和低濃度的SPI對CG魚糜凝膠無顯著影響。動態流變結果表明,三種非肌肉蛋白的添加可顯著提高CG魚糜的G′和G″,其中SPIH、EWPM和WPCL均為各組內最大值,但是微觀結構表明分別添加2% SPI、0.5% EWP和0.2% WPC形成的凝膠較其他組更加緊密、均勻,空洞也較少,這說明添加大濃度的SPI和WPC會影響CG魚糜凝膠網絡結構的形成。故在CG魚糜中分別添加2% SPI、0.5% EWP和0.2% WPC為較適宜的添加量。這一研究結果可作為后續試驗基礎,為開發新的魚糜制品原料提供數據支撐。