不同添加劑對低鈉鹽魚糜制品凝膠特性的影響研究

蘇李虹，敖雙云，鄔 彤，魯 然，張亮子

（武漢商學院 食品科技學院，湖北武漢 430056）

目前我國的凝膠類肉制品中氯化鈉含量普遍較高，攝入鈉鹽過量對人體健康有負面影響，易導致心血管疾病。但直接降低鈉鹽的用量，不僅會降低產品口感，還會使凝膠類制品出現品質劣化。TG酶添加至肉制品中，可提升凝膠強度，同時降低蒸煮損失[1]。有學者曾報道，添加0.8%的L-賴氨酸可促進豬肉糜凝膠形成更緊密而且均勻的凝膠網絡結構，能夠顯著提高熱轉變溫度和凝膠強度[2]。本文旨在研究TG酶、大豆分離蛋白、L-賴氨酸3種添加劑對低鈉鹽魚糜制品凝膠特性的影響，通過測定其凝膠強度、質構特性、持水性和微觀結構等探索3種添加劑最佳濃度，為食品行業魚糜凝膠制品的開發與創新提供思路。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

翹嘴紅鲌購于白沙洲市場；TG酶，鄭州百思特健康科技公司；大豆分離蛋白，臨沂山松生物制品公司；L-賴氨酸，河北華陽生物科技公司；甲醛、乙醇，中南化工試劑有限公司；冰乙酸、醇溶伊紅，國藥化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

質構儀TA.Plus，英國SMS公司；高速離心機TG-16-WS，平凡科技有限公司；臺式掃描電鏡TM4000Plus，日立。

1.3 實驗方法

1.3.1 魚糜制品

魚糜制品制作流程為原料→預處理→采肉→漂洗→脫水→擂潰斬拌→灌腸→加熱→冷卻→切段。

將漂洗后的魚肉放入斬拌機中空斬1 min，加入1.2%食鹽繼續斬拌4 min。之后分別加入不同濃度的大豆分離蛋白、TG酶和L-賴氨酸繼續斬拌3 min，空白組為不添加繼續空斬3 min，斬拌完成即完成低鈉鹽魚糜。

1.3.2 凝膠強度的測定

將魚腸切成長度20 mm、直徑為30 mm的圓柱形。使用質構儀中Tapioca Pearl Compression模式，選取P/36R探頭，測試條件為測前3 mm·s-1，測中 1 mm·s-1，測后1 mm·s-1，下壓比50%。

1.3.3 質構特性的測定

將魚腸切成長度20 mm、直徑為30 mm的圓柱形，采用TPA模式，選取P/36R探頭，測試條件為返回距離30 mm，返回速度10 mm·s-1，測前2 mm·s-1，測中1 mm·s-1，測后1 mm·s-1，壓縮60%，壓縮力 5.0 g，壓縮間隔為5 s。

1.3.4 持水性的測定

參考YI等[3]方法，采用離心法，稱取2 g（m1）樣品，離心（6000×g、10 min）后準確稱質量（m2），則持水性=m2/m1×100%。

1.3.5 微觀結構的測定

將魚腸切成長5 mm、直徑30 mm的圓柱體，經10%甲醛固定24 h，分別用乙醇梯度（70%、80%、85%、90%、95%、100%）浸泡1 h脫水。脫水后放入二甲苯中浸泡15～30 min，干燥后進行掃描電鏡觀察，每個樣品5～6個平行，放大倍數為300。

1.3.6 數據處理

每組實驗重復3次，取平均值。采用Excel、OriginPro 8.5.1進行圖表制作，SPSSAU進行數據分析。

2 結果與分析

2.1 3種添加劑對魚糜凝膠強度的影響

凝膠強度值反映了凝膠的彈性品質，3種添加劑的不同添加量對魚糜凝膠強度的作用如圖1所示。當TG酶添加量為0%～0.4%時，凝膠強度增加最為顯著（圖1a）。這是因為TG酶可增強魚糜蛋白分子之間化學作用力，隨著TG酶添加量增加，凝膠壁壘效應減弱，轉酰胺反應所生成的ε-賴氨酸鍵增多，由此提高魚糜的凝膠強度[4]。當TG酶添加量高于0.4%后，魚糜的凝膠強度有所降低，可能是由于TG酶過多而影響到蛋白質聯結。隨著大豆分離蛋白添加量的增加，魚糜凝膠強度呈現先降低后增加的趨勢 （圖1b）。當大豆分離蛋白添加量為9%時，魚糜凝膠強度最大，高于空白對照組凝膠強度值。可能是因為加熱使蛋白質分子鏈伸展形成網狀結構更緊密，致使魚糜凝膠強度增強[5]。隨著L-賴氨酸添加量的增加，魚糜凝膠強度呈現顯著增強后平穩增強的趨勢（圖1c）。當L-賴氨酸濃度為0.30%時，魚糜凝膠強度最佳。

圖1 3種添加劑對魚糜凝膠強度的影響圖

2.2 3種添加劑的不同濃度對魚糜凝膠質構的影響

2.2.1 TG酶對鲌魚糜凝膠質構特性的影響

質構特性是魚糜凝膠感官品質鑒別的重要指標，能間接反映蛋白基質結構完整性及其結合其他成分的特性[4]。不同TG酶添加量對魚糜質構參數的影響如表1所示，隨著TG酶添加量從0%升至0.4%，鲌魚糜凝膠的硬度、彈性及咀嚼性都顯著提高。魚糜在加熱過程中蛋白結構伸展，疏水基團顯露得更多，魚肉中蛋白質分子發生交聯形成更加穩固且致密的三維空間結構，同時TG酶發生交聯作用，在分子間或內部產生架橋黏結作用，促進魚糜凝膠強度增強[5]。綜合圖1和表1魚糜凝膠的強度值，確定TG酶的添加量為0.4%。

2.2.2 大豆分離蛋白對鲌魚糜凝膠質構特性的影響

添加大豆分離蛋白對鲌魚糜凝膠質構特性的影響如表2所示，隨著大豆分離蛋白添加量的增加，凝膠的硬度、內聚性和咀嚼性呈現先降低后增加的趨勢。當大豆分離蛋白添加量為9%時，彈性處于最高值，這是因為大豆分離蛋白中含有內源蛋白酶抑制因子，能降低凝膠劣化對魚糜凝膠產生的負面影響，從而可以改善凝膠質構的特性，使其彈性增強[6]。當濃度為3%時，回復性值顯著高于空白組。結合圖1和表2，確定大豆分離蛋白添加量為9%。

2.2.3 L-賴氨酸對鲌魚糜凝膠質構特性的影響

賴氨酸添加比例對魚糜凝膠質構特性的影響如表3所示，凝膠的硬度、彈性和咀嚼性均高于空白組。當L-賴氨酸添加量為0.3%時，硬度、彈性和咀嚼性都處于最高值。這可能由于L-賴氨酸是堿性必需氨基酸，其濃度變化導致的pH環境變化會影響凝膠的質構特性[7]。

2.3 3種添加劑的不同濃度對魚糜凝膠持水性的影響

魚糜制品的持水性是衡量魚糜凝膠的保水能力和魚糜制品品質的重要指標，持水性越高，魚糜制品品質越優[8]。隨著TG酶添加量的增加，魚糜凝膠的持水性呈現先升高再降低的趨勢。當TG酶添加量為0.4%時持水性最高（圖2a），結合凝膠強度試驗，其添加量為0.4%時效果最佳。當大豆分離蛋白比例增至9%時，持水性最大（圖2b）。大豆分離蛋白與魚糜中所含的糖、蛋白等相互作用將水分子鎖在空間網狀結構內，增強了對水的吸附能力[9]。當L-賴氨酸添加量在0.30%時，持水性達到最高（圖2c）。L-賴氨酸對肉制品的保水性具有重要影響，它促進凝膠的網絡結構表面均勻并減少空洞[10]，將采用電鏡觀察進一步證實。

2.4 3種添加劑的不同濃度對魚糜凝膠微觀結構的影響

掃描電鏡是用于表征魚糜凝膠微觀結構的有效方法。3種添加劑對魚糜凝膠微觀結構的影響見圖3。空白組的魚糜凝膠網絡結構松散無規則。加入0.4% TG酶，凝膠孔徑變小，分布有序，微觀結構得到改善。魚糜凝膠網絡結構變得更為緊密，空隙變小，是因為TG酶發生交聯作用形成大量的多聚體，從而促使凝膠網狀結構更加穩定[11]。當大豆分離蛋白比例為9%時，魚糜凝膠網絡結構進一步改善，其表面幾乎沒有結塊和條狀結構，孔徑大小均勻，維持在10～15 μm。與空白對照組相比，當L-賴氨酸添加量為0.3%時，可以顯著覺察出，蛋白堆積塊幾乎消失，出現連續且堅固的網絡結構，呈現出更加緊密、均勻多孔、壓緊的凝膠網絡結構。

表1 TG酶添加量對鲌魚糜凝膠質構參數的影響表

表2 大豆分離蛋白添加量對魚糜凝膠質構特性的影響表

表3 賴氨酸添加量對魚糜凝膠質構特性的影響表

圖2 3種添加劑對鲌魚糜凝膠持水性的影響圖

圖3 不同添加劑對魚糜凝膠微觀結構的影響圖

3 結論

0.4% TG酶、9%大豆分離蛋白、0.3% L-賴氨酸能顯著改善魚糜凝膠的強度，在此濃度下，掃描電鏡顯示魚糜凝膠呈現更加緊密、均勻多孔的凝膠網絡結構。因此，加入適當的添加劑有利于獲得具有較好凝膠品質且營養豐富的新型低鈉鹽魚糜制品。