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亲水胶体对竹荚鱼鱼糜凝胶特性的影响

发布日期:2015-06-27 16:41:36
亲水胶体对竹荚鱼鱼糜凝胶特性的影响
利用竹荚鱼开发冷冻鱼糜是解决目前鱼糜制品 原料不足的最有效途径。但是竹荚鱼鱼糜凝胶能力 较差,因此提高鱼糜品质是开发竹荚鱼鱼糜的关键。
亲水性胶体是鱼糜制品生产中常用辅料之一, 目前已有多种亲水胶体,如魔芋胶、果胶、卡拉胶、黄 原胶、槐豆胶等应用于鱼糜制品加工中。在鱼糜制 品中添加亲水性胶体不仅能降低成本,而且能显著 增强鱼糜制品的凝胶特性、保水性,延长货架期[1]。 由于不同亲水性胶体的结构和凝胶特性不同,故对 鱼糜凝胶特性的影响也不同[2~6]。
目前,关于亲水胶体对竹荚鱼鱼糜凝胶特性的 影响,国内还未见报道。本文主要利用质构仪、色差 计等设备研究不同种类的天然多糖大分子黄原胶、 魔芋胶、卡拉胶、瓜尔胶、海藻酸钠、琼胶、果胶、可得 胶、罗望子胶、CMC等对竹荚鱼鱼糜凝胶特性(包括 破断强度、凹陷度、凝胶强度、色泽、持水性)的影响, 并利用扫描电子显微镜(SEM)研究上述亲水胶体 对竹荚鱼鱼糜微观结构的影响。 
实验材料与仪器 l.i实验材料
竹荚鱼:浙江舟山,-30X:冻藏3个月,样品质 量为0.51^。黄原胶、瓜尔胶、可得胶(〇^(11311)、罗 望子胶、CMC:青岛天新食品添加剂上海快3开奖结果。卡 拉胶、琼胶:福建石狮市环球琼胶公司。果胶:浙江 省衢州果胶食品上海快3开奖结果。魔芋胶:青岛蕴宝贸易 公司。海藻酸钠:青岛胶南明月集团上海快3开奖结果。
1.2实验仪器
TMS-PRO质构仪(美国FTC公司);WSC-S 型色差计(上海精密科学仪器上海快3开奖结果);UMC5型 真空斩拌机(德国Stephan公司);KYKY - 2008B型 扫描电镜(中国科学院);电热恒温水浴锅等。
2实验方法
2.1竹荚鱼冷冻鱼糜和蛋白凝胶的制备 2.1.1竹荚鱼冷冻鱼糜的制备
取冷冻竹荚鱼在4t:下解冻,然后用冰水洗净 后去头、去皮、去内脏、采肉,分别用3倍体积的冰水 漂洗3次(每次10 min)后脱水,精滤后加入抗冻剂, 每袋500 g分装,并于-20X:贮藏,备用。
2.1.2竹荚鱼鱼糜蛋白凝胶的制备
将冷冻竹荚鱼鱼糜500 g,半解冻后用真空斩拌 机在10t以下空擂5 min,添加质量分数为2.5%的 食盐继续盐擂15 min,然后加入添加剂进一步擂溃 5 min;将鱼糜充填至直径为30 mm的尼龙肠衣中, 采用两段加热法加热(先在30X:下加热5 h,再用 90C加热20 min);加热后立即将鱼肠置于冰水中冷 却,再将其置于4X:下放置过夜,待测。注意在鱼肠 加热前严格控制鱼糜的温度在10X:以下。
2.2亲水胶体的添加方式对竹荚鱼鱼糜凝胶特性 的影响
在鱼糜擂溃过程中,亲水胶体采用2种方式加 入:①直接添加干粉状的亲水胶体。②将各种亲 水胶体分别溶于一定体积的水中,经搅拌、加热、冷 却形成凝胶块,将形成的凝胶块添加入鱼糜中。测 定所形成的鱼糜凝胶的破断强度、凹陷度和凝胶强 度,以确定亲水胶体的添加方式。
2.3亲水胶体的添加量对竹荚鱼鱼糜凝胶特性的 影响
分别添加不同质量分数(0.3%、0.5%、0.8%和 1.0%)的亲水胶体于竹荚鱼鱼糜中进行擂溃,然后 在3〇1:下加热5 11,再在9〇13下加热2〇1^11。加热 后立即将鱼肠置于冰水中冷却,然后置于4X:下放 置过夜,待测。
2.4鱼糜凝胶特性测定 2.4.1鱼糜破断强度
将制备好的鱼肠从4C温度下取出,室温放置, 使鱼肠温度平衡至室温,然后将甚切成2.5 cm长的 片段,破断强度和凹陷度直接采k质构仪测定。采 用直径为5 mm的球形探头,以60 mm/s的速度穿 刺样品至20 mm,穿刺曲线上的第一个峰即为破断 强度,对应的距离为凹陷度。其中破断强度反映了 鱼糜凝胶的硬度,凹陷度反映了鱼糜凝胶的弹性。 
扫描电镜观察
将鱼糜凝胶样品切成小块,用质量分数为3% 戊二醛溶液4X:下固定24 h,再用浓度为0.1 mol/L 磷酸盐缓冲液(pH值为7.2)漂洗数次。然后用质 量分数为1%的锇酸溶液固定2 h,再用浓度为 0.1 mol/L磷酸盐缓冲液(pH值为7.2)漂洗数次。 依次用质量分数为30%、50%、70%、90%和100% 乙醇梯度脱水,最后用醋酸异戊酯脱乙醇,临界点干 燥仪干燥,离子溅射仪喷金后用扫描电镜观察,加速 电压为10kV。
2.6统计分析方法
所有实验数据用SAS8.0进行分析,采用 Duncan多重比较对数据之间的显著性进行对比。
样品的破断强度、凹陷度和凝胶强度均显著高 于以凝胶方式添加的样品(p<0.05)。这与其他学 者的研究结果相似[9—12]。这可能是因为以干粉方 式添加时,在加热过程中蛋白质与蛋白质、蛋白质与 多糖、多糖与多糖之间发生相互作用,亲水胶体形成 的网络结构加固了肌肉蛋白的网络结构,增强了样 品的强度和韧性;以凝胶方式加入后,亲水胶体的凝 胶与肌肉蛋白形成的凝胶是相互独立的,亲水胶体 的凝胶颗粒破坏了肌肉蛋白凝胶的网络结构的形 成,从而降低了凝胶样品的强度和韧性[11~12]。综 上所述,亲水胶体以干粉方式添加为宜。
3.2亲水胶体对竹荚鱼鱼糜凝胶特性的影响 3.2.1亲水胶体的种类
各种亲水胶体以干粉的方式添加时,亲水胶体 的种类和添加量对鱼糜凝胶特性影响如表4~6所 示(本文所有表中,不同的大写字母表示同一列之间 的显著性差异/>< 0.05;不同的小写字母表示同一 行之间的显著性差异/><0.05)。
从表4可以看出,与对照样品(不添加亲水胶体 的样品)相比,添加琼胶、CMC、罗望子胶、魔芋胶、 卡拉胶和可得胶能提高竹荚鱼鱼糜凝胶的破断强 度,在相同的添加量时可得胶增强竹荚鱼鱼糜凝胶的破断强度的能力最强,其次是卡拉胶。添加瓜尔 胶和海藻酸钠对竹荚鱼鱼糜凝胶的破断强度无显著 影响;添加黄原胶和果胶能降低竹荚鱼鱼糜凝胶的破 断强度,黄原胶降低样品的破断强度的能力最显著。
从表5可以看出,与对照相比,添加罗望子胶和 可得胶能够提高竹荚鱼鱼糜凝胶的凹陷度;在相同 的添加量时可得胶增强竹英鱼鱼糜凝胶的破断强度 的能力最强,其次是罗望子胶。添加海藻酸钠、魔芋 胶、琼胶和CMC对竹荚鱼鱼糜凝胶的凹陷度没有 显著影响;添加瓜尔胶、卡拉胶、果胶和黄原胶能显 著降低竹荚鱼鱼糜凝胶的凹陷度,黄原胶降低样品 凹陷度的能力比果胶显著。
从表6可以看出,与对照相比,添加可得胶、罗 望子胶、魔芋胶、卡拉胶、琼胶和CMC能够显著提 高竹荚鱼鱼糜凝胶的凝胶强度,在相同的添加量时 可得胶增强竹荚鱼鱼糜凝胶的凝胶强度的能力最 强,其次是罗望子胶,再次是魔芋胶和卡拉胶,但二 者对提高竹荚鱼鱼糜凝胶的凝胶强度的能力没有显 著差别。添加海藻酸钠对竹荚鱼鱼糜凝胶的凝胶强 度无显著影响;添加瓜尔胶、果胶和黄原胶能够显著 降低竹荚鱼鱼糜凝胶的凝胶强度,黄原胶降低样品 凝胶强度的能力比果胶显著。
上述结果与亲水胶体对其他种类鱼糜或肉蛋白 凝胶特性影响的结果不完全相同[1~3>6,9,13]。
3.2.2亲水胶体的添加量
从表4可以看出,随着可得胶、卡拉胶、魔芋胶、 罗望子胶、CMC和琼胶添加量的增加,竹荚鱼鱼糜 凝胶的破断强度不断增强,当添加量的质量分数为 1.0%时竹荚鱼鱼糜凝胶的破断强度分别增加了 255%、164%、113%、98%、59% 和 58%;随着果胶 和黄原胶的添加量的增加,竹荚鱼鱼糜凝胶的破断 强度不断降低,添加量的质量分数为1.0%时荚鱼 鱼糜凝胶的破断强度分别降低了 49%和25% ;而随 着瓜尔胶和海藻酸钠添加量的增加,竹荚鱼鱼糜凝 胶的破断强度无显著变化。
从表5可以看出,随着可得胶添加量的增加,竹 荚鱼鱼糜凝胶的凹陷度呈现出先增加后降低的趋 势,当添加量的质量分数为0.5%时竹荚鱼鱼糜凝 胶的凹陷度达到最大值,比对照增加了 78%;随着 罗望子胶添加量的增加,竹荚鱼鱼糜凝胶的凹陷度 不断增强,当添加量的质量分数为1.0%时竹荚鱼 鱼糜凝胶的凹陷度比对照增加了 35%。随着果胶 和黄原胶的添加量的增加,竹荚鱼鱼糜凝胶的凹陷 度不断降低,添加量质量分数为1.0%时,竹荚鱼鱼 糜凝胶的凹陷度分别降低了 30%和43% ;而随着海 藻酸钠、魔芋胶、琼胶、CMC、瓜尔胶和卡拉胶添加 量的增加,竹荚鱼鱼糜凝胶的破断强度无显著变化。
从表6可以看出,随着可得胶和海藻酸钠添加 量的增加,竹荚鱼鱼糜凝胶的凝胶强度呈现出先增 加后降低的趋势,当添加量的质量分数为0.5%时 竹荚鱼鱼糜的凝胶强度达到最大值,分别比对照增 加了 485%和18%;随着罗望子胶、魔芋胶、卡拉胶、 琼胶和CMC的添加量的增加,竹荚鱼鱼糜的凝胶 强度逐渐增强,当添加量的质量分数为1.0%时竹 荚鱼鱼糜的凝胶强度分别比对照提高了 188%、 89%、108%、43%和29%。随着瓜尔胶、果胶和黄原胶添加量的增加,竹荚鱼鱼糜的凝胶强度不断降 3.3亲水胶体对竹荚鱼鱼糜凝胶持水性的影响。
与对照相比,添加可得胶、罗 望子胶、魔芋胶、卡拉胶能够显著提高竹荚鱼鱼糜凝 胶的持水力;添加琼胶、CMC、海藻酸钠和瓜尔胶对 竹荚鱼鱼糜凝胶的持水力无显著影响;添加果胶和 黄原胶能显著降低竹荚鱼鱼糜凝胶的持水力。在相 同的添加量时,可得胶提高竹荚鱼鱼糜凝胶持水性 的能力最强,其次是罗望子胶、魔芋胶和卡拉胶,但 三者对提高竹荚鱼鱼糜凝胶的持水能力没有显著差 别。黄原胶降低凝胶样品的持水能力比果胶显著。
亲水胶体的添加量影响竹荚鱼鱼糜凝胶的持水 力。从表7可以看出,随着可得胶、罗望子胶、卡拉 胶和魔芋胶添加量的增加,竹荚鱼鱼糜凝胶的持水 能力呈现出增加的趋势,添加的质量分数为1.0% 时竹荚鱼鱼糜的持水能力分别增加了 41%、34%、 24%和25%。随着琼胶、CMC、瓜尔胶和海藻酸钠 的添加量的增加,竹荚鱼鱼糜凝胶的持水力无显著 变化。随着果胶和黄原胶添加量的增加,竹荚鱼鱼 糜凝胶的持水能力不断降低,添加的质量分数为 1.0%时,竹荚鱼鱼糜的持水能力分别降低了 18% 和 36%。
3.4亲水胶体对竹荚鱼鱼糜凝胶白度的影响
亲水胶体的添加量和种类对鱼糜凝胶白度的影 响如表8所示。
由表8可以看出,添加可得胶、罗望子胶、黄原 胶和瓜尔胶能提高竹荚鱼鱼糜凝胶的白度。添加卡 拉胶、琼胶、果胶和海藻酸钠对竹荚鱼鱼糜凝胶的白 度没有显著影响。添加CMC和魔芋胶降低了竹荚 鱼鱼糜凝胶的白度。随着黄原胶和罗望子胶添加量 的增加,竹荚鱼鱼糜凝胶的白度增加。随着瓜尔胶 和可得胶添加量的增加,竹荚鱼鱼糜凝胶的白度逐 渐降低,但均高于对照样品(未添加亲水胶体的样 品)的白度。随着魔芋胶和CMC添加量的增加,竹 荚鱼鱼糜凝胶的添加量逐渐降低,但均低于对照样 品的白度。卡拉胶、琼胶、果胶和海藻酸钠的添加量与竹荚鱼鱼糜凝胶的白度没有显著影响。
3.S亲水胶体对竹荚鱼鱼糜凝胶微观结构的影响
由图1可以看出,与对照(图la)相比,添加可 得胶、罗望子胶、魔芋胶、卡拉胶、琼胶和CMC的样 品(图lb~lg)形成了均匀、致密的三维网状结构, 也就是说,这几种亲水胶体形成的凝胶网络结构加 固了竹荚鱼鱼糜蛋白形成的凝胶网络结构,因此添 加了这几种亲水胶体的竹荚鱼鱼糜凝胶具有较好的 凝胶强度、持水力,白度也显著增加。与对照相比, 添加海藻酸钠和瓜尔胶的样品(图lh〜1〇凝胶网络 结构没有明显改善,因此添加这两种亲水胶体的竹 荚鱼鱼糜凝胶凝胶强度、持水力与对照无显著差别。 与对照相比,添加果胶和黄原胶的样品(图lj〜lk) 形成了较疏松、网孔较大的网络结构,因此添加这两 种亲水胶体的竹荚鱼鱼糜的凝胶强度和持水力均比 对照样品差。
上述结果表明,亲水胶体影响竹荚鱼鱼糜的凝 胶特性,这主要与亲水胶体的性质有关。可得胶、罗 望子胶和魔芋胶均属于中性多糖,可得胶具有独特 的胶凝性质,当可得胶加热到80t:以上时能够形成 热不可逆高强度凝胶[14],罗望子胶和魔芋胶均可形 成热不可逆凝胶[15]。在加热过程中,一方面由于肌 球蛋白分子变性伸展,相互交联形成凝胶网络结构, 另一方面是由于亲水胶体本身在加热过程中形成了 凝胶结构,加固了肌球蛋白分子的网络结构,使得鱼 糜的凝胶强度增大。卡拉胶、琼胶和CMC均属于阴离子多糖tl6],可与鱼糜蛋白相互作用形成蛋白- 多糖复合物,并能形成冷致凝胶,在鱼糜凝胶制作过 程中,随着温度的降低,卡拉胶、琼胶或CMC分子 相互缠结形成凝胶,强化了肌球蛋白形成的凝胶网 络结构,因此能提高鱼糜的凝胶强度。瓜尔胶是一 种中性的非凝胶多糖,海藻酸钠是一种阴离子、钙凝 型多糖,在竹荚鱼鱼糜中,仅作为一种添加剂,对于 鱼糜凝胶基质的形成略有影响,因此对鱼糜的凝胶 特性也略有影响,但不显著。黄原胶和果胶属于阴 离子多糖,黄原胶是非凝胶多糖,果胶需在高糖和酸 性条件下形成凝胶,二者在竹荚鱼鱼糜中,不能与鱼 糜蛋白相互作用[3],干扰了鱼糜蛋白凝胶的形成, 因而添加这两种多糖降低了竹荚鱼鱼糜蛋白的凝胶 特性。
4结束语
亲水胶体影响竹荚鱼鱼糜的凝胶特性。添加可 得胶、罗望子胶、魔芋胶、卡拉胶、琼胶和CMC能提 髙竹荚鱼鱼糜的凝胶强度。添加瓜尔胶和海藻酸钠 对竹荚鱼鱼糜的凝胶特性略有影响,但不显著。黄 原胶和果胶对竹荚鱼鱼糜凝胶的特性具有降低作用。 
 
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