多糖与磷酸盐对草鱼鱼糜凝胶特性影响的研究.pdf

夺 产品开发 试验研究 囊 摹 业 ME AT I NDUS T RY 2 0 1 0年第 5期 总第 3 4 9期 多糖与磷酸盐对草鱼鱼糜凝胶特性影响的研究 胡 坤 李栋燕 余烈辉 广 东药学院食品科 学学院 广东 中山 5 2 8 4 5 8 摘要研 究 了多糖和磷酸盐对草鱼鱼糜凝 胶性质 的影响 ， 发现 带强 阴离子基 团的卡拉胶 大大增加 了鱼糜凝 胶 的破 裂强度和凝胶 强度 ， 但稍微 降低 了凝胶 的弹性 ； 添加 o 3 的海藻酸钠增加 了鱼糜凝胶 的强度和弹性 ， 但在较 高添加量 时可能 因海藻酸钠与蛋 白质之 间的静 电排 斥 降低 了凝 胶的 强度 ； 瓜 尔豆胶与蛋 白质之 间的热力 学不相 容 性 降低 了鱼糜凝胶的强度和弹性。焦磷酸钠使 鱼糜形成硬而弹性 的凝胶 ， 而三聚磷酸钠则降低 了凝胶的强度和弹性。 关键词草鱼鱼糜 多糖磷 酸盐凝胶性质 Effe c t s o f pO I y s a c c ha r i d e s a n d pho s p ha t e s o n g e l pr o pe r t i e s o f g r a s s c a r p s ur i m i Abs t r a c t Th e e f f e c t s o f p o l y s a c c h a r i d e s a n d p h o s p h a t e s o n g e l pr o pe r t i e s o f Ct e n o p h a r y n g o d o n i d e l l a s u r i mi we r e s t ud i e d i n t h i s p a p e r，a n d t h e r e s u l t s r e v e a l e d t ha t c a r r a g e e n i n wi t h s t r o n g a n i o n g r o u p r e ma r k a b l y i mpr o v e d t h e f r a c t u r e a n d g e l s t r e n g t h o f s u r i mi g e l ， b ut s l i g h t l y d e c r e a s e d g e l e l a s t i c i t y； t he g e l s t r e n gth a n d e l a s t i c i t y w e r e i n c r e a s e d wi t h t h e a d d i t i o n o f 0 3 s o d i u m a l g i n a t eb u t t h e g e l s t r e n gth d e c r e a s e d wh e n t he s o d i u m a l g i n a t e a d d i t i o n h i g he r t h a n 0 3 whi c h p r o b a b l y d u e t o t h e e l e c t r o s t a t i c r e p u l s i o n b e t we e n s o d i u m a l g i na t e a n d s u r i mi pr o t e i n s Th e t h e r mo dy n a mi c i n c o mpa t i b i l i t y be t we e n g u a r g u m a n d s u r i mi p r o t e i n s d e c r e a s e d t h e g e l s t r e n g t h a n d e l a s t i c i t y S o d i u m p y r o p ho s p h a t e i mp r o v e d g e l h a r d n e s s a n d e l a s t i c i t y，whi l e s o d i u m t r i p o l y p h o s p ha t e h a d a d v e r s e e f f e c t s Ke y wo r d s g r a s s c a r p；s u r i mi ；p o l y s a c c h a r i d e s ；p h o s p h a t e s；g e l p r o pe r t i e s 草鱼是我国重要的淡水经济鱼类 ， 2 0 0 6年我 国 草鱼产量 已达 3 9 6 3万 t ， 是淡水养殖 量最 大的鱼 类。但对草鱼的利用还是 以鲜活销售为主， 随着 草鱼产量的持续增长 ， 对草鱼进行深加工及提高草 鱼的附加值具有重要的意义， 利用草鱼 肉质白嫩 、 含 脂少的特点将鱼 肉加工成鱼糜是提高草鱼附加值的 一 种较好的途径 。衡量鱼糜品质 的主要指标是鱼糜 形成凝胶的能力 、 鱼糜 的白度和气味等。高品质的 鱼糜应具有优 良的凝胶性质 ， 色泽 洁白， 无 鱼腥味。 在鱼糜加工 中通常加入食 品胶体和多聚磷 酸盐 ， 以 改善其凝胶性质和持水能力 J ， 但有关食 品多糖的 电荷特征对鱼糜凝胶性质的影响还未见报道。有文 献报道焦磷酸钠和三聚磷酸钠能改善鱼糜制品的保 水性和冷冻鱼糜的凝胶性质 ， 而多聚磷酸盐对未 经冷冻的鱼糜凝胶性质影响的报道还较少。本文研 究强阴离子多糖 卡拉胶 、 弱阴离子多糖海藻酸钠 和 不带电荷 的多糖瓜尔豆胶对草鱼鱼糜凝胶性质影响 的差异 ， 以期揭示多糖电荷性质与鱼糜凝胶性质之 间的关系 ； 研究焦磷酸钠和三 聚磷酸钠对 草鱼鱼糜 凝胶性质的影响 ， 为草鱼鱼糜的开发利用提供参考 。 1 材料与方法 1 1 实验材料与试剂 新鲜草鱼、 食 盐、 三 聚磷 酸钠、 焦 磷酸钠 、 卡拉 胶、 海藻酸钠 、 瓜尔豆胶。 1 2主要 实验 仪器 刀 、 砧板 、 0 5 c m孔径绞 肉机 、 HR 2 0 0 6型飞利浦 搅拌机 、 T AX T 2 i T e x t u r e A n a l y z e r 质构仪、 数显恒 温三用水箱 、 D Z F一6 0 2 0型真空干燥箱 、 5 0 0型精密 电子 天平 。 1 3实验方 法 1 3 1 鱼糜 制 作工 艺流程 原料鱼一预处理一采肉一绞碎一匀浆一漂洗一脱 水搅拌装模一真空脱气凝 胶 鱼糜凝胶成品。 2 0 1 0年第 5期 总第 3 4 9期 勺 凑工 业 产品开发 试验研究 Mb A T I NDI T TRT I NDUS TRY 。 一 。 一 1 3 2工 艺要 点 ( 1 ) 原料选择 ： 采用个体重量 2 k g 左右的新鲜草 鱼 ， 鲜度应符合一级鲜度。 ( 2 ) 预处理 ： 除去鱼鳞 、 鱼头、 内脏 和内膜等 ； 冷 水( 5I O C) 清洗 干净后将鱼 体温度 降到 I O C以 下 。 ( 3 ) 采肉： 对鱼脊及鱼腩采 肉， 剔除鱼刺 、 鱼骨 ， 注意此操作应尽可能快 ， 保持鱼肉温度不超过 1 0 c c。 ( 4 ) 绞肉： 用 0 5 c m孔径绞肉机进行绞肉， 注意 保持鱼肉温度在 I O C以下 。 ( 5 ) 匀浆 ： 采用搅拌机将搅碎的鱼肉进一步匀浆 成糜状 ， 匀浆 时应保持鱼 肉温度低于 I O C防止鱼肉 蛋 白质变性 。 ( 6 ) 漂洗 ： 匀浆后鱼糜放于漂洗槽 中， 加入 4 5 倍量的蒸馏水， 慢速搅拌反复漂洗 2次 ， 漂洗时间为 1 52 0 mi n 。漂洗水的温度应低于 1 0 。 ( 7 ) 脱 水 ： 漂 洗 完 成 后 3 0 0 0 r m i n离 心 脱 水 4mi n。 ( 8 ) 搅拌 ： 向鱼糜 中添加 3 的食盐 ， 低温搅拌 l Omi n。 ( 9 ) 装模及 脱气 ： 将斩拌后 的鱼糜装入直径 为 4 c m的小烧杯中， 装模鱼糜 的高度为 4 c m。装模后放 人真空箱中进行室温脱气 3 mi n 。 ( 1 0 ) 凝胶 ： 脱气后 的鱼糜 置 于 4 0 水 浴保 温 6 0 mi n 。然后置于 9 0 水浴保温 2 0 mi n得到鱼糜 凝 胶 。 1 3 3 鱼糜破 裂 强度及 弹性 的测 定 用薄刀片将鱼糜凝胶顶端切平 ， 放 回烧杯内， 置 于质构仪 中测定 凝胶 的破裂 性质 ， 测定条件 如下。 模 式 和 选 项 ：测 定 压 缩 力 ， 测 定 前 探 头 速 度 2 O O m m s ， 测定时探头速 度 0 5 m m s ， 测定后 探头 速 度 2 O O mm s ； 压缩 形变 7 0 ， 测定距 离 4 0 O O m m， 触发类型自动 ， 触发力5 0 g ， 探头型号 P O 2 5 s ， 数据 采集速率 4 0 0 p p s 。测定凝胶受压破裂时探头受到的 力即破裂强度( g ， 表征凝胶的硬度) 和凝胶破裂时探 头下压 的距离( mm， 下压的距离越大 ， 凝胶 的弹性越 大) ， 凝胶的强度为凝胶的破裂强度与探头下压的距 离的乘积 。 1 4多糖的添 加方 法 取 6份等量的脱水后鱼糜 ， 分别加入 0 、 0 1 、 0 2 、 0 3 、 0 4 、 0 5 的多糖 ( 卡拉胶 、 海藻酸 钠 或瓜 尔 豆胶 ， 以鱼 糜 质 量 计 ) ， 多 糖 先 与 食 盐 ( 3 0 的添加量 ) 混匀 ， 然后 一起加入到鱼糜 中， 低 温搅拌 l O mi n ， 然后按照 1 3 1的工艺流程进行后续 的工序 ， 制得 的鱼糜凝胶按 照 1 3 3的方法测定凝 胶的破裂性质 。 1 5 磷酸盐的添加方法 取 6份等量的脱水后鱼糜 ， 分别加入 0 、 0 1 、 0 2 、 0 3 、 0 4 、 0 5 的磷酸盐( 焦磷酸钠或三 聚磷酸钠 ， 以鱼糜质量计 ) ， 磷酸盐先与食盐 ( 3 0 的添加量 ) 混匀 ， 然后一起加入 到鱼糜 中， 低温搅拌 l O m i n ， 然后 按照 1 3 1的工 艺流程 进行后续 的工 序 ， 制得的鱼糜凝胶按照 1 3 3的方法测定凝胶 的 破裂 性质 。 2结果与分析 2 1 多糖对凝胶性质的影晌 卡拉胶 、 海藻酸钠 和瓜 尔豆胶 是肉类和水产加 工 中常用的天然多糖。有报道表明在这些制品中添 加天然多糖可 以改善其持水能力、 食用品质及质 构 特性 ， 但有关这三种多糖对鱼糜凝胶质构特性影 响 差异的报道较少。从 图 1 发现， 添加 0 1 的卡拉胶 使鱼糜凝胶 的破 裂强度 由空 白时 的 2 1 1 6 g急剧增 加到 2 8 7 4 g ， 在实验的添加范围内， 凝胶的破裂强度 都 随卡拉 胶 的添加 量持 续增加 ； 海 藻酸 钠在 0 2 以 内的添加 量 时 对凝 胶 破 裂 强 度 没 有 影 响 ， 添 加 量 为 0 3 时则明显增加 ， 而更高的添加量反而降低了破 00 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 多糖 添加 最 ( 1 图 1 多糖类型对 鱼糜 凝胶 破裂强度的影响 裂强度； 在相同添加量的情况下 ， 卡拉胶增加凝胶破 裂强度 的效果都明显强于海藻酸钠。瓜尔豆胶对凝 胶 的破裂强度产生负面的影 响， 添加 0 1 的瓜尔豆 胶使凝胶的破裂强度 由空 白时的 2 1 1 6 g迅速降为 1 3 5 3 g ， 此后随着瓜尔豆胶添加量的增加 ， 凝胶破裂 加 鲫 加 踯 0 3 3 2 2 2 1 l 一 爱 督 产品开发 试验研究 由凌工 业 ME AT I NDUS T RY 2 0 1 0年第 5 期 总第 3 4 9期 强度又缓慢增加 ， 但在最高添加量时仍低于空 白时 的水平。 添加卡拉 胶稍 微 降低 了鱼糜凝 胶 的弹性 ( 图 2 ) ， 0 5 的添加量使凝胶破裂时凹陷的距离由空 白 时的 6 0 5 m m降为 5 7 2 m m。海藻 酸钠 在高添加量 时稍微增加 了凝胶的弹性， 而瓜尔豆胶却明显 降低 了凝胶的弹性 ， 添加量越大， 对弹性的负面影 响也越 大 0 O O 1 O 2 O 3 o 4 o 5 多糖添加量( ) 图 2 多糖类型对 鱼糜弹性 的影响 0 O O 1 0 _ 2 O 3 o 4 o5 多糖 添加 量 ( 1 图 3 多糖 类型对鱼糜凝胶强度的影响 三种多糖对鱼糜凝胶强度 的影 响与其对破裂强 度 的影响相似 ( 图 3 ) ， 鱼糜 的凝胶强度随卡拉胶 的 添加量持续增加。添加 0 3 的海藻酸钠使凝胶强 度 由空白时的1 2 7 9 1 g mm增加到1 5 6 0 9 g mm， 此后再添加 更多 的海 藻酸钠却使凝胶 强度迅速下 降， 添加 0 1 的瓜尔豆胶导致鱼糜凝胶的强度降低 了近 5 0 。 卡拉胶是硫酸基的强阴离子多糖 、 海藻酸钠是 含羧基的较弱阴离子多糖 ， 而瓜尔豆胶是不带 电的 中性多糖 。卡拉胶的硫酸基团与蛋白质分子 的氨基 之间能发生较强 的静 电相互作用 ， 因此添加少量 的卡拉胶能明显增加凝胶强度和破 裂强度 ， 而且这 种静电相互作用随着卡拉胶添加量的增加而增强。 海藻酸钠是羧基多糖 ， 在中性 p H值条件下与蛋 白质 的静 电相互作用较弱， 因此在低添加量时对鱼糜凝 胶的强度和硬度没有影 响， 当添加量增加到 0 3 时 ， 多糖的羧基 与蛋 白质氨基之 间的静电相互作用 占主导， 凝胶的硬度和强度增加 ， 在更高添加量时 ， 因海藻酸钠与蛋 白质分子之间的静电相互作用以静 电排斥为主 ， 凝胶的硬度和强度下降 ， 但这种排斥作 用却增加了凝胶的弹性。瓜尔豆胶与蛋白质之间没 有静电相互作用， 当这种线性高分子与蛋 白质共存 时， 二者因热力学不相容性而发生相分离 J ， 鱼糜 中 的瓜尔豆胶 因相分离破坏 了蛋 白质凝胶 的完整性， 降低了凝胶的质构特性 ， 即使添加 0 1 的瓜尔豆胶 也导致凝 胶 的硬度 和弹性 大 大下 降 。随着 瓜尔 豆 胶 添加量的增加 ， 相分离现象更加 明显， 蛋白质因瓜尔 豆胶的排斥效应分子间相互聚集作用增强， 凝胶结 构 的完 整性 进一 步 破 坏 ， 在 宏 观 上 表现 为 凝 胶 的 硬 度和强度 比0 1 时增加 ， 而弹性则持续下降。 2 2 磷酸盐对凝胶性质的影响 焦磷酸钠和三聚磷酸钠对鱼糜凝胶破裂强度 、 弹性和凝胶强度的影 响见图 4 、 5、 6 。添加 0 1 的 焦磷酸钠稍微增加 了鱼糜的破裂强度 ( 图 4 ) ， 当添 加量增加到 0 3 时， 鱼糜凝胶的破裂强度由对照的 2 l 1 6 g 增加到最高值 3 7 9 3 g ， 此后 随着焦磷酸钠添 加量的增加 ， 凝胶 的破裂强度反而缓慢下降。添加 0 1 的三聚磷酸钠使鱼糜凝胶 的破裂强度 由空 白 爱 蝥 oo o 1 o 2 u 3 o 4 u 5 磷酸盐添加墨 ( ) 图 4 磷酸盐对鱼糜凝胶破 裂强度的影响 时的2 1 1 6 g下降到 1 2 5 2 g ， 此后随着三聚磷酸钠添 加量的增加 ， 凝胶的破裂强度始终 维持在较低的水 平 。焦磷酸钠和三聚磷酸钠对凝胶强度的影响与其 对凝胶破裂强度的影响相似( 图5 ) ， 添加 0 3 的焦 磷酸钠使凝胶强度增加到最高值 ， 此后 随添加量 的 增加而下降。三聚磷酸钠对鱼糜的凝胶强度产生不 利 的影响 ， 0 1 的添加量 使凝胶 的强度降低 了近 5 O 5 O 5 O 5 O 5 O 5 0 5 O 6 6 5 5 4 4 3 3 2 2 0 O 一 曼褪 蛊篷互营 聋督 5 O 5 0 5 0 5 0 5 O 5 O 5 0 6 6 5 5 4 4 3 3 2 2 O 0 言量艇 蛊漫丑害 甾 2 0 1 0年第 5期 总第 3 4 9期 jc 凑重 业 产品开发 试验研究 MI q A T I N1 M T TRT I NDUS TRY 一 5 0 。凝胶的弹性在添加 0 1 的焦磷酸钠 时稍微 下降， 此后随焦磷酸钠 的添加量增加到最大值后逐 渐下降( 图 6 ) 。添加 0 2 的三聚磷酸钠稍微增 加 了凝胶的弹性 ， 在更高 的添加量时凝胶的弹性却 低 于空 白的样品。 量 写 蕊 裔 磷 酸盐 添加 量 ( ) 图 5 磷酸盐对鱼糜凝胶强度的影响 0 至 褪 星 ； 警 磷酸盐添加量 () 图 6 磷酸盐对鱼糜凝胶弹性的影响 磷酸盐在肉糜制品中的主要作用是提高肉糜制 品的持水能力 、 改善肉糜制 品的色泽 、 乳化肉糜 中的 水和脂肪 、 防止油水分离及脂肪与蛋 白质 的分离 、 提 高肉糜制品的粘结性 、 提高肌 肉蛋 白质的凝胶作 用 等。但不同的磷酸盐对 肉类持水性及嫩度 的影响也 不同， 王秀霞报道 ， 与三聚磷酸钠相 比， 焦磷 酸钠 对猪肉丸破裂强度、 咀嚼性等质构特性 的影响 明显 高于三聚磷酸钠 ， 这与本文中两种磷 酸盐对鱼糜凝 胶的破裂性质和弹性 的影响相似 。有研究表明 ， 三 聚磷酸钠对肉类 的嫩化作用和增加肉的持水性等方 面具有明显的作用 ， 而焦磷 酸钠 的效果却较差 。与 猪 肉相比， 鱼糜的凝胶性质较弱 ， 三聚磷酸钠对 肉类 的嫩化作用导致鱼糜 的凝胶强度下降 ， 而焦磷酸钠 增加肉类凝胶强度和硬度的特性能形成弹性 和强度 较好的鱼糜凝胶 。 3 结论 通过研究表明 ， 带强 电荷 的卡拉胶 与鱼糜蛋 白 质之间发生较强的静 电相互作用 ， 大大增加 了鱼糜 凝胶的破裂强度 和凝胶强度 ， 但稍微降低 了凝胶 的 弹性 ； 添加 0 3 的海藻酸钠增加了鱼糜凝胶的强度 和弹性 ， 而在较高添加量时可能因海藻 酸钠与蛋 白 质之间的静电排斥 降低 了凝胶 的强度 ； 瓜尔豆胶与 蛋白质之 间的相分 离降低 了鱼糜 凝胶 的强度和弹 性 。焦磷酸钠能使鱼糜形成硬而弹性 的凝胶， 而三 聚磷酸钠则降低 了凝胶的强度和弹性 。 参 考 文 献 1 农业部渔业局 中同渔 业年鉴 M 北 京 ： 中国农业 出版 ， 20 08 2 陈海华 ， 薛长 湖 亲水胶体对大 头狗母鱼 鱼糜凝胶 特性 的 影响 J 食 品科 学 ， 2 0 0 9， 3 0 ( 5 ) ： 4 0 4 5 3 Gua n g q ua n Xi o n g，W e i Ch e ng，Li xi u Ye，e t a 1 Ef f e c t s o f k o n j a c g l u c o ma n n a n o n h y s i c o c h e mi c a l p r o p e r t i e s o f my o fi b r i l l a r p r o t e i n a n d s u r i mi g e l s f r o m g r a s s c a r p( C t e n o p h a r y n g o d o n i d e l l a ) J F o o d C h e m i s t r y ， 2 0 0 9 ， ( 1 1 6 ) ： 4 1 3 4 1 8 4 江学荣 ， 周维禄 复合磷酸盐对鱼糜 制 品的保水效果 研究 J 食 品科技 ， 2 0 0 2 ，( 9 ) ： 5 0 5 l 5 L a u r a C a mp oD e a fi o，C l a r a AT o v a r ，MJ e s 0 s P o mb o l ， e t