不同原淀粉对金线鱼鱼糜凝胶品质的影响及其分子机制

2024-01-26 08:19黄晓冰洪鹏志周春霞宋春勇张若兰马焕塔
广东海洋大学学报 2024年1期
关键词:鱼糜支链木薯

黄晓冰,洪鹏志,2,周春霞,2,宋春勇,张若兰,马焕塔

(1.广东海洋大学食品科技学院/广东省水产品加工与安全重点实验室/广东省海洋食品工程技术研究中心/广东省现代农业科技创新中心/广东省海洋生物制品工程实验室,广东 湛江 524088;2.海洋食品精深加工关键技术省部共建协同创新中心,大连工业大学,辽宁 大连 116034)

金线鱼(Nemipterus virgatus)是我国南海经济价值较高的鱼类之一,其资源量相对稳定,渔获量较高,是鱼糜加工中的第二大鱼种[1]。目前,市售金线鱼主要以冻鱼糜、鱼糜制品和腌制品为主,然而以鱼糜制成的鱼糜制品在口感和质地上欠佳,且易劣化。因此,选择一种低价值且安全的改良剂来改善鱼糜制品品质成为研究热点。

淀粉在人类健康饮食中有重要作用,常因价格低廉、保水性强等特点而用作外源添加物来改善鱼糜制品的品质。根据Kong 等[2]提出的“包装效应”,在加热过程中淀粉发生糊化,内部颗粒膨胀,从而挤压鱼糜凝胶基质,有利于形成稳定的凝胶网络结构,进而改善鱼糜凝胶品质,降低生产成本,并提高冻融稳定性[3,4]。但不同淀粉的来源和结构对鱼糜凝胶的影响有显著差异。支链淀粉含量高的薯类淀粉比谷类淀粉更易吸水膨胀,有利于改善鱼糜凝胶强度和微观结构的致密性[5,6],通过物理和化学改性处理后的变性淀粉黏合性和稳定性较高[7],而添加原木薯淀粉对改善带鱼(Trichiurus haumela)鱼糜凝胶强度和持水性效果较交联淀粉和羟丙基淀粉更佳[8]。与变性淀粉相比,原淀粉生产工艺简单,费用低,极大减少鱼糜制品的工业化生产成本。已有有关淀粉对鱼糜凝胶品质影响的研究,关于几种原淀粉对金线鱼鱼糜凝胶的物化特性、微观结构以及分子层面的多尺度综合分析较少。另外,《绿色食品鱼糜制品》(NY/T 1327—2018)规定,鱼糜制品中淀粉质量分数不能超过15%。为更好地研究不同来源淀粉对鱼糜凝胶品质特性的影响,本研究通过添加高含量淀粉(质量分数15%)比较不同原淀粉对金线鱼鱼糜凝胶品质、微观结构及分子间作用力的影响,分析淀粉内部结构对肌原纤维蛋白分子的相互作用机制,为低成本鱼糜制品加工提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

冷冻金线鱼鱼糜购自阳江市永昊水产有限公司(2022 年9 月批次),AAA 级,蛋白质质量分数为18.50%,水分质量分数为74.72%。木薯淀粉、马铃薯淀粉,食品级,购自河北百味生物科技有限公司;玉米淀粉、小麦淀粉,食品级,购自南京甘汁园糖业有限公司。塑料肠衣(食品级)购自河北顺平县佳兴肠衣有限公司,快速Lowry 法蛋白含量测定试剂盒购自上海荔达生物科技有限公司,光谱级溴化钾购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司。其他化学试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

UMC5 斩拌机,德国Stephan 公司;3nh 色差仪,深圳市3nh 科技公司;TA.XT plusC 质构仪,英国Stab.Micro System 公司;NMI20-060H-I 低频核磁共振成像分析仪,苏州纽迈分析仪器公司;KD-3000半自动冷冻切片机,浙江省金华市科迪仪器设备有限公司;EVOS FL Auto2全自动荧光倒置显微镜,美国Life Technoiogies 公司;7610F 扫描电子显微镜,日本电子公司;UV757CRT 紫外可见分光光度计,上海精科仪器有限公司;TENSOR27 傅里叶变换红外光谱仪,德国布鲁克公司。

1.3 方法

1.3.1 鱼糜凝胶的制备 参考Song等[9]的方法,称取金线鱼鱼糜500 g,于斩拌机中切碎1 min,加入食盐、水,使其质量分数分别为2.5%、80.0%,再分别加入木薯淀粉、马铃薯淀粉、玉米淀粉和小麦淀粉,使鱼糜中各淀粉质量分数为15%。继续斩拌4 min。整个斩拌过程温度控制在4~10 ℃。将斩拌后的淀粉-鱼糜混合物进行灌肠、二段式加热(40 ℃30 min,90 ℃20 min),最后放置4 ℃冰箱冷藏12 h。

1.3.2 白度的测定 擦干鱼糜凝胶表面水分,切片(厚度5 mm),放置透明塑料皿中,用色差仪测定凝胶的亮度(L*),红绿度(a*)和黄蓝度(b*)值[10]。白度值(W)计算:

1.3.3 凝胶质构特性的测定 将鱼糜凝胶表面水分擦干,切成20 mm×20 mm 的圆柱体,使用TA.XT plusC 质构仪测定鱼糜凝胶强度和质地剖面分析(TPA),探头分别选用P/0.5和P/0.5S,两者测定参数均一致。预测试速度为5.00 mm/s,测试速度和测后速度均为1.00 mm/s,压缩百分比50%,触发力0.049 N,压缩间距10 mm[9]。

1.3.4 凝胶持水性的测定 参考Jiang 等[11]的方法并稍作修改。将鱼糜样品表面水分擦干,切成厚约2 mm的薄片,取约2 g的鱼糜凝胶并准确称量(m1)。随后用滤纸包住(两层滤纸包裹),样品在4 °C 以5 000×g离心15 min,称取质量m2。计算凝胶持水性(%):持水性=m1/m2。

1.3.5 凝胶蒸煮损失率的测定 将样品切成厚度1.5 mm 的薄片,擦干表面水分并准确称质量(A1),装入密封袋。经90 ℃水浴加热20 min,放置冰箱冷却,称质量(A2)[10]。凝胶蒸煮损失率(%)计算:

1.3.6 水分分布状态的测定 参考Song等[9]的方法,稍作修改。确保凝胶样品表面无外界水分,将其切成圆柱体(20 mm×20 mm),放入核磁管中。根据CPMG 脉冲序列测定凝胶的弛豫时间T2。脉冲参数:磁体频率21 MHz,谱宽200 MHz,回收延迟时间3 000 ms,回波数量5 000,扫描数量4。使用Multi Exp Inv Analysis 分析软件拟合数据,计算横向弛豫时间,得出的峰面积表示样品中所含水分质量分数。

1.3.7 显微镜观察 将样品切成厚度为1.5 cm 的圆柱体,用300 g/L的蔗糖脱水,并用300 g/L蔗糖和冰冻切片包埋剂(OCT)按体积比1∶1 混合,固定4 h,用OCT 再固定4 h,放入-40 ℃低温冷冻12 h[12]。在温度为-20 ℃的冷冻切片机内将样品切成30 μm 的薄片,用伊红染色2 min(蛋白呈红色),使用荧光倒置显微镜观察(200 倍下)凝胶微观结构。所得图片中的空洞直径采用ImageJ-win64软件计算。

参照Mi 等[13]的方法稍作修改。将鱼糜凝胶切成2 mm×2 mm×1 mm 的薄片,并在4 ℃下用体积分数2.5%戊二醛(pH 6.8)固定4 h,再用0.1 mol/L磷酸盐缓冲液(pH 6.8)冲洗固定样品2 次,经不同浓度的乙醇脱水、体积比1∶1 无水乙醇-叔丁醇洗涤、叔丁醇冲洗,样品使用冷冻干燥机干燥48 h 并喷金。采用扫描电子显微镜在8 kV 加速电压下放大15 000倍观察凝胶的微观结构。

1.3.8 化学作用力的测定 化学作用力测定根据Jiang 等[11]的方法,稍作修改。将鱼糜凝胶搅碎后,取3 g 样品放入离心管中,分别加入10 mL 的0.05 mol/L NaCl溶液(S1)、0.6 mol/L NaCl溶液(S2)、1.5 mol/L 尿素+0.6 mol/L NaCl 溶液(S3)、8 mol/L尿素+0.6 mol/L NaCl 溶液(S4),0.6 mol/L NaCl+8 mol/L 尿素+0.5 mol/L β-巯基乙醇(S5),并通过均质机均质2 min。得到的混合物置于4 ℃下1 h,用冷冻离心机以8 000 r/min 离心15 min,取上清液。采用Lowry测上清液的蛋白质量浓度(mg/mL)。

离子键作用=ρS2—ρS1,氢键作用=ρS3—ρS2,疏水相互作用=ρS4—ρS3,二硫键作用=ρS5—ρS4。其中,ρS1、ρS2、ρS3、ρS4、ρS5分别为S1、S2、S3、S4、S5 中蛋白质质量浓度。

1.3.9 凝胶二级结构分析 将冷冻干燥后的鱼糜凝胶样品彻底研磨,与溴化钾按质量比1∶100 比例混匀,用压片机压缩成片。傅里叶变换红外光谱(FTIR)是在4 000~500 cm-1的波数范围内扫描样品32 次。使用Omnic 9.2 和PeakFit 4.12 软件处理数据,计算蛋白质的二级结构含量。

1.4 数据统计分析

原数据全部通过Excel 软件整理,用OriginPro 2023 作图,采用SPSS 25.0 进行方差分析,再进行Duncan 多重检验分析每个平均值之间差异的显著性(P<0.05)。每个样品重复测定不少于5次。

2 结果与分析

2.1 不同淀粉种类对金线鱼鱼糜凝胶理化性质的影响

2.1.1 白度值 白度是冷冻鱼糜及鱼糜制品品质最重要的指标之一[7]。如表1 所示,与对照组相比,添加木薯淀粉、马铃薯淀粉、玉米淀粉和小麦淀粉均降低了鱼糜凝胶的L*、b*和白度值(P<0.05)。可能是因为淀粉颗粒受热膨胀后充当“填充剂”,将鱼糜凝胶的网络结构连接起来,导致部分光线无法穿过凝胶表面而被折射出去,使鱼糜凝胶的亮度值下降,即白度降低[14]。Luo 等[15]在研究马铃薯淀粉对带鱼(Trichiurus lepturus)鱼糜凝胶的影响时也发现了类似的趋势,认为淀粉颗粒溶胀受到限制时也可能导致光的散射降低,从而降低白度。

表1 不同淀粉的添加对金线鱼鱼糜凝胶白度的影响Table 1 Effects of different starches on the whiteness of Nemipterus virgatus surimi gel

2.1.2 质构特性 凝胶强度和TPA 是鱼糜产品的主要指标,直接影响其商业价值。由表2可知,添加不同淀粉的金线鱼鱼糜凝胶强度、硬度、内聚性和咀嚼性均大幅度上升。相对其他淀粉,马铃薯淀粉对改善鱼糜凝胶质构特性方面的效果更显著(P<0.05)。但在弹性方面,木薯淀粉更有利于提高鱼糜凝胶的弹性(P<0.05),而玉米淀粉和小麦淀粉对改善鱼糜凝胶弹性和咀嚼性的效果稍差于木薯淀粉和马铃薯淀粉。可见,添加薯类淀粉对凝胶质构的改善优于其他两种淀粉,这与文献[7]的报道一致,淀粉颗粒的溶胀能力与支链淀粉的含量成正比,当淀粉颗粒吸收水分并在加热过程中膨胀时,膨胀的淀粉颗粒会给鱼糜凝胶提供能量。然而,不同品种的淀粉其颗粒大小也不同,溶胀能力较大的淀粉颗粒可对淀粉-鱼糜凝胶基质施加更大的压力,从而产生更强的凝胶强度[5]。本研究中,马铃薯淀粉颗粒最大[16],添加马铃薯淀粉对凝胶质地改善效果最显著(P<0.05)。

表2 不同淀粉的添加对金线鱼鱼糜凝胶强度和质构的影响Table 2 Effects of different starches on strength and texture of Nemipterus virgatus surimi gel

2.1.3 持水性和蒸煮损失率 持水性和蒸煮损失率代表凝胶基质受外力影响时的稳定性,间接反映了鱼糜凝胶的致密性和淀粉的吸水能力[10]。如图1 所示,与不含淀粉的鱼糜凝胶相比,淀粉的加入显著提高了鱼糜凝胶的持水性,其中木薯淀粉使凝胶的持水性从对照组的80.40%提高到92.69%。同时,蒸煮损失率急剧下降(P<0.05)。此外,薯类淀粉对凝胶持水能力的改善效果优于玉米淀粉和小麦淀粉。也有研究发现了类似结果[5]:添加支链淀粉含量高的薯类淀粉比玉米淀粉更有利于改善鱼糜-牛肉复合凝胶的凝胶强度和持水能力。产生该结果的原因可能是当淀粉颗粒结构受到破坏时,导致淀粉内部聚合物,尤其是支链淀粉发生裂解,并使更多的羟基暴露在水中,从而有助于提高淀粉的持水能力[17]。一般而言,直链淀粉加热后会使蛋白质基质形成脆凝胶;反之支链淀粉越多,形成的凝胶更具黏合性,从而减少凝胶网络结构中水分的流失[18]。

图1 不同淀粉对金线鱼鱼糜凝胶持水性和蒸煮损失率的影响Fig.1 Effects of different starches on water holding capacity and cooking loss rate of Nemipterus virgatus surimi gel

2.1.4 水分分布状态 鱼糜凝胶中的水分状态与持水性密切相关,进一步决定鱼糜凝胶的品质和稳定性[9]。由图2(A)可知,金线鱼鱼糜凝胶的弛豫时间T2在10-2~103ms内出现4个峰。第1个峰T2b(10-1~1.0 ms)和第2 个峰T21(1~10 ms)对应的是结合水,第3个峰T22(10~102ms)属于不易流动水,第4个峰T23(102~103ms)表示游离水[10]。而且鱼糜凝胶中水主要以不易流动水存在,结合水次之。其中,不易流动水的弛豫时间越短,说明水分子流动性越小,水分子与基质的结合能力越强[15]。与对照组相比,添加淀粉后T22的弛豫时间显著减小(P<0.05),其中添加木薯和马铃薯淀粉鱼糜凝胶不易流动水峰值的弛豫时间最短。这可能是薯类淀粉含有大量具高膨胀特性的支链淀粉[19],薯类淀粉内的支链淀粉凭借高膨胀特性使凝胶基质对水的结合能力增强,有助于凝胶结构截住水分,进而缩短了T22的弛豫时间。

图2 不同淀粉对金线鱼鱼糜凝胶横向弛豫时间T2和水分组成的影响Fig.2 Effects of different starches on transverse relaxation time t2 and water composition of Nemipterus virgatus surimi gel

图2(B)表示结合水、不易流动水和自由水三种不同状态水分所对应的峰比例。从图中可知,不易流动水占水分的主要含量。由于淀粉的加入,鱼糜凝胶不易流动水和自由水的含量较对照组均发生了显著降低(P<0.05),但结合水含量显著增加(P<0.05)。这可能是淀粉的添加增强了氢质子的结合能力,导致鱼糜凝胶中部分水与肌原纤维蛋白结合从而转化成结合水,由此增强了凝胶基质的持水能力[15]。比较而言,含有木薯淀粉的鱼糜凝胶对水的结合能力最强。由此进一步表明,支链淀粉含量较高的薯类淀粉更有利于改善金线鱼鱼糜凝胶的持水性。

2.2 不同淀粉种类对金线鱼鱼糜凝胶微观结构的影响

如图3(A-E)所示,不含淀粉的鱼糜凝胶在光镜下形态结构相对松散,表面空洞所占空间较大,其平均直径达到55.36 μm。添加淀粉后鱼糜凝胶的形态结构变得更加规则有序,表面空洞大幅度减小,其平均直径在24.94~34.40 μm 之间(图3(F))。添加木薯淀粉和马铃薯淀粉的鱼糜凝胶形态结构比其他两种淀粉更致密,尤其是添加木薯淀粉后,鱼糜凝胶平均直径减小至24.94 μm(图3(G)),与凝胶强度和持水性结果一致。这可能与支链淀粉内的微晶结构有关。支链淀粉分子内的微晶结构决定了淀粉膨胀和糊化的开始,且木薯淀粉属于高支链淀粉,其结晶度高于普通淀粉,具有较高的溶胀能力[19-20];因此,支链淀粉的这种特性可更好地将淀粉颗粒当作桥梁与肌原纤维蛋白分子连接起来,使空洞的直径减小,导致凝胶的整体形态结构变得更紧凑,从而增强鱼糜凝胶的抗压能力[21]。而且高度紧密的凝胶网络结构可限制水分子的流动,使水分不易流失,与持水能力结果相一致。

图3 不同淀粉对金线鱼鱼糜凝胶微观结构的影响Fig.3 Effects of different starches on microstructure of Nemipterus virgatus surimi gel

鱼糜凝胶微观结构的致密性是反映鱼糜凝胶性能和持水能力的关键。如图3(G-K)所示,不含淀粉的金线鱼鱼糜凝胶在透射电镜下网络结构相对粗糙、疏松,表面的孔隙数量多且大。加入淀粉后,鱼糜凝胶表面光滑平整,孔隙数量显著下降,孔径减小。添加木薯淀粉的鱼糜凝胶网络结构更为致密,孔隙相对较小,整体分布较均匀(图3(H));添加马铃薯淀粉后,凝胶基质表面稍微粗糙,总体上较为致密(图3(I));但添加玉米淀粉和小麦淀粉后,金线鱼鱼糜凝胶基质表面较为粗糙,孔隙多且孔径较大(图3(J、K))。说明添加薯类淀粉更有利于鱼糜凝胶网状结构的形成。

通常,致密均匀的凝胶三维网络结构与蛋白质分子的有序聚集有关,肌原纤维蛋白加热后,蛋白分子展开,之后重新聚集形成稳定的三维网络结构[13]。加入淀粉后,淀粉颗粒通过凝胶化和溶胀作用导致水合作用增加,从而使蛋白质网络和淀粉具有更好的相容性[15]。此外,淀粉作为一种亲水大分子,可作为鱼糜凝胶网络结构的亲水填料,通过锁定自由水和相互连接的水通道来增强鱼糜凝胶的物理稳定性[22]。而木薯淀粉和马铃薯淀粉的添加使鱼糜凝胶网络结构更加致密,形成的凝胶具有更高的强度和持水性。

2.3 不同淀粉种类影响金线鱼鱼糜凝胶的分子机制

2.3.1 化学作用力 蛋白质分子间的非共价键在维持三维网络结构和增强凝胶强度方面起着至关重要的作用[11]。如图4 所示:与离子键、氢键、疏水相互作用相比,鱼糜凝胶中二硫键受淀粉的影响最显著,其次是疏水相互作用;添加4种淀粉后氢键和疏水相互作用增强(P<0.05),但不利于鱼糜凝胶中离子键和二硫键的形成。研究表明,加入多糖类物质会导致肌原纤维蛋白分子发生非二硫键聚合反应[23]。由于淀粉本身是一种多糖,内部含有大量的羟基,而蛋白质中的巯基基团易受羟基的攻击[24],阻碍巯基之间的交联,导致二硫键含量降低。此外,疏水相互作用在鱼糜凝胶网络形成过程中起关键作用。图4可见,在鱼糜凝胶形成过程中,含有淀粉的鱼糜凝胶表现出较高的疏水相互作用(P<0.05),这与文献[14]结果一致,由于加热可诱导蛋白质变性,导致极性基团特别是肌球蛋白中的疏水基团暴露出来,使蛋白质之间发生交联和聚集。除此之外,疏水相互作用的提高也可能受淀粉结构的影响,热处理后的淀粉颗粒受到破坏,尤其是支链淀粉发生裂解,导致更多的羟基与肌原纤维蛋白残基发生交联,以此作为填充物增加疏水相互作用[13]。在本研究中,各类淀粉对鱼糜凝胶的化学作用力影响不大,但由于支链淀粉比直连淀粉更易吸水,其保水能力更强,形成的蛋白网络结构更致密,木薯淀粉和马铃薯淀粉总体上对鱼糜凝胶品质改善效果较佳。

图4 不同淀粉对金线鱼鱼糜凝胶化学作用力的影响Fig.4 Effects of different starches on chemical forces of Nemipterus virgatus surimi gel

2.3.2 二级结构 图5(A)为鱼糜凝胶FTIR图,3 200~3 600 cm-1区域(酰胺A 带)属于分子间氢键N—H和O—H 基团的拉伸振动[25],与蛋白质和水分子之间的相互作用有关。由图6(A)可知,对照组,添加木薯、马铃薯、玉米和小麦淀粉的鱼糜凝胶O—H 拉伸振动峰分别位于3 294、3 282、3 292、3 278 和3 280 cm-1,说明淀粉的添加导致鱼糜凝胶光谱向低波数移动。该变化可能由淀粉和蛋白质这两种大分子聚合物之间的氢键引起[26],淀粉中吡喃环葡萄糖上的羟基可与肌原纤维蛋白分子的疏水氨基酸位点结合,从而增加鱼糜凝胶的氢键和疏水相互作用。同时,加入淀粉后酰胺II带的波数也发生了变化,由对照组的1 658 cm-1分别向1 662、1 660、1 656 和1 660 cm-1移动,说明淀粉促进了鱼糜蛋白中C—N的伸缩与N—H 的弯曲振动的变化,使蛋白二级结构发生了改变。

图5 不同淀粉对金线鱼鱼糜凝胶FTIR光谱图和蛋白质二级结构的影响Fig.5 Effects of different starches on FTIR diagram and protein secondary structure of Nemipterus virgatus surimi gel

图6 金线鱼鱼糜凝胶凝胶强度与各指标的相关性分析Fig.6 Correlation analysis between gel strength of Nemipterus virgatus surimi gel and other indexes

为进一步研究淀粉对蛋白质结构的影响,对鱼糜凝胶的蛋白质二级结构进行分析。由图5(B)可知,鱼糜凝胶蛋白二级结构的主要形式为β-折叠和β-转角,无规则卷曲和α-螺旋占少部分。添加淀粉的金线鱼鱼糜凝胶α-螺旋含量均出现下降趋势,无规则卷曲无显著变化,其他两种结构的总含量却显著增加。鱼糜凝胶强度与β-折叠、β-转角和无规则卷曲之间存在正相关关系,但与α-螺旋呈负相关[27,28]。可能是糊化淀粉与蛋白质疏水基团发生结合,从而促进蛋白质分子间的相互作用[29],导致鱼糜凝胶的α-螺旋向β-转角转变,使鱼糜凝胶中酰胺II带的峰向高波数移动。其中,添加木薯淀粉和马铃薯淀粉时,α-螺旋含量由14.72%分别减少至7.30%和9.51%;而β-折叠和β-转角的总含量由原来的76.71%分别增加到84.84%和80.97%。已有研究发现,支链淀粉可增加β-结构的含量,同时促进肽链的进一步展开,使蛋白质结构重新折叠和聚集,从而增强蛋白质结构之间的致密性和灵活性[30]。一般而言,β-折叠和β-转角含量的增加则说明蛋白质分子之间相互聚集,形成的凝胶网络结构更致密。

2.4 金线鱼鱼糜凝胶强度与质构等指标的相关性分析

为进一步探讨添加淀粉后的金线鱼鱼糜凝胶强度与质构(硬度、弹性和咀嚼性)、水分性质(持水能力、蒸煮损失率)、分子力(离子键、氢键、疏水相互作用和二硫键)和蛋白质二级结构(α-螺旋、β-转角、β-折叠和无规则卷曲)之间的关系,对各指标进行了相关性研究。相关性系数越接近1,说明两者之间正相关越显著,反之亦然。如图6所示,在质构性质方面,鱼糜凝胶的凝胶强度与硬度、弹性和咀嚼性呈正相关,特别是与硬度的相关系数高达0.99,呈极显著的正相关(P<0.01)。表明含有淀粉的鱼糜凝胶强度较强,有利于增强鱼糜凝胶的硬度、弹性和咀嚼性,从而改善鱼糜凝胶质地特性。然而,在持水能力方面,凝胶强度与持水性呈显著的正相关,相关性系数达到0.95(P<0.05),与蒸煮损失率呈极显著的负相关(相关性系数为—0.97)。因此可知,凝胶强度的增加也代表持水能力的提高。通常,凝胶强度越强,越有利于凝胶网络结构的形成,对水分子稳定性越佳。同时,凝胶强度与氢键、疏水相互作用和β-转角呈正相关。但与离子键、二硫键和α-螺旋呈负相关。说明淀粉改变了蛋白质的二级结构,使α-螺旋向β-转角转变,导致分子内氢键和疏水相互作用的增加,提高了鱼糜凝胶的持水能力,使凝胶具有更稳固的网络结构和更强的凝胶强度。

3 结论

在金线鱼鱼糜中按质量分数15%的比例添加木薯淀粉、马铃薯淀粉、玉米淀粉和小麦淀粉,均有效提高鱼糜的凝胶强度、硬度、弹性、咀嚼性和持水性,同时形成了更均匀致密的凝胶网络结构。这归因于淀粉较强的吸水膨胀性和填充作用。此外,淀粉的膨胀作用引起水分的迁移,导致弛豫时间T2缩短,部分自由水转化为结合水。尤其是薯类淀粉中高支链淀粉易发生裂解,产生的羟基基团通过与肌原纤维蛋白中的疏水氨基酸发生结合,导致蛋白质中的α-螺旋向β-折叠和β-转角转变,增加了凝胶基质中氢键和疏水相互作用,因此提高了鱼糜凝胶的品质特性。相关性分析结果也证实,凝胶质构特性以及微观结构的改善与分子间的氢键和疏水相互作用呈正相关。因此,添加薯类淀粉更有利于改善金线鱼鱼糜的凝胶品质,同时也为淀粉与蛋白质之间相互作用机制研究提供新思路。

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