姜新杰，王建化

(青島農(nóng)業(yè)大學(xué) 海都學(xué)院，山東 萊陽 265200)

食品粘合劑俗稱粘肉粉或粘肉劑[1]，屬于食品添加劑的范疇。食品粘合劑主要依靠自身的粘結(jié)力將各種碎肉粘合成型，且加工處理也不易開散，提高碎肉的利用率，降低成本，提高產(chǎn)品的產(chǎn)出率。粘合后的成品具有良好的形狀且不易變形，沒有明顯的粘合痕跡[2]。

目前，食品粘合劑主要用于肉類加工，以更好地利用碎肉，使產(chǎn)品更富有彈性，提高出品率[3-6]。食品粘合劑研制中，主要是利用了谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶的作用。谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶，即TG酶，被譽為生物體中的“天然膠水”，是蛋白質(zhì)修飾的有力工具，可充當(dāng)肉類重組的良好粘合劑[7-8]。

我國多利用TG酶來粘合碎肉，生產(chǎn)重組肉制品，對于粘合水產(chǎn)品的研究較少[9-14]。因此，以TG酶為主要原料制作粘合劑，研究粘合劑對魚糜制品的品質(zhì)影響具有重要的意義。本文以草魚碎肉為原料制成魚糜，加入粘合劑制成具有天然魚肉纖維質(zhì)構(gòu)和口感的魚糜制品，探索粘合劑對魚糜制品的粘合效果和感官品質(zhì)的影響，為碎魚肉的綜合利用提供了新的途徑。

1 材料與方法

1.1 材料

草魚：購于海鮮市場；TG酶(1000 U/g)：正大云(青島)生物科技有限公司；麥芽糊精、食用明膠、二氧化硅、鈦白粉：河南萬邦實業(yè)有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 工藝流程

1.2.2 工藝要點

1.2.2.1 新鮮魚糜的制備

選擇重量在2.5～3.5 g的新鮮草魚，去掉頭、內(nèi)臟以及皮，用清水清洗魚肉，將魚肉剁碎，加入適量鹽，攪拌至粘稠使鹽溶蛋白發(fā)揮作用。將攪拌好的魚肉放入冰箱冷卻2 h，取出備用。

1.2.2.2 粘合劑的配制

取適量食用明膠，加入5倍質(zhì)量的冷水，隔水加熱2 min，控制水溫在70～80 ℃至明膠溶解。將溶解好的明膠加入含有TG酶、麥芽糊精、二氧化硅等混合好的粉狀添加劑中，快速攪拌成乳白色粘稠狀液體粘合劑。

1.2.2.3 魚肉丸的加工

稱取新鮮魚糜置于玻璃杯中，以魚糜∶粘合劑為1∶0.05的比例充分?jǐn)嚢杈鶆蛑劣袕椥?，再放入冰箱中靜置3 h至成型，在-18 ℃冷凍2 h制成成品魚肉丸。

1.2.2.4 魚肉丸的煮制

將魚肉丸放入開水中煮至肉丸在水面飄起即可撈出，觀察魚肉丸是否有碎肉開散的情況，并進(jìn)行感官評定。

1.2.3 感官評價

將樣品提供給6位專業(yè)人士對魚肉丸進(jìn)行感官評價，評分標(biāo)準(zhǔn)見表1，取平均分為綜合評分[15-17]。

表1 魚肉丸感官評價表Table 1 The sensory evaluation of fish balls

1.3 單因素試驗設(shè)計

為確定各因素最佳比例，確保粘合劑的粘合效果及產(chǎn)品品質(zhì)，通過控制TG酶、食用明膠、麥芽糊精、二氧化硅4個因素進(jìn)行單因素試驗，并通過感官評分確定最佳配比。

1.3.1 食用明膠對粘合劑粘合效果的影響

在麥芽糊精添加量為2.85 g、TG酶添加量為0.05 g、二氧化硅添加量為0.05 g的條件下，改變明膠的添加量為1.6，1.8，2.0，2.2，2.4，2.6 g(即控制食用明膠的量為粘合劑總量的33.3%、35.7%、37.9%、40%、42%、43.7%)進(jìn)行感官評價，確定最適添加量。

1.3.2 麥芽糊精對粘合劑粘合效果的影響

在食用明膠添加量為12 g、TG酶添加量為0.05 g、二氧化硅添加量為0.05 g的條件下，改變麥芽糊精的添加量為2.6，2.7，2.8，2.9，3.0，3.1 g(即控制麥芽糊精添加量為粘合劑總量的54.3%、55.2%、56.1%、57.5%、58.7%、59.4%)進(jìn)行感官評價，確定最適添加量。

1.3.3 TG酶對粘合劑粘合效果的影響

在麥芽糊精添加量為2.85 g、食用明膠添加量為12 g、二氧化硅添加量為0.05 g的條件下，改變TG酶的添加量為0.02，0.03，0.04，0.05，0.06，0.07 g(即控制TG酶的量為粘合劑總量的0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%、1.4%)進(jìn)行感官評價，確定最適添加量。

1.3.4 二氧化硅對粘合劑粘合效果的影響

在食用明膠添加量為12 g、麥芽糊精添加量為2.85 g、TG酶添加量為0.05 g的條件下，改變二氧化硅的添加量為0.02，0.03，0.04，0.05，0.06，0.07 g(即控制二氧化硅添加量為粘合劑總量的0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%、1.4%)進(jìn)行感官評價，確定最適添加量。

2 結(jié)果與分析

2.1 食用明膠對粘合劑粘合效果的影響

探究食用明膠對粘合劑粘合效果的影響，以6人感官評定分?jǐn)?shù)的平均值為指標(biāo)，結(jié)果見圖1。

圖1 食用明膠對粘合劑粘合效果的影響Fig.1 The effect of edible gelatin on the adhesion effect of adhesives

由圖1可知，當(dāng)食用明膠添加量為37.9%時評分最高，魚丸成型規(guī)則，魚肉結(jié)合緊密，色澤均勻，無粘合痕跡，無明顯粘合劑顏色，口感鮮嫩爽口，有彈性，軟硬適中。

以37.9%為標(biāo)準(zhǔn)，食用明膠量逐漸減少時，粘稠度增大，組織狀態(tài)不佳，粘合劑顏色明顯，粘合痕跡明顯；食用明膠量逐漸增大時，粘稠度過小。因此，選擇食用明膠量37.9%為最佳添加量標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 麥芽糊精對粘合劑粘合效果的影響

圖2 麥芽糊精對粘合劑粘合效果的影響Fig.2 The effect of maltodextrin on the adhesion effect of adhesives

由圖2可知，加入57.5%的麥芽糊精時分值最高，魚丸成型規(guī)則，魚肉結(jié)合緊密，色澤均勻，無粘合痕跡，無明顯粘合劑顏色，口感鮮嫩爽口，有彈性，軟硬適中。

以麥芽糊精添加量57.5%為標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)添加量逐漸減少時，粘稠度減小，粘合度下降，粘合痕跡明顯；添加量逐漸上升時，組織狀態(tài)不佳，粘稠度增大，粘合劑攪拌困難，魚丸不易粘合。因此，選擇加入57.5%的麥芽糊精為最佳添加量標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 TG酶對粘合劑粘合效果的影響

圖3 TG酶對粘合劑粘合效果的影響Fig.3 The effect of TG enzyme on the adhesion effect of adhesives

由圖3可知，加入0.8%的TG酶時分值最高，魚丸成型規(guī)則，魚肉結(jié)合緊密，色澤均勻，無粘合痕跡，無明顯粘合劑顏色，口感鮮嫩爽口，有彈性，軟硬適中。

以TG酶添加量0.8%為標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)添加量逐漸減少時，粘合度下降，魚丸雖成型但有魚肉散開，表面粗糙；添加量逐漸上升時，粘合度增大，魚丸愈發(fā)緊實，質(zhì)地偏硬。故選擇加入0.8%的TG酶為最佳添加量標(biāo)準(zhǔn)。

2.4 二氧化硅對粘合劑粘合效果的影響

由圖4可知，加入1.0%的二氧化硅時分值最高，粘合劑的粘稠度正合適，無明顯粘合痕跡，無明顯粘合劑顏色，魚丸成型規(guī)則，魚肉結(jié)合緊密，色澤均勻。以二氧化硅添加量1.0%為標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)添加量逐漸減少時，粘合劑的粘稠度略有增大，有輕微結(jié)塊的現(xiàn)象，魚肉丸可看出粘合痕跡；添加量逐漸上升時，粘合度減小。因此，選擇加入1.0%的二氧化硅為最佳添加量標(biāo)準(zhǔn)。

圖4 二氧化硅對粘合劑粘合效果的影響Fig.4 The effect of silicon dioxide on the adhesion effect of adhesives

2.5 響應(yīng)曲面法優(yōu)化粘合劑最佳配比

2.5.1 響應(yīng)面試驗設(shè)計與結(jié)果

以單因素試驗結(jié)果為基礎(chǔ)，分別選取食用明膠添加量、麥芽糊精添加量、TG酶添加量和二氧化硅添加量中的較優(yōu)比例，以感官評定分?jǐn)?shù)為評價指標(biāo)，利用Design Expert軟件中的響應(yīng)面試驗設(shè)計法，對影響感官評定分值的食用明膠添加量、麥芽糊精添加量、TG酶添加量和二氧化硅添加量進(jìn)行4因素3水平的響應(yīng)面試驗，優(yōu)化粘合劑中添加劑的最佳配比，因素水平編碼值見表2，試驗結(jié)果見表3。

表2 響應(yīng)面試驗因素水平表Table 2 The factors and levels of response surface test

表3 響應(yīng)面試驗設(shè)計與結(jié)果Table 3 The design and results of response surface test

續(xù) 表

2.5.2 方差分析

表4 回歸方程各項的方差分析Table 4 Analysis of variance of the regression equation

由表4可知，該模型的回歸性顯著 (P<0.0001)，R2=0.9875說明該模型相關(guān)性好，響應(yīng)變量與響應(yīng)值之間線性關(guān)系顯著。

方程的二次項A2、B2、C2對響應(yīng)值的影響極顯著，AB、D2對響應(yīng)值的影響顯著。

2.5.3 圖像分析

圖5 感官品質(zhì)在食用明膠和麥芽糊精相互作用下的影響Fig.5 The effect of interaction of edible gelatin and maltodextrin on the sensory quality

由圖5可知，當(dāng)麥芽糊精添加量一定時，食用明膠添加量逐漸增大，感官評定分值先上升后降低；當(dāng)食用明膠添加量一定時，麥芽糊精添加量逐漸增大，感官評定分值先上升后降低。表明在要求的試驗范圍內(nèi)，交互項AB響應(yīng)值擁有最大值。

圖6 感官品質(zhì)在食用明膠和TG酶相互作用下的影響Fig.6 The effect of interaction of edible gelatin and TG enzyme on the sensory quality

由圖6可知，當(dāng)TG酶添加量一定時，食用明膠添加量逐漸增大，感官評定分值先上升后降低但變化程度很??；當(dāng)食用明膠添加量一定時，TG酶添加量逐漸增大，感官評定分值先上升后降低，且變化程度極為明顯。表明在要求的試驗范圍內(nèi)，交互項AC響應(yīng)值擁有最大值。

圖7 感官品質(zhì)在食用明膠和二氧化硅相互作用下的影響Fig.7 The effect of interaction of edible gelatin and silicon dioxide on the sensory quality

由圖7可知，當(dāng)二氧化硅添加量一定時，食用明膠添加量逐漸增大，響應(yīng)面平緩，感官評定變化程度很??；當(dāng)食用明膠添加量一定時，二氧化硅添加量逐漸增大，響應(yīng)面平緩，感官評定變化程度很小。

由圖8可知，當(dāng)TG酶添加量一定時，麥芽糊精添加量逐漸增大，感官評定分值先上升后降低，但變化程度很?。划?dāng)麥芽糊精添加量一定時，TG酶添加量逐漸增大，感官評定分值先上升后降低，且變化程度極為明顯。表明在要求的試驗范圍內(nèi)，交互項BC響應(yīng)值擁有最大值。

圖8 感官品質(zhì)在麥芽糊精和TG酶相互作用下的影響Fig.8 The effect of interaction of maltodextrin and TG enzyme on the sensory quality

圖9 感官品質(zhì)在二氧化硅和TG酶相互作用下的影響Fig.9 The effect of interaction of silicon dioxide and TG enzyme on the sensory quality

由圖9可知，當(dāng)TG酶添加量一定時，二氧化硅添加量逐漸增大，響應(yīng)面平緩，感官評定分值無明顯變化；當(dāng)二氧化硅添加量一定時，TG酶添加量逐漸增大，感官評定分值先上升后降低，且變化程度極為明顯。表明在要求的試驗范圍內(nèi)，交互項DC響應(yīng)值擁有最大值。

圖10 感官品質(zhì)在二氧化硅和麥芽糊精相互作用下的影響Fig.10 The effect of interaction of silicon dioxide and maltodextrin on the sensory quality

由圖10可知，當(dāng)二氧化硅添加量一定時，麥芽糊精的添加量逐漸增大，響應(yīng)面平緩，感官評定變化程度很小；當(dāng)麥芽糊精添加量一定時，二氧化硅添加量逐漸增大，響應(yīng)面平緩，感官評定變化程度很小。

通過回歸方程所得到的響應(yīng)面分析圖，由響應(yīng)曲面的形狀可以更加直接地看出食用明膠添加量、麥芽糊精添加量、TG酶添加量和二氧化硅添加量的影響。得出如下結(jié)論：響應(yīng)曲面的彎曲程度在TG酶軸上最明顯，說明TG酶添加量對粘合劑的粘合效果影響最大。

3 結(jié)果與討論

根據(jù)粘合劑各成分對粘合效果的影響試驗結(jié)果和回歸方程各項的方差分析，由響應(yīng)面分析法優(yōu)化出制備魚糜制品粘合劑的最佳用料比為食用明膠39%、麥芽糊精59.2%、TG酶0.8%、二氧化硅1%時感官品質(zhì)最優(yōu)。

目前對于粘合劑的研究較少，因此進(jìn)一步研究各成分的最適比例和各成分的效用，對于碎魚肉的充分利用和多種產(chǎn)品的開發(fā)、提高附加值、推動產(chǎn)業(yè)化等都具有重大意義。