戚 勃 ，楊少玲 ，王悅齊，胡 曉，楊賢慶，潘 創(chuàng)，李來(lái)好，王露楠

1. 中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部水產(chǎn)品加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510300

2. 大連工業(yè)大學(xué)/海洋食品精深加工關(guān)鍵技術(shù)省部共建協(xié)同創(chuàng)新中心，遼寧 大連 116034

近年來(lái)，魚(yú)糜制品因其高蛋白、低脂肪的營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn)受到廣泛關(guān)注，已逐漸成為水產(chǎn)食品加工的主要產(chǎn)品，并不斷開(kāi)發(fā)出深受歡迎的新產(chǎn)品[1]。2020年，全國(guó)魚(yú)糜制品產(chǎn)量達(dá)126.77萬(wàn)噸[2]。傳統(tǒng)魚(yú)糜加工主要以海捕魚(yú)類為原料，但是隨著海捕魚(yú)類資源的衰減、休漁政策實(shí)施和捕撈方式的限制，海捕魚(yú)類越來(lái)越無(wú)法滿足魚(yú)糜加工的需求，而養(yǎng)殖的羅非魚(yú)、草魚(yú) (Ctenopharyngodon idella) 等淡水魚(yú)類，資源豐富、供應(yīng)穩(wěn)定，因此利用淡水魚(yú)加工魚(yú)糜制品是解決海水魚(yú)原料短缺的有效途徑。

魚(yú)糜凝膠特性是反映魚(yú)糜品質(zhì)的最直觀指標(biāo)。但是淡水魚(yú)魚(yú)糜形成凝膠能力差，容易發(fā)生凝膠劣化，加工的魚(yú)糜制品存在凝膠強(qiáng)度低、持水性差等缺點(diǎn)[3-4]。因此，通過(guò)加入外源添加物來(lái)改善淡水魚(yú)魚(yú)糜凝膠性能是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。親水膠因其良好的凝膠性和保水性，已成為魚(yú)糜加工最為廣泛的外源添加物[5]。目前已有槐豆膠、瓊膠、卡拉膠、魔芋膠、可得膠和結(jié)冷膠等多種親水膠應(yīng)用于魚(yú)糜制品的研究，可不同程度地改善魚(yú)糜的凝膠性、持水性和質(zhì)構(gòu)特性[6-8]。但由于不同親水膠的理化性質(zhì)不同，其對(duì)魚(yú)糜凝膠的影響也有差異。普通瓊膠在水中較難溶解，通常需要95 ℃以上保溫10多分鐘才能完全溶解，因此瓊膠在魚(yú)糜熱凝膠化的溫度下也難以溶解，不能充分發(fā)揮其膠凝作用，對(duì)改善魚(yú)糜凝膠的效果也十分有限[9]。

羧甲基瓊膠 (Carboxymethyl agar, CMA) 是通過(guò)氯乙酸改性的瓊膠，具有良好的低溫溶解性、持水性、分散性和復(fù)配性[10]，具有更廣泛的用途。目前，有關(guān)CMA在魚(yú)糜中的應(yīng)用尚未見(jiàn)報(bào)道。本研究通過(guò)向羅非魚(yú)魚(yú)糜中添加不同劑量的CMA，分別測(cè)定CMA-羅非魚(yú)魚(yú)糜凝膠的質(zhì)構(gòu)特性、持水性、蛋白化學(xué)作用力和蛋白組成，并利用掃描電鏡(Scanning electron microscope, SEM) 研究其微觀變化，探究了CMA對(duì)魚(yú)糜凝膠性能的影響，為CMA在魚(yú)糜中的應(yīng)用及開(kāi)發(fā)新型魚(yú)糜凝膠改良劑提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

CMA按照王露楠等[10]的方法自制 (CMA取代度DS 0.46，溶解溫度67 ℃，凝膠強(qiáng)度230 g·cm-2)；鮮活羅非魚(yú)購(gòu)自廣州華潤(rùn)萬(wàn)家超市客村店；蛋白定量試劑盒 (南京建成生物工程有限公司)；NuPAGE Bis-Tris預(yù)制膠[賽默飛世爾科技 (中國(guó)) 有限公司]；尿素、β-巰基乙醇 (廣州化學(xué)試劑廠)，試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

SZ-5斬拌機(jī) (廣州德菲科學(xué)儀器有限公司)、CT3 4500質(zhì)構(gòu)儀 (美國(guó)BROOKFIELD公司)；H1850R離心機(jī) (湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開(kāi)發(fā)有限公司)、電泳儀 (美國(guó) Bio-rad 公司)；吸光酶標(biāo)儀 (德國(guó) TECAN公司)；CR-400色彩色差儀 (日本KONICA MINOLTA 公司)；T50 型均質(zhì)機(jī) (德國(guó) IKA 公司)；HWS 24型電熱恒溫水浴鍋 (上海一恒科學(xué)儀器有限公司)；其他均為實(shí)驗(yàn)室常用設(shè)備。

1.3 方法

1.3.1 魚(yú)糜復(fù)合凝膠制備

將羅非魚(yú)擊暈、去皮、采肉、切碎，經(jīng)2次漂洗，在斬拌機(jī)中斬拌5 min，添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%的食鹽 (以魚(yú)肉質(zhì)量計(jì)，下同)，再分別添加0、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%的CMA，通過(guò)添加去離子水調(diào)節(jié)魚(yú)糜水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)至75%，再連續(xù)斬拌10 min，在斬拌過(guò)程中維持魚(yú)糜溫度＜10 ℃[11]。將魚(yú)糜緊密地灌入直徑22 mm的塑料腸衣中，兩端扎口，在40、90 ℃的水浴中分別加熱30和20 min，然后立即將魚(yú)糜凝膠浸入4～5 ℃的冷水中冷卻1 h，最后在4 ℃冰箱中冷藏24 h。

1.3.2 魚(yú)糜凝膠強(qiáng)度測(cè)定

參照GB/T 36187—2018《冷凍魚(yú)糜》附錄A的方法并稍作修改。將魚(yú)糜從冰箱取出放至室溫，去腸衣，將魚(yú)糜凝膠平整地切成2.5 cm厚的圓柱，用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定其凝膠強(qiáng)度。測(cè)定條件：探頭為5 mm的球形探頭，采用壓縮模式，測(cè)試和返回速率均為 1 mm·s-1，凝膠強(qiáng)度 (g·cm)=破斷力 (g)×破斷距離 (cm)。

1.3.3 魚(yú)糜凝膠持水性測(cè)定

按文獻(xiàn)[12-13]的方法，略作改動(dòng)。將魚(yú)糜凝膠切成10 mm×10 mm的小塊，稱其質(zhì)量 (m1)，再用2層濾紙包裹，置于50 mL離心管中，2 653×g離心10 min，取出魚(yú)糜凝膠，用濾紙吸去表面水分，再次稱其質(zhì)量 (m2)。持水性 (Warter holding capacity, WHC) 按公式 (1) 計(jì)算。

1.3.4 魚(yú)糜凝膠色澤測(cè)定[14]

采用CR-400色彩色差儀對(duì)魚(yú)糜凝膠的色澤進(jìn)行測(cè)定。將樣品切成3 mm高的圓柱，平衡至室溫后，測(cè)定魚(yú)糜凝膠的L*(亮度)、a*(紅綠色度)、b*(黃藍(lán)色度)，并通過(guò)亨特白度值指數(shù) (WH) 進(jìn)行比較，WH按公式 (2) 計(jì)算，WH越大，表示樣品越白。

1.3.5 魚(yú)糜凝膠質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定[15]

采用CT3質(zhì)構(gòu)儀對(duì)魚(yú)糜凝膠的質(zhì)構(gòu)特性進(jìn)行測(cè)定，將樣品切成2 cm高的圓柱體，置于樣品平臺(tái)上，選擇TPA模式，使用T4圓柱探頭(直徑38.1 mm，高20 mm)，測(cè)試速度1.0 mm·s-1，觸發(fā)點(diǎn)載荷5 g，壓縮比30%，記錄魚(yú)糜凝膠的硬度、內(nèi)聚性、彈性和咀嚼性指標(biāo)。

1.3.6 化學(xué)作用力測(cè)定

參考劉建華等[16]的方法，分別稱取2 g魚(yú)糜凝膠樣品置于50 mL離心管中，分別加入10 mL不同的蛋白變性劑 (A：0.05 mol·L-1NaCl，B：0.6 mol·L-1NaCl，C：0.6 mol·L-1NaCl+1.5 mol·L-1尿素，D：0.6 mol·L-1NaCl+8 mol·L-1尿素，E：0.6 mol·L-1NaCl+8 mol·L-1尿素+0.05 mol·L-1β-巰基乙醇) 混合、均質(zhì)，于4 ℃靜置1 h，以10 000×g離心10 min，取上清液，用蛋白定量試劑盒測(cè)定各管中的蛋白質(zhì)含量，各化學(xué)作用力以溶解在不同化學(xué)試劑中的蛋白質(zhì)含量之差表示 (離子鍵：B與A之差；氫鍵：C與B之差；疏水鍵：D與C之差；二硫鍵：E與D之差)。

1.3.7 SDS-PAGE電泳分析

參考李學(xué)鵬等[17]的方法，略作修改。稱取1 g魚(yú)糜凝膠，加入10 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的SDS溶液，用均質(zhì)機(jī)以5 000 r·min-1均質(zhì)2 min，在85 ℃下水浴1 h，冷卻至室溫，以2 000×g離心10 min，用SDS溶液將上清液蛋白濃度稀釋到2 mg·mL-1，取上清液與2×SDS-PAGE樣品緩沖液等體積混合，再在沸水浴中加熱5 min。使用12%的Bis-Tris蛋白預(yù)制膠，上樣量10 μL。電泳結(jié)束后用考馬斯亮藍(lán)R-250染色，再用脫色液 (含體積分?jǐn)?shù)40%乙醇和10%乙酸) 脫色至條帶清晰。

1.3.8 魚(yú)糜凝膠微觀結(jié)構(gòu)觀察

將魚(yú)糜凝膠樣品切成2 mm厚的薄片，用2.5%戊二醛固定24 h，然后依次用體積分?jǐn)?shù)為30%、50%、70%、90%、100%的乙醇梯度脫水，最后冷凍干燥24 h。干燥的樣品噴金后置于樣品杯中，用掃描電鏡觀察其微觀結(jié)構(gòu)。

1.3.9 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2016、Origin 2018軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和繪圖處理，每個(gè)處理做3個(gè)平行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果以“平均值標(biāo)準(zhǔn)差 ()”表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 CMA對(duì)魚(yú)糜凝膠強(qiáng)度和持水性的影響

魚(yú)糜制品的凝膠強(qiáng)度和持水性是評(píng)價(jià)魚(yú)糜凝膠品質(zhì)的主要指標(biāo)，有研究發(fā)現(xiàn)親水膠種類和添加量對(duì)魚(yú)糜凝膠性能有明顯不同的影響[18]。CMA對(duì)羅非魚(yú)魚(yú)糜凝膠強(qiáng)度和持水性產(chǎn)生了明顯影響(圖1)。隨著CMA添加量的增加，魚(yú)糜凝膠強(qiáng)度呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢(shì)：添加量介于0.5%～1.0%時(shí)，凝膠強(qiáng)度隨添加量的增加而顯著上升 (P＜0.05)；添加量介于1.0%～2.0%時(shí)，凝膠強(qiáng)度增加緩慢且無(wú)顯著性差異 (P＞0.05)；添加量為2.0%時(shí)達(dá)最大值(594 g·cm)，相較對(duì)照組 (348 g·cm) 提高了 70.7%；添加量增加到2.5%時(shí)，凝膠強(qiáng)度降至最低值 (356 g·cm)。魚(yú)糜中少量添加CMA可提升凝膠強(qiáng)度，這可能與CMA吸水膨脹作用密切相關(guān)[19]。CMA具有較好的溶解性和吸水能力，在受熱溶解后形成的凝膠會(huì)擠壓填充到魚(yú)糜凝膠網(wǎng)絡(luò)中，從而提升魚(yú)糜的凝膠強(qiáng)度。但是CMA添加過(guò)量則會(huì)產(chǎn)生團(tuán)聚而結(jié)塊，阻礙了魚(yú)糜蛋白間的聚集和交聯(lián)[20]，從而降低魚(yú)糜的凝膠強(qiáng)度。持水性可以表征魚(yú)糜凝膠的保水能力，持水性越高，魚(yú)糜凝膠質(zhì)量越好。羅非魚(yú)魚(yú)糜WHC隨CMA添加量的增加緩慢上升(圖1)：添加量＜1%時(shí)，魚(yú)糜WHC增加不顯著 (P＞0.05)；添加量在1.5%～2.5%時(shí)，WHC由92.25%增至93.27%，顯著大于對(duì)照組 (P＜0.05)。魚(yú)糜中添加CMA可以提高其持水性，是由于CMA與魚(yú)糜蛋白發(fā)生交聯(lián)作用或CMA自身形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而使水分子鎖定其中[21-22]。

圖1 羧甲基瓊膠對(duì)魚(yú)糜凝膠強(qiáng)度和持水性的影響Fig. 1 Effect of CMA on gel strength and water holding capacity of surimi

2.2 CMA對(duì)魚(yú)糜凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響

CMA添加量對(duì)魚(yú)糜凝膠的硬度、彈性、內(nèi)聚性和咀嚼性4個(gè)質(zhì)構(gòu)指標(biāo)的影響見(jiàn)表1。隨著CMA添加量的增加，魚(yú)糜凝膠硬度顯著提高 (P＜0.05)，并在添加量為2.5%時(shí)達(dá)最大值 (4 505 g)，相較對(duì)照組提高了78.7%，可能是因?yàn)镃MA的填充效果對(duì)魚(yú)糜凝膠結(jié)構(gòu)起到一定的支撐作用。魚(yú)糜彈性隨CMA添加量的增加呈先上升后降低的趨勢(shì)：添加量介于0%～1.5%時(shí)，彈性隨添加量的增加顯著升高 (P＜0.05)，在1.5%時(shí)達(dá)到最大值 (5.54 mm)；添加量超過(guò)1.5%后，彈性顯著降低 (P＜0.05)。CMA添加量介于0～2.0%時(shí)，對(duì)魚(yú)糜的內(nèi)聚性無(wú)顯著影響 (P＞0.05)，添加量為2.5%時(shí)內(nèi)聚性顯著降低 (P＜0.05)，表明魚(yú)糜抵抗第二次壓縮的能力減弱。魚(yú)糜的咀嚼性呈現(xiàn)與彈性相似的變化趨勢(shì)，隨添加量的增加逐漸上升至最大值 (173.20 mJ)，后又降至130.19 mJ?？偟膩?lái)說(shuō)，魚(yú)糜中添加CMA能改善其凝膠的質(zhì)構(gòu)特性，但過(guò)量添加則會(huì)影響其質(zhì)構(gòu)指標(biāo)。因此，CMA在魚(yú)糜中的應(yīng)用應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的特點(diǎn)和定位來(lái)選擇合適的添加量，以滿足消費(fèi)者的感官體驗(yàn)。

表1 羧甲基瓊膠對(duì)魚(yú)糜凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響Table 1 Effect of CMA on textural properties of surimi gels

2.3 CMA對(duì)魚(yú)糜凝膠色澤的影響

魚(yú)糜白度是消費(fèi)者判斷魚(yú)糜制品品質(zhì)最直觀的依據(jù)，良好的色澤能增加消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的接受度[23]。CMA對(duì)魚(yú)糜凝膠色澤的影響見(jiàn)表2。

表2 羧甲基瓊膠對(duì)魚(yú)糜色澤的影響Table 2 Effect of CMA on color of surimi gels

對(duì)照組魚(yú)糜凝膠WH為73.73，當(dāng)CMA添加量為0.5%時(shí)，魚(yú)糜凝膠的WH、L*、a*和b*均顯著上升 (P＜0.05)，a*的變化幅度較小，說(shuō)明低添加量的CMA對(duì)魚(yú)糜凝膠的色澤有改善作用 (表2)。這可能是因?yàn)镃MA形成的凝膠吸水溶脹，形成一種透明的膠粒，光線透射程度增加，使得魚(yú)糜凝膠白度提高。但是，隨著CMA添加量繼續(xù)增大，魚(yú)糜凝膠白度緩慢下降，當(dāng)添加量達(dá)到2.5%時(shí)，魚(yú)糜凝膠L*、a*和WH顯著降低 (P＜0.05)，b*顯著上升(P＜0.05)。隨著CMA添加量的增加凝膠白度降低，一方面是由于CMA自身顏色偏黃，另外也可能是因?yàn)椴糠諧MA無(wú)法完全溶脹，凝膠透明度降低，照射到魚(yú)糜凝膠表面的光折射程度增加，表現(xiàn)為凝膠白度降低。本研究中CMA對(duì)魚(yú)糜凝膠色澤的影響與米洪波等[4]關(guān)于變性淀粉對(duì)魚(yú)糜白度影響的結(jié)果相似，適量添加變性淀粉能夠提高鰱 (Hypophthalmichthys molitrix) 魚(yú)糜凝膠的白度，過(guò)量添加則會(huì)降低白度。

2.4 CMA對(duì)魚(yú)糜凝膠蛋白化學(xué)作用的影響

蛋白質(zhì)空間構(gòu)象的穩(wěn)定性主要由離子鍵、氫鍵、疏水作用、二硫鍵等化學(xué)作用力維持，魚(yú)糜的凝膠特性很大程度上與這些作用力的大小有關(guān)[24]。研究表明魚(yú)糜凝膠形成過(guò)程中離子鍵被破壞則蛋白質(zhì)的交聯(lián)程度提高[25]。疏水相互作用和二硫鍵對(duì)蛋白三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的影響最明顯，直接關(guān)系到魚(yú)糜凝膠強(qiáng)度的高低，而氫鍵則關(guān)系到魚(yú)糜體系水分穩(wěn)定性的強(qiáng)弱。

向魚(yú)糜中添加不同量的CMA后，對(duì)魚(yú)糜凝膠蛋白質(zhì)化學(xué)作用力的影響顯著 (P＜0.05，圖2)。魚(yú)糜凝膠中的離子鍵顯著下降 (P＜0.05)，說(shuō)明CMA破壞了魚(yú)糜中的離子鍵，促進(jìn)蛋白質(zhì)的交聯(lián)，從而形成穩(wěn)定的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。CMA-魚(yú)糜體系中離子鍵減少，可能是由于CMA的添加影響了蛋白質(zhì)間離子鍵的形成，促進(jìn)了凝膠的形成[26]。氫鍵是魚(yú)糜保持良好持水性的關(guān)鍵作用力，并可在魚(yú)糜凝膠形成過(guò)程中提高凝膠強(qiáng)度[16]。CMA的添加顯著增加了魚(yú)糜的氫鍵含量 (P＜0.05)，可改善魚(yú)糜凝膠的持水性和膠凝作用。魚(yú)糜在加熱時(shí)，蛋白分子展開(kāi)而使其疏水位點(diǎn)顯露在水環(huán)境中，為了維持體系的穩(wěn)定性，蛋白質(zhì)之間的疏水作用增強(qiáng)，從而導(dǎo)致蛋白質(zhì)聚集，有利于形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[26-27]。在CMA-魚(yú)糜凝膠體系中，疏水相互作用顯著增加 (P＜0.05)，并且其含量最高，表明它在魚(yú)糜化學(xué)作用力中占主要作用，這可能是因?yàn)镃MA-水的相互作用改變了蛋白質(zhì)周圍的水環(huán)境，從而增強(qiáng)了凝膠體系的疏水作用。二硫鍵是促進(jìn)蛋白質(zhì)凝膠形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的主要化學(xué)作用力[28]，當(dāng)CMA添加量為0.5%時(shí)，魚(yú)糜凝膠中二硫鍵的含量顯著增加 (P＜0.05)，添加量繼續(xù)增加，二硫鍵變化不顯著 (P＞0.05)。CMA添加于羅非魚(yú)魚(yú)糜中，其化學(xué)鍵作用大小為疏水相互作用＞二硫鍵＞氫鍵＞離子鍵。

圖2 羧甲基瓊膠對(duì)魚(yú)糜蛋白化學(xué)作用力的影響Fig. 2 Effect of CMA on chemical force of surimi

2.5 CMA對(duì)魚(yú)糜蛋白組成的影響

SDS-PAGE電泳分子篩能根據(jù)樣品中蛋白質(zhì)分子量不同，使其在電泳膠中得到分離，可用電泳條帶深淺表示蛋白含量高低[29-30]。羅非魚(yú)魚(yú)糜蛋白在SDS-PAGE圖譜中主要呈現(xiàn)肌動(dòng)蛋白 (Actin) 和肌球蛋白重鏈 (Myosin heavy chain, MHC) (圖3)。一般來(lái)說(shuō)，魚(yú)糜凝膠形成過(guò)程中，MHC之間的相互交聯(lián)起主要作用，MHC交聯(lián)程度越高，魚(yú)糜凝膠能力越強(qiáng)[31]。MHC交聯(lián)作用形成的聚集體無(wú)法進(jìn)入分離膠，因此在SDS-PAGE圖譜表現(xiàn)出顏色很淺的MHC條帶。隨著CMA添加量的增加，MHC條帶相對(duì)于對(duì)照組發(fā)生輕微上移，說(shuō)明CMA的存在促進(jìn)了MHC之間的相互交聯(lián)，且其相對(duì)含量越高則MHC發(fā)生交聯(lián)的程度越充分 (圖3)。Actin條帶隨著CMA添加量的增加呈現(xiàn)先變深后變淺的趨勢(shì)，說(shuō)明CMA一定程度上參與了Actin的交聯(lián)作用，影響了魚(yú)糜蛋白的熱聚集行為，但是CMA中哪個(gè)基團(tuán)起作用有待進(jìn)一步研究。Arsyad等[32]研究發(fā)現(xiàn)，添加不同質(zhì)量的橄欖葉粉到熱誘導(dǎo)魚(yú)糜凝膠中會(huì)對(duì)蛋白的聚集行為產(chǎn)生不同影響，適量添加橄欖葉粉會(huì)使MHC條帶變淺，這是MHC之間非二硫共價(jià)鍵形成的結(jié)果，但是過(guò)量的橄欖葉粉則會(huì)使Actin條帶強(qiáng)度減弱，影響魚(yú)糜凝膠結(jié)構(gòu)的形成，這與本研究結(jié)果相似。

圖3 羧甲基瓊膠對(duì)魚(yú)糜蛋白組成的影響Fig. 3 Effect of CMA on protein composition of surimi

2.6 羧甲基瓊膠對(duì)魚(yú)糜微觀結(jié)構(gòu)的影響

CMA-羅非魚(yú)魚(yú)糜凝膠的電鏡掃描圖 (圖4) 反映出CMA對(duì)羅非魚(yú)魚(yú)糜凝膠微觀結(jié)構(gòu)的影響。對(duì)照組魚(yú)糜凝膠出現(xiàn)大量分布不均勻的孔洞和裂縫，凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較疏松，蛋白聚集體的表面積較大。添加CMA后，魚(yú)糜凝膠的微觀結(jié)構(gòu)出現(xiàn)明顯差異。相較對(duì)照組，添加0.5%的CMA魚(yú)糜凝膠中蛋白聚集體開(kāi)始減少，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加緊密；添加量為1.5%時(shí)，形成的魚(yú)糜凝膠結(jié)構(gòu)最均勻致密，孔洞和蛋白聚集體表面積明顯減??；添加量增加到2.0%時(shí)，凝膠開(kāi)始出現(xiàn)和對(duì)照組類似的疏松且多孔的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，但蛋白聚集體表面積仍小于對(duì)照組；添加量增至2.5%時(shí)出現(xiàn)相似的情況，表明過(guò)量添加CMA不利于魚(yú)糜凝膠的形成，適量添加才可提高魚(yú)糜的凝膠性能。這可能是因?yàn)镃MA的親水性和凝膠性對(duì)蛋白凝膠結(jié)構(gòu)發(fā)揮了積極作用；另外負(fù)電荷基團(tuán)的存在有利于CMA的延展，空間阻礙作用增大，當(dāng)其填充于凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，能促進(jìn)蛋白分子間的交聯(lián)，從而形成更加致密、穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[33]；但是隨著添加量的增加，魚(yú)糜凝膠結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)由致密均勻向疏松粗糙的趨勢(shì)變化，這是因?yàn)檫^(guò)量的CMA所帶的游離羥基占據(jù)了氫鍵位點(diǎn)，阻礙了凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成[34]。Zheng等[35]研究發(fā)現(xiàn)，魚(yú)糜中的巖藻糖添加量超過(guò)0.5%時(shí)，魚(yú)糜形成的凝膠網(wǎng)絡(luò)孔隙更疏松，更不均勻，表面更粗糙，而魚(yú)糜凝膠強(qiáng)度的降低正與這種微觀結(jié)構(gòu)的形成有關(guān)。

圖4 羧甲基瓊膠對(duì)魚(yú)糜微觀結(jié)構(gòu)的影響 (10 000×)Fig. 4 Effect of CMA on microstructure of surimi (10 000×)

3 結(jié)論

本研究在羅非魚(yú)魚(yú)糜中添加CMA，通過(guò)測(cè)定魚(yú)糜凝膠的理化性質(zhì)、質(zhì)構(gòu)特性、化學(xué)作用力和微觀結(jié)構(gòu)等指標(biāo)，研究了CMA對(duì)羅非魚(yú)魚(yú)糜凝膠性能的影響。結(jié)果表明，CMA添加量介于0.5%～2.0%時(shí)對(duì)魚(yú)糜凝膠強(qiáng)度有顯著影響，最高提升幅度達(dá)70.7%；添加量為1.5%～2.0%時(shí)CMA對(duì)魚(yú)糜凝膠彈性、內(nèi)聚性和咀嚼性等質(zhì)構(gòu)指標(biāo)表現(xiàn)出顯著的改善效果；添加CMA后魚(yú)糜的持水性有所增強(qiáng)，白度僅在添加量為0.5%時(shí)有顯著提高；CMA對(duì)魚(yú)糜蛋白化學(xué)作用力產(chǎn)生了較大影響，通過(guò)破壞魚(yú)糜蛋白的離子鍵，增強(qiáng)了氫鍵和蛋白間的疏水相互作用，促進(jìn)了魚(yú)糜蛋白的聚集和交聯(lián)；CMA促進(jìn)了MHC之間的相互交聯(lián)，且交聯(lián)程度與添加量呈正相關(guān)；添加1.5% CMA可使魚(yú)糜凝膠形成均勻、致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出良好的凝膠性能。總之，在魚(yú)糜中添加適量的CMA (1.0%～1.5%)可顯著改變魚(yú)糜的凝膠強(qiáng)度、質(zhì)構(gòu)特性、化學(xué)作用力、蛋白交聯(lián)作用和凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)魚(yú)糜的凝膠性能，CMA有望在魚(yú)糜加工中成為一種新型凝膠改良劑。