梁光燦，范鑫，袁方，陸瑞琪，卞忠明，劉苗苗，張歡*，曹云剛*

（1.陜西科技大學(xué) 食品與生物工程學(xué)院，陜西 西安 710021；2.江南大學(xué) 生物工程學(xué)院，江蘇 無錫 214122；3.江蘇一鳴生物股份有限公司，江蘇 泰興 225400）

海雜魚是從海中捕撈的各種非養(yǎng)殖水產(chǎn)魚類的總稱，通常為海魚的一些常見品種，如梭魚、小鯧魚、刺兒魚、鱸魚、愣蹦魚、鰨目尖（即小鰨目魚）、小黃魚、小黃花魚、黑頭等，它們不僅含有大量的優(yōu)質(zhì)動(dòng)物蛋白和卵磷脂，還具有多種人體所需的微量元素，營(yíng)養(yǎng)豐富。然而，海雜魚普遍個(gè)頭偏小、品種混雜、刺多肉薄，導(dǎo)致消費(fèi)者對(duì)其鮮銷的接受度并不高。因此，利用魚糜加工和重組技術(shù)，將大量海雜魚加工成魚糜及魚糜制品可以有效提高海雜魚的附加值，解決其量多價(jià)廉的問題。

魚糜是一種低脂肪、低膽固醇、易被消化吸收的肌原纖維蛋白濃縮物[1]，在水產(chǎn)食品加工中占有重要地位[2]。但是，某些海水魚類制成的魚糜，特別是一些海雜魚混合制作成的魚糜，它們的凝膠特性普遍較差。因此，選擇合適的添加劑或技術(shù)來改善此類魚糜的凝膠性能與品質(zhì)是目前研究的熱點(diǎn)。有研究表明，谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶（transglutaminase，TGase）可以促進(jìn)魚糜蛋白質(zhì)分子之間形成ε（γ-谷氨酰）賴氨酸共價(jià)鍵，增強(qiáng)魚糜凝膠的彈性和緊實(shí)度[3-5]；蛋清蛋白粉具有良好的成膠能力，可以促使魚糜中水分、脂肪和肌肉蛋白等成分形成穩(wěn)定均勻的體系，繼而提升魚糜的凝膠強(qiáng)度和持水性[6-7]。Jafarpour等[8]研究指出與未添加蛋清蛋白的對(duì)照組相比，添加3%蛋清蛋白的鯉魚糜凝膠的斷裂力和斷裂距離分別提高了41%和31%。復(fù)合磷酸鹽可以使魚糜凝膠的pH值偏離其等電點(diǎn)，同時(shí)還具有解離肌動(dòng)球蛋白的作用，能夠增強(qiáng)魚糜的持水性和彈性[9]。

鑒于此，本研究以海雜魚為主要原料，選擇外源添加物TGase、蛋清蛋白粉以及復(fù)合磷酸鹽的添加量為單因素，根據(jù)Box-Behnken設(shè)計(jì)原理，以海雜魚魚糜凝膠強(qiáng)度為響應(yīng)值，采用響應(yīng)面優(yōu)化法優(yōu)化海雜魚魚糜的凝膠性能，同時(shí)對(duì)外源添加物作用機(jī)理進(jìn)行初步探究，以期為高品質(zhì)海雜魚魚糜的工業(yè)化生產(chǎn)提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

冷凍海雜魚魚糜、谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶（酶活100IU/g）：江蘇一鳴生物股份有限公司；蛋清蛋白粉：河南萬邦化工科技有限公司；食鹽、復(fù)合磷酸鹽（焦磷酸鈉:三聚磷酸鈉=1:1）、白砂糖：市售；戊二醛（C5H8O2）、乙醇（C2H6O）、叔丁醇（C4H10O）：天津市天力化學(xué)試劑有限公司，所用試劑均為分析純及以上純度。

HR/T20MM立式高速冷凍離心機(jī)：湖南赫西儀器裝備有限公司；TA.Plus物性測(cè)試儀：英國(guó)Stable Micro System公司；Haake mars 60型流變儀：美國(guó)賽默飛世爾科技公司；NMI20-040V-I低場(chǎng)核磁共振分析儀：蘇州紐邁分析儀器股份有限公司；FEI Q45+EDAX Octane Prime環(huán)境掃描電子顯微鏡：美國(guó)FEI公司。

1.2 方法

1.2.1 工藝流程

海雜魚魚糜解凍（4℃，8 h～10 h）→斬拌（空斬1 min；添加1.5%NaCl斬拌2 min；加入其他配料斬拌5 min）→模具成型（型號(hào)50 mm×20 mm）→二段式加熱（40℃水浴加熱30 min，90℃水浴加熱20 min）→冰水冷卻（1 h）→4℃放置過夜→測(cè)定凝膠性質(zhì)。

1.2.2 單因素試驗(yàn)

1.2.2.1 TGase添加量對(duì)魚糜凝膠性能的影響

取100 g魚糜，分別添加3%冰水、8%白砂糖、4.0%蛋清蛋白粉、0.25%復(fù)合磷酸鹽和不同添加量（0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%） 的TGase充分?jǐn)嚢?，二段式加熱制備魚糜凝膠，冷卻至室溫后放入冷藏溫度（4℃）下貯藏，測(cè)定不同TGase添加量的魚糜凝膠性能。

1.2.2.2 蛋清蛋白粉添加量對(duì)魚糜凝膠性能的影響

取100 g魚糜，分別添加3%冰水、8%白砂糖、0.3%TGase、0.25%復(fù)合磷酸鹽和不同添加量（0%、2.0%、4.0%、6.0%、8.0%）的蛋清蛋白粉進(jìn)行攪拌，二段式加熱制備魚糜凝膠，測(cè)定不同蛋清蛋白粉添加量的魚糜凝膠性能。

1.2.2.3 復(fù)合磷酸鹽添加量對(duì)魚糜凝膠性能的影響

取100 g魚糜，分別添加3%冰水、8%白砂糖、0.3%TGase、4.0%蛋清蛋白粉和不同添加量（0%、0.15%、0.25%、0.35%、0.45%）的復(fù)合磷酸鹽并充分?jǐn)嚢?，二段式加熱制備魚糜凝膠，測(cè)定不同復(fù)合磷酸鹽添加量的魚糜凝膠性能。

1.2.3 響應(yīng)面優(yōu)化設(shè)計(jì)

利用Design-Expert 8.0.6軟件，根據(jù)Box-Behnken設(shè)計(jì)原理，以海雜魚糜凝膠強(qiáng)度為響應(yīng)值，進(jìn)行三因素三水平共17個(gè)點(diǎn)響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)，因素與水平見表1。

表1 響應(yīng)面試驗(yàn)因素與水平Table 1 Factors and levels of response surface methodology

1.2.4 魚糜凝膠性能的測(cè)定

1.2.4.1 魚糜凝膠強(qiáng)度的測(cè)定

1.2.4.2 魚糜凝膠持水性測(cè)定

將魚糜凝膠樣品切成圓柱，質(zhì)量記為M1（g），用濾紙包裹置于離心管中，3 000×g離心10 min，稱其質(zhì)量記為M2（g），每組測(cè)量平行3次，試驗(yàn)重復(fù)3次，取平均值。魚糜凝膠性持水性按式（1）進(jìn)行計(jì)算。

1.2.4.3 魚糜凝膠質(zhì)構(gòu)的測(cè)定

參考Petcharat等[11]的方法并略作修改。采用質(zhì)地剖面分析（texture profile analysis，TPA）法，將魚糜凝膠切成2 cm×2 cm×2 cm的正方體塊狀，放置于平板上進(jìn)行質(zhì)構(gòu)測(cè)定。測(cè)定參數(shù)設(shè)置：測(cè)前、測(cè)中、測(cè)后速率均為1 mm/s；下壓程度50%；兩次下壓時(shí)間間隔5 s；探頭型號(hào)P/75；觸發(fā)力5 g。

1.2.4.4 魚糜凝膠動(dòng)態(tài)流變的測(cè)定

參考Cao等[12]的方法并稍加修改。使用型流變儀進(jìn)行振蕩溫度連續(xù)掃描。將魚糜樣品在20℃下平衡3min，掃描溫度范圍為20℃～90℃，程序升溫1℃/min。振蕩模式選擇CD-AutoStrain，控制應(yīng)變?yōu)?.02，監(jiān)測(cè)魚糜樣品凝膠化過程。

1.2.4.5 低場(chǎng)核磁共振的測(cè)定

2) 將液壓千斤頂進(jìn)行升壓，加載油壓升壓到23.89 MPa，系統(tǒng)穩(wěn)定15 min后輸入150 t，標(biāo)定滿量程。

參考Jiao等[13]的方法并稍加修改。將魚糜凝膠樣品在室溫下恒溫30 min，切取約2 g的樣品放入直徑為15 mm的核磁管中，采用Carr-Purcell-Meiboom-Gill（CPMG）脈沖序列進(jìn)行自旋-自旋弛豫時(shí)間T2、T2峰比例的測(cè)定。

1.2.4.6 魚糜凝膠微觀結(jié)構(gòu)表征

參考Mi等[14]的方法并稍加修改。將魚糜凝膠樣品切成4mm×4mm×4mm的小方塊，使用2.5%（體積分?jǐn)?shù)）戊二醛緩沖液固定4h，隨后用磷酸鹽緩沖液（pH7.2）漂洗3次，然后通過不同濃度（30%、50%、70%、90%、95%、100%）的乙醇溶液進(jìn)行梯度脫水，每次30 min，最后用叔丁醇置換3次，-80℃冷凍干燥后離子濺射噴金，然后使用掃描電子顯微鏡觀察其微觀結(jié)構(gòu)。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

使用SPSS 23.0對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析（ANOVA）。采用LSD全配對(duì)多重比較方法進(jìn)行顯著性分析，P＜0.05為差異性顯著。試驗(yàn)數(shù)據(jù)以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，使用Origin 2019軟件進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)

2.1.1 TGase添加量對(duì)海雜魚魚糜凝膠性能的影響TGase添加量對(duì)魚糜凝膠性能的影響見圖1。

圖1 TGase添加量對(duì)魚糜凝膠性能的影響Fig.1 Effect of TGase amount on gel properties of surimi

由圖1可知，TGase添加量在0.1%～0.4%時(shí)，魚糜凝膠強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)，當(dāng)添加量超過0.4%后，魚糜凝膠強(qiáng)度開始減弱，其中添加量為0.4%時(shí)，樣品的凝膠強(qiáng)度達(dá)到最大值627.86 g·cm，這與張一鳴等[15]的研究結(jié)果一致。上述結(jié)果表明，TGase可以有效改善海雜魚魚糜的凝膠特性。TGase的添加會(huì)促進(jìn)魚糜蛋白質(zhì)分子之間形成ε-（γ-Glu）-Lys共價(jià)鍵，且在魚糜制作過程中存在加熱工序，蛋白質(zhì)分子受熱后會(huì)發(fā)生變性、伸展，為TGase提供了更多的交聯(lián)位點(diǎn)，有利于蛋白質(zhì)之間非二硫共價(jià)鍵的形成，從而使魚糜凝膠的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)更加緊密，增強(qiáng)魚糜的凝膠強(qiáng)度[16]。過量添加TGase使凝膠強(qiáng)度減弱可能是因?yàn)棣?（γ-Glu）-Lys共價(jià)鍵的過量形成促進(jìn)了魚糜蛋白質(zhì)分子內(nèi)和分子間的相互作用，使魚糜體系中形成了大的蛋白質(zhì)聚集體，導(dǎo)致在加熱時(shí)蛋白結(jié)構(gòu)的變性伸展速率低于交聯(lián)速率，阻礙了蛋白凝膠網(wǎng)絡(luò)的形成[17]。海雜魚魚糜持水性的變化與凝膠強(qiáng)度的變化趨勢(shì)一致，綜合而言，TGase添加量為0.4%時(shí)，魚糜凝膠性能最佳。

2.1.2 蛋清蛋白粉添加量對(duì)海雜魚魚糜凝膠性能的影響

蛋清蛋白粉添加量對(duì)魚糜凝膠性能的影響見圖2。

圖2 蛋清蛋白粉添加量對(duì)魚糜凝膠性能的影響Fig.2 Effect of egg white protein amount on gel properties of surimi

由圖2可知，蛋清蛋白粉可以提高海雜魚魚糜的凝膠強(qiáng)度，當(dāng)?shù)扒宓鞍追厶砑恿吭?%～6.0%時(shí)，魚糜凝膠強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)，在添加量為6%時(shí)，凝膠強(qiáng)度達(dá)到了627.01 g·cm，相比不添加蛋清蛋白粉的樣品增加了29.90%。當(dāng)?shù)扒宓鞍追厶砑恿看笥?.0%時(shí)，凝膠強(qiáng)度無顯著變化（P＞0.05）。蛋清蛋白粉作為一種活性黏連劑，能夠與蛋白質(zhì)基質(zhì)形成相互作用，增強(qiáng)魚糜的凝膠形成能力，從而提高魚糜的凝膠強(qiáng)度[18]。持水性是魚糜凝膠品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)，由圖2可知，隨蛋清蛋白粉添加量的增加，魚糜凝膠的持水性逐漸增大，當(dāng)?shù)扒宓鞍追厶砑恿看笥?.0%時(shí)持水性無顯著變化（P＞0.05），與凝膠強(qiáng)度的變化一致。綜合而言，蛋清蛋白粉添加量為6.0%最為合適。

2.1.3 復(fù)合磷酸鹽添加量對(duì)海雜魚魚糜凝膠性能的影響

GB 2760—2014《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定魚糜制品中磷酸根（PO43-）含量不得高于5 g/kg，因此本試驗(yàn)分別對(duì)0%、0.15%、0.25%、0.35%、0.45%的復(fù)合磷酸鹽添加量進(jìn)行了分析。復(fù)合磷酸鹽添加量對(duì)海雜魚魚糜凝膠性能的影響見圖3。

圖3 復(fù)合磷酸鹽添加量對(duì)凝膠性能的影響Fig.3 Effect of composite phosphate amount on gel properties

由圖3可知，復(fù)合磷酸鹽提高了海雜魚魚糜的凝膠強(qiáng)度，當(dāng)添加量為0.35%時(shí)，凝膠強(qiáng)度達(dá)到最大值574.69 g·cm。在復(fù)合磷酸鹽添加量0%～0.35%時(shí)，持水性隨著復(fù)合磷酸鹽添加量的增加而增加，添加0.35%的復(fù)合磷酸鹽可以顯著提高魚糜樣品的持水性（P＜0.05），相比未添加組（84.73%）提升了7.63%，這可能是因?yàn)閺?fù)合磷酸鹽呈堿性，會(huì)使魚糜蛋白的pH值偏離等電點(diǎn)而使凝膠持水性提高，同時(shí)磷酸鹽還有螯合金屬離子和解離肌動(dòng)球蛋白的作用，也能增強(qiáng)持水性[19]。但隨著添加量的增大，持水性略有下降。綜合而言，復(fù)合磷酸鹽添加量濃度為0.35%時(shí)，魚糜凝膠性能最好。

2.2 響應(yīng)面試驗(yàn)

2.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果

魚糜的凝膠強(qiáng)度與魚糜本身的品質(zhì)息息相關(guān)，凝膠強(qiáng)度越大證明魚糜品質(zhì)越好，因此，凝膠強(qiáng)度的高低常常被用來評(píng)估魚糜品質(zhì)的優(yōu)劣[20]。三因素三水平Box-Behnken響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果如表2所示。

表2 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果Table 2 Experimental designs and results for response surface methodology

表2中1～12為析因試驗(yàn)，13～17為中心試驗(yàn)，每次試驗(yàn)均重復(fù)3次，以估計(jì)誤差。采用Design-Expert 8.0.6對(duì)表2中的數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸擬合，得到響應(yīng)值Y（凝膠強(qiáng)度）與各因素（X1、X2、X3）的多元二次回歸方程：Y=680.36+8.54X1+27.86X2-10.54X3-1.69X1X2+6.59X1X3-1.99X2X3-54.73X12-32.45X22-15.63X32。

2.2.2 回歸模型方差分析

對(duì)上述試驗(yàn)結(jié)果擬合出的二次模型進(jìn)行方差分析，結(jié)果見表3。

表3 回歸模型的方差分析Table 3 Analysis of variance for regression model

由表3的方差分析結(jié)果可知，該試驗(yàn)?zāi)Ｐ蜆O顯著（P=0.000 2＜0.01），失擬項(xiàng)不顯著（P=0.180 5＞0.05），說明模型有效可用。回歸方程的二次項(xiàng)相關(guān)系數(shù)R2=0.969 0，調(diào)整后R2=0.929 2，信噪比為14.56，遠(yuǎn)高于臨界值4，說明該試驗(yàn)具有較好的擬合性，試驗(yàn)誤差小，對(duì)海雜魚魚糜樣品凝膠強(qiáng)度的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性高。通過對(duì)P值的比較，可以發(fā)現(xiàn)一次項(xiàng)蛋清蛋白粉添加量（X2）對(duì)響應(yīng)值Y影響極顯著（P＜0.01），復(fù)合磷酸鹽添加量（X3）對(duì)響應(yīng)值Y影響顯著（P＜0.05）；二次項(xiàng) TGase添加量（X12）與蛋清蛋白粉添加量（X22）對(duì)響應(yīng)值Y影響極顯著（P＜0.01），復(fù)合磷酸鹽添加量（X32）對(duì)響應(yīng)值Y影響顯著（P＜0.05）。通過F值還可以看出，各因素對(duì)海雜魚魚糜凝膠強(qiáng)度的影響顯著性次序?yàn)榈扒宓鞍追厶砑恿浚緩?fù)合磷酸鹽添加量＞TGase添加量。

2.2.3 各因素交互作用響應(yīng)面分析

利用軟件對(duì)結(jié)果進(jìn)行擬合分析，響應(yīng)面分析圖中的三維曲面的弧度可以說明各因素對(duì)響應(yīng)值的影響程度，弧度越大，影響越大。各因素交互作用的響應(yīng)面圖見圖4～圖6。

圖4 TGase與蛋清蛋白粉對(duì)魚糜凝膠強(qiáng)度的交互作用Fig.4 Interaction of TGase and egg white protein with the gel strength of surimi

圖5 TGase與復(fù)合磷酸鹽對(duì)魚糜凝膠強(qiáng)度的交互作用Fig.5 Interaction of TGase and composite phosphate with the gel strength of surimi

圖6 蛋清蛋白粉與復(fù)合磷酸鹽對(duì)魚糜凝膠強(qiáng)度的交互作用Fig.6 Interaction of egg white protein and composite phosphate with the gel strength of surimi

如圖4～圖6所示，各因素之間具有不同程度的交互作用，其中TGase與復(fù)合磷酸鹽的交互作用對(duì)海雜魚魚糜的凝膠強(qiáng)度影響較大，因?yàn)閮烧呓换サ捻憫?yīng)面圖最陡。為確定最佳響應(yīng)值的因素水平，通過方程求出最優(yōu)解為TGase添加量為0.41%，蛋清蛋白粉添加量為6.88%，復(fù)合磷酸鹽添加量為0.31%，此時(shí)魚糜凝膠強(qiáng)度的理論值為688.55 g·cm。根據(jù)優(yōu)化后的添加量并結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)需要選擇TGase添加量為0.4%，蛋清蛋白粉添加量為7.0%，復(fù)合磷酸鹽添加量為0.30%，進(jìn)行驗(yàn)證性試驗(yàn)，測(cè)得魚糜凝膠強(qiáng)度為（697.66±4.86）g·cm，相對(duì)于理論預(yù)測(cè)值誤差較小，證明所得數(shù)學(xué)模型的準(zhǔn)確性和可行性較高，具有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

2.3 海雜魚魚糜凝膠質(zhì)構(gòu)特性

質(zhì)構(gòu)特性是評(píng)價(jià)魚糜凝膠感官品質(zhì)的重要參數(shù)。表4展示了優(yōu)化組（添加了最優(yōu)復(fù)配比的TGase、蛋清蛋白和復(fù)合磷酸鹽）與普通組（空白對(duì)照）魚糜樣品的質(zhì)構(gòu)特性。

表4 普通組和優(yōu)化組魚糜樣品的質(zhì)構(gòu)特性Table 4 Texture characteristics of surimi samples in the control group and the optimization group

由表4可知，優(yōu)化組魚糜凝膠的硬度、內(nèi)聚性、咀嚼性和回復(fù)性均顯著高于普通組（P＜0.05），二者彈性無顯著差異。與本研究結(jié)果類似的是，F(xiàn)ang等[21]將TGase加入到含有乳化豬油的真鯛魚魚糜中，發(fā)現(xiàn)在相同乳化油含量下，添加TGase的魚糜凝膠硬度和咀嚼性均顯著高于未添加TGase的魚糜凝膠。復(fù)合磷酸鹽能夠增強(qiáng)魚糜凝膠體系的pH值，使魚糜肌球蛋白進(jìn)一步偏離其等電點(diǎn)（pH5.4）；焦磷酸鈉能夠解離肌動(dòng)球蛋白，對(duì)提高魚糜凝膠的質(zhì)構(gòu)特性具有促進(jìn)的作用[22]。魚糜凝膠的硬度和咀嚼性與其蛋白質(zhì)含量有關(guān)，添加蛋清蛋白直接增加了魚糜凝膠體系的蛋白質(zhì)含量，從而質(zhì)構(gòu)特性得到了提升。

2.4 海雜魚魚糜凝膠流變特性

海雜魚中蛋白質(zhì)的流變學(xué)特性與其凝膠特性密切相關(guān)，在熱誘導(dǎo)凝膠過程中動(dòng)態(tài)流變行為的變化主要通過儲(chǔ)能模量（G′）來體現(xiàn)[23]。海雜魚魚糜的溫度掃描流變特性變化曲線如圖7所示。

圖7 普通組和優(yōu)化組魚糜樣品的流變特性Fig.7 Rheological properties of surimi samples in the control group and the optimization group

由圖7可知，普通組魚糜的G′值在20℃～32℃緩慢上升，此階段為凝膠預(yù)備階段，在低溫條件下，魚糜肌球蛋白重鏈發(fā)生變性聚集，溶膠體系形成了一個(gè)相對(duì)較弱網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而G′值增加。32℃～53℃為凝膠劣化階段，此時(shí)G′值急劇下降，在53℃時(shí)達(dá)到最小值，這可能是因?yàn)樵诖藴囟葏^(qū)間，魚糜中內(nèi)源性蛋白酶活性增強(qiáng)，在蛋白酶的作用下肌球蛋白輕鏈亞基發(fā)生解離，打亂了肌球蛋白頭部間的交聯(lián)，從而增強(qiáng)了凝膠體系的流動(dòng)性[24]。當(dāng)溫度在53℃～90℃時(shí)，G′值迅速上升并逐步趨于穩(wěn)定，表明魚糜進(jìn)入了魚糕化階段，形成了結(jié)構(gòu)致密、熱不可逆的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[25]。優(yōu)化組G′值的變化趨勢(shì)與普通組基本一致，但G′值的大小在整個(gè)升溫過程中均顯著高于普通組，普通組魚糜的最終彈性模量G′值為15 654.88 Pa，添加了外源添加物后G′值達(dá)到了31 128.23 Pa，提高了98.84%。表明外源添加物的加入顯著改善了魚糜凝膠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這與上述魚糜凝膠質(zhì)構(gòu)特性的研究結(jié)果一致。

2.5 海雜魚魚糜凝膠低場(chǎng)核磁共振

海雜魚魚糜的弛豫時(shí)間T2分布如圖8所示。

從圖8可以看出，圖譜被擬合為3個(gè)波峰，即對(duì)應(yīng)3種不同的水分分布狀態(tài)及波峰范圍：結(jié)合水T21（1 ms～10 ms）、不易流動(dòng)水T22（10 ms～100 ms）、自由水T23（100 ms～1 000 ms）[26]。從圖中可以看出，添加了外源添加物的海雜魚魚糜凝膠樣品的T23有降低的趨勢(shì)，說明添加外源添加物可能使海雜魚魚糜凝膠中的自由水朝不易流動(dòng)水方向遷移。

圖8 普通組和優(yōu)化組魚糜樣品的T2弛豫時(shí)間Fig.8 T2relaxation time of surimi samples in the control group and the optimization group

T21、T22、T23的積分面積所占總積分面積的百分比分別用P21、P22和P23表示，代表上述3種不同狀態(tài)水分的相對(duì)含量[27]。普通組和優(yōu)化組魚糜樣品的T2弛豫峰比例見表5。

表5 普通組和優(yōu)化組魚糜樣品的T2弛豫峰比例Table 5 T2relaxation peak area fraction of surimi samples in the control group and the optimization group

由表5可知，相對(duì)于普通組，優(yōu)化組的P22顯著增加，P23顯著降低（P＜0.05），這說明水分由自由水向不易流動(dòng)水方向遷移，自由度降低，也解釋了添加外源添加物的魚糜凝膠的持水性增強(qiáng)的原因。分析上述變化的原因，TGase的添加能夠促進(jìn)海雜魚魚糜凝膠內(nèi)部的非二硫共價(jià)鍵的形成，促進(jìn)魚糜蛋白之間的交聯(lián)聚集；蛋清蛋白粉可以起到黏合魚糜的作用，也可以直接填充到魚糜凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的縫隙中，有助于魚糜形成良好的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，增大對(duì)水分的截留。這與上述凝膠特性變化結(jié)果相一致。

2.6 海雜魚魚糜凝膠微觀結(jié)構(gòu)

海雜魚魚糜普通組與優(yōu)化組的凝膠微觀結(jié)構(gòu)如圖9所示。

由圖9可知，普通組魚糜凝膠的微觀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)粗糙、不規(guī)則、且具有較大的不規(guī)則孔隙，這也是其凝膠強(qiáng)度、持水性低，質(zhì)構(gòu)特性普遍較差（表4）的原因。而優(yōu)化組由于外源添加物的作用，使魚糜凝膠的微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生了顯著變化，形成了連續(xù)、均勻、致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這解釋了T22不易流動(dòng)水水分含量上升（圖8）的原因，進(jìn)一步驗(yàn)證了添加物的作用。

圖9 魚糜樣品的微觀結(jié)構(gòu)Fig.9 Microstructure of surimi samples

3 結(jié)論

通過單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)考察TGase、蛋清蛋白粉及復(fù)合磷酸鹽3個(gè)因素對(duì)海雜魚魚糜凝膠性質(zhì)的影響，得到最佳外源添加物的配方為TGase添加量0.4%、蛋清蛋白粉添加量7.0%、復(fù)合磷酸鹽添加量0.30%，在此條件下，魚糜凝膠強(qiáng)度最大。根據(jù)此配方（優(yōu)化組）所得魚糜的質(zhì)構(gòu)特性參數(shù)、G′、不易流動(dòng)水含量均顯著高于未添加外源物的普通組（P<0.05），此外，優(yōu)化組魚糜的凝膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)更為致密、均勻。本研究旨在優(yōu)化3種外源添加物的組成比例，并將此最優(yōu)比例應(yīng)用于海雜魚魚糜，以充分改善魚糜的凝膠性能，為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)海雜魚魚糜制品的工業(yè)化生產(chǎn)提供一定的數(shù)據(jù)支撐。