張曉慧，郭全友 ，鄭 堯，包海蓉，魏幫鴻，莊小妹，楊 絮

（1.中國水產科學研究院東海水產研究所，農業(yè)農村部遠洋與極地漁業(yè)創(chuàng)新重點實驗室，上海 200090；2.上海海洋大學食品學院，上海 201306）

魷魚是我國遠洋漁業(yè)重要的捕撈品種之一。2021年魷魚的捕撈量為30.85萬 t，占頭足類捕撈量的52.68%以上[1]。魷魚具有營養(yǎng)價值高、富含多種人體必需氨基酸的特點，是一種高蛋白、低脂肪的水產品[2]；魷魚肉具有無骨刺、肉質厚實、無腥味、白度值高等優(yōu)點，在魚糜制品方面逐漸得到應用[3]。根據(jù)市場及產業(yè)調研，以魷魚與淡水魚為主料，制成的魷魚混合魚糜制品被研發(fā)并得到市場認可，如“一丸一世界”、“漁米之鄉(xiāng)”等品牌。但魷魚內源性蛋白酶活性高、谷氨酰胺轉氨酶含量低，使得肌原纖維蛋白容易降解和肌球蛋白重鏈交聯(lián)程度低，魚糜制品難以形成穩(wěn)定的凝膠網(wǎng)絡[4]。因此，魷魚魚糜制品存在凝膠特性差的問題，制約了魷魚魚糜制品的快速發(fā)展。

為了改善魚糜制品的凝膠性能，除了優(yōu)化加工工藝外，常加入外源添加物提高魚糜制品的凝膠品質，主要包括淀粉類、可食親水膠體類、非肌肉蛋白質類等[5]。變性淀粉是由原淀粉經過物理、化學或酶法處理制成，可更好地改善魚糜制品的凝膠特性[6-8]；大豆分離蛋白（soy protein isolate，SPI）和蛋清蛋白（egg white protein，EWP）是魚糜制品中常用的兩種非肌肉蛋白，可顯著提高魚糜制品的質構和保水性[5,9-10]。王冬妮等[11]研究表明添加玉米淀粉及非肌肉蛋白（SPI和EWP）均可提高魷魚魚糜的凝膠強度和持水性；Mi Hongbo等[12]研究表明適量添加木薯變性淀粉可顯著提高魚糜凝膠強度和質構，且可促進熱誘導魚糜蛋白由α-螺旋向β-折疊的構象轉變，導致蛋白結構發(fā)生變化。趙澤潤等[10]研究表明添加SPI可以通過改變木質化雞肉糜的蛋白結構，影響凝膠體系內水分的分布，有效改善肉糜的質構和保水性；Yu Xiliang等[13]研究表明添加EWP誘導草魚丸的蛋白質二級結構發(fā)生變化，對改善草魚丸的肌原纖維蛋白凝膠化有重要作用。

魚糜制品加工中，單一過多添加淀粉會降低產品的口感，而大量單一添加非肌肉蛋白會使產品白度和凝膠強度降低，不利于產品的生產[14-15]。因此，魚糜制品實際生產中，更傾向于復合添加淀粉和非肌肉蛋白等外源添加物提高魚糜制品的凝膠特性。屈展平等[16]通過研究馬鈴薯淀粉和小麥蛋白混合體系的相互作用得出，小麥蛋白質能通過競爭吸水作用，抑制淀粉糊化，降低混合體系的黏度，而微觀結構表明淀粉在混合體系中填充到面筋網(wǎng)絡中，形成致密的網(wǎng)絡結構；李爽[17]研究結果表明，合適比例的淀粉和葵花分離蛋白協(xié)同添加時，體系的凝膠強度增強。目前，對于玉米變性淀粉和非肌肉蛋白的復合添加對魷魚魚糜制品凝膠特性的影響研究少有報道。

本研究分析魷魚魚糜制品中玉米變性淀粉協(xié)同非肌肉蛋白的最佳添加量，在此基礎上，探究二者協(xié)同添加對魷魚魚糜制品凝膠特性和蛋白質構象的影響，為變性淀粉協(xié)同非肌肉蛋白應用于魷魚魚糜制品提供指導。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

阿根廷魷魚（300～400 g）中國水產舟山海洋漁業(yè)有限公司；冷凍白鰱魚魚糜（AAA級）洪湖市井力水產食品股份有限公司；豬肥膘、冷凍雞胸肉 上海大潤發(fā)有限公司。

25 mm膠原蛋白腸衣 北京大宏利輝生物科技中心；玉米變性淀粉（乙?；矸哿姿狨ィ╝cetylated distarch phosphate，ADSP））、SPI、EWP 河南萬邦化工科技有限公司；氯化鈉、無水乙醇、尿素、β-巰基乙醇（均為分析純）國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

FP 4116德爾絞肉機 廣東陽江德爾電器有限公司；CR-400 色彩色差儀 日本Chroma Meter公司；TMS-Pro質構儀 美國Food Technology Corporation公司；Avanti J-301高性能離心機 美國Beckman Coulter公司；PQ001-20-25V核磁共振成像儀 蘇州紐邁分析儀器股份有限公司；SU8100掃描電子顯微鏡 日本Hitachi公司；Spectrum Two紅外光譜儀 美國Perkin Elmer公司。

1.3 方法

1.3.1 魷魚魚糜制品的制備

魷魚、白鰱魚糜4 ℃解凍6 h→前處理（魷魚去皮、去內臟、清洗切塊備用；白鰱魚糜切小塊備用）→空斬2 min（加入豬肥膘、雞胸肉）→2.5%食鹽斬拌2 min→根據(jù)試驗設計加入添加劑（ADSP、EWP、SPI）斬拌3 min→手動灌腸→二段式加熱（40 ℃水浴加熱30 min，90 ℃水浴加熱20 min）→冰水冷卻（30 min）→4 ℃放置過夜→測定凝膠性質。

根據(jù)前期實驗及工廠調研，魷魚魚糜制品的配方如下：主料為阿根廷魷魚30%、白鰱魚糜40%、豬肥膘10%、冷凍雞胸肉20%；添加劑（以主料質量計）為ADSP 10%、EWP 7%、SPI 4%。

1.3.11 單因素試驗設計

ADSP添加量的選擇：以主料質量為基準，在EWP添加量為7%、SPI添加量為6%條件下，研究ADSP添加量為0%、4%、6%、8%、10%、12%對魷魚魚糜制品的感官評價、凝膠強度和持水力的影響，比較分析ADSP添加量的最優(yōu)條件。

EWP添加量的選擇：以主料質量為基準，在ADSP添加量為8%、SPI添加量為6%條件下，研究EWP添加量為0%、3%、5%、7%、9%、11%對魷魚魚糜制品的感官評價、凝膠強度和持水力的影響，比較分析EWP添加量的最優(yōu)條件。

SPI添加量的選擇：以主料質量為基準，在ADSP添加量為8%、EWP為7%條件下，研究SPI添加量為0%、2%、4%、6%、8%、10%對魷魚魚糜制品的感官評價、凝膠強度和持水力的影響，比較分析SPI添加量的最優(yōu)條件。

1.3.12 正交試驗設計

以凝膠強度和持水性為評價體系，根據(jù)單因素試驗結果，選取ADSP添加量（A）、EWP添加量（B）、SPI添加量（C）進行3因素3水平L9（34）正交試驗。因素與水平如表1所示。

表1 正交試驗因素與水平Table 1 Levels of each variable used in orthogonal array design

1.3.13 變性淀粉協(xié)同非肌肉蛋白對魷魚魚糜制品的凝膠特性機理的影響

根據(jù)單因素試驗和正交試驗結果，為探究魷魚魚糜制品凝膠品質增強的機理，進行如下設計：1）對照組（CK組）：不添加玉米變性淀粉和非肌肉蛋白；2）玉米變性淀粉組（ADSP組）：以主料的質量為基準，只添加玉米變性淀粉；3）非肌肉蛋白組（EWP組）：以主料的質量為基準，只添加EWP；4）非肌肉蛋白組（SPI組）：以主料的質量為基準，只添加SPI；5）玉米變性淀粉-非肌肉蛋白組（AES組）：以主料的質量為基準，添加玉米變性淀粉和非肌肉蛋白。

1.3.2 感官評定

表2 魚糜制品感官評分標準Table 2 Criteria for sensory evaluation of surimi products

1.3.3 凝膠強度的測定

參考Yi Shumin等[19]的方法。測定前將4 ℃過夜的魚糜樣品室溫放置30 min，切成直徑25 mm、高20 mm的圓柱體，采用TA 43圓柱形探頭，使用TMS-Pro質構儀測定。測定參數(shù)為測試前速率60 mm/min；測試速率60 mm/min；測試后速率60 mm/min；穿刺距離15 mm。

1.3.4 持水力的測定

參考徐安琪等[20]的方法。準確稱取3 g混合魚糜凝膠樣品，置于2 層濾紙間包裹好，4 ℃、5000 r/min離心15 min，立即取出樣品稱其質量。持水性按下式計算：

式中：W2為離心后魚糜凝膠的質量/g；W1為離心前魚糜凝膠的質量/g。

1.3.5 白度的測定

由表6可以看出，赴菲游客在住宿方式上更偏好入住星級酒店，對經濟型酒店和度假村風險感知無較大差異。在餐飲類型上，赴菲游客更偏好選擇高檔酒店或者主題餐廳，游客更看中餐廳就餐環(huán)境、服務以及食品安全。在交通工具的選擇上，赴菲游客認為乘坐旅行社統(tǒng)一安排的旅行中巴或者商務小巴更加安全可靠，而乘坐Tri-bike、螃蟹船和三輪摩托具有一定風險。跳島游時需要乘坐螃蟹船，涉及水上活動感知風險增加。島上自由活動時可能會選用Tri-bike或三輪摩托，而摩托的危險性更大，因而感知風險越大。

參考Liang Feng等[21]的方法，混合魚糜凝膠切片（3 mm厚），使用色差儀測量L*、a*和b*值。白度值按式（2）計算：

式中：L為亮度值；a*為紅綠值；b*為黃藍值。

1.3.6 質構的測定

參考Tong Qunyi等[22]并稍作修改。測定前將4 ℃過夜的魚糜凝膠室溫放置30 min，切成直徑25 mm、高20 mm的圓柱體，采用P/5柱形探頭，測定魚糜樣品的硬度、內聚性、彈性、膠黏性和咀嚼性。測定參數(shù)為測試速率60 mm/min、形變量50%、回升高度25 mm。

1.3.7 水分分布的測定

取10 mm×10 mm×20 mm（質量（1.80±0.01）g）的長方體放入PQ001-20-25V核磁共振成像儀中，采用Carr-Purcell-Meiboom-Gill（CPMG）脈沖序列進行自旋-自旋弛豫時間（T2）的測定。參數(shù)設定：共振頻率22 MHz，90°脈寬6.40 μs，采樣頻率200 kHz，重復采樣等待時間1500 ms，累加次數(shù)8，射頻時間200 μs，回波個數(shù)5000。

1.3.8 分子間作用力的測定

參考Mi Hongbo等[23]的方法并稍作修改。2 g魚糜樣品分別與10 mL 0.05 mol/L NaCl（A反應液）、0.6 mol/L NaCl（B反應液）、0.6 mol/L NaCl＋1.5 mol/L尿素（C反應液）、0.6 mol/L NaCl＋8.0 mol/L尿素（D反應液）、0.6 mol/L NaCl＋8.0 mol/L尿素＋0.5 mol/L 2-β巰基乙醇（E反應液）混合，并均質1 min。混合物置于4 ℃靜置1 h，10000 r/min離心15 min，得到上清液。采用雙縮脲試劑法測上清液中可溶性蛋白含量，結果以每毫升溶液所含的溶出蛋白質量表示（mg/mL），分別用S1、S2、S3、S4、S5表示。

1.3.9 蛋白質二級結構的測定

參考Oujifard等[24]的方法。使用傅里葉變換紅外光譜儀，并配有全反射衰減裝置記錄魚糜凝膠的光譜。將魚糜樣品冷凍干燥48 h，然后研磨至粉末，將其放置在全反射衰減裝置晶體的表面。消除背景干擾后，收集400～4000 cm-1之間的光譜，掃描次數(shù)64 次，掃描速率4 cm-1。先用EZ OMNIC作圖并選取選擇圖譜中1700～1600 cm-1的酰胺I帶，再用Peak Fit 4.0軟件進行分析，對曲線去卷積多峰擬合后，通過吸收峰的面積計算各二級結構的相對含量。

1.3.10 魚糜制品微觀結構觀察

參考高廷軒等[25]的方法并修改。將樣品切成薄片（1 mm厚度），用2.5%戊二醛固定液4 ℃固定24 h。固定好的樣品經0.1 mol/L磷酸緩沖液（phosphate buffer，PB，pH 7.4）漂洗3 次，每次15 min，0.1 mol/L PB（pH 7.4）配制1%鋨酸溶液，室溫避光固定1～2 h。0.1 mol/L PB（pH 7.4）漂洗3 次，每次15 min。魚糜樣品組織依次用30%、50%、70%、80%、90%、95%、100%梯度洗脫各15 min后，乙酸異戊酯脫水15 min。將樣本放入臨界點干燥儀內進行干燥，將樣本緊貼于導電碳膜雙面膠上放入離子濺射儀樣品臺上進行噴金30 s左右，最后掃描電子顯微鏡下觀察采圖。

1.4 數(shù)據(jù)處理

每個實驗平行次數(shù)3～6 次，用SPSS 26.0軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，采用單因素ANOVA檢驗和Duncan檢驗，數(shù)據(jù)采用±s表示，P＜0.05，差異顯著，用Origin 2021軟件進行繪圖；各指標間相關性分析利用SPSS 26.0中的Pearson相關系數(shù)法進行分析。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗

2.1.1 ADSP添加量對魚糜制品的感官評價、凝膠強度和持水性的影響

凝膠強度是衡量魚糜制品質量的一項重要指標，持水力是反映魚糜蛋白質與水結合能力和凝膠網(wǎng)絡結構強度的重要物理參數(shù)[20]。由圖1A可知，隨著ADSP添加量的增加，魚糜制品的感官評價總分呈先上升后下降的趨勢；當ADSP添加量為8%時，總分達到最高值82.68 分，其次是添加量為10%和12%時，感官評價分數(shù)顯著高于對照組（P＜0.05）。由圖1D可知，隨著ADSP添加量的增加，凝膠強度和持水性呈先上升后下降的趨勢，其中，當ADSP添加量為10%和8%時，凝膠強度和持水性分別達到最大值，此時凝膠強度為349.34 N?mm，持水性為75.03%。Mi Hongbo等[23]研究表明變性淀粉在糊化溫度下，吸水膨脹填滿魚糜凝膠的網(wǎng)狀間隙，使游離水在魚糜中不能流出。當ADSP添加量為8%～12%時，凝膠強度和持水性顯著高于其他組（P＜0.05），說明在此添加范圍內，魚糜制品可能是因為凝膠網(wǎng)絡結構較致密，具有較強的保水性，使其組織形態(tài)和質地較好。因此，綜合感官評價、凝膠強度和持水性的結果，選擇ADSP添加量為8%～12%范圍時，混合魚糜制品的凝膠品質較好。

圖1 ADSP添加量、EWP添加量和SPI添加量對魷魚魚糜制品感官評價（A～C）、凝膠強度及持水性（D～F）的影響Fig.1 Effects of addition levels of ADSP,EWP and SPI on sensory evaluation (A-C),gel strength and WHC (D-F) of squid surimi products

2.1.2 非肌肉蛋白添加量（EWP、SPI）對魚糜制品的感官評價、凝膠強度和持水性的影響

由圖1B、C可知，隨著EWP、SPI添加量的增加，魚糜制品的感官評價總分均呈先上升后下降的趨勢，并分別在添加量5%和4%處達到最大值。其中，當EWP添加量為3%～7%，魚糜制品的感官評價總分高于其他組，此時魚糜制品凝膠切面結構緊密、氣孔較少，表面有光澤，魷魚風味適宜，口感較好；而當SPI添加量超過6%后，魚糜制品的感官評價分數(shù)有所降低，可能是因為SPI添加量過多，使魚糜制品的魷魚風味缺失，加上色澤下降，導致感官評定分數(shù)降低。這也與王冬妮[15]的實驗結果保持一致。

由圖1E、F可知，隨著非肌肉蛋白添加量的增加，魚糜制品的凝膠強度和持水力呈先上升后下降的趨勢；當EWP添加量為5%和SPI添加量為6%時，凝膠強度和持水力均達到最大值，且與其他組相比差異顯著（P＜0.05）。Luo Yongkang等[26]認為蛋白類添加劑可能通過抑制內源蛋白酶活性，降低肌原纖維蛋白的降解程度來改善魚糜凝膠的質量。因此，綜合感官評價、凝膠強度和持水性的結果，選擇EWP添加量為3%～7%和SPI添加量為4%～8%，魷魚魚糜制品的凝膠品質較好。

2.2 正交試驗

2.2.1 正交試驗設計及結果

以凝膠強度和持水性為評價指標，根據(jù)單因素試驗結果，選取ADSP、EWP、SPI添加量的3 個水平進行L9（34）的正交試驗設計，以凝膠強度和持水性（權重均為5）為評價體系進行試驗，試驗設計及結果如表3所示。

表3 魚糜制品凝膠特性正交試驗設計及結果Table 3 Orthogonal array design and experimental results

由表3 直觀分析，得到魚糜凝膠的最優(yōu)方案為A2B3C1，綜合評分為10 分，即ADSP添加量為10%、EWP添加量為7%和SPI添加量為4%；根據(jù)極差分析計算，得到影響魚糜制品綜合評分的主次順序為ADSP＞EWP＞SPI，最優(yōu)方案為A2B3C2。由于正交試驗組中的最優(yōu)方案與極差分析計算的最優(yōu)方案結果不一致，需進行驗證實驗。

2.2.2 驗證實驗結果

由表4可知，極差分析組的凝膠強度和持水比直觀分析組分別提高了4.80%和1.52%，最終確定極差分析組A3B3C2為最優(yōu)方案，即ADSP添加量10%、EWP添加量7%、SPI添加量6%。

表4 魚糜制品凝膠特性驗證實驗方案及結果Table 4 Experimental verification of gel properties of surimi products with optimized addition levels of ADSP,EWP and SPI

通過單因素試驗和正交試驗，得出魷魚魚糜制品中ADSP、EWP和SPI的最優(yōu)添加量，因此后續(xù)研究AES對魷魚魚糜制品的凝膠特性、微觀結構、化學作用力和微觀結構的影響，并進一步探究AES改善魷魚魚糜制品凝膠品質的機理。

2.3 變性淀粉協(xié)同非肌肉蛋白對魷魚魚糜凝膠特性和蛋白構象的影響

2.3.1 凝膠強度和持水性

由圖2A、B可知，添加玉米變性淀粉和非肌肉蛋白顯著增加了魚糜制品的凝膠強度和持水性，AES組的凝膠強度和持水性最高（P＜0.05），這可能是因為玉米變性淀粉加熱時吸水膨脹，填滿了魚糜凝膠網(wǎng)絡的空隙，使其結構更加致密[7]；同時，非肌肉蛋白受熱發(fā)生變性，形成穩(wěn)定、不可逆的熱凝膠，將魚糜凝膠網(wǎng)絡中的水分鎖住[9]。因此，AES組的魚糜蛋白基質更加緊密，保水性更高，凝膠強度更大。Chen Da等[27]發(fā)現(xiàn)低pH值條件下，乳清蛋白和馬鈴薯淀粉之間的協(xié)同作用會導致體系凝膠性變強；李爽[17]研究表明淀粉添加對葵花分離蛋白的凝膠強度和持水性顯著提高。

圖2 變性淀粉協(xié)同非肌肉蛋白對魚糜制品凝膠強度（A）、持水力（B）及白度（C）的影響Fig.2 Effects of modified starch and non-muscle protein on gel strength (A),WHC (B) and whiteness (C) of surimi products

2.3.2 白度

由圖2C可知，與CK相比，添加ADSP、EWP和AES可顯著提高魚糜制品的白度（P＜0.05），其中，ADSP組和AES組的白度無顯著差異（P＞0.05）。Perez-Mateos等[28]研究表明魚糜凝膠的白度與外源添加劑的種類和含量有關；SPI本身呈暗黃色，因此SPI組的魚糜制品白度較低，該結果與趙澤等[10]結論一致。EWP組白度更高可能是因為EWP呈現(xiàn)乳白色，亮度值較高，王冬妮等[11]也發(fā)現(xiàn)添加EWP可提高魷魚魚糜的白度，但添加SPI導致魚糜白度降低。但劉鑫等[29]發(fā)現(xiàn)添加淀粉會使魷魚魚糜制品白度下降，與本實驗結果不同，可能是因為魷魚魚糜制品的主料不同及添加劑的含量不同導致。總之，添加AES可顯著改善魷魚魚糜制品的白度，提高產品質量。

2.3.3 質構

由表5可知，與CK相比，實驗組魚糜制品的質構顯著升高（P＜0.05），且AES組的硬度、彈性、膠黏性和咀嚼性最高，這也與凝膠強度和持水力的結果一致。Cortez-Vega等[30]研究表明添加馬鈴薯淀粉和大豆蛋白可對法蘭克福香腸質地有顯著改善。此外，Mi Hongbo等[12]發(fā)現(xiàn)變性淀粉可通過改善蛋白質與水之間的相互作用提高金線魚糜的硬度、膠黏性和咀嚼性；孔保華等[9]認為非肌肉蛋白受熱變性，蛋白質疏水性基團的暴露，分子間疏水相互作用增加，蛋白凝集體的相對分子質量增大，提高了體系內的黏度。因此，添加AES對魚糜制品質構的改善可能是由于玉米變性淀粉和非肌肉蛋白使分子間疏水相互作用增加或增強體系內蛋白質與水的結合[9,12]。

表5 變性淀粉協(xié)同非肌肉蛋白對魚糜制品質構的影響Table 5 Effects of modified starch and non-muscle protein on texture properties of surimi products

2.3.4 水分分布

低場核磁共振技術可以快速直接地檢測樣品體系內水分子的遷移與分布，其中T2弛豫時間與氫質子的結合力和自由度有關，反映了氫質子在樣品中的化學環(huán)境[31]。由圖3 A 可知，各組均出現(xiàn)4 個特征峰，分別為T21（0.1～1 ms）、T2i（1～10 ms）、T22（10～100 ms）、T23（100～1000 ms），這與Yang Rong等[4]的結果一致。其中，T21和T2i為結合水，T21表示與蛋白質結合緊密的水分，T2i表示與蛋白質結合松散的水分；T22為不易流動水，表示被束縛在凝膠網(wǎng)絡的水分；T23為自由水，表示可以自由流動的水分[32]。

圖3 變性淀粉協(xié)同非肌肉蛋白復合對魚糜制品的弛豫時間T2（A）和峰面積比例（B）的影響Fig.3 Effects of modified starch and non-muscle protein on the relaxation time T2 (A) and peak area proportion (B) of surimi products

由圖3B可知，T22（不易流動水）是魚糜制品中的主要類型，T21、T2i（結合水）和T23（自由水）占比很低。與對照組相比，其余組的不易流動水相對含量（P22）均顯著升高（P＜0.05），其中EWP組和SPI組之間無顯著差異（P＞0.05），ADSP組的不易流動水相對含量最高，可能是由于淀粉分子含有大量的親水基團，促進了淀粉與氫鍵的結合，增強了蛋白質與水之間的相互作用[33]。李雙等[34]研究淀粉添加量對鰱魚魚糜制品水分分布的影響也有相似的結論；Yang Rong等[4]研究得出魷魚魚糜凝膠中結合水分的相對含量的變化與蛋白質二級結構的轉化有關。因此，推測AES組水分含量發(fā)生變化的原因可能是與后續(xù)實驗AES促進魷魚魚糜制品的蛋白質結構由α-螺旋轉變?yōu)棣?折疊和β-轉角，有利于蛋白質與水作用，從而強化魚糜凝膠的三維網(wǎng)絡結構，截留了水分子的流動。

2.3.5 微觀結構

由圖4可知，對照組的魚糜凝膠網(wǎng)絡結構松散，孔洞較大且分布不均，表明不添加玉米變性淀粉和非肌肉蛋白的情況下，魷魚魚糜制品的凝膠強度和持水性差。與對照組相比，添加玉米變性淀粉或非肌肉蛋白的魚糜凝膠網(wǎng)絡均更加均勻致密，但表面存在少量不均勻的孔洞，且添加ADSP比添加非肌肉蛋白的魚糜凝膠網(wǎng)絡相對光滑；AES組的魚糜微觀結構最有序且致密，與凝膠強度和持水力的結果一致。劉鑫碩等[35]研究馬鈴薯淀粉與EWP混合的魚糜微觀結構也發(fā)現(xiàn)了持水性與微觀結構的變化趨勢相同。由圖4推測，AES組微觀結構更致密的原因可能是在凝膠形成過程中，ADSP作為非活性填料，均勻分散添加非肌肉蛋白的魚糜凝膠網(wǎng)絡中，形成更加致密的凝膠網(wǎng)絡，改善凝膠品質[12]。Yu Bin等[36]研究淀粉和SPI混合對凝膠微觀結構的影響也有相似的結論。因此，玉米變性淀粉和非肌肉蛋白均可改善魷魚魚糜制品的凝膠性，但玉米變性淀粉協(xié)同非肌肉蛋白使用效果更好。

圖4 變性淀粉協(xié)同非肌肉蛋白對魚糜制品微觀結構的影響Fig.4 Effects of modified starch and non-muscle protein on the microstructure of surimi products

2.3.6 分子間作用力

由圖5A可知，魷魚魚糜制品中的分子作用力主要是疏水相互作用，其次是氫鍵和二硫鍵，離子鍵的貢獻較少，此結果與劉鑫碩等[35]研究不同比例馬鈴薯蛋白與EWP混合蛋白凝膠分子間作用力結果一致。在所有組中，與其他分子間作用力相比，疏水作用力含量最高。疏水相互作用在魚糜凝膠網(wǎng)絡的形成中發(fā)揮著重要的作用，魚糜加熱過程中非極性疏水基團暴露，利于蛋白質之間交聯(lián)和聚合，從而增強魚糜凝膠網(wǎng)絡結構[23]。玉米變性淀粉（ADSP）協(xié)同非肌肉蛋白（EWP和SPI）可顯著促進魚糜制品的疏水相互作用，這可能是因為非肌肉蛋白和變性淀粉中暴露的羥基基團和乙?；c肌原纖維蛋白基團交聯(lián)，形成大分子聚集體，進一步增強魚糜凝膠強度[23,37]。氫鍵是維持蛋白質分子二級結構的重要作用力，與其他組相比，AES組的凝膠強度和氫鍵含量都最高，說明魚糜凝膠網(wǎng)絡的形成與氫鍵有關。二硫鍵是促進蛋白質形成三維網(wǎng)狀結構的主要作用力，由圖5A可知，添加EWP和SPI組的二硫鍵含量顯著高于ADSP組（P＜0.05），因此，添加非肌肉蛋白對魷魚魚糜制品的二硫鍵含量影響較大。離子鍵通常在兩個電荷相反的氨基酸殘基之間通過吸引庫侖力形成，對蛋白質三級和四級結構的穩(wěn)定性起重要作用[12]。由圖5A可知，添加ADSP組的離子鍵含量顯著高于非肌肉蛋白組，表明變性淀粉的添加提供了疏水環(huán)境，導致蛋白質分子展開，使內部埋藏的氨基酸殘基暴露，這與王聰[38]的結果一致。

2.3.7 蛋白質二級結構

由圖5B可知，與對照組相比，ADSP組和EWP組無規(guī)卷曲結構的相對含量無顯著變化（P＞0.05），但SPI組和AES組分別下降13.49%和14.61%；與對照組相比，各組α-螺旋結構的相對含量顯著下降（P＜0.05），ADSP組、EWP組和SPI組分別下降了18.67%、23.95%和25.76%；但β-折疊和β-轉角相對含量顯著上升（P＜0.05），其中ADSP組β-折疊相對含量最高，非肌肉蛋白（EWP組和SPI組）β-轉角相對含量較高。Sun Yi等[39]發(fā)現(xiàn)α-螺旋相對含量與魚糜凝膠網(wǎng)絡的質量呈負相關；He Xueli等[40]認為β-折疊結構含量增加反映氫鍵數(shù)量的增加，而氫鍵可以維持蛋白質構象的穩(wěn)定性，從而形成有序的凝膠網(wǎng)絡結構，增強魚糜制品的凝膠強度和硬度；Zhou Xuxia等[41]研究結果顯示魚糜凝膠強度的增加與β-折疊相對含量的增加有關；這可能是因為β-折疊結構比α-螺旋具有較大的表面積和較弱的水合強度，這對蛋白質-蛋白質相互作用和凝膠網(wǎng)絡的形成很重要[11]。本實驗結果中蛋白二級結構變化與2.3.1節(jié)凝膠強度和2.3.3節(jié)硬度的變化規(guī)律保持一致。由此可見，變性淀粉可能通過改變魚糜制品的蛋白質環(huán)境，使魚糜蛋白形成更多的β-折疊結構[12]，而添加非肌肉蛋白可能有利于熱凝膠過程中肌原纖維蛋白β-轉角結構的保留。由此推測，玉米變性淀粉（ADSP）和非肌肉蛋白（EWP和SPI）顯著改變了魚糜制品的蛋白構象，有利于疏水蛋白基團的暴露，促進蛋白質之間的相互作用。

2.3.8 相關性分析

由圖6可知，凝膠強度與持水性、質構（硬度、彈性、膠黏性和咀嚼性）、化學作用力（疏水相互作用和二硫鍵）、β-轉角及不易流動水均呈極顯著正相關（P＜0.01），與自由水和無規(guī)卷曲呈極顯著負相關（P＜0.01），表明凝膠強度的變化與化學作用力、蛋白質二級結構和水分分布的變化有相關性。不易流動水相對含量（P22）與凝膠強度、持水性、咀嚼性和β-折疊呈極顯著正相關（P＜0.01），表明隨著玉米變性淀粉和非肌肉蛋白的加入，魚糜凝膠網(wǎng)絡中蛋白質與水發(fā)生相互作用，不易流動水相對含量增加，增強了魚糜制品的凝膠強度和持水性。疏水相互作用與凝膠強度、持水性和硬度呈極顯著正相關（P＜0.01），表示魷魚魚糜制品中添加玉米變性淀粉和非肌肉蛋白可促進肌球蛋白疏水性基團通過疏水相互作用聚集，進一步促進魚糜凝膠的網(wǎng)狀結構的形成，增強魚糜制品的凝膠強度、持水性和硬度。無規(guī)卷曲與凝膠強度、彈性、膠黏性、化學作用力（氫鍵和二硫鍵）、β-轉角呈極顯著負相關（P＜0.01），表示魷魚魚糜制品中的蛋白質二級結構中的無規(guī)卷曲的形成對魚糜的凝膠品質產生負面影響。

圖6 添加變性淀粉復合非肌肉蛋白的魚糜制品各指標間相關性分析Fig.6 Correlation analysis between various indexes of surimi products with modified starch and non-muscle protein

3 結論

玉米變性淀粉協(xié)同非肌肉蛋白（EWP、SPI）添加對魷魚魚糜制品的凝膠特性、分子間作用力、蛋白質二級結構均有顯著影響（P＜0.05）。玉米變性淀粉協(xié)同非肌肉蛋白添加改變魷魚魚糜制品的蛋白二級結構，誘導魚糜蛋白由α-螺旋結構向β-折疊結構轉變，促進疏水基團暴露，增強疏水相互作用，有利于蛋白質之間的聚集和交聯(lián)，使魷魚魚糜制品的凝膠網(wǎng)絡更加致密均一，從而提高了魷魚魚糜制品的凝膠強度、質構（硬度、彈性、彈性、膠黏性和咀嚼性）、持水性和白度。魷魚魚糜制品的凝膠特性和蛋白質二級結構指標之間顯著相關。綜上所述，添加玉米變性淀粉協(xié)同非肌肉蛋白（EWP、SPI）分別為10%、7%和6%對魷魚魚糜制品的凝膠品質有顯著改善，可為魷魚魚糜制品的開發(fā)提供參考。