黃原膠-魚肉蛋白共凝膠作用制備高性能蝦肉糜凝膠

鄭小善，洪學(xué)正，張迪，吉宏武,6*，劉書成,6

1(廣東海洋大學(xué) 食品科技學(xué)院，廣東 湛江，524088)2(廣東省水產(chǎn)品加工與安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 湛江，524088) 3(廣東省海洋生物制品工程實(shí)驗(yàn)室，廣東 湛江，524088)4(廣東省海洋食品工程技術(shù)研究中心，廣東 湛江，524088) 5(水產(chǎn)品深加工廣東普通高等學(xué)校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 湛江，524088) 6(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)

凡納濱對(duì)蝦(Litopenaeusannamei)又稱南美白對(duì)蝦，是我國(guó)大宗養(yǎng)殖對(duì)蝦之一，2020年中國(guó)蝦產(chǎn)量496.95萬t，其中凡納濱對(duì)蝦產(chǎn)量186.29萬t[1]。凡納濱對(duì)蝦是一種高蛋白、低脂肪的水產(chǎn)品，深受消費(fèi)者的青睞。但我國(guó)對(duì)蝦主要以去頭蝦、冷凍蝦仁等初級(jí)的加工方式為主，低附加值的對(duì)蝦制品較多，高附加值產(chǎn)品較為缺乏[2]。在對(duì)蝦精加工方式中，蝦肉糜是其高附加值制品之一，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高和良好的感官體驗(yàn)受到廣大消費(fèi)者的喜愛。

在蝦肉糜制作漂洗過程中，部分水溶性蛋白流失，從而降低了蝦肉糜的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值；但是不經(jīng)過漂洗鹽溶性蛋白含量相對(duì)較低，使得蝦肉糜凝膠強(qiáng)度較差，不僅增加了生產(chǎn)成本，也限制了其規(guī)?；a(chǎn)，熱處理方式與添加輔料是增強(qiáng)蝦肉糜制品凝膠強(qiáng)度的主要方式[3]。GUO等[4]采用高密度 CO2來改良蝦肉糜的凝膠品質(zhì)，改良后的蝦肉糜凝膠品質(zhì)比傳統(tǒng)熱處理更優(yōu)質(zhì)；楊林莘等[5]研究表明通過微波處理大豆分離蛋白復(fù)合的蝦肉糜比傳統(tǒng)的水浴加熱更能有效提高蝦肉糜凝膠品質(zhì)；袁莉莉等[6]在蝦肉糜中添加一定量的魚糜，復(fù)配蝦肉糜的硬度、彈性與持水性得到有效的改良。相較于傳統(tǒng)熱處理方式，新型的熱處理方式雖然能有效改良蝦肉糜的凝膠品質(zhì)，但是設(shè)備昂貴，操作繁瑣，與需專門技術(shù)人員管理，生產(chǎn)成本沒有降低。

黃原膠是一種高黏度水溶性微生物胞外多糖，能與蛋白質(zhì)發(fā)生共凝膠作用，有效促進(jìn)凝膠結(jié)構(gòu)的形成，是一種廉價(jià)并且在食品工業(yè)中廣泛使用的凝膠增強(qiáng)劑[7]；羅非魚是我國(guó)大宗養(yǎng)殖的淡水魚類之一，價(jià)格低廉、營(yíng)養(yǎng)豐富，其蛋白比一些海水魚蛋白有著良好的凝膠性能，能有效地提高魚糜的彈性、凝膠強(qiáng)度，魚糜制品外觀更為圓潤(rùn)、完整[8]。因此，黃原膠和羅非魚魚糜都能有效地改良肉糜制品的凝膠品質(zhì)且能降低生產(chǎn)成本，但目前尚未有利用黃原膠與羅非魚魚糜產(chǎn)生共凝膠作用來改良蝦肉糜的研究。本文以蝦肉糜為原料，通過添加黃原膠和羅非魚魚糜制備復(fù)配蝦肉糜，以凝膠強(qiáng)度為主要指標(biāo)，優(yōu)化改良蝦肉糜的工藝條件，并通過持水性、水分分布、傅里葉紅外光譜、熱穩(wěn)定性與流變特性來比較改良前后蝦肉糜凝膠品質(zhì)的變化，以期為蝦肉糜的凝膠品質(zhì)改良提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮凡納濱對(duì)蝦(Litopenaeusannamei)，規(guī)格為40～45尾/kg，捕獲于2021年6～8月，購(gòu)買于廣東省湛江市霞山區(qū)水產(chǎn)品批發(fā)市場(chǎng)，加冰塊?；钸\(yùn)輸至實(shí)驗(yàn)室；羅非魚魚糜，廣東省汕尾市林記水產(chǎn)股份有限公司；黃原膠(食品級(jí))，山東皁豐發(fā)酵有限公司；食鹽(食品級(jí))，廣東省鹽業(yè)集團(tuán)有限公司。

溴化鉀(分析純)，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；其他試劑均為國(guó)產(chǎn)試劑純。

1.2 儀器與設(shè)備

GZB20型高速斬拌機(jī)，廣州市汕寶食品廠機(jī)械部；Thermo Lynx6000高速落地離心機(jī)，美國(guó)賽默飛世爾科技公司；FJ-200高速均質(zhì)機(jī)，上海標(biāo)本模型廠；HAAKE MARSⅢ型模塊化高級(jí)流變儀，美國(guó) Thermo Fisher Scientific公司；TMS-Pro型物性分析質(zhì)構(gòu)儀，美國(guó)FTC公司；NMI20-060H-I型低頻核磁共振成像分析儀，蘇州紐邁分析儀器股份有限公司；TENSOR27 傅立葉紅外光譜儀，江蘇天瑞儀器股份有限公司；SA449F3差示掃描量熱儀，美國(guó)TA公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 蝦肉糜的制備工藝

新鮮凡納濱對(duì)蝦清洗干凈、去殼、去頭等前處理，稱取適量的蝦仁放入斬拌機(jī)進(jìn)行斬拌處理(添加3%食鹽、黃原膠與羅非魚魚糜)，斬拌至蝦肉糜呈灰色黏稠狀即可。將制備好的蝦肉糜灌裝至聚乙烯腸衣中，兩端扎緊，采用二段加熱的方法進(jìn)行凝膠化，隨后取出冷卻， 4 ℃放置過夜備用。

1.3.2 復(fù)配蝦肉糜的單因素試驗(yàn)

復(fù)配蝦肉糜的固定條件為：黃原膠添加量為3%、羅非魚魚糜添加量為7%，斬拌時(shí)間為90 s、凝膠化溫度為44 ℃[9]與凝膠化時(shí)間為25 min。固定其他條件不變，改變其中某個(gè)因素條件分別分析對(duì)復(fù)配蝦肉糜凝膠強(qiáng)度的影響。設(shè)置各因素的梯度分別為：以蝦肉質(zhì)量為基準(zhǔn)，不低于85% 計(jì)算，黃原膠添加量為蝦肉質(zhì)量的0%、1%、2%、3%、4%、5%；羅非魚魚糜添加量為蝦肉質(zhì)量的0%、1%、3%、5%、7%、9%；斬拌時(shí)間30、50、70、90、110 s；凝膠時(shí)間15、20、25、30、35 min。用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定凝膠強(qiáng)度作為判定指標(biāo)，測(cè)試參數(shù)為：探頭上升到樣品表面的高度為30 mm，測(cè)試速度1 mm/s，選用P/0.5柱形探頭，測(cè)試形變量50%，起始力為 0.5 N，每個(gè)樣品測(cè)6次取平均值。

1.3.3 正交試驗(yàn)優(yōu)化復(fù)配蝦肉糜的最佳工藝

以凝膠強(qiáng)度為評(píng)價(jià)指標(biāo)，依據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，選取黃原膠添加量(A)、羅非魚魚糜添加量(B)、斬拌時(shí)間(C)與凝膠化時(shí)間(D)4因素的3個(gè)水平進(jìn)行L9(34)的正交試驗(yàn)。因素水平表如表1所示。

表1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)Table 1 Orthogonal experimental design

1.3.4 蝦肉糜持水性的測(cè)定

參考ZHANG等[10]的方法，稍作修改。從冰箱中取出蝦肉糜，在室溫20 ℃左右放置到常溫狀態(tài)，去除蝦糜的腸衣，切成薄片(2 mm厚)，再平均分成8等份。稱取1.5～2.0 g樣品(m1，g)在18 ℃下離心(8 000 r/min)10 min，離心后用濾紙吸干蝦肉糜表面水分，稱取樣品的質(zhì)量(m2，g)。在每組樣品中重復(fù)測(cè)定5次，取平均值，持水性(water holding capacity，WHC)計(jì)算如公式(1)所示：

(1)

1.3.5 蝦肉糜水分分布的測(cè)定

參考ZHANG等[11]的方法，稍作修改。低場(chǎng)核磁共振儀(low-field nuclear magnetic resonance，LF-NMR)中的自旋質(zhì)子自旋弛豫時(shí)間定義為測(cè)量時(shí)的條件：其質(zhì)子共振頻率約為22.6 MHz，溫度為3 ℃。將9 g樣品放入15 mm的核磁管中。選擇Caar-Purcell-Meiboom-Gill(CPMG)脈沖序列用于線性確定序列數(shù)據(jù)，τ值(90°電流脈沖和180 °電流脈沖之間的持續(xù)時(shí)間)為100 μs。重復(fù)進(jìn)行波掃描可以得到穩(wěn)定的波曲線，使用電子儀器系統(tǒng)隨附的反演計(jì)算軟件，對(duì)通過測(cè)量CPMG索引序列獲得的每個(gè)索引峰的衰減率曲線進(jìn)行反演CPMG指數(shù)衰減曲線得到T2圖譜。

1.3.6 蝦肉糜傅里葉變換紅外光譜的測(cè)定

參考JI等[12]的方法，稍作修改。在瑪瑙研缽中取1.50 mg樣品和25.0 mg白色晶體狀溴化鉀，在藍(lán)色紅外燈下研磨以制成細(xì)粉，使用電動(dòng)壓片機(jī)壓制成粉粒餅狀的小薄片。用夾子固定好放入傅里葉氣相變換吸收紅外光譜儀中，測(cè)試在4 000～400 cm-1的相變吸收紅外光譜，在N2的保護(hù)下進(jìn)行測(cè)定。

1.3.7 蝦肉糜流變特性熱穩(wěn)定性的測(cè)定

參考于傳龍等[13]的方法，稍作修改。稱取30 mg蝦肉糜樣品于鋁盤中，放入壓片機(jī)密封，同時(shí)以密封的空鋁盤作為參比。初始溫度為25 ℃，結(jié)束溫度為115 ℃，升溫速度為10 ℃/min，N2流速40 mL/min，得差示掃描量熱法曲線。

1.3.8 蝦肉糜流變特性的測(cè)定

參考JI等[14]的方法，稍作修改。樣品被切割成1 mm厚的均勻薄片，在25 ℃下以1 mm的固定間隙添加到直徑20 mm的平行板上，轉(zhuǎn)子型號(hào) P35Ti L。在0.01～10 Hz對(duì)動(dòng)態(tài)黏彈性進(jìn)行彈性模量(G′)和黏性模量(G″)的頻率掃描，應(yīng)變掃描為1%。

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有試驗(yàn)重復(fù)3 次，每次樣品檢測(cè)重復(fù)3 次以上。用JMP Pro 14.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，顯著性差異檢驗(yàn)使用Tukey多重檢驗(yàn)(P<0.05，差異顯著)，圖形均采用Origin 2021軟件繪制，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差的形式表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 復(fù)配蝦肉糜的單因素試驗(yàn)

2.1.1 黃原膠和羅非魚魚糜添加量對(duì)蝦肉糜凝膠特性的影響

凝膠強(qiáng)度是蝦肉糜質(zhì)量?jī)?yōu)劣的重要指標(biāo)之一，蝦肉糜蛋白形成的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)是維持凝膠特性的重要因素，添加輔料是改良蝦肉糜凝膠強(qiáng)度重要方式之一[3]。如圖1-a所示，隨著黃原膠添加量的增加，蝦肉糜的凝膠強(qiáng)度先升高后降低。當(dāng)黃原膠添加量為3%時(shí)，蝦肉糜凝膠強(qiáng)度達(dá)到最大值為37.5 N·mm，然而當(dāng)黃原膠添加量繼續(xù)增加時(shí)，蝦肉糜的凝膠強(qiáng)度卻隨之顯著下降(P<0.05)，這是因?yàn)榈吞砑恿康狞S原膠能夠與蛋白通過靜電作用產(chǎn)生的共凝膠作用來提高蝦肉糜的凝膠強(qiáng)度，而過多的添加量提高了黃原膠的陰離子電負(fù)性與蝦肉糜蛋白基團(tuán)之間靜電斥力，不利于三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的形成，從而降低了蝦肉糜凝膠強(qiáng)度[15]。

從圖1-b可知，在羅非魚魚糜添加量為5%時(shí)，雖然凝膠強(qiáng)度有所下降，但差異不顯著(P>0.05)。當(dāng)羅非魚魚糜添加量為7% 時(shí)，其凝膠強(qiáng)度達(dá)到最大值為38 N·mm，然而隨著羅非魚魚糜添加量繼續(xù)增加，蝦肉糜凝膠強(qiáng)度顯著下降(P<0.05)。添加適量的羅非魚魚糜能提高蝦肉糜凝膠強(qiáng)度，是因?yàn)槠鋬?nèi)源性的金屬離子等催化劑促進(jìn)了內(nèi)部肌球蛋白之間的相互作用，從而使三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)更加緊密，而且黃原膠與羅非魚魚糜存在著共凝膠作用，因此通過添加黃原膠和羅非魚魚糜能顯著提高蝦肉糜的凝膠強(qiáng)度；但是羅非魚魚糜本身鹽溶性蛋白含量較少，而巰基含量較高，所以過多的羅非魚魚糜反而導(dǎo)致蝦肉糜凝膠強(qiáng)度的下降[16]。因此，最佳添加量為黃原膠3%、羅非魚魚糜7%。

a-黃原膠；b-羅非魚魚糜圖1 黃原膠和羅非魚魚糜對(duì)蝦肉糜凝膠強(qiáng)度的影響Fig.1 Effect of xanthan gum and tilapia surimi on the gel strength of shrimp surimi 注：不同小寫字母表示有差異性顯著(P<0.05)(下同)

2.1.2 斬拌時(shí)間和凝膠化時(shí)間對(duì)蝦肉糜凝膠特性的影響

鹽溶性蛋白的含量能夠直接影響到蝦肉糜的凝膠強(qiáng)度，斬拌時(shí)間的長(zhǎng)短能夠在一定程度上影響到鹽溶性蛋白的含量。適當(dāng)?shù)臄匕钑r(shí)間能夠破壞蝦肉糜中的肌纖維組織，促進(jìn)鹽溶性蛋白的釋放，從而增加蝦肉糜的凝膠強(qiáng)度。從圖2-a可知，斬拌時(shí)間為30～70 s，蝦肉糜的凝膠強(qiáng)度沒有顯著差異(P>0.05)，但當(dāng)斬拌時(shí)間為90 s時(shí)，蝦肉糜凝膠強(qiáng)度達(dá)到最大值為14 N·mm。可能是由于斬拌時(shí)間過短，沒有充分使肌纖維組織中的鹽溶性蛋白釋放出來，不利于三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的形成；然而過長(zhǎng)的斬拌時(shí)間促進(jìn)了組織蛋白酶從肌肉細(xì)胞中的釋放，使得組織蛋白酶對(duì)肌原纖維蛋白產(chǎn)生降解作用，從而不利于凝膠結(jié)構(gòu)的形成[17]。

a-斬拌時(shí)間；b-凝膠時(shí)間圖2 斬拌時(shí)間和凝膠化時(shí)間對(duì)復(fù)配蝦肉糜 凝膠強(qiáng)度的影響Fig.2 Effect of chopping time and gelling time on the gel strength of compound shrimp surimi

凝膠化過程中，三維網(wǎng)狀空間結(jié)構(gòu)的形成需要一定的時(shí)間，適當(dāng)?shù)哪z化時(shí)間促使黃原膠-羅非魚魚糜復(fù)合物中具有疏水性活性位點(diǎn)的轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶和蝦肉糜中谷氨酰胺殘基充分暴露出來，有利于其共凝膠作用，從而提高凝膠化程度。從圖2-b中可知，凝膠化時(shí)間為 25 min 時(shí)，與15、20 min相比較有顯著增加(P<0.05)，其凝膠強(qiáng)度達(dá)到最大值為 16.5 N·mm，證明凝膠化時(shí)間能有效提高蝦肉糜的凝膠強(qiáng)度，但是隨著凝膠化時(shí)間的增加，蝦肉糜凝膠強(qiáng)度呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。這是因?yàn)檫^度的凝膠化時(shí)間會(huì)使得組織蛋白酶與熱穩(wěn)定堿性蛋白酶過度水解蛋白質(zhì)，從而使得蝦肉糜的凝膠化程度下降[18]。因此，最佳的斬拌時(shí)間與凝膠化時(shí)間分別為90 s、25 min。

2.2 復(fù)配蝦肉糜的正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，對(duì)黃原膠添加量、羅非魚魚糜添加量、斬拌時(shí)間、凝膠化時(shí)間，采用4因素3水平的正交表L9(34)，以凝膠強(qiáng)度為評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行試驗(yàn)。具體試驗(yàn)方案及結(jié)果如表2所示。

由表2 極差分析結(jié)果可知，在復(fù)配蝦肉糜的工藝條件中影響凝膠強(qiáng)度的主次因素為凝膠化時(shí)間>羅非魚魚糜添加量>黃原膠添加量>斬拌時(shí)間；復(fù)配蝦肉糜的最佳工藝為A2B2C2D1，即黃原膠添加量3%，羅非魚魚糜添加量7%，斬拌時(shí)間90 s，凝膠時(shí)間20 min，在此條件下凝膠強(qiáng)度為29.55 N·mm，而純蝦肉糜凝膠強(qiáng)度為19.23 N·mm；根據(jù)GB/T 36187—2018《冷凍魚糜》，復(fù)配蝦肉糜凝膠強(qiáng)度達(dá)到AA級(jí)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，而純蝦肉糜凝膠強(qiáng)度僅為AB級(jí)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

表2 正交試驗(yàn)方案及結(jié)果Table 2 Orthogonal experiment scheme and result analysis

2.3 復(fù)配蝦肉糜的最優(yōu)工藝與驗(yàn)證試驗(yàn)

通過正交試驗(yàn)得到最佳的制備條件為：黃原膠添加量3%，羅非魚魚糜添加量7%，斬拌時(shí)間90 s，凝膠時(shí)間20 min，得到蝦肉糜凝膠強(qiáng)度理論最大值為29.55 N·mm。對(duì)此理論結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，3次平行試驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果為(28.17±0.39)N·mm，與理論預(yù)測(cè)值的相對(duì)誤差為2.56%，說明該模型能較好預(yù)測(cè)復(fù)配蝦肉糜的生產(chǎn)工藝。

2.4 復(fù)配蝦肉糜與純蝦肉糜的凝膠品質(zhì)比較

2.4.1 黃原膠和羅非魚魚糜對(duì)蝦肉糜持水性的影響

持水性反映了蝦肉糜凝膠保持其內(nèi)部水分的能力，是蝦肉糜凝膠品質(zhì)的重要參數(shù)之一；具有良好持水性的蝦肉糜制品受到外部壓力擠壓時(shí)，能夠降低其內(nèi)部的水分滲出率，保持水分穩(wěn)定在凝膠的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，并保持優(yōu)良的品質(zhì)[19]。與純蝦肉糜相比較，復(fù)配蝦肉糜的持水性由74.8%顯著增加到87.5%，是由于黃原膠-魚肉蛋白共凝膠作用形成更加致密的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使得蝦肉糜凝膠能夠截留更多的水分，以及黃原膠與蛋白質(zhì)發(fā)生相互作用后，填充于蝦肉糜凝膠的網(wǎng)狀孔洞中，使其具有一定的吸水性，從而提高蝦肉糜的持水性能，改善蝦肉糜的品質(zhì)[20]。

2.4.2 黃原膠和羅非魚魚糜對(duì)蝦肉糜水分分布的影響

蝦肉糜凝膠不同狀態(tài)的水分子分布情況與蝦肉糜凝膠性能有著密切的關(guān)聯(lián)性。在蝦肉糜凝膠中，其主要的水分狀態(tài)是不易流動(dòng)水，能夠直接反映凝膠三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的狀態(tài)，從而反映出蝦肉糜的品質(zhì)優(yōu)劣。通過弛豫時(shí)間T2反映蝦肉糜凝膠中水分的結(jié)合狀態(tài)，隨著弛豫時(shí)間T2的增加，水分從結(jié)合水逐漸過渡到自由水，水分子變得更容易流動(dòng)[21]。由圖3-a可知，在低場(chǎng)核磁共振曲線中呈現(xiàn)出3個(gè)峰，其中T21(0～10 ms)代表的是水分子與底物緊密結(jié)合水；T22(10～100 ms)代表的是包裹在蝦肉糜凝膠三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中的不易流動(dòng)水，是蝦肉糜凝膠最為主要的水分狀態(tài)；T23(100～10 000 ms)代表不與底物結(jié)合的自由流動(dòng)水[22]。

圖3-b呈現(xiàn)的是蝦肉糜中結(jié)合水、不易流動(dòng)水與自由水之間的相對(duì)百分含量，與純蝦肉糜相比，復(fù)配蝦肉糜凝膠中不易流動(dòng)水含量從91.6%提升到94.1%，自由水從4.13%下降到1.8%，結(jié)合水變化較小。黃原膠-魚肉蛋白共凝膠作用形成更加致密的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，具有截留更多水分子與吸水的特性，使得不易流動(dòng)水含量增加[16]。該結(jié)果與蝦肉糜的持水性相對(duì)應(yīng)，表明通過復(fù)配的蝦肉糜能夠有效地改善其凝膠性能，提高蝦肉糜的品質(zhì)。

a-蝦肉糜水分弛豫時(shí)間T2分布； b-蝦肉糜不同狀態(tài)水分子的相對(duì)百分含量圖3 黃原膠和羅非魚魚糜對(duì)蝦肉糜水分分布的影響Fig.3 Effect of xanthan and gum-tilapia surimi on the water distribution of shrimp surimi

2.4.3 黃原膠和羅非魚魚糜對(duì)蝦肉糜傅里葉變換紅外光譜的影響

蝦肉糜凝膠三維網(wǎng)狀空間結(jié)構(gòu)的形成主要是由大量的鹽溶性蛋白質(zhì)分子的化學(xué)基團(tuán)之間發(fā)生相互作用的結(jié)果；蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)是蛋白質(zhì)的三維網(wǎng)狀空間構(gòu)象的基礎(chǔ)，氫鍵是蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的主要作用力，維持著二級(jí)結(jié)構(gòu)不受破壞，傅里葉變換紅外光譜是1種有效檢測(cè)蛋白質(zhì)分子中的化學(xué)基團(tuán)特征吸收帶的方法[23]。從圖4可以看出，與純蝦肉糜相比較，復(fù)配蝦肉糜在3 300 cm-1附近吸收峰發(fā)生了紅移，是由于鹽溶蛋白含量的增加，使得蝦肉糜凝膠體系中的N—H增多，提高蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，使得蝦肉糜的三維結(jié)構(gòu)更為致密，提高蝦肉糜的凝膠品質(zhì)[15]。

圖4 黃原膠和羅非魚魚糜對(duì)蝦肉糜傅里葉 變換紅外光譜的影響Fig.4 Effect of xanthan and gum-tilapia surimi on Fourier transform infrared spectrum of shrimp surimi

2.4.4 黃原膠和羅非魚魚糜對(duì)蝦肉糜熱穩(wěn)定性的影響

從制備好的蝦肉糜到消費(fèi)者品嘗的過程中，經(jīng)歷了存儲(chǔ)、運(yùn)輸、烹飪等環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)影響蝦肉糜凝膠品質(zhì)的穩(wěn)定性，特別是在消費(fèi)者環(huán)節(jié)會(huì)進(jìn)行熱處理，而蛋白質(zhì)三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的熱穩(wěn)定性會(huì)在很大程度上影響蝦肉糜凝膠品質(zhì)的穩(wěn)定性。從表3可知，在熱相變溫度峰1是吸熱峰，表明肌球蛋白發(fā)生了變性，但是復(fù)配蝦肉糜的熱相變溫度比純蝦肉糜更高，為43.5 ℃；在熱相變溫度峰2是放熱峰，表明肌動(dòng)蛋白發(fā)生了分子聚集[13]，但是復(fù)配蝦肉糜的熱相變溫度比純蝦肉糜更高，為105.4 ℃。改良后的蝦肉糜蛋白變性溫度上升，表明黃原膠-魚肉蛋白共凝膠作用能有效提高蝦肉糜凝膠品質(zhì)的熱穩(wěn)定性，更有利于蝦肉糜在進(jìn)一步的深加工與銷售過程中保持其品質(zhì)的穩(wěn)定性。

表3 黃原膠和羅非魚魚糜對(duì)蝦肉糜熱穩(wěn)定性的影響Table 3 Effect of xanthan and gum- tilapia surimi on the thermal stabilityof shrimp surimi

2.4.5 黃原膠和羅非魚魚糜對(duì)蝦肉糜流變特性影響

在流變學(xué)中，彈性模量(G′)反映的是凝膠制品的彈性特征，黏性模量(G″)反映的是凝膠制品的黏性特征；在蝦肉糜凝膠中，其彈性特征比黏性特征更為重要，因?yàn)槠淠軌蚍从吵鑫r肉糜凝膠的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)結(jié)合狀態(tài)；通過G″與G′的比值，即損耗角正切tanδ值反映凝膠體系的流變特性，tanδ<1代表凝膠體系以彈性為主，tanδ>1代表凝膠體系以黏性為主[24]。由圖5可知，在線性區(qū)間內(nèi)，復(fù)配蝦肉糜凝膠的G′與G″都比純蝦肉糜的大，改良前后的蝦肉糜的G′遠(yuǎn)大于G″，即tanδ<1，其中復(fù)配蝦肉糜的tanδ比純蝦肉糜更小，表明復(fù)配的蝦肉糜相比于純蝦肉糜具有優(yōu)良的彈性，黃原膠-魚肉蛋白共凝膠作用提高了蝦肉糜的凝膠品質(zhì)。隨著振蕩頻率的增加，復(fù)配蝦肉糜凝膠的G′與G″也隨之增加，這是由于蝦肉糜的剪切稀化現(xiàn)象導(dǎo)致的；在較低的振蕩頻率下，蝦肉糜凝膠內(nèi)部的蛋白質(zhì)分子相互作用，形成穩(wěn)定的三維結(jié)構(gòu)，使其不被破壞，較小的頻率反而更有利于其網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的形成[25]。當(dāng)振蕩頻率過高時(shí)，蝦肉糜凝膠的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)受到破壞，流動(dòng)性增加，但G′始終遠(yuǎn)大于G″，蝦肉糜凝膠的彈性成分占優(yōu)勢(shì)。

圖5 黃原膠和羅非魚魚糜對(duì)蝦肉糜流變特性的影響Fig.5 Effect of xanthan and gum- tilapia surimi on the rheological properties of shrimp surimi

3 結(jié)論

本研究添加了黃原膠和羅非魚魚糜改良蝦肉糜的凝膠品質(zhì)，優(yōu)化得到工藝條件：黃原膠添加量3%，羅非魚蛋白添加量7%，斬拌時(shí)間90 s，凝膠時(shí)間20 min，在此條件下凝膠強(qiáng)度為29.55 N·mm，達(dá)到AA級(jí)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。相比于純蝦肉糜，復(fù)配蝦肉糜的持水性有所提高，水分組成的分布更為理想，促進(jìn)了凝膠品質(zhì)；復(fù)配蝦肉糜的鹽溶性蛋白質(zhì)含量與熱穩(wěn)定性有所提高，凝膠強(qiáng)度、彈性模量(G′)與黏性模量(G″)也有所提高，有助于保持蝦肉糜的形狀和提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性，這說明黃原膠和羅非魚魚糜復(fù)配產(chǎn)生的共凝膠作用能顯著提高蝦肉糜的凝膠品質(zhì)，降低生產(chǎn)成本，得到優(yōu)質(zhì)的蝦肉糜制品。