不同變性淀粉對魚糜凝膠特性的影響

張慧敏,劉平穩

1.鄭州科技學院 食品科學與工程學院 (鄭州 450064) 2.無錫中糧工程科技有限公司 (無錫 214035)

魚糜制品營養豐富,具有高蛋白低脂肪的特點,且食用方便、美味可口,因此受到消費者的普遍歡迎[1]。白鰱作為四大家魚之一,具有養殖量高、生長快、成本低的特點,因此使用低值白鰱制作魚糜制品是有效的途徑[2]。但與海水魚相比,淡水魚的膠凝能力較差,這在很大程度上限制了淡水魚的加工特性。為了提高淡水魚魚糜凝膠的質量,在加工過程中需要外源性添加劑[3]。

淀粉是魚類產品加工過程中最常見的添加劑。它不僅可以減少產品中魚肉的添加量,降低成本,還可以提高蛋白質凝膠的凝膠強度和保水能力,以及產品的外觀和味道[4]。目前,一般認為淀粉顆粒在加熱過程中吸水并膨脹,填充成肉蛋白網絡結構,淀粉的添加量對提高凝膠性能具有重要意義[5]。而原淀粉容易老化,導致魚糜凝膠品質下降,變性淀粉繼承了天然淀粉的特性,是一系列通過物理方法、化學方法或酶加工的淀粉衍生物,可更有效地改善魚糜制品的凝膠特性[6]。目前,將單一添加量的變性淀粉添加進魚糜制品中研究較多。Kong等[7]的研究結果表明:交聯羥丙基木薯淀粉和交聯乙?；臼淼矸圯^未變性的原淀粉能明顯提高凝膠強度,改善凝膠的品質。但不同添加量的變性淀粉對魚糜凝膠特性的影響鮮有報道。因此,本文以添加了不同比例的羥丙基二淀粉磷酸酯、乙?；矸哿姿狨ズ痛姿狨サ矸鄣陌做桇~糜為對象,研究在不同變性淀粉添加量下,白鰱魚糜凝膠的持水性、白度、質構特性及感官分析的變化規律。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

白鰱,購于二七區甲峪鎮馬溝農貿市場;羥丙基二淀粉磷酸酯、乙?；矸哿姿狨?、醋酸酯淀粉,食品級,杭州普羅星淀粉有限公司;NaCl,食品級,購于馬寨當地超市。

1.2 儀器與設備

XY105MW型快速水分測定儀,常州市幸運電子設備有限公司;JZ-350型色彩色差計,深圳市金準儀器設備有限公司;XMTD-4000型電熱恒溫水浴鍋,北京市永光明醫療儀器廠;TA.XTC-18型物理分析質構儀,上海保羅發展有限公司;GM02MICOE型絞肉機,四季沐歌科技集團有限公司;TDL-50B型離心機,上海安亭科學儀器廠。

1.3 方法

1.3.1魚糜凝膠的制備

新鮮白鰱魚清洗干凈后“三去”(去頭、去鱗、去內臟),采肉并進行漂洗。魚肉漂洗3次,其中自來水漂洗2次,0.5%NaCl 溶液漂洗1次。漂洗時,先緩慢攪拌5 min,再靜置10 min,魚肉與水的質量比為1∶5。漂洗后的魚肉離心瀝干,并于絞肉機中斬成糜狀,按比例(1%～4%)在魚糜中添加羥丙基二淀粉磷酸酯、乙?；矸哿姿狨ズ痛姿狨サ矸?并做空白對照,混合均勻后灌入腸衣,卡口密封。采用兩段加熱法,40 ℃加熱1 h,90 ℃加熱30 min,制得魚糜凝膠后迅速用流動水冷卻10 min,置于4 ℃條件下冷藏過夜,待測。

1.3.2魚糜凝膠持水性的測定

參考米紅波等[8]的方法,并稍加修改。把樣品切成約0.5 g的小塊,精準測量其重量M1,用濾紙將其包裹住,裝入15 mL的離心管底部,放入離心機中,4 000 r/min離心10 min,離心結束后用濾紙吸干樣品表面的水分,再次稱其重量M2。按照持水性的計算公式(1)計算樣品的持水性。

(1)

1.3.3魚糜凝膠白度的測定

魚糜凝膠冷卻至室溫后用色差計測量其L*、a*、b*的數值。魚糜凝膠的白度計算公式如(2)所示。

(2)

1.3.4魚糜凝膠質構特性(TPA)的測定

將魚糜凝膠樣品切成約2 cm高的圓柱體,在常溫條件下用TA.XTC-18分析質構儀進行對樣品TPA的分析與測定。采用型號為P/36R的探頭對樣品進行兩次的壓縮試驗,測前速度為1 mm/s,測試速度為1 mm/s,測后速度為2 mm/s,壓縮距離為8 mm,測定樣品的硬度、彈性、內聚性、咀嚼性和回復性等指標。

1.3.5魚糜的凝膠強度的測定

使用P/0.5S的探頭對樣品進行一次壓縮試驗,壓縮距離為15 mm,測前速度為2 mm/s,測試速度為1mm/s,測后速度為5 mm/s。

1.3.6魚糜凝膠的感官分析

選出10名食品質量與安全專業的學生根據表1的各方面要求對魚糜凝膠的色澤、氣味、組織形態和滋味進行感官評分,滿分為100分,總分結果取平均值。

表1 魚糜凝膠制品的感官評價的標準

1.3.7數據的處理

采用Origin8.5軟件進行繪制圖表和數據分析,使用IBM SPSS Statistics 27.0.1軟件進行數據的方差和顯著性的分析。每組試驗做3次平行,結果表示為“平均值±標準差”。

2 結果與討論

2.1 不同變性淀粉對魚糜凝膠持水性的影響

3種變性淀粉對魚糜凝膠持水性的影響如圖1所示。魚糜凝膠的持水性隨著淀粉添加量的增加呈現先上升后下降的趨勢。當淀粉添加量為1%時,3種不同變性淀粉的魚糜凝膠持水性均到達最大值。淀粉顆粒在加熱的過程中吸取了魚糜凝膠中的游離水,吸水膨脹后的淀粉顆粒填充于魚糜凝膠的蛋白質之間的孔洞部分中,使得魚糜凝膠內部的網狀結構更加緊密,增加了持水性[9]。當淀粉添加量超過1%時,魚糜凝膠持水性開始下降。發生這一現象可能是由于變性淀粉屬于填充物質,過量的添加會破壞魚糜凝膠內部蛋白質已形成好的網絡結構,導致其持水性的下降。而添加1%羥丙基二淀粉磷酸酯相比于其他兩種淀粉的魚糜凝膠持水性最高,達到了81%,相比較于對照組增加了10%。

2.2 不同變性淀粉對魚糜凝膠白度的影響

白度是反映物質表面白色的程度,是魚糜制品非常重要的一種物理特性。不同變性淀粉對魚糜凝膠白度的影響如圖2所示。隨著淀粉添加量的增加,3種變性淀粉的魚糜凝膠白度值先升高后下降。當添加低含量變性淀粉時,淀粉顆粒充分受熱均勻并且將魚糜凝膠內部的游離水充分吸收并膨脹,使透光性增大,增加魚糜凝膠的白度值[7]。但隨著淀粉的添加量逐漸增加,不能使所有填充的淀粉顆粒溶解膨脹,降低了其透光度,使其白度下降。在淀粉添加量相同的條件下,添加羥丙基二淀粉磷酸酯的白鰱魚魚糜凝膠白度要明顯優其他兩種變性淀粉(P<0.05)。并且在羥丙基二淀粉磷酸酯添加量為1%時,魚糜凝膠的白度取得了最大值,這與米紅波等[8]的研究結果一致。由此可以看出,淀粉的添加確實可以使魚糜凝膠的白度值增加,但添加淀粉的種類不同以及添加量的不同都會對魚糜凝膠的白度造成不同的影響。

圖2 不同變性淀粉對魚糜凝膠白度的影響

2.3 不同變性淀粉對魚糜凝膠質構(TPA)的影響

淀粉種類的不同以及添加量的不同對魚糜凝膠的硬度、內聚性、咀嚼性和回復性均產生不同的影響。不同變性淀粉對魚糜凝膠TPA的影響如表2所示。隨著這3種變性淀粉添加量的不斷增加,樣品的硬度和咀嚼性的數值先上升后下降,彈性沒有顯著性變化,內聚性和回復性都隨著淀粉的添加而下降。當淀粉添加量為1%時,強化3種不同淀粉的魚糜凝膠的硬度和咀嚼性都增加到了最大值;繼續增加淀粉的添加量,硬度和咀嚼性開始下降,這與Sun等[10]的研究結果一致。發生這一現象的原因可能是由于羥丙基二淀粉磷酸酯中含有親水性較高的羥丙基基團,乙?；矸哿姿狨ソ涍^乙?；痛姿狨サ矸鄱荚诮涍^酯化后更容易溶脹,吸水力及膨脹力更強,對魚糜凝膠的基質產生更強的壓力,增強魚糜凝膠的硬度和咀嚼性。然而,淀粉的過量添加就會對魚糜凝膠內部蛋白質的結合能力造成破壞,影響網絡結構的形成,使魚糜凝膠的硬度和咀嚼性降低。比較添加3種變性淀粉的魚糜凝膠的硬度和咀嚼性,添加1%羥丙基二淀粉磷酸酯的魚糜凝膠硬度和咀嚼性均最大(P<0.05)。

表2 不同變性淀粉對魚糜凝膠質構(PA)的影響

表3 不同變性淀粉對魚糜凝膠感官品質的影響

2.4 不同淀粉對魚糜凝膠強度的影響

從圖3可以看出添加淀粉的種類以及不同的添加量都對魚糜的凝膠強度有較大的影響。隨著淀粉添加量的增加,白鰱魚魚糜的凝膠強度呈現出先升后降的趨勢,當淀粉的添加量為1%時,3種魚糜樣品的凝膠強度都到達了最大值。繼續增加淀粉的添加量,魚糜的凝膠強度反而下降。這是因為淀粉在糊化溫度的條件下,吸取水分膨脹并以填充物的姿態填充在魚糜凝膠的網絡結構的孔洞中,使得魚糜凝膠內部的網絡結構更加緊密;淀粉顆粒的溶脹也使魚糜蛋白受到了壓縮力,使魚糜的凝膠強度更進一步的增強[11]。

圖3 不同變性淀粉對魚糜凝膠強度的影響

添加的淀粉種類不同也同樣會影響魚糜的凝膠強度。當羥丙基二淀粉磷酸酯、乙?；矸哿姿狨ズ痛姿狨サ矸鄣奶砑恿繛?%時,樣品的凝膠強度分別為2 913.62 g·cm、2 128.11 g·cm和2 135.127 g·cm,相比較于對照組的凝膠強度都有很大的提高,添加羥丙基二淀粉磷酸酯的魚糜凝膠強度到達最大值(P<0.05)。

2.5 不同變性淀粉對魚糜凝膠感官品質的影響

對添加不同變性淀粉的魚糜凝膠進行感官評價與分析,結果如表5所示。隨著淀粉添加量的不斷增加,魚糜凝膠的組織形態和滋味指標的分值呈現出先上升后下降的趨勢。在淀粉添加量為1%時,添加3種淀粉的魚糜凝膠得分均達到最高值。加入1%的淀粉時,魚糜凝膠內部的網絡結構最為緊密,密致的結構使得魚糜的凝膠強度增加,獲得了良好的彈性(P<0.05),而魚糜制品有了較好的組織形態,其滋味得分也隨之增加。繼續添加淀粉,魚糜凝膠內部的網絡結構就會遭到破壞,彈力降低則組織形態和滋味也會逐漸降低。

3 結論

羥丙基二淀粉磷酸酯、乙?；矸哿姿狨?、醋酸酯淀粉3種變性淀粉的添加及用量大小對白鰱魚糜凝膠特性具有顯著影響。添加1%的羥丙基二淀粉磷酸酯、乙?；矸哿姿狨?、醋酸酯淀粉可改善魚糜凝膠的的持水性、白度、硬度、咀嚼度和凝膠強度,且羥丙基二淀粉磷酸酯對改善白鰱魚糜凝膠特性具有更好的效果。當添加量增大時,由于過量的淀粉破壞了魚肉蛋白質網絡結構,從而降低了魚糜凝膠強度。因此,在白鰱魚魚糜中添加1%的羥丙基二淀粉磷酸酯可以有效地改善并提高白鰱魚魚糜的凝膠品質,這為淡水魚魚糜制品的開發利用提供了依據。