三種添加劑在魚肉豬肉復(fù)合凝膠中的作用

劉 茹，汪 麗，熊善柏，*

(1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，湖北武漢430070; 2.國家大宗淡水魚加工技術(shù)研發(fā)分中心(武漢)，湖北武漢430070)

三種添加劑在魚肉豬肉復(fù)合凝膠中的作用

劉 茹1，2，汪 麗1，熊善柏1，2，*

(1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，湖北武漢430070; 2.國家大宗淡水魚加工技術(shù)研發(fā)分中心(武漢)，湖北武漢430070)

為了改善魚肉/豬肉復(fù)合肉糜(配比分別為3∶7和7∶3)的凝膠性能，研究了添加劑(TGase、CaCl2和焦磷酸鈉)對魚肉/豬肉復(fù)合凝膠的作用效果。結(jié)果表明，兩種復(fù)合肉糜凝膠的破斷強(qiáng)度、凝膠強(qiáng)度和保水性均隨著TGase添加量的增加而增大，對魚肉/豬肉(7∶3)復(fù)合凝膠的增強(qiáng)作用更顯著，而且降低了魚肉/豬肉(7∶3)復(fù)合凝膠的白度。CaCl2的添加也可增大復(fù)合肉糜的凝膠強(qiáng)度和白度，但高劑量的CaCl2(＞10mmol/kg)會(huì)降低其保水性。魚肉/豬肉為7∶3和3∶7復(fù)合凝膠的凝膠強(qiáng)度分別于焦磷酸鈉為0.05%和0.3%時(shí)達(dá)到最大值，高劑量的焦磷酸鈉(＞0.3%)會(huì)提高復(fù)合凝膠的持水性，而對白度的影響較小。

魚肉/豬肉復(fù)合凝膠，凝膠性能，轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶，氯化鈣，焦磷酸鈉

表1 TGase對魚肉/豬肉復(fù)合凝膠穿刺性能的影響

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

鰱(Hypohthalmichthyx titrix) 個(gè)體重量約為1500g，購自華中農(nóng)大菜市場，將鮮活鰱迅速處理取肉，暫時(shí)不用的置于5℃的冰箱里保存?zhèn)溆?，所有?shí)驗(yàn)均用當(dāng)天的新鮮魚肉;豬肉(里脊肉) 取自湖北白豬，購于中百超市，材料均于當(dāng)天用完。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 凝膠的制備 新鮮鰱魚用自來水清洗后去頭、鱗、內(nèi)臟，取得的白肉用5倍的自來水漂洗2次，再用5倍的0.5%NaCl溶液漂洗1次，而豬肉是先用兩倍0.5%NaHCO3溶液漂洗2次，再用自來水漂洗1次。漂洗后的肉瀝干、斬拌，添加劑的加入量分別為，TGase:4、8、10、12、16U/g Pr;CaCl2:10、20、30、40、50、80mmol/kg;焦磷酸鈉:0.02%、0.05%、0.1%、0.3%和0.5%，三種添加劑獨(dú)立添加。加入2.5% NaCl擂潰，并調(diào)節(jié)水分含量為78%，灌入腸衣(直徑25mm)，用卡口機(jī)將兩端密封。先在40℃下加熱1h，再迅速于90℃加熱0.5h。制得的肉腸迅速用流水冷卻后置于5℃下冷藏，第2d測其性能指標(biāo)，每個(gè)樣品做4～6個(gè)平行。

1.2.2 凝膠的穿刺性能 在室溫下用TA-XTPlus質(zhì)構(gòu)分析儀測定凝膠的穿刺性能。將凝膠切成高20mm的小圓柱體，斷面的中心置于質(zhì)構(gòu)儀探頭的正下方樣品臺(tái)上，選用的是球形探頭P/0.25S，進(jìn)行一次壓縮，壓縮距離為15mm。測試過程中的最大力即為破斷強(qiáng)度，對應(yīng)的壓縮距離為凹陷深度，凝膠強(qiáng)度等于破斷強(qiáng)度與凹陷深度的乘積。

1.2.3 凝膠的壓縮失水率 參照Rawdkuen等［10］的方法，并略有修改。將樣品切成厚5mm的圓片并稱重(W1)，用濾紙包裹，然后用硬度計(jì)施加5kg的力并保持2min，去掉濾紙，再將樣品稱重(W2)，則壓縮失水率可按下式計(jì)算:

1.2.4 色度的測定 將樣品切成厚5mm的圓片，室溫下用色度測定儀測定樣品色度。CIE L*、a*、b*表示顏色的坐標(biāo)，白度按下式計(jì)算［11］:

式中:L*表示樣品的亮度;+a*表示樣品偏紅;-a*表示樣品偏綠;+b*表示樣品偏黃;-b*表示樣品偏藍(lán)。

1.2.5 數(shù)據(jù)處理 采用Excel2003和SAS8.1進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 TGase在魚肉豬肉復(fù)合凝膠中的作用

TGase對復(fù)合凝膠穿刺性能的影響見表1，由表1可以看出，隨著TGase添加量的增加，兩種復(fù)合凝膠的破斷強(qiáng)度和凝膠強(qiáng)度都呈增大趨勢。這可能是由于TGase催化蛋白質(zhì)分子間形成了ε-(γ-谷氨酰基)-賴氨酸而使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)增強(qiáng)，Tsujiika等［12］曾報(bào)道TGase能顯著促進(jìn)魷魚MHC的交聯(lián)，使魚糜的凝膠強(qiáng)度提高了10倍左右，TGase的添加也顯著提高了牛肉凝膠的質(zhì)構(gòu)參數(shù)［13］，江波等［14］證明TGase可催化豬肉肌球蛋白和大豆蛋白分子之間的共價(jià)交聯(lián)，增加蛋白質(zhì)凝膠結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。由表1還可看出，添加TGase可顯著增大兩種復(fù)合肉糜凝膠的凹陷深度，魚肉/豬肉為7∶3和3∶7復(fù)合凝膠的凹陷深度分別在TGase添加量高于8U/g Pr和4U/g Pr時(shí)變化不顯著，此外，魚肉/豬肉為7∶3的復(fù)合凝膠的凹陷深度高于3∶7的。雖然未添加TGase時(shí)，魚肉/豬肉(3∶7)復(fù)合凝膠的凝膠強(qiáng)度也高于7∶3的，但是當(dāng)TGase添加量高于8U/g Pr時(shí)，魚肉/豬肉(7∶3)復(fù)合凝膠的凝膠強(qiáng)度更高，當(dāng)添加量為16U/g Pr時(shí)，魚肉/豬肉為7∶3和3∶7復(fù)合凝膠的凝膠強(qiáng)度分別比未添加TGase的增加了248.07%和156.12%(見表1)，說明TGase對魚肉/豬肉(7∶3)復(fù)合凝膠的增強(qiáng)作用更明顯。

TGase對復(fù)合凝膠壓縮失水率和白度的影響見圖1。由圖1可以看出，TGase的添加不同程度地降低了復(fù)合凝膠的壓縮失水率，提高了其持水能力，這是由于TGase催化形成的凝膠具有牢固的空間網(wǎng)絡(luò)，從而包容了更多的水分，梁海燕和馬儷珍［15］也曾報(bào)道了TGase可以提高凝膠的保水性。白度隨TGase添加量的增加略有下降，相比而言，魚肉/豬肉為7∶3的復(fù)合凝膠較白，并且受 TGase的影響更大(見圖1)。有學(xué)者報(bào)道TGase的添加對牛肉凝膠的色度參數(shù)無顯著影響［16］，而0.3%TGase顯著降低了魚糜凝膠的色度［17］，據(jù)此推測，魚肉/豬肉(7∶3)復(fù)合凝膠的白度受TGase影響較大可能與其中魚肉的含量較多有關(guān)。

表2 CaCl2對魚肉/豬肉復(fù)合凝膠穿刺性能的影響

圖1 TGase對魚肉/豬肉復(fù)合凝膠的影響

2.2 CaCl2在魚肉豬肉復(fù)合凝膠中的作用

添加不同含量的CaCl2后復(fù)合凝膠的穿刺性能見表2，由表2可以看出，復(fù)合凝膠的破斷強(qiáng)度、凹陷深度和凝膠強(qiáng)度都隨CaCl2添加量的增加呈上升趨勢，這可能是由于CaCl2激活了內(nèi)源性TGase，它催化MHC之間交聯(lián)形成ε-(γ-谷氨?；?-賴氨酸共價(jià)鍵，使凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)增強(qiáng)，Benjakul等［18］也曾報(bào)道，CaCl2激活了內(nèi)源性TGase而提高了魚糜的凝膠性能。劉海梅等［19］研究認(rèn)為低濃度的鈣離子(10、20mmol/kg)可以激活內(nèi)源性TGase，當(dāng)鈣離子濃度達(dá)到80mmol/kg時(shí)，鈣離子可與魚糜蛋白之間形成蛋白質(zhì)-鈣-蛋白質(zhì)的鈣橋結(jié)構(gòu)，使凝膠變硬，彈性降低?？妆ＨA等［20］研究認(rèn)為0.3mol/L CaCl2對牛肉的凝膠強(qiáng)度無顯著影響。此外，魚肉/豬肉為3∶7的復(fù)合凝膠的破斷強(qiáng)度和凝膠強(qiáng)度都明顯高于魚肉/豬肉為7∶3的(見表2)。

CaCl2對復(fù)合凝膠壓縮失水率和白度的影響見圖2，由圖2(a)可以看出，當(dāng)添加量小于10mmol/kg時(shí)CaCl2對復(fù)合凝膠壓縮失水率的影響不大，但當(dāng)高于10mmol/kg時(shí)，壓縮失水率隨CaCl2添加量的增加而增大，這與劉海梅等對鰱魚糜凝膠保水性的研究結(jié)論一致。此外，魚肉/豬肉為3∶7的復(fù)合凝膠的壓縮失水率普遍高于魚肉/豬肉比為7∶3的，見圖2 (a)。復(fù)合凝膠的白度都隨CaCl2添加量的增大略有上升，且魚肉/豬肉為7∶3的復(fù)合凝膠的白度高于3∶7的，見圖2(b)。鰱魚糜凝膠的白度隨CaCl2添加量的增大會(huì)略有上升，而0.3mol/L CaCl2可顯著提高牛肉凝膠的亮度值［20］。

圖2 CaCl2對魚肉/豬肉復(fù)合凝膠的影響

2.3 焦磷酸鈉在魚肉豬肉復(fù)合凝膠中的作用

表3顯示出，添加不同含量的焦磷酸鈉后復(fù)合凝膠的穿刺性能，由表3可以看出，添加焦磷酸鈉對魚肉/豬肉(7∶3)復(fù)合凝膠的破斷強(qiáng)度影響不顯著，但可顯著增大其凹陷深度，破斷強(qiáng)度、凹陷深度和凝膠強(qiáng)度的最大值在焦磷酸鈉添加量為0.05%時(shí)取得。當(dāng)魚肉和豬肉比為3∶7時(shí)，焦磷酸鈉的添加量對凹陷深度和凝膠強(qiáng)度的影響不顯著，破斷強(qiáng)度在焦磷酸鈉的添加量小于0.3%時(shí)無顯著變化，但高于0.3%時(shí)會(huì)迅速下降，破斷強(qiáng)度和凝膠強(qiáng)度的最大值均在0.3%時(shí)取得。這可能是由于少量的焦磷酸鈉主要是增大其離子強(qiáng)度，使肌球蛋白更易溶出，從而使凝膠強(qiáng)度增大，然而當(dāng)焦磷酸鈉添加量高于一定值時(shí)，卻降低了其凝膠強(qiáng)度，這可能是由于磷酸鈉使肌球蛋白變得不穩(wěn)定［21］而導(dǎo)致的。Robe和Xiong［21］還認(rèn)為肉的類型不同(如紅肉和白肉)受焦磷酸鈉的影響不同，本研究發(fā)現(xiàn)魚肉和豬肉配比不同時(shí)，焦磷酸鈉的適宜添加量也有差異。

由圖3(a)可以看出，當(dāng)焦磷酸鈉添加量低于0.3%時(shí)對復(fù)合凝膠的壓縮失水率的影響較小，高于0.3%時(shí)會(huì)降低復(fù)合凝膠的壓縮失水率，提高其持水能力，這可能與焦磷酸鈉的堿性以及可使肌動(dòng)球蛋白解離為肌球蛋白和肌動(dòng)蛋白有關(guān)，而復(fù)合凝膠的白度受焦磷酸鈉的影響較小，見圖3(b)。

表3 焦磷酸鈉對魚肉/豬肉復(fù)合凝膠穿刺性能的影響

圖3 焦磷酸鈉對魚肉/豬肉復(fù)合凝膠的影響

3 結(jié)論

在魚肉/豬肉復(fù)合肉糜中添加TGase可增大凝膠的破斷強(qiáng)度、凝膠強(qiáng)度和保水性，且對魚肉/豬肉(7∶3)復(fù)合凝膠的增強(qiáng)作用高于魚肉/豬肉(3∶7)復(fù)合凝膠的，這主要與TGase對蛋白質(zhì)的交聯(lián)作用有關(guān);而且TGase會(huì)降低魚肉/豬肉(7∶3)復(fù)合凝膠的白度，但對魚肉/豬肉(3∶7)復(fù)合凝膠的白度影響較小。CaCl2的添加可增大復(fù)合肉糜的凝膠強(qiáng)度和白度，但高劑量的CaCl2(＞10mmol/kg)會(huì)降低其保水性。魚肉/豬肉為7∶3和3∶7復(fù)合凝膠的凝膠強(qiáng)度分別于焦磷酸鈉為0.05%和0.3%時(shí)達(dá)到最大值，高劑量的焦磷酸鈉(＞0.3%)會(huì)提高復(fù)合凝膠的持水性，而焦磷酸鈉在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)對復(fù)合凝膠的白度影響較小。

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Roles of three additives on the gel properties of fish/pork mixed gels

LIU Ru1，2，WANG Li1，XIONG Shan-bai1，2，*
(1.College of Food Science and Technology，Huazhong Agricultural University，Wuhan 430070，China; 2.The Sub Center(Wuhan)of National Technology and R＆D of Staple Freshwater Fish Processing Wuhan 430070，China)

Roles of some additives(transglutaminase，calcium chloride，codium pyrophosphate)on fish/pork(3∶7 and 7∶3)mixed gel were investigated to improve the gel properties of the mixed gel.Breaking force，gel strength and water-holding capacity(WHC)of the mixed gel increased with increasing transglutaminase(TGase)content. The effect of TGase on fish/pork(7∶3)mixed gel was greater than fish/pork(3∶7)mixed gel.Addition of TGase decreased whiteness of the fish/pork(7∶3)mixed gel.Addition of CaCl2improved the gel strength and whiteness of fish/pork mixed gels，however，high doses of CaCl2(＞10mmol/kg)decreased the WHC.Gel strength of fish/pork (3∶7 and 7∶3)mixed gels reached the maximum with 0.05%and 0.3%sodium pyrophosphate，respectively.High doses of sodium pyrophosphate(＞0.3%)could improve the WHC additionally，whiteness of the mixed gel was hardly influenced by sodium pyrophosphate.

fish/pork mixed gel;gel property;transglutaminase;calcium chloride;sodium pyrophosphate

TS202.3

A

1002-0306(2011)09-0350-04

鰱魚是我國四大家魚之一，其產(chǎn)量大、價(jià)格低，已成為淡水魚糜制品生產(chǎn)的主要原料。但因鰱魚糜在凝膠形成過程中易發(fā)生凝膠劣化［1］、有土腥味，而降低了其商品價(jià)值。前期研究發(fā)現(xiàn)在鰱魚糜中加入一定比例的豬肉不僅可以抑制其凝膠劣化、提高凝膠強(qiáng)度［2］，而且還可掩蓋土腥味、賦予制品肉香味［3］。盡管目前已有關(guān)于魚肉和豬肉復(fù)合凝膠的研究報(bào)道［3-5］，但相關(guān)研究主要集中在加工工藝對復(fù)合肉糜凝膠性能的影響方面，而肉糜凝膠制品中常用的添加劑(如谷氨酰胺轉(zhuǎn)移酶、CaCl2、焦磷酸鹽)對復(fù)合肉糜凝膠性能的影響鮮見報(bào)道。谷氨酰胺轉(zhuǎn)移酶(TGase)可促進(jìn)蛋白質(zhì)之間的共價(jià)交聯(lián)，改善食品的質(zhì)構(gòu)、溶解性、起泡性和乳化性［6］，增加凝膠的破斷強(qiáng)度、凹陷深度、凝膠強(qiáng)度及持水性［7］。內(nèi)源性谷氨酰胺轉(zhuǎn)移酶是依賴于 Ca2+的酶類，低濃度的鈣離子(10～20mmol/kg)可以激活內(nèi)源性谷氨酰胺轉(zhuǎn)移酶，提高凝膠性能;過高的鈣離子濃度卻使肌球蛋白重鏈(MHC)的交聯(lián)受阻，致使凝膠性能降低。焦磷酸鈉可提高pH，通過水合作用使凝膠的保水性增大［8］、嫩度增加，從而改善制品的凝膠特性［9］。本文以鰱魚肉和豬肉為原料，研究了TGase、Ca2+和焦磷酸鈉在魚肉豬肉復(fù)合凝膠中的作用，以期為復(fù)合制品的加工提供理論依據(jù)。

2010-06-28 *通訊聯(lián)系人

劉茹(1982-)，女，講師，博士，從事水產(chǎn)品加工與貯藏的研究。

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)基金(nycytx-49-23);華中農(nóng)業(yè)大學(xué)青年教師科技創(chuàng)新專項(xiàng)(52204-10024);華中農(nóng)業(yè)大學(xué)人才科研啟動(dòng)項(xiàng)目(52204-08075)。