三種添加劑在魚肉豬肉復合凝膠中的作用

劉 茹，汪 麗，熊善柏，*

(1.華中農業大學食品科技學院，湖北武漢430070; 2.國家大宗淡水魚加工技術研發分中心(武漢)，湖北武漢430070)

三種添加劑在魚肉豬肉復合凝膠中的作用

劉 茹1，2，汪 麗1，熊善柏1，2，*

(1.華中農業大學食品科技學院，湖北武漢430070; 2.國家大宗淡水魚加工技術研發分中心(武漢)，湖北武漢430070)

為了改善魚肉/豬肉復合肉糜(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/豬肉復合凝膠的作用效果。結果表明，兩種復合肉糜凝膠的破斷強度、凝膠強度和保水性均隨著TGase添加量的增加而增大，對魚肉/豬肉(7∶3)復合凝膠的增強作用更顯著，而且降低了魚肉/豬肉(7∶3)復合凝膠的白度。CaCl2的添加也可增大復合肉糜的凝膠強度和白度，但高劑量的CaCl2(＞10mmol/kg)會降低其保水性。魚肉/豬肉為7∶3和3∶7復合凝膠的凝膠強度分別于焦磷酸鈉為0.05%和0.3%時達到最大值，高劑量的焦磷酸鈉(＞0.3%)會提高復合凝膠的持水性，而對白度的影響較小。

魚肉/豬肉復合凝膠，凝膠性能，轉谷氨酰胺酶，氯化鈣，焦磷酸鈉

表1 TGase對魚肉/豬肉復合凝膠穿刺性能的影響

1 材料與方法

1.1 實驗材料

鰱(Hypohthalmichthyx titrix) 個體重量約為1500g，購自華中農大菜市場，將鮮活鰱迅速處理取肉，暫時不用的置于5℃的冰箱里保存備用，所有實驗均用當天的新鮮魚肉;豬肉(里脊肉) 取自湖北白豬，購于中百超市，材料均于當天用完。

1.2 實驗方法

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%，三種添加劑獨立添加。加入2.5% NaCl擂潰，并調節水分含量為78%，灌入腸衣(直徑25mm)，用卡口機將兩端密封。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，每個樣品做4～6個平行。

1.2.2 凝膠的穿刺性能 在室溫下用TA-XTPlus質構分析儀測定凝膠的穿刺性能。將凝膠切成高20mm的小圓柱體，斷面的中心置于質構儀探頭的正下方樣品臺上，選用的是球形探頭P/0.25S，進行一次壓縮，壓縮距離為15mm。測試過程中的最大力即為破斷強度，對應的壓縮距離為凹陷深度，凝膠強度等于破斷強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，白度按下式計算［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。

1.2.5 數據處理 采用Excel2003和SAS8.1進行數據分析。

2 結果與分析

2.1 TGase在魚肉豬肉復合凝膠中的作用

TGase對復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，兩種復合凝膠的破斷強度和凝膠強度都呈增大趨勢。這可能是由于TGase催化蛋白質分子間形成了ε-(γ-谷氨酰基)-賴氨酸而使網絡結構增強，Tsujiika等［12］曾報道TGase能顯著促進魷魚MHC的交聯，使魚糜的凝膠強度提高了10倍左右，TGase的添加也顯著提高了牛肉凝膠的質構參數［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交聯，增加蛋白質凝膠結構的強度。由表1還可看出，添加TGase可顯著增大兩種復合肉糜凝膠的凹陷深度，魚肉/豬肉為7∶3和3∶7復合凝膠的凹陷深度分別在TGase添加量高于8U/g Pr和4U/g Pr時變化不顯著，此外，魚肉/豬肉為7∶3的復合凝膠的凹陷深度高于3∶7的。雖然未添加TGase時，魚肉/豬肉(3∶7)復合凝膠的凝膠強度也高于7∶3的，但是當TGase添加量高于8U/g Pr時，魚肉/豬肉(7∶3)復合凝膠的凝膠強度更高，當添加量為16U/g Pr時，魚肉/豬肉為7∶3和3∶7復合凝膠的凝膠強度分別比未添加TGase的增加了248.07%和156.12%(見表1)，說明TGase對魚肉/豬肉(7∶3)復合凝膠的增強作用更明顯。

TGase對復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絡，從而包容了更多的水分，梁海燕和馬儷珍［15］也曾報道了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的復合凝膠較白，并且受 TGase的影響更大(見圖1)。有學者報道TGase的添加對牛肉凝膠的色度參數無顯著影響［16］，而0.3%TGase顯著降低了魚糜凝膠的色度［17］，據此推測，魚肉/豬肉(7∶3)復合凝膠的白度受TGase影響較大可能與其中魚肉的含量較多有關。

表2 CaCl2對魚肉/豬肉復合凝膠穿刺性能的影響

圖1 TGase對魚肉/豬肉復合凝膠的影響

2.2 CaCl2在魚肉豬肉復合凝膠中的作用

添加不同含量的CaCl2后復合凝膠的穿刺性能見表2，由表2可以看出，復合凝膠的破斷強度、凹陷深度和凝膠強度都隨CaCl2添加量的增加呈上升趨勢，這可能是由于CaCl2激活了內源性TGase，它催化MHC之間交聯形成ε-(γ-谷氨酰基)-賴氨酸共價鍵，使凝膠網絡結構增強，Benjakul等［18］也曾報道，CaCl2激活了內源性TGase而提高了魚糜的凝膠性能。劉海梅等［19］研究認為低濃度的鈣離子(10、20mmol/kg)可以激活內源性TGase，當鈣離子濃度達到80mmol/kg時，鈣離子可與魚糜蛋白之間形成蛋白質-鈣-蛋白質的鈣橋結構，使凝膠變硬，彈性降低。孔保華等［20］研究認為0.3mol/L CaCl2對牛肉的凝膠強度無顯著影響。此外，魚肉/豬肉為3∶7的復合凝膠的破斷強度和凝膠強度都明顯高于魚肉/豬肉為7∶3的(見表2)。

CaCl2對復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，當添加量小于10mmol/kg時CaCl2對復合凝膠壓縮失水率的影響不大，但當高于10mmol/kg時，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論一致。此外，魚肉/豬肉為3∶7的復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/豬肉復合凝膠的影響

2.3 焦磷酸鈉在魚肉豬肉復合凝膠中的作用

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)復合凝膠的破斷強度影響不顯著，但可顯著增大其凹陷深度，破斷強度、凹陷深度和凝膠強度的最大值在焦磷酸鈉添加量為0.05%時取得。當魚肉和豬肉比為3∶7時，焦磷酸鈉的添加量對凹陷深度和凝膠強度的影響不顯著，破斷強度在焦磷酸鈉的添加量小于0.3%時無顯著變化，但高于0.3%時會迅速下降，破斷強度和凝膠強度的最大值均在0.3%時取得。這可能是由于少量的焦磷酸鈉主要是增大其離子強度，使肌球蛋白更易溶出，從而使凝膠強度增大，然而當焦磷酸鈉添加量高于一定值時，卻降低了其凝膠強度，這可能是由于磷酸鈉使肌球蛋白變得不穩定［21］而導致的。Robe和Xiong［21］還認為肉的類型不同(如紅肉和白肉)受焦磷酸鈉的影響不同，本研究發現魚肉和豬肉配比不同時，焦磷酸鈉的適宜添加量也有差異。

由圖3(a)可以看出，當焦磷酸鈉添加量低于0.3%時對復合凝膠的壓縮失水率的影響較小，高于0.3%時會降低復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球蛋白解離為肌球蛋白和肌動蛋白有關，而復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/豬肉復合凝膠穿刺性能的影響

圖3 焦磷酸鈉對魚肉/豬肉復合凝膠的影響

3 結論

在魚肉/豬肉復合肉糜中添加TGase可增大凝膠的破斷強度、凝膠強度和保水性，且對魚肉/豬肉(7∶3)復合凝膠的增強作用高于魚肉/豬肉(3∶7)復合凝膠的，這主要與TGase對蛋白質的交聯作用有關;而且TGase會降低魚肉/豬肉(7∶3)復合凝膠的白度，但對魚肉/豬肉(3∶7)復合凝膠的白度影響較小。CaCl2的添加可增大復合肉糜的凝膠強度和白度，但高劑量的CaCl2(＞10mmol/kg)會降低其保水性。魚肉/豬肉為7∶3和3∶7復合凝膠的凝膠強度分別于焦磷酸鈉為0.05%和0.3%時達到最大值，高劑量的焦磷酸鈉(＞0.3%)會提高復合凝膠的持水性，而焦磷酸鈉在實驗范圍內對復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，其產量大、價格低，已成為淡水魚糜制品生產的主要原料。但因鰱魚糜在凝膠形成過程中易發生凝膠劣化［1］、有土腥味，而降低了其商品價值。前期研究發現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］。盡管目前已有關于魚肉和豬肉復合凝膠的研究報道［3-5］，但相關研究主要集中在加工工藝對復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(如谷氨酰胺轉移酶、CaCl2、焦磷酸鹽)對復合肉糜凝膠性能的影響鮮見報道。谷氨酰胺轉移酶(TGase)可促進蛋白質之間的共價交聯，改善食品的質構、溶解性、起泡性和乳化性［6］，增加凝膠的破斷強度、凹陷深度、凝膠強度及持水性［7］。內源性谷氨酰胺轉移酶是依賴于 Ca2+的酶類，低濃度的鈣離子(10～20mmol/kg)可以激活內源性谷氨酰胺轉移酶，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合凝膠中的作用，以期為復合制品的加工提供理論依據。

2010-06-28 *通訊聯系人

劉茹(1982-)，女，講師，博士，從事水產品加工與貯藏的研究。

現代農業產業技術體系建設專項基金(nycytx-49-23);華中農業大學青年教師科技創新專項(52204-10024);華中農業大學人才科研啟動項目(52204-08075)。