膳食纖維對魚糜凝膠工藝特性的影響

程珍珠趙 偉楊瑞金

（1.江南大學食品科學與技術國家重點實驗室，江蘇 無錫 214122；2.江南大學食品學院，江蘇 無錫 214122）

膳食纖維對魚糜凝膠工藝特性的影響

程珍珠1趙 偉2楊瑞金2

（1.江南大學食品科學與技術國家重點實驗室，江蘇 無錫 214122；2.江南大學食品學院，江蘇 無錫 214122）

研究大豆膳食纖維（水不溶性膳食纖維）、聚葡萄糖（水溶性膳食纖維）以及兩者的混合物對帶魚魚糜凝膠工藝特性的影響。每種膳食纖維添加量均為0，10，20，30，50g/kg，分析魚漿的質構特性、色差以及魚糜凝膠的凝膠特性、持水性和白度等的變化情況。結果表明，大豆膳食纖維可以提高魚糜凝膠的質構特性以及持水性但是會一定程度的降低凝膠的白度；添加5%的聚葡糖會使凝膠的質構特性和持水性顯著降低但是可顯著地增加魚糜凝膠的彈性及白度；而兩者混合物對魚糜凝膠影響居于兩者之間。

魚糜；凝膠；大豆膳食纖維；聚葡萄糖；工藝特性；保健魚糜制品

目前，已有多種食品通過添加膳食纖維來豐富其營養成分，如魚糜制品［1，2］、肉制品［3］、焙烤制品［4］等。另外，膳食纖維具有很好的持水、持油性等工藝特性。對于營養價值很高的魚糜制品，膳食纖維的添加不但可以彌補魚糜制品在纖維方面的缺乏，而且可以有效地提高魚糜制品的工藝特性如持水性、凝膠性等。

大豆是膳食纖維的主要來源之一，而大豆膳食纖維無特殊氣味且添加到食品中不會對食品質量等產生不良影響［5］。聚葡萄糖是一種非淀粉多糖類的可溶性膳食纖維，相比不溶性膳食纖維，具有更多的保健功能和加工優勢。目前，關于膳食纖維特別是谷物纖維以及聚葡萄糖對魚糜凝膠特性的影響，中國鮮見報道。本試驗主要研究兩種膳食纖維（大豆膳食纖維和聚葡萄糖）對魚糜凝膠物理特性的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

冷凍魚糜（帶魚）：浙江興業集團有限公司；

大豆膳食纖維：上海博程股份有限公司；

聚葡萄糖：山東保齡寶生物股份有限公司。

1.2 儀器與設備

斬拌機：CM－14，西班牙 Mainca公司；

質構儀：TA.XT.Plus?，英 國 Stable Micro Systems公司；

色彩色差計：CR－400，日 本 Konica Minolta Sensing公司；

電熱恒溫水浴鍋：DK－S24，上海精宏實驗設備有限公司。

1.3 方法

1.3.1 魚糜凝膠制備 冷凍魚糜于4℃下放置過夜至中心溫度達0～2℃，切成均勻的小塊，稱取適量置于斬拌機空斬5min，加入2%食鹽及不同量的膳食纖維（大豆膳食纖維、聚葡萄糖及兩者1∶1混合物分別添加0，1%，2%，3%，5%）再斬拌5min，斬拌過程中通過添加冰水使樣品水分含量控制在76%～78%。整個操作過程溫度控制在10℃以下。將制備的溶膠分成兩部分，一部分直接用于檢測；另一部分填充于直徑26mm的PVDC腸衣袋中，扎結。二段加熱處理（40℃/30min，90℃/20min），處理完后迅速用冰水冷卻，4℃下儲藏過夜，待測。

1.3.2 質構分析 樣品的質構測試均采用質構儀。

（1）擠壓試驗：采用壓縮模式，將魚糜溶膠裝在直徑50mm的擠壓容器，裝滿大約容器的75%。使用直徑35mm的圓柱形探頭P/35，以1.5mm/s的測前速率和2mm/s的測試和測后速率，下壓樣品，下壓距離為20mm。返回時要固定容器。從測試曲線上獲得魚漿的堅實度和稠度。

（2）穿刺試驗：穿刺試驗是檢測凝膠質構特性的有效方法。參照文獻［6］的方法。

（3）全質構分析（TPA）：全質構分析是通過用柱形探頭兩次下壓樣品模擬咀嚼情形的一種分析。樣品處理同穿刺試驗。測試條件：直徑50mm鋁制柱形探頭（P/50），壓縮比70%，測前測后及測試速度均為1mm/s。每個樣品得到的衡量指標有硬度、彈性、粘聚性、咀嚼性［7］。

1.3.3 白度測定 采用色彩色差計測定色澤，儀器用標準白板校正，在室溫下測定魚糜凝膠的L＊，a＊，b＊值，其中L＊：黑暗色（0）到明亮色（100）；a＊：紅色（60）到綠色（－60）；b＊：黃色（60）到藍色（－60）［8］。 白度按式（1）計算：

式中：

W——樣品白度；

L＊，a＊，b＊——樣品色差的表征。

1.3.4 壓出水分測定 采用重物擠壓濾紙吸收法。通過測定魚糜凝膠的壓出水分來判斷凝膠持水性的高低參照文獻［9］的方法。壓出水分按式（2）計算：

式中：

w——樣品的壓出水分，%；

x——樣品壓前質量，g；

y——樣品壓后質量，g。

1.3.5 折疊試驗 參照文獻［10］的方法。評價采用五級法，AA（5）：四折不裂；A（4）：對折不裂；B（3）：對折緩緩裂開；C（2）：對折立即裂開；D（1）：指壓即崩潰。

1.3.6 數據分析 采用 SPSS 軟件 （SPSS 17.0for windows，SPSS Inc，Chicago，IL）對試驗結果進行方差分析，均值比較采用最小顯著差異法（LSD），顯著性水平P＜0.05。試驗至少進行3次。

2 結果與分析

2.1 膳食纖維對魚漿的影響

2.1.1 膳食纖維對魚漿質構特性的影響 由見圖1～2可知，大豆膳食纖維（SDF）對魚漿的堅實度和稠度均顯著增加，在添加量為3%時，分別達到最大值，各增加了42.28%和95.85%。但聚葡萄糖（PDT）的添加會減低魚漿的堅實度，而稠度在添加1%～3%聚葡萄糖時變化不顯著（P＞0.05）。將兩者混合添加對魚漿堅實度和稠度的影響居于兩者之間，在添加量在0%～2%時隨著添加量增加堅實度和稠度而增加，添加量增加到3%后而逐漸降低。

圖1 不同膳食纖維對魚漿堅實度的影響Figure 1 Effect of the addition of different dietary fiber on the firmness of fish pastes

未添加膳食纖維的魚漿主要含有蛋白質和水，由于蛋白質－蛋白質交互作用較弱，所以魚漿的堅實度和稠度與蛋白質－水及蛋白質－水－蛋白質的交互作用直接相關。而加入膳食纖維的樣品中可能存在更多的交聯作用：蛋白質－水、蛋白質－水－蛋白質、蛋白質－纖維、纖維－水、纖維－水－纖維和蛋白質－水－纖維、蛋白質－蛋白質［11］。由于堅實度和稠度與膠體和水交互作用直接相關，所以大豆膳食纖維使魚漿堅實度和稠度增加可能是由于大豆膳食纖維吸水膨脹，在整個體系中形成的纖維和水的交聯較多一些。而聚葡萄糖可溶于水，所以可能在整個體系中，蛋白質－水－纖維和蛋白質－纖維的交聯增加，蛋白－水和纖維－水的交聯作用減少。

圖2 不同膳食纖維對魚漿稠度的影響Figure 2 Effect of the addition of different dietary fiber on the consistency of fish pastes

2.1.2 膳食纖維對魚漿白度的影響 由圖3可知，在添加5%大豆膳食纖維時，魚漿的黃度b＊值顯著增加，但是并未因此降低魚漿的白度。大豆膳食纖維和聚葡萄糖均可一定程度的增加魚漿的亮度和白度。

圖3 不同膳食纖維對魚漿色澤的影響Figure 3 Effect of the addition of different dietary fiber on color of fish pastes

2.2 膳食纖維對魚糜凝膠的影響

2.2.1 膳食纖維對魚糜凝膠折曲等級的影響 由圖4可知，不管膳食纖維的添加種類和添加量，帶魚魚糜凝膠的折曲等級均大于3。這說明帶魚魚糜凝膠具有較好的凝膠特性。而將聚葡萄糖添加到魚糜中，魚糜凝膠的折曲等級沒有發生明顯的變化，均為3；但大豆膳食纖維添加到魚糜中，魚糜凝膠的折曲等級均有所提高，當添加量為1%，2%，3%時，魚糜凝膠折曲等級提高到5；同時，聚葡萄糖和大豆膳食纖維等量混合后添加到魚糜中，魚糜凝膠的折曲等級也都有所提高，特別是添加量為2%時，折曲等級提高到5。

圖4 不同膳食纖維對魚糜折曲等級的影響Figure 4 Changes of folding grade of surimi gels by adding dietary fiber

2.2.2 膳食纖維對魚糜凝膠凝膠特性的影響 由圖5可知，在未添加膳食纖維時，魚糜凝膠的破斷強度為263.17g。添加不同的膳食纖維，魚糜凝膠的破斷強度變化有所不同。聚葡萄糖添加量在1%～3%時，魚糜凝膠破斷強度變化不顯著（P＞0.05），但當添加量增加到5%時，魚糜凝膠破斷強度下降了21.01% （P＜0.05）；而添加不同含量大豆膳食纖維時，魚糜凝膠破斷強度均有所增加，在添加量為3%時，達到最大，增加約122.98%；添加兩者混合物時，魚糜凝膠的破斷強度隨著添加量的增加而逐漸增加，居于兩者之間。

大豆膳食纖維和聚葡萄糖對帶魚魚糜凹陷深度的影響均有所改善。未添加膳食纖維時，魚糜凝膠凹陷深度為6.782mm。添加1%聚葡萄糖時，魚糜凝膠凹陷深度增加了22.68%，盡管含1%～5%聚葡萄糖的魚糜凝膠之間在凹陷深度上沒有顯著差異（P＞0.05）。當添加2%～3%大豆膳食纖維時，魚糜凝膠的凹陷深度顯著增加（P＜0.05）。添加量在2%～5%時，魚糜凝膠凹陷深度隨著混合物添加量的增加而有所上升。不同膳食纖維對魚糜凝膠強度的影響趨勢略同于破斷強度的變化趨勢。

由此可見，這兩種膳食纖維對魚糜凝膠特性的影響有所區別，這一方面可能與兩種膳食纖維本身的工藝性質及物理化學性質等不同有關，另一方面也與這兩種纖維顆粒在凝膠網絡結構中的位置狀態等不同有關［12］。

2.2.3 膳食纖維對魚糜凝膠全質構的影響 由圖6～9可知，聚葡萄糖的添加量在1%～3%時，魚糜凝膠的硬度、粘聚性、咀嚼性均有所增加，并且在添加1%時達到最大值，但是隨著添加量增加到5%時，有所降低，低于對照組。并且在添加量為1%時，魚糜凝膠的粘聚性要高于添加相同含量的大豆膳食纖維，這可能與聚葡萄糖具有很高的黏度有關。而魚糜凝膠彈性隨著聚葡萄糖的添加而逐漸增強。

圖6 不同膳食纖維對魚糜凝膠硬度的影響Figure 6 Effect of the addition of different dietary fiber on hardness of surimi gels

圖7 不同膳食纖維對魚糜凝膠彈性的影響Figure 7 Effect of the addition of different dietary fiber on springiness of surimi gels

大豆膳食纖維對魚糜凝膠彈性沒有顯著的影響（P＞0.05），但是添加大豆膳食纖維后，魚糜硬度、粘聚性和咀嚼性均有所提高，當添加量為2%達到最大，且分別增加了162.89%、67.04%和391.91%。這與之前的有些報道有相似的結果，添加不同含量的胡蘿卜膳食纖維［13］和橘皮纖維［14］均不同程度的增加了蛋白凝膠的硬度等。但是有一些水不溶性的谷物纖維如小麥膳食纖維會減低魚糜凝膠的質構特性［10，15］。這可能是由于不同來源的膳食纖維作用不同，同時這也與纖維的顆粒大小和本身特性有關。將兩者等量混合后添加到魚糜中，魚糜凝膠全質構也都有所改善。在添加量為1%時，魚糜凝膠彈性相比只添加聚葡萄糖或大豆膳食纖維的凝膠得到顯著提高（P＜0.05）。

圖8 不同膳食纖維對魚糜凝膠粘聚性的影響Figure 8 Effect of the addition of different dietary fiber on cohesiveness of surimi gels

圖9 不同膳食纖維對魚糜凝膠咀嚼性的影響Figure 9 Effect of the addition of different dietary fiber on chewiness of surimi gels

2.2.4 膳食纖維對魚糜凝膠白度的影響 由表1可知，添加聚葡萄糖可以顯著增加魚糜凝膠白度和亮度（P＜0.05），降低a＊值，并且對b＊值影響不大。而添加大豆膳食纖維會使魚糜凝膠白度和亮度略有降低，黃度b＊值略有增加（P＜0.05），這可能與大豆膳食纖維原料本身的顏色有關。盡管添加大豆膳食纖維后魚糜凝膠白度有所降低，但是相比其他魚糜而言，帶魚魚糜凝膠白度仍是很高的。而將聚葡萄糖和大豆膳食纖維混合添加，兩者共同作用于魚糜凝膠，凝膠的白度和亮度在添加量為1%～3%時變化不顯著（P＞0.05），只是在添加量為5%時相比對照組略有增加，同時a＊值隨著添加量增加而降低。

2.2.5 膳食纖維對魚糜凝膠持水性的影響 由圖10可知，隨著聚葡萄糖的添加，魚糜凝膠壓出水分逐漸增加，由4.587% 增加到7.083%，這說明聚葡萄糖的添加會使魚糜凝膠持水性略有下降。而大豆膳食纖維可以改善魚糜凝膠的持水性，在添加量為2%時，壓出水分降低了10.55%（P＜0.05）。而兩者等量混合添加到魚糜中對魚糜凝膠持水性的影響居于兩者之間。

表1 不同膳食纖維對魚糜凝膠顏色特性的影響Table 1 Effect of the addition of different dietary fiber on color attributes of surimi gels

圖10 不同膳食纖維對魚糜凝膠壓出水分影響Figure 10 Changes of expressible water of surimi gels by adding different fiber

3 結論

在此試驗范圍內，添加10～50g/kg的大豆膳食纖維可以提高魚糜凝膠的質構特性和持水性，而略微降低了魚糜凝膠白度。而聚葡萄糖隨著添加量的增加，在添加量為50g/kg時，魚糜凝膠的質構特性和持水性均有所下降，魚糜凝膠更軟嫩，但是魚糜凝膠彈性和白度均有一定程度的增加。在將這兩種纖維等量混合后，按相同比例添加到魚糜中，魚糜凝膠的質構特性均得到一定程度的改善，同時對魚糜凝膠白度和持水性有幾乎覺察不到的影響。因此，聚葡萄糖和大豆膳食纖維可以被用于魚糜制品為消費者提供更營養健康的魚肉制品。

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Effect of different dietary fiber on mechanical properties of surimi gels from ribbonfish

CHENG Zhen－zhu1ZHAO Wei2YANG Rui－jin2

（1.State Key Laboratory of Food Science＆ Technology，Jiangnan University，Wuxi，Jiangsu214122，China；2.School of Food Science and Technology，Jiangnan University，Wuxi，Jiangsu214122，China）

The effect of soybean dietary fiber（insoluble fiber），polydextrose（soluble dietary fiber）and the blend of the two kind dietary fiber on the functional and mechanical properties of restructured surimi products from ribbonfish was investigated.Different concentration of the two kind of fibers and their blend（0as control，10，20，30or 50g/kg）were studied.Extrusion and color of fish paste were analyzed and treated gels were characterized by changes in folding grade，texture properties（texture profile analysis，puncture test），expressible water and color.Results obtained indicate that soybean dietary fiber increased mechanical properties and the water holding capacity of fish gels with decreasing the whiteness slightly.On contrast，gels containing up to 50g/kg polydextrose showed significant decrease in mechanical properties and moisture holding capacity but with the increase in springiness and whiteness.The blend of the two kind fibers showed certain properties between the both.

surimi；gel；polydextrose；soybean dietary fiber；mechan－ical properties；healthier fish products

10.3969 /j.issn.1003－5788.2011.06.018

國家科技支撐計劃項目（編號：2008BAD94B06）；江蘇省科技支撐計劃項目（編號：BE2010396）

程珍珠（1985－），女，江南大學在讀碩士研究生。E－mail：zzhu12＠163.com

楊瑞金

2011－08－01