魔芋多糖在富含膳食纖維魚丸中的應用研究

張 琳，湯 丹，高紅亮，常忠義，*，向如發

（1.華東師范大學生命科學學院，上海 200062;2.上海高更食品科技有限公司，上海 200333)

魔芋多糖在富含膳食纖維魚丸中的應用研究

張 琳1，湯 丹1，高紅亮1，常忠義1，*，向如發2

（1.華東師范大學生命科學學院，上海 200062;2.上海高更食品科技有限公司，上海 200333)

利用魔芋多糖溶膠替代部分魚糜制作新型的富含膳食纖維的魚丸，通過質構測定魚丸的硬度和彈性等指標，對魔芋多糖溶膠中Ca（OH)2添加量、魔芋多糖添加量，溶膠pH及魚丸中溶膠與魚糜的比例等因素分別進行了研究。結果表明：以上幾種因素均對魚丸品質有影響;魚丸中溶膠與魚糜的最適比例為1∶ 4;通過正交實驗和嗜好型感官檢驗進一步確定，最適條件為：溶膠中Ca（OH)20.15%、魔芋多糖4%、pH9.5。最適條件下制得魚丸硬度和彈性分別為535.02g/cm2、0.923，不僅口感好，且富含膳食纖維、低脂肪、低膽固醇，是一種新型健康的魚丸。

魔芋多糖，魚丸，硬度，彈性，感官檢驗

魔芋多糖，又稱魔芋葡甘聚糖（KGM)[1]，其大分子結構中每19個單糖殘基就有一個乙酰基，在堿性條件下可脫去乙酰基，同時產生有瞬時活性基團的大分子，一個大分子的瞬時活性基團“R-O”在熱運動中與另一個大分子單糖殘基產生以與H結合為主體的物理交聯作用而膠凝化[2]，常被作為食品增稠劑和穩定劑[3]。葡甘聚糖是一種水溶性膳食纖維，具有多種保健功能，它能有效的把重金屬原子、放射性元素從人體內排出，起到“胃腸清道夫”的作用，還能有效預防和輔助治療高血脂、高血糖、高膽固醇等病癥，因此它在食品的開發應用中有著巨大的前景。日本很早就對魔芋多糖在食品中的應用進行了研究[4]，國內研究較晚，但已有相關報道，如以魔芋多糖為原料進行的魔芋膠膨化食品制備工藝的研究[5]，魔芋葡甘聚糖及其衍生物對面包力學性能的影響[6]等。魚丸是由魚糜加工而成的一種傳統美食，品質好的魚丸要求有一定的彈性和硬度，其凝膠彈性主要來源于魚肉中的鹽溶性蛋白質。在加工和冷凍保存過程中，魚肉蛋白發生變性，彈性下降，而魔芋多糖能把魚肉蛋白質分子有效地結合在魔芋多糖形成的凝膠體系中，因它的保水作用，可保留肉制品中的味覺、嗅覺分子，使其具有彈性、耐咀嚼性和柔嫩多汁性[7]。本文利用魔芋多糖溶膠替代部分魚糜制作的魚丸，具有較好的硬度和彈性，保水性也有很大改善。根據本工藝制得的魚丸不僅低脂肪、低膽固醇，而且富含水溶性膳食纖維，是一種兼具口感及營養價值的健康食品。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

魔芋多糖 食品級，襄樊天源協力魔芋有限公司;冷凍魚糜 廣西北海市明達食品添加劑有限公司;食品級無水檸檬酸（C6H8O7)，食用堿Ca（OH)2。

電子天平 上海天平儀器廠;CombiMax600型攪拌機 德國博朗公司;恒溫水浴鍋 上海精宏實驗設備有限公司;TA.XT.Plus型物性測定儀 英國STABLE MICRO SYSTEMS公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 魚糜的處理[8]稱取適量魚糜，融化至0～ 10℃，切成小塊，用攪拌機打碎后加入3%的食鹽，攪拌均勻后于4℃冰箱中放置15min。

1.2.2 魔芋多糖溶膠的制備[9]稱取一定量的Ca（OH)2粉末，溶解于100mL冰水中，用無水檸檬酸調節水溶液的pH后加入適量的魔芋多糖，邊添加邊攪拌至完全溶解后，室溫放置2h備用。

100g魔芋多糖溶膠的初始配方為：水100mL，Ca（OH)20.3g，無水檸檬酸調節其pH到10.0，魔芋多糖3g。

1.2.3 新型魚丸的制作方法[10]將預先處理好的魚糜和魔芋多糖溶膠按實驗基礎配方設定的比例混合，攪拌均勻后加入淀粉、味精、料酒，充分混合后放入模具中成型，在85℃加熱15min，冷卻后即為富含膳食纖維的新型魚丸。

制作100g新型魚丸的初始配方為：魚糜60g，魔芋多糖溶膠40g，鹽3g，淀粉3g，味精1g，料酒2mL（即單因素實驗中魚糜與魔芋多糖溶膠的比例為3∶2)。

1.3 魚丸的質構測定[11]

采用TA.XT.Plus型物性測定儀進行魚丸T.P.A模式測定。測定方法是將魚丸制作成為2cm×2cm×2cm的正方體，將其置于質構儀的載物臺上，然后對準正方體中心壓縮兩次，即得到其T.P.A圖，最后由Texture analysis軟件分析得出硬度、彈性等數值。

測定參數：探頭型號p/ 36;探頭測量前速度：2.0mm/s;探頭測量時速度10mm/s;返回速度：10mm/ s;壓縮比為50%。

1.4 嗜好型感官檢驗[12]

采用嗜好型感官檢驗，這是一種根據消費者的嗜好程度評價食品特性的方法。通過由消費者組成的評審組，對食品觀察品嘗，并給以嗜好性的評價。主要采用的是排列實驗法[13]，是一種常用的嗜好性調查或品質鑒定的方法。它將n個樣品讓評定員品嘗，然后按照對樣品的整體嗜好順序將這些樣品排序，結果采用Kramer分析法。

2 結果與討論

2.1 單因素實驗

針對魔芋多糖溶膠制備中所需的pH，魔芋多糖添加量，氫氧化鈣添加量，以及魚丸中魚糜與魔芋多糖溶膠的比例進行了單因素實驗，實驗中魔芋多糖溶膠及魚丸制作的配方按1.2.2、1.2.3中的初始配方進行。

2.1.1 不同pH的魔芋多糖溶膠對魚丸品質的影響用無水檸檬酸將食用堿Ca（OH)2水溶液的pH調整至8、8.5、9、9.5、10、10.5，考察不同pH的魔芋多糖溶膠對魚丸品質的影響，結果見圖1。

圖1 不同pH的魔芋多糖溶膠對魚丸品質的影響Fig.1 Effect of konjac gel with different pH on fish ball

硬度和彈性是判斷魚丸品質的兩個重要指標，會在很大程度上影響魚丸的口感。由圖1可知，隨著pH的上升，魚丸的硬度、彈性、咀嚼性、粘聚性呈現先上升后下降的趨勢。pH為8、8.5、9時，魚糜和魔芋多糖溶膠混合無法形成凝膠，不適于TPA模式測定。pH為10時，各個指標都達到最優值。硬度、彈性、咀嚼性、粘聚性分別為：671.39g/cm2、0.905、403.07g/cm2和0.736。經過SPSS 16.0統計分析，pH為10時，硬度、粘聚性、咀嚼性和其他兩組樣品有顯著性差異（p＜0.05)。經感官評定，pH10時口感最佳，根據實驗結果，pH10為溶膠制備最適pH。

2.1.2 魔芋多糖溶膠中魔芋多糖的添加量對魚丸品質的影響 由圖2可知，隨著溶膠中魔芋多糖添加量的增大，魚丸的硬度、咀嚼性升高，溶膠中魔芋多糖添加量為3%時，魚丸的硬度和咀嚼性分別為573.03g/cm2、406.57g/cm2;當添加量增加到5%時，魚丸的硬度和咀嚼性分別增加到1069.55g/cm2、726.73g/cm2，提高了近2倍。但是彈性、粘聚性隨著魔芋多糖添加量的升高而降低。綜合考慮四個指標，認為溶膠中魔芋多糖的最適添加量為4%。

圖2 魔芋多糖溶膠中魔芋多糖的添加量對魚丸品質的影響Fig.2 Effect of quantity of KGM in konjac polysaccharide sol on fish ball

2.1.3 魔芋多糖溶膠中食用堿Ca（OH)2的添加量對魚丸品質的影響 采用常見的食用堿Ca（OH)2處理魔芋多糖，Ca（OH)2不僅提供堿性環境脫去魔芋多糖的乙酰基使其成為活性大分子[14]，同時還能促進多糖分子之間的聚合交聯作用[15]。其添加量對魚丸品質的影響見圖3。

圖3 魔芋多糖溶膠中氫氧化鈣添加量對魚丸品質的影響Fig.3 Effect of quantity of Ca（OH)2in konjac polysaccharide sol on fish ball

從圖3可知，隨著溶膠中Ca（OH)2添加量的增大，魚丸的各項指標均呈現下降趨勢。添加量為0.15%時，各項指標值都是最高，硬度、彈性、咀嚼性和粘聚性分別為310.42g/cm2、0.927、231.61g/cm2、0.809。因此溶膠中Ca（OH)2的最適添加量為0.15%。

2.1.4 魚丸中魔芋多糖溶膠與魚糜的比例對魚丸品質的影響 魔芋多糖溶膠替代部分魚糜制作魚丸時，溶膠與魚糜的比例（即溶膠與魚糜混合后混合物中魔芋多糖溶膠的含量)對魚丸的品質有著很大影響，結果見圖4。

圖4 魚丸中魔芋多糖溶膠含量對魚丸品質的影響Fig.4 Effect of the content of konjac polysaccharide sol on fish ball

魔芋多糖溶膠替代部分魚糜以后，產品的硬度、咀嚼性都比純魚糜制作的魚丸的硬度和咀嚼性有所增加，因此魔芋多糖溶膠對新型魚丸的硬度和咀嚼性有利。當魚丸中溶膠含量為20%時，新型魚丸的硬度、咀嚼性和彈性達到最大，分別為483.50g/cm2、366.84g/cm2、0.927。

經過SPSS16.0統計分析發現，魚丸中魔芋多糖溶膠含量分別為20%、30%時，其產品的硬度、彈性、粘聚性沒有顯著差異（p＞0.05)，但是二者咀嚼性具有顯著性差異（p＜0.05)。經過對四個指標的差異性分析及口感方面的評定，認為魚丸中魔芋多糖溶膠與魚糜的最佳比例為1∶4，即魚丸中魔芋多糖溶膠的最佳含量為20%。

2.2 正交實驗結果與分析

由單因素實驗結果研究得出結論：魚丸中魔芋多糖溶膠的含量大于20%（即溶膠與魚糜的比例大于1∶4)時，魚丸有略微膠質感，影響口感，正交實驗中魔芋溶膠與魚糜比例定為1∶4，對pH、食用堿Ca（OH)2和魔芋多糖添加量3個因素設計正交實驗，實驗采用L9（34)正交設計，以硬度和彈性作為評價標準，結果見表1。實驗時所制作的魚丸中魔芋多糖溶膠含量為20%，用無水檸檬酸將食用堿Ca（OH)2水溶液的pH調整至9.5、10、10.5。

表1的直觀分析結果顯示，在硬度方面，A2B2C3為本實驗中的最優水平組合。對新型魚丸硬度的影響順序為Ca（OH)2添加量＜pH＜魔芋多糖添加量。在彈性方面，A2B1C2為本實驗中的最優水平組合。對新型魚丸彈性的影響順序為Ca（OH)2添加量＜pH＜魔芋多糖添加量。表2方差分析顯示，魔芋多糖溶膠中的魔芋多糖添加量對新型魚丸硬度影響顯著。

表1 魔芋多糖溶膠中Ca（OH)2、魔芋多糖、pH對魚丸品質的影響Table 1 Effect of Ca（OH)2，KGM and pH value in konjac polysaccharide sol on fish ball

表2 正交實驗方差分析Table 2 Variance analysis of orthogonal test

綜合以上結果，實驗組4、5為符合優選的實驗組，實驗組4對彈性有利，實驗組5對硬度有利。

將正交實驗制得的9組新型魚丸，采用由10人組成的評定小組進行嗜好型感官檢驗，其結果見表3。

根據樣品數和評價員數，查Kramer秩和檢驗臨界值見表4。

表3 正交實驗嗜好型感官檢驗Table 3 Preference test of orthogonal test

表4 評價員為10，樣品數為9的臨界值Table 4 Critical value of 10 judges，9 samples

通過上行來檢驗樣品之間是否有顯著差異，下行檢驗樣品間的差異程度。將每個樣品的位級和R與上行的最大值Rimax和最小值Rimin相比較。若各樣品位級和R均落在上行數值范圍內即（Rimin＜R＜Rimax)，則這些樣品間無顯著性差異，反之，樣品間有顯著差異。將樣品的位級和R的數值落在上行數值范圍內即（Rimin＜R＜Rimax)的樣品劃分為一組，將R＜Rimin的樣品和R＞Rimax的樣品各劃分成一組，各組內的樣品間無顯著性差異。

據表3可知，在5%置信度上，九組的最小值Rmin= 18＜Rimin=30，Rmax=71.5＞Rimax=70說明在5%置信度上，9個樣品之間有顯著性差異。通過下行檢驗樣品間的差異程度，R1=18＜R3=27＜Rimin=37，Rimin= 37＜R6=38＜R7=55＜R5=55＜R8=59.5＜R9=60＜Rimax=63，Rimax=63＜R2=64＜R4=71.5，所以將九個樣品可劃為三組：1#3#、6#7#5#8#9#、2#4#。

在1%置信度上，九組的最小值Rmin=18＜Rimin= 26，Rmax=71.5＜Rimax=74，說明在1%信度上，9個樣品之間有顯著性差異。通過下行檢驗差異程度，由于R1=18＜R3=27＜Rimin=31，Rimin=31＜R6=38＜R7=55＜R5=55＜R8=59.5＜R9=60＜R2=64＜Rimax=69，Rimax=69＜R4=71.5，所以將九個樣品可劃為三組：1#3#、6#7#5#8#9#2#、4#。

由以上結果可知，在5%置信區上2#、4#產品的嗜好度最高，兩者沒有顯著差異;1#、3#產品的嗜好度最低，兩者沒有顯著差異;其余產品嗜好度次之。在1%置信區上，4#產品的嗜好度最高;1#、3#產品的嗜好度最低，兩者沒有顯著差異;其余產品嗜好度次之。根據感官評定結果可知，4#實驗組的樣品在感官方面最好，因此正交實驗的最優組合是4#實驗組，A2B1C2為最優組合，即魔芋多糖溶膠中Ca（OH)2添加量0.15%，pH9.5，魔芋多糖添加量4%為實驗最適條件。

3 結論與討論

本實驗研究了將魔芋多糖溶膠應用到魚丸生產中，替代部分魚糜，制作一種富含膳食纖維的新型魚丸。實驗結果表明，將魔芋多糖溶膠的制備條件pH、Ca（OH)2和魔芋多糖添加量及這種新型魚丸中魔芋多糖溶膠與魚糜的比例分別作單因素實驗研究，它們對魚丸的品質都有影響。魔芋多糖溶膠中pH10、Ca（OH)2添加量0.15%、魔芋多糖添加量4%，新型魚丸中魔芋多糖溶膠與魚糜的最適比例為1∶4（即改性溶膠最適含量20%)時魚丸品質最佳。

對pH、Ca（OH)2、魔芋多糖三因素進行正交實驗，得出結論，優化工藝為：魔芋多糖溶膠pH=9.5或10，Ca（OH)2添加量為0.15%、魔芋多糖添加量為4%或4.5%;經嗜好型感官檢驗，魔芋多糖溶膠pH9.5時魚丸口感更佳，最佳實驗條件為魔芋多糖溶膠pH9.5，Ca（OH)2添加量0.15%、魔芋多糖添加量4%。

用本實驗的方法制作的新型魚丸不僅口感上具有較好的硬度、彈性和咀嚼性，而且富含水溶性膳食纖維、低脂肪、低膽固醇，是一種新型的健康食品。

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Application of konjac glucomanna in making fish ball rich in dietary fiber

ZHANG Lin1，TANG Dan1，GAO Hong-liang1，CHANG Zhong-yi1，*，XIANG Ru-fa2
（1.East China Normal University，Shanghai 200062，China;2.Shanghai Gaugan Food Technology Co.，Ltd.，Shanghai 200333，China)

Konjac glucomannan colloid was instead of part of surimi to make new type fish ball rich in dietary fiber in this study.The proportion of Ca（OH)2and konjac glucomannan in colloid，pH of colloid，the ratio of konjac glucomannan colloid to surimi were studied by analyzing rigidity and elasticity of new type fish ball by texture profile analysis.The results showed that these factors had effects on the qualities of fish ball.The optimal ratio of konjac glucomannan colloid to surimi was 1∶4.It was further found that the optimal condition was 0.15%of Ca（OH)2and 4%of konjac gum，pH=9.5 with orthogonal experiment and hobby-type sensory test.The hardness and elasticity of new type fish ball were 535.02g/cm2and 0.923，respectively.It was a new and healthy fish ball because of good taste，high content of dietary fiber，low fat and low cholesterol.

konjac glucomannan;fish ball;hardness;elasticity;sensory test

TS201.2

B

1002-0306（2012)14-0299-04

2011－12－05 *通訊聯系人

張琳（1984－)，女，碩士研究生，研究方向：食品生物化學。