三種多糖在冷凍魚糜貯藏中的作用研究

劉 純，鄭資豪，張亮子

（武漢商學院食品科技學院，湖北武漢 430000）

我國水產品市場大且產量豐富[1]，冷凍貯藏是水產品貯藏的主流方式之一，如何防止和延緩水產品在貯藏過程中的腐敗變質是該保鮮手段的重要環(huán)節(jié)。

魔芋膠[2]、卡拉膠、黃原膠等多糖是天然存在于自然界中的物質，在一定的劑量范圍內加入到魚糜制品中可明顯提高魚糜凝膠結構、持水性等[3-5]。通過將這些多糖進行一定比例的復配，增強其凝膠強度和彈性，為多糖類及新型復配保水劑的開發(fā)提供數(shù)據(jù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

翹嘴紅鲌，購自白沙洲市場，宰殺處理，制成魚糜后放入-18 ℃冰箱中凍藏8 周，第8 周時取樣測定各指標。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品魚糜的制備與貯藏試驗

參考Zhang T 等人[6]魚糜制備方法，對新鮮翹嘴紅鲌進行宰殺→清洗→取肉打碎→漂洗→攪拌→漂洗→脫水操作后，將魚糜分成15 組（每組120 g），每組分別添加0.1%，0.2%，0.3%，0.4%，0.5%的黃原膠、卡拉膠、魔芋膠，再取1 組空白對照，分別裝入聚乙烯封口袋中封口包裝，于-18 ℃冰箱中凍藏8 周后取出測定各項指標。

1.2.2 持水性的測定

參照儀淑敏等人[7]的方法，采用離心法測定魚糜的持水性。

1.2.3 揮發(fā)性鹽基氮測定

參考國家標準GB 5009.228—2016，魚糜TVBN 值測定采用半微量定氮法。

1.2.4 硫代巴比妥酸的測定

參考國家標準GB/T 35252—2017。

1.2.5 質構特性測定

質構儀使用TPA 方法進行檢測，探頭：P/36R（探頭直徑36 mm），參數(shù)：觸發(fā)力5 g，壓縮比40%，測試速度分別為測試前5 mm/s，測試中1 mm/s，測試后5 mm/s。

1.2.6 單因素試驗設計

魔芋膠、黃原膠和卡拉膠添加量采用5 個水平，即0.1%，0.2%，0.3%，0.4%，0.5%，分別取120 g的魚糜加入其中，攪拌均勻后裝入聚乙烯包裝袋，放入-18 ℃冰箱中凍藏，備用待測。

1.2.7 正交試驗設計

在單因素試驗結果的基礎上，綜合考慮魔芋膠、黃原膠、卡拉膠對魚糜揮發(fā)性鹽基氮、TBA、持水性和質構特性的影響，采用L9（34）正交試驗表，設計三因素三水平的正交試驗，獲得3 種膠類復配的最佳配比。

1.2.8 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2019 軟件對數(shù)據(jù)進行歸納整理，利用Origin 2021 軟件、IBM SPSS Statistics 23 軟件進行作圖及分析。

2 結果與分析

2.1 3 種多糖添加量對魚糜中揮發(fā)性鹽基氮（TVB-N）的影響

3 種多糖添加量對TVB-N 值的影響見圖1。

圖1 3 種多糖添加量對TVB-N 值的影響

由圖1 可知，魔芋膠、黃原膠和卡拉膠添加組都隨著多糖添加量的上升，TVB 值呈下降趨勢，三者0.5%的試驗組TVB 值相比對照組都有明顯下降且具有顯著性差異（p＜0.05），臨近一般肉的TVB 值[8]。由此說明，魔芋膠、黃原膠和卡拉膠都可以抑制微生物與酶活性，黃原膠和卡拉膠添加量越高其抑制能力越強，魔芋膠添加量達到0.3%后其效果不明顯，0.3%～0.5%組別不存在顯著性差異（p＞0.05）。

2.2 3 種多糖添加量對魚糜中硫代巴比妥酸（TBA）值的影響

3 種多糖添加量對TBA 值的影響見圖2。

圖2 3 種多糖添加量對TBA 值的影響

由圖2 可知，添加黃原膠與卡拉膠的組別中都能觀察到TBA 值在添加較小濃度時有明顯的下降與反彈部分，黃原膠添加量0.1%～0.2%時TBA 值有上升趨勢，隨后從0.2%～0.4%持續(xù)下降到0.5%時又小幅反彈；卡拉膠TBA 值由添加量從0.1%～0.3%持續(xù)下降，到0.4%時反彈，說明添加這2 種多糖與降低TBA 值不呈正比，但所有試驗組較對照組TBA 值均下降且具有顯著性差異（p＜0.05），兩者均可以減緩魚糜在凍藏中TBA 值的增長速度，降低氧化程度[9]，延長魚糜貯藏期；魔芋膠添加量0.1%～0.5%均與不添加魔芋膠的魚糜（對照組）存在顯著性差異（p＜0.05），因TBA 值為1 mg/kg 時有輕微腥臭味，而0.2%試驗組TBA 值為0.91 mg/kg，數(shù)值接近1 mg/kg，說明魔芋膠能夠降低魚糜TBA 值的上升但影響較小。

2.3 3 種多糖添加量對魚糜中持水率的影響

3 種多糖添加量對持水率的影響見圖3。

圖3 3 種多糖添加量對持水率的影響

由圖3 可知，隨著魔芋膠添加量的不斷增加，其魚糜的持水率也在不斷增加，當添加量為0.5%時魚糜持水率達到最高值74%，說明魔芋膠添加量與魚糜持水率呈正比[10]；黃原膠添加量在0%～0.3%時持水率呈上升趨勢，在0.3%時達到最大，隨后出現(xiàn)下降，說明此時魚糜蛋白質可能發(fā)生了結構變化或變性[11]；卡拉膠添加量為0.1%～0.2%時，其魚糜的持水率較對穩(wěn)定，隨后出現(xiàn)小幅下降，在0.4%時魚糜持水率達到最高值，隨后再次出現(xiàn)下降。由此得出，魔芋膠、黃原膠、卡拉膠3 種多糖在魚糜凍藏過程中都具有保水作用[12]，其中魔芋膠作用明顯，添加量與持水性呈正相關，3 種多糖的最佳添加量分別為0.5%，0.3%，0.4%。

2.4 3 種多糖添加量對魚糜中硬度和彈性的影響

3 種多糖添加量對硬度的影響見圖4，3 種多糖添加量對彈性的影響見圖5。

圖4 3 種多糖添加量對硬度的影響

圖5 3 種多糖添加量對彈性的影響

由圖4 可知，魔芋膠及黃原膠添加量較少時硬度值趨于穩(wěn)定上升，魔芋膠在0.4%添加量時硬度達到最大值，而黃原膠在0.3%添加量時硬度達到最大，隨后添加量升高硬度值開始下降，此時可能是魚肉中蛋白質變性導致肌肉纖維軟化硬度降低[13]；隨著卡拉膠添加量增長硬度值也隨之不斷增大，在0.5%添加量時硬度達到最大值。由此得出，黃原膠、卡拉膠和黃原膠在一定程度上都可以提高魚糜硬度，但到達一定添加量后影響開始降低，最佳添加量分別為0.4%，0.3%，0.5%。

由圖5 可知，魔芋膠和黃原膠添加量較少時，彈性趨于小幅穩(wěn)定增長，隨后開始大幅增長，都在0.5%時彈性值達到最高；卡拉膠添加量在0.1%～0.4%時，呈穩(wěn)定增長趨勢，但在添加量為0.4%時，魚糜彈性值達到最高0.789，隨后彈性下跌。由此可得，魔芋膠、卡拉膠和黃原膠均能夠減小魚糜在凍藏過程中彈性值的下降，其中黃原膠與彈性關系緊密，可能是黃原膠與魚糜的共凝膠作用改善魚糜品質[3]，但低添加量黃原膠對魚糜彈性值影響效果不大，三者最佳添加量分別為0.5%，0.5%，0.4%。

2.5 復合抗凍劑最佳配比確定

由黃原膠、卡拉膠、魔芋膠3 種膠單因素試驗結果可得知，三者最適宜添加量為0.4%左右，以此結論為基礎，再考慮到三者膠體間有相互作用，決定以0.4%為基礎設置3 個水平，采用L9（34）正交表進行正交試驗。

多糖的正交試驗因素與水平設計見表1。

表1 多糖的正交試驗因素與水平設計 /%

在正交試驗中，將加入復配膠的魚糜放入-18 ℃冰箱中凍藏2 周，以持水性、TVB-N 值、TBA 值、硬度、彈性為指標進行方差分析，試驗選取持水性、TVB-N 值、TBA 值、硬度、彈性作為復配指標。

多糖的正交試驗直觀分析水平見表2。

表2 多糖的正交試驗直觀分析水平

由表2 可知，優(yōu)化結果出現(xiàn)多元化，需根據(jù)影響主次程度，使用綜合評分確定最佳配比。

較對于因素C，其持水性、TVB 值、彈性這3 個指標影響強度最大，當取C3時持水性值比取C1，C2都得到上升，上升幅度較大；而TVB 值下降了7%，14%，較對C1的TVB值下降幅度較小，C2的TVB值較大；硬度下降了19.0%，6.9%，較對C1的彈性下降幅度較大，C2的彈性下降幅度較小。分析得出，C3在持水性與TVB 值都強于C1與C2，所以C 因素選擇C3。同理，分析A 得出A 因素選擇A1，B 因素選擇B2，故最優(yōu)復配組合為A1B2C3。

3 結論

以翹嘴紅鲌為原料，通過持水性、TVB-N 值、TBA 值、彈性、硬度這5 個指標研究了黃原膠、卡拉膠、魔芋膠3 種多糖對冷凍魚糜品質變化和作用，得出3 種多糖最佳復配比為黃原膠添加量0.3%，卡拉膠添加量0.4%，魔芋膠添加量0.5%。該配比提高了多糖類復配保水劑的魚糜凝膠性能，為后續(xù)開發(fā)新型復配保水劑或蛋白凝膠類產品提供數(shù)據(jù)支持。