多糖疏水性對魚糜凝膠特性的影響

摘 要：為加工高品質(zhì)的魚糜制品，在魚糜中添加5 種疏水性多糖（低聚果糖、菊粉、馬鈴薯淀粉、糯米淀粉、小麥纖維接觸角分別為19.2°、30.2°、39.1°、72.8°、101.9°），研究多糖疏水性對魚糜膠凝特性的影響。結(jié)果表明：隨著多糖疏水性的增加，魚糜凝膠的凝膠強度、硬度、彈性、咀嚼性、持水性均呈現(xiàn)先增加后降低的變化趨勢；當添加接觸角為39.1°的馬鈴薯淀粉時，以上指標數(shù)值均為最大，相較未添加多糖的對照組分別增大26%、14%、1.02%、10%和8%。而魚糜凝膠的亮度值和白度隨著多糖疏水性的增加而逐漸下降；此外，當多糖疏水性逐漸增大，魚糜中肌球蛋白的變性溫度和熱焓值呈現(xiàn)先升后降的趨勢；魚糜凝膠中蛋白的α-螺旋結(jié)構(gòu)向β-折疊結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變程度、化學(xué)作用力（離子鍵、疏水相互作用及二硫鍵）和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的致密性均先增加后降低。當添加接觸角為40°左右多糖時，最有利于改善魚糜的凝膠特性。

關(guān)鍵詞：鰱魚糜；多糖；疏水性；凝膠特性；二級結(jié)構(gòu)；微觀結(jié)構(gòu)

Effects of the Hydrophobicity of Polysaccharides on the Properties of Surimi Gel

LONG Kangyuan ZHANG Sijin YIN Tao YOU Juan LIU Ru MA Huawei

（1. College of Food Science and Technology， Huazhong Agricultural University， Wuhan 430070， China;

2. National Ramp;D Branch Center for Conventional Freshwater Fish Processing， Wuhan 430070， China;

3. Guangxi Zhuang Autonomous Region Aquatic Science Research Institute， Nanning 530021， China）

Abstract： To process high-quality surimi products， this study investigated the effect of adding polysaccharides with five different degrees of hydrophobicity （contact angles of oligofructose， inulin， potato starch， glutinous rice starch， and wheat fiber were 19.2°， 30.2°， 39.1°， 72.8°， and 101.9°， respectively） to surimi on its gelation properties. The results showed that with the increase in the hydrophobicity of polysaccharides， the strength， hardness， elasticity， chewability and water-holding capacity of surimi gel increased first and then decreased. When adding potato starch with a contact angle of 39.1°， the values of above indicators are the highest， which increased by 26%， 14%， 1.02%， 10%， and 8% compared to the blank group without added polysaccharides， respectively. The brightness （L*） and whiteness of surimi gel decreased with the increase in the hydrophobicity of polysaccharides. In addition， the denaturation temperature and enthalpy value of myosin in surimi first increased and then decreased. Likewise， the degree of transformation of protein secondary structure in surimi gel from α-helix to β-sheet， the intensity of chemical forces （ionic bonds， hydrophobic interactions， and disulfide bonds）， and the density of the network structure all increased first and then decreased. Overall， when adding polysaccharides with a contact angle of around 40° most effectively improved the gelation properties of surimi.

Keywords： silver carp surimi; polysaccharides; hydrophobicity; gel properties; secondary structure; microstructure

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20240417-086

中圖分類號：TS254.4" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " 文獻標志碼：A 文章編號：1001-8123（2024）07-0015-07

魚糜形成凝膠的過程中，在高溫條件下，蛋白的頭部、連接處和尾部等部分展開成溶膠，并由溶膠向凝膠轉(zhuǎn)變，發(fā)生不可逆聚集，最終形成穩(wěn)定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[1]。多糖常作為填充劑添加于魚糜中，與魚糜蛋白產(chǎn)生相互作用，促進更加致密的凝膠網(wǎng)絡(luò)形成。因此，在魚糜制品的加工過程中，添加適量多糖可以改善魚糜凝膠的強度、持水性、質(zhì)構(gòu)特性及凍融穩(wěn)定性等品質(zhì)[2-3]。多糖與蛋白質(zhì)之間的相互作用主要是疏水相互作用、氫鍵、范德華力等化學(xué)作用力以及生物大分子之間相互纏繞共同作用的結(jié)果[4]，其中疏水相互作用是重要的化學(xué)作用力之一。目前國內(nèi)外學(xué)者主要研究多糖添加量及多糖種類對魚糜凝膠特性的影響。汲晨洋等[5]研究發(fā)現(xiàn)，添加0.4%紫菜多糖后，鰱魚魚糜凝膠強度、質(zhì)構(gòu)特性和持水性可顯著改善，α-螺旋含量顯著下降，并形成了最均勻致密的三維凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。黃曉冰等[6]研究木薯淀粉、馬鈴薯淀粉、魚糜淀粉和小麥淀粉對金線魚魚糜凝膠品質(zhì)的影響，研究發(fā)現(xiàn)，支鏈含量高的薯類淀粉的添加對魚糜凝膠品質(zhì)的提升效果最好。近年來，一些學(xué)者也開始探索多糖的特性對魚糜品質(zhì)的影響。Zhang Ting等[7]采用水解殼聚糖的方法制備不同電荷的羧甲基殼寡糖，發(fā)現(xiàn)羧甲基殼寡糖能夠延緩肌球蛋白的冷凍變性，改善魚糜冷凍貯藏穩(wěn)定性和凝膠特性。這是由于帶電荷的羧甲基殼聚糖可以取代蛋白質(zhì)表面的水分子，削弱蛋白質(zhì)-水分子間氫鍵，降低其構(gòu)象靈活性，穩(wěn)定肌球蛋白二級結(jié)構(gòu)和三級結(jié)構(gòu)。然而，目前關(guān)于多糖疏水性對魚糜凝膠特性的影響尚不明確。

白鰱魚是商業(yè)中加工魚糜及魚糜制品的重要淡水魚種，但白鰱魚糜凝膠形成能力差，限制了其魚糜制品的開發(fā)。因此，本研究選擇5 種疏水性不同的多糖（低聚果糖、菊粉、馬鈴薯淀粉、糯米淀粉、小麥纖維），探究多糖的疏水性對白鰱魚糜制品凝膠特性的影響，以期為多糖在高質(zhì)量魚糜制品中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

AAA級鰱魚糜（20 kg/件） 湖北省洪湖市井力水產(chǎn)食品股份有限公司；低聚果糖、菊粉、馬鈴薯淀粉、糯米淀粉、小麥纖維 武漢中泰晨宇生物科技有限公司；PVC塑料腸衣 天津市康泰塑料包裝有限公司。

氯化鈉、無水乙醇、尿素、溴化鉀、乙酸異戊酯、β-巰基乙醇（均為分析純） 國藥集團化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

OCA20水接觸角測試儀 德國Data Physics公司；HY-15手動紅外壓片機 天津天光新光學(xué)儀器科技有限公司；WH28色差儀 深圳市威福光電科技有限公司；TA.XT Plus質(zhì)構(gòu)儀 英國Stable Micro System公司；SU8010掃描電子顯微鏡 日本Hitachi公司；DSC 204 F1差示掃描量熱儀 上海凱璞科技有限公司；FP3013食品調(diào)理機 德國博朗公司；IS50傅里葉變換紅外光譜儀 蘇州奧普斯等離子體科技有限公司；IKA2000高速分散均質(zhì)機 德國IKA公司。

1.3 方法

1.3.1 鰱魚魚糜凝膠制備

參考Qiu Jing等[8]的方法制備魚糜凝膠。制樣前，將冷凍魚糜置于常溫解凍60 min，然后將解凍后的魚糜切塊，稱質(zhì)量。將200 g魚糜塊置于調(diào)理機中，在5檔下斬拌3 min，使其初步破碎；然后向其中添加2%食鹽、1%多糖（低聚果糖、菊粉、馬鈴薯淀粉、糯米淀粉、小麥纖維），加冰水調(diào)節(jié)水分質(zhì)量分數(shù)至78%，在9檔下持續(xù)斬拌5 min。將斬拌好的肉泥擠入腸衣中，兩端用卡口機封口。將制備好的魚腸放入90 ℃恒溫水浴鍋加熱30 min。將加熱完成的魚糜凝膠取出，置于冰水中冷卻15 min至室溫，于4 ℃冰箱中放置過夜，以備后續(xù)實驗，以不添加多糖的魚糜凝膠作為對照組。

1.3.2 接觸角測定

參考韓墨等[9]的方法測定多糖的接觸角，以反映每種多糖的疏水性大小。每種多糖取2 g左右，使用壓片儀將其壓片，用接觸角測試儀配套的注射器吸取2.0 μL去離子水作為介質(zhì)，自動滴下介質(zhì)至多糖壓片表面，在表面形成液滴狀，接觸角測試儀自動捕獲照片，并計算角度。

1.3.3 白度測定

參考闕鳳等[10]的方法，用色差儀測定并記錄亮度值（L*）、紅度值（a*）和黃度值（b*），每個樣品平行測定8 次。白度按式（1）計算：

1.3.4 凝膠強度測定

參考Huang Qun等[11]的方法。將制備好的魚糜凝膠取出恢復(fù)至室溫，剝?nèi)ツc衣，切成長2 cm的圓柱形。使用質(zhì)構(gòu)儀對樣品進行凝膠強度測定。實驗選取P/0.25S球形探頭，設(shè)置測試條件為：測前速率5 mm/s，測試速率1 mm/s，測后速率5 mm/s，下壓比例50%。每組實驗重復(fù)6 次，取平均值。凝膠強度用破斷力與刺破魚糜凝膠時破斷距離的乘積表示。

1.3.5 質(zhì)構(gòu)特性測定

參考Liang Feng等[12]的方法。將魚腸取出，切成高20 cm的圓柱體，用質(zhì)構(gòu)儀測定其質(zhì)構(gòu)特性。測試參數(shù)為：P/36R探頭；觸發(fā)力5 g；測前、測中和測后速率分別為5.0、1.0、1.0 mm/s；壓縮比50%。選擇硬度、彈性、內(nèi)聚力、咀嚼性和回復(fù)性作為魚糜凝膠質(zhì)構(gòu)特性指標。

1.3.6 持水性測定

參考戚勃等[13]的方法。準確稱取樣品（3.00±0.02）g，質(zhì)量記為m1，用雙層濾紙包裹后轉(zhuǎn)入50 mL離心管中，在室溫條件下3 000×g離心15 min。稱量離心后魚糜凝膠的質(zhì)量m2。持水性按式（2）計算：

持水性/％=m₁/m2×100 （2）

式中：m₁為離心前魚糜樣品質(zhì)量/g；m₂為離心后魚糜樣品質(zhì)量/g。

1.3.7 熱穩(wěn)定性測定

參考He Yating等[14]的方法修改，用差示掃描量熱儀測定，稱取約15 mg的樣品，置于鋁坩鍋中液壓密封，用空鋁坩鍋作為空白，以10 ℃/min速率從20 ℃升溫至90 ℃，熱特性參數(shù)（峰值、焓值）用Peak Fit軟件分析得到。

1.3.8 化學(xué)作用力測定

參考盧彥軒等[15]的方法。2 g魚糜凝膠分別與10 mL 0.05 mol/L NaCl（SA）、0.6 mol/L NaCl（SB）、0.6 mol/L NaCl＋1.5 mol/L尿素（SC）、0.6 mol/L NaCl＋8 mol/L尿素（SD）和0.6 mol/L NaCl＋8 mol/L尿素＋0.5 mol/L 2-β-巰基乙醇（SE）混合并均質(zhì)，4 ℃靜置1 h，8 000 r/min離心15 min。采用Lowry法測定上清液中蛋白質(zhì)量濃度。SA溶液中蛋白質(zhì)含量表示非特異性鍵，離子鍵的貢獻以溶于SB溶液與SA溶液中蛋白質(zhì)含量之差表示；氫鍵的貢獻以溶于SC溶液與SB溶液中蛋白質(zhì)含量之差表示；疏水相互作用的貢獻以溶于SD溶液與SC溶液中蛋白質(zhì)含量之差表示，二硫鍵的貢獻以溶于SE溶液與SD溶液中蛋白質(zhì)含量之差表示。

1.3.9 傅里葉變換紅外光譜分析

參考Zhou Xuxia等[16]的方法修改，分別稱取1.0 mg凍干后的魚糜凝膠與100.0 mg干燥后的溴化鉀晶體置于瑪瑙研缽，在干燥燈下混勻并充分研磨成細粉末后用油壓機在20 N壓力下壓制2 min，制成透明薄片，放入傅里葉變換紅外光譜儀中。掃描范圍為4 000～400 cm－1。用Peak Fit v 4.12軟件對樣品酰胺III帶圖譜進行處理并計算二級結(jié)構(gòu)相對含量。

1.3.10 微觀結(jié)構(gòu)觀察

參考Yin Tao等[17]的方法，將魚糜凝膠樣品用刀片切成1 mm×1 mm×1 mm的小塊，置于1.5 mL的離心管中，加入2 mL體積分數(shù)2.5%戊二醛溶液固定，并置于4 ℃冰箱固定2 h后，分別用體積分數(shù)30%、50%、70%、80%的乙醇溶液對樣品進行脫水，每次15 min，再用體積分數(shù)90%乙醇溶液和無水乙醇分別脫水1、2 次，每次10 min；用100%乙酸異戊酯和無水乙醇混合液（1∶1，V/V）

浸泡樣品2 次，每次15 min，用臨界點干燥機干燥樣品2 h，將其用導(dǎo)電膠固定在掃面電鏡樣品臺上，樣品表面真空噴金，用掃描電鏡觀察。

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有實驗重復(fù)3 次，每次實驗做3 組平行，結(jié)果表示為平均值±標準差。采用Excel 2021對數(shù)據(jù)進行整理；SPSS 19.0對數(shù)據(jù)進行顯著性分析，Origin 2021進行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 5 種多糖的接觸角

接觸角是指水滴鋪展在樣品表面時由于界面相互作用所形成的角度。接觸角常用于表征材料表面的親疏水性[18]。一般認為，當接觸角小于65°時，樣品具有親水性，而當接觸角大于65°時，樣品具有疏水性。由圖1可知，小麥纖維和糯米淀粉的接觸角大于65°，這2 種多糖疏水性較強，親水性較弱，馬鈴薯淀粉、菊粉和低聚果糖的接觸角小于65°，親水性較強，疏水性較弱。多糖作為一類由多個單糖分子聚合而成的高分子化合物，其分子中富含羥基、羧基等極性基團，這些極性基團與水分子之間相互作用，使多糖具有一定的親水性。但是，多糖的分子質(zhì)量較大、分子鏈長且分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜，這些因素又在某種程度上增強了多糖的疏水性。所選的5 種多糖接觸角分別為19.6°、30.2°、39.1°、72.8°與101.9°，存在差異，可代表不同疏水性的多糖。

2.2 多糖疏水性對魚糜凝膠白度的影響

白度是魚糜凝膠重要的感官指標，白度越高越受消費者歡迎[19]。如表1所示，當添加接觸角為30.2°、39.1°、72.8°及101.9°的菊粉、馬鈴薯淀粉、糯米淀粉和小麥纖維時，魚糜凝膠的L*、a*和白度均會下降。當添加接觸角為19.6°的低聚果糖時，魚糜凝膠的L*和白度有所提升。對于接觸角為39.1°的馬鈴薯淀粉，其復(fù)雜的結(jié)構(gòu)及較弱的疏水性導(dǎo)致其在魚糜凝膠網(wǎng)絡(luò)中吸水膨脹，進而減弱了凝膠的透光性，降低了白度，這與盧彥軒等[15]的研究一致。而接觸角最小的低聚果糖，因其較大的親水性，能夠直接溶解于魚糜凝膠中，使凝膠成分更為均一，從而提高光的透射率，顯著增強了魚糜凝膠的白度（P＜0.05）。隨著添加多糖疏水性的增大，魚糜凝膠的白度呈減小趨勢。接觸角為101.9°的小麥纖維，由于自身的疏水性最強和較大顆粒，破壞了魚糜凝膠的結(jié)構(gòu)，降低了光的折射率，導(dǎo)致白度減小。

2.3 多糖疏水性對魚糜凝膠強度的影響

凝膠強度是反映魚糜制品品質(zhì)的重要指標之一。如圖2所示，添加接觸角為39.1°的馬鈴薯淀粉可以顯著增加魚糜凝膠強度（P＜0.05），與Luo Huabin等[20]的研究結(jié)果相符。馬鈴薯淀粉的接觸角為30°～40°，其適度的疏水性、較大分子質(zhì)量和吸水膨脹特性使其成為魚糜凝膠網(wǎng)絡(luò)良好的填充劑，形成更為致密且均勻的凝膠網(wǎng)絡(luò)，從而增強凝膠強度。相比之下，低聚果糖因其最小的接觸角（19.6°）而表現(xiàn)出最小的疏水性，且完全溶于水，導(dǎo)致凝膠水分含量增加，魚糜蛋白含量降低，進而降低凝膠強度[21]；此外，添加菊粉、糯米淀粉及小麥纖維后魚糜凝膠強度均增加。菊粉的接觸角為30.2°，菊粉溶解于水中，形成高黏度的水溶液，更充分地與蛋白質(zhì)纏結(jié)并更好地填充孔隙[22]。糯米淀粉接觸角位于70°～80°區(qū)間，糯米淀粉疏水性較大，吸水性相比于馬鈴薯淀粉較弱，提升魚糜凝膠強度的效果弱于馬鈴薯淀粉。小麥纖維接觸角位于100°～110°區(qū)間，疏水性最大，分子鏈長，吸水性強，可以促進魚糜蛋白和水分子的結(jié)合能力，但是小麥纖維會貫穿并破壞魚糜凝膠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[23]。隨著添加多糖疏水性的增加，魚糜凝膠強度呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢。

小寫字母不同表示組間差異顯著（P＜0.05）。圖3、4同。

2.4 多糖疏水性對魚糜凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響

質(zhì)地是影響食物口感和功能特性的重要品質(zhì)指標[24]。由表2可知，添加不同疏水性的多糖對魚糜凝膠質(zhì)構(gòu)特性影響顯著。與對照組相比，當添加多糖接觸角為39.1°的馬鈴薯淀粉時，其魚糜凝膠硬度顯著增加（P＜0.05），且彈性、內(nèi)聚性及咀嚼性最大，分別為對照組的1.14、1.02、1.10、1.08 倍。添加接觸角最小（19.2°）的低聚果糖時，魚糜凝膠的硬度和彈性最低，與闕鳳等[10]的研究結(jié)果一致。添加不同疏水性的多糖對魚糜凝膠回復(fù)性及內(nèi)聚性無顯著影響（P＞0.05）。隨著多糖疏水性的增加，魚糜凝膠的硬度、彈性呈先增加后減小的趨勢，與凝膠強度結(jié)果基本一致。

2.5 多糖疏水性對魚糜凝膠持水性的影響

持水性是反映魚糜凝膠品質(zhì)的重要參數(shù)，表明凝膠內(nèi)部結(jié)構(gòu)對魚糜體系所含水分的截留能力，能在一定程度反映魚糜凝膠三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的致密程度[25]。由圖3可知，添加疏水性不同的多糖對魚糜凝膠持水性的影響不同。與對照組相比，添加低聚果糖、馬鈴薯淀粉、糯米淀粉及小麥纖維的魚糜凝膠持水性差異顯著（P＜0.05）。添加接觸角39.1°馬鈴薯淀粉的凝膠樣品持水性最高，是對照組的1.17 倍。隨著所添加的多糖疏水性增加，魚糜凝膠持水性呈現(xiàn)先增加后減小的變化趨勢，疏水性適度的多糖更有利于魚糜凝膠截留水分。此外，持水性的變化趨勢與凝膠強度的變化保持一致，魚糜凝膠的持水性與凝膠微觀結(jié)構(gòu)之間存在一定的關(guān)聯(lián)，持水性較好的魚糜凝膠往往具有更為穩(wěn)定的微觀結(jié)構(gòu)。這是因為更緊密、更穩(wěn)定的凝膠網(wǎng)絡(luò)能夠更好地保持水分，并提高其抵抗外界壓力的能力。

2.6 多糖疏水性對魚糜蛋白熱穩(wěn)定性的影響

采用差示掃描量熱法研究蛋白熱穩(wěn)定性，當?shù)鞍左w系溫度升高，蛋白質(zhì)受熱發(fā)生變性，蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)與其他物質(zhì)發(fā)生相互作用，產(chǎn)生熱量差，形成吸熱或放熱峰[26]。表3顯示經(jīng)差示掃描量熱儀分析得到添加不同疏水性多糖的魚糜凝膠變性溫度（Tmax）和熱焓變（ΔH），魚糜凝膠在加熱過程中出現(xiàn)3 個峰值，峰I和峰II分別為肌球蛋白和肌漿蛋白的變性峰，峰III表示肌動蛋白聚集[27]。添加疏水性不同的多糖引起魚糜體系相變溫度和熱焓值的改變，其特征吸收峰大約集中在45～50.9、60～68.9、72～77.3 ℃ 3 個不同溫度區(qū)間。與對照組相比，添加馬鈴薯淀粉、小麥淀粉和糯米淀粉的樣品變性溫度更高，魚糜混合體系的熱穩(wěn)定性增強；添加低聚果糖和菊粉的魚糜凝膠樣品變性溫度下降，這是因為多糖改變了蛋白質(zhì)的空間構(gòu)象和化學(xué)作用力，使得魚糜混合體系的熱穩(wěn)定性減弱。從ΔH來看，與對照組相比，添加馬鈴薯淀粉、糯米淀粉和小麥纖維組峰I ΔH增加，說明這3 種多糖的添加使得樣品的蛋白變性所需能量增多，相應(yīng)體系的穩(wěn)定性增加。因此，隨著多糖疏水性的增加，魚糜凝膠肌球蛋白重鏈和肌球蛋白輕鏈變性溫度呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，而魚糜混合體系的熱穩(wěn)定性也相應(yīng)地先增加后減小。

2.7 多糖疏水性對魚糜凝膠化學(xué)作用力的影響

維持魚糜凝膠復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的化學(xué)鍵主要包括氫鍵、離子鍵、二硫鍵及疏水相互作用。氫鍵通過穩(wěn)定結(jié)合水來維持蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)，離子鍵由帶有相反電荷的氨基酸殘基依靠庫侖力結(jié)合形成維持蛋白質(zhì)的三級及四級結(jié)構(gòu)，疏水相互作用是推動蛋白質(zhì)折疊的主要作用力，二硫鍵對蛋白質(zhì)特定分子結(jié)構(gòu)起相關(guān)作用[28]。如圖4所示，與對照組相比，低聚果糖樣品組的氫鍵及二硫鍵含量顯著降低（P＜0.05）；菊粉樣品組的離子鍵含量顯著增加（P＜0.05），二硫鍵含量顯著降低（P＜0.05）；馬鈴薯淀粉樣品組離子鍵、疏水相互作用及二硫鍵含量顯著增加（P＜0.05）；糯米淀粉樣品組離子鍵及二硫鍵含量顯著降低（P＜0.05）；小麥纖維樣品組離子鍵及二硫鍵含量顯著降低（P＜0.05）。隨著多糖疏水性的增加，魚糜凝膠中離子鍵的含量呈現(xiàn)先增加后減少趨勢。離子鍵的變化說明添加多糖提供了合適的疏水環(huán)境，使蛋白質(zhì)分子展開，內(nèi)部埋藏的氨基酸殘基暴露，從而使蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和蛋白質(zhì)靜電相互作用增加[29]。隨著多糖疏水性的增加，魚糜凝膠中氫鍵的含量呈現(xiàn)先升后降再升的趨勢。氫鍵的含量較低主要是因為多糖的添加會形成多糖-蛋白質(zhì)相互作用，限制氫鍵的形成[30]。隨著多糖疏水性的增加，魚糜凝膠中疏水相互作用和二硫鍵的含量呈現(xiàn)先升再降的趨勢。疏水相互作用是誘導(dǎo)蛋白質(zhì)聚集的主要驅(qū)動力。一方面，添加疏水性不同的多糖和水分子的結(jié)合不同程度上改變了蛋白質(zhì)周圍的水環(huán)境，或者分子質(zhì)量較大的多糖可能充當復(fù)合凝膠中填充劑的角色，影響蛋白質(zhì)疏水性氨基酸殘基的暴露和聚集[31]。二硫鍵增加的可能原因是多糖提供適度的疏水環(huán)境，使蛋白質(zhì)內(nèi)部的巰基暴露，有利于生成二硫鍵交聯(lián)[32]。結(jié)果表明，適度疏水性的多糖可以增強蛋白質(zhì)的相互作用，增加化學(xué)作用力的大小，有助于維持凝膠結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

2.8 多糖疏水性對魚糜凝膠蛋白二級結(jié)構(gòu)的影響

添加不同疏水性多糖的魚糜凝膠傅里葉變換紅外光譜圖如圖5A所示。譜圖中酰胺I帶和酰胺III帶可用于定量分析蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)含量，其中酰胺I帶信號強，但酰胺I帶結(jié)構(gòu)中有水振動帶的強干擾和相對非結(jié)構(gòu)化的光譜輪廓等限制[10]。因此，采用紅外光譜中酰胺Ⅲ帶（1 220～1 330 cm－1）分析魚糜凝膠蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)。如圖5B所示，α-螺旋和β-折疊為肌原纖維蛋白的主要二級結(jié)構(gòu)。隨著所添加多糖疏水性的增加，魚糜凝膠中

α-螺旋相對含量呈現(xiàn)先減小后增加的趨勢，β-折疊相對含量呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢；無規(guī)卷曲及β-轉(zhuǎn)角相對含量無明顯變化。與對照組相比，添加不同疏水性多糖的魚糜凝膠中α-螺旋結(jié)構(gòu)相對含量下降，β-折疊相對含量有所增加，β-轉(zhuǎn)角和無規(guī)卷曲相對含量變化不明顯，與Chen Jingxin等[33]研究結(jié)果一致。這說明α-螺旋向有序的β-折疊結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化，更有利于形成穩(wěn)定的凝膠網(wǎng)絡(luò)，從而改善魚糜凝膠強度[34]。添加不同疏水性多糖的魚糜凝膠二級結(jié)構(gòu)比例不同，這可能是由于多糖疏水性差異形成不同的疏水環(huán)境，導(dǎo)致多糖-蛋白相互作用不同，形成凝膠過程中二級結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變程度不同。

2.9 多糖疏水性對魚糜凝膠微觀結(jié)構(gòu)的影響

由圖6可知，對照組魚糜凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較疏松，孔洞結(jié)構(gòu)較大，影響其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性；添加馬鈴薯淀粉、糯米淀粉和小麥纖維的魚糜凝膠樣品形成致密的凝膠網(wǎng)絡(luò)，相較對照組，孔隙較小，分布均勻，馬鈴薯淀粉、糯米淀粉和小麥纖維疏水性大，能夠吸水膨脹并填充到蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)之間的間隙，形成更致密且分布均勻的凝膠網(wǎng)絡(luò)[20]。

添加菊粉和低聚果糖的魚糜凝膠孔隙較小，切面不均勻，菊粉和低聚果糖接觸角較小，親水性強，疏水性弱，導(dǎo)致凝膠網(wǎng)絡(luò)在吸水過程中出現(xiàn)較多大小不一的孔洞，一定程度上影響了魚糜凝膠的結(jié)構(gòu)和性能[35]。多糖的疏水性決定了其與凝膠網(wǎng)絡(luò)中水分和蛋白質(zhì)的相互作用方式，進而影響了魚糜凝膠的致密程度、孔隙大小及分布。實驗結(jié)果表明，添加適度疏水性的多糖有助于形成更加致密和穩(wěn)定的魚糜凝膠結(jié)構(gòu)。

3 結(jié) 論

多糖的疏水性顯著影響魚糜的凝膠特性。當多糖的接觸角在19.2°～101.9°范圍內(nèi)，隨著疏水性的增加，魚糜凝膠的白度、凝膠強度、硬度、彈性、咀嚼性、持水性呈現(xiàn)出先增加后降低的變化趨勢。添加接觸角為39.1°的馬鈴薯淀粉后魚糜凝膠品質(zhì)最好。添加馬鈴薯淀粉后，魚糜蛋白的熱穩(wěn)定性、魚糜蛋白凝膠的化學(xué)作用力（離子鍵、氫鍵、疏水相互作用）最強，魚糜凝膠中蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)伸展最充分，微觀結(jié)構(gòu)最致密。

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