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食品化学 食品科学 2023,Vol.44,No.20 43变性淀粉协同非肌肉蛋白对鱿鱼鱼糜制品 凝胶特性及其蛋白构象的影响张晓慧1,2，郭全友1,*，郑 尧1，包海蓉2，魏帮鸿1，庄小妹1,2，杨 絮1（1.中国水产科学研究院东海水产研究所，农业农村部远洋与极地渔业创新重点实验室，上海 200090；2.上海海洋大学食品学院，上海 201306）摘 要：为改善鱿鱼鱼糜制品的凝胶特性，优化玉米变性淀粉（乙酰化二淀粉磷酸酯（acetylated distarch phosphate，ADSP）和非肌肉蛋白（蛋清蛋白（eggwhiteprotein，EWP）、大豆分离蛋白（soy protein isolate，SPI）的添加量，并分析玉米变性淀粉协同非肌肉蛋白（ADSP-EWP-SPI，AES）对鱿鱼鱼糜制品的质构、分子间作用力、蛋白质二级结构、微观结构的影响，探究AES改善鱿鱼鱼糜制品凝胶品质的机理。结果表明：ADSP、EWP和SPI添加量分别为10%、7%和6%时，鱿鱼鱼糜制品的凝胶特性最好；与对照组相比，添加玉米变性淀粉和非肌肉蛋白后，鱿鱼鱼糜制品中蛋白质的无规卷曲和-螺旋相对含量下降，-折叠和-转角相对含量增加，添加AES有利于热凝胶过程中-折叠和-转角结构的保留，促进蛋白质之间的疏水相互作用，形成更加致密的鱼糜凝胶网络结构，提高鱿鱼鱼糜制品的凝胶强度和持水性。相关性分析显示，鱿鱼鱼糜制品的凝胶强度和持水性、疏水相互作用、-转角及不易流动水相对含量均呈极显著正相关（P0.01），与自由水相对含量和无规卷曲相对含量呈极显著负相关（P0.01）。因此，添加10%ADSP、7%EWP和6%SPI通过影响鱿鱼鱼糜制品中的蛋白质二级结构和水分分布，改善了鱿鱼鱼糜制品的凝胶品质。关键词：鱿鱼鱼糜；玉米变性淀粉；非肌肉蛋白：凝胶特性；蛋白构象Effects of Combined Addition of Modified Starch and Non-Muscle Protein on Gel Properties and Protein Conformation of Squid Surimi ProductsZHANG Xiaohui1,2,GUO Quanyou1,*,ZHENG Yao1,BAO Hairong2,WEI Banghong1,ZHUANG Xiaomei1,2,YANG Xu1(1.Key Laboratory of Oceanic and Polar Fisheries,Ministry of Agriculture and Rural Affairs,East China Sea Fisheries Research Institute,Chinese Academy of Fishery Sciences,Shanghai 200090,China;2.College of Food Science and Technology,Shanghai Ocean University,Shanghai 201306,China)Abstract:To improve the gel properties of squid surimi products,we optimized the addition of modified corn starch acetylated distarch phosphate(ADSP)and the non-muscle proteins egg white protein(EWP)and soy protein isolate(SPI),and we evaluated the effects of the addition of ADSP,EWP and SPI on the texture,intermolecular force,protein secondary structure and microstructure of squid surimi products.Furthermore,we explored the mechanism by which modified starch and non-muscle protein improve the gel quality of squid surimi products.The results showed that the gel properties of squid surimi products with 10%ADSP,7%EWP and 6%SPI were the best.Compared with the control group,the addition of modified starch or non-muscle protein decrease the relative contents of random coil and-helix in proteins,and increased the contents of-sheet and-turn.Their combined addition was beneficial for the retention of-sheet and-turn structures during the gelation process,and promoted the hydrophobic interaction between proteins,resulting in the formation of a denser gel network structure,which in turn improved the gel strength and water holding capacity of squid surimi products.Correlation analysis showed that the gel strength and water holding capacity,hydrophobic interaction,and relative contents 收稿日期：2022-12-19基金项目：“十三五”国家重点研发计划“蓝色粮仓科技创新”专项（2020YFD0901203）；中国水产科学研究院基本科研业务费资助项目（2020TD68）第一作者简介：张晓慧（1998）（ORCID:0000-0002-7806-1888），女，硕士，研究方向为水产品加工与贮藏。E-mail:*通信作者简介：郭全友（1974）（ORCID:0000-0001-5958-5937），男，研究员，博士，研究方向为水产品质量与安全。E-mail:44 2023,Vol.44,No.20 食品科学 食品化学of-turn and immobilized water of squid surimi products were significantly positively correlated with each other(P 0.01),and significantly negatively correlated with the contents of free water and random coil(P 0.01).Therefore,the addition of 10%ADSP,7%EWP and 6%SPI improved the gel quality of squid surimi products by affecting protein secondary structure and water distribution.Keywords:squid surimi;modified corn starch;non-muscle proteins;gel properties;protein conformationDOI:10.7506/spkx1002-6630-20221219-194中图分类号：TS254.4 文献标志码：A 文章编号：1002-6630（2023）20-0043-10引文格式：张晓慧,郭全友,郑尧,等.变性淀粉协同非肌肉蛋白对鱿鱼鱼糜制品凝胶特性及其蛋白构象的影响J.食品科学,2023,44(20):43-52.DOI:10.7506/spkx1002-6630-20221219-194.http:/ ZHANG Xiaohui,GUO Quanyou,ZHENG Yao,et al.Effects of combined addition of modified starch and non-muscle protein on gel properties and protein conformation of squid surimi productsJ.Food Science,2023,44(20):43-52.(in Chinese with English abstract)DOI:10.7506/spkx1002-6630-20221219-194.http:/鱿鱼是我国远洋渔业重要的捕捞品种之一。2021年鱿鱼的捕捞量为30.85万 t，占头足类捕捞量的52.68%以上1。鱿鱼具有营养价值高、富含多种人体必需氨基酸的特点，是一种高蛋白、低脂肪的水产品2；鱿鱼肉具有无骨刺、肉质厚实、无腥味、白度值高等优点，在鱼糜制品方面逐渐得到应用3。根据市场及产业调研，以鱿鱼与淡水鱼为主料，制成的鱿鱼混合鱼糜制品被研发并得到市场认可，如“一丸一世界”、“渔米之乡”等品牌。但鱿鱼内源性蛋白酶活性高、谷氨酰胺转氨酶含量低，使得肌原纤维蛋白容易降解和肌球蛋白重链交联程度低，鱼糜制品难以形成稳定的凝胶网络4。因此，鱿鱼鱼糜制品存在凝胶特性差的问题，制约了鱿鱼鱼糜制品的快速发展。为了改善鱼糜制品的凝胶性能，除了优化加工工艺外，常加入外源添加物提高鱼糜制品的凝胶品质，主要包括淀粉类、可食亲水胶体类、非肌肉蛋白质类等5。变性淀粉是由原淀粉经过物理、化学或酶法处理制成，可更好地改善鱼糜制品的凝胶特性6-8；大豆分离蛋白（soy protein isolate，SPI）和蛋清蛋白（eggwhiteprotein，EWP）是鱼糜制品中常用的两种非肌肉蛋白，可显著提高鱼糜制品的质构和保水性5,9-10。王冬妮等11研究表明添加玉米淀粉及非肌肉蛋白（SPI和EWP）均可提高鱿鱼鱼糜的凝胶强度和持水性；Mi Hongbo等12研究表明适量添加木薯变性淀粉可显著提高鱼糜凝胶强度和质构，且可促进热诱导鱼糜蛋白由-螺旋向-折叠的构象转变，导致蛋白结构发生变化。赵泽润等10研究表明添加SPI可以通过改变木质化鸡肉糜的蛋白结构，影响凝胶体系内水分的分布，有效改善肉糜的质构和保水性；Yu Xiliang等13研究表明添加EWP诱导草鱼丸的蛋白质二级结构发生变化，对改善草鱼丸的肌原纤维蛋白凝胶化有重要作用。鱼糜制品加工中，单一过多添加淀粉会降低产品的口感，而大量单一添加非肌肉蛋白会使产品白度和凝胶强度降低，不利于产品的生产14-15。因此，鱼糜制品实际生产中，更倾向于复合添加淀粉和非肌肉蛋白等外源添加物提高鱼糜制品的凝胶特性。屈展平等16通过研究马铃薯淀粉和小麦蛋白混合体系的相互作用得出，小麦蛋白质能通过竞争吸水作用，抑制淀粉糊化，降低混合体系的黏度，而微观结构表明淀粉在混合体系中填充到面筋网络中，形成致密的网络结构；李爽17研究结果表明，合适比例的淀粉和葵花分离蛋白协同添加时，体系的凝胶强度增强。目前，对于玉米变性淀粉和非肌肉蛋白的复合添加对鱿鱼鱼糜制品凝胶特性的影响研究少有报道。本研究分析鱿鱼鱼糜制品中玉米变性淀粉协同非肌肉蛋白的最佳添加量，在此基础上，探究二者协同添加对鱿鱼鱼糜制品凝胶特性和蛋白质构象的影响，为变性淀粉协同非肌肉蛋白应用于鱿鱼鱼糜制品提供指导。1 材料与方法1.1 材料与试剂阿根廷鱿鱼（300400 g）中国水产舟山海洋渔业有限公司；冷冻白鲢鱼鱼糜（AAA级）洪湖市井力水产食品股份有限公司；猪肥膘、冷冻鸡胸肉 上海大润发有限公司。25 mm胶原蛋白肠衣 北京大宏利辉生物科技中心；玉米变性淀粉（乙酰化二淀粉磷酸酯（acetylated distarch phosphate，ADSP）、SPI、EWP 河南万邦化工科技有限公司；氯化钠、无水乙醇、尿素、-巯基乙醇（均为分析纯）国药集团化学试剂有限公司。1.2 仪器与设备FP 4116德尔绞肉机 广东阳江德尔电器有限 公司；CR-400 色彩色差仪 日本Chroma Meter公司；TMS-Pro质构仪 美国Food Technology Corporation 食品化学 食品科学 2023,Vol.44,No.20 45公司；Avanti J-301高性能离心机 美国Beckman Coulter公司；PQ001-20-25V核磁共振成像仪 苏州纽迈分析仪器股份有限公司；SU8100扫描电子显微镜 日本Hitachi 公司；SpectrumTwo红外光谱仪 美国Perkin Elmer公司。1.3 方法1.3.1 鱿鱼鱼糜制品的制备鱿鱼、白鲢鱼糜4 解冻6 h前处理（鱿鱼去皮、去内脏、清洗切块备用；白鲢鱼糜切小块备用）空斩2 min（加入猪肥膘、鸡胸肉）2.5%食盐斩拌2 min根据试验设计加入添加剂（ADSP、EWP、SPI）斩拌3 min手动灌肠二段式加热（40 水浴加热30 min，90 水浴加热20 min）冰水冷却（30 min）4 放置过夜测定凝胶性质。根据前期实验及工厂调研，鱿鱼鱼糜制品的配方如下：主料为阿根廷鱿鱼30%、白鲢鱼糜40%、猪肥膘10%、冷冻鸡胸肉20%；添加剂（以主料质量计）为ADSP 10%、EWP 7%、SPI4%。1.3.1.1 单因素试验设计ADSP添加量的选择：以主料质量为基准，在EWP添加量为7%、SPI添加量为6%条件下，研究ADSP添加量为0%、4%、6%、8%、10%、12%对鱿鱼鱼糜制品的感官评价、凝胶强度和持水力的影响，比较分析ADSP添加量的最优条件。EWP添加量的选择：以主料质量为基准，在ADSP添加量为8%、SPI添加量为6%条件下，研究EWP添加量为0%、3%、5%、7%、9%、11%对鱿鱼鱼糜制品的感官评价、凝胶强度和持水力的影响，比较分析EWP添加量的最优条件。SPI添加量的选择：以主料质量为基准，在ADSP添加量为8%、EWP为7%条件下，研究SPI添加量为0%、2%、4%、6%、8%、10%对鱿鱼鱼糜制品的感官评价、凝胶强度和持水力的影响，比较分析SPI添加量的最优条件。1.3.1.2 正交试验设计以凝胶强度和持水性为评价体系，根据单因素试验结果，选取ADSP添加量（A）、EWP添加量（B）、SPI添加量（C）进行3因素3水平L9（34）正交试验。因素与水平如表1所示。表 1 正交试验因素与水平Table 1 Levels of each variable used in orthogonal array design水平因素A ADSP添加量/%B EWP添加量/%CSPI添加量/%183421056312781.3.1.3 变性淀粉协同非肌肉蛋白对鱿鱼鱼糜制品的 凝胶特性机理的影响根据单因素试验和正交试验结果，为探究鱿鱼鱼糜制品凝胶品质增强的机理，进行如下设计：1）对照组（CK组）：不添加玉米变性淀粉和非肌肉蛋白；2）玉米变性淀粉组（ADSP组）：以主料的质量为基准，只添加玉米变性淀粉；3）非肌肉蛋白组（EWP组）：以主料的质量为基准，只添加EWP；4）非肌肉蛋白组（SPI组）：以主料的质量为基准，只添加SPI；5）玉米变性淀粉-非肌肉蛋白组（AES组）：以主料的质量为基准，添加玉米变性淀粉和非肌肉蛋白。1.3.2 感官评定参考NY/T 13272018绿色食品 鱼糜制品并作一定调整18，由10 位经过感官评定培训的人员（5 名男性，5 名女性）组成品评小组，从组织形态、色泽、滋味、质地、气味5 个方面进行评价，评定标准见表2。采用加权法计算总分，各项指标取平均值。该感官评定用于单因素试验部分。表 2 鱼糜制品感官评分标准Table 2 Criteria for sensory evaluation of surimi products指标加权系数060 分6180 分81100 分组织形态0.2组织松散，弹性较差，不能完整切片，气孔较大组织一般致密，切片小气孔较多组织致密，切片光滑整齐，无小气孔色泽0.2色泽不均匀，颜色呈淡黄，无光泽色泽较为均匀，颜色呈淡黄，略有光泽色泽均匀，颜色洁白，有光泽滋味0.2无鱿鱼风味，有较重的鱼腥味或其他异味鱿鱼风味较淡，稍有鱼腥味或其他异味鱿鱼风味适宜，无酸败及其他异味质地0.3轻压表面即裂开用力压表面凹陷不裂，放手不恢复原状稍压表面凹陷不裂，放手恢复原状气味0.1腥味及异味强烈，完全无鱿鱼本身的香气鱿鱼香气不够浓郁，有鱼腥味香味浓郁，有鱿鱼鲜味，无其他异味1.3.3 凝胶强度的测定参考Yi Shumin等19的方法。测定前将4 过夜的鱼糜样品室温放置30 min，切成直径25 mm、高20 mm的圆柱体，采用TA 43圆柱形探头，使用TMS-Pro质构仪测定。测定参数为测试前速率60 mm/min；测试速率 60 mm/min；测试后速率60 mm/min；穿刺距离15 mm。1.3.4 持水力的测定参考徐安琪等20的方法。准确称取3 g混合鱼糜凝胶样品，置于2 层滤纸间包裹好，4、5 000 r/min离心15 min，立即取出样品称其质量。持水性按下式计算：?/%?W2W1?100（1）式中：W2为离心后鱼糜凝胶的质量/g；W1为离心前鱼糜凝胶的质量/g。1.3.5 白度的测定参考Liang Feng等21的方法，混合鱼糜凝胶切片（3 mm厚），使用色差仪测量L*、a*和b*值。白度值按式（2）计算：?100?100?L*?2?a*2?b*2（2）式中：L为亮度值；a*为红绿值；b*为黄蓝值。46 2023,Vol.44,No.20 食品科学 食品化学1.3.6 质构的测定参考TongQunyi等22并稍作修改。测定前将4 过夜的鱼糜凝胶室温放置30 min，切成直径25 mm、高20 mm的圆柱体，采用P/5柱形探头，测定鱼糜样品的硬度、内聚性、弹性、胶黏性和咀嚼性。测定参数为测试速率60 mm/min、形变量50%、回升高度25 mm。1.3.7 水分分布的测定取10 mm10 mm20 mm（质量（1.800.01）g）的长方体放入PQ001-20-25V核磁共振成像仪中，采用Carr-Purcell-Meiboom-Gill（CPMG）脉冲序列进行自旋-自旋弛豫时间（T2）的测定。参数设定：共振频率22 MHz，90脉宽6.40s，采样频率200 kHz，重复采样等待时间1 500 ms，累加次数8，射频时间200s，回波个数5 000。1.3.8 分子间作用力的测定参考Mi Hongbo等23的方法并稍作修改。2 g鱼糜样品分别与10 mL 0.05 mol/L NaCl（A反应液）、0.6 mol/L NaCl（B反应液）、0.6 mol/L NaCl1.5 mol/L尿素（C反应液）、0.6 mol/L NaCl8.0 mol/L尿素（D反应液）、0.6 mol/L NaCl8.0 mol/L尿素0.5 mol/L 2-巯基乙醇（E反应液）混合，并均质1 min。混合物置于4 静置1 h，10 000 r/min离心15 min，得到上清液。采用双缩脲试剂法测上清液中可溶性蛋白含量，结果以每毫升溶液所含的溶出蛋白质量表示（mg/mL），分别用S1、S2、S3、S4、S5表示。离子键含量S2S1（3）氢键含量S3S2（4）疏水相互作用含量S4S3（5）二硫键含量S5S4（6）1.3.9 蛋白质二级结构的测定参考Oujifard等24的方法。使用傅里叶变换红外光谱仪，并配有全反射衰减装置记录鱼糜凝胶的光谱。将鱼糜样品冷冻干燥48 h，然后研磨至粉末，将其放置在全反射衰减装置晶体的表面。消除背景干扰后，收集4004 000 cm1之间的光谱，扫描次数64 次，扫描速率4 cm1。先用EZOMNIC作图并选取选择图谱中1 7001 600 cm1的酰胺I带，再用Peak Fit 4.0软件进行分析，对曲线去卷积多峰拟合后，通过吸收峰的面积计算各二级结构的相对含量。1.3.10 鱼糜制品微观结构观察参考高廷轩等25的方法并修改。将样品切成薄片（1 mm厚度），用2.5%戊二醛固定液4 固定24 h。固定好的样品经0.1 mol/L磷酸缓冲液（phosphate buffer，PB，pH 7.4）漂洗3 次，每次15 min，0.1 mol/L PB（pH 7.4）配制1%锇酸溶液，室温避光固定12 h。0.1 mol/L PB（pH 7.4）漂洗3 次，每次15 min。鱼糜样品组织依次用30%、50%、70%、80%、90%、95%、100%梯度洗脱各15 min后，乙酸异戊酯脱水15 min。将样本放入临界点干燥仪内进行干燥，将样本紧贴于导电碳膜双面胶上放入离子溅射仪样品台上进行喷金30 s左右，最后扫描电子显微镜下观察采图。1.4 数据处理每个实验平行次数36 次，用SPSS 26.0软件进行数据统计分析，采用单因素ANOVA检验和Duncan检验，数据采用 s表示，P0.05，差异显著，用Origin 2021软件进行绘图；各指标间相关性分析利用SPSS 26.0中的Pearson相关系数法进行分析。2 结果与分析2.1 单因素试验2.1.1 ADSP添加量对鱼糜制品的感官评价、凝胶强度和持水性的影响凝胶强度是衡量鱼糜制品质量的一项重要指标，持水力是反映鱼糜蛋白质与水结合能力和凝胶网络结构强度的重要物理参数20。由图1A可知，随着ADSP添加量的增加，鱼糜制品的感官评价总分呈先上升后下降的趋势；当ADSP添加量为8%时，总分达到最高值82.68 分，其次是添加量为10%和12%时，感官评价分数显著高于对照组（P0.05）。由图1D可知，随着ADSP添加量的增加，凝胶强度和持水性呈先上升后下降的趋势，其中，当ADSP添加量为10%和8%时，凝胶强度和持水性分别达到最大值，此时凝胶强度为349.34Nmm，持水性为75.03%。Mi Hongbo等23研究表明变性淀粉在糊化温度下，吸水膨胀填满鱼糜凝胶的网状间隙，使游离水在鱼糜中不能流出。当ADSP添加量为8%12%时，凝胶强度和持水性显著高于其他组（P0.05），说明在此添加范围内，鱼糜制品可能是因为凝胶网络结构较致密，具有较强的保水性，使其组织形态和质地较好。因此，综合感官评价、凝胶强度和持水性的结果，选择ADSP添加量为8%12%范围时，混合鱼糜制品的凝胶品质较好。2.1.2 非肌肉蛋白添加量（EWP、SPI）对鱼糜制品的感官评价、凝胶强度和持水性的影响由图1B、C可知，随着EWP、SPI添加量的增加，鱼糜制品的感官评价总分均呈先上升后下降的趋势，并分别在添加量5%和4%处达到最大值。其中，当EWP添加量为3%7%，鱼糜制品的感官评价总分高于其他组，此时鱼糜制品凝胶切面结构紧密、气孔较少，表面有光泽，鱿鱼风味适宜，口感较好；而当SPI添加量超过6%后，鱼糜制品的感官评价分数有所降低，可能是因为SPI添加量过多，使鱼糜制品的鱿鱼风味缺失，加上色泽下降，导致感官评定分数降低。这也与王冬妮15的实验结果保持一致。食品化学 食品科学 2023,Vol.44,No.20 47由图1E、F可知，随着非肌肉蛋白添加量的增加，鱼糜制品的凝胶强度和持水力呈先上升后下降的趋势；当EWP添加量为5%和SPI添加量为6%时，凝胶强度和持水力均达到最大值，且与其他组相比差异显著（P0.05）。Luo Yongkang等26认为蛋白类添加剂可能通过抑制内源蛋白酶活性，降低肌原纤维蛋白的降解程度来改善鱼糜凝胶的质量。因此，综合感官评价、凝胶强度和持水性的结果，选择EWP添加量为3%7%和SPI添加量为4%8%，鱿鱼鱼糜制品的凝胶品质较好。5002468101260100Aabababcbcc908070?ADSP?/%5002468101260100Bbabaaab908070?EWP?/%50024681060100Ccbabaabb908070?SPI?/%0200400350300ccbaabd10015025050606878D76747264667062?/?N?mm?/%ADSP?/%04681012?fedabc0200400350300aabcde10015025050768486E808278?/?N?mm?/%EWP?/%0357911?cdcabcddb0200400350300dababcce10015025050768486F808278?/?N?mm?/%SPI?/%0246810?ddbacb不同字母表示差异显著（P0.05）。下同。图 1 ADSP添加量、EWP添加量和SPI添加量对鱿鱼鱼糜制品感官 评价（AC）、凝胶强度及持水性（DF）的影响Fig.1 Effects of addition levels of ADSP,EWP and SPI on sensory evaluation(A-C),gel strength and WHC(D-F)of squid surimi products2.2 正交试验2.2.1 正交试验设计及结果以凝胶强度和持水性为评价指标，根据单因素试验结果，选取ADSP、EWP、SPI添加量的3 个水平 进行L9（34）的正交试验设计，以凝胶强度和持水性（权重均为5）为评价体系进行试验，试验设计及结果如表3所示。表 3 鱼糜制品凝胶特性正交试验设计及结果Table 3 Orthogonal array design and experimental results试验号A ADSP添加量B EWP添加量CSPI添加量凝胶强度/（Nmm）持水性/%凝胶强度隶属度持水性隶属度综合分数11（8%）1（3%）1（4%）260.7377.680.440.002.18212（5%）2（6%）276.7882.650.550.615.78313（7%）3（8%）213.0183.440.110.714.0642（10%）12315.4282.850.810.637.245223284.9485.080.600.917.556231342.3385.841.001.0010.0073（12%）13280.0779.160.570.183.758321197.7882.300.000.572.839332303.0584.400.730.827.76k14.014.395.00k28.265.396.93 k34.787.275.12R4.252.881.93因素主次ABC最优组合条件A2B3C2由表3直观分析，得到鱼糜凝胶的最优方案为A2B3C1，综合评分为10 分，即ADSP添加量为10%、EWP添加量为7%和SPI添加量为4%；根据极差分析计算，得到影响鱼糜制品综合评分的主次顺序为ADSPEWPSPI，最优方案为A2B3C2。由于正交试验组中的最优方案与极差分析计算的最优方案结果不一致，需进行验证实验。2.2.2 验证实验结果由表4可知，极差分析组的凝胶强度和持水比直观分析组分别提高了4.80%和1.52%，最终确定极差分析组A3B3C2为最优方案，即ADSP添加量10%、EWP添加量7%、SPI添加量6%。48 2023,Vol.44,No.20 食品科学 食品化学表 4 鱼糜制品凝胶特性验证实验方案及结果Table 4 Experimental verification of gel properties of surimi products with optimized addition levels of ADSP,EWP and SPI验证方案A ADSP添加量/%B EWP添加量/%CSPI添加量/%凝胶强度/（Nmm）持水性/%极差分析A3B3C21076352.4584.73直观分析A2B3C11074336.3183.46通过单因素试验和正交试验，得出鱿鱼鱼糜制品中ADSP、EWP和SPI的最优添加量，因此后续研究AES对鱿鱼鱼糜制品的凝胶特性、微观结构、化学作用力和微观结构的影响，并进一步探究AES改善鱿鱼鱼糜制品凝胶品质的机理。2.3 变性淀粉协同非肌肉蛋白对鱿鱼鱼糜凝胶特性和蛋白构象的影响2.3.1 凝胶强度和持水性A020040035030010015025050?/?N?mm?CKADSPEWPSPIAESdbcba?B080100406020?/%CKADSPEWPSPIAESdacba?C6075806570?CKADSPEWPSPIAEScbadb?图 2 变性淀粉协同非肌肉蛋白对鱼糜制品凝胶强度（A）、持水力（B）及白度（C）的影响Fig.2 Effects of modified starch and non-muscle protein on gel strength(A),WHC(B)and whiteness(C)of surimi products由图2A、B可知，添加玉米变性淀粉和非肌肉蛋白显著增加了鱼糜制品的凝胶强度和持水性，AES组的凝胶强度和持水性最高（P0.05），这可能是因为玉米变性淀粉加热时吸水膨胀，填满了鱼糜凝胶网络的空隙，使其结构更加致密7；同时，非肌肉蛋白受热发生变性，形成稳定、不可逆的热凝胶，将鱼糜凝胶网络中的水分锁住9。因此，AES组的鱼糜蛋白基质更加紧密，保水性更高，凝胶强度更大。Chen Da等27发现低pH值条件下，乳清蛋白和马铃薯淀粉之间的协同作用会导致体系凝胶性变强；李爽17研究表明淀粉添加对葵花分离蛋白的凝胶强度和持水性显著提高。2.3.2 白度由图2C可知，与CK相比，添加ADSP、EWP和AES可显著提高鱼糜制品的白度（P0.05），其中，ADSP组和AES组的白度无显著差异（P0.05）。Perez-Mateos等28研究表明鱼糜凝胶的白度与外源添加剂的种类和含量有关；SPI本身呈暗黄色，因此SPI组的鱼糜制品白度较低，该结果与赵泽等10结论一致。EWP组白度更高可能是因为EWP呈现乳白色，亮度值较高，王冬妮等11也发现添加EWP可提高鱿鱼鱼糜的白度，但添加SPI导致鱼糜白度降低。但刘鑫等29发现添加淀粉会使鱿鱼鱼糜制品白度下降，与本实验结果不同，可能是因为鱿鱼鱼糜制品的主料不同及添加剂的含量不同导致。总之，添加AES可显著改善鱿鱼鱼糜制品的白度，提高产品质量。2.3.3 质构由表5可知，与CK相比，实验组鱼糜制品的质构显著升高（P0.05），且AES组的硬度、弹性、胶黏性和咀嚼性最高，这也与凝胶强度和持水力的结果一致。Cortez-Vega等30研究表明添加马铃薯淀粉和大豆蛋白可对法兰克福香肠质地有显著改善。此外，Mi Hongbo等12发现变性淀粉可通过改善蛋白质与水之间的相互作用提高金线鱼糜的硬度、胶黏性和咀嚼性；孔保华等9认为非肌肉蛋白受热变性，蛋白质疏水性基团的暴露，分子间疏水相互作用增加，蛋白凝集体的相对分子质量增大，提高了体系内的黏度。因此，添加AES对鱼糜制品质构的改善可能是由于玉米变性淀粉和非肌肉蛋白使分子间疏水相互作用增加或增强体系内蛋白质与水的结合9,12。表 5 变性淀粉协同非肌肉蛋白对鱼糜制品质构的影响Table 5 Effects of modified starch and non-muscle protein on texture properties of surimi products组别硬度/N内聚性弹性/mm胶黏性/N咀嚼性/mJCK22.1702.137c0.4450.067c5.4080.339d16.1521.105d108.62712.035cADSP35.5451.683b0.5700.009a7.1330.200b20.1950.948b145.7308.310aEWP34.9781.528b0.5120.015b6.4020.480c17.8631.096c146.2108.222aSPI34.1101.500b0.5520.028ab6.8430.212bc18.8601.758bc134.1674.123bAES42.3422.395a0.5450.014ab8.8720.631a23.1351.790a149.92711.490a注：同列不同字母表示差异显著（P0.05）。食品化学 食品科学 2023,Vol.44,No.20 492.3.4 水分分布 低场核磁共振技术可以快速直接地检测样品体系内水分子的迁移与分布，其中T2弛豫时间与氢质子的结合力和自由度有关，反映了氢质子在样品中的化学环境31。由图3A可知，各组均出现4 个特征峰，分别为T21（0.11 ms）、T2i（110 ms）、T22（10100 ms）、T23（1001 000 ms），这与Yang Rong等4的结果一致。其中，T21和T2i为结合水，T21表示与蛋白质结合紧密的水分，T2i表示与蛋白质结合松散的水分；T22为不易流动水，表示被束缚在凝胶网络的水分；T23为自由水，表示可以自由流动的水分32。由图3B可知，T22（不易流动水）是鱼糜制品中的主要类型，T21、T2i（结合水）和T23（自由水）占比很低。与对照组相比，其余组的不易流动水相对含量（P22）均显著升高（P0.05），其中EWP组和SPI组之间无显著差异（P0.05），ADSP组的不易流动水相对含量最高，可能是由于淀粉分子含有大量的亲水基团，促进了淀粉与氢键的结合，增强了蛋白质与水之间的相互 作用33。李双等34研究淀粉添加量对鲢鱼鱼糜制品水分分布的影响也有相似的结论；Yang Rong等4研究得出鱿鱼鱼糜凝胶中结合水分的相对含量的变化与蛋白质二级结构的转化有关。因此，推测AES组水分含量发生变化的原因可能是与后续实验AES促进鱿鱼鱼糜制品的蛋白质结构由-螺旋转变为-折叠和-转角，有利于蛋白质与水作用，从而强化鱼糜凝胶的三维网络结构，截留了水分子的流动。0.010.1110100 1 00010 000050100150200250CKADSPEWPSPIAEST2/ms?A?CKADSPEWPSPIAES6.021.744.794.942.4091.3994.8092.8692.3993.972.593.472.362.673.640100B9510905P2?/%?图 3 变性淀粉协同非肌肉蛋白复合对鱼糜制品的弛豫时间T2（A）和峰面积比例（B）的影响Fig.3 Effects of modified starch and non-muscle protein on the relaxation time T2(A)and peak area proportion(B)of surimi products2.3.5 微观结构由图4可知，对照组的鱼糜凝胶网络结构松散，孔洞较大且分布不均，表明不添加玉米变性淀粉和非肌肉蛋白的情况下，鱿鱼鱼糜制品的凝胶强度和持水性差。与对照组相比，添加玉米变性淀粉或非肌肉蛋白的鱼糜凝胶网络均更加均匀致密，但表面存在少量不均匀的孔洞，且添加ADSP比添加非肌肉蛋白的鱼糜凝胶网络相对光滑；AES组的鱼糜微观结构最有序且致密，与凝胶强度和持水力的结果一致。刘鑫硕等35研究马铃薯淀粉与EWP混合的鱼糜微观结构也发现了持水性与微观结构的变化趋势相同。由图4推测，AES组微观结构更致密的原因可能是在凝胶形成过程中，ADSP作为非活性填料，均匀分散添加非肌肉蛋白的鱼糜凝胶网络中，形成更加致密的凝胶网络，改善凝胶品质12。Yu Bin等36研究淀粉和SPI混合对凝胶微观结构的影响也有相似的结论。因此，玉米变性淀粉和非肌肉蛋白均可改善鱿鱼鱼糜制