Effect of Poria cocos Full Powder on Surimi Gel
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摘要: 以淡水鱼糜和茯苓全粉为研究对象，在白鲢鱼鱼糜中添加不同含量的茯苓全粉（0、1%、2%、3%、4%、5%），分析其对鱼糜持水性、蒸煮度、凝胶强度、白度值以及质构分析（Texture profile analysis，TPA）指标的影响。结果表明，随着茯苓全粉添加量的增加，鱼糜制品的持水性、蒸煮率、白度值等均呈现先增大后减小的趋势，且与空白组相比，茯苓全粉的加入能够明显提高鱼糜凝胶的凝胶强度、硬度、弹性以及咀嚼度。当茯苓全粉添加量为2%时，白鲢鱼鱼糜制品持水性最好为80.73%，凝胶强度最大为642.886 g·cm，蒸煮损失率最小为6.94%，白度值最大为79.93，硬度、弹性、内聚力、咀嚼度均达到最大值，分别为2299.245 g、0.973%、0.859 g、1838.410 g，质构特性最好。本实验为淡水鱼糜制品的生产提供了理论依据。Abstract: Taking fresh water surimi and Poria cocos full powder as research subjects, different contents of Poria cocos full powder(0, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%) were added into the surimi of silver carp to analyze the effects of water retention, cooking degree, gel strength, whiteness value and texture profile analysis(TPA) index. The results showed that with the increasing of Poria cocos full powder, the water holding capacity, cooking rate and whiteness value of the surimi products all increased first and then decreased. Compared with the blank group, the addition of Poria cocos full powder could significantly improve the gel strength, hardness, elasticity and chewiness of surimi gel. When the Poria cocos full powder was 2%, the best water holding capacity of silver carp surimi products was 80.73%, the maximum gel strength was 642.886 g·cm, the minimum cooking loss rate was 6.94%, and the maximum whiteness value was 79.93. The hardness, elasticity, cohesion, and chewiness all reached the maximum, which were 2299.245 g, 0.973%, 0.859 g, and 1838.410 g, respectively, with the best textural properties. This experiment would provide a theoretical basis for the production of freshwater surimi products.
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Keywords:
- surimi products /
- Poria cocos full powder /
- gel properties /
- quality
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鱼糜是鱼肉经过清洗、采肉、漂洗、脱水等工序制得的深加工鱼肉制品[1]。以鱼糜作为原料，将其进行加热、成型、冷却后变成具有弹性的凝胶体即为鱼糜制品[2]。鱼糜制品具有高蛋白、低胆固醇、低脂肪、低盐、低热、口感嫩滑，口味鲜美等特点[3]，因此，受到各年龄层消费者的喜爱，有着广阔的发展前景。
近年来由于海水鱼的过度捕捞以及水产养殖业的蓬勃发展，鱼糜加工的原料越来越多的拓展为淡水鱼，但淡水鱼鱼糜普遍存在凝胶强度差、凝胶易劣化等问题[2]，给消费者带来了不好的食用体验，使其不能在高档鱼糜制品中应用[4]。如今，我国多采用添加淀粉的方式提高淡水鱼鱼糜品质，但同时也造成了产品单一、营养下降以及副产物增多等缺点[4]。且随着国内休闲食品领域的快速发展，以及人们的消费欲望和消费能力的持续提高，大众对鱼糜制品的要求越来越高。因此，如何在有效改善淡水鱼鱼糜凝胶特性的同时增加其营养价值是目前我国鱼糜制品加工过程中需解决的问题。
茯苓系多孔菌科茯苓的干燥菌核，为国家药食同源中药材品种，位列中药“四君八珍”之首，味甘、淡，性质稳定，广泛存在于众多药方中，素有“十方九苓”之称。茯苓中含有酶、氨基酸、微量元素、麦角固醇、茯苓多糖以及卵磷脂等多种物质，对人体有较高的保健功能和药用价值；具有利水消肿、降血糖、抗肿瘤、健脾宁心、增强免疫力、抗癫痫、改善心脑血管功能等药理活性[5-10]。
目前，茯苓全粉对淡水鱼糜凝胶特性的影响鲜有报道。在鱼糜制品中添加茯苓全粉，因茯苓全粉富含茯苓多糖且其含量高达86.62%[11]，能有效改善鱼糜凝胶特性，同时丰富鱼糜制品的营养成分、增加其功效性。本研究在淡水鱼糜中加入不同含量的茯苓全粉，分析其对鱼糜持水性、蒸煮度、凝胶强度、白度值以及TPA指标的影响，以期为茯苓全粉在淡水鱼鱼糜凝胶品质改善方面的应用以及鱼糜制品走向高端市场提供一定的理论支持。
1. 材料与方法
1.1 材料与仪器
冷冻白鲢鱼糜 湖北洪湖市井力水产食品有限公司（AAA级）；茯苓、食盐 黄州黄商购物中心。
HH-6数显恒温水浴锅 常州国华电器有限公司；CP413电子天平 奥豪斯仪器（常州）有限公司；HR7625食物调理机 中国香港飞利浦家庭电器有限公司；H/T18MM台式高速离心机 湖南赫西仪器装备有限公司；HS153卤素水分测定仪 METTLER TOLEDO公司；TA-XT Plus物性测试仪 美国Texture Technologies有限公司；CR-10色差计 KONICA MINOLTA公司。
1.2 实验方法
1.2.1 鱼糜凝胶的制备方法
把冷冻鱼糜放置于4 ℃的冰箱中半解冻12 h后将其切成长高宽均为2 cm左右的小方块。准确称取6份200 g的鱼糜，放入斩拌机中先低速空斩30 s，再加入质量分数为2.5%的氯化钠，高速盐斩30 s，然后分别加入0、1%、2%、3%、4%、5%（按鱼糜质量计算）的茯苓全粉，同时加入冰水调节鱼糜含水量至80%，最后以高速斩拌30 s。在一系列斩拌的过程中温度要控制在4~10 ℃。斩拌结束后将鱼糜溶胶灌入直径为20 mm的肠衣中，两端封口处理。随后将鱼肠放置于40 ℃的水浴锅中煮制60 min，然后迅速放入90 ℃的水浴锅中煮制30 min。加热结束后立即取出鱼糜凝胶样品并放入冰水中冷却20 min。所有样品置于4 ℃的冰箱冷藏区中保存过夜，次日测定其各项指标[12]。
1.2.2 鱼糜凝胶持水性的测定方法
采用离心法测定鱼糜凝胶的持水性。将鱼糜凝胶样品切成厚度为5 mm的厚薄片并称重（X1），然后将其平摊在两层滤纸上并包裹好，放入50 mL离心管中以转速5000 r/min，温度4 ℃的条件离心10 min，离心后取出样品并称重（X2）。每组样品平行测量3组，结果取其平均值[13]。
持水性WHC（Water holding capacity）的计算式为：
WHC(%)=X2X1×100 (1) 式中：X1表示离心前质量，g；X2表示离心后质量，g。
1.2.3 鱼糜凝胶蒸煮损失率的测定方法
将鱼糜凝胶样品切成厚度为20 mm的圆柱体并称重（G1）。放入蒸煮袋中并封口，在90 ℃的水浴锅中水浴加热20 min后取出样品将其表面水分轻轻擦干后称重（G2）。每组样品平行测试3组，结果取其平均值[14]。
蒸煮损失率的计算式为：
蒸煮损失(%)=G1−G2G1×100 (2) 式中：G1表示蒸煮前质量，g；G2表示蒸煮后质量，g。
1.2.4 鱼糜凝胶强度的测定方法
取出静置在4 ℃条件下的鱼糜凝胶样品并平衡至室温后，切成厚度为2 cm的圆柱体，利用TA-XT Plus质构仪测定其凝胶强度。实验参数设置为：探头P/0.25 s，触发力5 g，测前速度5 mm·s−1，测中速度1 mm/s，测后速度5 mm/s，穿刺距离15 mm。每个样品至少做6次平行试验，以保持其准确性。测试过程中的最大力即为破断强度（g），对应的压缩距离为破断距离（cm），凝胶强度为二者的乘积[15]。
凝胶强度(g⋅cm)=破断强度(g)×破断距离(cm) (3) 1.2.5 鱼肠白度测定
将鱼糜凝胶切成厚度为5 mm的圆柱体，在室温下利用CR-10色差计测定样品的L*、a*、b*值[16]。
白度W（Whiteness）计算式为：
W=100−√(100−L∗)2+a∗2+b∗2 (4) 式中：L*表示示明度；a*正值表示偏红，负值表示偏绿；b*正值表示偏黄，负值表示偏蓝。
1.2.6 鱼糜凝胶TPA的测定方法
取出鱼糜凝胶样品并恢复至室温，将其切成厚度为2 cm的圆柱体，在TA-XT Plus质构仪下进行压缩测定，实验参数设置为：探头P/36R，测前速度5 mm/s，测中速度1 mm/s，测后速度5 mm/s，触发力5 g，压缩比40%。每个样品至少做6次平行试验。得到硬度、弹性、内聚性、咀嚼性和回复性五项质构参数[17]。
1.3 数据处理
采用SPSS软件对数据进行显著性分析，显著性差异定义为P<0.05。图表均采用GraphPad Prism 5软件绘图，所有数据均为3次重复试验数据的平均值。
2. 结果与分析
2.1 不同茯苓全粉添加量对鱼糜持水性的影响
鱼糜持水性的大小表明了鱼糜中蛋白质结合水的能力，反映了凝胶网络结构的强弱[18]。其不仅影响鱼糜制品的口味、香味、多汁性、嫩度、颜色等食用品质，还会直接影响鱼糜制品的成品率[2]。持水性越高，表明鱼糜凝胶的网络结构对水分子等物质的束缚能力越强，蛋白质网络结构越致密，弹性和凝胶强度越大[19]。如图1所示，除1%外，其他不同添加量的茯苓全粉均能显著提高鱼糜制品的持水性（P<0.05）。当茯苓全粉添加量在0~2%的浓度范围内时，鱼糜凝胶的持水性呈上升趋势，当茯苓全粉添加量为2%时，持水性达到最大值80.73%，与空白组相比提高了26.72%，当继续添加茯苓全粉至5%时，凝胶的持水性呈下降趋势，但与空白组相比仍提高了21.56%。这是由于茯苓全粉中富含茯苓多糖，加入适量的茯苓全粉，其茯苓多糖会与蛋白质通过离子键、氢键、疏水键等分子间作用力形成密实、均匀的凝胶网络结构，将水分子截留在凝胶网络中，阻滞了水分子的迁移和渗出，并且多糖颗粒在受热过程中其分子结构中的大量羟基通过氢键与水分子作用，吸水溶胀，对鱼糜基质施加压力，使基质更加致密和坚固，从而提高了鱼糜凝胶制品的持水性[20-22]。当茯苓全粉的添加量过多或过少时，其会与蛋白质形成疏松、不均匀的凝胶网络结构，但仍会在一定程度上提高鱼糜凝胶制品的持水性[23]。
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2.2 不同茯苓全粉添加量对鱼糜蒸煮损失率的影响
茯苓全粉的添加量对鱼糜凝胶蒸煮损失率的影响如图2所示，茯苓全粉的添加量在2%~4%时能显著降低鱼糜制品的蒸煮损失率（P<0.05）。当茯苓全粉的添加量为2%时，蒸煮损失率达到最小值6.94%，较空白组的蒸煮损失率降低了约42.43%。但当增加茯苓全粉的添加量至5%时，蒸煮损失率又呈现了增长趋势。符合蒸煮损失率的变化与持水性的结果相反[24]的结论，其与持水性的作用机制一致。
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图 2 不同茯苓全粉添加量对鱼糜蒸煮损失率的影响Figure 2. Effect of different amounts of Poria cocos powder on the loss rate of fish surimi cooking2.3 不同茯苓全粉添加量对鱼糜凝胶强度的影响
鱼糜制品的加工过程就是鱼糜凝胶化的过程，因此鱼糜制品的凝胶强度是其重要品质特征，也是影响鱼糜制品品质等级分布和价格高低的重要因素[1]。鱼糜凝胶形成的紧密程度由鱼糜凝胶的破断力反映，凹陷距离反映凝胶的结合性[25]，凝胶强度定义为破断力与凹陷距离的乘积[26]。如图3所示，与空白组相比，不同茯苓全粉添加量对白鲢鱼鱼糜凝胶强度都具有显著影响（P<0.05）。如图3~图5所示，随着茯苓全粉添加量的增加，鱼糜的凝胶强度、破断力、凹陷距离均呈先增大后减小的趋势。当茯苓全粉添加量为2%时，各指标均达到最大值，此时鱼糜凝胶强度、破断强度和破断距离分别为642.886 g·cm、516.784 g、1.244 cm，与空白组相比，各指标值均有增长，其中凝胶强度增长了262.234 g·cm。这是由于茯苓多糖本身具有亲水性，还能够形成强大的网络交织，和鱼糜肌原纤维蛋白形成的网络交织，从而将水分子锁在网络里。且加热时，茯苓全粉和鱼糜凝胶制品中的蛋白质分子和胶体分子在水的作用下充分展开，蛋白质与蛋白质、蛋白质与多糖、多糖与多糖之间通过离子键、氢键、疏水键等分子作用力发生相互作用，形成致密而稳定的三维网状结构，从而使鱼糜的凝胶强度得以提高[27]。
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图 3 不同茯苓全粉添加量对鱼糜凝胶强度的影响Figure 3. Effect of different amounts of Poria cocos powder on the gel strength of surimi![]()
图 4 不同茯苓全粉添加量对鱼糜凝胶破断距离的影响Figure 4. Effect of different amounts of Poria cocos powder on breaking distance of surimi gel2.4 不同茯苓全粉添加量对鱼糜白度值的影响
白度值反映了鱼糜制品的色泽，是鱼糜制品的重要指标之一[28]。鱼糜制作过程中，多采用漂洗除去血渍、腥味物质，从而改善鱼糜凝胶的白度[29]。由图6可知，在本试验所设置的不同添加量条件下，鱼糜凝胶的亮度均会得以增加。茯苓全粉添加量在0~5%时，鱼糜凝胶的白度值呈现先升高后下降的趋势，当茯苓全粉添加量为2%时，鱼糜凝胶白度值有显著性增加（P<0.05），且达到最大值79.93，与空白组相比增加了1.59%。这是由于鱼糜凝胶的色泽与外源添加物的颜色和含量有关[30]，而茯苓全粉的颜色比鱼糜制品白，所以添加一定量的茯苓全粉后鱼糜的白度值会增加。
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图 5 不同茯苓全粉添加量对鱼糜凝胶破断强度的影响Figure 5. Effect of different amounts of Poria cocos powder on breaking strength of surimi gel![]()
图 6 不同茯苓全粉添加量对鱼糜白度值的影响Figure 6. Effect of different amount of Poria cocos powder on the whiteness of fish surimi2.5 不同茯苓全粉添加量对鱼糜TPA的影响
由表1可知，不同茯苓全粉的添加量对鱼糜凝胶的回复力、硬度、内聚力、咀嚼度都有显著性影响（P<0.05）。茯苓添加量在1%~3%时对鱼糜凝胶的弹性有显著性影响（P<0.05）。随着茯苓全粉添加量的增加，鱼糜凝胶的硬度、弹性、内聚力、咀嚼度都呈现先升高后降低的变化趋势。与空白组相比，添加茯苓全粉会降低鱼糜凝胶的回复力。当茯苓全粉添加量为2%时，鱼糜凝胶的硬度、弹性、内聚力、咀嚼度均达到最大值，分别为2299.245 g、0.973%、0.859 g、1838.410 g，较空白组分别提高了69.27%、2.31%、0.70%、65.16%。
表 1 不同茯苓全粉添加量对鱼糜TPA的影响Table 1. Effect of different amounts of Poria cocos powder on TPA of fish surimi茯苓全粉添加量（%） 回复力（g） 硬度（g） 弹性（%） 内聚力（g） 咀嚼度（g） 0 0.590±0.001f 1358.314±12.267a 0.951±0.002b 0.853±0.002d 1113.092±14.127a 1 0.577±0.002e 2128.299±64.038bc 0.962±0.002c 0.847±0.002c 1708.216±78.515bcd 2 0.574±0.001d 2299.245±66.299c 0.973±0.003d 0.859±0.003e 1838.410±6.499d 3 0.554±0.000c 2098.830±69.540b 0.587±0.003c 0.843±0.003b 1748.584±65.075cd 4 0.537±0.000b 2055.896±99.643b 0.947±0.001b 0.836±0.000a 1647.805±58.067bc 5 0.533±0.001a 2051.886±159.390b 0.940±0.004a 0.836±0.004a 1573.292±148.690b 3. 结论
茯苓全粉的添加量对鱼糜制品的持水性、蒸煮度、凝胶强度、白度值以及TPA指标均有一定程度上的影响。当茯苓全粉添加量为2%时，鱼糜制品的持水性、凝胶强度、白度值均有明显增加，且达到最大值，同时鱼糜凝胶的蒸煮损失率得以降低；硬度、弹性、内聚力、咀嚼度与空白组相比分别提高了69.27%、2.31%、0.70%、65.16%。综合考虑，添加2%的茯苓全粉能够促进鱼糜形成良好的凝胶结构，改善鱼糜制品品质，同时为鱼糜制品进入高端市场以及提高茯苓的开发价值和经济效益提供了理论依据。
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图 2 不同茯苓全粉添加量对鱼糜蒸煮损失率的影响
Figure 2. Effect of different amounts of Poria cocos powder on the loss rate of fish surimi cooking
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图 3 不同茯苓全粉添加量对鱼糜凝胶强度的影响
Figure 3. Effect of different amounts of Poria cocos powder on the gel strength of surimi
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图 4 不同茯苓全粉添加量对鱼糜凝胶破断距离的影响
Figure 4. Effect of different amounts of Poria cocos powder on breaking distance of surimi gel
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图 5 不同茯苓全粉添加量对鱼糜凝胶破断强度的影响
Figure 5. Effect of different amounts of Poria cocos powder on breaking strength of surimi gel
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图 6 不同茯苓全粉添加量对鱼糜白度值的影响
Figure 6. Effect of different amount of Poria cocos powder on the whiteness of fish surimi
表 1 不同茯苓全粉添加量对鱼糜TPA的影响
Table 1 Effect of different amounts of Poria cocos powder on TPA of fish surimi
茯苓全粉添加量（%） 回复力（g） 硬度（g） 弹性（%） 内聚力（g） 咀嚼度（g） 0 0.590±0.001f 1358.314±12.267a 0.951±0.002b 0.853±0.002d 1113.092±14.127a 1 0.577±0.002e 2128.299±64.038bc 0.962±0.002c 0.847±0.002c 1708.216±78.515bcd 2 0.574±0.001d 2299.245±66.299c 0.973±0.003d 0.859±0.003e 1838.410±6.499d 3 0.554±0.000c 2098.830±69.540b 0.587±0.003c 0.843±0.003b 1748.584±65.075cd 4 0.537±0.000b 2055.896±99.643b 0.947±0.001b 0.836±0.000a 1647.805±58.067bc 5 0.533±0.001a 2051.886±159.390b 0.940±0.004a 0.836±0.004a 1573.292±148.690b 
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