广东海洋大学研究生,广东海洋大学研究生院
鱼糜是一种稳定的肌原纤维蛋白浓缩物,由于其独特的凝胶性,可以加工成各种鱼糜制品,例如鱼糕、鱼丸和鱼肠等,深受消费者喜爱。鱼糜制品具有高蛋白、低脂肪、高营养性和味美等特点,能够满足不同消费者的消费需求。研究发现,鱼糜中添加没食子酸可以改善鱼糜的凝胶特性,有望开发功能性鱼糜制品,且效果与添加量有关。
广东海洋大学食品科技学院、大连工业大学的钟坦君、洪鹏志、周春霞*等人以金线鱼鱼糜为原料,添加没食子酸,研究其添加量对金线鱼鱼糜凝胶特性和分子间化学作用力的影响,通过体外模拟消化模型评估添加没食子酸后鱼糜凝胶消化产物的体外抗氧化活性和降胆固醇作用,为新型功能性鱼糜制品的研发提供参考。
01
添加没食子酸对金线鱼鱼糜凝胶性能的影响
1.1
鱼糜凝胶强度和质构特性
如表2所示,随着没食子酸添加量的增加,鱼糜凝胶强度先增大后减小,凝胶强度和破断强度均在0.15%时达到最大;鱼糜凝胶的硬度、内聚性、咀嚼性和回复性均呈先增大后减小趋势。当没食子酸添加量为0.1%时,鱼糜凝胶的硬度最大;当没食子酸的添加量为0.15%时鱼糜凝胶的内聚性、咀嚼性和回复性最大。与空白组相比,添加没食子酸显著提高鱼糜凝胶的弹性( P <0.05),而没食子酸的添加量对凝胶胶着性影响不显著( P >0.05)。综合全质构指标分析,没食子酸的添加量为0.15%最有利于改善鱼糜凝胶的质构。
1.2
鱼糜凝胶的白度
如表3所示,未添加没食子酸的鱼糜凝胶白度显著高于添加没食子酸后的鱼糜凝胶(P<0.05)。随着没食子酸添加量的增加,鱼糜凝胶的亮度和黄度均显著降低。因此,没食子酸主要对鱼糜凝胶的亮度不利,从而导致白度降低。这可能是没食子酸在加热过程中氧化成醌,颜色加深,从而使鱼糜凝胶白度降低。以上结果表明,加入酚类物质会导致鱼糜凝胶的白度降低。因此,应通过控制酚类的添加量将鱼糜制品的白度控制在可接受水平。
1.3
鱼糜凝胶的持水性
如图1所示,与对照组相比,添加0.05%、0.10%和0.15%的没食子酸对鱼糜凝胶持水性的影响不明显(P>0.05),而当没食子酸的添加量增加到0.2%和0.25%时,鱼糜凝胶的持水性显著降低(P<0.05),表明高添加量的没食子酸对鱼糜凝胶的持水性有不利影响,与没食子酸的添加对凝胶强度和质构特性的影响一致。因此,添加适量的没食子酸对鱼糜凝胶的持水性没有不利影响。
1.4
鱼糜凝胶的微观结构
由图2可知,空白对照组鱼糜凝胶表面粗糙,孔洞较多且大小不均匀(图2A)。添加0.05%的没食子酸后,鱼糜凝胶表面较粗糙,但表面孔径变小(图2B);添加0.10%没食子酸后,鱼糜凝胶样品表面光滑,孔径小且均匀,但表面孔洞较多(图2C);添加0.15%没食子酸后,鱼糜凝胶结构变得紧实致密,孔洞相对较少,但表面较粗糙(图2D),说明适当添加量的没食子酸可以促进鱼糜凝胶网状结构的形成。
02
鱼糜凝胶的化学作用力
如图3所示,鱼糜凝胶的形成过程中,共价二硫交联的作用贡献最大,其次是非共价的疏水相互作用,而离子键和氢键的作用贡献较小。随着没食子酸添加量的增加,离子键和氢键呈上升趋势。维持鱼糜凝胶的疏水相互作用和二硫键含量随着没食子酸添加量的增加呈现先上升后下降的趋势,并均在添加量为0.15%时达到最大。总体分析,二硫键才是鱼糜凝胶形成过程中主要的化学作用力,且没食子酸主要通过影响蛋白质分子间的二硫共价交联改变鱼糜的凝胶特性。
03
没食子酸的添加对金线鱼鱼糜凝胶体外消化的影响
3.1
鱼糜凝胶的体外消化率
由图4可知,添加没食子酸后,金线鱼鱼糜凝胶的蛋白质体外消化率均明显提高( P <0.05),且当没食子酸添加量为0.15%时,蛋白质的体外消化率最高为86.30%。说明没食子酸的作用有助于鱼糜凝胶的消化。
3.2
体外消化产物的抗氧化活性
图 5 添加没食子酸对金线鱼鱼糜凝胶体外消化产物抗氧化活性的影响
如图5所示,未添加没食子酸的鱼糜凝胶体外消化产物具有较高的DPPH自由基清除率(41.75%)和羟自由基清除率(72.81%),这是因为鱼糜中的蛋白质经消化后产生的多肽或游离氨基酸可能具有多种生物活性。添加0.05%的没食子酸后,鱼糜凝胶体外消化产物的DPPH自由基清除率、羟自由基清除率和ABTS阳离子自由基清除率均显著提高(P<0.05),表明添加到鱼糜中的没食子酸经过热处理和体外消化后保留了自身的抗氧化活性。而随着没食子酸添加量的增加,DPPH自由基和羟自由基清除率变化不明显,而ABTS阳离子自由基清除率随添加量的增加显著增加(P<0.05),没食子酸添加量为0.25%时,ABTS阳离子自由基清除率达到93.78%。由此说明ABTS阳离子自由基清除率可能更适合于评价此鱼糜凝胶样品的抗氧化能力,这可能是由于反应机制的不同导致不同的结果。综合分析,添加没食子酸能够增强鱼糜凝胶体外消化产物的抗氧化活性,并且低添加量的没食子酸即可获得较强的DPPH自由基和羟自由基清除能力。
3.3
体外消化产物的降胆固醇作用
A.胆固醇酯酶抑制率;B.胆固醇胶束化抑制率。
图 6 添加没食子酸对金线鱼鱼糜凝胶体外降胆固醇作用的影响
没食子酸的添加对鱼糜凝胶体外消化产物抑制胆固醇酯酶活性的影响如图6A所示。未添加没食子酸的鱼糜凝胶体外消化产物对胆固醇酯酶活性的抑制率为27.43%,添加0.05%没食子酸后,鱼糜凝胶对胆固醇酯酶抑制率增加到52.10%,此后随着没食子酸添加量的增加呈现缓慢减小的趋势,当添加量增加到0.25%时,抑制率降低到43.60%。这表明鱼糜凝胶对胆固醇酯酶的抑制率可能与凝胶性质有关,当多酚含量较高时,多酚与蛋白过度结合,降低蛋白消化率,从而减弱消化产物的功能活性。
如图6B所示,未添加没食子酸的鱼糜凝胶体外消化产物对胆固醇胶束化抑制率较低(19.15%),添加没食子酸后,鱼糜凝胶体外消化产物对胆固醇胶束化抑制作用随着没食子酸添加量的增加而显著增强( P<0.05),当没食子酸添加量为0.25%时抑制率达到最大为55.99%。
综合分析,本实验所制备的没食子酸鱼糜凝胶具有较好的体外模拟降胆固醇效果,体外消化产物对胆固醇胶束的形成具有较强抑制作用,能够减少胆固醇的吸收,从而起到降脂作用。
04
结 论
适量的没食子酸能够促进鱼糜蛋白分子间的共价交联,增强凝胶形成过程中的疏水相互作用和二硫交联,从而有利于形成致密均匀的凝胶网络结构,改善凝胶品质,也能提高鱼糜凝胶中蛋白质的体外消化率,且消化产物的体外抗氧化活性和体外降胆固醇活性明显提高;而较高添加量的没食子酸与鱼糜蛋白过度交联,使蛋白质变性聚集,阻碍二硫键的形成,不利于凝胶形成,但体外消化产物的活性仍然保持较好,表明没食子酸添加到鱼糜中经热处理和体外消化后仍保留了自身的生物活性。当没食子酸添加量为0.15%时,鱼糜凝胶性能最佳,体外消化产物的抗氧化活性、胆固醇酯酶抑制活性和胆固醇胶束化抑制活性较强。因此,凝胶体系对酚类物质具有一定的稳态化作用,适量没食子酸可作为鱼糜凝胶品质改良剂和负载的功能活性成分。
本文《没食子酸对金线鱼鱼糜凝胶特性及其体外消化产物活性的影响》来源于《食品科学》2022年43卷14期76-84页,作者:钟坦君, 洪鹏志, 周春霞,宋春勇,肖丁浩,张若兰,刘 璐。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20211022-239。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。
修改/编辑/责任编辑:张睿梅
图片来源于文章原文及摄图网。
为进一步促进动物源食品科学的发展,带动产业的技术创新,更好的保障人类身体健康和提高生活品质,北京食品科学研究院和中国食品杂志社在宁波和西宁成功召开前两届“动物源食品科学与人类健康国际研讨会”的基础上,将与郑州轻工业大学、河南农业大学、河南工业大学、河南科技学院、许昌学院于 2022年12月3-4日 在河南郑州共同举办“2022年动物源食品科学与人类健康国际研讨会”。欢迎相关专家、学者、企业家参加此次国际研讨会。
广东海洋大学研究生(广东海洋大学研究生院)
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