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摘要[目的] 利用糖基化改性提高鱿鱼肌原纤维蛋白的凝胶性。[方法]将葡萄糖、乳糖、壳聚糖、麦芽糖、果糖及淀粉分别与鱿鱼肌原纤维蛋白混合，经二段加热方式制备凝胶，筛选合适用糖后进一步研究加糖量、二段式加热温度和加热时间对鱿鱼肌原纤维蛋白凝胶性影响。[结果]在鱿鱼肌原纤维蛋白中添加糖有助于提高凝胶性，其中鱿鱼肌原纤维蛋白（以10 g湿重计）与2.0 g果糖和1.5 g淀粉混合，经50 ℃加热1 h和90 ℃加热30 min二段式加热所得蛋白凝胶质量好，质构分析得出凝胶咀嚼性、弹性和破裂力分别是糖基化改性前（鱿鱼肌原纤维蛋白自身）的4.7、2.6和1.5倍。 [结论] 鱿鱼肌原纤维蛋白中添加果糖和淀粉发生糖基化改性有助于提高鱿鱼肌原纤维蛋白的凝胶性。
关键词 鱿鱼；肌原纤维蛋白；糖基化；凝胶性
中图分类号S986.1；TS202文献标识码A文章编号0517-6611（2014）30-10646-03
基金项目浙江省大学生科技创新项目（2013R411012）；国家星火计划（2013GA700260）；浙江省厅市会商项目（2013C02003）；舟山市科技局项目（2013C41008）。
作者简介周旭坤（1991- ），男，浙江衢州人，本科生，专业：食品科学与工程。*通讯作者，副教授，博士，硕士生导师，从事水产品加工与贮藏、食品化学与营养支持研究。
鱿鱼营养丰富，蛋白质含量高，每100 g干鱿鱼的蛋白质含量约60 g。蛋白质可以通过分子间相互聚集形成凝胶，具有稳定脂肪和水作用，因此提高蛋白质凝胶化作用有助于改善鱼肉类制品的品质[1-3]。糖基化反应是一种安全性高、成本低的蛋白质改性方法。据报道，鱼蛋白中肌原纤维蛋白能够与糖类物质发生该反应，所得产物不仅具有良好的凝胶性，且乳化性、溶解性以及热稳定性等也大幅度提高[4-8]。鱿鱼在加工过程中会产生大量的碎肉，主要成分是肌原纤维蛋白[1，3]。笔者采用糖基化改性法提高鱿鱼碎肉肌原纤维蛋白的凝胶性，旨在为新型鱿鱼蛋白凝胶产品的开发奠定基础。
1材料与方法
1.1材料
1.1.1鱿鱼碎肉。舟山市富丹旅游食品有限公司提供，用于提取鱿鱼肌原纤维蛋白。
1.1.2主要仪器及试剂。主要仪器：SHAC型恒温振荡器，常州国华电器有限公司；FJ300SH型数显高速分散均质机，上海标本模型厂；TM767II型搅拌机，江门市晶菱制冷实业有限公司；TD5AWS台式低速离心机，长沙湘仪离心机有限公司；TMSPRO型质构仪，美国FTC公司。主要试剂：葡萄糖、乳糖、壳聚糖、麦芽糖、果糖和玉米淀粉，均为市售。
1.2方法
1.2.1鱿鱼肌原纤维蛋白的提取。鱿鱼碎肉与4 ℃蒸馏水按照2∶1 g/ml比例混合，搅拌机搅拌2 min至浆状。根据浆液质量加入2倍体积4 ℃蒸馏水，充分搅拌，静置，4 000 r/min离心15 min，弃去上清液，浆状沉淀物按照上述方法再加入2倍体积蒸馏水，离心（4 000 r/min，15 min）。根据浆状沉淀质量以1∶6（W/V）比例加入0.1 mol/L NaCl溶液，充分搅拌，然后在4 000 r/min离心15 min得鱿鱼肌原纤维蛋白浆，备用。
1.2.2添加糖对鱿鱼肌原纤维蛋白凝胶性的影响。分别称取10 g鱿鱼肌原纤维蛋白浆于6个50 ml小烧杯中，加入1.5 g玉米淀粉搅拌均匀，然后分别加入2.0 g葡萄糖、乳糖、壳聚糖、麦芽糖和果糖，充分搅拌，二段加热法（50 ℃水浴加热1 h后90 ℃水浴加热30 min）进行凝胶化，感官描述凝胶状态，确定合适的添加糖，以同条件下未添加淀粉和外源糖样品的凝胶性为空白。
1.2.3糖基化条件对鱿鱼肌原纤维蛋白凝胶性的影响。研究糖加入量（以10 g鱿鱼肌原纤维蛋白浆质量计）、淀粉加入量（以10 g鱿鱼肌原纤维蛋白浆质量计）、二段加热温度和加热时间对鱿鱼肌原纤维蛋白凝胶性的影响。采用5分制感官评定法：5分，凝胶性、保水性和弹性均高；4分，凝胶性、保水性和弹性较好；3分，凝胶性好，保水性和弹性一般；2分，凝胶性一般，保水性较好，弹性差；1分，凝胶性差，保水性和弹性差。
1.2.4鱿鱼肌原纤维蛋白糖基化产物的凝胶质构分析。分析鱿鱼肌原纤维蛋白糖基化改性前后凝胶的破碎力、硬度、黏附性、内聚性、弹性、胶黏性和咀嚼性。质构分析条件为测试速度60.00 mm/s，触发力0.60 N，变形比例30%，循环间隔时间0 s。
2结果与分析
2.1添加糖对鱿鱼肌原纤维蛋白凝胶性的影响单独加淀粉或糖对鱿鱼肌原纤维蛋白的凝胶性改善不明显（结果未列出），在10 g鱿鱼肌原纤维蛋白中淀粉添加量为1.5 g条件下，研究添加不同种类糖对鱿鱼肌原纤维蛋白凝胶性的影响，结果见表1。
由表1可知，加入不同种类的糖对鱿鱼肌原纤维蛋白凝胶性有影响，其中果糖的添加有助于提高产物的凝胶性，而其他几种外加糖的添加未能提高甚至导致鱿鱼肌原纤维蛋白凝胶性劣变。因此，选择果糖为工具糖进一步研究糖基化条件对鱿鱼肌原纤维蛋白凝胶性的影响。
2.2糖基化条件对鱿鱼肌原纤维蛋白凝胶性的影响分别研究果糖加入量为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 g，淀粉加入量为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 g，二段加热法中第一段加热温度为30、40、50、60、70 ℃加热时间为60 min，第二段加热温度为70、80、90、100、110 ℃加热时间为30 min，以及二段加热法中不同加热时间30～60 min对鱿鱼肌原纤维蛋白凝胶性影响，结果见表2。表2显示，果糖添加量为1.5～2.0 g时，鱿鱼肌原纤维蛋白经过二段加热后形成的凝胶感官质量高。淀粉作为蛋白类食品常用填充剂，在高温下淀粉大分子颗粒吸水溶胀向周围伸展，有助于增加与蛋白质肽链间的相互作用形成凝胶。从表2还可知，加入淀粉过少和过多均不利于鱿鱼肌原纤维蛋白经二段加热后凝胶性提高。 此外，加热温度和加热时间对蛋白凝胶性也有重要影响，当一段加热温度大于50 ℃时，鱿鱼肌原纤维蛋白凝胶性降低，而加热温度低于40 ℃时水分大量析出，结果也会降低蛋白的凝胶性；二段加热温度超过100 ℃，鱿鱼肌原纤维蛋白凝胶发生裂化，而加热温度低于80 ℃肌原纤维蛋白会发生溃散，大量水分析出。因为在鱼蛋白中可能存在对温度较为敏感的蛋白酶类，且在55～70 ℃活性最强，这些蛋白酶能够让已经形成的肌原纤维蛋白分子网状结构中疏水基团暴露，导致蛋白凝胶性劣变[1，3]。所以二段加热方式中第一段加热温度控制在55 ℃以下，缓慢凝胶一段时间，如表2中50 ℃ 1 h，让鱿鱼肌原纤维蛋白纤维束间能够充分横向交联，从而增大凝胶强度。而后第二段加热温度要稍高些，使原料中心温度快速通过凝胶裂化温度，使凝胶网状结构固定，从而保证制品的凝胶性。
2.3鱿鱼肌原纤维蛋白糖基化产物的凝胶性分析采用质构仪对鱿鱼肌原纤维蛋白（以10 g计）中加入果糖2.0 g、淀粉1.5 g，充分搅拌均匀，经50 ℃ 1 h，90 ℃ 30 min 加热后形成的凝胶产品进行质构分析，结果见图1，数据总结见表3。
由图1和表1结果可知，鱿鱼肌原纤维蛋白糖基化产物的凝胶破碎力、硬度、黏附性、内聚性、弹性、胶黏性和咀嚼性均高于未糖基化的鱿鱼肌原纤维蛋白凝胶性，特别是咀嚼性和弹性提高非常明显，其中咀嚼性从糖基化改性前的1.51 mJ提高到糖基化改性后的7.07 mJ，弹性则由糖基化改性前的0.74 mm增加到糖基化改性后1.90 mm。
3结论
添加果糖和淀粉能提高鱿鱼肌原纤维蛋白的凝胶性，而且糖的添加量和二段加热温度及时间对蛋白凝胶性有影响。在10 g鱿鱼肌原纤维蛋白中加入果糖2.0 g， 淀粉1.5 g，混合物经50 ℃加热1 h，90 ℃加热30 min 形成的凝胶咀嚼性和弹性大幅度提高。
参考文献
[1] 赵艳秋，刘俊荣，王伟光，等. 北太平洋鱿鱼肌肉蛋白质凝胶特性的研究[J].水产科学，2009，28（3）：122-123.
[2] 励建荣，陆海霞，傅玉颖，等.鱼糜制品凝胶特性研究进展[J].食品工业科技，2008，29（11）：291-295.
[3] 杨芳，吴永沛，陈梅香，等.阿根廷鱿鱼肌原纤维蛋白及肌肉组织凝胶保水性研究[J].水产科学，2008，27（8）：386-389.
[4] 张茜，夏文水.壳聚糖对鲢鱼糜凝胶特性的影响[J].水产学报，2003（3）：342-348.
[5] 罗永康，张爱荣.糖基化反应改善蛋白质功能特性的研究进展[J].食品科技，2004（7）：4-6，10.
[6] 陈欣，周春霞，洪鹏志，等.糖基化改性对罗非鱼肉肌原纤维蛋白功能特性的影响[J].现代食品科技，2010，26（8）：793-796.
[7] 程珍珠，赵伟，杨瑞金.膳食纤维对鱼糜凝胶工艺特性的影响[J].食品与机械，2011，27（6）：75-79.
[8] 周锦晶，吴红，徐欢，等.糖基化反应对提高鱼糜蛋白质凝胶性的影响[J].浙江科技学院学报，2012，24（1）：48-53.
关键词 鱿鱼；肌原纤维蛋白；糖基化；凝胶性
中图分类号S986.1；TS202文献标识码A文章编号0517-6611（2014）30-10646-03
基金项目浙江省大学生科技创新项目（2013R411012）；国家星火计划（2013GA700260）；浙江省厅市会商项目（2013C02003）；舟山市科技局项目（2013C41008）。
作者简介周旭坤（1991- ），男，浙江衢州人，本科生，专业：食品科学与工程。*通讯作者，副教授，博士，硕士生导师，从事水产品加工与贮藏、食品化学与营养支持研究。
鱿鱼营养丰富，蛋白质含量高，每100 g干鱿鱼的蛋白质含量约60 g。蛋白质可以通过分子间相互聚集形成凝胶，具有稳定脂肪和水作用，因此提高蛋白质凝胶化作用有助于改善鱼肉类制品的品质[1-3]。糖基化反应是一种安全性高、成本低的蛋白质改性方法。据报道，鱼蛋白中肌原纤维蛋白能够与糖类物质发生该反应，所得产物不仅具有良好的凝胶性，且乳化性、溶解性以及热稳定性等也大幅度提高[4-8]。鱿鱼在加工过程中会产生大量的碎肉，主要成分是肌原纤维蛋白[1，3]。笔者采用糖基化改性法提高鱿鱼碎肉肌原纤维蛋白的凝胶性，旨在为新型鱿鱼蛋白凝胶产品的开发奠定基础。
1材料与方法
1.1材料
1.1.1鱿鱼碎肉。舟山市富丹旅游食品有限公司提供，用于提取鱿鱼肌原纤维蛋白。
1.1.2主要仪器及试剂。主要仪器：SHAC型恒温振荡器，常州国华电器有限公司；FJ300SH型数显高速分散均质机，上海标本模型厂；TM767II型搅拌机，江门市晶菱制冷实业有限公司；TD5AWS台式低速离心机，长沙湘仪离心机有限公司；TMSPRO型质构仪，美国FTC公司。主要试剂：葡萄糖、乳糖、壳聚糖、麦芽糖、果糖和玉米淀粉，均为市售。
1.2方法
1.2.1鱿鱼肌原纤维蛋白的提取。鱿鱼碎肉与4 ℃蒸馏水按照2∶1 g/ml比例混合，搅拌机搅拌2 min至浆状。根据浆液质量加入2倍体积4 ℃蒸馏水，充分搅拌，静置，4 000 r/min离心15 min，弃去上清液，浆状沉淀物按照上述方法再加入2倍体积蒸馏水，离心（4 000 r/min，15 min）。根据浆状沉淀质量以1∶6（W/V）比例加入0.1 mol/L NaCl溶液，充分搅拌，然后在4 000 r/min离心15 min得鱿鱼肌原纤维蛋白浆，备用。
1.2.2添加糖对鱿鱼肌原纤维蛋白凝胶性的影响。分别称取10 g鱿鱼肌原纤维蛋白浆于6个50 ml小烧杯中，加入1.5 g玉米淀粉搅拌均匀，然后分别加入2.0 g葡萄糖、乳糖、壳聚糖、麦芽糖和果糖，充分搅拌，二段加热法（50 ℃水浴加热1 h后90 ℃水浴加热30 min）进行凝胶化，感官描述凝胶状态，确定合适的添加糖，以同条件下未添加淀粉和外源糖样品的凝胶性为空白。
1.2.3糖基化条件对鱿鱼肌原纤维蛋白凝胶性的影响。研究糖加入量（以10 g鱿鱼肌原纤维蛋白浆质量计）、淀粉加入量（以10 g鱿鱼肌原纤维蛋白浆质量计）、二段加热温度和加热时间对鱿鱼肌原纤维蛋白凝胶性的影响。采用5分制感官评定法：5分，凝胶性、保水性和弹性均高；4分，凝胶性、保水性和弹性较好；3分，凝胶性好，保水性和弹性一般；2分，凝胶性一般，保水性较好，弹性差；1分，凝胶性差，保水性和弹性差。
1.2.4鱿鱼肌原纤维蛋白糖基化产物的凝胶质构分析。分析鱿鱼肌原纤维蛋白糖基化改性前后凝胶的破碎力、硬度、黏附性、内聚性、弹性、胶黏性和咀嚼性。质构分析条件为测试速度60.00 mm/s，触发力0.60 N，变形比例30%，循环间隔时间0 s。
2结果与分析
2.1添加糖对鱿鱼肌原纤维蛋白凝胶性的影响单独加淀粉或糖对鱿鱼肌原纤维蛋白的凝胶性改善不明显（结果未列出），在10 g鱿鱼肌原纤维蛋白中淀粉添加量为1.5 g条件下，研究添加不同种类糖对鱿鱼肌原纤维蛋白凝胶性的影响，结果见表1。
由表1可知，加入不同种类的糖对鱿鱼肌原纤维蛋白凝胶性有影响，其中果糖的添加有助于提高产物的凝胶性，而其他几种外加糖的添加未能提高甚至导致鱿鱼肌原纤维蛋白凝胶性劣变。因此，选择果糖为工具糖进一步研究糖基化条件对鱿鱼肌原纤维蛋白凝胶性的影响。
2.2糖基化条件对鱿鱼肌原纤维蛋白凝胶性的影响分别研究果糖加入量为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 g，淀粉加入量为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 g，二段加热法中第一段加热温度为30、40、50、60、70 ℃加热时间为60 min，第二段加热温度为70、80、90、100、110 ℃加热时间为30 min，以及二段加热法中不同加热时间30～60 min对鱿鱼肌原纤维蛋白凝胶性影响，结果见表2。表2显示，果糖添加量为1.5～2.0 g时，鱿鱼肌原纤维蛋白经过二段加热后形成的凝胶感官质量高。淀粉作为蛋白类食品常用填充剂，在高温下淀粉大分子颗粒吸水溶胀向周围伸展，有助于增加与蛋白质肽链间的相互作用形成凝胶。从表2还可知，加入淀粉过少和过多均不利于鱿鱼肌原纤维蛋白经二段加热后凝胶性提高。 此外，加热温度和加热时间对蛋白凝胶性也有重要影响，当一段加热温度大于50 ℃时，鱿鱼肌原纤维蛋白凝胶性降低，而加热温度低于40 ℃时水分大量析出，结果也会降低蛋白的凝胶性；二段加热温度超过100 ℃，鱿鱼肌原纤维蛋白凝胶发生裂化，而加热温度低于80 ℃肌原纤维蛋白会发生溃散，大量水分析出。因为在鱼蛋白中可能存在对温度较为敏感的蛋白酶类，且在55～70 ℃活性最强，这些蛋白酶能够让已经形成的肌原纤维蛋白分子网状结构中疏水基团暴露，导致蛋白凝胶性劣变[1，3]。所以二段加热方式中第一段加热温度控制在55 ℃以下，缓慢凝胶一段时间，如表2中50 ℃ 1 h，让鱿鱼肌原纤维蛋白纤维束间能够充分横向交联，从而增大凝胶强度。而后第二段加热温度要稍高些，使原料中心温度快速通过凝胶裂化温度，使凝胶网状结构固定，从而保证制品的凝胶性。
2.3鱿鱼肌原纤维蛋白糖基化产物的凝胶性分析采用质构仪对鱿鱼肌原纤维蛋白（以10 g计）中加入果糖2.0 g、淀粉1.5 g，充分搅拌均匀，经50 ℃ 1 h，90 ℃ 30 min 加热后形成的凝胶产品进行质构分析，结果见图1，数据总结见表3。
由图1和表1结果可知，鱿鱼肌原纤维蛋白糖基化产物的凝胶破碎力、硬度、黏附性、内聚性、弹性、胶黏性和咀嚼性均高于未糖基化的鱿鱼肌原纤维蛋白凝胶性，特别是咀嚼性和弹性提高非常明显，其中咀嚼性从糖基化改性前的1.51 mJ提高到糖基化改性后的7.07 mJ，弹性则由糖基化改性前的0.74 mm增加到糖基化改性后1.90 mm。
3结论
添加果糖和淀粉能提高鱿鱼肌原纤维蛋白的凝胶性，而且糖的添加量和二段加热温度及时间对蛋白凝胶性有影响。在10 g鱿鱼肌原纤维蛋白中加入果糖2.0 g， 淀粉1.5 g，混合物经50 ℃加热1 h，90 ℃加热30 min 形成的凝胶咀嚼性和弹性大幅度提高。
参考文献
[1] 赵艳秋，刘俊荣，王伟光，等. 北太平洋鱿鱼肌肉蛋白质凝胶特性的研究[J].水产科学，2009，28（3）：122-123.
[2] 励建荣，陆海霞，傅玉颖，等.鱼糜制品凝胶特性研究进展[J].食品工业科技，2008，29（11）：291-295.
[3] 杨芳，吴永沛，陈梅香，等.阿根廷鱿鱼肌原纤维蛋白及肌肉组织凝胶保水性研究[J].水产科学，2008，27（8）：386-389.
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[8] 周锦晶，吴红，徐欢，等.糖基化反应对提高鱼糜蛋白质凝胶性的影响[J].浙江科技学院学报，2012，24（1）：48-53.