徐祖东 陈 康，2 涂 丹 王 珏 戴志远，2*

（1 浙江工商大学海洋食品研究院 杭州310012

2 浙江省水产品加工技术研究联合重点实验室 杭州310012）

藜麦（Chenopodium quinoa Willd）是一种发源于南美洲的安第斯山脉的苋科藜属双子叶假谷物，以其全面的营养价值及对环境超强的适应能力而引起人们的注意[1]，被引入美国、中国、欧洲、加拿大和印度等世界各个地区[2]。藜麦是联合国粮农组织目前唯一确认的能满足人体基本营养需求的单体植物，被称为“全营养食品”，具有“超级谷物”之美誉[3]。其营养组成丰富均衡且含有大量的多酚类、黄酮类、皂苷等活性成分，对于一些疾病的预防治疗，人体健康的维持，机体代谢的改善具有非常重要的作用[4-5]。

经过几十年的发展，鱼糜制品行业发生了巨大的变化。加工技术的持续改进为新品种鱼类作为鱼糜加工原料开辟了新的途径。近年来，鲷鱼鱼糜已经成为我国即食鱼糜制品行业最常用的原料之一。外源添加物对鱼糜制品凝胶性能及风味的影响出现在许多报道中，多糖类（淀粉类、果胶类、树胶类等）、非肌肉蛋白类凝胶增强剂作为辅料，可提高鱼糜制品凝胶强度[6]。藜麦含有丰富的碳水化合物（约50%）和蛋白质（约15%）[7]，其中碳水化合物以淀粉为主。研究表明[8-10]，添加淀粉类原料对鱼糜凝胶强度的增强效果明显。藜麦中含有较多支链淀粉[11]，具有较强的吸水膨胀性，有利于鱼糜形成粘合性强的凝胶，锁住凝胶网络中的水分，提高鱼糜凝胶的持水性[12]。藜麦蛋白组成以清蛋白和球蛋白为主，植物蛋白对于鱼糜凝胶性能的影响也出现在许多报道中[13]。当前对鱼糜制品风味的研究多是关于纯鱼糜制品的挥发性风味物质的鉴定，而添加物对鱼糜制品挥发性物质影响的相关研究较少。

凝胶性能及风味是评定鱼糜制品质量最直观的标准。本研究主要探究鲷鱼鱼糜制品添加藜麦后的凝胶性能和蛋白结构变化以及对鲷鱼鱼糜挥发性风味的影响，旨在为鲷鱼鱼糜的产品研发和工艺改进提供数据参考，同时改进鱼糜制品质量及藜麦资源利用的新途径，填补藜麦作为外源添加物对鱼糜制品凝胶性能和挥发性风味影响研究的空白。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

冷冻鲷鱼鱼糜，浙江炎亭渔夫食品有限公司；藜麦，青岛宏业天成农业科技有限公司，粉碎后过100目筛；食盐、PVDC肠衣（直径30mm），市售。三氯乙酸（TCA），美国Sigma-Aldrich公司；β-巯基乙醇，美国Bio-Rad公司；硫酸铜、酒石酸钾钠，国药化学试剂有限公司；氯化钠、尿素，西陇化工股份有限公司。

1.2 设备与仪器

FP3010型食品调理机，德国博朗公司；WF-12型液压灌肠机，嘉兴市瑞邦机械工程有限公司；DK-S12型电热恒温水浴锅，上海森信实验仪器有限公司；TMS-Pro质构仪，美国FTC仪器有限公司；Color Quest XE色差仪，美国Hunter Lab仪器有限公司；T-18均质机，德国IKA仪器有限公司；Spectrum lab22pc型分光光度计，上海棱光技术有限公司；RC-6 Plus高速冷冻离心机、Trace DSQⅡ气相色谱-质谱联用仪，美国Thermo Fisher Scientific公司；50/30μm二乙烯基苯/碳分子筛/聚二甲基硅氧烷（DVB/CAR/PDMS）萃取头、TRIPLUS SPME自动进样器，美国Supelco公司。

1.3 方法

1.3.1 鲷鱼鱼糜凝胶的制备 取500 g冷冻鲷鱼鱼糜于室温下解冻至半解冻状态，切块后置于食品调理机中空斩5min（转速1 500 r/min），加入冷冻鱼糜量3.0%的食盐盐斩5min（转速2 100 r/min），最后添加0~5 g/100 g的藜麦粉继续斩拌5 min，形成鱼糜溶胶。斩拌过程中严格控制物料温度≤10℃。取出鱼糜溶胶填充至肠衣中成型，采用二段加热法进行凝胶化和熟化定型，定型后立即置于冰水中冷却10min，取出沥干，置于4℃冰箱冷藏待测。

1.3.2 凝胶强度的测定 采用TPA方法测定破裂强度和凹陷深度（选用Φ5.0mm球形探头，穿刺速度60mm/s，穿刺深度20mm）。根据公式（1）计算凝胶强度。

1.3.3 白度的测定 白度采用色差仪测定。使用RSIN模式校正，选用光阱和白色标准板，观察面积为小，孔径为0.375mm。采用反射模式测定L*（亮度）、a*（正值为红度，负值为绿度）、b*（正值为黄度，负值为蓝度）。根据公式（2）计算白度（W）。

1.3.4 持水性的测定 持水性参考Shi等[14]方法测定。称取（3.0±0.1）g（M）样品置于两层滤纸（直径110 mm）间折叠，放入50 mL离心管中，以3 500 r/min室温离心15min，取出样品再次称重（X）。根据公式（3）计算凝胶样品持水性（WHC）。

1.3.5 化学作用力的测定 根据CARECHE[15]和MATSUMOTO[16]的方法，各称取鱼糜凝胶样品2.0 g，采用特定破坏分子内部化学作用力的化学试剂处理，混合均匀后均质，于4℃静置1 h，10 000 r/min离心15min，取上清液。上清液中蛋白质的含量采用Lowry法[17]测定。

1.3.6 TCA-可溶性肽的测定 参考Bengjakul等[18]方法，各称取2.0 g样品切碎，加入18mL预冷的5%TCA溶液，11 500 r/min均质2min。均质后于4℃放置1 h，4℃8 500 r/min离心5min，取上清液。参照Lowry法[17]测定TCA-可溶性肽的含量，结果用μmol酪氨酸/g样品表示。

1.3.7 挥发性风味的鉴定

1.3.7.1 顶空固相微萃取条件 分别称取4.0 g对照组和3 g/100 g添加组的鱼糜凝胶，切成小块，置于15mL顶空提取瓶中。将样品瓶放在GC-MS加热设备中，70℃平衡10min。选择50/30μmDVB/CAR/PDMS萃取头，在70℃下吸附40min，然后在250℃解吸4min。

1.3.7.2 GC和MS分析条件 色谱柱为TRACE TR-35MS【30m×0.25mm（i.d.）×0.25μm】；载气流速为1mL/min，不分流；进样口温度250℃；升温程序：起始温度30℃保持1min，以4℃/min升至92℃保持2min，再以5℃/min升至200℃，最后以6℃/min升至240℃，保持4min。

电离方式为电子轰击（EI源），电子能量70 eV；传输线温度250℃，离子源温度250℃，检测器温度280℃；扫描速率5 scans/s，扫描范围m/z33~450。

1.3.7.3 定性、定量方法 通过NIST 2.0标准谱库检索未知化合物，正反匹配度均大于800才予以定性。以相同条件分析C8～C20正构烷烃混合物，计算所匹配化合物保留指数（RI）值。结合MS和RI鉴定结果，将确定的挥发性物质使用面积归一化法进行定量。化合物RI值计算公式：

式中，n——被测化合物所含碳原子数；tx——被测化合物的保留时间；tn——与被测化合物含有相同碳原子数的正构烷烃保留时间；tn+1——比被测化合物多一个碳原子的正构烷烃的保留时间。

1.3.8 主体风味成分评价 使用相对气味活度值（ROAV）评价各化合物对总体风味的贡献，确定特征风味物质[19～20]。ROAV计算公式：

式中：Ci，Ti——分别是各化合物的相对含量（%）和相应的感觉阈值；Cmax，Tmax——分别是对总体风味贡献最大的组分的相对含量（%）和相应的感觉阈值。对样品风味贡献最大组分的ROAV定义为100。

1.3.9 数据分析 采用SPSS 16.0软件和Microsoft Excel 2010进行数据统计分析。显著性检验方法为Duncan检验，检测限为0.05，当P＜0.05时，即差异显著。试验结果用x¯±s表示，每个样品平行测定3次。

2 结果与分析

2.1 藜麦对鲷鱼鱼糜凝胶强度的影响

由图1可知，随着藜麦添加量的升高，鲷鱼鱼糜凝胶的凹陷深度和破裂强度都呈现先增加后降低的趋势，在添加量为3 g/100 g时达到最大值，继续添加则出现下降。凝胶强度为凹陷深度和破裂强度的乘积，在添加量为3 g/100 g藜麦时测定出最大值。添加组的凝胶强度均比对照组有显著增加（P＜0.05），说明添加藜麦对鲷鱼鱼糜凝胶的凝胶强度有显著的提升效果。藜麦中蛋白质组成以清蛋白和球蛋白为主，不含谷蛋白。同样以不含谷蛋白的燕麦麸为试验对象，Alakhrash等[21]的研究表明，随着燕麦麸的添加，阿拉斯加鳕鱼鱼糜凝胶强度也出现显著增强。

2.2 藜麦对鲷鱼鱼糜凝胶色泽的影响

使用色差仪测定鲷鱼鱼糜凝胶的色泽，通过计算得到白度。由表1可知，随着藜麦添加量的增加，L*值呈减小趋势，a*值变化不显著，b*值为正数且呈显著增大的趋势，表明鱼糜凝胶的黄度不断增大，这是因为藜麦皮的颜色为淡黄色，可能是由于藜麦中含有丰富的类胡萝卜素[22]。综上所述，添加藜麦后鲷鱼鱼糜凝胶的白度值缓慢减小，1，2，3 g/100 g添加组和对照组并没有显著性差异（P＞0.05），说明适量添加藜麦对鲷鱼鱼糜凝胶颜色的影响较小，可接受。

2.3 藜麦对鲷鱼鱼糜凝胶持水性的影响

测定鲷鱼鱼糜凝胶的持水性，结果见图2。添加藜麦后，鲷鱼鱼糜凝胶的持水力呈现增大趋势。除1 g/100 g添加组，其它4组均和对照组有显著性差异（P＜0.05），说明藜麦可明显改善鲷鱼鱼糜凝胶的持水性能。淀粉作为藜麦中主要的碳水化合物，含量为58.1%～64.2%[23]，其中占比例较高的支链淀粉的膨胀度较高，并且藜麦淀粉颗粒较小，更容易和水分子作用[9，24]，因此持水性增加。同时，还可能是由于藜麦蛋白对鱼糜凝胶的网状结构交联有促进作用，所以造成凝胶持水性增强。

表1 添加藜麦对鲷鱼鱼糜凝胶色泽的影响Table1 Effect of Chenopodium quinoa contents on color properties of the Pagrosomus major surimi gels

图1 藜麦含量对鲷鱼鱼糜凝胶破裂强度、凹陷深度和凝胶强度的影响Fig.1 Effects of Chenopodium quinoa contents on the breaking force，deformation and gel strength ofthe Pagrosomus major surimi gels

图2 藜麦含量对鲷鱼鱼糜凝胶持水力的影响Fig.2 Effects of Chenopodium quinoa contents on the water holding capacity of the Pagrosomus major surimi gels

2.4 藜麦对鲷鱼鱼糜凝胶化学作用力的影响

添加藜麦对鲷鱼鱼糜凝胶化学作用力的影响如图3所示。鱼糜凝胶形成的过程伴随着各种化学键的形成，肌原纤维蛋白的结构是通过离子键、氢键、疏水相互作用、二硫键的化学作用力维持的[25]。随着藜麦的添加，离子键的数量变化不明显，氢键数量呈下降趋势，疏水相互作用、二硫键呈现一定的上升趋势。疏水相互作用对大多数蛋白质的结构和性质非常关键，为蛋白质的折叠提供了主要的推动力，使疏水残基位于蛋白质分子的内部[26]。二硫键的形成也有助于增强鱼糜的凝胶特性，随着二硫键的增多，共价交联增多，鱼糜弹性逐渐增强[27]。推测藜添加麦有助于鲷鱼鱼糜凝胶内部蛋白的折叠及共价交联增多。

2.5 藜麦对鲷鱼鱼糜凝胶TCA-可溶性肽含量的影响

TCA-可溶性肽反映鱼糜凝胶中小分子肽的含量，其生成量越多，蛋白质被降解的程度越大。由图4可知，随着藜麦添加量的提高，TCA-可溶性肽含量呈现减小趋势。以TCA-可溶性肽生成量来反映鱼糜蛋白被降解程度，可以看出藜麦对鱼糜蛋白降解有明显抑制作用，所有添加藜麦的试验组的TCA-可溶性肽含量均显著低于对照组（P＜0.05）。何少贵[28]研究发现，添加猪血浆蛋白可降低狗母鱼鱼糜凝胶TCA-可溶性肽含量。藜麦蛋白和猪血浆蛋白主要由清蛋白和球蛋白组成，这与本试验结果相符。由2.4节可知，随着藜麦添加量的增大，鱼糜凝胶的二硫键含量也随着提高，二硫键的存在，使得蛋白质内部结构更加稳定，其被降解程度相应降低[29]，TCA-可溶性肽含量也相应降低。

2.6 鲷鱼鱼糜及添加藜麦鲷鱼鱼糜挥发性风味物质的鉴定

鲷鱼鱼糜及添加藜麦鲷鱼鱼糜的挥发性风味成分的鉴定结果、相对含量如表2所示。从纯鲷鱼鱼糜和添加藜麦鲷鱼鱼糜中分别检出35，32种挥发性成分，包括醛类、烷烃、芳香族、醇类、酮类、脂类、杂环化合物等。醛类是相对含量最高的组分，分别达到两种鲷鱼鱼糜总挥发物质的24.35%和28.21%。烷烃类化合物占总挥发性物质含量分别为8.63%，8.35%，多数是碳原子数为14～20的直链烃类化合物，这类化合物普遍阈值较大，对鲷鱼鱼糜风味贡献较小。两种鱼糜中醇类和酮类各检出的种类都较少。Josephson[30]研究表明挥发性羰基化合物可以产生原生的、浓郁的香味，而挥发性的醇产生品质较为柔和的气味。芳香族化合物都有各其特殊的嗅感，在两种鲷鱼鱼糜中各检出19.20%，22.49%，乙基苯、邻二甲苯、萘、1-甲基萘感觉阈值较低且在两种鱼糜中均有检出，是对总体风味有贡献的物质。

图3 藜麦含量对鲷鱼鱼糜凝胶化学作用力的影响Fig.3 Effects of Chenopodium quinoa contents on the chemical bonds of the Pagrosomus major surimi gels

图4 添加含量对鲷鱼鱼糜凝胶TCA-可溶性肽含量的影响Fig.4 Effects of Chenopodium quinoa contents on the TCA-soluble peptide content of the Pagrosomus major surimi gels

2.7 鲷鱼鱼糜及添加藜麦鲷鱼鱼糜特征风味物质的确定

如表2所示，壬醛在两种鱼糜制品中的含量均最高，感觉阈值低。将壬醛的ROAV值定义为100，据此来计算其它化合物的ROAV值，表明不同挥发性成分对两种鱼糜制品总体风味的影响。分别确定了6种和7种关键风味物质。添加藜麦鲷鱼鱼糜和纯鲷鱼鱼糜的挥发性风味物质组成及相对含量相差不大。壬醛作为两种鲷鱼鱼糜中相对含量最高的物质，其感觉阈值很低，是对两种鲷鱼鱼糜风味贡献最为突出的化合物。己醛、月桂醛、十一醛、苯甲醛等醛类对两种鲷鱼鱼糜风味有较突出的贡献。2-十一酮、2-壬酮等酮类，乙基苯、邻二甲苯、萘、1-甲基萘等芳香族化合物也对两种鲷鱼鱼糜风味有一定的贡献。

表2 鲷鱼鱼糜和添加藜麦鲷鱼鱼糜挥发性风味物质的鉴定结果、ROAV值、相对含量及感官描述ROAVTable2 Identification results，ROAV，relative content and sensory description of volatile flavor compounds inpagrosomus major surimi and Pagrosomus major surimi gels with Chenopodium quinoa

（续表2）

3 结论

在鲷鱼鱼糜中适量的添加藜麦虽可以增强鱼糜凝胶的凝胶强度及凝胶网状结构的持水力，但会导致凝胶制品白度降低。添加藜麦可以为蛋白质的折叠提供推动力，使其共价交联增多，鱼糜弹性增强，还可以在一定程度上抑制蛋白质降解。

添加藜麦对鲷鱼鱼糜整体风味影响较小，醛类、芳香族化合物、酮类是对整体风味贡献较为突出的物质。研究结果表明，无论是纯鲷鱼鱼糜还是添加藜麦鲷鱼鱼糜，其主体风味构成都不复杂，整体呈现令人愉快的香气，这符合鱼糜制品作为可调味原料的要求。添加藜麦对某些关键风味物质的相对含量虽有影响，但不显著，说明添加藜麦对鲷鱼鱼糜挥发性风味的影响可接受。

综上所述，添加藜麦可以显著提升鲷鱼鱼糜的凝胶性能并对其整体风味影响较小，是一种理想的外源添加物。