雪蟹壳源壳寡糖对巴沙鱼鱼糜凝胶理化特性、凝胶形成及结构特性的影响研究

为解决淡水鱼鱼糜凝胶性能较差的问题，研究人员探究了雪蟹壳源壳寡糖(CHOS)对巴沙鱼鱼糜凝胶特性的影响。研究发现，添加0.75% CHOS可显著提升凝胶强度(648.73 g·cm)、持水能力(89.73%)及Ca2+-ATPase活性(0.877 μmol/min/mg蛋白)，并通过分子互作和FT-IR分析证实CHOS促进β-折叠构象转化，形成致密三维网络结构。该研究为开发高品质淡水鱼鱼糜制品提供了新策略。

　　

研究背景

鱼糜制品因其高蛋白、低脂肪的特性广受欢迎，但传统依赖海洋鱼类的生产方式面临资源枯竭和生态压力。巴沙鱼(Pangasius)作为淡水鱼代表，虽产量大但凝胶性能远低于海水鱼，制约其高值化利用。现有研究多通过添加多糖改善鱼糜品质，但高分子量壳聚糖存在溶解性差、影响口感等问题。雪蟹壳源壳寡糖(CHOS)具有低分子量(3 kDa)、高脱乙酰度(90%)和丰富活性基团的特点，但其对淡水鱼鱼糜的增效机制尚未明确。

关键技术方法

研究团队通过设置不同CHOS添加梯度(0.25%-1.0%)，结合质构分析、差示扫描量热法(DSC)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等技术，系统评估了CHOS对鱼糜凝胶的影响。实验使用印度Agartala当地采购的巴沙鱼(体长58.3±2.63 cm，体重2.02±0.31 kg)制备鱼糜，重点检测了凝胶强度、持水能力、分子相互作用及微观结构等指标。

研究结果

3.1 基本成分与pH

CHOS添加使蛋白质含量从11.70%升至13.91%，水分含量从81.15%降至79.62%，pH由6.88降至6.42。T3组(0.75% CHOS)在保持适宜pH(6.58)的同时优化了组分平衡。

3.2 质构特性

突破力(BF)和凝胶强度(GS)在T3组达峰值(629.98 g和648.73 g·cm)，TPA显示硬度从4714.51 g(T0)提升至6013.26 g(T3)，归因于CHOS的C-2位氨基与蛋白质交联。

3.3 色泽与白度

0.25% CHOS使白度指数达76.50，但过量添加(1.0%)因CHOS自身黄褐色导致白度下降至72.70。

3.4-3.7 功能特性

Ca²⁺-ATPase活性提升57%(T4组0.877 μmol/min/mg蛋白)，持水能力(WHC)在T3组达89.73%。总巯基(TSC)含量下降提示二硫键交联增强，TCA可溶性肽减少表明蛋白降解受抑制。

3.8-3.12 机制解析

分子互作分析显示T3组疏水相互作用指数最高(1.983 mg/mL)。FT-IR证实CHOS促使α-螺旋向β-折叠转化，DSC显示肌动蛋白热稳定性提升(89.4°C)。SEM图像显示T3组形成均匀致密网络，孔径显著缩小。

结论与意义

该研究发表于《Journal of Agriculture and Food Research》，首次阐明雪蟹壳源CHOS通过三重机制改善巴沙鱼鱼糜品质：(1)氨基/羟基介导的分子交联；(2)β-折叠构象定向转化；(3)热稳定性的熵驱动提升。0.75%添加量为最优阈值，过高的CHOS浓度(1.0%)会因静电排斥导致相分离。研究成果为淡水鱼资源高值化开发提供了理论依据和技术支撑，同时拓展了甲壳类副产物的应用场景。K.A. Martin Xavier团队指出，该策略可使巴沙鱼鱼糜凝胶强度提升25%，达到海水鱼商业化标准，具有显著的经济和生态效益。