《Food Chemistry》:The dual enhancement of gel properties and storage stability by protamine in low-salt silver carp (
Hypophthalmichthys molitrix) surimi
编辑推荐:
•鱼精蛋白增强了低盐鲢鱼鱼糜的凝胶化和储存稳定性。•鱼精蛋白通过水的固定化作用和网络连续性提高了凝胶强度。•离子键和氢键驱动了减盐凝胶网络的强化。•鱼精蛋白延缓了微生物生长并推迟了TVB-N/TBARS的积累。•8%的鱼精蛋白在低盐鱼糜凝胶中平衡了凝胶强化与保鲜效果。引言鲢鱼
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鱼精蛋白增强了低盐鲢鱼鱼糜的凝胶化和储存稳定性。
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鱼精蛋白通过水的固定化作用和网络连续性提高了凝胶强度。
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离子键和氢键驱动了减盐凝胶网络的强化。
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鱼精蛋白延缓了微生物生长并推迟了TVB-N/TBARS的积累。
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8%的鱼精蛋白在低盐鱼糜凝胶中平衡了凝胶强化与保鲜效果。
引言
鲢鱼(Hypophthalmichthys molitrix)因其资源丰富、蛋白质含量高且成本低廉,被广泛认为是鱼糜生产的优良原料(Mi等,2017)。鱼糜产品特有的质构特性主要来源于肌原纤维蛋白在热诱导下形成的三维凝胶网络。这种加工方法不仅保留了鱼肉肌肉的天然营养成分,还提供了可调节的质构和广泛的加工适应性(Yu等,2017)。在鱼糜加工过程中,NaCl通过离子强度效应促进肌原纤维蛋白的溶解和展开,从而为稳定的三维凝胶网络奠定结构基础,发挥着根本性作用(Shi等,2022;Zhao等,2023)。然而,过量的膳食钠摄入与心血管疾病风险增加密切相关,推动了产业对低钠鱼糜产品的迫切需求(Gao等,2023;Fu等,2012)。需要注意的是,减少NaCl添加量会显著损害肌原纤维蛋白的提取率和分子间交联,导致凝胶网络结构不完善和品质劣化,表现为保水性降低、质构软化和弹性下降(Monto等,2022;Wu等,2024)。
为解决低盐鱼糜的这些品质缺陷,引入外源蛋白形成复合凝胶已被证明是一种有效策略(Zhao、Mei和Cui,2024)。研究表明,不同的外源蛋白通过不同机制改善凝胶特性。例如,蛋清蛋白在加热时形成多孔三维网络,提供结构支撑并促进有序的蛋白交联(Niu等,2025)。核桃蛋白分离物通过增强疏水相互作用和二硫键来提高凝胶品质(B. Zhao等,2025),而大豆蛋白分离物则凭借其优异的溶解性和带电特性,通过分子桥联效应优化凝胶的连续性(Y. D. Zhao等,2024)。尽管关于通过外源蛋白改善鱼糜凝胶特性的研究较为系统,但当前研究主要关注凝胶性能的提升,对储存稳定性的关注有限。鱼糜的储存稳定性同样至关重要,因为产品在储存过程中极易受到微生物污染和生化反应的影响,导致品质逐渐劣化(J. Wu等,2022)。因此,寻找一种能够同时增强凝胶特性并抑制腐败的外源蛋白具有重要的实际意义。
鱼精蛋白是一种低分子量、富含精氨酸的阳离子多肽,在鱼糜体系中展现出独特潜力(Liu等,2024;Shi等,2025)。其小分子量特性可通过物理填充效应优化凝胶网络密度,而其高表面正电荷密度可能通过静电相互作用促进更紧密凝胶结构的形成(Wang等,2021;Man等,2024)。此外,鱼精蛋白是一种有充分文献记载的天然抗菌剂,具有广谱抗菌活性,已广泛应用于食品保鲜(Gill等,2006)。尽管具有这些优势,但很少有研究系统探讨鱼精蛋白在鱼糜体系中的凝胶增强效应,其在同时改善凝胶特性和储存稳定性方面的双重功能仍有待充分阐明。
因此,本研究旨在全面探究鱼精蛋白对低盐鲢鱼鱼糜凝胶特性的影响机制,包括凝胶强度、保水性、流变学特性、微观结构和蛋白质构象变化。同时,将定量评估鱼精蛋白在储存过程中的抗菌功效。最终目标是阐明鱼精蛋白的双重作用模式,即凝胶强化与保鲜增强的协同效应,从而为开发具有改善储存稳定性的高品质低盐鱼糜产品提供依据。
各节摘要
材料与化学试剂
冷冻鲢鱼鱼糜由安井食品集团有限公司(中国鞍山)提供。食品级三文鱼鱼精蛋白(80%蛋白质;约5 kDa)由武汉博瑞源生物科技有限公司(中国武汉)提供。精制食盐由中国盐业总公司(中国沈阳)提供。所有其他使用的化学试剂均为分析纯。
鲢鱼鱼糜凝胶的制备
冷冻鱼糜在4 °C下解冻过夜至半冻结状态,然后切成约1 × 1 × 1 cm的立方体并切碎。
质构特性与凝胶强度
质构剖面分析(TPA)通过两次连续压缩模拟口腔咀嚼,有效反映了鱼糜凝胶的内部结构特征(Lan等,2025)。硬度(图1A),反映凝胶网络的机械强度,从NP20的3711.54 ± 85.32 g显著降低至NP10的3347.81 ± 52.77 g(p < 0.05)。这一降低表明减盐限制了蛋白质的溶解并削弱了凝胶网络的形成。随着鱼精蛋白添加量的增加……
结论
虽然膳食减盐满足了消费者对更健康低钠饮食日益增长的需求,但严重损害了鱼糜产品的凝胶品质和储存稳定性。本研究探讨了鱼精蛋白在结构强化和生物保鲜低盐鲢鱼(Hypophthalmichthys molitrix)鱼糜凝胶中的双重作用。与减盐组相比,添加鱼精蛋白显著增强了质构特性和保水性,其中8%的……
CRediT作者贡献声明
苏杭:撰写——原稿撰写、验证、正式分析。林松怡:方法论、概念设计。姜聪云:调查、数据整理。张怡怡:正式分析、数据整理。喻金智:可视化、软件。何伟:调查。汤月:撰写——审阅与编辑、资源、资金获取、概念设计。
未引用参考文献
Wu等,2022
Wu等,2022
Zhang等,2025
Zhang等,2025
Zhao等,2024
利益冲突声明
作者声明他们不存在已知的竞争性经济利益或个人关系,这些关系可能影响本文所报告的工作。
致谢
作者衷心感谢CIFST-魏志祥食品营养与健康基金会的财政支持(项目编号:XHJJ3)。
苏杭|林松怡|姜聪云|张怡怡|喻金智|何伟|汤月