《Food Hydrocolloids》：Fibrous structure formation in Alaska pollock surimi induced by sodium alginate or carrageenan during high-moisture extrusion: Effects of sodium alginate M/G ratio and carrageenan type
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•海藻酸钠M/G比与卡拉胶类型共同调控纤维状结构的形成。•富含G的海藻酸钠产生了最为丰富的纤维状结构。•三种卡拉胶类型对质构化的影响相对有限。•水分状态与分子间相互作用共同决定结构的形成与稳定性。引言近年来，海洋蛋白资源已成为全球动物蛋白的重要来源。海洋蛋白具有多种优势（Ge
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海藻酸钠M/G比与卡拉胶类型共同调控纤维状结构的形成。
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富含G的海藻酸钠产生了最为丰富的纤维状结构。
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三种卡拉胶类型对质构化的影响相对有限。
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水分状态与分子间相互作用共同决定结构的形成与稳定性。
引言
近年来，海洋蛋白资源已成为全球动物蛋白的重要来源。海洋蛋白具有多种优势（Gephart等，2021），包括供给充足、营养价值高以及可持续性，使其在改善膳食结构和缓解传统动物蛋白生产压力方面具有巨大潜力（Poore & Nemecek，2018）。其中，狭鳕鱼糜（APS）富含必需氨基酸和不饱和脂肪酸，脂肪和胆固醇含量较低（Wang Lei等，2024）。APS在加热过程中还具有良好的凝胶特性；然而，传统鱼糜产品主要基于热诱导凝胶进行开发，且主要模仿海产品，较少设计用于重现牲畜肉的纤维状质构和食用特性（Hou等，2023）。此外，传统鱼糜生产中的反复清洗步骤消耗大量水资源，并导致水溶性营养和蛋白质流失，产生富含营养的废水（Yin & Park，2023；Zhang XD等，2022）。因此，通过新型加工技术拓展海洋蛋白的利用，实现高值、结构化及多元化发展仍是面临的挑战（Dekkers, Boom & van der Goot，2018）。
高水分挤压（HME）为海洋蛋白的高值利用提供了新的机遇。在HME加工过程中，蛋白原料在40%以上的水分含量下，经历高温、高压及剪切作用下的变性、分子链展开和重新聚集，从而形成排列整齐的纤维状结构，类似于动物肌肉的纤维结构（Palanisamy等，2019；Schmid等，2022）。与传统鱼糜凝胶产品相比，HME不仅赋予海洋蛋白更趋近肉类的纤维状形态和咀嚼性，还拓展了其在结构化蛋白食品中的应用。
我们此前的研究表明，单一海洋蛋白体系在高水分挤压过程中质构化能力不足。Hou等（2026）报道，添加大豆分离蛋白（SPI）可提高复合蛋白的质构化能力。然而，从动-植混合蛋白中生产出具有连续且稳定纤维状结构的挤压物仍存在困难，尤其是涉及多汁性和咀嚼性的体系。多糖亲水胶体具有良好的增稠和凝胶特性，能够结合水分并强化蛋白网络，从而改善挤压物的质构与稳定性（Zhang等，2020）。
现有研究主要关注多糖类型或添加水平对植物蛋白挤压物质构的影响。Wang Lei等（2024）发现，卡拉胶和海藻酸钠对挤压物纤维状结构的影响显著不同。然而，由于多糖的结构特征复杂，其在食品体系中的功能特性各不相同。系统研究多糖的结构特征及相关理化性质如何调控海洋蛋白-植物蛋白复合挤压物中纤维状结构的形成，目前仍显缺乏。我们此前的研究表明，海藻酸钠和卡拉胶对狭鳕鱼糜-大豆分离蛋白挤压物纤维状结构的影响存在显著差异。海藻酸钠和卡拉胶均为阴离子海洋多糖，具有强水合和增稠能力，可通过改变水分分布、流变行为及蛋白-多糖相互作用来调控蛋白网络的形成。然而，二者的分子结构特征存在显著差异：海藻酸钠由β-D-甘露糖醛酸（M）和α-L-古洛糖醛酸（G）组成，其M/G比可显著影响分子柔韧性、凝胶强度和水吸收能力（Xie等，2025）。相比之下，κ-、ι-和λ-卡拉胶在硫酸酯取代、3,6-脱水半乳糖含量及凝胶行为上各不相同。κ-卡拉胶和ι-卡拉胶可形成有序螺旋结构并聚集为热可逆凝胶，而λ-卡拉胶的硫酸酯化程度更高，缺乏凝胶能力，主要作为增稠剂使用（Campo等，2009；Geonzon等，2020）。尽管既往研究已表明，多糖的分子特性（如海藻酸钠M/G比和硫酸酯取代度）会影响蛋白凝胶化和分子间相互作用，但它们在调控高水分挤压过程中蛋白结构演变及纤维状结构形成中的作用仍不够明确。
因此，本研究通过HME制备了ASE挤压物（APS-SPI挤压物），并探讨了具有不同结构特征的多糖对挤压物结构形成的影响。系统表征了挤压物的宏观结构、微观结构和质构特性。分析了其蛋白二级结构、三级结构及分子间相互作用，旨在阐明多糖的结构特征如何影响高水分挤压过程中蛋白的结构重组和纤维状结构形成。本研究旨在为多糖在高水分挤压过程中调控纤维状结构形成的机制提供新见解，并为基于海洋-植物蛋白复合物的结构化食品开发提供理论依据。
章节摘录
材料
狭鳕鱼糜购自山东荣成海龙王水产食品有限公司。大豆分离蛋白（SPI，SD-100，蛋白质含量90.4 g/100 g（干基），水分含量6.74 g/100 g）购自山东临沂山松生物科技有限公司。海藻酸钠（SA）由上海麦克林生物化学有限公司供应。卡拉胶（CA）购自浙江天河食品生物技术有限公司。其他所有
宏观结构和微观结构
当样品沿挤压方向撕裂时，发现挤压物的纤维状结构显著改善，这是由于多糖的作用所致（图1a）。SA-MG12含有最高的纤维含量。随着海藻酸钠中G单体比例降低，挤压物中的纤维状结构逐渐减弱。卡拉胶促进了纤维状结构层的形成；然而，这些纤维沿挤压方向的取向是
结论
本研究证明，多糖的添加显著改变了ASE挤压物的结构，且作用程度和方式均受到多糖结构特征及相关理化性质的强烈影响。与卡拉胶相比，海藻酸钠对ASE挤压物的宏观结构和微观结构、理化性质以及蛋白构象表现出更为显著的调控作用。结果表明
CRediT作者贡献声明
刘欣：写作 – 审阅与编辑，软件，数据整理。于曾炎：写作 – 审阅与编辑，可视化，方法学，数据整理。于晶：写作 – 审阅与编辑，数据整理。薛永：写作 – 审阅与编辑，监督，项目管理，资金获取。顾天宇：软件，方法学。薛昌虎：监督，资金获取。刘东：写作 – 原稿撰写，验证，软件，方法学，概念化
未引用参考文献
Barth，2007；Conde-Petit，2003；Wang等，2024；Yin等，2023；Zhang等，2022。
利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本文报告工作的已知竞争性经济利益或个人关系。
致谢
本研究得到国家自然科学基金（编号：32472371）的支持。
作者感谢中国海洋大学食品科学与工程学院分析测试中心的协助。
刘东|于曾炎|刘欣|于晶|顾天宇|薛永|薛昌虎
