《Foods》：Sex-Dependent Changes in Quality and Flavor-Related Chemical Profiles of Mytilus coruscus During Long-Term Frozen Storage
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带鱼（Trichiurus haumela）鱼糜中肌原纤维蛋白较差的凝胶形成能力限制了其在高品质鱼糜制品中的应用。本研究探讨了干燥南瓜粉（DPP）添加量（0、0.4%、0.75%、1.1%、1.5%和1.85%，w/w）对冷冻带鱼鱼糜凝胶的凝胶特性、蛋白质构象
带鱼（Trichiurus haumela）鱼糜中肌原纤维蛋白较差的凝胶形成能力限制了其在高品质鱼糜制品中的应用。本研究探讨了干燥南瓜粉（DPP）添加量（0、0.4%、0.75%、1.1%、1.5%和1.85%，w/w）对冷冻带鱼鱼糜凝胶的凝胶特性、蛋白质构象和微观结构的影响。结果表明，凝胶品质呈非线性、剂量依赖性变化。当添加量为1.1%时，凝胶硬度和弹性分别达到最大值313.69 ± 2.54 g和0.86 ± 0.004，持水性（WHC）较对照组显著提高11.21%（p < 0.05）。傅里叶变换红外光谱（FT-IR）显示α-螺旋含量显著降低，无规卷曲含量相应增加，表明蛋白质二级结构发生变化，可能有利于蛋白质网络内的相互作用。扫描电子显微镜（SEM）进一步揭示，适量添加可填充网络空隙并形成更致密、更均匀的微观结构，而过量添加（≥1.5%）则导致纤维聚集和结构劣化。综上，适量南瓜粉添加——特别是1.1%——可改善带鱼鱼糜凝胶品质，这些改善可能与蛋白质二级结构变化和微观结构组织有关，为开发富含膳食纤维的鱼糜制品提供了实用策略。
带鱼鱼糜凝胶品质的南瓜粉改良机制：蛋白质构象、微观结构与持水性能的系统研究
一、研究背景与科学问题
带鱼（Trichiurus haumela）是我国最具经济价值的海水鱼类之一，具有季节性渔获量大、加工量高的特点。除鲜食外，大量带鱼被加工为鱼丸、鱼肠和模拟蟹棒等鱼糜制品。这些产品的品质关键取决于肌原纤维蛋白的凝胶形成能力，该能力决定了产品的质构特性和持水性（WHC）。然而，带鱼肌原纤维蛋白固有的凝胶化性能较差，难以形成强韧稳定的凝胶网络，导致产品品质欠佳，限制了该资源的工业化高值利用。因此，改善带鱼鱼糜的凝胶性能一直是其增值利用面临的主要挑战。
在众多改良策略中，添加植物源成分已成为改善鱼糜凝胶品质的有效且实用的途径。植物源多糖和膳食纤维因其天然来源、成本效益及良好的营养和工艺功能特性而受到广泛关注。已有研究表明，柑橘、燕麦、小麦和竹笋等来源的植物膳食纤维可通过填充效应增强凝胶基质、与肌原纤维蛋白发生分子相互作用促进网络形成、以及增强水分保留等机制改善鱼糜凝胶品质。然而，许多已报道的方法依赖复杂的加工技术或特殊配方的成分，可能增加生产成本并阻碍大规模工业应用。因此，开发简单、天然且经济可行的植物源添加剂仍是当前的研究重点。
南瓜（Cucurbita moschata）是一种广泛栽培且营养丰富的植物资源，富含膳食纤维、多糖、蛋白质、类胡萝卜素等生物活性成分。干燥南瓜粉（DPP）主要由纤维素、半纤维素、果胶和木质素组成，具有多孔微观结构、高水合能力和优异的结合水特性。已有研究表明DPP可降低乳化肉制品的蒸煮损失并改善其质构特性，但其在鱼糜制品中的应用鲜有报道，南瓜粉对鱼糜凝胶化行为的影响及其潜在机制尚不清楚。基于此，本研究系统考察了不同添加量DPP（0.4%、0.75%、1.1%、1.5%和1.85%，w/w）对鱼糜凝胶WHC、蒸煮损失、质构特性、感官品质、蛋白质二级结构和微观结构的影响，旨在确定DPP的最佳添加量并阐明其改善鱼糜凝胶品质的潜在机制。
二、主要关键技术方法
研究人员采用质构仪进行质地剖面分析（TPA）测定凝胶硬度和弹性；通过离心法和真空密封加热法分别测定WHC和蒸煮损失；使用流变仪在25–90 °C温度扫描范围内测定储能模量（G′）和损耗模量（G″）以表征动态流变特性；采用色差仪测定白度；由12名经过专业培训的感官评价人员（6男6女，20–25岁）按颜色、气味、滋味和质构四个维度进行感官评分；利用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）结合酰胺I区去卷积和曲线拟合分析蛋白质二级结构；采用扫描电子显微镜（SEM）观察凝胶微观结构并通过Image-J软件量化孔隙面积和周长。鱼糜原料由福建升天食品有限公司提供，南瓜品种为香芋品种，购自福建福州当地农贸市场。
三、研究结果
3.1 鱼糜凝胶的质构特性
随着DPP含量增加，带鱼鱼糜凝胶的硬度呈现先增后降的三阶段响应，弹性呈非单调波动。当DPP添加量为1.1%时，硬度和弹性均达到最大值，分别为313.69 ± 2.54 g和0.86 ± 0.004；进一步增加添加量导致两项参数逐步下降。适量DPP颗粒在加热过程中吸水溶胀，占据蛋白质凝胶网络内的空隙，增加系统结构密度和抗变形能力，形成良好的复合网络。而过量添加非蛋白物质可能减少有效的蛋白-蛋白接触，在凝胶基质中产生局部不连续，导致抗变形能力和弹性降低。
3.2 鱼糜凝胶的持水性
随着DPP添加量增加，WHC先升后降。在1.1%添加量时WHC达到最大值57.25%，较对照组（46.04%）提高11.21个百分点（约24.3%，p < 0.05）。蒸煮损失率呈现与WHC完全相反的趋势，在1.1%添加量时达到最低值。DPP分子表面富含羟基等亲水基团，可通过氢键结合游离水形成不易流失的结合水层；同时DPP颗粒吸水溶胀填充蛋白网络空隙，使结构更致密均匀，通过物理截留和毛细管力有效包封水分。但添加量超过1.1%后，过量膳食纤维在体系内聚集，破坏蛋白网络的连续性和均匀性，形成较大孔隙，损害持水能力。
3.3 鱼糜凝胶的动态流变特性
所有样品在整个25–90 °C温度范围内G′均显著大于G″，表明体系以弹性响应为主。除对照组外，DPP添加组的G′和G″随温度升高呈现"下降-急剧上升-下降"的三阶段趋势。初始加热阶段（25–40 °C）模量略有下降，归因于维持肌原纤维蛋白结构的非共价键部分断裂；50–60 °C时模量急剧上升，标志着溶胶-凝胶转变的关键阶段，肌球蛋白头部变性并暴露活性基团，通过疏水相互作用和二硫键初步形成交联网络；72–90 °C时模量不同程度下降，可能由于肌球蛋白尾部热解折叠部分破坏已建立的交联。在90 °C终温时，1.1% DPP组的G′和G″显著高于对照组和1.85%组，表明适量DPP添加有效增强鱼糜凝胶的最终黏弹性。
3.4 鱼糜凝胶的白度
随着DPP含量增加，鱼糜凝胶白度显著下降（p < 0.05），主要归因于DPP固有的黄橙色（富含β-胡萝卜素），导致凝胶亮度（L）降低和黄度（b）增加。尽管白度略有降低，1.1% DPP组凝胶仍保持视觉可接受的外观，同时表现出优异的凝胶性能，整体品质改善超过适度的颜色变化。
3.5 鱼糜凝胶的感官评价
DPP添加显著影响凝胶感官品质。颜色评分随DPP含量增加先升后降，与白度结果一致；气味评分随DPP浓度增加逐渐提高，表明DPP的特征香气部分掩盖了鱼糜的腥味；质构评分呈钟形趋势，在1.1%时达到最高值。总体而言，1.1% DPP组获得最高总感官评分（72.7），表明适量添加可有效提升带鱼鱼糜凝胶的整体感官品质。
3.6 鱼糜凝胶的蛋白质二级结构
FT-IR分析显示，所有样品均呈现蛋白质特征吸收带。与对照组相比，DPP处理组在829 cm-1处出现轻微蓝移，可能反映DPP组分与肌原纤维蛋白之间相互作用导致的局部分子环境变化。酰胺I区去卷积和曲线拟合结果表明，对照组α-螺旋含量最高（35%）；当DPP增至1.1%时，α-螺旋含量显著降至10%，无规卷曲含量增至36%，β-折叠和β-转角含量分别为29%和25%。α-螺旋减少伴随无规卷曲增加，表明蛋白质从相对有序的二级结构向更无序、更柔性的构象转变。这种构象变化可能促进热凝胶化过程中的分子间相互作用和蛋白质重排。
3.7 鱼糜凝胶的微观结构
对照组凝胶呈现松散、异质的网络结构，具有大孔隙和弱连接。0.4–0.75% DPP添加使孔隙结构更均匀，蛋白网络更致密。1.1%组呈现最均匀连续的凝胶网络，孔隙面积和周长均为各组最小，表明形成了致密且组织良好的三维结构。进一步增加DPP至1.5%和1.85%导致凝胶微观结构劣化，出现更大孔隙、更粗糙表面和更异质的网络，归因于过量膳食纤维超出蛋白网络的容纳能力，分布不均匀，干扰凝胶化过程中的蛋白质水化和分子间相互作用。
3.8 DPP改善带鱼鱼糜凝胶品质的机制总结
综合流变学、质构、持水性、FT-IR和微观结构结果，研究人员提出剂量依赖性假设模型。在最佳添加量1.1%时，DPP通过填充效应、构象调节和水分保留三条途径协同作用改善鱼糜凝胶品质。适量DPP促进蛋白质二级结构重排，形成更致密均匀的凝胶网络，增强水分保留。而过量添加（≥1.5%）破坏蛋白基质的空间组织，导致结构异质性增加和凝胶品质下降。这种双相响应凸显了凝胶化过程中维持最佳填料-蛋白质平衡的关键重要性。
四、讨论与结论
本研究系统考察了DPP对带鱼鱼糜凝胶凝胶行为、理化性质、蛋白质二级结构和微观结构的影响。在测试浓度中，1.1% DPP被确定为最佳添加量，显著改善凝胶硬度、弹性、WHC和感官品质。FT-IR分析表明适量DPP添加与蛋白质构象重排相关，表现为α-螺旋含量显著降低和无规卷曲含量相应增加，从而促进热凝胶化过程中的蛋白质聚集和交联。SEM观察进一步显示形成了更致密均匀的凝胶网络。这些分子和微观结构修饰与鱼糜凝胶增强的流变学和质构特性一致。相反，过量南瓜粉添加（≥1.5%）与更大的结构异质性相关，破坏了网络连续性并损害凝胶品质。综上，研究确立了填充-构象协同机制，即适量DPP通过蛋白质结构重排和网络巩固的协调作用改善带鱼鱼糜凝胶品质。该研究不仅为南瓜粉作为天然功能成分在水产食品加工中的高值化利用提供了科学依据，也为开发富含膳食纤维、具有改善质构和感官属性的高品质鱼糜制品提供了实践指导。
