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        三種多糖在冷凍魚糜貯藏中的作用研究

        2023-10-22 06:52:56鄭資豪張亮子
        農(nóng)產(chǎn)品加工 2023年18期

        劉 純,鄭資豪,張亮子

        (武漢商學(xué)院食品科技學(xué)院,湖北武漢 430000)

        我國水產(chǎn)品市場大且產(chǎn)量豐富[1],冷凍貯藏是水產(chǎn)品貯藏的主流方式之一,如何防止和延緩水產(chǎn)品在貯藏過程中的腐敗變質(zhì)是該保鮮手段的重要環(huán)節(jié)。

        魔芋膠[2]、卡拉膠、黃原膠等多糖是天然存在于自然界中的物質(zhì),在一定的劑量范圍內(nèi)加入到魚糜制品中可明顯提高魚糜凝膠結(jié)構(gòu)、持水性等[3-5]。通過將這些多糖進(jìn)行一定比例的復(fù)配,增強(qiáng)其凝膠強(qiáng)度和彈性,為多糖類及新型復(fù)配保水劑的開發(fā)提供數(shù)據(jù)支持。

        1 材料與方法

        1.1 材料與儀器

        翹嘴紅鲌,購自白沙洲市場,宰殺處理,制成魚糜后放入-18 ℃冰箱中凍藏8 周,第8 周時取樣測定各指標(biāo)。

        1.2 試驗方法

        1.2.1 樣品魚糜的制備與貯藏試驗

        參考Zhang T 等人[6]魚糜制備方法,對新鮮翹嘴紅鲌進(jìn)行宰殺→清洗→取肉打碎→漂洗→攪拌→漂洗→脫水操作后,將魚糜分成15 組(每組120 g),每組分別添加0.1%,0.2%,0.3%,0.4%,0.5%的黃原膠、卡拉膠、魔芋膠,再取1 組空白對照,分別裝入聚乙烯封口袋中封口包裝,于-18 ℃冰箱中凍藏8 周后取出測定各項指標(biāo)。

        1.2.2 持水性的測定

        參照儀淑敏等人[7]的方法,采用離心法測定魚糜的持水性。

        1.2.3 揮發(fā)性鹽基氮測定

        參考國家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.228—2016,魚糜TVBN 值測定采用半微量定氮法。

        1.2.4 硫代巴比妥酸的測定

        參考國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 35252—2017。

        1.2.5 質(zhì)構(gòu)特性測定

        質(zhì)構(gòu)儀使用TPA 方法進(jìn)行檢測,探頭:P/36R(探頭直徑36 mm),參數(shù):觸發(fā)力5 g,壓縮比40%,測試速度分別為測試前5 mm/s,測試中1 mm/s,測試后5 mm/s。

        1.2.6 單因素試驗設(shè)計

        魔芋膠、黃原膠和卡拉膠添加量采用5 個水平,即0.1%,0.2%,0.3%,0.4%,0.5%,分別取120 g的魚糜加入其中,攪拌均勻后裝入聚乙烯包裝袋,放入-18 ℃冰箱中凍藏,備用待測。

        1.2.7 正交試驗設(shè)計

        在單因素試驗結(jié)果的基礎(chǔ)上,綜合考慮魔芋膠、黃原膠、卡拉膠對魚糜揮發(fā)性鹽基氮、TBA、持水性和質(zhì)構(gòu)特性的影響,采用L9(34)正交試驗表,設(shè)計三因素三水平的正交試驗,獲得3 種膠類復(fù)配的最佳配比。

        1.2.8 數(shù)據(jù)處理

        采用Excel 2019 軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納整理,利用Origin 2021 軟件、IBM SPSS Statistics 23 軟件進(jìn)行作圖及分析。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 3 種多糖添加量對魚糜中揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)的影響

        3 種多糖添加量對TVB-N 值的影響見圖1。

        圖1 3 種多糖添加量對TVB-N 值的影響

        由圖1 可知,魔芋膠、黃原膠和卡拉膠添加組都隨著多糖添加量的上升,TVB 值呈下降趨勢,三者0.5%的試驗組TVB 值相比對照組都有明顯下降且具有顯著性差異(p<0.05),臨近一般肉的TVB 值[8]。由此說明,魔芋膠、黃原膠和卡拉膠都可以抑制微生物與酶活性,黃原膠和卡拉膠添加量越高其抑制能力越強(qiáng),魔芋膠添加量達(dá)到0.3%后其效果不明顯,0.3%~0.5%組別不存在顯著性差異(p>0.05)。

        2.2 3 種多糖添加量對魚糜中硫代巴比妥酸(TBA)值的影響

        3 種多糖添加量對TBA 值的影響見圖2。

        圖2 3 種多糖添加量對TBA 值的影響

        由圖2 可知,添加黃原膠與卡拉膠的組別中都能觀察到TBA 值在添加較小濃度時有明顯的下降與反彈部分,黃原膠添加量0.1%~0.2%時TBA 值有上升趨勢,隨后從0.2%~0.4%持續(xù)下降到0.5%時又小幅反彈;卡拉膠TBA 值由添加量從0.1%~0.3%持續(xù)下降,到0.4%時反彈,說明添加這2 種多糖與降低TBA 值不呈正比,但所有試驗組較對照組TBA 值均下降且具有顯著性差異(p<0.05),兩者均可以減緩魚糜在凍藏中TBA 值的增長速度,降低氧化程度[9],延長魚糜貯藏期;魔芋膠添加量0.1%~0.5%均與不添加魔芋膠的魚糜(對照組)存在顯著性差異(p<0.05),因TBA 值為1 mg/kg 時有輕微腥臭味,而0.2%試驗組TBA 值為0.91 mg/kg,數(shù)值接近1 mg/kg,說明魔芋膠能夠降低魚糜TBA 值的上升但影響較小。

        2.3 3 種多糖添加量對魚糜中持水率的影響

        3 種多糖添加量對持水率的影響見圖3。

        圖3 3 種多糖添加量對持水率的影響

        由圖3 可知,隨著魔芋膠添加量的不斷增加,其魚糜的持水率也在不斷增加,當(dāng)添加量為0.5%時魚糜持水率達(dá)到最高值74%,說明魔芋膠添加量與魚糜持水率呈正比[10];黃原膠添加量在0%~0.3%時持水率呈上升趨勢,在0.3%時達(dá)到最大,隨后出現(xiàn)下降,說明此時魚糜蛋白質(zhì)可能發(fā)生了結(jié)構(gòu)變化或變性[11];卡拉膠添加量為0.1%~0.2%時,其魚糜的持水率較對穩(wěn)定,隨后出現(xiàn)小幅下降,在0.4%時魚糜持水率達(dá)到最高值,隨后再次出現(xiàn)下降。由此得出,魔芋膠、黃原膠、卡拉膠3 種多糖在魚糜凍藏過程中都具有保水作用[12],其中魔芋膠作用明顯,添加量與持水性呈正相關(guān),3 種多糖的最佳添加量分別為0.5%,0.3%,0.4%。

        2.4 3 種多糖添加量對魚糜中硬度和彈性的影響

        3 種多糖添加量對硬度的影響見圖4,3 種多糖添加量對彈性的影響見圖5。

        圖4 3 種多糖添加量對硬度的影響

        圖5 3 種多糖添加量對彈性的影響

        由圖4 可知,魔芋膠及黃原膠添加量較少時硬度值趨于穩(wěn)定上升,魔芋膠在0.4%添加量時硬度達(dá)到最大值,而黃原膠在0.3%添加量時硬度達(dá)到最大,隨后添加量升高硬度值開始下降,此時可能是魚肉中蛋白質(zhì)變性導(dǎo)致肌肉纖維軟化硬度降低[13];隨著卡拉膠添加量增長硬度值也隨之不斷增大,在0.5%添加量時硬度達(dá)到最大值。由此得出,黃原膠、卡拉膠和黃原膠在一定程度上都可以提高魚糜硬度,但到達(dá)一定添加量后影響開始降低,最佳添加量分別為0.4%,0.3%,0.5%。

        由圖5 可知,魔芋膠和黃原膠添加量較少時,彈性趨于小幅穩(wěn)定增長,隨后開始大幅增長,都在0.5%時彈性值達(dá)到最高;卡拉膠添加量在0.1%~0.4%時,呈穩(wěn)定增長趨勢,但在添加量為0.4%時,魚糜彈性值達(dá)到最高0.789,隨后彈性下跌。由此可得,魔芋膠、卡拉膠和黃原膠均能夠減小魚糜在凍藏過程中彈性值的下降,其中黃原膠與彈性關(guān)系緊密,可能是黃原膠與魚糜的共凝膠作用改善魚糜品質(zhì)[3],但低添加量黃原膠對魚糜彈性值影響效果不大,三者最佳添加量分別為0.5%,0.5%,0.4%。

        2.5 復(fù)合抗凍劑最佳配比確定

        由黃原膠、卡拉膠、魔芋膠3 種膠單因素試驗結(jié)果可得知,三者最適宜添加量為0.4%左右,以此結(jié)論為基礎(chǔ),再考慮到三者膠體間有相互作用,決定以0.4%為基礎(chǔ)設(shè)置3 個水平,采用L9(34)正交表進(jìn)行正交試驗。

        多糖的正交試驗因素與水平設(shè)計見表1。

        表1 多糖的正交試驗因素與水平設(shè)計 /%

        在正交試驗中,將加入復(fù)配膠的魚糜放入-18 ℃冰箱中凍藏2 周,以持水性、TVB-N 值、TBA 值、硬度、彈性為指標(biāo)進(jìn)行方差分析,試驗選取持水性、TVB-N 值、TBA 值、硬度、彈性作為復(fù)配指標(biāo)。

        多糖的正交試驗直觀分析水平見表2。

        表2 多糖的正交試驗直觀分析水平

        由表2 可知,優(yōu)化結(jié)果出現(xiàn)多元化,需根據(jù)影響主次程度,使用綜合評分確定最佳配比。

        較對于因素C,其持水性、TVB 值、彈性這3 個指標(biāo)影響強(qiáng)度最大,當(dāng)取C3時持水性值比取C1,C2都得到上升,上升幅度較大;而TVB 值下降了7%,14%,較對C1的TVB值下降幅度較小,C2的TVB值較大;硬度下降了19.0%,6.9%,較對C1的彈性下降幅度較大,C2的彈性下降幅度較小。分析得出,C3在持水性與TVB 值都強(qiáng)于C1與C2,所以C 因素選擇C3。同理,分析A 得出A 因素選擇A1,B 因素選擇B2,故最優(yōu)復(fù)配組合為A1B2C3。

        3 結(jié)論

        以翹嘴紅鲌為原料,通過持水性、TVB-N 值、TBA 值、彈性、硬度這5 個指標(biāo)研究了黃原膠、卡拉膠、魔芋膠3 種多糖對冷凍魚糜品質(zhì)變化和作用,得出3 種多糖最佳復(fù)配比為黃原膠添加量0.3%,卡拉膠添加量0.4%,魔芋膠添加量0.5%。該配比提高了多糖類復(fù)配保水劑的魚糜凝膠性能,為后續(xù)開發(fā)新型復(fù)配保水劑或蛋白凝膠類產(chǎn)品提供數(shù)據(jù)支持。

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