FSAP | 中国农业大学洪惠教授、广东医科大学陈良博士等：咸鸭蛋清粉和κ-卡拉胶对鱼糜自溶及凝胶特性的影响

广东医科大学海洋与热带医学学院陈良博士、中国农业大学食品学院洪惠教授等评估了咸鸭蛋清（salted duck egg white，SDEW）和κ-卡拉胶，单独或联合使用，对防止鱼肉糜降解及模多利凝胶属性的影响。深入了解SDEW和κ-卡拉胶在鱼肉糜凝胶中的功能，特别是在促进自溶的条件下，可能有助于改善鱼肉糜凝胶的质量。

Introduction

鱼肉糜主要由肌纤维蛋白构成，广泛用于制作各种食品。其生产过程涉及去骨后的鱼肉切碎并清洗，以去除血液、脂质和肌浆蛋白等不希望存在于鱼肉糜中的成分。鱼肉糜凝胶的独特柔软、结实且有弹性的质地主要归因于肌球蛋白重链（myosin heavy chain，MHC）和其他肌纤维蛋白在加热时的凝胶化作用。

传统上来讲，在大约40 ℃的温度下进行凝胶化，以增强MHC通过内源性转谷氨酰胺酶介导的ε-(γ-谷氨酰)赖氨酸交联。然而，当鱼肉糜的温度达到约60 ℃时，蛋白质，特别是MHC，易受蛋白酶降解，导致凝胶质地劣化，这一现象称为“凝胶软化”。尽管经过清洗，这些蛋白酶仍存在于鱼肉糜中。为了防止蛋白质降解，各种蛋白酶抑制剂被添加到鱼肉糜中，其中鸡蛋清是最常见的添加剂之一，含有诸如卵白蛋白、卵黏蛋白、卵抑制蛋白、C型半胱氨酸蛋白酶抑制剂和卵清蛋白等抑制剂。在盐制鸡蛋清的生产过程中，盐可能在一定程度上降低其蛋白酶抑制活性，但盐制鸡蛋清仍有足够的蛋白酶抑制剂防止鱼肉糜的自溶和凝胶软化。

κ-卡拉胶是一种常用的食品凝胶剂，作为线性硫酸化多糖，能通过静电作用与蛋白质相互作用，添加κ-卡拉胶可以改善由不同鱼类制成的鱼肉糜的质地属性。此外，添加了κ-卡拉胶的盐制鸡蛋清据报道具有更强的凝胶形成能力和持水能力。盐制鸡蛋黄生产过程中得到的盐制鸡蛋清通常被认为利用率不高，因其高盐含量，处置不当会造成环境污染并增加成本。使用SDEW作为制作需要盐和鸡蛋清作为关键成分的鱼肉糜制品的原料，可能有助于降低成本和污染风险。

Results

1蛋白质降解产生的肽（trichloroacetic acid-soluble peptide content，TCA-SPC）分析

研究监测了鱼糜热凝胶化过程中的自溶情况，通过测量肌肉TCA-SPC水平评估。结果显示，添加SDEWP能显著降低自溶鱼糜糊的TCA-SPC水平，而添加KC效果较小。同时添加SDEWP和KC时，TCA-SPC水平最低。蛋清中的蛋白酶抑制剂SDEWP和KC通过不同机制抑制鱼糜中的丝氨酸蛋白酶活性，防止自溶。SDEWP与KC共同使用时，不会失去蛋白酶抑制活性，反而能更有效地防止鱼糜凝胶自溶。蛋清蛋白的抑制活性可能是含有SDEWP的样品TCA-SPC降低的原因。尽管咸蛋清在腌制过程中失去了一些蛋白酶抑制活性，但它们仍然保留了足够的蛋白酶抑制剂，这些抑制剂可以防止或阻碍内源性蛋白酶介导的降解。对于KC，几项研究报告称，KC可以通过干扰切割位点来增加蛋白质对蛋白水解的抵抗力。这可能会导致KC水平较高的样品中TCA-SPC减少。此外，KC加在一起时对SDEWP的蛋白酶抑制没有任何负面影响。当KC与SDEWP一起加入时，TCA-SPC略有下降，这表明KC与蛋白质分子之间的离子相互作用可能会屏蔽蛋白酶的切割位点。因此，发生的退化较少。根据这一结果，SDEWP可用于防止鱼糜凝胶的自溶，并且与KC一起添加时不会失去蛋白酶抑制活性。

图1单独添加SDEWP或KC，或自溶后组合添加的鲷鱼鱼糜糊的TCA-SPC

2蛋白样品分析

如图2所示，SDEWP能有效抑制鲷鱼鱼糜的自溶活性，而KC在鱼糜中基本不起蛋白酶抑制剂的作用。‌在是否SDEWP或KC单独或两者组合的情况下，对鱼糜糊样品进行了65 ℃下60 min的孵育，并观察了其自溶模式。主要发现MHC是鱼糜中的主要蛋白质，但在65℃孵育后完全消失，表明MHC易自溶。而仅添加KC的样本中同样没有可见MHC带，说明KC不能防止MHC的自溶。而且在含有4% PE水平的SDEWP的样本中，无论是否含有KC，都仅发现了很少的MHC带，表明SDEWP能有效减少MHC的自溶。随着SDEWP水平的上升，肌动蛋白带变得更加强烈，表明SDEWP中的蛋白酶抑制剂也保护肌动蛋白免受自溶。在所有样本中，原肌球蛋白带的强度没有明显降低，证实了原肌球蛋白对蛋白水解的抗性。对于添加了KC的样品，不同水平的KC对肌动蛋白没有明显影响，进一步证实了肌动蛋白对自溶的抵抗力，并表明KC不能通过防止蛋白质降解来改善鱼糜的凝胶性能。

图2单独添加SDEWP或KC，或在自溶后组合添加的鲷鱼鱼糜糊的蛋白质样品

3凝胶强度分析

‌破断力和变形是评估凝胶硬度和弹性的关键参数，它们共同用于计算凝胶强度。当添加更多SDEWP时，凝胶的断裂力、变形和凝胶强度均显著增加‌。具体来说，破断力代表了凝胶的硬度，即凝胶材料抵抗断裂的能力，也可以理解为凝胶的抗压能力或固态程度。在实验中，随着SDEWP添加量的增加，改性凝胶样品的断裂力显著提高，表明凝胶的硬度得到了增强。变形则代表了凝胶的弹性，即凝胶材料在受力后恢复原状的能力。如表1，实验中观察到，随着SDEWP的添加，凝胶的变形量也有所增加，说明凝胶的弹性得到了改善。凝胶强度是通过综合考虑破断力和变形等参数来计算的，它反映了凝胶材料的整体稳定性和质构特性。实验结果显示，随着SDEWP添加量的增加，凝胶强度显著增加。与未添加添加剂的样品相比，添加了4%PE的SDEWP的样品的凝胶强度提高了近756.81%，而同时添加SDEWP和KC的样品则表现出更高的凝胶强度提升，达到了965.85%的增加幅度。这一结果与先前的研究报道相一致，即蛋白酶抑制剂的加入可以提高凝胶的凝胶强度。在本实验中，SDEWP作为蛋白酶抑制剂，有效防止了蛋白水解并保留了MHC，从而有助于形成有序和更强的凝胶结构。同时，SDEWP和KC作为胶凝剂，通过与蛋白质相互作用促进了蛋白质网络的形成，进一步提高了凝胶的凝胶质量。

表1单独或联合含有SDEWP或KC的鱼糜鱼凝胶的断裂力、变形、凝胶强度和EMC

4颜色和白度分析

如表2所示，‌SDEWP和KC的添加可以改变modori凝胶的颜色和白度，特别是当SDEWP添加量为4%并与0.5 g/100 mL KC结合时，凝胶的亮度和白度显著提高‌。具体来说，无论是否添加KC，SDEWP添加量的增加都会导致凝胶样品的亮度值（L*）值增加（P＜0.05）。与M样品相比，当凝胶中添加4% PE的SDEWP和0.5 g/100 mL KC（S4C1）时，L*最大增加了2.85%。在不同modori凝胶样品之间，红度值（a*）没有差异，而当存在KC时，黄度值（b*）略有下降。凝胶L*和白度的增加可能归因于SDEWP和KC的白色。此外，一些研究也报道了添加蛋清或KC可以提高鱼糜凝胶的白度。一般来说，添加剂的添加可以在一定程度上改变所得鱼糜凝胶的颜色。具有较高L*和较低b*的鱼糜产品通常具有更高的可接受性。这一结果表明，SDEWP和KC可以改善modori凝胶的亮度和白度。

表2L*、a*、b*，以及单独或联合含有SDEWP或KC的鱼糜凝胶的白度

Conclusion

SDEWP在modori凝胶中作为蛋白酶抑制剂，降低了内源性蛋白酶介导的降解作用。然而，KC虽能通过与蛋白质共同凝胶化来改善凝胶化过程，但其蛋白酶抑制活性却微乎其微。添加了SDEWP的modori凝胶在凝胶强度、保水性和白度方面均有所提升。当SDEWP与0.5 g/100 mL的KC联合添加时，modori凝胶的凝胶强度得到进一步提高，表现为更有序、更细腻的结构以及改善的质构特性。这种质构特性的改善常用于提高蛋白质凝胶产品的凝胶质量。因此，当SDEWP与0.5 g/100 mL的KC联合使用时，modori凝胶的破断力、变形和凝胶强度均略有提升。SDEWP通过作为蛋白酶抑制剂和凝胶剂，在改善modori凝胶的凝胶强度方面发挥了作用，而KC则主要作为凝胶剂起作用。

Abstract

The effects of salted duck egg white powder (SDEWP) and

-carrageenan (KC) on autolysis and the properties of modori gel from threadfin bream surimi were investigated. The trichloroacetic acid-soluble peptide content (TCA-SPC) of surimi paste incubated at 65 °C for 60 min decreased significantly (

P

< 0.05) with the addition of more SDEWP. The decrease in TCA-SPC became lower in the samples incorporated with KC in a dose-dependent manner. Pastes containing SDEWP showed a more retained band of proteins with molecular weight of 45 kDa, while no change in protein pattern was observed when KC was added. The addition of SDEWP significantly improved the gel strength, water-holding capacity, and whiteness of the modori gel in a dose-dependent fashion. The more pronounced improvements in these parameters were observed when SDEWP was added in combination with 0.5 g/100 g KC. Modori gel showed significantly improved texture profiles when added with both SDEWP and KC. A denser and finer gel microstructure in modori gel was attained when added with both SDEWP and KC. Thus, SDEWP effectively prevented autolysis in surimi, while a combination of SDEWP and KC improved the gel properties of modori gel, in which maximal degradation of gel was induced by endogenous proteases.

引文格式

Chen L, Wasinnitiwong N, Zhang Q, et al. Effects of salted duck egg white powder and

-carrageenan on autolysis and properties of modori gel from threadfin bream surimi. Food Science of Animal Products, 2025, 3(1): 9240108. https://doi.org/10.26599/FSAP.2025.9240108

作者介绍

洪惠教授

中国农业大学食品科学与营养工程学院

洪惠，博士，中国农业大学食品科学与营养工程学院教授，博士生导师，现代农业产业技术体系大宗淡水鱼加工研究室质量安全与营养品质评价岗位骨干成员，中国农业大学杰出人才，食品加工系副主任，加拿大阿尔伯塔大学农业食品与营养系博士后，中国农业大学-美国康奈尔大学联合培养博士，中国农业大学青年新星，北京水产学会理事，中国检验检测学会检验检测实物标准专家，中央电视台CCTV-9纪录频道《螃蟹的征途》《鲜生史》《大国小鲜》科学顾问，《Food Chemistry》客座编辑，《Food Science of Animal Products》《Food Safety and Health》《肉类研究》编委。主要从事水产品营养品质、贮运保鲜与加工，动物蛋白质资源的高值化利用技术与理论研究、小分子活性肽的功能评价与开发。近年来，在本领域国际主流学术期刊上发表论文60余篇；Google学术论文总引用约5 000 次；入选2023、2022年《全球2%顶尖科学家》榜单；授权发明专利3 项，主编或参编专著5 部。主持多项科研项目，包括国家自然科学基金3 项、国家重点研发项目子课题3 项。以主要参与人或主持人获得教育部科技进步二等奖1 项和中国商业联合会科技进步一等奖2 项。

陈良助理研究员

广东医科大学海洋与热带医学学院

陈良，男，湖南农业大学与加拿大阿尔伯塔大学联合培养博士，助理研究员。目前主要从事海洋生物资源综合开发利用和海洋功能食品产业化，是湛江市知联会副秘书长，湛江海洋生物医药技术创新联盟的联络人。主持市级课题3 项，校级课题1 项，曾参与多项国家自然科学基金项目和企业横向课题的研究，发表SCI论文10余篇。

文章内容由作者团队提供。

编辑：阎一鸣； 责任编辑：刘莉

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