魔芋多糖在富含膳食纤维鱼丸中的应用研究

张 琳，汤 丹，高红亮，常忠义，*，向如发

（1.华东师范大学生命科学学院，上海 200062;2.上海高更食品科技有限公司，上海 200333)

魔芋多糖在富含膳食纤维鱼丸中的应用研究

张 琳1，汤 丹1，高红亮1，常忠义1，*，向如发2

（1.华东师范大学生命科学学院，上海 200062;2.上海高更食品科技有限公司，上海 200333)

利用魔芋多糖溶胶替代部分鱼糜制作新型的富含膳食纤维的鱼丸，通过质构测定鱼丸的硬度和弹性等指标，对魔芋多糖溶胶中Ca（OH)2添加量、魔芋多糖添加量，溶胶pH及鱼丸中溶胶与鱼糜的比例等因素分别进行了研究。结果表明：以上几种因素均对鱼丸品质有影响;鱼丸中溶胶与鱼糜的最适比例为1∶ 4;通过正交实验和嗜好型感官检验进一步确定，最适条件为：溶胶中Ca（OH)20.15%、魔芋多糖4%、pH9.5。最适条件下制得鱼丸硬度和弹性分别为535.02g/cm2、0.923，不仅口感好，且富含膳食纤维、低脂肪、低胆固醇，是一种新型健康的鱼丸。

魔芋多糖，鱼丸，硬度，弹性，感官检验

魔芋多糖，又称魔芋葡甘聚糖（KGM)[1]，其大分子结构中每19个单糖残基就有一个乙酰基，在碱性条件下可脱去乙酰基，同时产生有瞬时活性基团的大分子，一个大分子的瞬时活性基团“R-O”在热运动中与另一个大分子单糖残基产生以与H结合为主体的物理交联作用而胶凝化[2]，常被作为食品增稠剂和稳定剂[3]。葡甘聚糖是一种水溶性膳食纤维，具有多种保健功能，它能有效的把重金属原子、放射性元素从人体内排出，起到“胃肠清道夫”的作用，还能有效预防和辅助治疗高血脂、高血糖、高胆固醇等病症，因此它在食品的开发应用中有着巨大的前景。日本很早就对魔芋多糖在食品中的应用进行了研究[4]，国内研究较晚，但已有相关报道，如以魔芋多糖为原料进行的魔芋胶膨化食品制备工艺的研究[5]，魔芋葡甘聚糖及其衍生物对面包力学性能的影响[6]等。鱼丸是由鱼糜加工而成的一种传统美食，品质好的鱼丸要求有一定的弹性和硬度，其凝胶弹性主要来源于鱼肉中的盐溶性蛋白质。在加工和冷冻保存过程中，鱼肉蛋白发生变性，弹性下降，而魔芋多糖能把鱼肉蛋白质分子有效地结合在魔芋多糖形成的凝胶体系中，因它的保水作用，可保留肉制品中的味觉、嗅觉分子，使其具有弹性、耐咀嚼性和柔嫩多汁性[7]。本文利用魔芋多糖溶胶替代部分鱼糜制作的鱼丸，具有较好的硬度和弹性，保水性也有很大改善。根据本工艺制得的鱼丸不仅低脂肪、低胆固醇，而且富含水溶性膳食纤维，是一种兼具口感及营养价值的健康食品。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

魔芋多糖 食品级，襄樊天源协力魔芋有限公司;冷冻鱼糜 广西北海市明达食品添加剂有限公司;食品级无水柠檬酸（C6H8O7)，食用碱Ca（OH)2。

电子天平 上海天平仪器厂;CombiMax600型搅拌机 德国博朗公司;恒温水浴锅 上海精宏实验设备有限公司;TA.XT.Plus型物性测定仪 英国STABLE MICRO SYSTEMS公司。

1.2 实验方法

1.2.1 鱼糜的处理[8]称取适量鱼糜，融化至0～ 10℃，切成小块，用搅拌机打碎后加入3%的食盐，搅拌均匀后于4℃冰箱中放置15min。

1.2.2 魔芋多糖溶胶的制备[9]称取一定量的Ca（OH)2粉末，溶解于100mL冰水中，用无水柠檬酸调节水溶液的pH后加入适量的魔芋多糖，边添加边搅拌至完全溶解后，室温放置2h备用。

100g魔芋多糖溶胶的初始配方为：水100mL，Ca（OH)20.3g，无水柠檬酸调节其pH到10.0，魔芋多糖3g。

1.2.3 新型鱼丸的制作方法[10]将预先处理好的鱼糜和魔芋多糖溶胶按实验基础配方设定的比例混合，搅拌均匀后加入淀粉、味精、料酒，充分混合后放入模具中成型，在85℃加热15min，冷却后即为富含膳食纤维的新型鱼丸。

制作100g新型鱼丸的初始配方为：鱼糜60g，魔芋多糖溶胶40g，盐3g，淀粉3g，味精1g，料酒2mL（即单因素实验中鱼糜与魔芋多糖溶胶的比例为3∶2)。

1.3 鱼丸的质构测定[11]

采用TA.XT.Plus型物性测定仪进行鱼丸T.P.A模式测定。测定方法是将鱼丸制作成为2cm×2cm×2cm的正方体，将其置于质构仪的载物台上，然后对准正方体中心压缩两次，即得到其T.P.A图，最后由Texture analysis软件分析得出硬度、弹性等数值。

测定参数：探头型号p/ 36;探头测量前速度：2.0mm/s;探头测量时速度10mm/s;返回速度：10mm/ s;压缩比为50%。

1.4 嗜好型感官检验[12]

采用嗜好型感官检验，这是一种根据消费者的嗜好程度评价食品特性的方法。通过由消费者组成的评审组，对食品观察品尝，并给以嗜好性的评价。主要采用的是排列实验法[13]，是一种常用的嗜好性调查或品质鉴定的方法。它将n个样品让评定员品尝，然后按照对样品的整体嗜好顺序将这些样品排序，结果采用Kramer分析法。

2 结果与讨论

2.1 单因素实验

针对魔芋多糖溶胶制备中所需的pH，魔芋多糖添加量，氢氧化钙添加量，以及鱼丸中鱼糜与魔芋多糖溶胶的比例进行了单因素实验，实验中魔芋多糖溶胶及鱼丸制作的配方按1.2.2、1.2.3中的初始配方进行。

2.1.1 不同pH的魔芋多糖溶胶对鱼丸品质的影响用无水柠檬酸将食用碱Ca（OH)2水溶液的pH调整至8、8.5、9、9.5、10、10.5，考察不同pH的魔芋多糖溶胶对鱼丸品质的影响，结果见图1。

图1 不同pH的魔芋多糖溶胶对鱼丸品质的影响Fig.1 Effect of konjac gel with different pH on fish ball

硬度和弹性是判断鱼丸品质的两个重要指标，会在很大程度上影响鱼丸的口感。由图1可知，随着pH的上升，鱼丸的硬度、弹性、咀嚼性、粘聚性呈现先上升后下降的趋势。pH为8、8.5、9时，鱼糜和魔芋多糖溶胶混合无法形成凝胶，不适于TPA模式测定。pH为10时，各个指标都达到最优值。硬度、弹性、咀嚼性、粘聚性分别为：671.39g/cm2、0.905、403.07g/cm2和0.736。经过SPSS 16.0统计分析，pH为10时，硬度、粘聚性、咀嚼性和其他两组样品有显著性差异（p＜0.05)。经感官评定，pH10时口感最佳，根据实验结果，pH10为溶胶制备最适pH。

2.1.2 魔芋多糖溶胶中魔芋多糖的添加量对鱼丸品质的影响 由图2可知，随着溶胶中魔芋多糖添加量的增大，鱼丸的硬度、咀嚼性升高，溶胶中魔芋多糖添加量为3%时，鱼丸的硬度和咀嚼性分别为573.03g/cm2、406.57g/cm2;当添加量增加到5%时，鱼丸的硬度和咀嚼性分别增加到1069.55g/cm2、726.73g/cm2，提高了近2倍。但是弹性、粘聚性随着魔芋多糖添加量的升高而降低。综合考虑四个指标，认为溶胶中魔芋多糖的最适添加量为4%。

图2 魔芋多糖溶胶中魔芋多糖的添加量对鱼丸品质的影响Fig.2 Effect of quantity of KGM in konjac polysaccharide sol on fish ball

2.1.3 魔芋多糖溶胶中食用碱Ca（OH)2的添加量对鱼丸品质的影响 采用常见的食用碱Ca（OH)2处理魔芋多糖，Ca（OH)2不仅提供碱性环境脱去魔芋多糖的乙酰基使其成为活性大分子[14]，同时还能促进多糖分子之间的聚合交联作用[15]。其添加量对鱼丸品质的影响见图3。

图3 魔芋多糖溶胶中氢氧化钙添加量对鱼丸品质的影响Fig.3 Effect of quantity of Ca（OH)2in konjac polysaccharide sol on fish ball

从图3可知，随着溶胶中Ca（OH)2添加量的增大，鱼丸的各项指标均呈现下降趋势。添加量为0.15%时，各项指标值都是最高，硬度、弹性、咀嚼性和粘聚性分别为310.42g/cm2、0.927、231.61g/cm2、0.809。因此溶胶中Ca（OH)2的最适添加量为0.15%。

2.1.4 鱼丸中魔芋多糖溶胶与鱼糜的比例对鱼丸品质的影响 魔芋多糖溶胶替代部分鱼糜制作鱼丸时，溶胶与鱼糜的比例（即溶胶与鱼糜混合后混合物中魔芋多糖溶胶的含量)对鱼丸的品质有着很大影响，结果见图4。

图4 鱼丸中魔芋多糖溶胶含量对鱼丸品质的影响Fig.4 Effect of the content of konjac polysaccharide sol on fish ball

魔芋多糖溶胶替代部分鱼糜以后，产品的硬度、咀嚼性都比纯鱼糜制作的鱼丸的硬度和咀嚼性有所增加，因此魔芋多糖溶胶对新型鱼丸的硬度和咀嚼性有利。当鱼丸中溶胶含量为20%时，新型鱼丸的硬度、咀嚼性和弹性达到最大，分别为483.50g/cm2、366.84g/cm2、0.927。

经过SPSS16.0统计分析发现，鱼丸中魔芋多糖溶胶含量分别为20%、30%时，其产品的硬度、弹性、粘聚性没有显著差异（p＞0.05)，但是二者咀嚼性具有显著性差异（p＜0.05)。经过对四个指标的差异性分析及口感方面的评定，认为鱼丸中魔芋多糖溶胶与鱼糜的最佳比例为1∶4，即鱼丸中魔芋多糖溶胶的最佳含量为20%。

2.2 正交实验结果与分析

由单因素实验结果研究得出结论：鱼丸中魔芋多糖溶胶的含量大于20%（即溶胶与鱼糜的比例大于1∶4)时，鱼丸有略微胶质感，影响口感，正交实验中魔芋溶胶与鱼糜比例定为1∶4，对pH、食用碱Ca（OH)2和魔芋多糖添加量3个因素设计正交实验，实验采用L9（34)正交设计，以硬度和弹性作为评价标准，结果见表1。实验时所制作的鱼丸中魔芋多糖溶胶含量为20%，用无水柠檬酸将食用碱Ca（OH)2水溶液的pH调整至9.5、10、10.5。

表1的直观分析结果显示，在硬度方面，A2B2C3为本实验中的最优水平组合。对新型鱼丸硬度的影响顺序为Ca（OH)2添加量＜pH＜魔芋多糖添加量。在弹性方面，A2B1C2为本实验中的最优水平组合。对新型鱼丸弹性的影响顺序为Ca（OH)2添加量＜pH＜魔芋多糖添加量。表2方差分析显示，魔芋多糖溶胶中的魔芋多糖添加量对新型鱼丸硬度影响显著。

表1 魔芋多糖溶胶中Ca（OH)2、魔芋多糖、pH对鱼丸品质的影响Table 1 Effect of Ca（OH)2，KGM and pH value in konjac polysaccharide sol on fish ball

表2 正交实验方差分析Table 2 Variance analysis of orthogonal test

综合以上结果，实验组4、5为符合优选的实验组，实验组4对弹性有利，实验组5对硬度有利。

将正交实验制得的9组新型鱼丸，采用由10人组成的评定小组进行嗜好型感官检验，其结果见表3。

根据样品数和评价员数，查Kramer秩和检验临界值见表4。

表3 正交实验嗜好型感官检验Table 3 Preference test of orthogonal test

表4 评价员为10，样品数为9的临界值Table 4 Critical value of 10 judges，9 samples

通过上行来检验样品之间是否有显著差异，下行检验样品间的差异程度。将每个样品的位级和R与上行的最大值Rimax和最小值Rimin相比较。若各样品位级和R均落在上行数值范围内即（Rimin＜R＜Rimax)，则这些样品间无显著性差异，反之，样品间有显著差异。将样品的位级和R的数值落在上行数值范围内即（Rimin＜R＜Rimax)的样品划分为一组，将R＜Rimin的样品和R＞Rimax的样品各划分成一组，各组内的样品间无显著性差异。

据表3可知，在5%置信度上，九组的最小值Rmin= 18＜Rimin=30，Rmax=71.5＞Rimax=70说明在5%置信度上，9个样品之间有显著性差异。通过下行检验样品间的差异程度，R1=18＜R3=27＜Rimin=37，Rimin= 37＜R6=38＜R7=55＜R5=55＜R8=59.5＜R9=60＜Rimax=63，Rimax=63＜R2=64＜R4=71.5，所以将九个样品可划为三组：1#3#、6#7#5#8#9#、2#4#。

在1%置信度上，九组的最小值Rmin=18＜Rimin= 26，Rmax=71.5＜Rimax=74，说明在1%信度上，9个样品之间有显著性差异。通过下行检验差异程度，由于R1=18＜R3=27＜Rimin=31，Rimin=31＜R6=38＜R7=55＜R5=55＜R8=59.5＜R9=60＜R2=64＜Rimax=69，Rimax=69＜R4=71.5，所以将九个样品可划为三组：1#3#、6#7#5#8#9#2#、4#。

由以上结果可知，在5%置信区上2#、4#产品的嗜好度最高，两者没有显著差异;1#、3#产品的嗜好度最低，两者没有显著差异;其余产品嗜好度次之。在1%置信区上，4#产品的嗜好度最高;1#、3#产品的嗜好度最低，两者没有显著差异;其余产品嗜好度次之。根据感官评定结果可知，4#实验组的样品在感官方面最好，因此正交实验的最优组合是4#实验组，A2B1C2为最优组合，即魔芋多糖溶胶中Ca（OH)2添加量0.15%，pH9.5，魔芋多糖添加量4%为实验最适条件。

3 结论与讨论

本实验研究了将魔芋多糖溶胶应用到鱼丸生产中，替代部分鱼糜，制作一种富含膳食纤维的新型鱼丸。实验结果表明，将魔芋多糖溶胶的制备条件pH、Ca（OH)2和魔芋多糖添加量及这种新型鱼丸中魔芋多糖溶胶与鱼糜的比例分别作单因素实验研究，它们对鱼丸的品质都有影响。魔芋多糖溶胶中pH10、Ca（OH)2添加量0.15%、魔芋多糖添加量4%，新型鱼丸中魔芋多糖溶胶与鱼糜的最适比例为1∶4（即改性溶胶最适含量20%)时鱼丸品质最佳。

对pH、Ca（OH)2、魔芋多糖三因素进行正交实验，得出结论，优化工艺为：魔芋多糖溶胶pH=9.5或10，Ca（OH)2添加量为0.15%、魔芋多糖添加量为4%或4.5%;经嗜好型感官检验，魔芋多糖溶胶pH9.5时鱼丸口感更佳，最佳实验条件为魔芋多糖溶胶pH9.5，Ca（OH)2添加量0.15%、魔芋多糖添加量4%。

用本实验的方法制作的新型鱼丸不仅口感上具有较好的硬度、弹性和咀嚼性，而且富含水溶性膳食纤维、低脂肪、低胆固醇，是一种新型的健康食品。

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Application of konjac glucomanna in making fish ball rich in dietary fiber

ZHANG Lin1，TANG Dan1，GAO Hong-liang1，CHANG Zhong-yi1，*，XIANG Ru-fa2
（1.East China Normal University，Shanghai 200062，China;2.Shanghai Gaugan Food Technology Co.，Ltd.，Shanghai 200333，China)

Konjac glucomannan colloid was instead of part of surimi to make new type fish ball rich in dietary fiber in this study.The proportion of Ca（OH)2and konjac glucomannan in colloid，pH of colloid，the ratio of konjac glucomannan colloid to surimi were studied by analyzing rigidity and elasticity of new type fish ball by texture profile analysis.The results showed that these factors had effects on the qualities of fish ball.The optimal ratio of konjac glucomannan colloid to surimi was 1∶4.It was further found that the optimal condition was 0.15%of Ca（OH)2and 4%of konjac gum，pH=9.5 with orthogonal experiment and hobby-type sensory test.The hardness and elasticity of new type fish ball were 535.02g/cm2and 0.923，respectively.It was a new and healthy fish ball because of good taste，high content of dietary fiber，low fat and low cholesterol.

konjac glucomannan;fish ball;hardness;elasticity;sensory test

TS201.2

B

1002-0306（2012)14-0299-04

2011－12－05 *通讯联系人

张琳（1984－)，女，硕士研究生，研究方向：食品生物化学。