“鸠占鹊巢”:改善低盐鱼丸凝胶品质,L - 精氨酸促进 Na+迁移的机制探秘
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2025-06-19 11:46:00

2025年5月,江苏大学食品生物工程学院高瑞昌教授团队在国际期刊《Food  Chemistry》(Q1,IF2025=8.5)上发表主题为“‘Cuckoo in the nest’:L-arginine promoted the migration of Na+ to ameliorate the gel quality of low salt fish balls”的研究型论文。江苏大学食品学院硕士研究生刘元秀为第一作者,高瑞昌教授、石彤实验师为通信作者。

低盐鱼丸 丨 研究背景与方法

  制作鱼丸时,为了让鱼丸的口感和质地达到最佳,通常会添加2%-3%的盐。这不简单是调味剂,它能与蛋白质分子相互作用,让鱼丸里的肌原纤维蛋白更好地溶解和膨胀,从而形成良好的凝胶结构,让鱼丸吃起来Q弹有嚼劲。

  然而,随着人们对健康的关注度不断提高,高钠饮食带来的健康风险逐渐被重视起来。而鱼丸在水浴加工过程中,Na+和Cl-会与水交换迁移也进一步了降低低盐鱼丸品质。如何既减少鱼丸中的盐分,又不能让鱼丸的品质打折扣?

  本研究制备了添加(0.3%、0.6%、0.9%)/不添加精氨酸(L-arginine,L-Arg)的低盐鱼丸,利用能量色散X射线光谱、等离子体电感耦合等技术,研究L-Arg在鱼丸二段式加热过程中不同部位(内、中、外)的离子迁移分布及鱼丸品质的影响,从离子迁移的角度丰富L-Arg对鱼糜制品减盐保质的理论。

L-Arg 丨 对低盐鱼丸影响的研究结果

  结果表明,随着Na+和Cl-的迁移,鱼丸的持水性从内部到外部逐渐降低,微观结构逐渐恶化(P<0.05)。而L-Arg通过“鸠占鹊巢”效应与Na+竞争,促使Na+在鱼丸制备过程中逐渐迁移。L-Arg对Na+的部分替代一方面减少了Cl-的流失(P<0.05),促进Cl-发挥静电屏蔽作用;另一方面,促进了肌原纤维蛋白二级结构从α-螺旋向其他二级结构的转变,这有助于二硫键的增加和疏水基团的暴露。这些变化为后续蛋白质分子间的聚集和交联提供了更有利的条件,从而形成致密的三维凝胶网络结构。

  这项研究为食品行业在开发低盐、健康鱼糜制品方面提供了新的思路和理论依据,有助于推动食品行业朝着更加健康、营养的方向发展。未来,相关研究可以在此基础上进一步拓展,探索 L-Arg 在其他低盐食品中的应用潜力,以及与其他添加剂协同作用对食品品质的影响,为人们带来更多美味又健康的食品。

部分实验结果

图1 L-Arg对不同加热阶段的鱼丸硬度(A)、内聚性(B)、弹性(C)和咀嚼性(D)的影响

图2 L-Arg对不同加热阶段的鱼丸增重率(A)和膨胀率(B)

图3 L-Arg对不同加热阶段的鱼丸不同部位微观结构的影响

图4 L-Arg对不同加热阶段鱼丸不同部位的Na+(A)和Cl-(B)浓度的影响

图5 机理分析图

专家介绍

高瑞昌 教授

  江苏大学食品与生物工程学院博士生导师,国家特色淡水鱼产业技术体系岗位科学家,江苏省“333工程”和“六大人才高峰”高层次人才,江苏大学食品生物工程与智能装备方向带头人。研究聚焦水产品加工与贮藏、水产品风味化学、蛋白质化学、保鲜、生物加工等领域成果显著。主持和参与国家自然科学基金等20余项目,发表SCI/EI论文120多篇。授权国内外发明专利40 余件。中国生物工程学会理事,中国食品科技学会青年委员会委员,《Food Science of Animal Products》《食品科学》等多刊编委。

石彤 实验师

  江苏大学食品与生物工程学院硕士生导师,研究方向为食品蛋白质化学与综合利用。获批2022年江苏省优秀博士学位论文;主持国家及省部级8项;以第一作者在国内外顶级期刊发表学术论文10余篇,申报国家发明专利20余件。《Food Science of Animal Products》青年编委。

  文章来源Food Chemistry 8.5

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