明胶与海藻酸钠的相互作用及其应用

１０　食品与发酵工业　Ｆｏｏｄ　ａｎｄ　Ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ　Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ　Ｖｏ１．２６　Ｎｏ．３　ｏ一１　明胶与海藻酸钠的相互作用及其应用　、，　赵谋明　李　敏　孙哲浩　彭志英　

（华南理工大学食品与生物工程学院，广州．５１０６４１）　丁ｓ　／　

摘要研究了不同　农度明腔、海藻酸钠混台溶肢牯度变化，毗及不同ｐＨ值和不司离子浓　度对体系粘度变化的影响．结果最明，明腔与海藻酸钠主要的交互作用力为二成舟间静电；】　力。在此基础上．对仿生鱼翅的生产工艺和配方连行了韧步研究。综合蛆蛋白音量、硬度、拉　伸强度和透明度等结果褥出　８％明肢、２％海藻酸钠在纺丝原液ｐＨ为６．０时．制备崎仿生鱼　翅效果最佳。　．　关键词苎三兰　墅　强　芝兰皇塑　

明胶和海藻酸钠单独在食品中的应用国　内外都进行了较深入的研究【Ｉ　Ｊ。而明胶　与海藻酸钠在适宜的比例　ｐＨ、离子强度条　件下，通过ｃａ０　的桥架作用形成不可逆凝　胶　１，可以制造出卫生且效益好的仿生食品　如鱼翅、燕窝和海蜇等的报道并不多，而且所　加工的仿生食品品质较差，特别是在口感方　面。本文在系统研究明胶与海藻酸钠交互作用　的基础上来探讨提高仿生鱼翅品质的方法。　

１材料与方法　１．１实验材料　明胶（广东省开平明胶厂提供）；海藻酸　钠（山东省青岛市产）；其它常用试剂：ＮａＣＩ、　ＮａＨ２ＰＯ４、Ｎａ２ＨＰ０４、浓ＨＣ１、ＮａＯＨ、ＣａＣＩ２等　均为分析纯。　１．２主要仪器设备　ＮＤＪ一１型旋转式粘度计（上海天平仪器　厂生产）；电热鼓风干燥箱ＣＳ１０１（重庆试验　设备厂）；电热三用水箱ＢＳ６０（北京市医疗设　备厂）。　１　３仿生鱼翅的工艺流程　明胶与海藻酸钠溶液混台　脱气　挤压威　

＊第一作者：博士．副教授。　国家自然科学基金资助项目（２９７７２０１３）　收稿时间：１９９９—０７—２２．改回时间：１９９９—０９—３０　

型　ＣａＯ２水溶液浸泡　漂洗　夸冻解冻　脱　水一干蟪一产品　１．４溶液体系粘度的测定＿７　Ｊ　不同浓度、ｐＨ值、离子强度的体系粘度　在６５℃条件下应用ＮＤＪ一１型旋转粘度计测　定。　１．５仿生鱼翅拉伸强度及粘弹特性的测定　凭手感的对比：“＋”表示拉伸强度一般；　“＋＋”表示拉伸强度好；“＋＋＋”表示拉伸　强度很好；“一”表示拉伸强度差。　１．６仿生鱼翅口感　”表示口感脆而缺乏韧性；“＋”表示　口感较脆，韧性一般；“＋＋”表示口感有良好　韧性．和鱼翅口感相近；“＋＋＋”表示口感　韧性很好，很接近鱼翅的咬感。　１．７仿生鱼翅粗蛋白含量的测定［８ｌ　凯氏定氮法。　

２结果与讨论　２．１　明胶与海藻酸钠的交互作用的研究　明胶与海藻酸钠的交互作用可能是范德　华力、氢键、疏水作用和静电作用等多种力的　作用结果。首先，两分子范德华力是肯定存　在的，两分子闻的范德华力的存在是永久的。　

维普资讯 http://www.cqvip.com 第２６卷第３期　赵谋明等：明胶与海藻酸钠的相互作用及其应用　１１　但是．由于明胶与海藻酸钠都是大分子，空间　体积较大，因此其范德华力对两大分子之间　的相互作用叉可忽略不计；至于氢键、疏水作　用和静电作用中哪些为明胶与海藻酸钠之间　的相互作用提供作用力？哪一个贡献大？本　研究通过下列研究来提供判断依据。　２．１．１　明胶与海藻酸钠不同浓度配比对体　系粘度的影响　

般而言，２种强亲水性的物质溶于水溶　液中．其溶液粘度主要由成分间结合或排斥　程度、大分子水合体积及各成分的浓度所决　定．倘若２种物质亲水性高且相溶，则彼此形　成之交互作用的键合会提高混合水溶液之粘　度［　。表１为不同浓度明胶、海藻酸钠在ｐＨ　值为６时所测粘度值。　

衰１不同浓度明胶、．惠藻酸钠配比之牯度Ｐａ·ｓ　

从表１看出明胶与海藻酸钠混合后，粘　度大大升高，这说明明胶与海藻酸钠是相容　的。随着明胶浓度的增加，溶胶体系粘度呈　明显的上升趋势。且随着海藻酸钠浓度的上　升，其粘度升高亦较快。这是由于海藻酸钠　浓度上升，溶胶体系中海藻酸钠含量也增加，　因而其负电荷含量也增多．故与其明胶结合　的机会也增多．因而结合更紧密一些，从而粘　度上升更快。　２．１．２　ｐＨ值对明胶与海藻酸钠体系粘度的　影响　对表１中一些有代表性的溶胶体系做实　验。选择海藻酸钠为１．５％，明胶浓度分别　为３．０％、６．０％、７．５％和９．０％在不同ｐＨ　（４…５　６　７、８）下来测定体系的粘度．结果见图　１所示。从图１可看出，随着ｐＨ值上升．粘　度先上升再下降，在ｐＨ值为６时，粘度达到　最高。明胶与海藻酸钠交互作用的方式可能　为明胶侧链氨基与海藻酸钠负电荷间的静电　力作用，故操作时ｐＨ值显著影响交互作用。　因ｐＨ值影响蛋白质（明胶）与阴电性多糖类　（海藻酸钠）分子的净电荷＿１　，所以理论上　ｐＨ值大于ｐＫａ值而小于等电点ｐＩ值且在净　电荷最小时交互作用最大。若ｐＨ值过高，　如ｐＨ值为８时．Ｂ型明胶ｐＩ值为５．０左　右＿ｌ　，使得明胶呈负电性，与阴电性多糖海　藻酸钠同时带净负电荷，二者产生静电吸引　作用较小，进而导致粘度下降。若ｐＨ值过　低，如ｐＨ为４．０时，尽管其ｐＨ值小于ｐＩ　值，但是，海藻酸钠的ｐＫａ为３．４～４　４所带　负电荷较少，或部分形成海藻酸盐而沉　淀Ⅲ。根据文献［　ｌ所提出的蛋白质与多糖　凝胶网络模式，应是海藻酸钠形成三维网络　的凝胶结构，明胶不参与凝胶网络的形成，而　以静电的作用吸附在其凝胶分子上，当ｐＨ　过低时，由于海藻酸钠所含负电荷少，而使明　胶与海藻酸钠静电引力的交互作用程度亦　降低，因而粘度下降是必然的。　

５　：　

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４　５　６　７　ＤＨ倩　

圈１口Ｈ值对明胶和海藻酸钠溶胶　粘度的影响　

２．１．３　离子强度对明胶和海藻酸体系粘度　的影响　通过添加不同浓度的ＮａＣＩ来改变体系　

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５蚕／　兰兰＝　

明胶浓度，％　图２离子强度对明胶与海藻酸钠之交互　作用的影响　

２．２　明胶与海藻酸钠的相互作用对仿生鱼　翅品质影响的研究　在研究了明胶与海藻酸钠相互作用的基　础上，初步确定明胶与海藻酸钠在低离子强　度，ｐＨ为６．０左右是仿生鱼翅较合理的条　

件。再通过进一步实验确定仿生鱼翅的固化　条件和明胶浓度、海藻酸钠浓度以及它们的　比例对仿生鱼翅品质的影响。　２．２．１　固化条件对仿生童翅品质的影响　在单固素实验的基础上确定了影响固化　的３个因子，即ｐＨ值、ＣａＣ１，浓度及固化时　间，然后用正交实验来确定生产仿生鱼翅的　最佳固化条件。明腔浓度为１Ｏ．０％，海藻酸　钠浓度为２．０％，实验结果见表２所示。　表２固化条件对仿生鱼翅品质的影响　

从表２可知，在ｐＨ为６．０的ｃａａ２溶液　中．浓度为１．０％，固化时间为４５ｍｉｎ时，所　得仿生鱼翅品质最佳。固化时间太短将导致　ｃａ２　的渗透不足。使产品得率降低；时间过　长，势必导致生产周期长，经济上不合算　ｃａａ２的浓度过低，将导致固化不完全，从而　使产品韧性不足口感不佳，并且造成煮后损　失较多；若ＣａＣ［２的溶度浓度过高，由于　Ｃａ２　渗透过快，使得表面立即形成一层致密　的膜，其余的Ｃａ２　难以再继续渗入，也将导　致口感下降，煮后损失亦增加。　２．２．２不同浓度明胶、海藻酸钠按不同配比　对仿生鱼翅品质的影响　在上述条件基础上，用不同浓度明胶和　不同浓度海藻酸钠按不同比例混合（明胶：海　藻酸钠在４０：１～１：１之间变化，平均分为５　个等级），从感官分析得出比例在１０：１～２：１　之间成型较好。下面分别为１５％、２５％、　３Ｏ％的明胶和３％的海藻酸钠、４０％的明胶　和４％的海藻酸钠（表３、４、５、６）按不同比例　

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