TGase诱导的脆性鱼糜凝胶的结构演化与风味控释机制研究

Surimi gel enjoys great popularity with numerous consumers. Textural properties of surimi gel will transfer from elastico-viscous body to elastico-crip body if surimi is set with transglutaminase (TGase) and calcium ions at low temperature for a long time. Its flavor will obviously change, too. Diffusion and release of flavor are closely related to compact degree and interactions of gel structure. So it is very meaningful to study diffusion behavior and controlling method of flavor compounds in gel network. In this project, microstructure of crisp gel from silver carp will be investigated during heat-induced gelling with TGase, calcium ions, and acid/alkali treatment. The law of structure evolution will be explored by changes in protein structure, intermolecular bonds and network node and compact degree during gelling. Meanwhile, diffusion kinetics of flavor compounds in gel network will be investigated under corresponding conditions. The law of flavor diffusion and release will be explored. The characteristics of flavor release during chewing will be studied in different gel network. The intrinsic relationship between flavor release and gel microstructure will be explored during chewing. The aim is to understand the key factors in controlling gel network structure and flavor release. The law of flavor controlled release of crisp surimi gels will be elaborated from gel network structure.

鱼糜制品是深受国内外消费者喜爱的水产精深加工产品。在转谷氨酰胺酶（TGase）和钙离子存在下，长时间的低温凝胶化会使鱼糜凝胶从弹粘体变为弹脆体，风味也随之改变。风味物质的扩散、释放与凝胶网络结构的致密性及相互作用密切相关，因此深入了解风味物质在凝胶网络中的扩散行为及控制方式显得尤为重要。本项目拟以鲢鱼为对象，研究加热方式、酸碱处理、TGase和钙离子等对脆性鱼糜凝胶形成过程中凝胶网络微结构的影响，采用蛋白质高级结构的变化、键力的形成、网络节点和致密度等变化表征胶凝过程中结构演化规律；研究脆性鱼糜凝胶形成过程中滋味和气味物质的扩散动力学，剖析脆性鱼糜凝胶中风味物质的迁移和释放规律；研究不同微结构的脆性鱼糜凝胶在咀嚼过程中风味释放的特点，分析咀嚼过程中风味释放与凝胶微结构的内在联系，探讨控制脆性凝胶网络结构的形成及风味释放的关键因素，从凝胶网络结构的角度来阐述脆性鱼糜凝胶风味的控释机理。

鱼糜制品是深受国内外消费者喜爱的水产食品，而我国不同地域的消费者对鱼糜制品的口感要求存在明显差异。在TGase存在下长时间的低温凝胶化会使鱼糜凝胶从弹粘体变为弹脆体，其风味也随之改变。风味物质的扩散、释放与凝胶网络结构的致密性及相互作用密切相关，因此需要深入了解风味物质在凝胶网络中的扩散行为和控释机制。本项目通过控制MTGase添加量和凝胶化时间制备出不同脆性的鱼糜凝胶，研究了鱼糜凝胶的感官脆性与其交联度、力学特性参数关系，建立了鱼糜凝胶脆性表征方程；研究了加热方式、酸碱处理、TGase和钙离子、变性淀粉等对鱼糜凝胶形成过程中凝胶网络微结构的影响，明确了胶凝过程中鱼糜凝胶结构演化规律和调控鱼糜凝胶特性关键因素；研究不同脆性鱼糜凝胶形成过程中挥发性成分以及核苷酸及其降解产物、游离氨基酸和脂肪酸等滋味物质含量的变化，明确了脆性鱼糜凝胶形成过程中风味物质形成和释放规律；研究了鱼糜凝胶中NaCl、蔗糖、谷氨酸钠的扩散动力学，建立鱼糜凝胶中三种化合物扩散速率与其结构参数的拟合方程，明确了鱼糜凝胶结构与其风味释放的关系；采用二次压缩方式模拟咀嚼过程，研究了不同交联度的鱼糜凝胶风味物质的释放规律，明确了脆性鱼糜凝胶的风味控释机制，掌握了鱼糜凝胶结构和风味释放的调控方法。本项目按计划执行完成了申报书中的所有研究内容，研究结果可为开发高品质淡水鱼鱼糜制品提供科学依据。.在项目执行期间，发表学术论文8篇，其中SCI收录论文3篇，EI收录论文1篇，北大中文核心期刊论文3篇，其它期刊论文1篇。参加国际学术会议发表论文1篇。授权中国发明专利1项，申请中国发明专利3项。培养博士研究生毕业1人，硕士研究生毕业6人。