黄原胶和瓜尔豆胶对鸡血凝胶特性的影响

张惠琳; 林捷; 郑华; 吴绍宗; 刘文博; 胡嘉炜; 刘泽祺; 黄茵

doi:10.13386/j.issn1002-0306.2022120090

黄原胶和瓜尔豆胶对鸡血凝胶特性的影响

张惠琳^1,,
林捷^{1, 2},
郑华^{1, 2, ,},
吴绍宗^{1, 2},
刘文博³,
胡嘉炜¹,
刘泽祺¹,
黄茵¹

1.
华南农业大学食品学院，广东广州 510642
2.
畜禽产品精准加工与安全地方联合工程研究中心，广东广州 510642
3.
广州市江丰实业翁源有限公司，广东广州 510450

基金项目: 2022年广东省现代农业产业技术体系创新团队建设项目（2022KJ128）。

详细信息

作者简介:
张惠琳（1996−），女，硕士，研究方向：畜产品加工与控制，E-mail：619333144@qq.com

通讯作者:
郑华（1966−），男，硕士，副教授，研究方向：家禽屠宰、家禽及肉制品产品开发，E-mail：951524011@qq.com

中图分类号: TS251.9
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出版历程
- 收稿日期: 2022-12-11
- 网络出版日期: 2023-07-17
- 刊出日期: 2023-09-07

Influences of Xanthan Gum and Guar Gum on Gelation Properties of Chicken Blood

ZHANG Huilin^1,,
LIN Jie^{1, 2},
ZHENG Hua^{1, 2, ,},
WU Shaozong^{1, 2},
LIU Wenbo³,
HU Jiawei¹,
LIU Zeqi¹,
HUANG Yin¹

1.
College of Food Science, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China
2.
National Local Joint Engineering Center for Precision Processing and Safety Control of Livestock and Poultry Products, Guangzhou 510642, China
3.
Guangzhou Jiangfeng Industrial Weng Yuan Co., Ltd., Guangzhou 510450, China

摘要

摘要: 为改善集中屠宰副产物鸡血的凝胶品质，以保水性、质构、流变特性为评价指标，结合分子作用力和感官评分，研究黄原胶（Xanthan gum，XG）和瓜尔豆胶（Guar gum，GG）的添加量和复配比对鸡血凝胶特性的影响。结果表明：单独添加黄原胶或瓜尔豆胶均能提高鸡血凝胶保水性，黄原胶改善凝胶保水效果更佳，添加4.0 g/L XG的鸡血凝胶蒸煮损失率10.02%、离心损失率12.73%、48 h析水率10.96%，但降低凝胶硬度、黏聚性、胶着性、咀嚼性、回复性。瓜尔豆胶能显著改善凝胶质构特性，添加6.0 g/L GG时可使凝胶达到硬度366.95 N、弹性0.94 mm、黏聚性0.77、胶着性281.94、咀嚼性263.72 mJ、回复性0.25；通过动态流变和分子间作用力分析，鸡血凝胶体系是以弹性响应为主向凝胶化转化；黄原胶和瓜尔豆胶复配对鸡血凝胶具有协同稳定作用，通过增强离子键（从29.18%到32.62%）和氢键（从2.48%到6.43%），减少疏水作用力（从22.68%到16.28%），增加鸡血凝胶的保水性和增强凝胶稳定性。鸡血中添加4.0 g/L的复配胶（黄原胶和瓜尔豆胶配比为7:3）时，鸡血凝胶兼顾保水性、质构特性效果最佳、感官评分高。
- 鸡血 /
- 黄原胶 /
- 瓜尔豆胶 /
- 凝胶特性 /
- 动态流变 /
- 分子间作用力
Abstract: To improve the gel quality of chicken blood, a by-product of concentrated slaughter, the effects of different concentrations and formulations of xanthan gum (XG) and guar gum (GG) on the gel properties of chicken blood were investigated using the indices of water retention, texture, and rheological properties, as well as analysis of molecular interactions and sensory scores. The results showed that while individual treatment with either XG or GG improved the water-holding capacity of the chicken blood gel, the action of XG was superior. Addition of 4.0 g/L of XG resulted in a cooking loss rate of 10.02%, centrifugation loss of 12.73%, and syneresis rate of 10.96% (at 48 h), while the hardness, cohesiveness, gelation, mastication, and recovery of the gel were decreased. Addition of 6.0 g/L of GG significantly improved the textural properties of the gel, resulting in a hardness of 366.95 N, elasticity of 0.94 mm, cohesiveness of 0.77, adhesiveness of 281.94, masticatory value of 263.72 mJ, and recovery of 0.25. Analysis of dynamic rheology and intermolecular forces showed that the gelation transformation of the chicken blood gel system was mainly determined by the elastic response. The formulation of XG and GG had a synergistic effect in stabilizing the chicken blood gel, with strengthened ionic bonds (from 29.18% to 32.62%) and hydrogen bonds (from 2.48% to 6.43%), reduced hydrophobic force (from 22.68% to 16.28%), increased water-holding capacity of the gel, and enhanced gel stability. The addition of 4.0 g/L of formulated colloid (XG and GG in a ratio of 7:3) to chicken blood resulted in optimal water retention and texture, together with high sensory scores of the gel.
- chicken blood /
- xanthan gum /
- guar gum /
- gelling properties /
- dynamic rheology /
- intermolecular force

HTML全文

随着我国家禽集约化养殖业的发展，肉鸡产量多年持续增长，2021年中国的肉鸡产量1.47×10⁸万吨，居世界第二^[1]。鸡血占肉鸡重量的1%，但由于我国畜禽血利用技术和装备较落后，血液利用率仅达25%，在肉制品屠宰企业生产过程中，鸡禽屠宰中血液直接排放，增加工厂废水处理成本，并且污染环境^[2]。鸡血具有较高营养价值，含17%~18%的蛋白质，还含人体所需的锌和非血红素铁等微量元素^[3]。鸡血结合水稳定性差，自由水含量高^[4]，鸡血凝胶的保水性差、质构特性不佳、稳定性差，造成了鸡血凝胶类产品的工业化生产瓶颈。

凝胶特性是评价血豆腐品质的重要参考标准，是包括凝胶保水性、质构、流变特性等的综合性指标。多糖类胶体具有改善蛋白热诱导凝胶的功能^[5]。研究表明，亲水胶体能通过改变离子键、氢键、疏水相互作用和二硫键的含量，参与或干扰凝胶结构的形成，从而改变食品凝胶特性^[6]，为改善鸡血凝胶品质提供思路。孙卫青等^[7]添加魔芋胶、卡拉胶、黄原胶改善鹅血凝胶的质构品质和感官特性，提高了产品品质稳定性；孙月萍等^[8]通过添加魔芋胶和瓜尔豆胶协同增效来改善鸭血凝胶的食用品质，优化得到良好的复配胶浓度；王鑫等^[9]将魔芋胶和瓜尔豆胶联合超声处理改善鸡血凝胶的综合品质，提高了血凝胶的出品率。不同畜禽来源的血液由于氨基酸、蛋白组成和含量不同，多糖胶体添加对血液凝胶性能的影响也不同。

黄原胶和瓜尔豆胶是食品常用的多糖类亲水胶体。黄原胶是通过生物发酵获得的由葡萄糖、甘露糖和葡萄糖醛酸组成的微生物胞外杂多糖，属于阴离子亲水胶体。黄原胶自身不能形成凝胶，但在增稠、耐高温和凝胶增效方面有良好的配伍性，能和其他多糖相互作用使粘度增加^[10]。瓜尔豆胶是主要成分为半乳甘露聚糖的非离子型直链胶体，吸水性强，粘度高，极易在水中膨胀，当存在大量羟基时，可增加结合水亲和力使溶液粘度变高^[11]，可作为增稠剂应用于食品。添加黄原胶和瓜尔豆胶改善鸡血凝胶的相关研究应用不足。根据前期对黄原胶、瓜尔豆胶、卡拉胶、魔芋胶等胶体的筛选，发现黄原胶和瓜尔豆胶对鸡血凝胶品质的改善效果较好，因此本实验以新鲜鸡血为原料，比较添加黄原胶和瓜尔豆胶对鸡血凝胶保水性的影响，考察凝胶网络形成过程中涉及的蛋白质分子相互作用及其与流变特性、质构特性的关系，为肉鸡屠宰加工企业提高鸡血附加值和工业化生产鸡血凝胶类产品提供理论支持和数据基础。

1. 材料与方法

1.1 材料与仪器

新鲜鸡血　广州江丰实业股份有限公司；柠檬酸钠　食品级，潍坊英轩实业有限公司；氯化钠　食品级，华中生物科技有限公司；黄原胶　食品级，山东阜丰发酵有限公司；瓜尔豆胶　食品级，北京瓜尔润科技有限公司；氯化钙　食品级，河南万邦实业有限公司；尿素　分析纯，福晨天津化学试剂有限公司；β-疏基乙醇　分析纯，武汉普诺赛生命科技有限公司；牛血清白蛋白（BSA）　分析纯，上海伯奥生物科技有限公司。

JJ1000Y电子天平　广州市绿向生物科技有限公司；AL104电子分析天平　深圳衡通伟业科技仪器有限公司；BCD-648WDBE电冰箱　海尔集团有限公司；HMS-4G数显四工位加热磁力搅拌器　上海沪析实业有限公司；DK-8D电热恒温水槽　上海一恒科技有限公司；TDL-5C台式低速大容量离心机　上海安亭科学仪器厂；TA.XT.plus 质构仪　英国Stable Micro System公司；MCR301 流变仪　奥地利 Anton Parr 公司。

1.2 实验方法

1.2.1 鸡血凝胶的制备

实验室自制，根据预实验可得，以0.80 g/100 mL柠檬酸钠作为抗凝剂，添加0.8 g/100 mL食盐，将由前期实验结果优化的稳定剂（黄原胶：0、1.0、2.0、3.0、4.0 g/L；瓜尔豆胶：0、1.5、3.0、4.5、6.0 g/L；复配胶添加量为4.0 g/L下，将黄原胶和瓜尔豆胶按质量比为1:9、3:7、5:5、7:3、9:1复配）和纯水加入，控制血水比1:2（v/v），加入0.15 g/100 mL氯化钙作为凝血剂，真空脱气凝固后90 ℃水浴1 h制成鸡血凝胶，室温下冷却后待测保水性、质构、流变等特性。

1.2.2 鸡血凝胶保水性测定

1.2.2.1 蒸煮损失率

精确称取3.00 g 鸡血凝胶于蒸煮袋中封口，在90 ℃恒温水浴锅中加热10 min，室温冷却后除水分称取凝胶质量。根据公式（1）计算蒸煮损失率。

$\rm 蒸煮损失率(\text{%})=\frac{{m}_{1}-{m}_{2}}{{m}_{1}}\times 100$

(1)

式中：m₁，蒸煮前血凝胶质量，g；m₂，蒸煮后血凝胶质量，g。

1.2.2.2 离心损失率

精确称取3.00 g血凝胶置于15 mL的离心管中，4000 r/min离心5 min，称取离心后凝胶质量。根据公式（2）计算离心损失率。

$\rm 离心损失率(\text{%})=\frac{{m}_{3}-{m}_{4}}{{m}_{3}}\times 100$

(2)

式中：m₃，离心前血凝胶质量，g；m₄，离心后血凝胶质量，g。

1.2.2.3 析水率

精确称取3.00 g血凝胶于盒中用保鲜膜封口，放入4 ℃冰箱保存48 h后用滤纸吸去水分，称取析水后凝胶质量。根据公式（3）计算析水率。

$\rm 析水率(\text{%})=\frac{{m}_{5}-{m}_{6}}{{m}_{5}}\times 100$

(3)

式中：m₅，析水前血凝胶质量，g；m₆，析水后血凝胶质量，g。

1.2.3 鸡血凝胶质构特性测定

参考Fan等^[12]的方法，并稍作修改。将血凝胶切成长、宽、厚为15 mm×15 mm×10 mm的凝胶片，室温下用质构仪TPA（Texture profile analysis）模式分析。设定测定参数为：探头型号P36R，压缩比50%，测前速率2.0 mm/s、测中速率1.0 mm/s、返回速率2.0 mm/s，2次下压间隔时间5 s，触发力Auto-5 g。选取硬度、弹性、黏聚性、胶着性、咀嚼性、回复性为评价指标。

1.2.4 鸡血流变特性测定

将鸡血加氯化钙溶液后的样品立刻均匀涂布于流变仪所配有的50 mm平行板中（平行板外鸡血与空气接触处用液体石蜡封住），除气泡。仪器设置参数为：角频率10 rad/s，应变2%，上下板狭缝为1 mm，经过25~37 ℃线性升温（速率10 ℃/min，升温降温速率同）、37 ℃保温20 min、37~75 ℃线性升温、75~25 ℃线性降温。测定指标为储能模量G′，损耗模量G′′，相位角δ。

1.2.5 分子间作用力测定

参考Yang^[13]的方法测定凝胶蛋白分子作用力，将1 g鸡血凝胶样品分别溶解在10 mL的四种选定溶剂：0.6 mol/L氯化钠溶液（S1）、0.6 mol/L氯化钠溶液+1.5 mol/L尿素（S2）、0.6 mol/L氯化钠溶液+8 mol/L尿素（S3）、0.6 mol/L氯化钠溶液+8 mol/L尿素+0.5 mol/L β-疏基乙醇（S4）。匀浆后离心（4000 r/min，4 ℃，15 min），以BSA为标准，通过双缩脲法测定上清液蛋白质浓度。以S1，（S2-S1），（S3-S2），（S4-S3）的蛋白溶解度分别代表离子键、氢键、疏水相互作用和二硫键的在凝胶形成过程中的贡献，表示为每一组分相对于总蛋白的百分比。

1.2.6 感官评价

由10位感官评定训练的食品专业学生（5男5女）对鸡血凝胶按表1感官评定标准评定。

表 1 鸡血凝胶的感官评定标准

Table 1. Sensory evaluation standard of chicken blood gel

项目	评分标准
口感（30~1分）	口感细腻，弹性好，不黏牙；至口感粗糙，弹性差，黏牙。
组织状态（30~1分）	切面光滑密实，无气孔，稍用力压后凹陷可回复，不易断裂；至切面粗糙多孔，轻压即破碎，组织松散。
色泽（20~1分）	红褐色，表面有光泽；至灰褐色，表面无光泽。
气味（20~1分）	鸡血固有气味和淡血腥味；至血腥和异味重。

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1.3 数据处理

采用SPSS对数据进行方差分析（ANOVA 检验法）和多重比较（LSD法），每组实验重复5次，结果用平均值±标准差表示。使用Origin 2021作图。

2. 结果与分析

2.1 不同黄原胶和瓜尔豆胶添加量对鸡血凝胶保水性的影响

凝胶保水性是物料在受外力作用，如加热、离心、静置等处理下保持原有水分的能力^[14]。蒸煮损失率、离心损失率、析水率可以反映鸡血凝胶在高温和外力作用下的保水性。

随着多糖胶体添加量增加，鸡血凝胶的离心损失率、48 h析水率显著降低（P<0.05）（图1），离心损失率从46.82%降到12.73%（4.0 g/L XG），24.15%（6.0 g/L GG）；析水率从32.67%降到10.96%（4.0 g/L XG），15.75%（6.0 g/L GG）。凝胶保水性与形成的凝胶结构有关，凝胶网络越致密，越均匀，保水性越好。添加与水有较强亲合作用的多糖胶体，在加热时与血蛋白产生交互作用增强凝胶网络交联，从而提高保水性^[15]。

图 1 黄原胶和瓜尔豆胶对鸡血凝胶保水性的影响

注：图中字母表示同一指标不同添加量间差异显著（P<0.05），其中a、A、a^*分别是蒸煮损失率、离心损失率、48 h析水率间的差异分析。

Figure 1. Effect of xanthan gum and guar gum on water retention of chicken blood gel

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随着多糖胶体的添加，鸡血凝胶的蒸煮损失率呈下降趋势，当添加到一定量时（3.0 g/L XG，4.5 g/L GG），血凝胶的蒸煮损失率开始显著提高（P<0.05），这可能是由于多糖量增加，凝胶孔隙率变小，变得更致密，提高了保水性；随着多糖胶体添加量持续增加，由于多糖胶体-血蛋白、血蛋白-血蛋白之间过度聚集，蛋白质与水分子之间的相互作用减弱，凝胶网络结构被破坏^[16]，鸡血凝胶的蒸煮损失率增加。这与白登容等^[17]的研究结果趋势相似。

相比于瓜尔豆胶，添加黄原胶的鸡血凝胶保水效果更好。当黄原胶保水效果最好时（4.0 g/L），鸡血凝胶蒸煮损失率10.02%、离心损失率12.73%、48 h析水率13.53%，均优于瓜尔豆胶，这是由于黄原胶是一种阴离子多糖，分子中含有-COO-、-OH等强极性基团，分子的链段缠结和双螺旋结构赋予黄原胶良好的耐热性，加热时黄原胶有序结构发生变化，与血蛋白相交联，增强凝胶化程度^[18]。瓜尔豆胶是一种带有大量羟基的非离子型直链分子，分子间存在氢键作用，斥力小而易靠近结合成凝胶，可显著提高水溶液的粘度和稳定性，热稳定性差^[19]。普通多糖在高温下发生粘度变化，瓜尔豆胶在高温下解聚使分子量降低导致胶体-血蛋白凝胶体系粘度降低，提高保水效果有限，但低浓度的黄原胶体系在较大温度范围内，能表现稳定的粘度^[20]。这与Lee 等^[21]研究结果一致。

如图2所示，随着黄原胶在复配胶中质量占比增加，血凝胶的蒸煮损失率、离心损失率和48 h 析水率呈下降趋势，凝胶保水性增强。黄原胶和瓜尔豆胶配比从1:9 逐渐转到9:1时，鸡血凝胶的蒸煮损失率从25.87%下降到11.84%、离心损失率从25.52%下降到10.29%、48 h析水率从10.10%下降到6.82%。复配凝胶体系相比于单一添加黄原胶和瓜尔豆胶时的血凝胶保水性（图1）显著提高，两种多糖胶体表现出较好的相容性和协同增效作用。黄原胶和瓜尔豆胶相互作用时具有无序的、延伸的、双重的纤维素状构象，使羟基和水分子之间更容易和频繁发生相互作用^[22]。多糖胶体中糖类物质和鸡血蛋白中的赖氨酸、精氨酸侧链的游离氨基发生糖基化反应并产生共价交联，蛋白质周围的水分重新排列，并在钙离子作用下，血凝胶胶束变粗，形成众多大小不一的蛋白聚集胶束，最终形成稳定的三维网状结构^[23]。这与Xiong等^[24]研究黄原胶和瓜尔豆胶复配提高体系保水性的结果一致。

图 2 黄原胶和瓜尔豆胶复配比对鸡血凝胶保水性的影响

注：图中字母表示同一指标不同复配比间差异显著（P<0.05），其中a、A、a^*分别是蒸煮损失率、离心损失率、48 h析水率间的差异分析。

Figure 2. Effect of compound ratio of xanthan gum and guar gum on water retention of chicken blood gel

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2.2 不同黄原胶和瓜尔豆胶添加量对鸡血凝胶质构特性的影响

食品质构属于机械学和流变学的物理性质，由食品成分和组织结构决定，质构的差异影响消费者对血凝胶产品的接受度^[25]。血凝胶生产中添加不同种类、浓度的多糖类胶体可改变蛋白质形成凝胶的聚集方式，从而改变凝胶质构^[26]。

黄原胶的添加使鸡血凝胶弹性增加，硬度、黏聚性、胶着性、咀嚼性、回复性在添加量为1.0 g/L时最高，此后呈下降趋势（表2）。黄原胶本身不能形成凝胶，但可以填充到凝胶体系中改变凝胶质构。适量黄原胶与水分子结合的凝胶填充在鸡血纤维蛋白凝胶网络孔隙内增加其强度，导致凝胶的弹性硬度、黏聚性、胶着性、咀嚼性、回复性呈增加趋势。随着黄原胶添加量增多，阴离子电负性和血液大分子蛋白基团间的静电斥力增加，过多带负电的黄原胶颗粒影响蛋白质凝胶网络交联和扰乱有序凝胶基质的形成^[27]，从而降低凝胶硬度、咀嚼性、回复性等。与于建行等^[28]研究黄原胶浓度对兔肉糜凝胶强度的影响结果一致。黄原胶分子量大且分支多，亲水性强，随着黄原胶的添加量增加，多糖主链和侧链穿插在鸡血蛋白网络结构中提高保水性，起到稳定鸡血凝胶弹性的作用^[29]。

表 2 黄原胶添加量对鸡血凝胶质构的影响

Table 2. Effect of xanthan gum addition on texture of chicken blood gel

黄原胶添加量（g/L）	硬度（N）	弹性（mm）	黏聚性	胶着性	咀嚼性（mJ）	回复性
0.0	157.85±0.77^bc	0.69±0.05^b	0.49±0.06^a	78.04±8.32^b	53.82±2.94^b	0.23±0.01^b
1.0	214.72±10.05^a	0.73±0.03^b	0.55±0.01^a	116.96±8.33^a	85.93±8.55^a	0.29±0.01^a
2.0	170.37±6.38^b	0.80±0.01^a	0.34±0.02^b	57.28±6.65^c	45.53±4.73^bc	0.20±0.01^b
3.0	142.91±10.38^c	0.81±0.01^a	0.32±0.01^cd	46.22±3.65^c	37.33±3.20^c	0.17±0.01^c
4.0	118.80±3.46^d	0.82±0.03^a	0.27±0.02^d	31.49±3.19^d	25.67±2.50^d	0.15±0.02^d
注：同列肩标不同小写字母表示差异显著（P<0.05），表3~表5同。

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随着瓜尔豆胶添加量的增加，凝胶的硬度、弹性、黏聚性、胶着性、咀嚼性、回复性显著增大（P<0.05）（表3），瓜尔豆胶添加量为6.0 g/L时，除回复性外，各质构指标为最大值。这可能是因为瓜尔豆胶分子中氢键作用力超过分子链节的内聚力，使大分子链舒展，氢键与游离的水分子结合成长分子链，使渗透压局部变化，强阴离子性硫酸酯基团增多，提高了凝胶体系的稳定性^[30]。并且瓜尔豆胶添加使得相邻气泡间形成黏弹性的膜，增大了界面的吸附作用，促进了鸡血蛋白的聚集，进而增加了凝胶体系的硬度、黏聚性、胶着性等。

表 3 瓜尔豆胶添加量对鸡血凝胶质构的影响

Table 3. Effect of guar gum addition on texture of chicken blood gel

瓜尔豆胶添加量（g/L）	硬度（N）	弹性（mm）	黏聚性	胶着性	咀嚼性（mJ）	回复性
0.0	157.85±0.77^e	0.69±0.05^c	0.49±0.06^d	78.04±8.32^e	53.82±2.94^e	0.23±0.01^d
1.5	184.84±5.41^d	0.83±0.03^b	0.58±0.01^c	106.72±3.7^d	88.68±1.33^d	0.26±0.00^bc
3.0	230.42±16.21^c	0.83±0.03^b	0.65±0.00^b	149.84±10.29^c	124.75±3.77^c	0.27±0.01^ab
4.5	287.28±21.24^b	0.82±0.01^b	0.68±0.01^b	194.52±16.95^b	160.29±12.92^b	0.29±0.00^ab
6.0	366.95±8.99^a	0.94±0.03^a	0.77±0.02^a	281.94±9.83^a	263.72±9.44^a	0.25±0.01^c

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相比黄原胶仅对鸡血凝胶弹性改善，瓜尔豆胶在鸡血凝胶的硬度、弹性、黏聚性、胶着性、咀嚼性和回复性等具有多重作用，含瓜尔豆胶的血凝胶结构紧实，具有抵抗受损、保持自身完整性的能力。

当黄原胶和瓜尔豆胶配比为1:9时，鸡血凝胶的硬度、弹性、黏聚性、胶着性、咀嚼性、回复性均达到最大，分别为353.96 N、0.84 mm、0.33、117.66、98.25 mJ、0.23。随着黄原胶质量占比的增加，血凝胶的硬度、黏聚性、胶着性、咀嚼性出现显著性降低（P<0.05），血凝胶弹性和回复性相对稳定（表4）。

表 4 黄原胶和瓜尔豆胶复配比对鸡血凝胶质构的影响

Table 4. Effect of compound ratio of xanthan gum and guar gum on texture of chicken blood gel

复配比	硬度（N）	弹性（mm）	黏聚性	胶着性	咀嚼性（mJ）	回复性
1：9	353.98±4.86^a	0.84±0.01^a	0.33±0.02^a	117.66±7.86^a	98.25±6.69^a	0.23±0.02^a
3：7	297.12±1.57^b	0.80±0.03^a	0.29±0.02^b	86.35±3.89^b	68.64±1.48^b	0.23±0.01^a
5：5	260.79±2.33^c	0.81±0.03^a	0.28±0.02^bc	72.345±4.35^c	58.40±1.86^c	0.21±0.01^a
7：3	258.09±6.04^c	0.82±0.03^a	0.28±0.01^bc	72.79±2.44^c	59.79±0.43^c	0.21±0.02^a
9：1	203.59±7.39^d	0.84±0.04^a	0.26±0.01^c	52.92±1.98^d	44.16±1.98^d	0.15±0.02^b

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硬度是衡量凝胶强度的重要参数，硬度大表明凝胶网络结构致密，抗形变能力强。复配凝胶体系改善了单一添加黄原胶时对凝胶硬度的降低趋势，因为在形成复合凝胶时，黄原胶的双螺旋结构和瓜尔豆分子链相互穿插缠绕形成三维网络结构，可以产生协同增效的凝胶效应^[31]。凝胶过程中，黄原胶、瓜尔豆胶分子还以鸡血纤维蛋白为骨架，形成了胶体-血液大分子蛋白共凝胶体系，使得大量自由水被束缚，介质的自由移动受到阻碍而产生层流间的阻力，降低了分子间运动速率^[32]，从而协同改善单一添加黄原胶时血凝胶组织状态差的问题。

2.3 不同黄原胶和瓜尔豆胶添加量对鸡血流变特性的影响

鸡血纤维蛋白形成凝胶的能力与聚集状态有相关性，在加热过程中鸡血蛋白的变性与聚集情况可以通过凝胶体系的流变特性来反应^[33]。流变学测定中储能模量（Storage Modulus，G′）和损耗模量（Loss Modulus，G′′）分别是凝胶的弹性响应和粘性响应，tanδ值（G′′/G′）大小与鸡血凝固过程中凝血强度呈负相关。

在相同加热时间下，G′和G′′随黄原胶添加量增加而增大，当添加4.0 g/L黄原胶时，G′和G′′最大（图3）。说明黄原胶的加入对血凝胶的结构起增强作用，并与添加量呈正相关；应是体系中多糖分子与血蛋白之间发生相互作用的机率增加，多糖分子之间、多糖与血蛋白间的作用力增加，造成凝胶体系G′增加，多糖分子本身的增稠性使得血凝胶的G′′得到增强。

图 3 黄原胶对鸡血热诱导凝胶流变特性的影响

注：A、B、C分别对应鸡血凝胶储能模量、损能模量以及相位角的变化；图4~图5同。

Figure 3. Effect of xanthan gum on rheological properties of chicken blood heat-induced gel

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在37~75 ℃线性升温过程中，G′和G′′大幅增加形成峰值，表明凝胶网络结构迅速形成，粘弹性增大，流动性下降。而黄原胶分子随着温度上升，有序结构转变为无序，并获得高流变性，融入鸡血蛋白的网状结构。随后G′迅速下降，可能是因为蛋白质尾部解开螺旋，而解开螺旋的蛋白又再次聚集、交联，形成网络结构，导致G′和G′′再次增加。一定强度的热处理，破坏了蛋白分子间共价键或次级键，蛋白质通过分子间相互作用聚集，有利于蛋白质变性^[34]，存在于蛋白质网络结构中的鸡血变性蛋白的沉淀加强了凝胶强度。在75~25 ℃线性降温过程中，凝胶中的黄原胶与蛋白形成化学键，表现为G′和G′′持续增加，凝胶网络结构进一步稳固。Sun等^[35]研究表明，在降温阶段，凝胶网络结构主要依靠氢键维持，可能在较低温度下有利于氢键的形成，增强了蛋白质间相互作用。

与黄原胶类似的表现是，随着瓜尔豆胶添加量增加，鸡血凝胶的G′和G′′呈增加趋势（图4），但瓜尔豆胶在鸡血凝胶的动态流变过程中，G′和G′′与空白对照差距较添加黄原胶的样品小。当瓜尔豆胶添加量为6.0 g/L时，G′和G′′增加至最大，鸡血凝胶强度大，具有最大硬度和粘性，和质构测定结果一致。瓜尔豆胶分子量大且分支多，多糖主链和侧链穿插在蛋白网络结构中，起到稳定网络结构和缓解高温对凝胶破坏作用。加热时鸡血蛋白分子变性展开，内部亲水区域逐渐暴露，分子间产生相互作用力而聚集。此时，瓜尔豆胶分子和鸡血蛋白分子交联，吸附水分或其他组分形成有序的三维网状结构，趋于稳定^[36]。在37 ℃保温阶段，含黄原胶的血凝胶的G′和G′′变化趋于稳定，含瓜尔豆胶的血凝胶的G′和G′′呈缓慢上升的趋势。

图 4 瓜尔豆胶对鸡血热诱导凝胶流变特性的影响

Figure 4. Effect of guar gum on rheological properties of chicken blood heat-induced gel

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tanδ大小与蛋白凝胶强度呈负相关，无论是否添加食用胶，鸡血凝胶的相对粘弹性tanδ均小于1，说明体系中弹性占主要部分，为凝胶体，不具有特征动态流体变化。鸡血中黄原胶的添加量与tanδ呈正相关，而瓜尔豆胶的添加量与tanδ呈负相关，且在动态流变过程，其降低速度较添加黄原胶的鸡血凝胶更快。说明瓜尔豆胶的添加赋予了鸡血更强的凝胶特性，导致其弹性大，在质构上反映出硬度、弹性和黏聚性增加。进一步研究两种胶体的复配对鸡血凝胶的影响。

5组复配血凝胶的G′和G′′变化趋势相似，G′始终高于G′′（图5），表明鸡血凝胶的弹性及凝胶特性在粘弹性中占主导地位。复配鸡血凝胶和添加单一多糖凝胶的粘弹性具有显著差异，在测试过程中黄原胶和瓜尔豆胶配比为1:9的G′和G′′最小，黄原胶占比增大，提高了G′和G′′值，高于单一添加瓜尔豆胶时的G′和G′′值。说明黄原胶和瓜尔豆胶之间有良好的增效性。tanδ大小显示黄原胶与和瓜尔豆胶的比例为7∶3时最小，说明该配比的多糖胶体与鸡血蛋白形成更稳定凝胶。与Higiro等^[37]的研究结果一致。复配多糖的增效机理可能是多糖之间会产生相互作用，甚至是与鸡血蛋白形成化学键。

图 5 黄原胶和瓜尔豆胶复配对鸡血热诱导凝胶流变特性的影响

Figure 5. Effects of xanthan gum and guar gum compound on rheological properties of chicken blood heat-induced gel

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单一胶和复配胶的添加对鸡血凝胶性能的影响不同，单一胶改善鸡血凝胶品质有一定缺陷，黄原胶和瓜尔豆胶复配有互补作用，兼顾提高鸡血凝胶保水性、改善质构和流变特性，进一步探究复配鸡血凝胶的分子间作用力和感官评分结果。

2.4 黄原胶和瓜尔豆胶对鸡血凝胶分子间作用力的变化

影响鸡血蛋白聚集的作用力包括蛋白质固有作用力和受周围环境影响的分子内相互作用，如离子键、氢键、静电相互作用、疏水相互作用等非共价作用和二硫共价键，分子间作用力的大小、类型不同，凝胶结构性质也会有所差异^[38]。

从图6可见，纯鸡血蛋白凝胶分子间作用力的离子键（29.18%）和氢键（2.48%）显著低于添加多糖的鸡血凝胶，而疏水相互作用力（22.68%）显著高于添加多糖的鸡血凝胶（P<0.05）。黄原胶对离子键的贡献较大，瓜尔豆胶对氢键和二硫键的贡献较大；复配胶体中，随着黄原胶比例的增加，鸡血凝胶中离子键显著增加（P<0.05）；这是因为黄原胶是含-COO、-OH等强极性基团的一种阴离子多糖。随着瓜尔豆胶比例的增加，鸡血凝胶中氢键、二硫键显著增加（P<0.05）；氢键是维持蛋白质二级结构的重要作用力，瓜尔豆胶带有大量羟基，分子间存在氢键作用。氢键键合力较弱，在鸡血凝胶加热过程中易被破坏，加热时鸡血蛋白分子变性展开，分子内部的巯基和疏水基团暴露，促进巯基转化为二硫键，舒展的肽链通过二硫键和疏水相互作用形成蛋白聚集体^[39]。加入复配胶后，瓜尔豆胶与黄原胶分子的双螺旋结构以次级键形式交联，多糖胶体中糖类物质和鸡血蛋白共价交联，产生大量羟基，氢键作用加强，且蛋白内的水分与金属离子结合，蛋白质周围水分重新排列，离子键作用增强^[40]。添加复配胶体的鸡血凝胶，疏水作用力显著下降（P<0.05），且与多糖比例不相关，说明两种多糖均为亲水胶体，可以提高鸡血凝胶的保水性和稳定性。

图 6 黄原胶和瓜尔豆胶对鸡血凝胶分子间作用力的影响

注：图中字母表示同一化学键不同配比间差异显著（P<0.05），其中a、a′、A、A′分别是离子键、氢键、疏水相互作用、二硫键间的差异分析。

Figure 6. Effect of xanthan gum and guar gum on intermolecular interaction of chicken blood gel

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2.5 黄原胶和瓜尔豆胶对鸡血凝胶感官评分的影响

口尝是包括磨、挤压、压缩、拉伸等的一个复杂的物理过程，感官评定是食用者对产品最直观的感受。黄原胶和瓜尔豆胶配比为7:3时，鸡血凝胶的口感、组织状态、色泽、气味的感官评分均为最高（表5），血凝胶切面光滑、气泡少而小、结构紧实、弹性好、口感细腻，总体品质佳。无多糖胶体添加和添加单一胶体的鸡血凝胶存在切面松散有气泡、弹性不足、回复性差、口感较差等问题，总体品质欠佳。多糖胶体的添加对凝胶色泽、气味的影响较小。通过黄原胶和瓜尔豆胶复配改善鸡血凝胶的保水性、质构和流变特性，提高了鸡血凝胶稳定性，从而反映为感官评分高、凝胶品质好。

表 5 黄原胶和瓜尔豆胶对鸡血凝胶的感官评分结果

Table 5. Sensory score of chicken blood gel by xanthan gum and guar gum

鸡血凝胶	口感	组织状态	色泽	气味	总分
空白组	20.60±0.89^cd	20.40±0.89^d	13.40±0.55^c	14.40±0.55^c	68.80±0.84^e
4.0 g/L XG	19.80±1.64^d	19.80±0.84^d	15.40±0.55^b	15.60±0.55^b	70.60±1.95^e
4.0 g/L GG	25.80±0.45^b	26.40±0.55^a	16.60±0.55^ab	16.20±0.84^ab	85.00±0.71^b
XG：GG=1：9	25.60±0.55^b	26.20±0.84^a	16.60±1.34^ab	16.40±0.55^ab	84.80±1.64^b
XG：GG=3：7	25.40±0.55^b	25.60±0.55^a	16.00±1.00^b	16.60±0.55^ab	83.60±0.55^bc
XG：GG=5：5	24.80±0.84^b	24.40±0.55^b	16.60±0.55^ab	16.60±0.55^ab	82.40±1.14^c
XG：GG=7：3	27.60±0.55^a	26.60±0.55^a	17.40±0.55^a	17.40±0.89^a	89.00±1.00^a
XG：GG=9：1	21.33±1.15^c	22.33±0.58^c	16.33±0.58^ab	16.67±0.58^ab	76.67±0.58^d

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3. 结论

通过对添加黄原胶和瓜尔豆胶的鸡血凝胶的保水性、质构、流变和分子间作用力等指标进行分析，结果显示，黄原胶可改善鸡血凝胶的保水性并提高凝胶弹性，但对血凝胶的硬度、黏聚性、胶着性、咀嚼性、回复性有降低趋势。瓜尔豆胶可提高鸡血凝胶的保水性，同时提高血凝胶的硬度、弹性、黏聚性、胶着性、咀嚼性、回复性。鸡血凝胶在动态流变过程，是以弹性响应为主向凝胶化转化，不具有特征动态流体变化。两种多糖复配对提高鸡血凝胶品质有协同增效作用，鸡血中添加4.0 g/L的复配胶（黄原胶和瓜尔豆胶配比为7:3）时，鸡血凝胶品质最佳。复配胶体的加入，显著降低了凝胶的疏水作用力，凝胶的保水性显著提高，蒸煮损失率11.21%、离心损失率14.11%、48 h析水率6.82%；复配胶增加了鸡血凝胶体系中离子键和氢键相对含量，在动态流变过程中有利于形成稳定凝胶鸡血凝胶，鸡血凝胶的硬度、弹性、黏聚性、胶着性、咀嚼性、回复性分别为258.09 N、0.82 mm、0.28、72.79、59.79 mJ、0.21，组织状态稳定；复配胶的加入，赋予鸡血凝胶细腻的口感、稳定的组织结构、良好的色泽和气味，感官评分高。在鸡血凝胶产业化生产中，可根据黄原胶和瓜尔豆胶添加配比的不同来提升鸡血凝胶品质，调控出不同软硬品质的凝胶产品。

图 1 黄原胶和瓜尔豆胶对鸡血凝胶保水性的影响

注：图中字母表示同一指标不同添加量间差异显著（P<0.05），其中a、A、a^*分别是蒸煮损失率、离心损失率、48 h析水率间的差异分析。

Figure 1. Effect of xanthan gum and guar gum on water retention of chicken blood gel

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图 2 黄原胶和瓜尔豆胶复配比对鸡血凝胶保水性的影响

注：图中字母表示同一指标不同复配比间差异显著（P<0.05），其中a、A、a^*分别是蒸煮损失率、离心损失率、48 h析水率间的差异分析。

Figure 2. Effect of compound ratio of xanthan gum and guar gum on water retention of chicken blood gel

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图 3 黄原胶对鸡血热诱导凝胶流变特性的影响

注：A、B、C分别对应鸡血凝胶储能模量、损能模量以及相位角的变化；图4~图5同。

Figure 3. Effect of xanthan gum on rheological properties of chicken blood heat-induced gel

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图 4 瓜尔豆胶对鸡血热诱导凝胶流变特性的影响

Figure 4. Effect of guar gum on rheological properties of chicken blood heat-induced gel

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图 5 黄原胶和瓜尔豆胶复配对鸡血热诱导凝胶流变特性的影响

Figure 5. Effects of xanthan gum and guar gum compound on rheological properties of chicken blood heat-induced gel

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图 6 黄原胶和瓜尔豆胶对鸡血凝胶分子间作用力的影响

注：图中字母表示同一化学键不同配比间差异显著（P<0.05），其中a、a′、A、A′分别是离子键、氢键、疏水相互作用、二硫键间的差异分析。

Figure 6. Effect of xanthan gum and guar gum on intermolecular interaction of chicken blood gel

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表 1 鸡血凝胶的感官评定标准

Table 1 Sensory evaluation standard of chicken blood gel

项目	评分标准
口感（30~1分）	口感细腻，弹性好，不黏牙；至口感粗糙，弹性差，黏牙。
组织状态（30~1分）	切面光滑密实，无气孔，稍用力压后凹陷可回复，不易断裂；至切面粗糙多孔，轻压即破碎，组织松散。
色泽（20~1分）	红褐色，表面有光泽；至灰褐色，表面无光泽。
气味（20~1分）	鸡血固有气味和淡血腥味；至血腥和异味重。

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表 2 黄原胶添加量对鸡血凝胶质构的影响

Table 2 Effect of xanthan gum addition on texture of chicken blood gel

黄原胶添加量（g/L）	硬度（N）	弹性（mm）	黏聚性	胶着性	咀嚼性（mJ）	回复性
0.0	157.85±0.77^bc	0.69±0.05^b	0.49±0.06^a	78.04±8.32^b	53.82±2.94^b	0.23±0.01^b
1.0	214.72±10.05^a	0.73±0.03^b	0.55±0.01^a	116.96±8.33^a	85.93±8.55^a	0.29±0.01^a
2.0	170.37±6.38^b	0.80±0.01^a	0.34±0.02^b	57.28±6.65^c	45.53±4.73^bc	0.20±0.01^b
3.0	142.91±10.38^c	0.81±0.01^a	0.32±0.01^cd	46.22±3.65^c	37.33±3.20^c	0.17±0.01^c
4.0	118.80±3.46^d	0.82±0.03^a	0.27±0.02^d	31.49±3.19^d	25.67±2.50^d	0.15±0.02^d
注：同列肩标不同小写字母表示差异显著（P<0.05），表3~表5同。

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表 3 瓜尔豆胶添加量对鸡血凝胶质构的影响

Table 3 Effect of guar gum addition on texture of chicken blood gel

瓜尔豆胶添加量（g/L）	硬度（N）	弹性（mm）	黏聚性	胶着性	咀嚼性（mJ）	回复性
0.0	157.85±0.77^e	0.69±0.05^c	0.49±0.06^d	78.04±8.32^e	53.82±2.94^e	0.23±0.01^d
1.5	184.84±5.41^d	0.83±0.03^b	0.58±0.01^c	106.72±3.7^d	88.68±1.33^d	0.26±0.00^bc
3.0	230.42±16.21^c	0.83±0.03^b	0.65±0.00^b	149.84±10.29^c	124.75±3.77^c	0.27±0.01^ab
4.5	287.28±21.24^b	0.82±0.01^b	0.68±0.01^b	194.52±16.95^b	160.29±12.92^b	0.29±0.00^ab
6.0	366.95±8.99^a	0.94±0.03^a	0.77±0.02^a	281.94±9.83^a	263.72±9.44^a	0.25±0.01^c

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表 4 黄原胶和瓜尔豆胶复配比对鸡血凝胶质构的影响

Table 4 Effect of compound ratio of xanthan gum and guar gum on texture of chicken blood gel

复配比	硬度（N）	弹性（mm）	黏聚性	胶着性	咀嚼性（mJ）	回复性
1：9	353.98±4.86^a	0.84±0.01^a	0.33±0.02^a	117.66±7.86^a	98.25±6.69^a	0.23±0.02^a
3：7	297.12±1.57^b	0.80±0.03^a	0.29±0.02^b	86.35±3.89^b	68.64±1.48^b	0.23±0.01^a
5：5	260.79±2.33^c	0.81±0.03^a	0.28±0.02^bc	72.345±4.35^c	58.40±1.86^c	0.21±0.01^a
7：3	258.09±6.04^c	0.82±0.03^a	0.28±0.01^bc	72.79±2.44^c	59.79±0.43^c	0.21±0.02^a
9：1	203.59±7.39^d	0.84±0.04^a	0.26±0.01^c	52.92±1.98^d	44.16±1.98^d	0.15±0.02^b

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表 5 黄原胶和瓜尔豆胶对鸡血凝胶的感官评分结果

Table 5 Sensory score of chicken blood gel by xanthan gum and guar gum

鸡血凝胶	口感	组织状态	色泽	气味	总分
空白组	20.60±0.89^cd	20.40±0.89^d	13.40±0.55^c	14.40±0.55^c	68.80±0.84^e
4.0 g/L XG	19.80±1.64^d	19.80±0.84^d	15.40±0.55^b	15.60±0.55^b	70.60±1.95^e
4.0 g/L GG	25.80±0.45^b	26.40±0.55^a	16.60±0.55^ab	16.20±0.84^ab	85.00±0.71^b
XG：GG=1：9	25.60±0.55^b	26.20±0.84^a	16.60±1.34^ab	16.40±0.55^ab	84.80±1.64^b
XG：GG=3：7	25.40±0.55^b	25.60±0.55^a	16.00±1.00^b	16.60±0.55^ab	83.60±0.55^bc
XG：GG=5：5	24.80±0.84^b	24.40±0.55^b	16.60±0.55^ab	16.60±0.55^ab	82.40±1.14^c
XG：GG=7：3	27.60±0.55^a	26.60±0.55^a	17.40±0.55^a	17.40±0.89^a	89.00±1.00^a
XG：GG=9：1	21.33±1.15^c	22.33±0.58^c	16.33±0.58^ab	16.67±0.58^ab	76.67±0.58^d

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施引文献(6)

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其他类型引用(3)

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1. 材料与方法
1.1 材料与仪器
1.2 实验方法
1.2.1 鸡血凝胶的制备
1.2.2 鸡血凝胶保水性测定
1.2.2.1 蒸煮损失率
1.2.2.2 离心损失率
1.2.2.3 析水率
1.2.3 鸡血凝胶质构特性测定
1.2.4 鸡血流变特性测定
1.2.5 分子间作用力测定
1.2.6 感官评价
1.3 数据处理
2. 结果与分析
2.1 不同黄原胶和瓜尔豆胶添加量对鸡血凝胶保水性的影响
2.2 不同黄原胶和瓜尔豆胶添加量对鸡血凝胶质构特性的影响
2.3 不同黄原胶和瓜尔豆胶添加量对鸡血流变特性的影响
2.4 黄原胶和瓜尔豆胶对鸡血凝胶分子间作用力的变化
2.5 黄原胶和瓜尔豆胶对鸡血凝胶感官评分的影响
3. 结论

1. 材料与方法
1.1 材料与仪器
1.2 实验方法
1.2.1 鸡血凝胶的制备
1.2.2 鸡血凝胶保水性测定
1.2.2.1 蒸煮损失率
1.2.2.2 离心损失率
1.2.2.3 析水率
1.2.3 鸡血凝胶质构特性测定
1.2.4 鸡血流变特性测定
1.2.5 分子间作用力测定
1.2.6 感官评价
1.3 数据处理
2. 结果与分析
2.1 不同黄原胶和瓜尔豆胶添加量对鸡血凝胶保水性的影响
2.2 不同黄原胶和瓜尔豆胶添加量对鸡血凝胶质构特性的影响
2.3 不同黄原胶和瓜尔豆胶添加量对鸡血流变特性的影响
2.4 黄原胶和瓜尔豆胶对鸡血凝胶分子间作用力的变化
2.5 黄原胶和瓜尔豆胶对鸡血凝胶感官评分的影响
3. 结论

参考文献(40)

施引文献

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黄原胶和瓜尔豆胶对鸡血凝胶特性的影响

作者简介: 张惠琳（1996−），女，硕士，研究方向：畜产品加工与控制，E-mail：619333144@qq.com

通讯作者: 郑华（1966−），男，硕士，副教授，研究方向：家禽屠宰、家禽及肉制品产品开发，E-mail：951524011@qq.com

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