1. 引言
冷冻食品容易保藏，能防止食品腐败变质，具有营养、卫生、方便的特点。它的市场需求量大，在发达国家占有重要地位，在发展中国家的发展也十分迅速 [1]。海藻酸盐素食凝胶食品已经越来越多的走进寻常百姓家，如海藻脆丝、海藻凉粉等，但包括素鲍鱼、素海参等冷冻凝胶产品无法使用海藻酸盐，目前多数如素海参素鱿鱼等高端冷冻素食食品仍然采用魔芋作为主要原料 [2] [3] [4]，然而魔芋成本太高，因此，寻求新的高端素食原料势在必行。海藻酸盐凝胶作为替代魔芋的新兴胶体，具有物美价廉的优势，然而介于海藻酸盐凝胶抗冻性差，因此提高海藻酸盐凝胶抗冻性便是当务之急。近年来对海藻酸盐凝胶的常温制作储藏等研究的相对较多 [5] [6] [7]，但对海藻酸盐凝胶的冷冻性研究很少。
本研究通过添加不同物质来研究海藻酸钠凝胶的冷冻性能，为海藻酸钠用于冷冻素食食品提供参考。
2. 材料与方法
2.1. 材料与仪器
海藻酸钠，变性淀粉，大豆蛋白，黄原胶，罗望子胶，海藻糖，食用油，单双硬脂酸甘油酯等。
TMS-Pro质构分析仪，低温冷冻冰箱，电子天平，搅拌器，斩拌机，温度计等。
2.2. 实验方法
2.2.1. 实验设计
Table 1. Design of experimental scheme
表1. 实验方案设计
2.2.2. 凝胶制作工艺流程
1) 胶液的配置
分别按表1配制海藻酸钠溶液，再将罗望子胶、黄原胶等胶体加入海藻酸钠胶液中，制成混合胶液待用，对照组为1.5%海藻酸钠不添加额外胶体。搅拌器搅拌均匀。
2) 海藻糖预溶解
按表1所示称取一定质量的海藻糖，使用少量水溶解均匀。
3) 淀粉糊化
按称取一定质量淀粉，加热至80℃糊化后，添加至胶液中，使淀粉浓度达到3%。对照组淀粉浓度达到6%，不再添加别的物质。
4) 大豆蛋白预溶解
按表1称取一定质量的大豆蛋白用少量水溶解后加入胶液中，使用搅拌器搅拌均匀。
5) 辅料混合溶解成型
将上述辅料均加入海藻酸钠胶液中混合搅拌均匀，然后称取复配增稠剂。
MY-C103 (根据海藻酸钠浓度高低适量添加)，提前加少量水溶解，使用搅拌器或者斩拌机沿同一方向快速搅拌海藻酸钠溶液，把溶好的复配增稠剂加入到胶液中，快速搅拌30~40 s至均匀，然后倒入长方形模具，静置4~6 h左右，成型后取出，称取凝胶重量。
6) 冷冻解冻试验
将凝胶放于−18℃低温冷冻冰箱中冷冻4 h，取出冷水解冻。观察质构、出水率、风味感官评价。
2.2.3. 解冻凝胶TPA测定
取3块同样大小并排放在平板上，置于P/25探头下进行测定，每个样品至少重复3次。参数设定：力量感应元500 N，测试速率60 mm/min，回升速度60 mm/min，提升距离30 mm，压缩程度70%，最小力0.2 N。记录解冻凝胶的硬度、弹性、粘附性、咀嚼性。
2.2.4. 解冻凝胶出水率测定
冷冻前称取凝胶重量计做G1，冷冻解冻后称取凝胶重量计做G2，出水率 = (G1 − G2)/G1 ´ 100%
2.2.5. 解冻凝胶感官评价
采用九分嗜好评分法 [8] 进行评定。对解冻凝胶的外观、软硬、韧性、光滑性、切面平整性以及整体接受程度进行喜好评分，1到9分别代表极度不喜欢、非常不喜欢、适度不喜欢、轻微不喜欢、既不喜欢也不讨厌、轻微喜欢、适度喜欢、非常喜欢、极度喜欢。整个评定过程由11个培训过的感官评价员进行评定 [1]。
2.3. 数据分析处理
数据统计采用SPSS 16.0分析软件进行分析，运用方差分析法(analysis ofvariance, ANOVA)进行显著性分析，显著水平值为P < 0.05。
3. 结果与分析
3.1. 不同添加物对解冻凝胶质构的影响
3.1.1. 不同添加物对解冻凝胶硬度的影响
由图1可知，对照组的硬度最低，其次A1至A8的硬度变化是逐渐呈递增趋势，可见，添加大豆蛋白对解冻后凝胶的硬度提升明显；后面A5至A8的变化趋势逐渐趋于平缓，可知添加物不变，只是改变含量，硬度也略有提高但不明显。这与张中义等研究相似，可能是大豆分离蛋白的水化作用阻碍了水分的迁移和重结晶，改善了肉馅的凝胶结构和质构特性 [9]。
Figure 1. Effect of different additives on the hardness of thawed gels
图1. 不同添加物对解冻凝胶硬度的影响
3.1.2. 不同添加物对解冻凝胶弹性的影响
由图2可知，对照组弹性最低，其次A1至A8的弹性变化是逐渐呈递增趋势，可见，添加大豆蛋白对解冻后凝胶的弹性提升明显；后面A6至A8的变化趋势逐渐趋于平缓，可知添加物不变，只是改变含量，弹性也略有提高但不明显。可能因为，在范德华力、疏水相互作用和氢键作用下，大豆蛋白吸附到体液中的冰核表面，仰制冰核生长并降低冰点 [10]。
Figure 2. Effect of different additives on the springiness of thawed gels
图2. 不同添加物对解冻凝胶弹性的影响
3.1.3. 不同添加物对解冻凝胶粘附性的影响
由图3可知，对照组粘附性最低，其次A1至A8的粘附性变化是逐渐呈递增趋势，可见，添加大豆蛋白、变性淀粉对解冻后凝胶的粘附性提升明显，可能因为，变性淀粉改性后性能更稳定；后面A6至A8的变化趋势逐渐趋于平缓，可知添加物不变，只是改变含量，粘附性也略有提高但不明显。
3.1.4. 不同添加物对解冻凝胶咀嚼性的影响
由图4可知，对照组咀嚼性最低，其次A1至A8的咀嚼性变化是逐渐呈递增趋势，可见，添加大豆蛋白对解冻后凝胶的咀嚼性提升明显；后面A5至A8的变化趋势逐渐趋于平缓，可知添加物不变，只是改变含量，咀嚼性也略有提高但不明显。
3.2. 不同添加物对解冻凝胶出水率的影响
由图5可知，对照组出水率最高，其次A1至A8的出水率变化是逐渐呈下降趋势，可见，添加大豆蛋白可明显降低解冻后凝胶的出水率；后面A6至A8的变化趋势逐渐趋于平缓，可知添加物不变，只是改变含量，出水率也略有降低但不明显。可能因为变性淀粉，使淀粉极性增强，亲水能力增大，使其具有较强的抗凝沉性，较高的膨胀度、透明度，使出水率降低，保水性增大 [11]。
Figure 3. Effect of different additives on the adhesiveness of thawed gels
图3. 不同添加物对解冻凝胶粘附性的影响
Figure 4. Effect of different additives on chewiness of thawed gels
图4. 不同添加物对解冻凝胶咀嚼性的影响
Figure 5. Effect of different additives on the water yield of thawed gels
图5. 不同添加物对解冻凝胶出水率的影响
3.3. 不同添加物对解冻凝胶感官评分的影响
由表2可知，从外观、软硬、韧性、光滑性、切面平整性和总体接受程度看，添加大豆蛋白后冷冻凝胶，解冻后感官评分逐渐提高，A6至A8整体评分相对较高，三组无显著性差异(P > 0.05)；A1至A3和对照组，冷冻后，表面褶皱不光滑，切面出现大孔径间隙。总体来说，添加大豆蛋白后，冷冻凝胶解冻后品质较好，感官评分较高。
Table 2. Effect of different additives on the sensory score of thawed gels
表2. 不同添加物对解冻凝胶感官评分的影响
注：相同字母表示差异不显著，不同字母表示差异显著。
4. 结论
随着添加大豆蛋白，提高海藻酸钠和变性淀粉的含量，冷冻凝胶解冻后的凝胶质构与冻前的差异越来越小，出水率明显降低，总体感官评分相对较高，说明大豆蛋白、变性淀粉对冷冻解冻后的凝胶的品质能够明显改善，因此，对海藻酸钠制作的凝胶的抗冻性具有明显的改善效果。
基金项目
项目类别：青岛西海岸新区2020年度科技计划专项；项目编号：2020-3-15；项目名称：高品质海藻多糖研发及产业化。
参考文献
NOTES
*通讯作者。