鱼肉重组制品研究进展

温慧芳，赵利*，袁美兰，苏伟，刘华

（江西科技师范大学生命科学学院，江西南昌330000）

鱼肉重组制品研究进展

温慧芳，赵利*，袁美兰，苏伟，刘华

（江西科技师范大学生命科学学院，江西南昌330000）

鱼肉重组技术是将碎鱼肉通过粘合剂或特殊加工工艺将其重新组合起来，改变了鱼肉原有组织结构，使得肌肉组织、脂肪组织和结蹄组织得到合理的分布和转化。该文介绍了鱼肉重组技术的加工原理、影响重组制品品质的因素，并综述了国内外重组鱼肉制品的最新研究进展。

鱼肉重组；影响因素；研究进展

我国渔业资源丰富，2011年的鱼类产量为3 304.07万t，占水产品总产量的60%[1]。水产品是保证人类均衡营养和良好健康状况所需蛋白质和必需微量元素的重要来源。目前，世界人口动物蛋白摄入量中大约有16.6%来自水产品，所有蛋白质摄入量中大约有6.5%来自水产品[2]。而近年来随着牛羊肉、鸡肉等畜禽肉的安全问题，鱼肉就成了人们生活的最佳选择之一，因此鱼肉重组制品的需求量也不断攀升。然而鱼类宰杀困难，骨刺较多，造成食用不方便，故应用鱼肉重组技术生产鱼肉制品。鱼肉重组制品是通过手工或机械的方式剔除鱼骨和鱼刺，借助机械和添加辅料（食盐、磷酸盐、大豆蛋白、淀粉、卡拉胶等）以提取肌肉纤维中的基质蛋白，与添加剂相互作用，将鱼肉重新粘连成型，使肉颗粒或肉块重新组合，经冷冻后直接出售或经处理后完善其组织结构的水产食品。其特点是蛋白质含量高，脂肪含量低，口感鲜嫩有弹性，食用方便[3-4]，利用鱼肉重组技术还可以将一些低值鱼肉制成具有风味的仿生食品，如仿生鱼翅、仿生虾蟹等，提高了产品的经济价值。

1 鱼肉重组制品加工技术的机理

鱼肉的特性是探究鱼肉重组技术的关键点。鱼肉蛋白质由肌原纤维蛋白、肌浆蛋白和肌基质蛋白组成，而肌原纤维蛋白由肌球蛋白、肌动蛋白以及原肌球蛋白与肌钙蛋白所组成。肌球蛋白是一种盐溶性蛋白，由2条多肽链组成典型的蛋白质四级结构稳定的高弹性体，在一定离子强度下可从被破坏的肌原纤维细胞中溶解出来，将鱼肉中其他成分通过氢键和极性共价键凝结为富有弹性的鱼糜凝胶[5]。1948年FERRY J D[6]就指出，蛋白质形成凝胶的机理是蛋白质受热而变性展开，受热变性展开的蛋白质基团因聚合作用而形成较大分子的凝胶体。

获得品质较好的鱼肉重组制品，关键在于将鱼肉蛋白很好地粘连起来，而粘连作用的方法有蛋白质酶促交联和糖基化胶联2种。蛋白质酶促交联主要由转谷氨酰胺酶（transglutaminase，TG），多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）以及过氧化物酶（peroxidase，POD）这几种酶制剂引起，使蛋白质之间发生交联，提高蛋白质的凝胶作用，提升重组鱼肉的弹性和口感[7-8]。蛋白质类添加物主要有乳清蛋白、鸡蛋清蛋白、阮蛋白[9-10]、明胶蛋白[11]等；糖基化胶联是指将蛋白质用还原糖进行糖基化修饰以达到提高凝胶特性的目的[12]，多糖类物质可以形成亲水胶体，有良好的增稠、凝胶效果，有利于鱼糜凝胶形成紧凑的网络结构，增强保水性能和弹性。多糖类添加物主要有淀粉[13]、卡拉胶、魔芋胶[14]等。

2 鱼肉重组制品的种类

鱼肉重组制品是水产加工程度较高的终端产品之一。人们食用鱼肉重组制品由来已久，鱼丸、鱼面、鱼糕及鱼肠是沿海地区人们的传统食品，其基本工艺都是由鱼糜或冷冻鱼糜加工制成重组鱼肉制品，通过对鱼糜的漂洗、擂溃、成型从而制成各式各样的重组制品，但是不同品种的重组鱼肉对品质要求也大有不同，如鱼丸要求色泽较白且富有弹性，因此对淀粉的要求较高；鱼面的制作过程中，必须同时利用好面粉的加工特质和鱼糜的凝胶特性，添加食盐时必须少量多次，才能使得肌动蛋白较多的从鱼糜中溶出从而提升鱼面的凝胶强度[15]；而模拟蟹肉、模拟虾肉及模拟扇贝柱等仿生食品是一类以低值的海水鱼或淡水鱼为主要原料，采用先进的工艺和设备生产出外形、质地与天然动物食品相仿的新型高级鱼糜制品。是近年来流行的鱼肉重组制品[16-18]。

3 影响重组鱼肉制品品质的因素

重组鱼肉的生产可分为鱼糜和鱼糜制品2个阶段：将鱼肉绞碎，经漂洗、脱水、添加抗冻剂、冷冻保藏为冷冻鱼糜的生产过程；利用鱼糜加盐擂溃，再经调味，做成一定形状后，经凝胶化处理，即为鱼糜制品。在加工过程中与鱼糜品质密切相关的因素主要有：鱼的品种、鲜度、漂洗方法、擂溃条件、加热温度和鱼肉内源蛋白酶的残留等。衡量鱼糜制品品质的指标主要包括凝胶强度、口味、质地和形态等，其中凝胶强度是最主要的指标，凝胶强度的高低直接影响鱼糜及其制品的组织特性、保水性、黏结性及其产品得率。

3.1 原料的新鲜度

保证原料的新鲜度是鱼糜加工过程中最重要的条件，同时应最大限度地降低鱼糜自溶以保证产品品质优良[19-20]。新鲜鱼肉在被捕获后12h内进行加工是比较理想的，若时间延长应放置于5℃环境中，但仅仅数天内其品质就会迅速降低[21]。导致原料新鲜度降低的主要因素有肌原纤维蛋白变性、蛋白水解程度和鱼肉pH值过高或过低[22]。另外，很多研究表明在低温下贮藏，鱼肉蛋白质也会发生变性，这主要表现在肌原纤维蛋白质空间结构的变化[23-24]、肌原纤维蛋白溶解性的变化[25]、肌动球蛋白的腺苷三磷酸酶（ATPase）活性变化[26-27]、肌原纤维蛋白的巯基含量变化[28]、肌原纤维蛋白的疏水性变化[24-28]以及肌原纤维蛋白在内源或外源性酶的作用下水解[29-30]等。潘锦锋等[31]发现鲢鱼鱼糜蛋白各理化指标下降，其变化之间呈现一定的相关性；鲢鱼鱼糜蛋白在冻藏过程中形成二硫键，进而导致了盐溶性和酶活的下降，并最终导致其保水性的下降。周国艳等[32]研究发现，鱼糜盐溶蛋白变性温度随蛋白损失量的增大而降低。总之，随着鲜度的下降，鱼糜凝胶性也降低。

3.2 加热方式

在鱼糜凝胶形成过程中温度起着极其重要的作用。不同种类的鱼肉大都对温度表现出相似的反应，即在40℃以下进行凝胶化过程，而温度达到50～70℃时进行凝胶结构的崩解反应，即凝胶劣化，而凝胶劣化一般由内源性热稳定性蛋白酶对肌球蛋白的迅速降解造成，低温凝胶化的过程则通常与转谷氨酰氨酶的作用有关[33]。不少学者研究了不同加热方式、加热时间对鱼糜凝胶的影响，陈海华等[34]采用两段式加热的方法研究竹夹鱼鱼糜凝胶特性的变化，结果发现两段式加热使鱼糜凝胶强度更好。朱玉安等[35]以鲢鱼鱼糜为原料，比较了蒸制、煮制、微波加热这几种加热方式对凝胶强度的影响，研究发现微波加热与其他加热方式相比具有显著增强凝胶强度的效果。因此，不同加热方式对重组制品的凝胶强度有着不同的影响。

3.3 内源性蛋白酶

鱼糜凝胶形成过程是个竞争的过程：一个是转谷氨酰胺酶参与催化的肌球蛋白之间立体网络形成过程；另一个是鱼糜自身所含内源性蛋白酶催化的肌原纤维水解过程，主要是肌球蛋白重链的水解过程，即凝胶劣化过程[36]。凝胶劣化主要是因为肌浆蛋白酶在一定的自溶pH条件下产生的降解，对鱼糜品质、凝胶强度和肌原纤维蛋白的功能均有危害作用。这些酶包括热稳定性组织蛋白酶、碱性蛋白酶和钙蛋白酶，在工业生产中通常应限制这些酶作用[37]。因此提高鱼糜制品质量，必须有效控制鱼糜内源性蛋白酶活性。

4 国内外鱼肉重组技术进展

4.1 TG对鱼肉重组技术中的影响

转谷氨酰胺酶（TG）是一种可以使蛋白质分子间产生交联作用的蛋白酶，其可以将某些人体必需氨基酸（如赖氨酸）共价交联到蛋白质上，以防止美拉德反应对氨基酸的破坏，从而提高蛋白质的营养价值。TG的粘合性极强，可作为一种粘合剂，改善重组鱼肉的质构。MORENO H M等[38]探讨了利用转谷氨酰胺酶改善鱼糜性质的工艺，TG作为一种蛋白质改良剂，可用于重组低值鱼肉。经TG改性后鱼糜蛋白质的胶凝性、持水性、稳定性均得到改善，提高了产品的外观、风味、质地。RAMÍREZ J等[39]在银鲤中加入NaCl和转谷氨酰胺酶以改善重组鲤鱼肉的品质，研究表明，添加3%TG和1%NaCl可以制得弹性、硬度和持水性都良好的重组肉。TG在重组鱼肉中不仅提高了蛋白质的营养价值，还使制品具有良好的蛋白质消化率。张怡洁等[40]对带鱼纯鱼肉重组工艺进行优化，添加1.25%TG作用2.97h，得到品质良好的鱼肉重组制品，通过胃蛋白酶、胰酶复合处理法得出该鱼肉重组制品的体外消化率为89.14%，说明其易于被人体消化吸收。利用TG不仅可以促进鱼糜蛋白质之间的交联，在鱼肉和其他肉类的交联上也能起到非常理想的作用。MARTELO-VIDAL M J等[41]利用TG和少量NaCl成功制作出与火鸡鸡胸肉相似的重组鱼肉，添加0.2U/g转谷氨酰胺酶到鲭鱼鱼糜中，并在31.8℃加热63.35min，可以得到凝胶强度良好、色泽较白、口感与火鸡相似的重组鱼肉。

4.2 不同新型改良剂对重组鱼肉的影响

在改善重组鱼肉制品性质的添加物中，国内外很多学者也研究了除TG以外的其他种类的辅料。YETIM H等[42]研究了鸡蛋清、擂溃、储藏时间对重组鲶鱼肉制品的蛋白质分子量及相关成分的影响，结果发现加入鸡蛋清可以有效改善重组鱼肉的持水力，但并未改变鱼肉蛋白质的结构；擂溃有助于纤维蛋白的溶出；pH随着储藏时间的延长而发生改变。确定通过适当的工艺可以制成品质良好的重组鱼肉产品。但是，鸡蛋清本身作为蛋白质在加热时稳定性不好，会出现蛋白质变性现象，在量少的情况下不能有效地提高产品的弹性，因此其的经济性较差。针对蛋白质类添加物在加工中遇到的问题，一些学者开始研究非蛋白类的辅料。焦云鹏等[43]探究了5种品质改良剂对鮰鱼重组蛋白凝胶特性的影响，结果发现，4种添加剂（马铃薯淀粉、多聚磷酸盐、CaCl2、TG）均能提高鱼肉蛋白的凝胶强度和持水力，而TiO2却对此无显著影响。鱼肉中的脂肪含量较少，而脂肪在肉制品中可起到增强口感的作用，近几年研究发现可以利用一些非脂肪改良剂添加到重组鱼肉中，不仅可以改善鱼糜蛋白的凝胶性能，还可以增强鱼肉制品的口感。HERRANZ B等[44]将葡甘聚糖加到凝胶强度很差的鱼糜中，采用冷凝结的方法制得鱼糜-葡甘聚糖热稳定性凝胶，结果表明，所得凝胶与普通煮制的鱼肉口感相似，故葡甘聚糖凝胶可用作肌纤维的拟代物。重组鱼肉制品的改良剂发展至今，已经突破了传统的蛋白质和糖类添加物，一些安全无毒的有机交联剂逐渐被应用在鱼肉重组中。CARDOSO C等[45]用1-乙基-（3-二甲氨基丙基）-3-乙基碳二亚胺盐酸盐（1-ethyl-（3-dimethylaminopropyl）-3-ethylcarbodiimide hydrochloride，EDC）添加到冻藏保鲜的鳕鱼鱼糜中改善凝胶强度，通过调节不同pH条件，最终得到EDC改善重组鳕鱼肉的最佳参数：pH在4～5之间，EDC添加量为1%的时候可以得到性质改善良好的热凝胶型重组鱼肉。SANCHEZ-ALONSO I等[46]在马鲛鱼重组鱼中加入白葡萄渣中的抗氧化膳食纤维，以改善冷冻鱼糜的蛋白质和脂肪的氧化，研究表明，2%的白葡萄抗氧化膳食纤维可以增强重组鱼肉在冷冻保藏中的抗氧化性。

4.3 新型加工技术对重组鱼肉的研究

鱼肉重组技术发展至今，已经不仅仅局限于热凝胶的加工模式，一些新型的加工技术逐渐应用在鱼肉重组中，如挤压膨化技术、高压技术等。卢熹[47]通过双螺杆挤压膨化技术将鱼肉组织化，将低值天然鱼肉蛋白原料制成具有良好咀嚼性和耐贮藏、方便、营养、卫生的即食产品，提高了低值鱼肉蛋白的附加值，并通过对挤压前后鱼肉蛋白质、脂肪、氨基酸和组织结构的变化研究发现，在挤压膨化过程中，蛋白质形成新的高分子产物，结合脂肪增加一倍；鱼肉蛋白重新组织化，并沿挤出方向形成平行纤维，形成多孔状结构。AUBOURG S P等[48]利用高压技术制备重组鱼肉，并探究了压强对鱼肉理化和感官性质的影响。研究表明，静水压力加工在150MPa条件下得到的重组鱼肉制品的吸水率比对照组下降了40%，在冻藏过程中，空白组的颜色随着时间的推移渐渐变黄，而高压处理过后的鱼糜颜色并无变化。WANG Y Q等[49]通过对比鼓风干燥、冷冻干燥、真空干燥、微波真空干燥等干燥方法，研究发现微波真空干燥对重组鱼肉的品质影响最小且复水性最好，但微波干燥会引起制品体积的少许膨胀。随着消费者要求的多样化，产生了一种新型的重组鱼肉制品—海洋仿生食品，是以各种海水鱼鱼糜或淡水鱼鱼糜为原料，经过一系列加工制成的一种高蛋白、低脂肪、营养结构合理、安全健康的深加工海洋食品。邓瑞群等[50]研究了模拟鱼翅的生产方法，以低值易得的明胶、胶原蛋白或其混合物为原料生产模拟鱼翅，使得产品具有良好的风味和凝胶特性。王奋芬[51]采用鸡肉、猪肉、章鱼糜和鳕鱼糜为原料，配合大豆蛋白和玉米淀粉等辅料，生产出色泽呈金黄色、有弹性、质地均匀、咀嚼性好的仿生海洋食品。

5 展望

随着科学的进步和人们生活质量的提高，消费者对鱼肉制品的要求也越来越高，迫切需求营养均衡、风味独特，易于烹饪和食用的中高档鱼肉制品。鱼肉重组技术可以将一些低值鱼，或加工产生的碎鱼肉通过添加少量辅料有效地粘连在一起制成鱼肉制品，既增多了水产品加工的种类，又提高了产品的经济效益。我国渔业资源丰富，充分利用资源优势，采用新设备和新技术，开发更多新型鱼肉制品，将停留在实验室研发阶段的肉制品尽快投入工业化生产，才能不断提高国内水产品加工的水平。

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Research progress on restructured fish products

WEN Huifang,ZHAO Li*,YUAN Meilan,SU Wei,LIU Hua
(School of Life Science,Jiangxi Science and Technology Normal University,Nanchang 330000,China)

Fish restructuring technology is to recombine minced fish through adhesive or special process technology to make it gather again,which changes the original organizational structure of fish and makes the muscle tissue,adipose tissue and connective tissue to get reasonable distribution and transformation.The mechanism of processing,factors of effect on product quality and the research progress of fish products from home and abroad were reviewed in the paper.

restructured fish;effect factors;research progress

TS254.4

A

0254-5071（2014）03-0013-04

10.3969/j.issn.0254-5071.2014.03.004

2014-01-17

江西省高等学校科技落地计划项目（KJLD12009）

温慧芳（1989-），女，硕士研究生，研究方向为食品化学。

*通讯作者：赵利（1967-），女，教授，博士，研究方向为食品化学。