鱼皮明胶在食品加工中的应用研究

张 乐，刘安军

（1.天津现代职业技术学院，天津 300350；2.天津科技大学食品工程与生物技术学院，天津 300457）

鱼皮明胶在食品加工中的应用研究

张 乐1，2，刘安军2

（1.天津现代职业技术学院，天津 300350；2.天津科技大学食品工程与生物技术学院，天津 300457）

明胶是一种重要的功能性生物聚合物，不仅可以从陆地动物的皮肤和骨头中提取，还可以从鱼类和昆虫中获得。现已广泛应用于食品加工中，以提高食品的弹性、一致性和稳定性。近年来，研究人员已对海洋资源的明胶提取方法进行大量改良研究，从鱼皮中获得的明胶成为宗教人群（穆斯林与犹太教）可以接受的产品。明胶提取常用的2种方法为酸和碱过程，分别生产A型和B型明胶。

鱼皮明胶；食品加工；应用

1 明胶的简介

明胶是一种通过胶原蛋白发生热变性形成的水溶性蛋白质。明胶的制备过程涉及到高级结构的破坏，蛋白质的二级结构转化成胶原蛋白的一级结构，特别是部分水解的胶原蛋白来源于皮肤、白色的结缔组织和动物的骨头等[1]。明胶是一种高分子量的多肽和一个重要的水状胶质，其在食品加工领域中能够被广泛使用，在很大程度上是因为其胶凝性和增稠性。明胶不同于大多数多糖的其他凝胶，是一种消化蛋白（包含除色氨酸外所有必需氨基酸[2]）。近年来，明胶的主要商业来源除了猪牛骨头、皮革、皮等陆生动物外，还相继开发出鱼和昆虫来源的明胶[3]。

鱼明胶可以从鱼的皮肤和骨头中获得。鱼在加工处理后产生的废料，鱼皮占废料总质量75%，大约30%的废料由于皮肤和骨头胶原蛋白含量高，可以用于生产鱼明胶。从鱼的皮肤中提取明胶能够提供一个可接受的、替代来源犹太和清真（穆斯林）产品及服务，以消除市场对于牛海绵状脑病（疯牛病）的担忧。据报道，研究人员已从鳕鱼、黑线鳕、圆鳍鱼科、罗非鱼中提取了明胶[4]。然而，阿拉斯加鳕鱼是一个重要的渔业资源，也是占1/3以上美国国内的鱼，还尚未被开发作为食用明胶的原料来源。明胶的产量和品质的影响不仅来自物种或组织提取工艺，而且还取决于pH值、预处理、提取温度和提取时间。

2 明胶的应用

明胶在食品加工中，作为稳定剂（酸奶）、增稠剂（果酱）、调质剂和乳化剂（水包油乳剂）被大规模使用。明胶由于其表面活性的性质，可以作为发泡剂、乳化剂和润湿剂在食品、制药、医疗技术等领域应用[5]。明胶是第1批适合作为肉及肉类产品的接触防腐剂商业原材料。明胶胶囊被用来封装营养补充剂和药物，乳液稳定性能的一组商业酪蛋白和乳清蛋白成分，在中性pH值条件下，与商业的性质比较鱼明胶作为乳化剂在油溶性维生素封装，作为凝胶用作乳化剂使用时，蛋白质、油比应该适当进行优化，为了避免大水滴的存在可能会导致聚结。

明胶是在食品、医药和摄影行业中的一种重要水状胶质。由于其高含量的蛋白质和氨基酸，已被广泛应用于食品添加剂和健康食品中。食用明胶是用兽皮和骨骼通过处理技术（如脱脂、粉碎、冷冻和干燥）制备而成的。明胶的独特亲水性质，使得其能够在许多食品工业领域中应用[6]，主要分为4个类型，即糖果（主要提供咀嚼性、质地和泡沫稳定）和果冻（提供奶油，脂肪减少，口感）、乳制品（提供稳定）、肉类产品（提供水合）和水解明胶的应用样品。

明胶一般用于食品饮料和果汁澄清剂，以及甜点和酸奶增稠剂。其他的用途包括水果糕点配料，即食肉汁、即食酱和汤、食用糖果产品；作为稳定剂在冰激凌、奶油、奶酪，以及食品泡沫和水果沙拉中使用。明胶用于涂料，减少颜色恶化，明胶涂层肉类产品是在光照与黑暗条件下存储同样有效[7]；用于肉罐头产品，如火腿、面包、法兰克福香肠、维也纳香肠、罐头猪肉；还用于乳化肉类和果冻产品，含量在3%～15%，但通常为0.5%～3.0%。

明胶在水系统中，由于蛋白质极性键的暴露，容易与水形成氢键。明胶与水结合后吸收水膨胀[8]，可以分散在热水和其他成分中。明胶凝胶的形成是吸热和发生逐渐消散的能量系统，随着明胶浓度的增加，凝胶率也会增加，从而增加了明胶的凝胶强度。在冰激凌的生产中，添加明胶能够优化冰激凌的口味和融化性。

3 结论

明胶具有良好的凝胶性和亲水性，其物理和化学性质决定了明胶能够在食品加工领域中被广泛应用。鱼皮明胶作为海洋资源开发利用的成功典范，已成为食品加工领域中的重要新材料。

[1]Mariod A A，Adam H F.Review：gelatin，source，extraction and industrial applications[J].Acta Scientiarum Polonorum Technologia Alimentaria，2013，12（2）：135-147.

[2]Giménez B，Turnay J，Lizarbe M A，et al.Use of lactic acid for extraction of fish skin gelatin[J].Food Hydrocolloids，2005，19：941-950.

[3]Arfat Y A，Benjakul S，Prodpran T，et al.Physicomechanical characterization and antimicrobial properties of fish protein isolate/fish skin gelatin-zinc oxide（ZnO）nanocomposite films[J].Food and Bioprocess Technology，2016，9（1）：101-112.

[4]Arfat Y A，Ahmed J，Hiremath N，et al.Thermomechanical，rheological，structural and antimicrobial properties of bionanocomposite films based on fish skin gelatin and silver-copper nanoparticles[J].Food Hydrocolloids，2016，62：191-202.

[5]Ketnawa S，Benjakul S，Martínez-Alvarez O，et al.Fish skin gelatin hydrolysates produced by visceral peptidase and bovine trypsin：Bioactivity and stability[J].Food Chemistry，2016，215：383-390.

[6]Ismail N，Abdullah H Z.Effects of hydrochloric acid concentration on the properties of black tilapia fish skin gelatin[J].Journal of Bacteriology，2016，149（2）：718-725.

[7]EinarsdottirR， GibisM， Zeeb B， etal.Osmotic dehydration of liposomal dispersions：influence of particle size and electrostatic deposition of cold water fish skin gelatin[J].Food Biophysics，2016，11（4）：417-428.

[8]Karami A，Karbalaei S，Bagher F Z，et al.Alterations in juvenile diploid and triploid african catfish skin gelatin yield and amino acid composition：effects of chlorpyrifos and butachlor exposures[J].Environmental Pollution，2016，215：170-177.◇

Application Research of Fish Skin Gelatin in Food Processing

ZHANG Le1，2，LIU Anjun2
（1.Tianjin Modern Vocational Technology College，Tianjin 300350，China；2.College of Food Science and Biotechnology，Tianjin University of Science and Technology，Tianjin 300457，China）

Gelatin is an important functional biopolymer widely used in foods to improve elasticity，consistency，and stability. It can be obtained not only from the skin and bones of land animals，but also from fish and insects.In recent years gelatins from fish and edible insects provide an alternative source that is acceptable for halal（Muslim） and kosher（Jewish）products，gelatin extraction has been reported for different fishes and insects.In gelatin manufacture，the acid and the alkaline processes are used to botain type A and type B gelatins，respectively.

fish skin gelatin；food processing；application

TS254.1

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.01.059

1671-9646（2017）01b-0073-02

2016-12-27

张 乐（1985— ），女，硕士，讲师，研究方向为功能性食品。