鱼糜制品及其凝胶特性研究进展

文/郭梦 武瑞赟 马俪珍 李平兰

鱼糜是鱼肉经过清洗、采肉、漂洗、脱水等工序制得的深加工鱼肉制品。将鱼糜进一步擂溃，并添加调味辅料，利用不同方式成型后进行蒸煮或油炸等加热处理，而得到的水产制品即为鱼糜制品。鱼肉香肠、鱼糕、鱼丸、鱼豆腐、模拟蟹肉等均为鱼糜制品的种类之一。

鱼糜制品相比于其他鱼肉类制品最大的优势在于鱼肉原料不受限，无论是海水鱼、淡水鱼，还是优质的白鱼，或者不适合其他加工工艺的鱼种均可用来制作鱼糜制品。最初鱼糜制品市场占有率最大的为凝胶性能好的阿拉斯加狭鳕鱼，而近年来受到水产养殖业蓬勃发展的推动，国际市场开始选择商业价值小或者未被充分利用但产量较大的淡水鱼肉原料来制作鱼糜制品，深度发掘水产资源，提高经济价值。当前除了青鱼、草鱼、鲢鱼、鳙鱼这四大淡水鱼已经被用于鱼糜制品制作外，鲶鱼、鲤鱼、鲫鱼、鳊鱼、鲈鱼等淡水鱼均被证实可作为鱼糜制品原料。针对淡水鱼凝胶性能较差的特点，国内外学者进行了大量研究。

一、鱼糜制品凝胶形成机理

凝胶是指蛋白质相互交联，形成的一种能够包埋水分和其他小分子物质的连续性基质，主要的分子间作用力为疏水作用力、离子键、共价键（二硫键和共价交联）和氢键。目前公认的鱼糜凝胶化过程为：首先经采肉、漂洗等操作制得糜状鱼肉；添加2%～3%的盐斩拌；然后采用两段式加热，在40℃左右保存1h～4h，或者在更低的温度下保存12h～24h，之后转移到90℃左右加热熟化；取出后冷却即制成鱼糜凝胶。

形成凝胶最重要的蛋白质为肌原纤维蛋白，是一种盐溶性蛋白质，主要包括肌球蛋白、肌动蛋白、原肌球蛋白和肌原蛋白等。凝胶化过程中先加盐斩拌的目的是使肌原纤维蛋白充分溶解，螺旋结构展开，氨基酸残基充分暴露，呈现出溶胶状态，此时肌球蛋白与肌动蛋白结合形成肌动球蛋白，是一种相对松散的网状结构。

整个加热过程中，先在低温下保存一段时间为凝胶化阶段。在这个阶段里，转谷氨酰胺酶发生作用，促进氨基酸残基间发生交联，使得原先松散的网状结构变得更加致密有力，由溶胶变成凝胶。接着高温90℃加热，目的是快速通过50℃～70℃的凝胶裂化阶段到达鱼糕化阶段。鱼体内本身就存在着最适温度在50℃～70℃的内源性组织蛋白酶，这种酶会降解已形成的网状结构，破坏凝胶的质构特性，快速通过该温度带有利于凝胶结构的保持。到达90℃鱼糕化阶段后，肌原纤维蛋白的网状结构变得有序并被固定下来，形成刚性不可逆凝胶，水分和其他辅料被包埋在蛋白网格内部，此时凝胶强度显著增大。

正是因为鱼糜制品的加工过程就是鱼糜凝胶化的过程，因此鱼糜制品的凝胶强度就成为了它最重要的品质特征，也是影响鱼糜制品品质等级分布和价格高低的重要因素。

二、漂洗对鱼糜制品凝胶特性的影响

漂洗的目的是优化质量较差的鱼肉，除去其中水溶性蛋白、腥味物质、有色杂质、内脏碎屑以及血污等，以达到浓缩肌原纤维蛋白，提高鱼糜凝胶强度的作用。但过度漂洗会降低水产品风味、损失优质蛋白、过度离子化降低凝胶强度，同时污水的排放会破坏环境。

因此学者对漂洗的次数和漂洗液种类进行选择优化。林琳等的研究结果显示采用清水漂洗2次，盐水漂洗1次的加工工艺，可以得到凝胶强度和白度较好的鲢鱼鱼糜。Priyadarshini B et al比较了不同漂洗介质下单次漂洗和传统漂洗罗非鱼鱼糜的品质区别，确定碱性盐水的单次漂洗能生产出品质更佳的罗非鱼鱼糜。Zhang L et al研究了含不同离子的漂洗水（蒸馏水、CaCl2、MgCl2）对鲢鱼凝胶特性的影响，最终认定使用0.2% CaCl2漂洗能够得到最佳凝胶特性。张浩等认定清水漂洗1次，0.30% NaHCO3溶液漂洗1次，0.15% NaCl溶液漂洗1次，鱼肉与漂洗液质量比为1:5时，蓝圆鯵鱼糜品质特性最佳。

三、不同种类添加剂对鱼糜制品凝胶特性的影响

在使用添加剂方面，淀粉类、非肌肉蛋白类、亲水胶体类和转谷氨酰胺酶研究最为广泛。每种添加剂改善凝胶特性的原理不同。

淀粉类添加剂在鱼糜制品的加工过程中吸水溶胀，同时作为填充剂存在于鱼糜凝胶蛋白网格中，起到支撑作用，使得鱼糜制品持水力增加，凝胶强度增大。余永名等认为添加10%马铃薯淀粉，或10%绿豆淀粉，或4%豌豆淀粉均可提高鲢鱼鱼糜凝胶强度，其中添加4%的豌豆淀粉后，鱼糜凝胶的破断力、破断距离和凝胶强度与对照组相比，分别增加42%、27%和81%。Tabilomunizaga G et al研究显示马铃薯淀粉和鸡蛋清能够有效提高高压诱导的鱼糜凝胶的持水力和微观结构致密性。

有研究指出非肌肉蛋白中含有一些可与鱼肉中的蛋白酶争夺活性位点的抑制剂，使蛋白酶失活，从而有效地抑制蛋白自溶，达到提高鱼糜制品凝胶强度的作用。Rawdkuen S et al研究结果表明乳清蛋白浓度越高，鱼糜凝胶的凝胶特性就越佳。戴慧敏等通过正交试验确定了谷朊粉改善低钠盐白鲢鱼糜凝胶特性的最佳工艺，为谷朊粉添加量5.0%，加水量2.5%，盐斩时间14min。杨贤庆研究结果显示当蛋清蛋白粉添加量小于4%时，草鱼鱼糜制品凝胶强度随蛋清蛋白粉添加量的增加而增大，大于4%之后，凝胶强度呈现下降趋势。

亲水胶体是一类化学组成为多糖或蛋白质的大分子物质。在斩拌过程中，亲水胶体与鱼糜中的盐溶性蛋白及不溶性蛋白质充分混合。加热时，蛋白质分子和胶体分子在水的作用下充分展开，蛋白质与蛋白质、蛋白质与多糖、多糖与多糖之间发生相互作用，形成致密而稳定的三维网状结构，提高鱼糜的凝胶强度和持水性能。Petcharat T et al研究了结冷胶对大眼鲷鱼糜凝胶特性的影响，认定添加8%结冷胶粉末或6%结冷胶悬浮液能够获得最高凝胶强度。郑红利用复配胶体改善鱼糜制品凝胶强度，结果显示魔芋精粉、卡拉胶和黄原胶的最佳添加量分别为0.3%、0.3%、0.4%，此时鱼糜制品的凝胶强度为482.50g/mm。

转谷氨酰胺酶能够促进反应体系中Gln的γ-酰胺基团与Lys的ε-氨基发生交联，生成ε-（γ-Gln）-Lys异肽键。这种异肽键能够改变蛋白质结构，改善凝胶性、持水性和流变性等性质。贾丹等的研究结果显示转谷氨酰胺酶可降低鳙鱼糜发生胶凝所需的能垒，随着转谷氨酰胺酶的增加，凝胶强度先增大后减小，在添加量为28.08U/100g鱼糜时达到峰值。Jiang et al发现向金线鱼糜中加入0.3U/g转谷氨酰胺酶在30℃下保温90min或在45℃下保温20min能获得最大凝胶强度，而向鳕鱼糜中加入0.2U/g转谷氨酰胺酶在30℃下保温60min即可得到最大凝胶强度。

四、新型替代热处理方式对鱼糜制品凝胶特性的影响

鱼糜制品传统制作工艺中的热处理多选用蒸、煮、炸等方式，热量由外向内传递，加热速度慢、物料温度梯度大、加热时间长，易引起凝胶劣化而导致鱼糜制品品质下降。因此当前国内外学者开始采用新型处理方式来替代传统热处理，以达到改善鱼糜制品凝胶强度的作用。

超声技术是指利用超声的振动能量，在介质中产生强大的剪切力和高温，改变物质的结构和功能、加速反应速度的技术。Zhang Y等利用250W超声强度处理罗非鱼鱼糜，结果表明28kHz，45kHz和100kHz均能使鱼糜制品的凝胶强度显著增加。Fan D et al研究鲢鱼鱼糜时也发现伴随超声波强度的增大，凝胶强度也增加。

超高压技术能够利用高压使鱼肉体系中的酶失活，同时对维生素、色素和风味物质影响较小，因而可以很好地保持食品原有的营养价值、色泽和天然风味，当前在食品领域应用前景可观。付强等研究发现鲢鱼糜的凝胶强度随着压力增加呈现先升高后降低的变化趋势，在400 MPa压力下达到最大值。Luo Xiaolin et al认为超高压能够有效改善鱼糜制品的硬度和咀嚼性。

微波加热是依靠物料组分与电磁波相互作用，将电磁能转化为热能，从而达到热处理的效果。闫虹对微波加热白鲢鱼糜的工艺进行了优化，单独微波加热的最佳工艺条件为微波功率600W、微波时间60s，此时凝胶强度608.64g·cm，持水性83.64%，白度75.79；水浴微波联用加热的最佳工艺条件为水浴温度40℃，水浴时间1h，微波功率450W、微波时间60s，此时凝胶强度627.37g·cm，持水性85.37%，白度74.37。同时与传统热处理对比显示，在提高白鲢鱼糜凝胶特性方面，两种微波加热显著优于传统水浴加热（即水浴二段加热），且水浴微波联用加热比单独微波加热更好。

五、前景与展望

由于鱼糜制品无骨刺、腥味小、鱼鲜味浓郁、口味丰富，因而受到广大消费者喜爱。日本鱼糜制品市场发展的最为成熟，多以即食性食品出现。当前我国市场上鱼糜制品的定位大多是速冻食品，用于火锅料理，这样的市场定位限制了鱼糜制品成为高端食品的可能。

但随着国内休闲食品领域的快速发展，人们消费欲望及消费能力的持续提高，国内以鱼豆腐为代表的即食性鱼糜制品所制作的休闲食品逐渐成为重要的一部分，在2013年即食性鱼豆腐市场销售额就高达5亿元，鱼肉肠、鱼肉脯均属于即食性鱼糜制品休闲食品范畴。

这样巨大的一个市场需要更成熟的技术做支撑，以达到解决鱼糜制品生产加工过程中的技术难题，提高品质特性，有效延长货架期，降低经济成本的目的。另外，当前迅猛发展的人工养殖渔业也为鱼糜制品市场提供了良好的基础。因此，对鱼糜制品及其凝胶特性的进一步研究具备广阔的前景。