金枪鱼鱼丸加工关键技术研究进展

康孟利，宣晓婷，王求娟，林旭东，凌建刚

（1. 宁波市农业科学研究院农产品加工研究所，国家蔬菜加工技术研发专业中心，宁波市农产品保鲜工程重点实验室，宁波市农产品加工研究中心，浙江宁波 315040；2. 宁波今日食品有限公司，浙江宁波 315502）

金枪鱼是一种深海鱼类，鱼肉鲜嫩，富含蛋白质、二十二碳六烯酸、二十碳五烯酸，营养价值极高，素有“海洋黄金”之称，绿色、无污染是国际营养协会推荐的健康美食[1]。常见的金枪鱼分5 个属，17 个种，其中具有较好经济价值的有蓝鳍金枪鱼（Thunnus maccoyii）、长鳍金枪鱼（Thunnus alalunga）、大眼金枪鱼（Thunnus obesus）、黄鳍金枪鱼（Thunnus albacares） 及鲣鱼（Katsuwonus pelamis） 等[2]。金枪鱼肉质细嫩、入口即化，多被制成罐头制品或生鱼片[3]。目前，日本、欧美是金枪鱼的主要消费市场，在捕捞、加工等领域处于国际领先地位，主要以生鲜、冷冻、罐头等消费为主。国内年加工金枪鱼100 余万t，其中浙江占全国的1/2，主要以金枪鱼罐头加工为主，仅有少量生鱼片。

2020 年全国水产品总量达到6 549.02 万t，约占世界水产品总产量的1/3，鱼糜是水产品加工中的重要原料。鱼丸是我国传统的鱼糜制品之一，是以新鲜、质嫩、色白的鱼糜[4]，经过擂溃、水煮、凝胶化成型等工艺[5]，制成弹性高、腥味小及风味独特的丸状鱼糜制品。鱼丸味道鲜美、营养丰富，且食用方捷、耐贮藏，多用于煮火锅和煲汤，深受消费者青睐[6]，发展前景广阔。鱼糜制品已成为目前水产品深加工和提高水产资源综合利用率的重要途径[7]，市场上鱼丸大多以草鱼、鲢鱼等低价淡水鱼为原料[6],但淡水鱼蛋白含量较低，鱼糜凝胶性差[8]。而金枪鱼作为优质动物蛋白源[9]，可以满足鱼丸原料需求。李欣雨等人[10]研究发现，长鳍金枪鱼赤身制备的鱼丸质地紧实致密，富有弹性、色泽白皙明亮，金枪鱼是鱼丸制作的优选原料。随着生活水平的提高，人们开始关注食品的营养价值，利用金枪鱼加工鱼丸经济价值高[11]，同时提高金枪鱼鱼肉的利用率。

1 鱼丸加工关键技术及其影响因素

1.1 鱼肉种类选择

鱼丸研究主要集中在马鲛鱼[12]、带鱼[13]、草鱼[14]、鲢鱼[8]、罗非鱼[15]等低值鱼类加工，鱼丸低值化现象明显。鱼类肌肉蛋白质易变性，且不同鱼类蛋白质的抗冻能力和加工性能不同。鱼肉肌球蛋白受自溶及内源酶的影响，形成凝胶的性能较差。由于鱼的种类不同，肌肉的肌球蛋白和肌动蛋白的含量不一样，所含纤维与结缔组织也存在差异，因而鱼肉对鱼丸的质量是有一定影响的。鱼肉种类宜选用高蛋白、低脂肪、新鲜的鱼肉。鱼丸品质与鱼肉的新鲜度、脂肪、pH 值及肌球蛋白含量有关。多脂鱼的沙丁鱼、鲍鱼、竹刀鱼等，以及多脂肪的肥鳌鱼、竹夹 鱼、多斑鱼等弹性较小。pH 值也影响鱼丸的弹性，鱼肉的pH 值在6.5～7.0 时所制的鱼丸弹性最强；赤肉鱼制鱼丸的最佳pH 值是6.2～6.7，白肉鱼的最佳pH 值是7.0～7.5[16]。肌球蛋白也影响鱼丸的弹性，多脂肪的沙钻鱼、蓝枪鱼等因含大量肌球蛋白，制出鱼丸弹性好。冷冻的鱼肉因肌动球蛋白变性而导致保水能力变小和弹性变差，肌球蛋白溶于盐水而形成溶胶。

目前，关于马鲛鱼、罗非鱼等鱼丸配方报道较多。李西腾[12]研究表明，马鲛鱼鱼丸最佳配方为食盐3%，淀粉20%；工艺参数为温度10 ℃，水量4 倍，每次3～4 min，漂洗3 次，90 ℃下加热40～45 min。杨丽等人[15]获得最佳罗非鱼鱼丸配方为鱼肉∶淀粉=10∶1，食盐2.4%，添加面筋蛋白2%，鸡蛋清10%，白砂糖3%，清水8%，黄酒1%，米醋1%，味精0.3%。张菲菲等人[17]按照精盐2.5%，豆腐渣3.35%，蛋清蛋白8.56%，大豆蛋白12.32%，海藻酸钠0.33%配方生产的鱼丸富膳食纤维、高蛋白、低胆固醇的健康食品。仪淑敏等人[18]优化了黄瓜汁、鸡蛋清、淀粉的添加量对鱼丸质构特性及感官品质的影响，在黄瓜汁17%，鸡蛋清16%，淀粉21%的条件下生产的黄瓜汁鱼丸具有4 种不同流动性的水分，其中束缚水呈下降趋势，自由水的变化幅度最大。

1.2 漂洗及水分对鱼丸品质的影响

漂洗是鱼丸加工重要工序。漂洗鱼肉不仅提高肌球蛋白含量，而且明显地降低蛋白质的变性率；水温越高，水溶性蛋白质的溶出率越高，鱼肉胶原蛋白增加，鱼丸的弹性增加。但温度过高，会改变胶原蛋白的三、四级结构，进一步降低凝胶性，鱼丸的品质变差，研究表明，漂洗3 次，每次3～4 min，用水量为鱼肉质量的4 倍，水温控制在10 ℃以下，鱼丸品质最佳[12]。

水分是影响鱼丸品质口感、多汁性和出品率的重要因素[19]，可以增强鱼丸的嫩度，改善口感。鱼丸在加热过程中吸水膨胀，增强鱼丸的硬度和弹性[20]。打鱼胶只能一个方向搅动，不能顺、倒并举，否则就会“打璨”[16]。目前，市售鱼丸水分一般为73%～80%[21]，而清汤鱼圆的水分高达85%，冷藏保鲜过程中易发生汁液流失和食用品质下降。

1.3 辅料对鱼丸品质的影响

衡量鱼丸品质的主要指标有凝胶强度、口味、质地和形态等，而凝胶性能是影响鱼丸品质的重要指标[22]。破断力是使凝胶破裂的最大力，表示鱼糜凝胶的硬度[23]。目前，鱼丸加工辅料主要是用来改善产品的质地和保水性，常用的鱼糜辅料包括淀粉、亲水胶体、复合磷酸盐、大豆分离蛋白、转谷氨酰胺酶、蛋清分离蛋白等[24]。

淀粉是一种常见的鱼糜凝胶强度改善剂[25]。淀粉分为直链淀粉和支链淀粉两类[26]，一般直链含量低的淀粉凝胶结合力、抗老化性、膨胀性及吸水能力强，如马铃薯淀粉直链淀粉含量约为12.38%[27]；直链含量高的淀粉凝胶结合力弱、脆性大[28]。顾音佳等人[29]考查了玉米淀粉和马铃薯淀粉对鱼丸品质的影响，结果显示，玉米淀粉添加10%或马铃薯淀粉添加14%时，鱼丸品质最佳；当淀粉添加量为8%～10%时，玉米淀粉对鱼丸品质的影响高于马铃薯淀粉；当淀粉添加量大于10%，马铃薯淀粉高于玉米淀粉。据张静静等人[30]研究指出，一般在擂溃过程中加入不超过10%淀粉以增强弹性，使淀粉小颗粒填充于网状结构的间隙，吸水膨胀使鱼丸弹性增强。添加原淀粉易回生，加入适量的羟丙基变性淀粉，可有效改善鱼丸的品质，取代度越高，鱼丸的性状越好[31]。添加羟丙基木薯淀粉冷冻时冰晶的分布均匀和细小，减少低温对鱼丸破坏作用和鱼丸解冻过程中汁液的流失。

持水性表示肌肉在一定条件下结合或保持肌肉中水分的能力，也能反映鱼糜制品的感官品质。持水性越高，鱼丸内部水分越不易向外渗出，感官品质越好[31]。亲水胶体及磷酸盐可提高鱼丸的持水性和硬度。叶丽红等人[19]考查了κ - 卡拉胶、复合磷酸盐和蛋清粉对高水分鱼丸水分和质构特性的影响。结果发现，κ - 卡拉胶和蛋清粉可显著提高鱼丸的持水力，减少鱼丸的蒸煮损失和贮藏析水率。3 种外源添加物均能显著提高鱼丸的硬度和咀嚼性，减小鱼糜凝胶三维网状结构，使结构更加紧密。可得然胶又称凝胶多糖，是由D - 葡萄糖通过β-1.3- 葡萄糖苷键构成的直链葡聚糖，添加0.60%的鱼丸亮度、持水性、凝胶强度较空白试验组分别提高了3.7%，22.4%，131.7%[32]。磷酸盐有助于肌球蛋白转变为凝胶状态，提高保水性，提高鱼丸的弹性[33]。鱼糜制品中液态蛋清的用量通常为2%～5%[34]，GB 2760—2014中规定鱼糜制品中磷酸根（PO43-） 含量不得高于5 g/kg。转谷氨酰胺酶（TG 酶） 是一种催化酰基转移反应的转移酶，能在蛋白质分子间或分子内生成ε（- γ- 谷氨酰） 赖氨酸共价键，使蛋白质发生共价交联或聚合，从而改善各种蛋白制品的凝胶强度、持水性等品质[35]。

加热使自由水失去自由状态，形成具有弹性的凝胶，其作用力主要分子作用力、氢键、离子键、二硫键等，通常通过添加淀粉、蛋清蛋白及TG 酶来提高其凝胶特性，蛋清蛋白液增加肌球蛋白重链谱带强度[36]、大豆分离蛋白增加凝胶三维空间网状结构[37]、蛋清蛋白粉提高凝胶的破断力、凹陷度及持水率[38]，蛋清蛋白粉和大豆蛋白粉均能提高鱼丸的品质[39]。

食盐是影响鱼丸凝胶形成和质构的关键因素，主要是调味和抽提盐溶性蛋白质，将肌原纤维蛋白充分溶出，从而形成高弹性的鱼糜凝胶[40]，添加量为3%时，鱼丸弹性最好[29]。目前，一水、二盐、三蛋、四油、五淀粉，以80～90 ℃加热并保持30 min，搅打好的鱼糁色白、滋润、细嫩、光滑、无杂质[41]。

1.4 擂溃对鱼丸品质的影响

擂溃通过研磨、搅拌及充气，破环肌肉纤维，溶出盐溶性蛋白，提高凝胶浓度，形成柔软的制品。擂溃一般分为3 步：空擂、盐擂、调味擂。研究表明，空擂1 min，加入食盐和水再盐擂7.5 min，然后加入其他辅料再调味擂10 min，效果好，一般温度控制在15 ℃以下。一般要擂溃3～4 次，添加食盐及其他调味品完成手工搅拌及擂打，直到碎肉出现胶 凝状态，并设计出适合工厂化加工的生产线，实现高档次的无添加淀粉的鱼丸机械化生产[42]。

1.5 加热对鱼丸品质的影响

鱼丸是一种高品质的完全蛋白，加热蒸煮促进蛋白质凝固，研究表明，在90 ℃条件加热40～45 min 时最佳[43]。近年来，日本普遍采用“二段加热法”，对多数鱼种来说，一般在0～20 ℃放置20 h（低温凝胶化） 或在30 ℃放置1 h（高温凝胶化），或者采用两段式水浴加热方式，第一段加热温度为40 ℃，时间为20 min，第二段加热温度为95 ℃，时间为20 min[44]，凝胶强度随时间延长而增强。Kong W 等人[45]经“二段加热”处理，其蛋白质网状结构分散均匀，弹性好[16]。但加热会破坏鱼肉中蛋白质的三级结构和四级结构，形成的凝胶网状结构较为松散，导致凝胶强度和持水性下降[45]。

1.6 杀菌对鱼丸品质的影响

高温杀菌主要是延长保质期，使水和蛋白质发生作用，蛋白质发生聚集，凝胶网状结构的空隙变大，纤维骨架细化，凝胶强度下降，从而降低鱼丸品质。在鱼丸加工过程中，通常加入外源添加剂如卡拉胶和转谷氨酰胺酶（TG 酶） 提高鱼丸品质。研究发现，卡拉胶∶TG 酶为3∶7 时，能够有效减少鱼糜凝胶网状结构的间隙，具有良好的热稳定性，有效改善高温杀菌后海水鱼丸的食用品质[46]。

2 鱼丸贮藏特性及保鲜技术

鱼丸含丰富的营养和高水分常温下极易变质，引起微生物的滋长、脂肪的氧化，以及酶和细菌的引起的腐败变质，从而导致鱼丸品质下降，货架期缩短。目前，鱼丸主要以冷冻为主，冷藏为辅。鱼丸在冷冻贮运存在成本高、能耗高等问题，极易变性，造成色泽、弹性及凝胶强度下降[47-48]。随着生活水平的提高，鱼丸冷藏保鲜越来越受到消费者重视。微生物种类及数量因贮藏工艺不同而不同。一般鱼丸致病微生物以葡萄球菌属等革兰氏阳性为主，其次芽孢杆菌属和葡萄球菌属细菌；气调包装以气单胞菌属及少数肠杆菌属等厌氧或兼性厌氧的革兰氏阴性球菌和杆菌为主[49]。依据GB 10136—2015《食品安全国家标准 动物性水产制品》规定，鱼丸菌落总数不得高于50 000 CFU/g。挥发性盐基氮（TVB-N） 是衡量水产品鲜度水平的主要方法，赵思明等人[50]建议将5mg/100g 作为鱼丸腐败变质的指标。

目前，鱼丸常用保鲜方法有冻藏、低温冷藏、冰温保鲜、臭氧保鲜及生物保鲜。采用4 ℃冷藏保鲜，保鲜期仅为3～5d[51-52]。冰温保鲜可显著延长鱼丸保鲜期至40 d，是5 ℃下保鲜期8 d 的5 倍[53]。-2 ℃的冰温结合气调包装对鱼丸有较好的保鲜效果[7]。速冻隧道以冷空气为冷媒介质对食品冻结，液氮沉浸式作为冻结方式，传热速率快、形成冰晶细小，但容易食品冻裂，研究表明，通过添加TG 酶1.19 U/g，羟丙基14.99%，大豆分离蛋白3.93%，开发出了液氮沉浸作为冷媒介质冻结鱼丸的新型工艺[54]。王金路等人[55]研究金线鱼鱼丸贮藏特性，发现4 ℃下冷藏25 d，鱼丸的pH 值和白度呈缓慢下降，细菌总数、硬度显著增加，弹性和硬度呈良好的负相关性；可溶性总蛋白呈先升后降的趋势；结合水和束缚水下降，而自由水上升；挥发性气味呈一定的线性规律。水溶性壳聚糖提高了盐溶性蛋白质的保水力和硬度，改善凝胶的特性。以梅鱼鱼丸为材料，评价了在0 ℃贮藏条件下水溶性壳聚糖对梅鱼鱼丸凝胶特性的影响[56]。谢三都等人[57]研究臭氧对鲢鱼鱼丸贮藏过程品质的影响。结果表明，臭氧能有效延长鱼丸的贮藏期。

绿原酸、茶多酚及鱼鳞蛋白酶解物等生物保鲜剂也应用在鱼丸保鲜上。绿原酸是一种新型高效抗氧化剂，150 mg/kg 使鱼丸的贮藏期由4～7 d 延长至10～13 d[14]。周才琼等人[58]将茶多酚用于鱼糜保鲜，加入0.25～0.50 mg/kg 茶多酚，在5 ℃下保鲜时间可达13 d。励建荣等人[59]研究茶多酚在0 ℃条件下对梅鱼鱼丸的保鲜效果。结果表明，茶多酚能有效抑制微生物及延缓脂肪氧化，提高鱼丸的凝胶性能，延长梅鱼鱼丸的货架期，其最佳添加量为200～300 mg/kg。研究发现，鱼鳞蛋白酶解物含有抗氧化、抑菌特性的生物活性肽[60]。蒋妍等人[61]研究发现，草鱼鱼鳞酶解产物（12 g/100 g） 降低鱼丸蒸煮损失，维持鱼丸白度、弹性和硬度，感官评分高于对照组，而菌落总数和TVB-N 显著低于对照（p＜0.05），可延长贮藏时间2～4 d。

冷藏提高食用品质，但运输过程易产生腥味，腥味主要成分为醛类和少量的醇类，且随着贮运时间延长，腥味加重，构建腥味活性值预测模型是评价鱼丸冷藏过程中的腥味的有效手段[13]。针对常温储藏工艺包装的鱼丸，以鱼丸的TVB-N 值为依据，建立基于反应动力学的一级反应动力学货架期模型较准确，能够较好地解释温度与货架期之间的关系[62]。

3 金枪鱼丸开发前景

金枪鱼被誉为海底黄金，因其富含优质蛋白、维A、维D，以及DHA、EPA 等多不饱和脂肪酸而深受消费者青睐。近年来，健康、安全理念逐渐深入人心，全球生食水产制品需求量逐年攀升。金枪鱼丸产品开发成为金枪鱼产业发展新的增长点，但鱼丸外源物安全问题备受消费者关注。如何降低外源物添加、延长货架期成为产业发展的新的课题。

已有研究表明，超高压可有效改善鱼糜的凝胶品质，凝胶强度随压力增加而增加[63]，可显著降低贮藏期内鱼丸菌落总数，延长货架期[64]，实现不经热处理生产出风味和营养成分损失最小的新鱼糜制品。超高压诱导蛋白凝胶具有更好的平滑度、光泽度、柔软度以及良好的弹性。利用超高压技术生产高品质的鳗鱼鱼糜，凝胶强度提高77.5%[65]。陈燕婷等人[66]探究超高压处理对带鱼鱼糜凝胶特性及其肌原纤维蛋白结构的影响，发现超高压处理350 MPa 保压8 min 促进凝胶网络形成，改善鱼糜凝胶品质。基于超高压技术开展金枪鱼鱼丸加工，降低外源添加物，提高金枪鱼丸品质与风味，延长产品货架期，促进金枪鱼产业转型升级。