淡水鱼鱼糜凝胶品质影响因素的研究进展

李圣威 韩冰 张萌 徐英楠 韩雪 遇世友

摘要：我国淡水资源十分丰富，淡水鱼产量和养殖量均居世界首位。目前，淡水鱼的消费以“鲜活销售”和“家庭烹饪”为主，深加工比例较低，以鱼丸、鱼豆腐、鱼糕和鱼肠等为代表的鱼糜制品，因其内源性蛋白酶含量较高，在加工中易发生凝胶劣化现象。与海水鱼鱼糜相比，淡水鱼鱼糜的凝胶性较差，因此，提升淡水鱼鱼糜的凝胶性成为目前炙手可热的研究方向。文章基于淡水鱼糜凝胶的形成机理，主要综述了加工工艺、热诱导方式和外源物质添加对淡水鱼鱼糜凝胶品质的影响，为提高淡水鱼鱼糜凝胶品质奠定了理论依据。

关键词：淡水鱼；鱼糜；凝胶；品质

中图分类号：TS254.5

文献标志码：A

文章编号：1000-9973（2024）06-0213-08

Research Progress on Factors Influencing Quality of

Freshwater Fish Surimi Gel

LI Sheng-wei， HAN Bing^*， ZHANG Meng， XU Ying-nan， HAN Xue， YU Shi-you

（College of Food Engineering， Harbin University of Commerce， Harbin 150028， China）

Abstract： There are abundant freshwater resources in China， and the production amount and aquaculture amount of freshwater fish rank first in the world.At present， the consumption of freshwater fish is mainly based on “fresh sales” and “home cooking”， with a relatively low proportion of deep processing. Surimi products， such as fish balls， fish tofu， fish cake and fish sausages， are prone to gel deterioration during processing due to their high content of endogenous protease. Compared with marine fish surimi， the gelation of freshwater fish surimi is poor. Therefore， improving the gelation of freshwater fish surimi has become a hot research direction at present. Based on the formation mechanism of freshwater fish surimi gel， in this paper， the effects of processing technology， heat-induced modes and the addition of exogenous substances on the quality of freshwater fish surimi gel are mainly reviewed， which has laid a theoretical basis for improving the quality of freshwater fish surimi gel.

Key words： freshwater fish; surimi; gel; quality

收稿日期：2023-11-28

基金项目：国家自然科学基金面上项目（3227160987）

作者简介：李圣威（1999—），男，硕士研究生，研究方向：水产品加工及生物化学。

*通信作者：韩冰（1979—），女，教授，博士，研究方向：农产品加工及生物化学。

我国淡水鱼资源丰富，2021年淡水鱼总产量为2 586.38万吨，位居世界第一，淡水鱼加工量为517.58万吨，加工率仅为15%^[1]。绝大多数的淡水鱼因生长环境温度较高和活动范围有限，内源蛋白酶和脂肪含量较高，因此，在加工过程中易发生凝胶劣化问题，从而降低了淡水鱼鱼糜的凝胶品质^[2]，如何提升淡水鱼鱼糜的凝胶品质是目前的首要问题。

鱼糜制品是去皮鱼肉经漂洗、脱水、精滤、斩拌、擂溃、成型和熟制得到的淡水鱼深加工产品，因营养丰富、高蛋白、低脂肪、食用方便等特点而深受消费者的喜爱，其独特的黏弹特性是评价鱼糜制品凝胶品质的重要因素^[3]。鱼糜制品的黏弹特性主要取决于热诱导过程中肌原纤维蛋白的胶凝作用，肌原纤维蛋白主要包括肌球蛋白、肌动蛋白和肌动球蛋白等，其中肌球蛋白的含量最高，在鱼糜凝胶过程中起主导作用，具有良好的凝胶性。在鱼糜凝胶热诱导过程中，肌球蛋白受温度逐渐升高的影响发生聚集，促进了凝胶结构的形成。鱼糜凝胶结构的形成速率和凝胶强度受到加工方式和添加外源物质的影响，从而影响了鱼糜制品的品质^[4-5]。

目前对淡水鱼鱼糜凝胶品质的改善主要有两种方式：一种是采用漂洗、斩拌、镭溃和热诱导等增强鱼糜凝胶性能的方式，通过去除鱼肉中的不溶性蛋白，以及加热诱导肌球蛋白聚集提升鱼糜的凝胶性能来改善淡水鱼鱼糜的凝胶品质。另一种是采用添加蛋白质、多糖、酶类和酯类等外源物质的方式，通过不同组分物质与鱼糜蛋白之间相互交联，促使凝胶网络结构致密来改善淡水鱼鱼糜的凝胶品质。随着欧姆加热技术、射频加热技术、超高压技术和超声波技术等新型技术的发展，增强淡水鱼鱼糜凝胶品质的方式也进一步丰富。因此，本文基于鱼糜凝胶的形成机制，主要总结了加工工艺和外源物的添加对淡水鱼鱼糜凝胶品质的影响，旨在开拓更适合淡水鱼鱼糜的新型加工技术和外源添加剂，为后续提升淡水鱼鱼糜的凝胶品质奠定了基础。

1 鱼糜凝胶形成机理

1.1 肌原纤维蛋白凝胶机制

肌原纤维蛋白属于盐溶性蛋白，是由肌球蛋白、肌动蛋白、肌动球蛋白和调节蛋白（肌钙蛋白）等形成的复合体，其中，肌球蛋白的含量达到43%以上，对鱼糜凝胶的形成至关重要。肌球蛋白是一种多结构域的蛋白，见图1。

由图1可知，肌球蛋白由两个球形头部和一个长螺旋杆状尾部组成，肌球蛋白头部（S1）由运动域（MD）和轻链域（LCD）组成，其中轻链域包含两条基础轻链（ELC）和两条调节轻链（RLC），肌球蛋白的尾部（S2）是由两条重链（MHC）末端相互缠绕形成的螺旋结构^[3]。

鱼糜凝胶的形成过程见图2。

首先，肌球蛋白分子构象发生改变，α螺旋结构逐渐展开（见图2中a），转化为大量无规则卷曲状态，使维持α螺旋结构的氢键发生断裂，疏水基团和疏基暴露出来（见图2中b），增强了分子间的疏水相互作用。此后，大量的疏基被氧化生成二硫键，在分子间作用力、疏水基团和二硫键的作用下肌球蛋白分子发生聚集，形成致密的凝胶三维网络结构（见图2中c），赋予了鱼糜制品优良的凝胶品质，从而更好地满足人们的消费需求^[6-7]。

1.2 肌球蛋白热诱导聚集过程

鱼糜在生产过程中通常采用热诱导技术来形成凝胶，其过程通常分为凝胶化（suwari，30～50 ℃）、凝胶劣化（modori，50～70 ℃）和鱼糕化（kamaboko，>70 ℃）3个阶段^[8]。

由图3可知，在凝胶化阶段，肌球蛋白分子内部发生裂解，重链逐渐展开，相邻的分子头部对头部相交链形成具有一定弹性的凝胶。第二阶段是凝胶劣化阶段，随着温度上升，其内源性蛋白酶被激活，使肌球蛋白聚集体的尾部变性，从而破坏了凝胶三维网络的形成，造成鱼糜凝胶制品的品质大幅度降低，导致感官评分下降。此后，随着温度再次升高，内源性蛋白酶的活性受到抑制，肌球蛋白分子发生聚集，鱼糜凝胶网络结构重新变得致密有序，凝胶强度有所提升，这一阶段为鱼糕化阶段^[9]。

2 淡水鱼原料对鱼糜凝胶品质的影响

2.1 鱼种类的选择

鱼糜生产原料大多数选取海鱼，主要是因为海鱼的生长环境温度低，肌原纤维蛋白的热稳定性低于淡水鱼，在热诱导过程中，肌球蛋白变性的起始温度较低，从而促使海水鱼鱼糜在热诱导时快速凝胶化。其次，海鱼的内源性蛋白酶含量比淡水鱼低，加工出的鱼糜制品的质量高于淡水鱼。Yongsawatdigul等^[10]研究了阿拉斯加鳕鱼鱼糜和罗非鱼鱼糜在热诱导过程中凝胶化温度的差异，结果表明，当温度为25 ℃时，处理2 h的阿拉斯加鳕鱼鱼糜即可形成鱼糜凝胶，罗非鱼鱼糜需要在40 ℃的条件下处理30 min才能得到品质较好的凝胶。尹贝贝等^[11]研究了红衫鱼、沙丁鱼和巴浪鱼鱼糜的凝胶特性，结果表明，红衫鱼的凝胶强度和白度优于沙丁鱼和巴浪鱼，沙丁鱼的持水效果最佳，两者均属于高价值鱼糜，反之巴浪鱼的凝胶强度、白度和持水性最低，属于低价值鱼糜。应月等^[12]研究了8种淡水鱼的凝胶品质，结果表明，草鱼、青鱼、鲈鱼具有较好的凝胶强度，其中鲈鱼的凝胶性、咀嚼性、弹性等凝胶特性整体优于其他种类。因此，根据生产鱼糜制品的种类来选择合适的鱼种，有利于提升产品的凝胶品质。

2.2 鱼的新鲜程度

鱼的新鲜程度会影响鱼糜凝胶特性和鱼糜制品的品质，一方面，新鲜的鱼肉呈酸性，在储藏过程中鱼肉中的糖原会降解产生乳酸，使蛋白质变性，从而影响了鱼糜凝胶三维网络的形成。另一方面，随着鱼糜储存时间的延长，其新鲜程度逐渐下降，肌原纤维蛋白和血红蛋白会发生氧化，产生肌红蛋白和甲血红蛋白，呈现褐色，致使鱼糜的白度下降，从而导致鱼糜的凝胶特性下降，影响鱼糜制品的品质。Huang等^[13]研究了鲢鱼鱼糜冷藏过程中理化性质的变化，结果表明，随着鲢鱼鱼糜贮存时间的增加，鱼糜凝胶的破碎力、持水性、白度和凝胶强度显著降低，新鲜程度快速下降。此外，Mahawanich等^[14]研究了罗非鱼鱼糜在冰浴贮存过程中凝胶特性的变化，结果表明，随着贮存时间的延长，鱼糜蛋白在冰浴中发生了自溶降解现象，肌原纤维蛋白发生氧化，使鱼糜的白度下降，从而导致罗非鱼鱼糜凝胶的三维网络结构瓦解，凝胶强度降低。

3 加工贮藏工艺对淡水鱼鱼糜凝胶特性的影响

3.1 漂洗

漂洗是淡水鱼鱼糜加工过程中至关重要的操作，它能将鱼肉中的腥臭物质、可溶性蛋白、色素和脂肪等杂质除去，提高肌原纤维蛋白的含量，改善产品的色泽，使鱼糜制品的感官和凝胶性能得到提升^[15]。Priyadarshini等^[16]采用清水、盐碱液（0.2% NaHCO₃和0.15% NaCl）和盐混合溶液（0.2% CaCl₂-0.1% NaCl）分别对罗非鱼进行单次漂洗，分析鱼糜凝胶特性的变化。结果表明，因为盐碱液和CaCl₂-NaCl溶液中的钙离子、钠离子促进了肌球蛋白重链交联、聚集和疏水相互作用，所以盐碱液和CaCl₂-NaCl溶液单次漂洗罗非鱼提高了罗非鱼鱼糜的持水性、断裂力和凝胶强度。由于清水单次漂洗罗非鱼会使鱼肉肌球蛋白吸水，从而导致鱼糜的凝胶强度较低。Zhang等^[17]研究了漂洗次数和漂洗时间对鲢鱼鱼糜凝胶特性的影响，结果表明，增加漂洗次数有效地改善了鲢鱼鱼糜的理化特性，当采用清水漂洗2～3次（每次5 min）时，鲢鱼鱼糜凝胶的白度、凝胶强度和持水性最好，鱼糜凝胶的微观结构更加致密，凝胶品质有所提升。

3.2 斩拌

斩拌是鱼糜加工过程中的关键工艺，其中，斩拌时间、斩拌温度、斩拌速度、斩拌方式是影响鱼糜凝胶特性的主要因素^[18]。Ma等^[19]研究了不同真空条件（0.01，0.02，0.04，0.06，0.08 MPa）下斩拌对鲢鱼鱼糜凝胶特性的影响。结果表明，随着真空度的增加，肌原纤维蛋白的表面疏水性增加，鲢鱼鱼糜凝胶的持水性和凝胶强度得到提升，在真空度为0.08 MPa时凝胶强度最好。Yin等^[20]和Liu等^[21]研究了两种斩拌粉碎方式（剪切和共混）对鲢鱼鱼糜结构的影响。结果表明，随着剪切时间的延长，鱼糜凝胶中的α-螺旋结构减少，肌球蛋白重链逐渐分解，对鱼糜凝胶结构的破坏效果更明显。另一方面，随着共混时间的延长，鲢鱼鱼糜凝胶表面的疏水性不断提升，凝胶形成了更均匀致密的三维网络结构，使凝胶品质得到大幅度改善。

3.3 擂溃

擂溃是鱼糜制品制备过程中非常重要的一道工序，通过擂溃能将鱼糜中坚固的组织结构解体，盐溶性蛋白在加盐过程中充分析出，诱导鱼糜中肌原纤维蛋白的三维网络结构更加致密，提升了凝胶品质^[22]。研究表明，擂溃过程中的转速、空擂时间、盐擂时间和加盐量对鱼糜凝胶的蛋白质分子结构有很大影响。彭瑶等^[23]研究了食盐添加量和盐擂时间对罗非鱼鱼糜凝胶强度的影响，结果表明，随着加盐量的增多和盐擂时间的延长，罗非鱼鱼糜的持水性和凝胶强度呈上升趋势，当食盐添加量为1.6%、盐擂时间为13 min时，罗非鱼鱼糜的凝胶强度最好。李贤^[24]研究了擂溃转速和时间对鱼糜凝胶特性的影响，结果表明，当温度为4 ℃、擂溃转速为45 r/min、空擂5 min和盐擂30 min时，鱼糜凝胶的持水性和强度最高。

3.4 热诱导

热诱导是将鱼糜凝胶加工成凝胶产品的重要步骤，水浴加热是诱导鱼糜凝胶化的传统加热方式。一段式水浴加热的速度慢，鱼糜的凝胶性较差，二段式水浴加热提高了鱼糜凝胶的质量，但二段式水浴加热具有更耗时和产生更多废水的缺点。为了减少对环境的污染，近年来，微波加热、欧姆加热、射频加热等新型食品加工技术广泛应用于鱼糜加工过程中。不同热处理方式对鱼糜蛋白凝胶的影响见图4。

由图4可知，在这些热处理方式下，加热温度和加热速率是影响鱼糜凝胶品质的重要因素，通过控制加热温度和加热速率可以形成更好的鱼糜凝胶^[25]。

3.4.1 微波

微波加热是一种传统的加热技术，具有传热快、加热时间短、热效率更高等优点。在微波加热过程中，由于鱼糜中肌原纤维蛋白分子的极性基团可以吸收能量，动能在微波辐射下产生活性自由基，导致肌原纤维蛋白结构发生改变，进而促进肌原纤维蛋白网络结构的展开^[25]。Cao等^[26]研究表明，采用微波加热与传统的水浴加热结合可以显著提高鱼糜的凝胶强度和持水性，微波加热增强了鱼糜凝胶形成过程中的二硫键、氢键、疏水键之间的相互作用，从而改善了鱼糜的凝胶品质，但过高的温度或长时间加热会使凝胶强度或持水性降低。此外，Jiao等^[27]研究了添加鱼油对微波加热鲢鱼鱼糜凝胶特性和微观结构的影响。结果表明，向鱼糜凝胶中加入鱼油会破坏蛋白质基质，从而降低凝胶强度，但微波加热可显著改善这种现象，当鱼油添加量达到6%时，微波加热会使鱼糜的白度提高。

3.4.2 水浴

水浴加热一般可分为一段式加热和二段式加热。一段式加热是指在特定的时间内将鱼糜凝胶在较高的温度（90 ℃）下直接加热。有研究发现，一段式水浴加热过程中，在鱼糜温度低于50 ℃时，肌球蛋白无法展开形成蛋白簇，从而导致凝胶网络无法快速形成，长时间的水浴加热为组织蛋白酶水解鱼糜蛋白提供了充足的时间（50～70 ℃），所以出现了凝胶劣化的现象，影响了最终的凝胶品质。当温度升至90 ℃时，鱼糜中的肌球蛋白展开和聚集速率加快，最终使凝胶三维网络快速形成^[28]。

二段式水浴加热是先将鱼糜通过较低的温度加热，使其从溶胶态变为凝胶态，再经过高温加热后，鱼糜凝胶逐渐转变为鱼糕化阶段，形成了牢固的凝胶网络。通常情况下，二段式水浴加热凝胶使其成胶的能力高于一段式加热。Hemung等^[29]研究发现，在45 ℃凝胶化的鱼糜比在25 ℃凝胶化的鱼糜含有更多的二硫键，这是由于温度的升高，大量的疏基暴露在鱼糜蛋白表面，经升温氧化生成二硫键，随着二硫键共价交联的程度增加，从而提高了鱼糜凝胶的弹性。此外，与一段式水浴相比，二段式水浴通过凝胶劣化阶段（50～70 ℃）更快，并减少了内源性蛋白酶对蛋白质的降解。因此，在高温加热前进行适当的低温预热可以提高鱼糜的成胶能力。

3.4.3 射频

射频加热是样品受到两个平行电极之间的交变电场加热时产生的一种介电加热的形式，当离子在交变电场中旋转产生热量时，射频将电磁能转化为食物的内能，从而提高了产品的加热速率，与传统加热方式相比，射频加热会使鱼糜的温度分布更加均匀，为淡水鱼糜制品提供了良好的持水能力和凝胶性能，并保持较高的产品感官和质量接受度^[25]。Wang等^[30-31]研究了射频加热和水浴加热对草鱼鱼糜凝胶特性的影响，结果表明，与水浴加热相比，射频加热用时较短（从70 min缩短到45.3 min），使草鱼鱼糜的弹性和持水能力均有所提升。Zhang等^[32]研究了在不同功率和不同电极间距的条件下射频回火对冷冻罗非鱼鱼糜凝胶品质的影响，结果表明，当功率为800 W、电极间距为12 cm时，通过射频回火的罗非鱼鱼糜的温度分布最均匀，持水性和凝胶性大幅度提升。

3.4.4 欧姆

欧姆加热是指交流电通过食物样品并对样品进行加热的过程，当电流流经导电食物时，电能的耗散导致内部释放的热量在食物内部均匀分布，从而使样品的温度迅速升高，达到了快速加热的目的。现今欧姆加热被应用到鱼糜制品的加工过程中，其快速的加热速率能使肌球蛋白快速聚集，形成良好的凝胶网络结构，提升鱼糜凝胶性能。Tadpitchayangkoon等^[33]研究了欧姆加热对热带鲤鱼鱼糜凝胶特性的影响，结果表明，欧姆加热显著提高了鲤鱼鱼糜凝胶的黏弹性、持水性和凝胶强度，这是由于欧姆加热提供的快速加热有效地减缓了鱼糜凝胶中肌球蛋白降解的速率，使更多完整的肌球蛋白形成二硫键和其他分子相互作用，形成致密的凝胶三维网络结构。Jung等^[34]研究了水浴和欧姆加热两种加热方式对混合鱼糜罐头凝胶理化特性的影响，结果表明，与水浴加热相比，经欧姆加热后混合凝胶的持水性显著升高，且混合后的鱼糜凝胶强度高于水浴加热。

3.5 非热诱导技术

3.5.1 超声波

超声波技术主要通过空化效应、机械效应、化学效应和热效应作用于底物，其拥有频率高、穿透力强、功率大和波长短等优点，能使底物快速均匀地发生物理反应和化学反应。Zhang等^[35]研究了不同的超声功率（200，400，600，800，1 000 W）对鱼糜蛋白凝胶理化性质的影响，结果表明，随着超声波功率的增加，鱼糜肌原纤维蛋白凝胶的溶解度和表面疏水性增加，巯基含量降低，当超声波功率为600 W时，鱼糜的凝胶结构更加致密均匀，凝胶的持水能力有所上升。此外，Gao等^[36]通过超声波技术处理低盐的鲢鱼鱼糜，从微观结构、持水能力和分子间相互作用等方面评价了样品的凝胶性能，结果表明，超声波技术能使鲢鱼鱼糜凝胶形成大量的二硫共价键，促进了蛋白质间相互作用，从而提升了鲢鱼鱼糜凝胶的弹性和持水性，当超声波功率为240 W、作用时间为15 min时，含盐量为3%的鲢鱼鱼糜成胶能力和持水性最好。

3.5.2 超高压

超高压技术是一种非热技术，用于改善鱼糜制品的食用品质和功能特性。超高压技术在鱼糜制品加工方面的广泛应用能最大限度减少产品的营养损失，同时保留鱼糜制品原有的风味、色泽和味道^[37]。经研究证实，超高压处理可诱导肌球蛋白重链的聚合和降解，促使凝胶更容易形成紧密的三维网络，提升淡水鱼鱼糜的凝胶品质。Ma等^[38]研究了高压处理对鱼糜凝胶性能和持水性能的影响。结果表明，在300 MPa和400 MPa的高压处理下，显著提高了鱼糜凝胶的持水性，降低了鱼糜的蒸煮损失和溶解度。Liang等^[39]研究了不同压力处理对鳙鱼鱼糜凝胶特性的影响，结果表明，通过300 MPa压力处理的鳙鱼鱼糜凝胶硬度和咀嚼性较低，但凝胶强度较高，当压力达到500 MPa时凝胶强度和弹性最好。

3.6 冻藏

冷冻是保持鱼糜制品质量主要的贮藏方式，在冷冻贮藏过程中，鱼糜内的水分不会流失，鱼糜蛋白中细胞比较完整，肌原纤维蛋白的功能特性较好，与室温贮藏相比，冷冻贮藏的鱼糜凝胶品质更高，但冷藏时间过长会使鱼肉中的肌原纤维蛋白氧化，从而导致鱼糜制品的质量降低，货架期大幅度缩短。大量研究试图通过添加一些抗氧化剂和冷冻保护剂来提高冷冻贮藏期间鱼糜凝胶的黏弹性和持水性，保持鱼糜制品的质量，有效地延长货架期。Sharma等^[40]研究了胡萝卜浓缩蛋白作为抗氧化剂对鲶鱼鱼糜冷冻（-20 ℃）6个月后的功能和凝胶特性的影响，结果表明，相于于合成的冷冻保护剂，胡萝卜浓缩蛋白作为抗氧化剂可以更有效地防止鱼糜中蛋白质变性，当用胡萝卜浓缩蛋白（0.5%）代替50%的冷冻保护剂时，可以观察到在冷冻贮存期间对鲶鱼鱼糜蛋白质的保护增强，同时鲶鱼鱼糜的持水性得到了提升。Chen等^[41]研究了抗冻肽对鲢鱼鱼糜冷冻贮藏期间质量的保护作用和鱼糜凝胶特性的影响，结果表明，抗冻肽能有效地维持肌原纤维蛋白的表面疏水性和溶解度，降低冷冻储存对结合水迁移率的影响，防止鱼糜蛋白变性，从而使贮存期间鲢鱼鱼糜的持水性和凝胶品质提升。

4 外源添加物对淡水鱼鱼糜凝胶品质的影响

4.1 蛋白类

在鱼糜的制作过程中，为了改善凝胶特性、增加风味、降低成本，通常选择加入一些外源性蛋白。外源性蛋白与鱼糜蛋白通过凝胶作用产生交联，使鱼糜凝胶的三维网络结构更加致密，提升鱼糜的凝胶品质。根据蛋白质的来源不同，常见的外源性蛋白主要分为植物蛋白和动物蛋白两类^[8]。

近年来，植物蛋白因具有抗氧化、抗菌和抗癌的生理活性以及较高的经济价值得到了人们的广泛关注。植物蛋白作为鱼糜中的内源性蛋白酶抑制剂，不但能有效地抑制鱼糜蛋白凝胶的自溶现象，改善鱼糜的凝胶性能，而且能提高鱼糜的营养价值。Xu等^[42]研究了大豆分离蛋白（SPI）和卡拉胶（KC）制备的混合乳液对鱼糜凝胶性能的影响，结果表明，SPI和KC的混合添加提高了鱼糜凝胶的理化特性，当添加SPI和KC的比例为95∶5、SPI添加量为1 g、KC添加量为0.05 g时，鱼糜凝胶的硬度、凝胶强度、持水性和黏弹性呈上升趋势。米红波等^[43]研究表明，添加黑豆蛋白酶能有效地提高鱼糜凝胶的黏弹性，改善鱼糜的凝胶品质。

在鱼糜加工过程中常用的动物蛋白主要包括动物肌肉蛋白、动物血浆蛋白和乳清蛋白等。动物肌肉蛋白因含有蛋白酶抑制剂，能有效地抑制鱼糜蛋白的自溶现象，并能提高肌原纤维蛋白的含量。Wang等^[44]研究了添加不同浓度的鸡胸肉对鲟鱼鱼糜凝胶理化性质的影响，结果表明，加入鸡胸肉后，肌原纤维蛋白含量显著增加，促进了鱼糜凝胶网络的构成，当添加40%鸡胸肉时，鲟鱼鱼糜凝胶的硬度和弹性呈上升趋势。动物血浆蛋白中含有蛋白酶抑制剂，可以抑制鱼糜中内源性蛋白酶的活性，防止鱼糜蛋白发生自溶现象，另一方面，因动物血浆蛋白具有良好的凝胶性能，与肌原纤维蛋白的相互作用促进了凝胶网络的形成。Walayat等^[45]在鱼糜中加入了0.5%的牛肉血浆蛋白，结果表明，牛肉血浆蛋白抑制了肌球蛋白的降解，提高了鱼糜凝胶的硬度和黏弹性，牛肉血浆蛋白含有有助于形成凝胶的多肽，增强了鱼糜的凝胶性和结构特性。Shi等^[46]研究了凝胶时间和乳清蛋白添加量对鲢鱼鱼糜凝胶性能的影响，结果表明，乳清蛋白的添加会防止鲢鱼鱼糜凝胶自溶，当凝胶时间为60 min、乳清蛋白添加量为5%时，鲢鱼鱼糜的凝胶强度和持水能力显著提高。

4.2 多糖类

多糖因具有成本低、凝胶性能好等优点，成为鱼糜制品加工过程中常用的外源添加物，其结构中含有丰富的侧链基团，可与蛋白质相互交联，形成结构较稳定的复合物，从而赋予食品较高的凝胶强度和热稳定性。根据水化作用不同，常用的多糖可以分为淀粉、食用胶体、小部分膳食纤维三类^[47]。

淀粉是鱼糜产品中重要的组成成分，在淡水鱼鱼糜热诱导过程中发生吸水膨胀的现象，吸水后的淀粉颗粒与凝胶网络结构相互交联，增加彼此间的作用力，促进了鱼糜凝胶三维网络结构的形成，提升了鱼糜的凝胶特性。Jia等^[48]研究了马铃薯原生淀粉和小麦原生淀粉与鱼糜混合后鱼糜蛋白的化学相互作用、凝胶溶解度和蛋白质构象，结果表明，马铃薯混合淀粉可以改善鱼糜凝胶的性能，促进了不溶性蛋白的形成，减少了离子键的数量，增加了非二硫共价键的数量和疏水相互作用，持水性得到了提升，凝胶品质有所改善。Liu等^[49]研究了添加4种天然淀粉（马铃薯淀粉、玉米淀粉、甘薯淀粉和小麦淀粉）对罗非鱼和金鲳鱼混合鱼糜凝胶特性的影响，结果表明，向金鲳鱼和罗非鱼（7∶3）复合鱼糜中添加5%甘薯淀粉效果最佳，使混合鱼糜凝胶的硬度、咀嚼性、弹性和凝胶强度指标达到最高。

亲水性胶体是一类由多糖或蛋白质组成的大分子物质，绝大多数亲水性胶体能与鱼糜的肌原纤维蛋白相互作用，将水分子笼络在凝胶三维网络结构中，从而提高淡水鱼糜的持水力和凝胶强度^[8]。Chen等^[50]研究了亲水胶体的种类和含量对鲢鱼鱼糜凝胶强度和蛋白质构象的影响，结果表明，少量添加壳聚糖、卡拉胶或明胶可显著提高鱼糜凝胶的强度和持水能力。但随着黄原胶添加量的增加，凝胶强度和持水能力逐渐降低，当壳聚糖、卡拉胶或明胶浓度持续增加时，疏水作用和氢键指数增多，从而使鲢鱼鱼糜凝胶具有更紧密的凝胶网络结构。

膳食纤维因具有良好的膨胀性和吸水性，其自身的蜂窝式结构与鱼糜凝胶的三维网络结构相互交联，能有效改善淡水鱼鱼糜的凝胶品质^[47]。Buda等^[51]研究了添加不同水平可溶性膳食纤维（苹果果胶和魔芋葡甘露聚糖）对鲢鱼鱼糜凝胶特性的影响，结果表明，添加0.025%苹果果胶和2%魔芋葡甘露聚糖显著提高了鲢鱼鱼糜的持水性和弹性。Sharaf等^[52]研究了添加不同粒径柑橘皮纤维对鱼糜凝胶理化特性的影响，结果表明，添加较小颗粒的柑橘纤维（6 g/100 g）有效地提升了鱼糜凝胶的硬度和持水性。

4.3 酶类

谷氨酰胺转移酶（TGase）是淡水鱼鱼糜加工中最常见的一种酶，TGase催化转酰胺反应机理见图5。

图5 TGase催化转酰胺反应机理

Fig.5 Reaction mechanism of transamidation catalyzed by TGase

TG酶能够催化蛋白质中赖氨酸残基上的ε-氨基和谷氨酸残基上的γ-酰胺基发生转酰基反应，通过微生物谷氨酰胺酶中间体催化进行，其过程中释放一分子NH₃，形成侧链对侧链交联，诱导蛋白质分子内和分子间生成ε-（γ-Glu）-Lys共价键，加固主体结构，从而强化鱼糜凝胶网络的形成^[53]。虽然鱼肉中含有内源性TG酶，但含量较少，通常需要加入外源性TG酶来有效地改善鱼糜凝胶的性能。Fang等^[54]研究了添加外源性TG酶对鲢鱼鱼糜凝胶特性的影响，结果表明，TG酶的加入增强了鱼糜凝胶的硬度、咀嚼力、弹性。同时，Seighalani等^[55]研究表明，在二段式水浴加热罗非鱼鱼糜的过程中加入0.3 g TG酶能有效地提升罗非鱼鱼糜凝胶的质地、色泽、持水性、弹性和热稳定性。

4.4 脂类

在鱼糜处理过程中，通常会添加一些富含不饱和脂肪酸的外源性油脂来弥补鱼糜漂洗过程中脂质的大量流失，在提高鱼糜营养成分的同时，也会改善鱼糜的凝胶品质。鱼糜加工过程中常用的脂类主要以植物油脂、动物油脂、磷脂等外源脂类为主，研究表明，植物油脂含有大量的不饱和脂肪酸，根据人们对营养与健康多方面的需求，通常使用植物油脂和动物油脂混合来提高不饱和脂肪酸的含量。Shen等^[56]研究了添加深海鱼油和椰子油对鲢鱼鱼糜香肠胶凝性能、风味和蛋白质水平的影响。结果表明，加入两种油脂后鱼糜香肠的凝胶强度先升高后降低，当两种油脂混合添加量达4%时，鲢鱼鱼糜香肠的凝胶品质最好，鱼油和椰子油的添加显著增加了鲢鱼鱼糜香肠挥发性风味化合物的种类和含量，使鱼糜香肠的风味丰富多样。Lin等^[57]研究了添加磷脂对3种不同的淡水鱼（鲢鱼、草鱼、鳙鱼）鱼糜凝胶特性的影响，当磷脂添加量为0.5%时，与草鱼和鲢鱼相比较，鳙鱼鱼糜的硬度、耐嚼性和凝胶强度最高，凝胶品质较好。在磷脂的作用下，二硫键和疏水相互作用增加，促进了凝胶网络的形成，从而凝胶品质也随着磷脂添加量的增加而有所改善。

4.5 其他

除上述蛋白类、多糖类、酶类和脂类这4类外源添加物外，多种物质的复配物、多酚类物质以及磷酸盐化合物也可用于改善淡水鱼鱼糜的凝胶品质。在淡水鱼鱼糜制品加工过程中，为了避免过量的淀粉和亲水胶体的添加导致其食用口感不佳，引起鱼糜制品黏度上升、脆性降低以及不利于后期加工制作等问题，将亲水胶体与淀粉按比例进行混合，能发挥淀粉与亲水胶体的协同作用，从而扩大其使用范围和成效。Mi等^[58]通过添加单羟丙基木薯淀粉、凝乳素和K-卡拉胶对鲢鱼鱼糜凝胶特性的影响，结果表明，随着木薯淀粉、凝乳素和K-卡拉胶含量的增加，鱼糜中疏水相互作用和二硫键的含量得到了提升，促进了鱼糜蛋白从α-螺旋结构向其他3个二级结构的构象转变，从而改善了鲢鱼鱼糜的凝胶强度、持水性和白度，说明三者之间存在一定的协同增效作用，能有效地改善鱼糜的凝胶品质。

多酚类物质存在于植物的果实、种子和叶子等部分，具有较高的抗氧化性和抗菌特性。植物提取物中的多酚，如茶多酚和苹果多酚，被用于改善亚洲淡水鱼鱼糜的凝胶特性并防止肌原纤维蛋白氧化。Sun等^[59]研究表明，添加0.1%苹果多酚可使草鱼鱼糜在4 ℃条件下储存7 d，使其脂质氧化和可溶性肌原纤维蛋白降解，在储存期间，苹果多酚保护了可溶性肌原纤维蛋白的功能特性，添加多酚物质使鱼糜凝胶保持了原有的色泽，并阻止了可溶性肌原纤维蛋白的降解，增强了草鱼鱼糜的凝胶品质。

磷酸盐复合物作为一种保水剂，可以有效地提升鱼糜凝胶的持水性，广泛应用在鱼糜加工领域。张钰嘉等^[60]将磷酸盐复合物（三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠）和大豆分离蛋白进行复配，研究对草鱼肌原纤维蛋白凝胶品质的影响，结果表明，磷酸盐可以促进蛋白质疏水相互作用，有利于肌原纤维蛋白形成致密的凝胶网络结构并提升鱼糜的持水性，大豆分离蛋白增大了蛋白质分子间的交联程度，提高了蛋白质凝胶网络的稳定性。当磷酸盐复合物添加量为1.2 g/dL、大豆分离蛋白添加量为3.6 g/dL、体积比为1∶3时，草鱼鱼糜凝胶的黏弹性和持水性最好，这种方法有效地提高了草鱼鱼糜的凝胶特性。

5 总结与展望

本文基于淡水鱼鱼糜的凝胶机理，综述了影响淡水鱼鱼糜凝胶品质的因素，并进一步重点阐述了近年来加工工艺和外源添加物对淡水鱼鱼糜凝胶特性的影响，以期为丰富淡水鱼鱼糜制品种类、开发具有优良热加工特性的淡水鱼鱼糜制品提供参考。鱼糜制品主要以鱼丸、鱼糕、鱼肉香肠、鱼罐头等为主，由于淡水鱼鱼糜的凝胶强度较弱，所以淡水鱼鱼糜制品比较单一，如何提升淡水鱼鱼糜的凝胶性能以及开发新型淡水鱼鱼糜制品成为国内科研工作者的重要研究方向。传统的加工工艺在加工鱼糜时易出现凝胶劣化现象，无法满足消费者对鱼糜制品质量的需求。欧姆加热、射频加热、超声波和超高压等新型加工技术在鱼糜加工过程中能改善肌原纤维蛋白的凝胶情况，因此，探究新型的加工技术来增强淡水鱼鱼糜的凝胶品质以及加工技术对肌球蛋白结构的展开和聚集的影响，为未来开发新型淡水鱼鱼糜制品和提升淡水鱼鱼糜的凝胶品质奠定了基础。此外，添加蛋白质、油脂、酶类、多糖等外源物质到淡水鱼鱼糜的凝胶中能有效改善淡水鱼鱼糜的品质，同时也会增加淡水鱼鱼糜制品的营养价值。因此，开发新型的外源添加剂、加工技术以及深入探究加工过程中鱼糜肌原纤维蛋白的凝胶情况，在提升淡水鱼鱼糜凝胶品质和开发新型营养健康的淡水鱼鱼糜制品方面有广阔的发展前景。

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