影响鱼糜凝胶制品品质的关键因素

 

鱼糜凝胶制品品质主要包括凝胶特性和风味。凝胶特性主要表现在凝胶强度、质构和持水性等方面。凝胶特性也是判断鱼糜凝胶制品品质最重要的指标，反映鱼糜形成凝胶的能力。凝胶强度越强，质构越好，持水性越高，表明鱼糜形成凝胶的能力越强，鱼糜凝胶制品的品质越好。现有的研究表明，影响鱼糜凝胶制品品质的因素很多，其中影响的关键因素是原料鱼种类、鱼糜的漂洗方式、热处理和外源添加物。

 

 

原料鱼的来源直接影响鱼糜及其制品的品质，不同种类的原料鱼，由于其生活习性、生长环境等不同，其所含的肌原纤维蛋白的含量与结构也有差异，且脂肪酸、内源酶等也不一样，加工成的鱼糜凝胶制品的品质也有差异。即使是同一种原料鱼，因捕捞季节、新鲜度等不同，加工成的鱼糜凝胶的品质也不尽相同。一般而言,海水鱼生活环境的温度低，盐浓度大且活动范围广，因此盐溶性的肌原纤维蛋白的浓度高，形成的鱼糜凝胶制品的品质好。与海水鱼相比，淡水鱼生活环境的温度高，活动范围有限，并且鱼肉中内原蛋白酶和脂肪含量高，土腥味重，易发生凝胶劣化，形成的鱼糜凝胶制品的品质差。

 

贾丹通过对青鱼、草鱼、鲢、鳙、鲤、鲫和鳊等7种淡水鱼鱼肉蛋白质组成成分和鱼糜凝胶特性差异的分析，表明试验鱼种中青鱼鱼肉蛋白质所含盐溶性肌原纤维蛋白含量最高，形成的凝胶质构特性好、持水性高，鱼糜凝胶制品品质最好。因此，为了拓宽淡水鱼的利用范围，提高淡水鱼的凝胶强度，在加工过程中常与优质的海水鱼混合加工成鱼糜制品。YiShumin等通过对不同比例的鳀鱼鱼糜和鲢鱼鱼糜混合的凝胶特性和风味特征研究,发现适当比例的混合鱼糜体系降低淡水鱼的土腥味，改善鱼糜的凝胶强度、持水性和风味，提高鱼糜凝胶制品的品质。此外，红肉鱼肌肉中富含肌红蛋白和肌浆型蛋白酶等，而盐溶性的肌原纤维蛋白含量低，且脂肪含量高，在凝胶化过程中，肌红蛋白、脂肪酸等难以支撑形成稳定的三维网络结构，并且其内源酶易将肌原纤维蛋白水解。因此白肉鱼形成凝胶强度优于红肉鱼，硬骨鱼形成凝胶强度优于软骨鱼。新鲜的鱼肉是中性的，随着鱼肉新鲜度的下降，鱼肉中蛋白质在内源酶和腐败菌的作用下开始降解，因此随鱼肉新鲜度的降低，鱼糜凝胶品质随之下降。

 

 

鱼糜制品作为一种精加工的海产品，在加工过程中需经采肉、漂洗、精滤、脱水、细切、斩拌等步骤，其中漂洗是鱼糜加工过程的关键环节，尤其是淡水鱼和红肉鱼，目的是除去鱼肉中的腥臭物质、可溶性蛋白、色素、脂肪等杂质，提高肌原纤维蛋白的含量，改善产品色泽，延长鱼糜制品的贮藏期，提高鱼糜凝胶制品的品质，从而得到白色、无臭、有弹性的鱼糜凝胶制品。但漂洗的时间与温度、漂洗液的酸碱度和离子强度等条件都会影响鱼糜凝胶制品的品质。通常根据原料的来源、鱼肉的新鲜度及其蛋白质含量等选择合适的漂洗方式。漂洗时间不足而不能完全去除可溶性蛋白等杂质，将会影响肌原纤维蛋白的富集作用，内源蛋白酶会分解肌原纤维蛋白，同时鱼肉中色素、血迹等也会影响鱼糜凝胶制品的色泽。然而，漂洗时间过长，会洗去大量的风味物质和营养物质，如有机酸、脂肪酸、游离氨基酸、蛋白肽等，这严重影响鱼糜凝胶制品的口感与风味。冰水漂洗有助于脂肪凝固结块，提高脂肪的清除率，防止肌原纤维蛋白受热变性。此外，通过研究漂洗液的离子强度对鱼糜凝胶品质的影响，发现钙离子、镁离子和锌离子促进了肌球蛋白重链交联、聚集和疏水相互作用，使其具有更强的持水性、断裂力和凝胶强度。

 

Zhang Longteng等通过研究常规漂洗法和碱-盐漂洗法对鲶鱼鱼糜凝胶特性的影响，发现碱性-盐水漂洗有助于提高蛋白的浓度，改善鱼糜凝胶的色泽，提高鱼糜凝胶的硬度、断裂力。因此漂洗是改善鱼糜凝胶制品品质的关键环节，合适的漂洗条件有利于增强鱼糜凝胶特性，改善鱼糜凝胶制品的品质。

 

 

诱导鱼糜凝胶化的方式主要是水浴加热，水浴加热可分为一段式加热和二段式加热。一段式加热是经斩拌鱼糜糊直接在85-95℃温度环境下加热形成凝胶。二段式加热是经斩拌的鱼糜糊在40℃下处理一段时间进行凝胶化，初步形成有序的三维网络结构，再经85-95℃处理使其鱼糕化。目的是快速通过凝胶劣化温度带，达到灭活内源酶的温度,进而提高鱼糜凝胶的品质。但经一段式加热处理形成的鱼糜凝胶的强度比二段式的差，二段式处理的时间和温度不同，形成的鱼糜凝胶的品质也不同。通过研究温度对真鲷、大眼鲷、梭鱼和黄鱼鱼糜肌原纤维蛋白质结构特性和交联的影响，发现蛋白质在凝固过程中发生降解，但聚合程度更高，因此所试验的鱼糜凝胶的断裂力和凝胶特性均随时间的延长而增大。

 

 

为了降低鱼糜的生产成本，改善其加工工艺，提高鱼糜凝胶制品的品质，在生产中常添加外源添加物作为鱼糜凝胶品质是改良剂、增色剂和加工助剂。目前常用的外源添加物主要是多糖类、蛋白类和其他添加物。

 

 

多糖类添加物主要是一些大分子的多糖，如淀粉、膳食纤维、胶体等，这些大分子多糖在斩拌过程中作为鱼糜凝胶的填充辅料分散在凝胶基质中,并且由于大分子多糖含有大量的羟基、醛基等亲水基团，容易吸水溶胀，同时自身也可以形成网络结构束缚水分子。因此，大分子多糖在鱼糜凝胶基质中起到良好的保水作用，提高鱼糜的凝胶特性，降低生产成本，增强鱼糜凝胶制品的品质。此外，大分子多糖在鱼糜凝胶中还可以作为抗冻剂，起到冻融稳定的作用，防止肌原纤维蛋白在冻藏过程中降解。

 

Hunt等通过研究淀粉对鱼糜凝胶的作用，发现淀粉是鱼糜凝胶产品中第二重要的原料，它在鱼糜凝胶配方中占比量为4%-12%，在鱼糜凝胶中起到保水和部分替代鱼蛋白的作用。Mi Hongbo等研究了单一羟丙基木薯淀粉、凝乳多糖和k-卡拉胶及其组合对鲢鱼鱼糜凝胶制品品质的影响,结果表明淀粉和/或k-卡拉胶增加了鱼糜凝胶的疏水作用和二硫键含量，提高鱼糜的凝胶强度、质地和持水性，有效改善鱼糜制品的品质，且两者的组合改善效果最佳。

 

Cheng Zhenzhu等研究了不同添加量的大豆膳食纤维对不同处理的带鱼重组产品功能和力学性能的影响,发现大豆膳食纤维的存在导致肌球蛋白重链带强度的增加，提高了鱼糜凝胶的凝胶强度,改善了凝胶的质构特性。米红波等研究变性淀粉对白鲢鱼鱼糜凝胶特性和蛋白构象的影响，发现疏水相互作用在鱼糜凝胶形成过程中起到了关键作用,适量的淀粉可促进蛋白的疏水相互作用，并进一步增强鱼糜凝胶强度。PanTeng等研究发现在卡拉胶存在的鱼糜凝胶体系中，一定浓度的Ga2+可诱导蛋白疏水基团的暴露，促进蛋白质间的疏水相互作用，提高鱼糜凝胶强度。

 

 

蛋白类添加物主要分为蛋白酶类和非酶类蛋白质，酶类添加物主要是转谷氨酰胺酶类(TGase)，而非酶类蛋白质又分为植物性蛋白和动物性蛋白，其中植物性蛋白主要是大豆分离蛋白;动物性蛋白主要是乳清分离蛋白、鱼分离蛋白、蛋清蛋白、动物血浆蛋白等。不同的蛋白，其结构和功能性不同，对鱼糜凝胶制品品质的影响也不同。TGase酶增加鱼糜凝胶的交联度，降低其疏水性，形成高分子聚合物，提高凝胶强度。

 

Kaewudom 等研究发现，添加适量TGase酶，可降低鱼糜凝胶的孔隙率，提高鱼糜凝胶的破断力和凝胶强度。乳清分离蛋白、动物血浆蛋白等动物性蛋白主要是通过抑制内源蛋白酶活性，防止肌原纤维蛋白被内源蛋白酶破坏，增强鱼糜凝胶强度，改善鱼糜凝胶制品的品质。大豆分离蛋白、蛋清蛋白、鱼肉蛋白等是通过自身凝胶化，增强鱼蛋白的交联作用，提高鱼糜的凝胶强度。蛋清蛋白经热处理后，形成不可逆的凝胶增强鱼糜凝胶的机械强度，改善鱼糜凝胶制品的品质。此外，这些蛋白类添加物含有大量的亲水基团，还可以在鱼糜凝胶基质中起到良好的保水作用，提高凝胶的持水性，改善凝胶的品质。

 

 

除了多糖类添加物和蛋白类添加物外，现有研究表明提取物、盐类、胶体、油脂等也可用于改善鱼糜凝胶制品的品质。Naveen等研究发现椰子壳乙醇提取物结合酪氨酸酶可作为新型鱼糜凝胶的强化剂，增强鱼糜凝胶的交联作用，增强鱼糜凝胶三维网络结构的致密性，提高凝胶的破断力和凝胶强度。Munir 等研究了不同浓度的酸性石榴皮提取物和葡萄籽提取物对鱼糜基食用膜的影响，发现酸性石榴皮提取物和葡萄籽提取物与鱼蛋白间存在共价关联，降低其断裂伸长率、膜溶解度和水蒸气渗透率，提高其机械性能、耐水性和热稳定性。Arfat等研究了不同浓度的硫酸锌和氯化锌对鱼糜凝胶性能的影响，发现盐桥和离子相互作用在蛋白质的交联中起着重要作用，形成高度互连、更致密和更精细的三维网络结构，提高凝胶的断裂力和变形量。

 

XiongZhuyu研究低剂量L-精氨酸结合氧化咖啡酸改善低盐鱅鱼鱼糜凝胶性能，发现L-精氨酸和氧化咖啡酸对低盐鱼糜凝胶的凝胶性能有协同作用，L-精氨酸提高了蛋白质在低盐鱼糜中的溶解度,使氧化咖啡酸与溶解的蛋白质形成新的蛋白质网络结构，改善了鱼糜凝胶的微观结构，提高了低盐鱼糜的凝胶强度和持水性。在鱼糜中通过添加蟹肉，可提高鱼糜的脂肪含量、某些矿物质含量(钠、镁、钙、铜、铁、锌)，并改变鱼糜的挥发性成分(醛类、酯类和一些杂环化合物)，提高鱼糜制品的营养和风味。

 

Zheng Mingjing等研究粗褐藻糖胶对鱼糜理化性质、抗氧化和抑菌作用的影响，结果表明添加0.125%的粗褐藻糖胶后，褐藻糖胶与肌原纤维蛋白可能发生相互作用或结合，形成致密均匀的凝胶三维网络结构，提高凝胶强度和持水性，增强凝胶的抗氧化能力，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的生长和增殖有很好的抑制作用，因此低浓度粗褐藻糖胶是改善鱼糜制品理化性质和贮藏品质的加工助剂。刘海梅研究鲢鱼鱼糜凝胶及其形成机理，发现鲢鱼鱼糜在加热形成凝胶时，添加苏糖醇可抑制二硫键的生成，进一步降低了鱼糜的凝胶强度和弹性,表明二硫键在形成稳定三维网络结构中起到重要的作用。然而，与其他外源性添加物相比，油脂易获取且生产工艺成熟，在食品工业中被广泛利用，是改善鱼糜及凝胶制品的潜在加工助剂。