魚肉重組制品研究進展

溫慧芳，趙利*，袁美蘭，蘇偉，劉華

（江西科技師范大學生命科學學院，江西南昌330000）

魚肉重組制品研究進展

溫慧芳，趙利*，袁美蘭，蘇偉，劉華

（江西科技師范大學生命科學學院，江西南昌330000）

魚肉重組技術是將碎魚肉通過粘合劑或特殊加工工藝將其重新組合起來，改變了魚肉原有組織結構，使得肌肉組織、脂肪組織和結蹄組織得到合理的分布和轉化。該文介紹了魚肉重組技術的加工原理、影響重組制品品質的因素，并綜述了國內外重組魚肉制品的最新研究進展。

魚肉重組；影響因素；研究進展

我國漁業資源豐富，2011年的魚類產量為3 304.07萬t，占水產品總產量的60%[1]。水產品是保證人類均衡營養和良好健康狀況所需蛋白質和必需微量元素的重要來源。目前，世界人口動物蛋白攝入量中大約有16.6%來自水產品，所有蛋白質攝入量中大約有6.5%來自水產品[2]。而近年來隨著牛羊肉、雞肉等畜禽肉的安全問題，魚肉就成了人們生活的最佳選擇之一，因此魚肉重組制品的需求量也不斷攀升。然而魚類宰殺困難，骨刺較多，造成食用不方便，故應用魚肉重組技術生產魚肉制品。魚肉重組制品是通過手工或機械的方式剔除魚骨和魚刺，借助機械和添加輔料（食鹽、磷酸鹽、大豆蛋白、淀粉、卡拉膠等）以提取肌肉纖維中的基質蛋白，與添加劑相互作用，將魚肉重新粘連成型，使肉顆粒或肉塊重新組合，經冷凍后直接出售或經處理后完善其組織結構的水產食品。其特點是蛋白質含量高，脂肪含量低，口感鮮嫩有彈性，食用方便[3-4]，利用魚肉重組技術還可以將一些低值魚肉制成具有風味的仿生食品，如仿生魚翅、仿生蝦蟹等，提高了產品的經濟價值。

1 魚肉重組制品加工技術的機理

魚肉的特性是探究魚肉重組技術的關鍵點。魚肉蛋白質由肌原纖維蛋白、肌漿蛋白和肌基質蛋白組成，而肌原纖維蛋白由肌球蛋白、肌動蛋白以及原肌球蛋白與肌鈣蛋白所組成。肌球蛋白是一種鹽溶性蛋白，由2條多肽鏈組成典型的蛋白質四級結構穩定的高彈性體，在一定離子強度下可從被破壞的肌原纖維細胞中溶解出來，將魚肉中其他成分通過氫鍵和極性共價鍵凝結為富有彈性的魚糜凝膠[5]。1948年FERRY J D[6]就指出，蛋白質形成凝膠的機理是蛋白質受熱而變性展開，受熱變性展開的蛋白質基團因聚合作用而形成較大分子的凝膠體。

獲得品質較好的魚肉重組制品，關鍵在于將魚肉蛋白很好地粘連起來，而粘連作用的方法有蛋白質酶促交聯和糖基化膠聯2種。蛋白質酶促交聯主要由轉谷氨酰胺酶（transglutaminase，TG），多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）以及過氧化物酶（peroxidase，POD）這幾種酶制劑引起，使蛋白質之間發生交聯，提高蛋白質的凝膠作用，提升重組魚肉的彈性和口感[7-8]。蛋白質類添加物主要有乳清蛋白、雞蛋清蛋白、阮蛋白[9-10]、明膠蛋白[11]等；糖基化膠聯是指將蛋白質用還原糖進行糖基化修飾以達到提高凝膠特性的目的[12]，多糖類物質可以形成親水膠體，有良好的增稠、凝膠效果，有利于魚糜凝膠形成緊湊的網絡結構，增強保水性能和彈性。多糖類添加物主要有淀粉[13]、卡拉膠、魔芋膠[14]等。

2 魚肉重組制品的種類

魚肉重組制品是水產加工程度較高的終端產品之一。人們食用魚肉重組制品由來已久，魚丸、魚面、魚糕及魚腸是沿海地區人們的傳統食品，其基本工藝都是由魚糜或冷凍魚糜加工制成重組魚肉制品，通過對魚糜的漂洗、擂潰、成型從而制成各式各樣的重組制品，但是不同品種的重組魚肉對品質要求也大有不同，如魚丸要求色澤較白且富有彈性，因此對淀粉的要求較高；魚面的制作過程中，必須同時利用好面粉的加工特質和魚糜的凝膠特性，添加食鹽時必須少量多次，才能使得肌動蛋白較多的從魚糜中溶出從而提升魚面的凝膠強度[15]；而模擬蟹肉、模擬蝦肉及模擬扇貝柱等仿生食品是一類以低值的海水魚或淡水魚為主要原料，采用先進的工藝和設備生產出外形、質地與天然動物食品相仿的新型高級魚糜制品。是近年來流行的魚肉重組制品[16-18]。

3 影響重組魚肉制品品質的因素

重組魚肉的生產可分為魚糜和魚糜制品2個階段：將魚肉絞碎，經漂洗、脫水、添加抗凍劑、冷凍保藏為冷凍魚糜的生產過程；利用魚糜加鹽擂潰，再經調味，做成一定形狀后，經凝膠化處理，即為魚糜制品。在加工過程中與魚糜品質密切相關的因素主要有：魚的品種、鮮度、漂洗方法、擂潰條件、加熱溫度和魚肉內源蛋白酶的殘留等。衡量魚糜制品品質的指標主要包括凝膠強度、口味、質地和形態等，其中凝膠強度是最主要的指標，凝膠強度的高低直接影響魚糜及其制品的組織特性、保水性、黏結性及其產品得率。

3.1 原料的新鮮度

保證原料的新鮮度是魚糜加工過程中最重要的條件，同時應最大限度地降低魚糜自溶以保證產品品質優良[19-20]。新鮮魚肉在被捕獲后12h內進行加工是比較理想的，若時間延長應放置于5℃環境中，但僅僅數天內其品質就會迅速降低[21]。導致原料新鮮度降低的主要因素有肌原纖維蛋白變性、蛋白水解程度和魚肉pH值過高或過低[22]。另外，很多研究表明在低溫下貯藏，魚肉蛋白質也會發生變性，這主要表現在肌原纖維蛋白質空間結構的變化[23-24]、肌原纖維蛋白溶解性的變化[25]、肌動球蛋白的腺苷三磷酸酶（ATPase）活性變化[26-27]、肌原纖維蛋白的巰基含量變化[28]、肌原纖維蛋白的疏水性變化[24-28]以及肌原纖維蛋白在內源或外源性酶的作用下水解[29-30]等。潘錦鋒等[31]發現鰱魚魚糜蛋白各理化指標下降，其變化之間呈現一定的相關性；鰱魚魚糜蛋白在凍藏過程中形成二硫鍵，進而導致了鹽溶性和酶活的下降，并最終導致其保水性的下降。周國艷等[32]研究發現，魚糜鹽溶蛋白變性溫度隨蛋白損失量的增大而降低。總之，隨著鮮度的下降，魚糜凝膠性也降低。

3.2 加熱方式

在魚糜凝膠形成過程中溫度起著極其重要的作用。不同種類的魚肉大都對溫度表現出相似的反應，即在40℃以下進行凝膠化過程，而溫度達到50～70℃時進行凝膠結構的崩解反應，即凝膠劣化，而凝膠劣化一般由內源性熱穩定性蛋白酶對肌球蛋白的迅速降解造成，低溫凝膠化的過程則通常與轉谷氨酰氨酶的作用有關[33]。不少學者研究了不同加熱方式、加熱時間對魚糜凝膠的影響，陳海華等[34]采用兩段式加熱的方法研究竹夾魚魚糜凝膠特性的變化，結果發現兩段式加熱使魚糜凝膠強度更好。朱玉安等[35]以鰱魚魚糜為原料，比較了蒸制、煮制、微波加熱這幾種加熱方式對凝膠強度的影響，研究發現微波加熱與其他加熱方式相比具有顯著增強凝膠強度的效果。因此，不同加熱方式對重組制品的凝膠強度有著不同的影響。

3.3 內源性蛋白酶

魚糜凝膠形成過程是個競爭的過程：一個是轉谷氨酰胺酶參與催化的肌球蛋白之間立體網絡形成過程；另一個是魚糜自身所含內源性蛋白酶催化的肌原纖維水解過程，主要是肌球蛋白重鏈的水解過程，即凝膠劣化過程[36]。凝膠劣化主要是因為肌漿蛋白酶在一定的自溶pH條件下產生的降解，對魚糜品質、凝膠強度和肌原纖維蛋白的功能均有危害作用。這些酶包括熱穩定性組織蛋白酶、堿性蛋白酶和鈣蛋白酶，在工業生產中通常應限制這些酶作用[37]。因此提高魚糜制品質量，必須有效控制魚糜內源性蛋白酶活性。

4 國內外魚肉重組技術進展

4.1 TG對魚肉重組技術中的影響

轉谷氨酰胺酶（TG）是一種可以使蛋白質分子間產生交聯作用的蛋白酶，其可以將某些人體必需氨基酸（如賴氨酸）共價交聯到蛋白質上，以防止美拉德反應對氨基酸的破壞，從而提高蛋白質的營養價值。TG的粘合性極強，可作為一種粘合劑，改善重組魚肉的質構。MORENO H M等[38]探討了利用轉谷氨酰胺酶改善魚糜性質的工藝，TG作為一種蛋白質改良劑，可用于重組低值魚肉。經TG改性后魚糜蛋白質的膠凝性、持水性、穩定性均得到改善，提高了產品的外觀、風味、質地。RAMíREZ J等[39]在銀鯉中加入NaCl和轉谷氨酰胺酶以改善重組鯉魚肉的品質，研究表明，添加3%TG和1%NaCl可以制得彈性、硬度和持水性都良好的重組肉。TG在重組魚肉中不僅提高了蛋白質的營養價值，還使制品具有良好的蛋白質消化率。張怡潔等[40]對帶魚純魚肉重組工藝進行優化，添加1.25%TG作用2.97h，得到品質良好的魚肉重組制品，通過胃蛋白酶、胰酶復合處理法得出該魚肉重組制品的體外消化率為89.14%，說明其易于被人體消化吸收。利用TG不僅可以促進魚糜蛋白質之間的交聯，在魚肉和其他肉類的交聯上也能起到非常理想的作用。MARTELO-VIDAL M J等[41]利用TG和少量NaCl成功制作出與火雞雞胸肉相似的重組魚肉，添加0.2U/g轉谷氨酰胺酶到鯖魚魚糜中，并在31.8℃加熱63.35min，可以得到凝膠強度良好、色澤較白、口感與火雞相似的重組魚肉。

4.2 不同新型改良劑對重組魚肉的影響

在改善重組魚肉制品性質的添加物中，國內外很多學者也研究了除TG以外的其他種類的輔料。YETIM H等[42]研究了雞蛋清、擂潰、儲藏時間對重組鯰魚肉制品的蛋白質分子量及相關成分的影響，結果發現加入雞蛋清可以有效改善重組魚肉的持水力，但并未改變魚肉蛋白質的結構；擂潰有助于纖維蛋白的溶出；pH隨著儲藏時間的延長而發生改變。確定通過適當的工藝可以制成品質良好的重組魚肉產品。但是，雞蛋清本身作為蛋白質在加熱時穩定性不好，會出現蛋白質變性現象，在量少的情況下不能有效地提高產品的彈性，因此其的經濟性較差。針對蛋白質類添加物在加工中遇到的問題，一些學者開始研究非蛋白類的輔料。焦云鵬等[43]探究了5種品質改良劑對鮰魚重組蛋白凝膠特性的影響，結果發現，4種添加劑（馬鈴薯淀粉、多聚磷酸鹽、CaCl2、TG）均能提高魚肉蛋白的凝膠強度和持水力，而TiO2卻對此無顯著影響。魚肉中的脂肪含量較少，而脂肪在肉制品中可起到增強口感的作用，近幾年研究發現可以利用一些非脂肪改良劑添加到重組魚肉中，不僅可以改善魚糜蛋白的凝膠性能，還可以增強魚肉制品的口感。HERRANZ B等[44]將葡甘聚糖加到凝膠強度很差的魚糜中，采用冷凝結的方法制得魚糜-葡甘聚糖熱穩定性凝膠，結果表明，所得凝膠與普通煮制的魚肉口感相似，故葡甘聚糖凝膠可用作肌纖維的擬代物。重組魚肉制品的改良劑發展至今，已經突破了傳統的蛋白質和糖類添加物，一些安全無毒的有機交聯劑逐漸被應用在魚肉重組中。CARDOSO C等[45]用1-乙基-（3-二甲氨基丙基）-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽（1-ethyl-（3-dimethylaminopropyl）-3-ethylcarbodiimide hydrochloride，EDC）添加到凍藏保鮮的鱈魚魚糜中改善凝膠強度，通過調節不同pH條件，最終得到EDC改善重組鱈魚肉的最佳參數：pH在4～5之間，EDC添加量為1%的時候可以得到性質改善良好的熱凝膠型重組魚肉。SANCHEZ-ALONSO I等[46]在馬鮫魚重組魚中加入白葡萄渣中的抗氧化膳食纖維，以改善冷凍魚糜的蛋白質和脂肪的氧化，研究表明，2%的白葡萄抗氧化膳食纖維可以增強重組魚肉在冷凍保藏中的抗氧化性。

4.3 新型加工技術對重組魚肉的研究

魚肉重組技術發展至今，已經不僅僅局限于熱凝膠的加工模式，一些新型的加工技術逐漸應用在魚肉重組中，如擠壓膨化技術、高壓技術等。盧熹[47]通過雙螺桿擠壓膨化技術將魚肉組織化，將低值天然魚肉蛋白原料制成具有良好咀嚼性和耐貯藏、方便、營養、衛生的即食產品，提高了低值魚肉蛋白的附加值，并通過對擠壓前后魚肉蛋白質、脂肪、氨基酸和組織結構的變化研究發現，在擠壓膨化過程中，蛋白質形成新的高分子產物，結合脂肪增加一倍；魚肉蛋白重新組織化，并沿擠出方向形成平行纖維，形成多孔狀結構。AUBOURG S P等[48]利用高壓技術制備重組魚肉，并探究了壓強對魚肉理化和感官性質的影響。研究表明，靜水壓力加工在150MPa條件下得到的重組魚肉制品的吸水率比對照組下降了40%，在凍藏過程中，空白組的顏色隨著時間的推移漸漸變黃，而高壓處理過后的魚糜顏色并無變化。WANG Y Q等[49]通過對比鼓風干燥、冷凍干燥、真空干燥、微波真空干燥等干燥方法，研究發現微波真空干燥對重組魚肉的品質影響最小且復水性最好，但微波干燥會引起制品體積的少許膨脹。隨著消費者要求的多樣化，產生了一種新型的重組魚肉制品—海洋仿生食品，是以各種海水魚魚糜或淡水魚魚糜為原料，經過一系列加工制成的一種高蛋白、低脂肪、營養結構合理、安全健康的深加工海洋食品。鄧瑞群等[50]研究了模擬魚翅的生產方法，以低值易得的明膠、膠原蛋白或其混合物為原料生產模擬魚翅，使得產品具有良好的風味和凝膠特性。王奮芬[51]采用雞肉、豬肉、章魚糜和鱈魚糜為原料，配合大豆蛋白和玉米淀粉等輔料，生產出色澤呈金黃色、有彈性、質地均勻、咀嚼性好的仿生海洋食品。

5 展望

隨著科學的進步和人們生活質量的提高，消費者對魚肉制品的要求也越來越高，迫切需求營養均衡、風味獨特，易于烹飪和食用的中高檔魚肉制品。魚肉重組技術可以將一些低值魚，或加工產生的碎魚肉通過添加少量輔料有效地粘連在一起制成魚肉制品，既增多了水產品加工的種類，又提高了產品的經濟效益。我國漁業資源豐富，充分利用資源優勢，采用新設備和新技術，開發更多新型魚肉制品，將停留在實驗室研發階段的肉制品盡快投入工業化生產，才能不斷提高國內水產品加工的水平。

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Research progress on restructured fish products

WEN Huifang,ZHAO Li*,YUAN Meilan,SU Wei,LIU Hua
(School of Life Science,Jiangxi Science and Technology Normal University,Nanchang 330000,China)

Fish restructuring technology is to recombine minced fish through adhesive or special process technology to make it gather again,which changes the original organizational structure of fish and makes the muscle tissue,adipose tissue and connective tissue to get reasonable distribution and transformation.The mechanism of processing,factors of effect on product quality and the research progress of fish products from home and abroad were reviewed in the paper.

restructured fish;effect factors;research progress

TS254.4

A

0254-5071（2014）03-0013-04

10.3969/j.issn.0254-5071.2014.03.004

2014-01-17

江西省高等學校科技落地計劃項目（KJLD12009）

溫慧芳（1989-），女，碩士研究生，研究方向為食品化學。

*通訊作者：趙利（1967-），女，教授，博士，研究方向為食品化學。