魚糕的凝膠性質影響因素分析

李萌立，楊夢昕，李忠海，付湘晉

（中南林業科技大學食品學院，湖南長沙410004）

魚糕的凝膠性質影響因素分析

李萌立，楊夢昕，李忠海，付湘晉*

（中南林業科技大學食品學院，湖南長沙410004）

魚糕是江漢平原的一種傳統魚糜制品，具有鮮香柔嫩的特點，深受湖北人民的喜愛。凝膠性質關系到魚糕的質構、保水性和口感，這些都是衡量魚糜制品品質的關鍵指標。本文綜述了魚糕的原輔料以及加工工藝對魚糕凝膠性質的影響。

魚糕；凝膠；品質

魚糕是江漢平原的一種重要傳統食品，主料為魚肉、豬肥膘肉，調料包括淀粉、雞蛋、精鹽、蔥、姜等，屬于高檔魚糜制品。其營養豐富，軟嫩鮮香，深受廣大人民的喜愛[1]。在中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局發布的2013年第15號文件《關于批準對建平苦參、富拉爾基溫水大米、依安蕓豆、荊沙魚糕、涼山苦蕎實施地理標志產品保護的公告》中，魚糕作為江漢平原特色產品已經被貼上地理標志[2]。在魚糕的加工中，凝膠性質是評價魚糕品質的重要的指標，獲得良好的凝膠性能是魚糕加工的重要課題。凝膠的形成受多方面的影響，不論是加工方式，原料品質和配比，或是輔料的添加，都會對魚糕的凝膠性質產生重大影響[3]。本文綜述了近年對魚糕凝膠研究的相關文獻，論述了不同原料，不同加工工藝對魚糕凝膠的影響。

1 魚糕中蛋白質凝膠的形成過程

魚糜蛋白質凝膠的形成主要經過3個階段：凝膠化、凝膠劣化和魚糕化。凝膠化主要指肌球蛋白和肌動蛋白分子在50℃前形成一個比較松散的網狀結構，由溶膠變成凝膠。當蛋白質凝膠化后，在一定的蛋白質濃度、pH和離子強度下，魚肉的肌球蛋白分子的α-螺旋會慢慢解開，蛋白質分子間通過疏水作用和二硫鍵相互作用。當加熱溫度達到50℃～60℃時，凝膠形成斷裂的網狀結構，出現凝膠劣化現象。如果繼續升高溫度，凝膠會變成有序和非透明狀，凝膠強度明顯增大，此時出現魚糕化[4]。蛋白質的凝膠性質直接影響魚肉制品的組織特性，持水性，外觀[5-6]等，只有充分了解影響蛋白質凝膠因素的作用機理才能科學有效的利用生產原料和生產工藝生產出高質量低成本的魚糕制品。

2 原輔料對凝膠形成的影響

2.1 魚的種類

由于不同魚肉本身的彈性，蛋白質和脂肪含量不同，會對魚糕的凝膠性能產生不同影響。對于本身彈性較差，紅肉較多，脂肪含量較高的魚來說，凝膠形成會有較大困難。魚糕作為一種淡水魚糜制品，常用的原料是四大家魚及其他一些江漢平原常見魚種。米紅波[7]等對草魚、鰱魚、鯽魚、鱸魚、鮭魚、黑魚、鳊魚、鯰魚、鳙魚等9種淡水所做魚糕進行質構分析。列出了包括硬度、彈性、黏著性、凝聚性、咀嚼性、凝膠強度在內的各項質構參數。其中，草魚魚糕的彈性最好，其次是鮭魚魚糕，鱸魚的最差。草魚魚糕凝聚性最大，其次是鮭魚魚糕，鱸魚魚糕凝聚性最差，這種差異與魚糕彈性差異是完全一致的。鮭魚魚糕的咀嚼性最大，其次是草魚，其余魚種之間的差別不大。凝膠強度最大的也是鮭魚魚糕，其次是草魚魚糕，鯽魚魚糕的凝膠強度最小。魚糕的口感一般以軟嫩而有彈性為好，在生產中一般選用草魚作為原料。此外，受價格的影響，雖然鰱魚魚糕的品質較草魚魚糕有所下降，但是鰱魚也常被用來制作魚糕[8]。

活魚的pH大約在7～7.3左右，在捕獲時，由于魚的劇烈掙扎，糖原和ATP分解產生乳酸、磷酸，魚體內的pH下降到弱酸性，同時體溫上升，從而使得體內的酶和微生物活動加強。魚在死亡之后，在Ca2＋的作用下，肌球蛋白與肌動蛋白不可逆地結合形成收縮的肌動球蛋白，導致肌肉中的肌節增厚縮短，肌肉失去伸展性而變得僵硬，形成死后僵直，此時的魚肉的凝膠性質會變差[9]。一般來說魚肉的凝膠性能隨鮮度的降低而降低，捕獲后的鮮魚必須馬上進行冷卻，以抑制上述過程的進行。冷藏可以很好的延長魚類的保鮮期[10]。陳舜勝等比較不同冰藏時間的鰱魚所制魚糜在各種加熱溫度下的凝膠化和凝膠劣化的特性，著重考察了魚糜凝膠能力和鮮度變化之間的關系。實驗結果顯示，冰藏0～9 d的鰱魚魚糜在30℃低溫段加熱時凝膠的形成與鰱魚鮮度關系不大；85℃高溫段加熱時，凝膠化能力隨鮮度下降而降低；30℃～85℃二段加熱與30℃一段加熱相比，兩者凝膠破斷強度之間的差值隨鰱魚鮮度的下降而減小；60℃加熱條件下，凝膠劣化程度隨原料鮮度下降而明顯加劇。由此可見，鮮度對魚糜凝膠作用能力的影響主要表現在凝膠劣化階段。85℃高溫一段加熱和30℃～85℃二段加熱的凝膠強度之所以受鮮度下降而影響，都是由于加熱時經過了凝膠易劣化的60℃溫度區間所致[11]。

2.3 豬肥肉的添加量

魚糕的制備中一般會添加質量分數10%左右的肥肉。添加肥肉能使得魚糕的口感柔和細膩，增加魚糕的適口性，同時又賦予產品特殊的豬肉芳香，并使得魚腥味得到一定程度的抑制[12]。由于豬肥肉本身沒有凝膠性質，又不能與魚肉蛋白之間發生相互作用，因此它對魚糜制品的凝膠性質往往起到副作用。王衛芳等研究了豬肥膘添加量對魚糜凝膠的影響，魚糜制品的破斷強度和凝膠強度均隨豬肉添加量的增大呈下降的趨勢，隨著肥膘添加量的逐漸增加，破斷強度和凝膠強度顯著下降，而凹陷深度的變化不大[13]。適量添加豬肥肉有助于提高魚糕的品質。

2.4 淀粉的添加量

魚糕的制備中一般會添加質量分數5%左右的淀粉，適當添加淀粉可以起到增強凝膠，改善組織結構的作用。淀粉能填充在魚肉形成的凝膠網格中，形成填充型凝膠，起到增強魚糜凝膠網格結構的作用[14]。過多添加淀粉則會導致淀粉在魚糜中的膨脹度降低，魚糜凝膠強度下降。淀粉類型不同對魚糕的影響也不同，直鏈淀粉對吸水膨脹有抑制作用，形成的凝膠比較脆，強度低；支鏈淀粉形吸水程度高，膨脹程度高，形成的凝膠強度要大一些。周蕊等探討了不同種類淀粉對羅非魚魚糜制品凝膠性質的影響，發現各種淀粉在添加量為5%左右時改良效果都最好，并且橫向比較發現交聯淀粉的效果最好[15]。陳海華對竹莢魚的研究表明淀粉的添加不僅能改良凝膠性質還能提高魚糜的持水性[16]。

2.5 雞蛋清的添加量

魚糕的制備中一般會添加質量分數10%左右的雞蛋清。有研究指出，蛋清的凝固屬于不可逆變性，在魚糕成型中能與魚肉凝膠形成復合型凝膠，所以在魚糕中使用雞蛋清能顯著的改善凝膠和魚糕的保水性。周愛梅等發現，在鳙魚魚糜中，蛋清能與鳙魚肉一起，形成致密、均勻的凝膠網格結構，且濃度越大，作用越強，并能增加魚糕的白度[17-18]。也有人認為，雞蛋清對魚糜凝膠的改良作用是通過其粘合性能而起的作用，即它是一種良好的功能性粘合劑[19]。不僅如此，雞蛋清中含有多種蛋白酶活性抑制劑，雞蛋清蛋白可能在一定程度上通過抑制魚糜蛋白質的降解來提高魚糜的凝膠能力[20]。蛋白對魚糜凝膠的提升作用一般認為是上述作用綜合的結果。

2.6 鹽及添加劑的使用

食鹽的添加量一般在1%～2%，在這個濃度的時候，食鹽能使得肌原纖維蛋白部分溶解，形成彈性更強的魚糕[21]。除此之外，食鹽還能幫助去腥。復合磷酸鹽是常用的食品保水劑，它同食鹽一起，能起到增強魚糕離子強度，增強凝膠性和持水性的效果。另外，在魚肉蛋白凝膠化之前，添加凝膠強度增強劑是提高凝膠強度的有效途徑。Ca2＋對魚肉蛋白凝膠強度有重要的作用，在魚肉蛋白凝膠過程中由鈣離子激活魚肉中轉谷氨酰胺酶（TGase），然后催化谷氨酸殘基中的γ-羧基酰胺基團與其他氨基酸殘基發生交聯作用，通過共價鍵形成更牢固的網狀結構[22-23]。轉谷氨酰胺酶（TGase）也直接作為凝膠增強劑添加到魚糕中[24]。孫京新等[25]研究轉谷氨酰胺酶對帶魚魚糜制品品質的影響時表明，魚肉本身就含有少量的轉谷氨酰胺酶，但是活性低，需人工添加。魚糜凝膠強度隨轉谷氨酰胺酶制劑添加量的增加而增強[26]。

蓋爾達耶古城的建筑和街道圍繞著中央的清真寺大致呈放射狀排布，但由于街巷尺度狹小，城市建筑密度極大。在沙漠地區，建筑的朝向對室內溫度的影響很大，從當地研究機構的研究成果中可以看出，不同朝向的立面接受太陽輻射的強度變化很大，朝向為正南或正北的房子受到太陽輻射最少[1]。蓋爾達耶的建筑并沒有固定的朝向，但卻能保證室內熱環境的穩定，這很大程度上得益于石材較好的熱惰性和緊湊密集的排布秩序。除了狹窄的街巷尺度，相鄰建筑之間往往還會通過共用圍護結構的形式來減少建筑的體形系數，最大限度地避免與室外環境的直接接觸，也在一定程度上使城市更加緊密。

3 加工方式

3.1 漂洗

生產加工中常需要對魚肉進行漂洗[27]。漂洗的主要目的在于去除魚肉中殘余的血、有色物質以及腥臭成分，提高肌原纖維蛋白的濃度和魚肉蛋白凝膠強度[28]。一般根據魚的種類，魚肉的新鮮程度來選擇不同的漂洗工藝，包括漂洗液的種類和組成，漂洗次數，漂洗時間，漂洗液的溫度，漂洗液用量等。常用的漂洗液分清水漂洗，堿水漂洗和鹽水漂洗，采取清水漂洗一次或兩次的彈性都很高，而隨漂洗次數的增加彈性降低；鹽水漂洗和堿水漂洗在第二次達到最大彈性，但相對于斷裂強度而言鹽水優于清水；也可采用組合式的漂洗方式，先清水漂洗再鹽水漂洗[29-30]。漂洗液的溫度在15℃左右時，魚糜凝膠的破斷力最大，能獲得較好的凝膠強度，同時，在較低溫度下進行漂洗也能減少營養物質的流失。漂洗液用量在魚肉質量的四倍左右為宜[31]。

3.2 擂潰

擂潰是使魚肉組織結構破壞，鹽溶性蛋白能夠充分溶出，為凝膠網狀結構的成型創造條件的重要步驟。擂潰過程包括空擂、鹽擂和調味擂潰3個階段。空擂是使魚肉的肌肉纖維進一步破壞，為鹽溶性蛋白的充分溶出創造良好的條件，鹽擂使魚肉在稀鹽溶液作用下鹽溶性蛋白質充分溶出，形成粘性很強的魚糜糊溶膠，調味擂潰使加入的輔料、調味料及凝膠增強劑與魚糜糊溶膠充分混合均勻。此外，擂潰還有為魚糜充氣的作用，通過充氣作用使魚糜中形成細小的氣泡，增加制品的柔軟性[32]。擂潰過程必須控制好時間和溫度等參數，以保證魚糕制品彈性。擂潰不充分則魚糜的黏性不足，成品的彈性較差；擂潰的時間過長會導致蛋白纖維的過分破碎，凝膠強度下降。擂潰時間過長還會導致溫度過高，這也會導致蛋白質變性而失去其親水性能。陳申如等對擂潰條件進行了系統的分析，得出擂潰各因素對魚糜制品彈性的影響程度從大到小依次為：擂潰p H＞擂潰溫度＞擂潰時間。最佳的擂潰條件為擂潰溫度6℃～10℃、擂潰時間25min、擂潰時魚糜pH為7[33]。

3.3 加熱蒸煮

魚糕加熱的目的除了使蛋白質變性凝固，使魚糕熟化，還有殺滅細菌和霉菌的作用。魚糕的加熱一般使用二段式加熱[34]。魚糕凝膠在35℃～40℃時是最佳的凝膠成型溫度，在60℃～70℃的溫度范圍時會發生凝膠劣化現象。因此，在加熱魚糕的時候，必須快速的通過這個凝膠劣化溫度范圍。在魚糕成型后一般會在35℃～45℃左右放置60min，再在85℃下加熱30min，如此進行加熱得的產品凝膠性質要比成型后直接加熱的強得多。但如在成型前就發生凝膠化，就很難成型，所以，必須極力避免成型前的凝膠化[35]。此外，新型的加熱方式——微波加熱能改善魚糜凝膠質量。其機理是微波加熱能有效避免傳統加熱中蛋白質分子的降解，促進蛋白質之間的相互作用，生成更多的二硫鍵，形成分子質量更大的蛋白質交聯體[36]。超高壓技術是利用超過100MPa的壓強處理食品的新型食品加工技術。在處理魚糜時，超高壓能使肌球蛋白改變構型、解開肽鏈并使得更多的巰基暴露出來，使得魚糜凝膠得到改善。胡飛華[37]在研究梅魚魚糜是發現在壓強增加到300MPa之前，魚糜凝膠性質隨壓力增大而增強，但是之后有所下降。凝膠性質降低的原因可能是在過高的壓力下，蛋白質變性過快而導致凝膠網格的交聯度降低導致。

4 保藏工藝

魚糕的保藏策略有3個，添加防腐劑，真空保藏，低溫保藏，一般聯合使用。在魚糕蒸煮成熟后，微生物基本都被殺死，冷卻至常溫后，會對其進行真空包裝，隔斷魚糕與空氣的接觸，然后在-35℃以下凍結30 min，然后再放入-18℃以下保藏。這樣魚糕中的冰晶體在其組織內同時形成，分布均勻，解凍時魚糕特有網狀凝膠會阻止水分外移，能夠更好地保持食品的原有質地[38]。在冷凍和冷藏過程中，魚糕中的蛋白質的持水性會隨時間增加而變低，凝膠強度降低。米紅波等人的研究認為，這是由于儲存過程中魚糕中凝膠網格結構會發生聚集，魚糕保持水分能力下降，使得魚糕的硬度上升而彈性下降[39]。

5 結論與展望

魚糜凝膠強度是魚糜制品品質的一個最為關鍵的因素。從魚糕原料的選擇，到加工方式，再到保藏工藝，都會對魚糕凝膠產生重大的影響。在加工過程中，選擇最適宜的原料和對應的工藝是魚糕品質優良的保證，在獲得良好品質的魚糕之后，良好的保藏條件是維持魚糕品質的重要手段。受海洋漁業之源衰退的影響，中國的淡水魚產業正在快速發展，加工深度也越來越大。在魚糕生產設備和工藝的改造以及淡水魚土腥味等技術性問題都已經得到相應的解決的前提下，魚糕產業將擁有廣闊的發展前景。目前，魚糕產業發展不利因素是下腳料（魚頭、魚尾等）的開發和利用，這使得企業無法進一步提升利潤空間。單一的產業利潤有限，只有提高魚的綜合利用率才能極大的促進產業的發展，這將是日后魚糕產業的發展方向。

[1]何波,李國全,張華.食魚不見魚荊楚第一家[N].中國質量報, 2013-02-28007

[2]關于批準對建平苦參、富拉爾基溫水大米、依安蕓豆、荊州魚糕、涼山苦蕎茶實施地理標志產品保護的公告[Z].中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局,[2013]15.號,2012-2-13

[3]黃國宏,沈要林.魚糜加工過程中凝膠性能的影響因素研究進展[J].現代食品科技,2007,23(1)：107-110

[4]Ahmad M U,Tashiro Y,Matsukawa S,et al.Gelation mechanism of surimi studied by 1h NMR relaxation measurements.[J].Journal of food science,2007,72(6)：362-327

[5]陳艷,丁玉庭,鄒禮根,等.魚糜凝膠過程得影響因素分析[J].食品研究與開發,2003,24(3)：12-15

[6]Jafarpour Ali,Gorczyca Elisabeth M.Contribution of sarcoplasmic proteins to myofibrillar proteins gelation.[J].Journal of food science, 2012,77(2)：73-81

[7] 米紅波,千春錄,傲特海,等.淡水魚魚糕加工適性和微凍特性的研究[J].中國食品學報,2012,12(3)：84-95

[8]付湘晉.白鰱魚脫腥及其低鹽魚糜制備的研究[D].江南大學, 2009

[9] 熊雄,彭增起,靳紅果,等.鳙魚宰后pH和僵直指數的變化及其對鹽溶蛋白凝膠特性的影響[J].食品科學,2012,9：87-90

[10]歐強.冷鏈物流與魚糜制品彈性質量控制[J].物流工程與管理, 2012,34(6)：93-94

[11]陳舜勝,王錫昌,周麗萍,等.冰藏鰱的鮮度變化對其魚糜凝膠作用的影響[J].上海水產大學學報,2000,9(1)：45-50

[12]路紅波,吳佳莉,劉俊榮.鰱魚魚糕最佳工藝配方的研究[J].水產科學,2010,29(12)：735-738

[13]王衛芳,李丹丹,熊善柏,等.豬肉添加量對魚糜凝膠制品品質的影響[J].肉類工業,2006,27(12)：32-35

[14]袁美蘭,趙利,鄒勝員,等.玉米淀粉和紅薯淀粉對草魚魚糜凝膠性質的影響[J].食品科技,2011,36(10)：120-123

[15]周蕊,曾慶孝,朱志偉,等.淀粉對羅非魚魚糜凝膠品質的影響[J].現代食品科技,2008,24(8)：759-762,772

[16]陳海華,薛長湖.淀粉對竹莢魚魚糜流變性質和凝膠特性的影響[J].農業工程學報,2009,25(5)：293-298

[17]周愛梅,曾慶孝,劉欣,等.兩種蛋白類添加劑對鳙魚魚糜凝膠特性的改良[J].華南理工大學學報：自然科學版,2005,33(4)：87-91

[18]賴燕娜,傅亮,賴雄偉,等.咸鴨蛋蛋清對羅非魚魚糜凝膠品質的影響[J].食品工業科技,2012,33(01)：82-84,87

[19]Park Jw．Functional protein additives in surimigels[J]．JFood Sci, 1994,59(3)：525-527

[20]Hand N F．Simpson Seafood Enzymes[M]．New York：Marcel Dekker Inc,2000

[21]李孚杰.傳統魚糕的工藝和配方優化及防腐保鮮研究[D].華中農業大學,2008

[22]劉茹,李俊杰,熊善柏,等.內源酶在魚肉和豬肉熱膠凝過程中作用的比較研究[J].食品工業科技,2012,33(11)：90-93,96

[23]何陽春,洪詠平.魚糜制品彈性與魚肉凝膠特性研究進展[J].水產科學,2004,23(6)：41-44

[24]J Yongsawatdigul,J W Park.Gelation of threadfin bream surimi as affected by thermal denaturation,transglutaminase and proteinase(s) activities[J].Developments in Food Science,2004,42(1)：343-356

[25]孫京新,徐幸蓮,湯曉艷,等.轉谷氨酰胺酶制劑對帶魚魚糜制品質構特性的影響[J].中國食品學報,2004,4(1)：35-38

[26]Jiang ST,Hsien JF,Ho L.Combination Effects of Microbial Transglutaminase,Reducing Agent,and Protease Inhibitor on the Quality of Hairtail Surimi[J].Journal of Food Science,2000,65(2)：241-245

[27]劉茹,錢曼,雷躍磊,等.漂洗方式對鰱魚魚糜凝膠劣化性能的影響[J].食品科學,2010,31(21)：89-93

[28]林琳,陸劍鋒,翁世兵,等.漂洗工藝對鰱魚魚糜凝膠強度和色澤的影響[J].食品研究與開發,2012,33(2)：8-12

[29]Xiaoling Luo,Ruijin Yang,Wei Zhao,et al.Gelling Properties of Spanish Mackerel(Scomberomorus niphonius)Surimi as Affected by Washing Process and High Pressure[J].International Journal of Food Engineering,2010,6(4)：1556-3758

[30]汪英,張錦勝,成昕,等.核磁共振技術研究不同漂洗工藝對草魚魚糜的影響[J].食品工業科技,2013,34(11)：255-258

[31]李海萍,陳海華.漂洗工藝和熱處理對鯉魚魚糜凝膠特性的影響[J].食品與發酵工業,2009,35(3)：109-113

[32]連喜軍,柴春祥,卻俊麗.魚糜加工工藝[J].農產品加工,2007,4：55-56

[33]陳申如,劉陽,李燕杰,等.擂潰條件對魚糜制品彈性的影響[J].大連輕工業學院學報,2004,23(3)：194-197

[34]汪之和,范秀娟,顧紅梅,等.加熱條件對幾種西非魚種魚糜凝膠特性的影響[J].食品與生物技術,2002,21(1)：33-38

[35]Panchaporn Tadpitchayangkoon,Jae W.Park,Jirawat Yongsawatdigul.Gelation characteristics of tropical surimi under water bath and ohmic heating[J].LWT-Food Science and Technology,2011,46 (1)

[36]付湘晉,許時嬰,李忠海,等.微波加熱提高鰱魚低鹽魚糜凝膠強度的機理研究[J].中國食品學報,2012,12(7)：61-66

[37]胡飛華.梅魚魚糜超高壓凝膠化工藝及凝膠機理的研究[D].浙江工商大學,2010

[38]董杰,蔣云升,吳東和,等.特色風味魚糕的營養及其保質期的初步研究[J].現代食品科技,2007,23(9)：55-57,61

[39]傲特海,米紅波,茅林春.草魚和鰱魚魚糕品質及其微凍特性[J].食品科學,2012,33(10)：293-297

Analysis of the Factors Affecting the Gel Properties of Fish Cake

LI Meng-li，YANG Meng-xin，LI Zhong-hai，FU Xiang-jin*
（Central South University of Forestry and Technology，Changsha410004，Hunan，China）

Fish cake is a traditional surimi food of Jianghan Plain loved by local people.The gel property of fish-cake is connected to texture，water-retaining property and taste which are the key factors for evaluating the character of surimi products.This paper summarized the effect of the raw and supplementary materials and processing technology on the gel of fish cake.

fish cake；gels；quality

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.06.034

2014-04-02

國家科技支撐計劃課題（2012BAD29B05；2012BAC01B07）；質檢公益性行業科研專項（20131012-8）

李萌立（1990—），男（漢），在讀碩士研究生，主要從事食品科學研究工作。

*通信作者：付湘晉（1980—），男（漢），副教授，博士，主要從事食品科學研究工作。