魚糜制品加工品質影響因素的研究進展

施佩影 蔡路昀 劉文營

摘 要：綜述了魚糜制品加工品質的研究進展，為產業發展提供科學依據。

關鍵詞：魚糜;凝膠特性;轉谷氨酰胺酶;顏色;添加量;持水力

在魚糜制備工程中，產品品質受多種因素的影響[1-9]，開展魚糜產品和制品的適應性加工，對低值淡水魚的深加工意義重大。本文綜述魚糜制品加工品質的研究進展，以期為深入研究提供科學依據。

1 魚糜的加工及保鮮研究進展

淡水魚魚糜具有較低的凝膠特性，將海水魚糜與低值魚糜復合加工，是豐富魚糜原料來源的重要方式。當羅非魚與海水魚肉復合制備魚糜時，將羅非魚分別添加60%馬鮫魚、60%海鱸魚、40%金鯧魚、40%鳶烏賊制備的混合魚糜的凝膠強度和鹽溶蛋白明顯提升[10] 。冷凍儲藏是魚糜制品最常用的保存方法，為了緩解在儲藏過程中的蛋白質變性，維持良好的空間構象、導致蛋白理化性質及凝膠特性，可在魚糜中加入如低聚糖類、蛋白水解物、酶解物、多元醇和鹽類等抗凍劑，可在一定程度上抑制蛋白冷凍變性[11] 。狹鱈魚魚糜經鹽擂后，加入5%魚油制備乳化魚糜熱凝膠，可以降低其在凍藏期間的解凍損失和壓榨損失，乳化熱凝膠內的冰結晶平均粒徑更小，且以快速冷凍效果更為顯著[7] 。在冰溫貯存環境下，隨著貯藏時間的延長，鰱魚魚糜制品的蒸煮損失率先降低后升高，草魚和鯉魚魚糜制品逐漸降低，魚糜持水性、硬度、TPA特性均隨貯藏時間的延長而降低，以鰱魚魚糜制品降低較為顯著（P<0.05）;魚糜TBARS值隨貯藏時間的延長而升高，在（-1.5±0.03）℃下貯藏不宜超過3周[2] 。且在草魚魚糜貯藏過程中，采用電子束照射結合真空包裝可以顯著延長產品的貨架期，但是會對產品的氧化和不飽和脂肪酸產生負面影響[12] 。漂洗有助于提升魚糜產品的安全性，漂洗2次可以使鯰魚魚糜的貨架期延長4 h，且能夠降低魚糜的腥味，同時添加魚骨肽（0.5%）、殼聚糖（10%）+茶多酚（0.3%）、乳清蛋白（12.5%）均能夠提高魚糜的新鮮度，以魚骨肽效果較好[4] 。采用蔗糖（4%）、山梨醇（4%）和三聚磷酸鈉（0.2%）作為冷凍保護劑，可以將在（4±1）℃條件下的鯰魚魚糜貨架期延長至6 d[3] 。在魚糜的解凍方式研究上，相比于傳統的空氣解凍方式，采用微波解凍和射頻解凍具有較高的解凍速率，但微波解凍魚糜的凝膠持水力和凝膠形成能力較差，空氣解凍和射頻解凍魚糜凝膠持水力差異不顯著（P>0.05）[13] 。魚糜產品加工是低經濟價值淡水魚的重點發展方向之一，而提高魚糜的加工出品率則是實現經濟價值的重要保障，采用pH-shifting技術能顯著提高魚糜產量，且不會損傷魚糜的凝膠特性[14] 。

2 轉谷氨酰胺酶和植物膠的應用研究進展

可得然膠有助于改善動物蛋白的凝膠屬性[15]，能顯著增加非二硫價鍵的形成，在帶魚魚糜中添加5%的可得然膠，魚糜的凝膠結構更為致密均勻[16] 。但在阿拉斯加狹鱈魚糜中添加可得然膠的同時，添加魔芋膠反而會出現拮抗作用，表現為凝膠破斷力、破斷強度均隨著魔芋膠添加比例的增加而下降[17] 。而在黃原膠、卡拉膠、魔芋、瓜爾膠對鰱魚魚糜凝膠特性的改良研究時，卡拉膠（0.5%）和瓜爾膠（0.1%）能顯著增加鰱魚魚糜凝膠的硬度、破斷強度、凝膠強度和白度，適宜于產品加工[18] 。魚糜制品中巰基含量隨著加熱時間的延長和加熱溫度的升高而逐漸減少，說明巰基形成了二硫鍵，發生了交聯作用，呈現為更優良的凝膠特性[19] 。同樣是120 ℃高溫處理，在阿拉斯加狹鱈魚糜中添加小麥蛋白或/和轉谷氨酰胺酶（TG酶），可以提升魚糜制品的凝膠強度，同時添加兩種物質時網絡結構更為致密，且采用兩段加熱獲得產品的凝膠強度能夠提高1倍[20] 。

適當添加TG酶（28.08 U/100g魚糜）可降低凝膠溫度和凝膠活化能，明顯提高鳙魚魚糜的凝膠強度和持水性[21] 。TG酶可以催化肌原纖維蛋白發生交聯，隨著交聯程度的上升，魚糜凝膠逐漸由黏性轉變為彈性和脆性，同時產品的風味也會發生變化[22] 。有關TG酶在糜產品中的應用，還可以顯著提升南海鳶烏賊魚糜凝膠的彈性和硬度（100 U/g，2%）[23] 。CaCl2溶液（0.1 g/100 mL）漂洗可以增強鳶烏賊魚糜的凝膠強度，添加TG酶（1.0 g/100g）可以增強凝膠強度，并降低失水率;同時肉糜pH值、氯化鈉添加量也會影響到鳶烏賊魚糜凝膠持水性和凝膠強度[24] 。草魚魚糜中內源性TG酶的活性受pH、溫度、離子強度、激活劑、抑制劑及魚糜凍藏時間等因素的影響，TG酶可以增強肌動球蛋白交聯（40～45 ℃交聯度最高），且外源性微生物TG酶的作用強度優于內源性TG酶。在TG酶添加量為1.5%時，草魚魚糜的凝膠強度最大，同時添加馬鈴薯淀粉、小麥淀粉、玉米淀粉凝膠品質會得到增強[25] 。TG酶有助于形成高度致密、均勻的竹莢魚魚糜凝膠[26]，與其他添加劑復合使用時，可以顯著降低羅非魚-海鱸魚混合魚糜的失水率，并提高魚糜產品的凝膠強度[27] 。有關魚糜的熱成型試驗，較多的研究結果顯示采用二段加熱制備的產品品質更為優良[20，23-24] 。同時，蒸制、煮制或微波加熱方式的差異，也會顯著影響到魚糜的質構品質，其中以微波加熱獲得產品的凝膠網狀結構較為優良[8] 。

3 蛋白酶抑制劑、蛋白質和淀粉類物質的應用研究進展 ?在蛋白酶抑制劑的添加試驗中，副肌球蛋白參與鳶烏賊魚糜凝膠的形成，添加焦磷酸鈉、牛血清蛋白、馬鈴薯粉可以增強南海鳶烏賊魚糜的凝膠硬度、彈性和持水性，且蛋白抑制劑與TG酶能夠共同促進凝膠的形成，且較為有效的添加配方為TG酶（2%）、EDTA（250 mg/kg）、焦磷酸鈉（0.3%）、牛血清蛋白（3%）和馬鈴薯粉（3%）[28] 。淀粉以及變性淀粉因其優異的功能特性在肉制品得到廣泛應用[29]，在魚糜制品中，木薯原淀粉、羥丙基化二淀粉磷酸酯、乙酰化二淀粉己二酸酯、磷酸交聯淀粉和羥丙基化淀粉的添加量均為10%時，殺菌魚糜具有較好的凝膠特性，表現在凝膠白度和凝膠強度的增加，尤其以羥丙基化二淀粉磷酸酯和乙酰化二淀粉己二酸酯的凝膠強度增強效果顯著（P<0.05），木薯原淀粉、羥丙基化二淀粉磷酸酯和乙酰化二淀粉己二酸酯在增強持水力方面效果顯著[30] 。將紅薯淀粉、玉米淀粉、木薯淀粉和馬鈴薯淀粉添加到魷魚魚糜中，產品的凝膠強度分別提高了49.08%、20.77%、26.46%、30.16%，凝膠的持水性均得到增強，其中以紅薯淀粉效果較好;除乳清蛋白外，大豆分離蛋白、大豆濃縮蛋白和蛋清蛋白使得魷魚魚糜的凝膠強度分別提高了39.03%、29.30%、35.82%，即部分淀粉和蛋白質產品均可改善魷魚魚糜的凝膠特性[5] 。

乳清蛋白具有明顯的生物學活性和流變特性，在食品行業中具有廣泛應用[31] 。不同于王冬妮等[5]的結果，白姑魚魚糜凝膠最適宜的成型條件為40 ℃、60 min，添加5%和10%的濃縮乳清蛋白能夠增強凝膠的強度，保持和改善凝膠的彈性，且能抑制更高溫度（50 ℃）下的品質劣變，添加10%的乳清蛋白還能提高白姑魚魚糜凝膠的白度（P<0.05）[32] 。乳清蛋白（10.22%）復配氯化鈣（0.83%）和變性淀粉（10.69%）應用于金鯧魚魚糜制品中時，可以增強凝膠強度和持水性，但凝膠白度有所降低[33] 。

雞蛋清蛋白也能顯著提升鰱魚魚糜的凝膠特性，但雞蛋清蛋白會降低微生物TG酶誘導魚糜凝膠的形成，顯著降低鰱魚魚糜凝膠的強度和斷裂強度，但不會影響對肌球蛋白重鏈的交聯[34] 。將卵清蛋白添加到竹莢魚魚糜，隨著添加量的增加，凝膠的破斷強度、凹陷度顯著增加（P<0.05），凝膠的網狀結構更為致密，在卵清蛋白添加量為1.0%，30 ℃加熱5 h，然后90 ℃加熱20 min時，凝膠擁有最優的凝膠特性[35] 。孔文俊等[36]將卵清蛋白添加到秘魯魷魚魚糜中時，也發現卵清蛋白可顯著提升魷魚魚糜的破斷強度和凝膠強度（P<0.05），而添加乳清蛋白和大豆蛋白對秘魯魷魚魚糜破斷強度和凝膠強度的提高沒有明顯的促進作用，與文獻[5]結果不同，同時發現添加豬血漿蛋白粉會使破斷強度和凝膠強度發生下降。同樣是非肌肉蛋白質，在竹莢魚魚糜中添加大豆分離蛋白的量超過1%時，魚糜蛋白質的降解會得到顯著抑制，當谷朊粉的添加量為10%、大豆分離蛋白的添加量為5%時，竹莢魚魚糜的凝膠特性達到最大值，具有優良的破裂強度、凹陷度和凝膠強度，持水力得到提升，但花生濃縮蛋白會降低魚糜的持水力，魚糜的凝膠特性也會降低[37] 。

米渣是谷物加工的副產物，但米渣中又含有較多的廉價蛋白質，將米渣加入到白鰱魚魚糜中時，魚糜凝膠的各項感官指標均隨著添加量的增加而顯著下降;而添加米渣蛋白后，魚糜凝膠強度、持水力、TPA指標、破斷力和破斷距離均呈現為先增加后降低的趨勢，且在添加量為1.0%時較優，魚糜的彈性在添加量大于1.0%后會顯著下降（P<0.05），米渣與米渣蛋白在魚糜中僅僅是起到填充作用，從而改變凝膠的質構特性[38] 。與大米蛋白相比，面筋蛋白在改善鰱魚魚糜凝膠特性方面效果更加顯著，在面筋蛋白添加量為3%時能促使鰱魚魚糜凝膠形成十分致密的空間三維網絡結構，凝膠強度和持水力處于較高的水平，但會使魚糜凝膠的白度有輕微下降[39] 。

4 植物纖維和其他物質添加應用的研究進展

膳食纖維具有重要的生理作用[40]，孟爽爽[41]采用復合酶法從小麩皮中提取不同溶解度的可溶性膳食纖維和不同粒度的不溶性膳食纖維，并添加到了魚糜中。魚糜-膳食纖維復合體系的凝膠強度與膳食纖維的添加量有關，適當的膳食纖維添加能夠提高凝膠的持水力和硬度，且可溶性膳食纖維的作用效果更好。酚類物質具有不同程度的氧化抑制作用，將氧化后阿魏酸、鞣酸、兒茶素和咖啡酸添加到鯽魚魚糜中，當添加量分別為0.20%、0.05%、0.10%、0.05%時，魚糜具有較高的凝膠強度和持水力，產品的白度會有所降低，微觀結構也會發生不同方式的改變[42] 。殼聚糖具有明顯的抑菌特性[43]，常被用于保鮮膜的制備[44] 。在將殼聚糖添加到鰱魚魚糜中時，殼聚糖脫乙酰度對魚糜凝膠特性的影響較大，在脫乙酰度為64%時，凝膠強度增加較高，失水率較少;分子量對凝膠強度的影響較小，凝膠的質構特性隨著添加量的增加而提升，添加1.0%殼聚糖與添加4.0%淀粉效果較為相似[45] 。谷氨酸鈉和乙醇常被用于改善產品的口味和風味，在白鰱魚魚糜中添加谷氨酸鈉和乙醇，谷氨酸鈉（1.5%）或和氯化鈉（2%）協同作用，改善魚糜凝膠強度和破斷力，乙醇添加量增至0.6%時，魚糜凝膠疏水相互作用和二硫鍵含量顯著增大，微觀結構致密、孔洞較小且分布均勻[46] 。紫蘇精油能夠增加草魚魚糜凝膠的白度，但對凝膠強度、持水力和質構具有負作用。當添加姜辣素或姜辣素與紫蘇精油協同使用時，具有較高的凝膠強度和持水力，產品的脂肪氧化、蛋白質氧化、揮發性鹽基氮和微生物總數均處于較低的水平[47] 。

5 魚糜制品其他加工的研究進展

漂洗是魚糜產品加工的重要工藝步驟，對于鯰魚漂洗過程中溶解的肌漿蛋白，經等電點沉淀法回收后添加到鯰魚火腿中時，會輕微降低鯰魚火腿的亮度，隨著肌漿蛋白添加量（2%～10%）的增加，火腿質構特性呈現為先增加后降低的趨勢，但能顯著增加火腿的蛋白含量，且在添加量為6%時具有最高的凝膠強度，優于添加TG酶或玉米淀粉樣品[48] 。漂洗次數的降低能夠減少蛋白質的流失，同時降低漂洗的水溫，也能降低蛋白質氧化程度[49] 。以蘇打水進行鯖魚魚糜洗滌時，隨著蘇打水循環次數的增加，魚糜凝膠的破斷力逐漸增加[50] 。

而在金鯧魚魚糜制備過程中，漂洗5次（每次4 min）、擂潰21 min、二段加熱制備的產品凝膠特性較為優良，且添加4.5%的海藻糖、6.7%的木糖醇、1.2%復合磷酸鹽進行抗凍處理后，可以延緩魚糜在凍藏期間的蛋白質降解和氧化，從而達到延長凍藏貨架期的作用[51] 。而李海萍等[52]對鯉魚魚糜凝膠制備過程中，用4倍水漂洗3次獲得凝膠品質最佳，但不同于以往研究結果，其認為90 ℃一次加熱品質最好。在對大頭狗魚魚糜進行漂洗時，采用CaCl2溶液漂洗能夠改善大頭狗母魚魚糜的凝膠特性，在濃度為0.5%，并采用100 ℃、20 min的一段加熱法制備的魚糜凝膠結構更為致密、排列更為有序[53] 。

目前，糜制品主要是冷藏或者冷凍產品，產品的貨架期較短，且具有較高的運輸和貯藏成本。經高溫滅菌處理的高溫產品具有較高的貨架期和安全性，但熱加工會破壞魚糜的凝膠結構。在白鰱魚糜腸加工時，添加可得然膠和馬鈴薯羥丙基二淀粉磷酸酯，通過降低魚糜復合凝膠的白度值和加強與肌球蛋白重鏈和肌動蛋白間的交聯，提升了魚糜凝膠的穩定性、質構特性和感官品質，且最佳配方為魚糜69.2%、水26.1%、馬鈴薯羥丙基二淀粉磷酸酯2.8%、鹽1.7%、可得然膠0.2%[54] 。可得然膠能夠改善魚糜的凝膠特性，在魚丸加工過程中，添加可得然膠可以顯著提高魚丸的凝膠強度、持水性和質構特性（P<0.05），且在添加量為0.60%時效果最好[55] 。同時在魚丸制品的腥味脫除上，在帶魚魚糜中添加鼠尾草提取物（0.1%）、牛至提取物（0.1%）和葡萄籽提取物（0.01%）可顯著降低產品的腥味[56] 。

在魚糜破碎加工時，斬拌會使魚糜顆粒粒徑先降低后升高，最佳的斬拌參數為轉速1 500 r/min、空斬2 min、鹽斬2～4 min，但其質地和凝膠特性仍次于擂潰制備的產品。破碎方式的不同對魚糜凝膠特性的影響主要體現在對蛋白質變性的影響，以及對內源酶活性的影響[57] 。魚糜的保存除采用冷凍和冷藏工藝外，熱處理也是魚糜產品品質保持的有效手段。隨著溫度升高（>100 ℃），魚肉蛋白質無規則卷曲破壞愈發嚴重，肌球蛋白和肌動蛋白發生變化，隨著氫鍵和二硫鍵數量的增加，凝膠的持水力發生下降。但是熱加工導致的損傷，在添加保水劑或者進行工藝優化后，會有所緩解[58] 。

微波加熱是一項有效的食物基料加熱技術[59]，在對單獨微波和水浴微波聯用進行白鰱魚魚糜熱加工時，單獨微波加熱（600 W、60 s）時凝膠強度為608.64 g·cm，持水能力為83.64%，魚糜的白度為75.79;水浴微波聯用加熱（40 ℃、1 h、450 W、60 s）時凝膠強度為627.37 g·cm，持水能力為85.37%，白度為74.37，均優于傳統的二段水浴加熱，且以水浴微波聯用加熱效果更為明顯[60] 。當采用超聲波輔助強化時，功率強度為0.49 W/cm2及以上可以提高鰱魚魚糜的凝膠強度和持水率，功率強度越大效果越明顯，且不會影響魚糜的白度，在0.85 W/cm2時效果最好[61] 。在微波加熱條件下，混合凝膠中多糖和蛋白質之間的相互作用更強，微波加熱5～10 min可提高狹鱈魚魚糜蛋白-魔芋多糖凝膠的凝膠強度和持水力[62] 。

超高壓具有能夠提升產品品質[63]和微生物安全[64-65]等作用，其對草魚魚糜處理時，能夠改善魚糜的凝膠特性，當壓力超過400 MPa時，草魚魚糜凝膠特性均顯著高于熱處理樣品，且質地更為致密均勻、硬度更低。超高壓能夠抑制會引起魚糜凝膠品質劣變的內源蛋白酶的活性，且隨著壓力升高作用更強[66] 。

在對脂質對魚糜蛋白凝膠功能特性的影響分析時，周緒霞等[67]將含有較高含量不飽和脂肪酸、維生素E和茶皂素的油茶籽油[68]添加到白姑魚魚糜中，隨著添加量的增加，魚糜凝膠強度、乳化穩定性和持水性均顯著增加（P<0.05），在添加量為8%時具有穩定的參數，此時凝膠強度為225.1 g·cm，汁液損失為2.60%。在黃花魚魚糜中添加初榨椰子油，魚糜凝膠性能隨著初榨椰子油添加量的（10%～25%）增加先降低后穩定，添加量為10%時，硬度和咀嚼度無明顯變化，但魚糜凝膠的白度得到提升，自由水分含量降低[69] 。

γ-聚谷氨酸能有效保護面筋在凍藏期間得網絡結構穩定，提升面筋蛋白質的低溫穩定性[70]，當添加到帶魚魚糜中，在添加量為0.54‰時，能夠顯著提高帶魚魚糜的凝膠強度（P<0.05），且對產品白度值影響較小，γ-聚谷氨酸添加量、第1段加熱溫度和加熱時間對凝膠強度的影響依次降低[71] 。

在發酵鰱魚魚糜產品制備過程中，內源TG酶主要在發酵初期通過增強魚肉蛋白的交聯強度，增加產品的凝膠強度，而魚糜產品在后期的凝膠強度降低，主要是由于在內源酶作用下的蛋白質降解導致[72] 。且其2，2-聯氮-二[3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸]二銨鹽（ABTS）清除率和鐵離子螯合力逐漸上升，1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）清除率先上升后下降，可能與含硫氨基酸和分子量在1 000～5 000內的多肽有關[73] 。同時，葡萄糖氧化酶能促進魚糜蛋白質巰基的氧化交聯，形成不溶性蛋白質，不同濃度葡萄糖氧化酶均能增強金線魚魚糜制品的凝膠強度、持水力、破斷強度和破斷距離，且不會對白度產生影響，其最佳工藝條件為40 ℃加熱30 min、90 ℃加熱20 min、葡萄糖氧化酶添加量為0.5‰[74] 。

6 結論

魚糜制品品質的影響因素眾多，針對單一來源魚肉，尤其是淡水魚肉的凝膠成型能力較差，通過工藝參數優化、與外源性輔料科學復配，一是提升魚糜蛋白質交聯度，二是與魚糜蛋白質發生交聯，使得魚糜凝膠質地更為均勻致密穩定。

為更好地開展魚糜產品的加工和魚糜制品的生產，不僅要從原料源頭做好產品品質的把控，還要做好貯藏條件、加工工藝等方面參數的適應性研究。同樣，作為食品國際貿易的重要組成部分，開展魚糜及其制品的國際質量標準制定，能夠為產品的輸出提供更多便利。◇

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Abstract：The paper reviewed the influencing factors of the quality characteristics of fish surimi products to provide references for industrial development.

Keywords：surimi;gel property;transglutaminase;color;additive amount;water holding capacity