鱼糕的凝胶性质影响因素分析

李萌立，杨梦昕，李忠海，付湘晋

（中南林业科技大学食品学院，湖南长沙410004）

鱼糕的凝胶性质影响因素分析

李萌立，杨梦昕，李忠海，付湘晋*

（中南林业科技大学食品学院，湖南长沙410004）

鱼糕是江汉平原的一种传统鱼糜制品，具有鲜香柔嫩的特点，深受湖北人民的喜爱。凝胶性质关系到鱼糕的质构、保水性和口感，这些都是衡量鱼糜制品品质的关键指标。本文综述了鱼糕的原辅料以及加工工艺对鱼糕凝胶性质的影响。

鱼糕；凝胶；品质

鱼糕是江汉平原的一种重要传统食品，主料为鱼肉、猪肥膘肉，调料包括淀粉、鸡蛋、精盐、葱、姜等，属于高档鱼糜制品。其营养丰富，软嫩鲜香，深受广大人民的喜爱[1]。在中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局发布的2013年第15号文件《关于批准对建平苦参、富拉尔基温水大米、依安芸豆、荆沙鱼糕、凉山苦荞实施地理标志产品保护的公告》中，鱼糕作为江汉平原特色产品已经被贴上地理标志[2]。在鱼糕的加工中，凝胶性质是评价鱼糕品质的重要的指标，获得良好的凝胶性能是鱼糕加工的重要课题。凝胶的形成受多方面的影响，不论是加工方式，原料品质和配比，或是辅料的添加，都会对鱼糕的凝胶性质产生重大影响[3]。本文综述了近年对鱼糕凝胶研究的相关文献，论述了不同原料，不同加工工艺对鱼糕凝胶的影响。

1 鱼糕中蛋白质凝胶的形成过程

鱼糜蛋白质凝胶的形成主要经过3个阶段：凝胶化、凝胶劣化和鱼糕化。凝胶化主要指肌球蛋白和肌动蛋白分子在50℃前形成一个比较松散的网状结构，由溶胶变成凝胶。当蛋白质凝胶化后，在一定的蛋白质浓度、pH和离子强度下，鱼肉的肌球蛋白分子的α-螺旋会慢慢解开，蛋白质分子间通过疏水作用和二硫键相互作用。当加热温度达到50℃～60℃时，凝胶形成断裂的网状结构，出现凝胶劣化现象。如果继续升高温度，凝胶会变成有序和非透明状，凝胶强度明显增大，此时出现鱼糕化[4]。蛋白质的凝胶性质直接影响鱼肉制品的组织特性，持水性，外观[5-6]等，只有充分了解影响蛋白质凝胶因素的作用机理才能科学有效的利用生产原料和生产工艺生产出高质量低成本的鱼糕制品。

2 原辅料对凝胶形成的影响

2.1 鱼的种类

由于不同鱼肉本身的弹性，蛋白质和脂肪含量不同，会对鱼糕的凝胶性能产生不同影响。对于本身弹性较差，红肉较多，脂肪含量较高的鱼来说，凝胶形成会有较大困难。鱼糕作为一种淡水鱼糜制品，常用的原料是四大家鱼及其他一些江汉平原常见鱼种。米红波[7]等对草鱼、鲢鱼、鲫鱼、鲈鱼、鲑鱼、黑鱼、鳊鱼、鲶鱼、鳙鱼等9种淡水所做鱼糕进行质构分析。列出了包括硬度、弹性、黏着性、凝聚性、咀嚼性、凝胶强度在内的各项质构参数。其中，草鱼鱼糕的弹性最好，其次是鲑鱼鱼糕，鲈鱼的最差。草鱼鱼糕凝聚性最大，其次是鲑鱼鱼糕，鲈鱼鱼糕凝聚性最差，这种差异与鱼糕弹性差异是完全一致的。鲑鱼鱼糕的咀嚼性最大，其次是草鱼，其余鱼种之间的差别不大。凝胶强度最大的也是鲑鱼鱼糕，其次是草鱼鱼糕，鲫鱼鱼糕的凝胶强度最小。鱼糕的口感一般以软嫩而有弹性为好，在生产中一般选用草鱼作为原料。此外，受价格的影响，虽然鲢鱼鱼糕的品质较草鱼鱼糕有所下降，但是鲢鱼也常被用来制作鱼糕[8]。

活鱼的pH大约在7～7.3左右，在捕获时，由于鱼的剧烈挣扎，糖原和ATP分解产生乳酸、磷酸，鱼体内的pH下降到弱酸性，同时体温上升，从而使得体内的酶和微生物活动加强。鱼在死亡之后，在Ca2＋的作用下，肌球蛋白与肌动蛋白不可逆地结合形成收缩的肌动球蛋白，导致肌肉中的肌节增厚缩短，肌肉失去伸展性而变得僵硬，形成死后僵直，此时的鱼肉的凝胶性质会变差[9]。一般来说鱼肉的凝胶性能随鲜度的降低而降低，捕获后的鲜鱼必须马上进行冷却，以抑制上述过程的进行。冷藏可以很好的延长鱼类的保鲜期[10]。陈舜胜等比较不同冰藏时间的鲢鱼所制鱼糜在各种加热温度下的凝胶化和凝胶劣化的特性，着重考察了鱼糜凝胶能力和鲜度变化之间的关系。实验结果显示，冰藏0～9 d的鲢鱼鱼糜在30℃低温段加热时凝胶的形成与鲢鱼鲜度关系不大；85℃高温段加热时，凝胶化能力随鲜度下降而降低；30℃～85℃二段加热与30℃一段加热相比，两者凝胶破断强度之间的差值随鲢鱼鲜度的下降而减小；60℃加热条件下，凝胶劣化程度随原料鲜度下降而明显加剧。由此可见，鲜度对鱼糜凝胶作用能力的影响主要表现在凝胶劣化阶段。85℃高温一段加热和30℃～85℃二段加热的凝胶强度之所以受鲜度下降而影响，都是由于加热时经过了凝胶易劣化的60℃温度区间所致[11]。

2.3 猪肥肉的添加量

鱼糕的制备中一般会添加质量分数10%左右的肥肉。添加肥肉能使得鱼糕的口感柔和细腻，增加鱼糕的适口性，同时又赋予产品特殊的猪肉芳香，并使得鱼腥味得到一定程度的抑制[12]。由于猪肥肉本身没有凝胶性质，又不能与鱼肉蛋白之间发生相互作用，因此它对鱼糜制品的凝胶性质往往起到副作用。王卫芳等研究了猪肥膘添加量对鱼糜凝胶的影响，鱼糜制品的破断强度和凝胶强度均随猪肉添加量的增大呈下降的趋势，随着肥膘添加量的逐渐增加，破断强度和凝胶强度显著下降，而凹陷深度的变化不大[13]。适量添加猪肥肉有助于提高鱼糕的品质。

2.4 淀粉的添加量

鱼糕的制备中一般会添加质量分数5%左右的淀粉，适当添加淀粉可以起到增强凝胶，改善组织结构的作用。淀粉能填充在鱼肉形成的凝胶网格中，形成填充型凝胶，起到增强鱼糜凝胶网格结构的作用[14]。过多添加淀粉则会导致淀粉在鱼糜中的膨胀度降低，鱼糜凝胶强度下降。淀粉类型不同对鱼糕的影响也不同，直链淀粉对吸水膨胀有抑制作用，形成的凝胶比较脆，强度低；支链淀粉形吸水程度高，膨胀程度高，形成的凝胶强度要大一些。周蕊等探讨了不同种类淀粉对罗非鱼鱼糜制品凝胶性质的影响，发现各种淀粉在添加量为5%左右时改良效果都最好，并且横向比较发现交联淀粉的效果最好[15]。陈海华对竹荚鱼的研究表明淀粉的添加不仅能改良凝胶性质还能提高鱼糜的持水性[16]。

2.5 鸡蛋清的添加量

鱼糕的制备中一般会添加质量分数10%左右的鸡蛋清。有研究指出，蛋清的凝固属于不可逆变性，在鱼糕成型中能与鱼肉凝胶形成复合型凝胶，所以在鱼糕中使用鸡蛋清能显著的改善凝胶和鱼糕的保水性。周爱梅等发现，在鳙鱼鱼糜中，蛋清能与鳙鱼肉一起，形成致密、均匀的凝胶网格结构，且浓度越大，作用越强，并能增加鱼糕的白度[17-18]。也有人认为，鸡蛋清对鱼糜凝胶的改良作用是通过其粘合性能而起的作用，即它是一种良好的功能性粘合剂[19]。不仅如此，鸡蛋清中含有多种蛋白酶活性抑制剂，鸡蛋清蛋白可能在一定程度上通过抑制鱼糜蛋白质的降解来提高鱼糜的凝胶能力[20]。蛋白对鱼糜凝胶的提升作用一般认为是上述作用综合的结果。

2.6 盐及添加剂的使用

食盐的添加量一般在1%～2%，在这个浓度的时候，食盐能使得肌原纤维蛋白部分溶解，形成弹性更强的鱼糕[21]。除此之外，食盐还能帮助去腥。复合磷酸盐是常用的食品保水剂，它同食盐一起，能起到增强鱼糕离子强度，增强凝胶性和持水性的效果。另外，在鱼肉蛋白凝胶化之前，添加凝胶强度增强剂是提高凝胶强度的有效途径。Ca2＋对鱼肉蛋白凝胶强度有重要的作用，在鱼肉蛋白凝胶过程中由钙离子激活鱼肉中转谷氨酰胺酶（TGase），然后催化谷氨酸残基中的γ-羧基酰胺基团与其他氨基酸残基发生交联作用，通过共价键形成更牢固的网状结构[22-23]。转谷氨酰胺酶（TGase）也直接作为凝胶增强剂添加到鱼糕中[24]。孙京新等[25]研究转谷氨酰胺酶对带鱼鱼糜制品品质的影响时表明，鱼肉本身就含有少量的转谷氨酰胺酶，但是活性低，需人工添加。鱼糜凝胶强度随转谷氨酰胺酶制剂添加量的增加而增强[26]。

盖尔达耶古城的建筑和街道围绕着中央的清真寺大致呈放射状排布，但由于街巷尺度狭小，城市建筑密度极大。在沙漠地区，建筑的朝向对室内温度的影响很大，从当地研究机构的研究成果中可以看出，不同朝向的立面接受太阳辐射的强度变化很大，朝向为正南或正北的房子受到太阳辐射最少[1]。盖尔达耶的建筑并没有固定的朝向，但却能保证室内热环境的稳定，这很大程度上得益于石材较好的热惰性和紧凑密集的排布秩序。除了狭窄的街巷尺度，相邻建筑之间往往还会通过共用围护结构的形式来减少建筑的体形系数，最大限度地避免与室外环境的直接接触，也在一定程度上使城市更加紧密。

3 加工方式

3.1 漂洗

生产加工中常需要对鱼肉进行漂洗[27]。漂洗的主要目的在于去除鱼肉中残余的血、有色物质以及腥臭成分，提高肌原纤维蛋白的浓度和鱼肉蛋白凝胶强度[28]。一般根据鱼的种类，鱼肉的新鲜程度来选择不同的漂洗工艺，包括漂洗液的种类和组成，漂洗次数，漂洗时间，漂洗液的温度，漂洗液用量等。常用的漂洗液分清水漂洗，碱水漂洗和盐水漂洗，采取清水漂洗一次或两次的弹性都很高，而随漂洗次数的增加弹性降低；盐水漂洗和碱水漂洗在第二次达到最大弹性，但相对于断裂强度而言盐水优于清水；也可采用组合式的漂洗方式，先清水漂洗再盐水漂洗[29-30]。漂洗液的温度在15℃左右时，鱼糜凝胶的破断力最大，能获得较好的凝胶强度，同时，在较低温度下进行漂洗也能减少营养物质的流失。漂洗液用量在鱼肉质量的四倍左右为宜[31]。

3.2 擂溃

擂溃是使鱼肉组织结构破坏，盐溶性蛋白能够充分溶出，为凝胶网状结构的成型创造条件的重要步骤。擂溃过程包括空擂、盐擂和调味擂溃3个阶段。空擂是使鱼肉的肌肉纤维进一步破坏，为盐溶性蛋白的充分溶出创造良好的条件，盐擂使鱼肉在稀盐溶液作用下盐溶性蛋白质充分溶出，形成粘性很强的鱼糜糊溶胶，调味擂溃使加入的辅料、调味料及凝胶增强剂与鱼糜糊溶胶充分混合均匀。此外，擂溃还有为鱼糜充气的作用，通过充气作用使鱼糜中形成细小的气泡，增加制品的柔软性[32]。擂溃过程必须控制好时间和温度等参数，以保证鱼糕制品弹性。擂溃不充分则鱼糜的黏性不足，成品的弹性较差；擂溃的时间过长会导致蛋白纤维的过分破碎，凝胶强度下降。擂溃时间过长还会导致温度过高，这也会导致蛋白质变性而失去其亲水性能。陈申如等对擂溃条件进行了系统的分析，得出擂溃各因素对鱼糜制品弹性的影响程度从大到小依次为：擂溃p H＞擂溃温度＞擂溃时间。最佳的擂溃条件为擂溃温度6℃～10℃、擂溃时间25min、擂溃时鱼糜pH为7[33]。

3.3 加热蒸煮

鱼糕加热的目的除了使蛋白质变性凝固，使鱼糕熟化，还有杀灭细菌和霉菌的作用。鱼糕的加热一般使用二段式加热[34]。鱼糕凝胶在35℃～40℃时是最佳的凝胶成型温度，在60℃～70℃的温度范围时会发生凝胶劣化现象。因此，在加热鱼糕的时候，必须快速的通过这个凝胶劣化温度范围。在鱼糕成型后一般会在35℃～45℃左右放置60min，再在85℃下加热30min，如此进行加热得的产品凝胶性质要比成型后直接加热的强得多。但如在成型前就发生凝胶化，就很难成型，所以，必须极力避免成型前的凝胶化[35]。此外，新型的加热方式——微波加热能改善鱼糜凝胶质量。其机理是微波加热能有效避免传统加热中蛋白质分子的降解，促进蛋白质之间的相互作用，生成更多的二硫键，形成分子质量更大的蛋白质交联体[36]。超高压技术是利用超过100MPa的压强处理食品的新型食品加工技术。在处理鱼糜时，超高压能使肌球蛋白改变构型、解开肽链并使得更多的巯基暴露出来，使得鱼糜凝胶得到改善。胡飞华[37]在研究梅鱼鱼糜是发现在压强增加到300MPa之前，鱼糜凝胶性质随压力增大而增强，但是之后有所下降。凝胶性质降低的原因可能是在过高的压力下，蛋白质变性过快而导致凝胶网格的交联度降低导致。

4 保藏工艺

鱼糕的保藏策略有3个，添加防腐剂，真空保藏，低温保藏，一般联合使用。在鱼糕蒸煮成熟后，微生物基本都被杀死，冷却至常温后，会对其进行真空包装，隔断鱼糕与空气的接触，然后在-35℃以下冻结30 min，然后再放入-18℃以下保藏。这样鱼糕中的冰晶体在其组织内同时形成，分布均匀，解冻时鱼糕特有网状凝胶会阻止水分外移，能够更好地保持食品的原有质地[38]。在冷冻和冷藏过程中，鱼糕中的蛋白质的持水性会随时间增加而变低，凝胶强度降低。米红波等人的研究认为，这是由于储存过程中鱼糕中凝胶网格结构会发生聚集，鱼糕保持水分能力下降，使得鱼糕的硬度上升而弹性下降[39]。

5 结论与展望

鱼糜凝胶强度是鱼糜制品品质的一个最为关键的因素。从鱼糕原料的选择，到加工方式，再到保藏工艺，都会对鱼糕凝胶产生重大的影响。在加工过程中，选择最适宜的原料和对应的工艺是鱼糕品质优良的保证，在获得良好品质的鱼糕之后，良好的保藏条件是维持鱼糕品质的重要手段。受海洋渔业之源衰退的影响，中国的淡水鱼产业正在快速发展，加工深度也越来越大。在鱼糕生产设备和工艺的改造以及淡水鱼土腥味等技术性问题都已经得到相应的解决的前提下，鱼糕产业将拥有广阔的发展前景。目前，鱼糕产业发展不利因素是下脚料（鱼头、鱼尾等）的开发和利用，这使得企业无法进一步提升利润空间。单一的产业利润有限，只有提高鱼的综合利用率才能极大的促进产业的发展，这将是日后鱼糕产业的发展方向。

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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

国家科技支撑计划课题（2012BAD29B05；2012BAC01B07）；质检公益性行业科研专项（20131012-8）

李萌立（1990—），男（汉），在读硕士研究生，主要从事食品科学研究工作。

*通信作者：付湘晋（1980—），男（汉），副教授，博士，主要从事食品科学研究工作。