冷冻鱼糜品质劣化的机制 及其控制技术的研究进展

杜 鑫,邓思杨,畅 鹏,石 硕,董依迪,夏秀芳

(东北农业大学食品学院,黑龙江哈尔滨 150030)

鱼糜是将原料鱼洗净,去头、内脏,采鱼肉,加入2%～3%的食盐进行擂溃或斩拌所得到的粘稠状的肉糊[1]。在实际流通中,通常将鱼糜冻藏以延长其贮藏期达到保鲜的目的。但在冷冻贮藏过程中,鱼糜冰晶增大,会使细胞遭受机械损伤,导致蛋白结构以及理化特性发生改变,进一步促进脂肪氧化,引起蛋白质变性,导致鱼糜的品质发生劣化[2]。

通过研究鱼糜品质劣化机理可知,利用不同的处理技术可以控制鱼糜蛋白变性。例如秦影等[3]使用超高压处理大黄鱼,与传统处理方式相比,超高压处理可以改善大黄鱼鱼糜的凝胶特性,形成更致密的凝胶网络结构,控制鱼糜蛋白冷冻变性。相比之下,向鱼糜中加入抗冻剂是最有效的控制鱼糜蛋白冷冻变性的方法之一。常用的抗冻剂有:糖类、复合磷酸盐类、蛋白水解产物、多酚类以及抗冻蛋白类。糖类可以束缚水分子,抑制冰晶的形成;复合磷酸盐可以提高鱼糜制品的持水性,从而降低蛋白质肽链展开和变性程度;蛋白水解产物通过提高水的稳定性来抑制巨大冰晶的形成;多酚类物质可以与蛋白质主链及侧链基团通过氢键或疏水键的方式,有选择性的多点结合来降低蛋白质的变性程度;抗冻蛋白既可以抑制冰晶的形成,又可以防止出现异质冰核。这大大体现了抗冻剂对于鱼糜的积极作用,旨在为更多更新型抗冻剂的研发和在鱼糜以及鱼糜制品中的应用提供可靠依据。

1 鱼糜品质劣化表征及检测技术

1.1 色泽的变化

鱼糜的色泽主要通过色差仪来测定。陈康等[4]研究证明,在冷藏10 d时,复合鱼糜的颜色变暗,白度值降低,这可能是由于在贮藏过程中鱼糜腐败变质,微生物的生长影响了鱼糜制品的色泽。

1.2 质构特性的变化

质构特性是鱼糜品质的重要鲜度指标之一。主要包括硬度、弹性、咀嚼性以及粘性等。在冻藏初期,质构的变化与细胞骨架的崩解以及肌纤维之间的分离有关;冻藏后期,质构的变化与结缔组织的崩解以及肌纤维与肌隔的分离有关[5]。Anese等[6]研究证实持水性会影响鱼糜的硬度,即持水性越低、硬度越小、质地越软。

质构特性常规可用沃-布剪切仪、物性仪、质构仪等仪器测定,还可利用近红外光谱技术建立蛋白质质构模型[7]。即利用化学计量学的方法测定鱼糜的质构参数,再采集每个样品的近红外光谱,采用偏最小二乘法建立基于近红外光谱技术的鱼糜质构特性。所测定样品的每个指标,其近红外光谱模型均对应一个相关系数,相关系数越高,表明其相关性越好。徐文杰等[8]利用近红外光谱技术分析了草鱼的质构特性,分别拟合出各质构指标的线性方程,随机选取模型以外的样品对建立的模型进行t检验,发现预测值与实际值不存在显著差异,所建立的模型有很好的预测能力。

1.3 鱼糜凝胶强度

凝胶强度反映了鱼糜的品质。鱼糜蛋白在冻藏过程中一旦变性,其结构就会发生变化,进而影响其凝胶网状结构的形成,导致凝胶强度降低。鱼糜加工过程中,凝胶强度的好坏也可以间接说明鱼糜蛋白的变性程度。

鱼糜在贮藏过程中的凝胶特性会发生劣变，凝胶强度降低添加转谷氨酰胺酶(transglutaminase,TGase)可以提高鱼糜的凝胶特性，并可采用质构仪测定。鱼糜凝胶强度通常采用质构仪进行测定。通过质构仪附带软件绘制的凝胶穿刺分析曲线,可以得到凝胶破坏力与凹陷深度值,两者的乘积即为凝胶强度。刘艺杰等[9]研究表明,-10 ℃冻藏140 d后的鳙鱼鱼糜凝胶强度仅为新鲜鱼糜的38.5%,而-30 ℃条件下冻藏的鱼糜凝胶强度为873.5 g×mm,鱼糜凝胶强度为新鲜鱼糜的77.2%。

1.4 鱼糜凝胶微观结构

鱼糜蛋白热聚集形成凝胶,其凝胶强度值能体现鱼糜成胶的好坏,进而推断鱼糜蛋白变性程度,也可以通过对其微观结构的观察,判定蛋白质的变性情况。新鲜鱼糜制品的表面平整,质地均匀,而经过-50 ℃冻藏84 d的鱼糜凝胶表面也相对比较均匀,有微空洞出现,而经过-18 ℃冻藏84 d的鱼糜凝胶表面已经变得杂乱无章,出现了很明显的孔洞[10]。因此,冻藏温度越低,其凝胶微观结构越致密、越均匀。

鱼糜凝胶的微观结构的变化情况,通常采用电子显微镜进行观察。

1.5 蛋白质变性温度的变化

蛋白质变性后,结构发生改变,导致其热稳定性发生变化。任丽娜等[10]研究结果显示,冻藏过程中,在-50 ℃条件下冻藏的鱼糜肌球蛋白热流量与新鲜鱼糜相差不大,而在-18 ℃下,其肌球蛋白热流量较新鲜鱼糜相差较大,故冻藏温度越低,肌球蛋白所对应的峰值与新鲜值差别越小,蛋白质的变性程度越小。

蛋白质的变性温度是通过差式扫描量热法(differential scanning calorimetry,DSC)来测定,在一定的温度范围内,以一定的扫描速度加热式样,同时记录试样升温过程中所产生的热量变化,从而得到热流对温度的DSC扫描曲线。DSC扫描曲线有三个峰值,为峰1、峰2、峰3,分别对应肌球蛋白、肌浆蛋白和肌动蛋白[11]。通过峰值的变化情况来确定三种蛋白的变化,从而可以确定鱼糜制品蛋白质的变性情况。

1.6 蛋白质分子量的变化

电泳分析法作为不连续系统，比一般连续系统拥有更加准确的测定结果。在电泳图上,蛋白质含量与条带成正比,并且不同分子质量的蛋白质会对应在电泳图的不同位置，可通过电泳法测定鱼糜制品中蛋白含量及分子量的变化。电泳分析法是不连续系统,比连续系统更加准确。白鲢鱼糜制品通过此方法测定时,在200 kDa与44.3 kDa处条带较宽,得到肌球蛋白与肌动蛋白含量较多。随着冻藏时间的增加,肌球蛋白所对应的条带变淡,而肌动蛋白的条带基本不变,说明蛋白变性的主要成分为肌球蛋白[10]。

1.7 保水性的变化

保水性是指当肉类受到外力作用时,如增加压力、增加温度、冷冻与解冻等加工或者贮藏条件下,保持其原有水分的能力及添加水分的能力。保水性经常用滴水损失来表示,它是衡量鱼糜品质的重要指标。任丽娜等[10]研究表明,随着贮藏时间的延长,鱼糜的保水性变差,在-18 ℃条件下贮藏56 d后,鱼糜的保水性由最初的90%降低到68%;冻藏温度越低,鱼糜的保水性越好,同样贮藏56 d,-50 ℃鱼糜的保水性比-18 ℃鱼糜的保水性高11.2%。

近红外光谱技术可以测定鱼糜的保水性。Uddin等[12]利用配有光纤探头的近红外仪通过透射光谱测定鱼糜的水分含量。鱼糜有许多含氢基团,近红外光照射鱼糜时基团会发生震动,从而吸收了光的部分能量,这时,吸收带会对应一个波长位置,该波长位置与吸收带的强度可以反映出分子结构的特点,同时也与其分子组成和某些化学基团的含量有关。

1.8 pH的变化

鱼被宰杀初期,体内的糖原会发生无氧酵解生成乳酸,此时pH显著下降,到达最低pH时,由于体内微生物和自身酶对蛋白质的分解作用,产生一些碱性物质,使pH上升。在整个pH的变化过程中,正是由于pH的下降导致了Ca2+的外泄,进一步导致了蛋白质的变性,由此可见,pH下降程度与蛋白质变性成正相关,pH下降程度越大,蛋白质变性越严重。同时,冻藏温度越低,pH越稳定,其功能特性越好。鲜活的白鲢鱼糜初始pH为7.02,-18 ℃和-50 ℃的温度条件下贮藏84 d后,最终pH分别为6.73和6.82,总体变化幅度不大[10]。

拉曼光谱检测鱼糜制品pH的变化。Tommasini 等[13]发现,拉曼光谱测定的是非极性基团的振动,鱼糜制品中含有部分水分子,由于水分子的极性特征,会较大程度的影响近红外光谱的测定结果,而对拉曼光谱的影响较小,并且可以对pH进行现场检测,效果较好。

2 鱼糜品质劣化机制

鱼糜品质劣化主要是由于微生物和酶的作用导致肌原纤维蛋白变性,进一步引起鱼糜凝胶劣化现象。可引起鱼糜凝胶劣化现象的内源性蛋白质水解酶分为两类:肌浆型蛋白酶和肌原纤维结合型蛋白酶。肌浆型蛋白酶为水溶性的,用水漂洗即可去除;肌原纤维结合型蛋白酶为非水溶性的,无法漂洗去除,如丝氨酸蛋白酶(myofibril-bound serine proteinase,MBSP)[14]。此种酶与肌原纤维的结合性极强且量很少,用常规方法很难将其解离出来,需经过漂洗、透析、冻干制得粗酶后,通过精氨酸-琼脂糖4B亲和层析凝胶柱分离纯化得到纯MBSP。

2.1 鱼糜蛋白变性学说

鱼糜蛋白的冷冻变性机理,可以由三种学说解释:结合水的脱离学说。鱼蛋白在冻藏,特别是在缓慢冻藏过程中会形成冰晶,水分子会重新排布,解冻时,水分子不能回到原来的位点,此过程破坏了蛋白质的复水能力,引起蛋白质变性；细胞液浓缩学说。在冷冻条件下,蛋白质中的自由水先结冰,结合水后结冰,这时蛋白质的立体结构发生变化,细胞液离子浓度上升,pH变化,从而导致蛋白质盐析变性；水化作用学说,简单来说就是自由水和结合水的相互作用。稳定蛋白质的三、四级结构是因为疏水作用和氢键的存在,冰晶形成时,会破坏组织结构中水和蛋白质的结合状态,引起一些旧键的断裂和新键的形成,蛋白质的结构发生改变,导致蛋白质变性。

2.2 鱼糜蛋白变性模型

鱼糜蛋白在冻藏过程中会发生两种变性:蛋白质分子的凝聚(aggregation)；蛋白质多肽链的展开(unfolding)。

图1 蛋白质的冷冻(凝聚)变性模型[15]Fig.1 Denaturation(aggregation)model of protein during frozen storage[15]

3 鱼糜蛋白劣变的影响因素

3.1 鱼种及鲜度

不同的鱼种,蛋白质的抗冻能力不同,并且其流变特性也不尽相同。鲐在-20 ℃冻藏20 h,其ATP酶活性残留率为66%,鳙鱼在相同条件下,其ATP酶活性残留率为24%[10]。新鲜程度不同,抗冻能力也不同。Du 等[16]发现,越新鲜的鱼肉,变性的速度越慢。罗非鱼刚刚捕获后贮存90 d,肌球蛋白有22%变性,若先冷冻10 d再贮存90 d,肌球蛋白有65%发生变性。因此鱼类刚刚被捕获的时候,应尽快处理,防止发生品质劣变。

图2 蛋白质的冷冻(展开)变性模型[15]Fig.2 Denaturation(unfolding)model of protein during frozen storage[15]

3.2 脂肪氧化

脂肪氧化会对蛋白质变性产生影响。冷冻贮藏过程中,脂肪氧化产生的自由基以及一些次级代谢产物(如酮、醛)会与蛋白质发生共价交联,并且蛋白质极易受羟自由基以及超氧阴离子自由基的攻击,使羰基含量显著上升,最终导致蛋白质发生变性。脂肪氧化与蛋白质变性并不是单独进行的,两者是相互影响的。Lund等[17]发现,脂肪氧化会将巯基氧化为二硫键,进一步增强蛋白质的交联作用,使蛋白质发生不可逆变性。Utrera等[18]研究了脂肪含量不同的牛肉饼在冷冻贮藏过程中蛋白质的氧化,发现脂肪含量越高,蛋白质氧化变性程度越高。

3.3 冻结速率

冻结速率会影响鱼糜蛋白的变性程度。缓慢冻结时,冰结晶在肌细胞之间形成和生长,从而使肌细胞外液浓度增加,由于渗透压的作用,肌细胞会失去水分而发生脱水收缩,最终在收缩了的细胞之间形成相对少而大的冰晶。快速冻结时,肌细胞来不及脱水便在细胞内形成了结晶,从而在肌细胞内外形成了大量的小冰晶。Shinji等[19]研究表明,冰晶的一般等效直径为20～450 mm,当冻结速率为0.10 ℃/min时,其等效直径大约为100 μm,当冻结速率为0.20 ℃/min时,其等效直径大约为50 μm。随着冻结速率的增加,冰晶的等效直径呈指数性下降趋势,冰晶越小,鱼糜蛋白变性程度越小,说明快速冻结有利于保持鱼糜品质。

3.4 冻藏时间和冻藏温度

鱼糜在冻藏过程中,由于水分子形成冰晶,使冰晶体积增大。同时,蛋白质侧链间存在相互作用,进而导致蛋白质变性。在相对较低的温度下冻藏,可有效延缓微生物生长和体内的各类生化反应,从而在一定程度上抑制脂肪氧化以及蛋白质变性。钱攀[20]研究发现,新鲜鱼糜的硬度为255 g,-50 ℃条件贮藏100 d后,鱼糜蛋白硬度变为185 g,200 d后,其硬度降为150 g。因此,随着冻藏时间的延长,鱼糜蛋白的硬度会发生显著下降,侧面反映出蛋白质的变性程度,即冻藏时间越长,鱼糜蛋白变性越明显。Baron 等[21]研究了不同贮藏温度(-20、-30、-80 ℃)对虹鳟鱼品质的影响,结果表明,-80 ℃和-30 ℃组对蛋白质羰基含量影响差异性不显著,而-20 ℃组蛋白质羰基含量显著增加。即冻藏温度越低,蛋白质变性程度越低。

3.5 冷冻-解冻循环次数

冷冻-解冻循环次数越多,鱼糜蛋白冷冻变性速度越快。因为在反复冻融过程中,肌原纤维蛋白结构破坏,使蛋白质发生变性,最终溶解度下降。吴晓等[22]研究发现,新鲜草鱼鱼糜的蒸煮损失率大约为14%,1次冻融循环后,蒸煮损失率为15%,4次冻融周期后,增加至20%,这可能是由于多次冻融蛋白质过度变性,使其空间结构发生变化,蛋白网络中水溶性成分大量流失。

3.6 解冻方式及辅料种类

解冻作为冷冻的逆过程是鱼糜以及鱼糜制品加工过程中不可缺少的重要手段。解冻速度和解冻温度的差异均会引起蛋白质不同程度的变性。传统解冻方法比如室温解冻和水解冻,其解冻温度相对较高,对蛋白的破坏作用较大,而冷藏解冻虽然温度保持在4 ℃左右,但解冻时间较长。相比传统解冻,新型解冻在解冻温度和解冻速度这两方面有明显的优势。微波解冻结合以电子束辐照技术为代表的“冷杀菌技术”会更好的保持鱼糜的品质。电子束辐照会使蛋白质中的二硫键、氢键以及醚键断裂,进而使蛋白质二级、三级结构发生变化,最终导致蛋白质变性,使其降解。同时,电子束辐照还可以将巯基氧化成二硫键,使蛋白质发生交联。整个过程中,交联作用大于降解作用,进而提高了鱼糜的凝胶强度[23]。微波解冻结合电子束辐照技术作为新型解冻方式,还会起到钝化内源酶作用,阻止解冻过程中蛋白质的降解,进而提高蛋白质的结构特性和功能特性。

同时,某些新型辅料的添加也可以直接或间接的起到钝化内源酶的作用。Ramachandraiah等[24]论述了在鱼糜中加入纳米氧化锌颗粒以及纳米盐可以降低内源酶的降解程度,并且通过纳米囊对抗坏血酸进行包埋,起到保护作用,延缓内源酶的降解速率,进一步延缓鱼糜蛋白变性。

3.7 其他因素

除以上因素外,冰晶对鱼组织的破坏、氧化三甲胺的还原、ATP降解、不同的冻结方法[25]、以及在冻结之前用抗冻剂[26]进行处理等都会对鱼蛋白的品质有一定的影响。

4 控制技术

在研究了鱼糜品质劣化机制之后发现,向鱼糜制品中添加抗冻剂是迄今为止最有效的一种防止冷冻变性的方法。抗冻剂又名冷冻变性保护剂。Noguchi 等[27]认为具有抗冻剂性能的化学物质应该具有以下三个特点:必然存在一个必须基团(-COOH或-OH),除必须基团外,还必须具有一个以上的辅助基团,辅助基团包括-COOH、-OH、-SH、-NH2、-SO3H、-OPO3;以上基团必须合理分布;分子量在相对较小的水平,其中山梨糖醇最小,其相对分子质量为182,最大为IV型抗冻蛋白,为大分子化合物,分子量为72.3 kDa。

传统抗冻剂(蔗糖,山梨糖醇)以及商业抗冻剂(4%蔗糖,4%山梨糖醇,0.3%复合磷酸钠)口味甜、热量高,对于糖尿病患者、高血糖病人以及肥胖症者这些特殊人群,不能摄取太高的热量[28]。因此,研发新型的抗冻剂具有重要的意义。根据抗冻剂的化学性质的不同,可以大致分为5类:糖类抗冻剂、复合磷酸盐类抗冻剂、蛋白水解物类抗冻剂、多酚类抗冻剂以及抗冻蛋白类。

4.1 糖类抗冻剂

糖类分子中存在羟基,这些羟基可以结合蛋白质分子的某些基团,促使蛋白质处于饱和状态,这样就可以避免蛋白质分子之间发生凝集变性。蛋白质变性时,水分子会结晶,形成冰晶体,而糖类的加入,一方面可以束缚水分子,使水分子结晶变慢,减少冰晶的形成,延缓蛋白变性;另一方面可以直接与蛋白质结合,取代了表面结合水,从而抑制蛋白质的变性[29-30]。糖类抗冻剂与蛋白分子的结合还可以通过氢键或离子键等作用,进一步稳定蛋白质结构。

海藻糖是非还原性糖类,由两个葡萄糖分子通过α,α,1,1-糖苷键构成的。海藻糖复配抗冻剂(海藻糖、碳酸钠、乳化剂)通过形成玻璃体可以抑制鱼片和鱼丸的冷冻变性[31];壳寡糖也可以有效防止鳙鱼鱼糜和鲈鱼鱼糜的冷冻变性[32-33]。向鱼蛋白中加入魔芋葡甘聚糖(konjac glucomannan,KGM),也可以影响肌原纤维蛋白的结构。Wang等[34]就已经研究过草鱼肌原纤维,发现,KGM样品可以减慢蛋白质分子之间的凝集,样品出现多孔结构,而蔗糖-山梨糖醇样品保持原有的片层结构。

4.2 复合磷酸盐类抗冻剂

复合磷酸盐的加入可以提高鱼肉蛋白的持水性,进而一定程度上降低蛋白质开链和变性程度。复合磷酸盐提高鱼肉蛋白持水性的原因分以下几点:提高肉的pH。肉蛋白质的pH接近等电点时,肉的持水性最低,磷酸盐的加入使肉的pH升高,远离等电点,提高持水性；对肉中金属离子具有螯合作用。肌肉蛋白中的羧基被释放出来,由于羧基之间静电力的作用,使蛋白质结构松弛,吸收更多的水分,持水性会增加；增加肉的离子强度。复合磷酸盐的加入有利于肌球蛋白转变为溶胶状态,提高持水性；解离肌动球蛋白,肌原纤维结构变得松散,持水性增强。

在实际的生产应用中,复合磷酸盐经常与糖类等其他抗冻剂复配使用。谢超等[35]将4%低聚糖、2%山梨醇、1%蔗糖和0.3%混合磷酸盐一起加入鱼糜中,鱼糜的凝胶强度有很大改善。但是,当人体摄入过多的磷酸盐时,会抑制对钙的吸收,这一原因使复合磷酸盐的应用成为一大障碍,所以,在实际应用的过程中,要严格控制复合磷酸盐的添加量。

4.3 蛋白水解产物抗冻剂

蛋白质水解物,特别是酶解物中,含有大量的谷氨酸和天冬氨酸等亲水性氨基酸,它们与水形成氢键,在冻藏过程中,水的稳定性会大大提高,减少形成巨大的冰晶体数量,鱼蛋白空间构象相对稳定,不会出现开链变性现象[36]。并且水解产物可以与冰晶通过氢键作用相互结合在冰晶表面,从而抑制了冰晶的延长与生长,阻止其对蛋白的破坏。

在冷冻鲢鱼鱼糜中,李向红等[37]利用复合蛋白酶酶解产物(protamex hydrolysates,PH)和碱性蛋白酶酶解产物(alcalase hydrolysates,AH),将两者分别加入鱼糜中,通过对比发现,前者处理后的鱼糜凝胶强度和硬度都比后者高,且鱼糜孔隙小,说明复合蛋白酶酶解产物对鱼糜的凝胶作用有积极影响。另外,Du等[38]研究发现,鸡皮的胶原带白水解产物可以将冰晶体体积减小来抑制冰晶的形成,延缓蛋白质的变性。由此可见,在鱼糜制品中,为了防止抗冻剂甜度过高,可以利用蛋白质水解物来代替甜度过高的抗冻剂。肽既是好的抗氧化剂,又是好的抗冻剂[39]。

4.4 多酚类抗冻剂

鱼糜制品在冷冻贮藏过程中的腐败变质多数由于内源酶及微生物的作用,多酚类物质具有很强的抗氧化及抑菌作用。它是通过抑制或消除自由基、抑制氧化酶的作用来减少自由基、螯合金属离子的生成,降低其催化作用以及终止过氧化链的反应来增强鱼糜制品的抗氧化性。同时,通过破坏细菌细胞膜的结构、特异性凝固细菌蛋白质以及通过影响细菌的复制和转录来使细菌数量得以控制的方式来增强鱼糜制品的抑菌作用[40]。

茶多酚,是一种从茶叶中提取的多羟基酚类物质。它可以抑制蛋白质表面疏水性以及羰基的增加。鱼糜蛋白在冷冻贮藏过程中,巯基被氧化为二硫键,导致蛋白质分子之间发生交联现象,引起蛋白质分子不可逆变性。Li等[41]研究发现,壳聚糖与茶多酚结合,对大黄鱼进行涂层处理,结果显示处理组的货架期相比于对照组延长8～10 d。

4.5 抗冻蛋白

现在已经发现的抗冻蛋白有鱼类、昆虫、植物、细菌抗冻蛋白这四类,是分别从鱼、昆虫、真菌植物蛋白、细菌植物蛋白提取出来的[42-43],而鱼类抗冻蛋白又分为6类:I型、II型、III型、IV型、抗冻糖蛋白(antifreeze glycoprotein,AFGP)、高活性抗冻蛋白。抗冻蛋白可以抑制冰晶生长[44],不同来源的抗冻蛋白抑制冰晶生长的作用机理不同[45]。冰温贮藏过程中,细胞膜通透性增大,内容物极易泄漏出去,此时抗冻蛋白可以通过氢键与膜磷脂的结合得以缓解。同时,在冻结过程中会形成冰晶,但是当其中加入抗冻蛋白时,情况就有所不同:抗冻蛋白可以附着于冰晶表面,阻止水分子与冰晶的结合[46];同时,在冰晶形成过程中,难免会出现异质冰核,抗冻蛋白可以掩盖它的存在位点。抗冻蛋白会使吸附蛋白间的冰按照弯曲锋面生长,这时表面张力增大,打破了能量平衡状态,原来形成冰的能量此时已经无法结晶成冰(开尔文效应)。在这个过程中,抗冻蛋白会降低冰点,但不会改变其熔点,两者的差值称为热滞活性(thermal hysteresis activity,THA),抗冻蛋白活性可以通过热滞活性反映出来[47-48]。

抗冻蛋白在鱼肉、猪肉等肉制品的冻藏过程中,可以有效抑制冰晶的形成,保持肉制品的质量。并且,抗冻蛋白在医学、农业等方面也有很大作用。Pan等[49]发现从孔鳐蛋白水解产物中分离得到3种结构相对较小的生物活性肽,具有大量疏水性氨基酸残基并具有强抗氧化性,可以作为很好的抗冻剂。在斑马鱼的胚胎中,应用抗冻蛋白,也会对其起到保护作用[50]。目前抗冻蛋白的价格比较高,还没有完全投入到生产中。

5 结论与展望

鱼糜制品多种多样,不同鱼糜制品中蛋白质的种类、含量和性质也不尽相同,并且在储藏过程中,一些外部条件也会影响蛋白质的变性,想要完全了解它的冷冻变性机理相对来说比较困难[51]。可以通过分子筛技术、离子交换技术、疏水层析技术等纯化技术获得纯度更高的蛋白质,来更深一步的研究出抗冻剂分子与鱼蛋白分子的互作机制。随着科学的进步和更加深入的研究,鱼糜制品的冷冻变性机理将会被研究的更加透彻。

另外,虽然我国已经对以上5种抗冻剂有了研究,但是酚类抗冻剂以及抗冻蛋白的研究还有待进一步加深,比如酚类物质对鱼蛋白空间结构的影响以及抗冻蛋白在抑制鱼蛋白变性方面的动态机理,这对提升鱼糜制品的贮存期以及提高其食品性能、满足消费者的需求等方面都有积极意义。