四种胶体在鱼肉丸中的应用性研究

陈静静 张鹏辉 杨晨昱 黄现青

摘要：以冷冻肉制品中的代表性产品鱼肉丸为研究对象，使用国产淡水鲢鱼糜，对比添加不同浓度卡拉胶、魔芋粉、海藻酸钠、聚丙烯酸钠后鱼肉丸肉馅的pH、出品率和速冻后鱼丸的白度、质地结构方面的差异。结果表明，添加聚丙烯酸钠可以提高肉馅的pH以及产品的白度；添加魔芋粉和海藻酸钠时，pH、质地结构、口感口味差异不明显；添加卡拉胶可以提升鱼丸的弹性。总体来说，同时使用0.30%卡拉胶、0.20%魔芋粉、0.20%聚丙烯酸钠可显著改善鱼丸的品质。对提升以国产淡水鱼糜为主要原料的鱼丸口感及中国淡水养殖行业发展有重要意义。

关键词：鱼丸；速冻；卡拉胶；魔芋粉；海藻酸钠；聚丙烯酸钠；质构

中图分类号：TS254.4         文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2023）11-0149-06

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.11.026 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Research on four colloids applied in fish balls

CHEN Jing-jing1，2， ZHANG Peng-hui1， YANG Chen-yu1， HUANG Xian-qing3

（1. Henan Shuanghui Investment Development Co.， Ltd.， Luohe  462000， Henan， China； 2. Henan Meat Technology Innovation Center Co.， Ltd.， Luohe  462000， Henan，China； 3. College of Food Science and Technology， Henan Agricultural University， Zhengzhou  450000， China）

Abstract： Taking the representative product of frozen meat products fish balls as the research object， the domestic freshwater silver carp surimi was used to compare the effects of carrageenan， konjac flour， sodium alginate， and sodium polyacrylate on the pH and production rate of fish surimi， as well as the whiteness and texture of quick-frozen fish balls. The results showed that adding sodium polyacrylate could improve the pH of fish surimi and the whiteness of the products； when konjac flour and sodium alginate were added， there was no significant difference in pH， texture and taste； adding carrageenan could enhance the springiness of fish balls. In general， the quality of fish balls could be improved significantly by using 0.30% carrageenan， 0.20% konjac flour and 0.20% sodium polyacrylate at the same time. It was of great significance to improve the taste of fish balls with domestic freshwater fish surimi as the main raw material and the development of Chinas freshwater aquaculture industry.

Key words： fish balls； quick-frozen； carrageenan； konjac flour； sodium alginate； sodium polyacrylate； texture

冷凍鱼糜是将原料鱼经采肉、漂洗、精滤、脱水、斩拌和冷冻加工制成的产品，根据来源可分为国产鱼糜和进口鱼糜。国产鱼糜与进口鱼糜相比，弹性和凝胶强度低，在工业化应用中局限性较大，不利于中国淡水渔业养殖规模化发展。鱼糜制品加工是实现大宗低值鱼类增值利用的有效途径，鱼肉丸历史悠久，是福建省的一种传统鱼糜制品，因其高蛋白、低脂肪、口感独特、味道鲜美、食用方便等特点深受消费者喜爱。然而，鱼肉丸长期冻藏或反复冻融后会出现结霜、失水、口感下降等现象，严重影响产品口感。如何加工出凝胶强度高、弹性好、风味独特的鱼肉丸仍是工业化规模生产需要解决的关键问题。

目前改善鱼肉丸类产品结霜问题的一个主要手段是添加亲水胶体［1］。常用于鱼糜制品中的亲水胶体有卡拉胶［2-4］、黄原胶［5，6］、魔芋胶［6，7］等。卡拉胶是高度硫酸酯化的半乳聚糖［8］，郭琦等［9］发现卡拉胶可以显著提升凝胶强度、白度和质构特性，提高疏水作用，有利于促进蛋白质之间的聚集和交联。在食品工业生产上可用做增稠剂、凝胶形成剂、乳化剂、悬浮剂、黏合剂、成型剂和稳定剂［10］。卡拉胶能和蛋白质反应形成凝胶，把蛋白有效地结合在卡拉胶形成的胶体体系中，极大地改善肉品的质构［11］，提高鱼糜制品的出品率、改善鱼糜制品的质构［12］。魔芋胶是从各种魔芋植物的块茎里提取出的水凝胶状多糖［13］，具有亲水性、增稠性、稳定性、乳化性、悬浮性、凝胶性和成膜性等多种特性，可制作各种食品添加剂，广泛应用于食品工业。聚丙烯酸钠是一种水溶性高分子化合物，具有极强的保水、增稠功能，黏度为海藻酸钠的15～20倍，产品纯度高、性能稳定、无臭无味，耐储存，在食品加工中可用作增稠剂、稳定剂。聚丙烯酸钠尽管已经被中国正式批准为合法的食品添加剂，在美国等西方国家也得到广泛的使用，但目前国内肉制品生产中，聚丙烯酸钠的使用范围窄，其应用性研究较少［14］。海藻酸钠（Sodium alginate）又称褐藻酸钠，是从褐藻类的海带或马尾藻中提取的一种多糖碳水化合物［15，16］。海藻酸钠在肉制品中使用，不仅能提高肉制品的出品率，控制水分流失，同时通过其独特的凝胶性能，也能够提高产品口感和质量［17］。

目前卡拉胶、海藻酸盐、魔芋粉已经广泛应用于肉制品加工过程中，本研究主要通过对pH、出品率、白度、质地结构、口感口味等方面对比新型增稠剂卡拉胶、魔芋胶、海藻酸钠、聚丙烯酸钠应用于鱼肉丸时的效果，以期提高鱼丸的品质。通过胶体改良技术研究，提高淡水鱼丸的口感、质地及冻融稳定性，支持国产淡水鱼糜工业化应用，减少对深海渔业资源的过度开发。

1 材料与方法

1.1 试验材料与仪器

材料：鱼糜（白鲢鱼，蛋白质13.6%、水分74.8%），潜江市新柳伍食品科技有限公司；食用盐，中盐舞阳盐化有限公司；白砂糖，中粮糖业控股股份有限公司；味精，梅花生物科技集团股份有限公司；淀粉，广西红枫淀粉有限公司；起酥油，印尼皇家食品；大豆分离蛋白，山东禹王生态食业有限公司。卡拉胶、魔芋粉、海藻酸钠、聚丙烯酸钠，浙江上方生物科技有限公司；鸡蛋，购自当地市场。

仪器：K20型台式斩拌机，德国赛德曼公司；TA.XT Express物性测定仪，河南广普净化有限公司；PHS-3C PH酸度计，上海精密科学仪器有限公司雷磁仪器厂；FP3010博朗搅拌机，意大利德龙家电有限责任公司；TC-PⅢG全自动测色色差计，北京齐力达森仪器科技有限公司；速冻机，加拿大雷鸟食品机械公司；PRX2202电子天平，奥豪斯仪器有限公司；YBYW-600切刀式成型机，漳州英博机械制造有限公司；BagMixer400 拍打式均质器，法国Interscience公司。

1.2 试验方法

1.2.1 鱼丸的制备 鱼丸配方：鱼糜60%、食盐1.7%、复合磷酸盐0.3%、淀粉10%、白砂糖2%、水10%、起酥油乳化体16%。鱼糜解冻后直接使用。

鱼糜、复合磷酸盐、食用盐高速斩拌3 min→加入白砂糖、味精、水，高速斩拌2 min→加入淀粉高速斩拌2 min→成型→55 ℃水煮20 min，90 ℃蒸煮    10 min→速冻。

相同处理条件样品为对照组，试验组分别添加0.3%、0.6%、0.9%的卡拉胶、魔芋粉、海藻酸钠、聚丙烯酸钠。样品速冻后-18 ℃以下密封放置。用于检测及品评。

1.2.2 pH的测定 称取斩拌好的的鱼糜肉馅样品5.0 g，加入去离子水稀释10倍，采用均质器拍打均匀后，检测其pH，每组试验平行检测3次。

1.2.3 出品率的测定 肉馅成型前，精确称量重量（m1），成型冷却后，用吸水纸吸干鱼丸表面水分，再次精确称量重量（m2）。出品率计算公式：

出品率=[m2m1×100%]     （1）

1.2.4 白度的测定 参考许一琳等［18］的方法，使用色差计测定解冻后鱼丸的L*、a*、b*值，其中明度L*值定义为0（黑暗色）到100（明亮色）；a*值定义为   -60（绿色）到60（红色）；b*值定义为-60（蓝色）到60（黄色）。白度的计算公式为：

白度=100-[（100-L）2+a2+b2]     （2）

1.2.5 质地剖面分析测定 取出速冻后的样品，解冻后切成1 cm×1 cm×1 cm的立方体，使用物性测定仪测定鱼丸的硬度、弹性、回复性。測试参数：压缩比40%，测前速度2 mm/s，测试速度1 mm/s，测后速度1 mm/s，触发力设置为5 g，使用P/50金属柱形探头。

1.2.6 鱼丸感官评定 速冻后的鱼丸水煮6 min后进行评定，挑选20名从事食品开发的人员进行感官评定，鱼丸感官评定标准见表1。

1.2.7 冻融稳定性的测定 参考范丽欣［1］的方法，利用冻融损失反映产品冻融稳定性，称量冷冻前的质量m1，速冻机内冷冻至中心温度-18 ℃以下，室温解冻至中心温度0～4 ℃，用吸水纸擦干表面水分，再次速冻、解冻，反复5次，最后一次解冻完成后再次用吸水纸擦干表面，得到解冻后质量m2，冻融损失计算公式：

冻融损失=[m1-m2m1×100%]     （3）

1.2.8 胶体在鱼丸产品中应用的工艺优化 根据单一胶体在鱼丸产品中的应用结果，取不同添加量的卡拉胶（0.3%、0.2%、0.1%）、魔芋粉（0.3%、0.2%、0.1%）、聚丙烯酸钠（0.3%、0.2%、0.1%）复配，研究复配胶体对鱼丸产品加工过程中的出品率、冻融稳定性、白度、硬度和回复性的影响，基于正交试验确定最佳品质胶体复配配方，以达到进一步改良鱼丸产品食用品质的目的。

1.2.9 数据分析 试验数据采用Excel制表及Origin 2019b软件绘图，采用SPSS 25.0软件进行数据分析，数据差异性分析采用单因素ANOVA两两比较的Duncan模型。

2 结果与分析

2.1 不同胶体对鱼丸肉馅pH的影响

鱼被宰杀后，鱼肉中的糖发生无氧酵解作用，产生乳酸，导致pH下降，因此pH的大小可以检测肉类的保存时间［19］。研究发现，鱼糜蛋白形成凝胶的最适pH为6.5～7.5［20］。由图1可知，未添加胶体的鱼丸肉馅的pH在7.2左右，这与刘富康［19］的结论相似，添加卡拉胶、魔芋粉、海藻酸钠对鱼丸肉馅pH的影响不明显，但添加聚丙烯酸钠可以明显提高肉馅的pH。这可能与聚丙烯酸钠制备工艺过程中加入的NaOH溶液未完全中和有关。

2.2 不同胶体对鱼丸出品率的影响

由图2可知，除0.3%海藻酸钠外，其他各添加量的4种胶体均能提高鱼丸的出品率，这可能与胶体含有大量亲水基团，具有很强的吸水、保水能力有关。其中聚丙烯酸钠的添加量为0.3%时，鱼丸出品率最高，达118.4%，这可能与聚丙烯酸钠含有大量水性基高分子，对水的亲和力大，可使水分均匀地分布在鱼丸产品中有关，并且聚丙烯酸钠作为电解质可与蛋白质相互作用，改变蛋白质结构，提高蛋白质纤维的黏弹性，可以更好地包住产品中起酥油等油性物质；随着聚丙烯酸钠添加量继续增多，出品率降低，这可能是因为过高的胶体添加量破坏了鱼丸的原有结构，造成水分流失，导致出品率降低。

2.3 不同胶体对鱼丸白度的影响

白度是鱼丸重要的外观指标，洁白的鱼丸能吸引更多的消费者。由图3可知，添加不同胶体，鱼丸白度的变化不同。随着卡拉胶添加量的增加，鱼丸的白度不断下降，这是因为卡拉胶本身是具有淡黄色的粉末，所以添加量越高，产品白度越低。另外，卡拉胶与蛋白质作用形成的凝胶或非凝胶特性在一定程度上也会使鱼丸白度下降；含有海藻酸钠的鱼丸白度随添加量的增加而增加，魔芋粉对白度影响不明显，聚丙烯酸钠对鱼丸的增白效果最明显。

2.4 不同胶体对鱼丸质构特性的影响

从图4至图7可以看出，不同添加量的魔芋粉、海藻酸钠对鱼丸的硬度、胶黏性、咀嚼性、回复性没有明显影响。鱼丸的硬度、胶黏性、咀嚼性随卡拉胶添加量的增加不断升高，这可能是因为卡拉胶与蛋白质发生络合反应，提高了鱼糜的凝胶强度进而强化了产品的组织结构，这与汤嘉慧等［21］的研究结果相似。但是鱼丸的硬度、胶黏性、咀嚼性、回复性随着聚丙烯酸钠添加量的增加而降低，这与李钰金等［22］的研究结果不同，这可能与聚丙烯酸钠添加量的不同有关。

2.5 不同胶体对鱼丸感官得分的影响

由图8可知，不同添加量的魔芋粉、海藻酸钠对鱼丸的感官得分影响不大；卡拉胶能够提高鱼丸的感官得分；添加聚丙烯酸钠后，鱼丸感官得分降低，虽然聚丙烯酸钠可以提高鱼丸的白度，但是口感较黏，影响了整体得分。感官得分与质构特性保持一致，说明质构能较好地反映产品的感官情况。

2.6 不同胶体对鱼丸冻融稳定性的影响

由图9可知，不同添加量的卡拉胶、魔芋粉、聚丙烯酸钠、海藻酸钠均能提高鱼丸的冻融稳定性，其中卡拉胶效果最好，能将鱼丸的冻融损失降低7.3%。这对国产淡水鱼糜的工业化使用和鱼丸的生产、储存、转运、销售具有重要意义。

2.7 正交试验结果

根据单因素试验结果，选用L9（34）正交试验设计，研究不同添加量的胶体复配对鱼丸产品的出品率、冻融稳定性、白度、硬度和回复性的影响。试验因素和水平设置见表2，正交试验结果和极差分析见表3。

根据表3中正交试验分析结果，各因素对出品率的影响为卡拉胶（A）>聚丙烯酸钠（C）>魔芋粉（B），最优组合为A1B2C2；对冻融稳定性的影响为聚丙烯酸钠（C）>魔芋粉（B）>卡拉胶（A），最优组合为A1B2C2；对白度的影响为卡拉胶（A）>聚丙烯酸钠（C）>魔芋粉（B），最优组合为A1B3C2；对硬度的影响为聚丙烯酸钠（C）>卡拉胶（A）>魔芋粉（B），最优组合为A1B2C3；对回复性的影响为魔芋粉（B）=聚丙烯酸钠（C）>卡拉胶（A），最优组合为A2或3B2C2或3。综合各检测指标因素水平的最优组合，应为A1B2C2，即卡拉胶0.30%、魔芋粉0.20%、聚丙烯酸钠0.20%，即卡拉胶、魔芋粉、聚丙烯酸钠以3∶2∶2的比例添加肉馅效果最好，此时出品率119.4%，冻融稳定性0.12%，白度79.6，硬度和回复性分别达到761.8 g和0.33。

3 结论与展望

本研究以冷凍肉制品中的代表性产品鱼肉丸为研究对象，比较添加卡拉胶、魔芋粉、海藻酸钠和聚丙烯酸钠后肉馅的pH、出品率以及速冻后鱼丸的白度和质地结构［23］。研究表明，添加聚丙烯酸钠能够提高肉馅的pH和鱼丸产品的白度。这可能是由于聚丙烯酸钠的碱性特性，促进了肉馅中pH的升高，并且增强了鱼丸的白度［24-26］。因此，在生产鱼丸时，可以考虑添加聚丙烯酸钠来改善产品的外观特性［27］；添加魔芋粉和海藻酸钠时，对肉馅的pH、质地结构和口感口味的影响不明显［28］；添加卡拉胶能够提升鱼丸的弹性，而卡拉胶作为一种多糖类物质，其添加可能增加了肉馅中的黏性和弹性，从而改善了鱼丸的口感［29］。后期研究可以同时使用卡拉胶和聚丙烯酸钠，结合两种胶体的优势进行复配使用，改善鱼丸产品口感、白度、冻融稳定性等，提升产品品质，更好地满足市场的需求［30，31］。

本研究结果对于冷冻肉制品行业具有重要的实际意义。不同的添加剂在鱼肉丸生产中展现出了各自的影响和优势，为生产商提供了改进产品特性和提高经济效益的机会。然而，本研究仅以鱼肉丸为研究对象，其他冷冻肉制品可能具有不同的特性和需求。因此，在将这些添加剂应用于其他产品时，需要进行进一步的研究和试验验证，以确保最佳效果和适用性。

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