魚糕的凝膠性質(zhì)影響因素分析

李萌立，楊夢昕，李忠海，付湘晉

（中南林業(yè)科技大學(xué)食品學(xué)院，湖南長沙410004）

魚糕的凝膠性質(zhì)影響因素分析

李萌立，楊夢昕，李忠海，付湘晉*

（中南林業(yè)科技大學(xué)食品學(xué)院，湖南長沙410004）

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

魚糕；凝膠；品質(zhì)

魚糕是江漢平原的一種重要傳統(tǒng)食品，主料為魚肉、豬肥膘肉，調(diào)料包括淀粉、雞蛋、精鹽、蔥、姜等，屬于高檔魚糜制品。其營養(yǎng)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(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局發(fā)布的2013年第15號文件《關(guān)于批準(zhǔn)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(shí)施地理標(biāo)志產(chǎn)品保護(hù)的公告》中，魚糕作為江漢平原特色產(chǎn)品已經(jīng)被貼上地理標(biāo)志[2]。在魚糕的加工中，凝膠性質(zhì)是評價魚糕品質(zhì)的重要的指標(biāo)，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(zhì)和配比，或是輔料的添加，都會對魚糕的凝膠性質(zhì)產(chǎn)生重大影響[3]。本文綜述了近年對魚糕凝膠研究的相關(guān)文獻(xiàn)，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(zhì)凝膠的形成過程

魚糜蛋白質(zhì)凝膠的形成主要經(jīng)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(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，由溶膠變成凝膠。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)凝膠化后，在一定的蛋白質(zhì)濃度、pH和離子強(qiáng)度下，魚肉的肌球蛋白分子的α-螺旋會慢慢解開，蛋白質(zhì)分子間通過疏水作用和二硫鍵相互作用。當(dāng)加熱溫度達(dá)到50℃～60℃時，凝膠形成斷裂的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，出現(xiàn)凝膠劣化現(xiàn)象。如果繼續(xù)升高溫度，凝膠會變成有序和非透明狀，凝膠強(qiáng)度明顯增大，此時出現(xiàn)魚糕化[4]。蛋白質(zhì)的凝膠性質(zhì)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(zhì)凝膠因素的作用機(jī)理才能科學(xué)有效的利用生產(chǎn)原料和生產(chǎn)工藝生產(chǎn)出高質(zhì)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(zhì)和脂肪含量不同，會對魚糕的凝膠性能產(chǎn)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(jìn)行質(zhì)構(gòu)分析。列出了包括硬度、彈性、黏著性、凝聚性、咀嚼性、凝膠強(qiáng)度在內(nèi)的各項(xiàng)質(zhì)構(gòu)參數(shù)。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(qiáng)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(qiáng)度最小。魚糕的口感一般以軟嫩而有彈性為好，在生產(chǎn)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(zhì)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(chǎn)生乳酸、磷酸，魚體內(nèi)的pH下降到弱酸性，同時體溫上升，從而使得體內(nèi)的酶和微生物活動加強(qiáng)。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(jié)合形成收縮的肌動球蛋白，導(dǎo)致肌肉中的肌節(jié)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(zhì)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(jìn)行冷卻，以抑制上述過程的進(jìn)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(guān)系。實(shí)驗(yàn)結(jié)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(guān)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(qiáng)度之間的差值隨鰱魚鮮度的下降而減?。?0℃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(xiàn)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(qiáng)度之所以受鮮度下降而影響，都是由于加熱時經(jīng)過了凝膠易劣化的60℃溫度區(qū)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(zhì)量分?jǐn)?shù)10%左右的肥肉。添加肥肉能使得魚糕的口感柔和細(xì)膩，增加魚糕的適口性，同時又賦予產(chǎn)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(zhì)，又不能與魚肉蛋白之間發(fā)生相互作用，因此它對魚糜制品的凝膠性質(zhì)往往起到副作用。王衛(wèi)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(qiáng)度和凝膠強(qiáng)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(qiáng)度和凝膠強(qiáng)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(zhì)。

2.4 淀粉的添加量

魚糕的制備中一般會添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%左右的淀粉，適當(dāng)添加淀粉可以起到增強(qiáng)凝膠，改善組織結(jié)構(gòu)的作用。淀粉能填充在魚肉形成的凝膠網(wǎng)格中，形成填充型凝膠，起到增強(qiáng)魚糜凝膠網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的作用[14]。過多添加淀粉則會導(dǎo)致淀粉在魚糜中的膨脹度降低，魚糜凝膠強(qiáng)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(qiáng)度低；支鏈淀粉形吸水程度高，膨脹程度高，形成的凝膠強(qiáng)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(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)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(fā)現(xiàn)交聯(lián)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(zhì)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(zhì)量分?jǐn)?shù)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(fù)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(fā)現(xiàn)，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(wǎng)格結(jié)構(gòu)，且濃度越大，作用越強(qiáng)，并能增加魚糕的白度[17-18]。也有人認(rèn)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(zhì)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(rèn)為是上述作用綜合的結(jié)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(qiáng)的魚糕[21]。除此之外，食鹽還能幫助去腥。復(fù)合磷酸鹽是常用的食品保水劑，它同食鹽一起，能起到增強(qiáng)魚糕離子強(qiáng)度，增強(qiáng)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(qiáng)度增強(qiáng)劑是提高凝膠強(qiáng)度的有效途徑。Ca2＋對魚肉蛋白凝膠強(qiáng)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(zhuǎn)谷氨酰胺酶（TGase），然后催化谷氨酸殘基中的γ-羧基酰胺基團(tuán)與其他氨基酸殘基發(fā)生交聯(lián)作用，通過共價鍵形成更牢固的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[22-23]。轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶（TGase）也直接作為凝膠增強(qiáng)劑添加到魚糕中[24]。孫京新等[25]研究轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶對帶魚魚糜制品品質(zhì)的影響時表明，魚肉本身就含有少量的轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶，但是活性低，需人工添加。魚糜凝膠強(qiáng)度隨轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶制劑添加量的增加而增強(qiáng)[26]。

蓋爾達(dá)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(qū)，建筑的朝向?qū)κ覂?nèi)溫度的影響很大，從當(dāng)?shù)匮芯繖C(jī)構(gòu)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(qiáng)度變化很大，朝向?yàn)檎匣蛘钡姆孔邮艿教栞椛渥钌賉1]。蓋爾達(dá)耶的建筑并沒有固定的朝向，但卻能保證室內(nèi)熱環(huán)境的穩(wěn)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(hù)結(jié)構(gòu)的形式來減少建筑的體形系數(shù)，最大限度地避免與室外環(huán)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(chǎn)加工中常需要對魚肉進(jìn)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(zhì)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(qiáng)度[28]。一般根據(jù)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(shù)，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(shù)的增加彈性降低；鹽水漂洗和堿水漂洗在第二次達(dá)到最大彈性，但相對于斷裂強(qiáng)度而言鹽水優(yōu)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(qiáng)度，同時，在較低溫度下進(jìn)行漂洗也能減少營養(yǎng)物質(zhì)的流失。漂洗液用量在魚肉質(zhì)量的四倍左右為宜[31]。

3.2 擂潰

擂潰是使魚肉組織結(jié)構(gòu)破壞，鹽溶性蛋白能夠充分溶出，為凝膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的成型創(chuàng)造條件的重要步驟。擂潰過程包括空擂、鹽擂和調(diào)味擂潰3個階段?？绽奘鞘刽~肉的肌肉纖維進(jìn)一步破壞，為鹽溶性蛋白的充分溶出創(chuàng)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(zhì)充分溶出，形成粘性很強(qiáng)的魚糜糊溶膠，調(diào)味擂潰使加入的輔料、調(diào)味料及凝膠增強(qiáng)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(xì)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(shù)，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(dǎo)致蛋白纖維的過分破碎，凝膠強(qiáng)度下降。擂潰時間過長還會導(dǎo)致溫度過高，這也會導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性而失去其親水性能。陳申如等對擂潰條件進(jìn)行了系統(tǒng)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(zhì)變性凝固，使魚糕熟化，還有殺滅細(xì)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(fā)生凝膠劣化現(xiàn)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(jìn)行加熱得的產(chǎn)品凝膠性質(zhì)要比成型后直接加熱的強(qiáng)得多。但如在成型前就發(fā)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(zhì)量。其機(jī)理是微波加熱能有效避免傳統(tǒng)加熱中蛋白質(zhì)分子的降解，促進(jìn)蛋白質(zhì)之間的相互作用，生成更多的二硫鍵，形成分子質(zhì)量更大的蛋白質(zhì)交聯(lián)體[36]。超高壓技術(shù)是利用超過100MPa的壓強(qiáng)處理食品的新型食品加工技術(shù)。在處理魚糜時，超高壓能使肌球蛋白改變構(gòu)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(fā)現(xiàn)在壓強(qiáng)增加到300MPa之前，魚糜凝膠性質(zhì)隨壓力增大而增強(qiáng)，但是之后有所下降。凝膠性質(zhì)降低的原因可能是在過高的壓力下，蛋白質(zhì)變性過快而導(dǎo)致凝膠網(wǎng)格的交聯(lián)度降低導(dǎo)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(lián)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(jìn)行真空包裝，隔斷魚糕與空氣的接觸，然后在-35℃以下凍結(jié)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(nèi)同時形成，分布均勻，解凍時魚糕特有網(wǎng)狀凝膠會阻止水分外移，能夠更好地保持食品的原有質(zhì)地[38]。在冷凍和冷藏過程中，魚糕中的蛋白質(zhì)的持水性會隨時間增加而變低，凝膠強(qiáng)度降低。米紅波等人的研究認(rèn)為，這是由于儲存過程中魚糕中凝膠網(wǎng)格結(jié)構(gòu)會發(fā)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(jié)論與展望

魚糜凝膠強(qiáng)度是魚糜制品品質(zhì)的一個最為關(guān)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(chǎn)生重大的影響。在加工過程中，選擇最適宜的原料和對應(yīng)的工藝是魚糕品質(zhì)優(yōu)良的保證，在獲得良好品質(zhì)的魚糕之后，良好的保藏條件是維持魚糕品質(zhì)的重要手段。受海洋漁業(yè)之源衰退的影響，中國的淡水魚產(chǎn)業(yè)正在快速發(fā)展，加工深度也越來越大。在魚糕生產(chǎn)設(shè)備和工藝的改造以及淡水魚土腥味等技術(shù)性問題都已經(jīng)得到相應(yīng)的解決的前提下，魚糕產(chǎn)業(yè)將擁有廣闊的發(fā)展前景。目前，魚糕產(chǎn)業(yè)發(fā)展不利因素是下腳料（魚頭、魚尾等）的開發(fā)和利用，這使得企業(yè)無法進(jìn)一步提升利潤空間。單一的產(chǎn)業(yè)利潤有限，只有提高魚的綜合利用率才能極大的促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，這將是日后魚糕產(chǎn)業(yè)的發(fā)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，F(xiàn)U 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(jì)劃課題（2012BAD29B05；2012BAC01B07）；質(zhì)檢公益性行業(yè)科研專項(xiàng)（20131012-8）

李萌立（1990—），男（漢），在讀碩士研究生，主要從事食品科學(xué)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(xué)研究工作。