加工工艺对鱼糜及其制品品质影响的研究进展

刘 前，吴靖娜，陈晓婷，刘淑集，王联珠，汪少芸*，刘智禹*

(1.福州大学生物科学与工程学院，福建 福州 350108；2.福建省水产研究所，福建 厦门 361013；3.中国水产科学研究院黄海水产研究所，山东 青岛 266071)

自20世纪80年代，我国渔业繁殖技术取得突破性进展之后，渔业迅速发展，鱼类资源日渐丰富。鱼肉中含有大量蛋白质与人体必需氨基酸等，属优质蛋白来源，但鲜活鱼类容易腐败，难以长途运输。因此，将鱼肉进行精深加工，既能保留鱼肉的营养物质，又能延长鱼肉的储藏期限。

鱼糜制品是将鱼肉绞碎后经漂洗、添加辅料斩拌成为生鱼糜，再进行加热处理而制成的食品，鱼糜主要成分是鱼肉中的肌原纤维蛋白，具有高蛋白、低脂肪的特点[1]，易于烹调与储藏，可大规模工厂化生产，是一种经济前景良好的鱼肉制品，其主要产品包括鱼丸、鱼肠、鱼卷等，深受消费者的青睐，占据广大的消费市场。而衡量鱼糜制品质量的指标有弹性、口味、质地、形态等，其中凝胶强度是重要的指标之一，鱼肉蛋白弹性凝胶体凝胶强度的高低是决定鱼肉制品质量优劣的关键因素，直接影响着鱼糜制品的组织特性、保水性等，若能提高鱼肉的凝胶强度则可以直接提升鱼糜制品的质量。

在鱼糜加工过程中，鱼的种类以及漂洗、斩拌、加热等工艺条件都会显著影响鱼糜制品的品质，因此，在鱼糜制品生产过程中，应重点把控其原料来源与制作工艺。基于此，本文结合国内外研究现状，对影响鱼糜及其制品品质的主要因素进行概述和总结，旨在为鱼糜及其制品的加工提供一定的理论支撑。

1 鱼糜及其制品基本加工流程

处理后的鱼肉经绞碎、漂洗、脱水、精滤、添加调味品和辅料斩拌，后经加热或干燥处理而制成的食品称为鱼糜制品。原料鱼的前处理主要包括去头、去皮或鳞、去内脏以及去除黑色的筋膜，用清水洗净表面血污后,用冰浴快速降温；再通过机械作用将鱼肉搅碎至均匀，再经清水或盐碱水的漂洗能够使肌原纤维蛋白富集，改善鱼糜的凝胶性能；精滤是通过精滤机将鱼糜中直径较大的杂质过滤，使鱼糜更加细腻；斩拌是通过斩拌机使鱼糜组织均匀，在其过程中加入适当的调味料等改善鱼糜制品的品质与口味，食用时经加热等手段使鱼糜成熟食便可得到鱼糜制品。鱼糜制品加工流程如图1所示。

2 原料鱼对鱼糜及其制品品质的影响

2.1 鱼的种类对鱼糜及其制品品质的影响

生产鱼糜的原料包括海水鱼与淡水鱼，由于品种与生活环境的差异，鱼肉的质量、蛋白质含量、变性温度等因素具有差异性，对鱼糜凝胶形成过程中的蛋白质网状结构的稳定性有较大影响[2]，因而生产出的鱼糜品质级别相差较大。Lee等[3]认为由于鱼肉内源性酶催化作用的不同，使鱼肉中肌球蛋白重链间的交联方式不同，导致不同品种的鱼类形成凝胶的能力不同。一般情况下，鱼肉中盐溶性蛋白质的含量越大，加工成的鱼糜制品凝胶强度越好。淡水鱼中组织蛋白酶的活性高于海水鱼，因此淡水鱼糜的质量比海水鱼差[4]。尹贝贝等[5]比较了三种常见海水鱼的凝胶特性，其结果发现红杉鱼的凝胶性能与白度值均优于巴浪鱼和沙丁鱼，属于高值鱼糜。潘世玲[6]研究发现鲤鱼、鲢鱼、鳙鱼、草鱼这四种淡水鱼鱼糜的水分含量均在80%以上，但凝胶强度不同，强度顺序为鲢>草>鳙>鲤，这可能与鱼本身的水分含量和肌肉保持水分的能力有关。

2.2 鱼的新鲜度对鱼糜及其制品品质的影响

鱼的新鲜度也会影响鱼糜制品的品质，鱼糜凝胶的形成与鱼肉的新鲜程度紧密相关。主要是因为新鲜的鱼肉呈略酸性，在储藏过程中鱼肉中的糖原会降解产生乳酸使蛋白质变性；另一方面，鱼肉在冻藏过程中由于脂肪的氧化和蛋白质的变性使鱼肉逐渐变暗，导致鱼糜白度值降低[7-8]。

陈舜胜等[9]发现降低鲤鱼新鲜度对低温(30℃)加热凝胶化没有显著影响，但对高温(85℃)加热的鱼糜凝胶性能有显著影响；吕顺等[10]的研究发现类似的结果，鲢鱼在贮藏过程中，随着新鲜度的降低，所制成鱼糜的凝胶特性也随之降低。

3 加工工艺对鱼糜及其制品品质的影响

3.1 漂洗工艺对鱼糜及其制品品质的影响

漂洗是鱼糜加工过程中的关键性工艺，通过漂洗可以去除鱼肉中的有色物质、鱼腥味、脂肪以及一些水溶性蛋白，使得盐溶性肌原纤维蛋白得以富集[11]。在鱼糜凝胶形成过程中，水溶性蛋白质和盐溶性蛋白质缠结形成非保水凝胶结构，从而影响鱼糜的凝胶强度；而盐溶性的肌原纤维蛋白在凝胶形成过程中，其蛋白结构展开后重新聚集成大分子，形成致密的凝胶网络，提高了鱼糜的凝胶强度[12]。因此，通过漂洗能够有效提高鱼糜的品质。

3.1.1 漂洗介质对鱼糜及其制品品质的影响

近些年来对鱼糜漂洗工艺中漂洗液种类与组合的探究是国内外学者研究的热点。Priyadarshini等[13]通过单次漂洗、常规漂洗、盐碱液漂洗、CaCl2-NaCl溶液漂洗罗非鱼，并通过拉曼光谱、测定二硫键含量、扫描电镜、SDS-PAGE电泳等手段对罗非鱼鱼糜凝胶强度的变化进行分析，其结果发现盐碱液漂洗得到的鱼糜凝胶强度最好，常规漂洗次之，CaCl2-NaCl溶液和单次漂洗较差，未漂洗鱼糜凝胶强度最差，这是因为常规洗涤去除部分原肌球蛋白、肌钙蛋白和肌球蛋白轻链，而这些物质不参与鱼糜凝胶网络的形成[14]，且会干扰凝胶形成过程中蛋白质-蛋白质之间的相互作用，因此，未漂洗组凝胶强度最差。朱琳等[15]探究了8种漂洗液对淡水鱼糜品质的影响，结果表明弱碱性和含有高价金属离子如钙离子的漂洗液效果最好，而过酸、过碱的漂洗液不利于凝胶网络的形成，可能是由于弱碱处理使蛋白质部分变性，暴露了反应性基团[16]，从而改善了鱼糜凝胶性能。Zhang Longteng等[17]研究了不同浓度的CaCl2和MgCl2溶液作为漂洗液漂洗鲢鱼鱼糜，结果发现用0.2%CaCl2漂洗液漂洗后鱼糜凝胶强度最强，0.1%CaCl2漂洗液较强，0.2%MgCl2次之，0.1%MgCl2最差。产生该现象主要是由于内源性转谷氨酰胺酶作用使肌球蛋白迅速聚集，而根据Yin T等[18]的研究结果表明转谷氨酰胺酶具有钙依赖性，并且钙离子能够降低肌球蛋白的热稳定性，促使肌球蛋白凝胶形成[19]。

3.1.2 漂洗液比例、漂洗次数、漂洗时间对鱼糜及其制品品质的影响

漂洗液比例越高、漂洗次数越多、时间越长，能更好地除去水溶性蛋白质、脂肪等阻碍鱼糜凝胶形成的成分，使鱼糜品质更好，但过多的漂洗会除去较多的水溶性营养物质，如维生素、氨基酸、无机盐等，使鱼糜的滋味和香味降低，而且过度的漂洗使鱼糜制作过程中难以脱水，增加生产成本。唐淑玮[20]研究了漂洗液种类、漂洗次数、漂洗时间对鲟鱼鱼糜品质的影响，经正交实验，结果表明清水漂洗1次、0.25%盐溶液漂洗1次、漂洗1 min得到的鱼糜凝胶强度、白度与持水性最佳。

3.1.3 漂洗温度对鱼糜及其制品品质的影响

在漂洗过程中，不同品种的鱼由于蛋白质性质的差异，热稳定性不同，因此漂洗过程中最适宜的温度也有差异，但漂洗液的温度越高，越易于除去水溶性蛋白质和其他杂质，使鱼肉中肌动球蛋白的含量增加，鱼糜的弹性提高。但若漂洗液温度过高，会导致肌原纤维蛋白的结构发生变化，反而降低鱼糜的凝胶强度。王玉凤等[21]研究了漂洗时间和漂洗温度对鲢鱼冷冻鱼糜凝胶特性的影响，结果表明，在-2℃冲洗后的鱼糜的凝胶和质地最好。陆海霞等[22]从漂洗水温度和漂洗时间的角度考察了漂洗过程对秘鲁鱿鱼鱼糜凝胶特性的影响，研究发现当漂洗液的pH约为中性、漂洗温度16℃时，秘鲁鱿鱼的凝胶效果最好。

3.2 斩拌工艺对鱼糜及其制品品质的影响

斩拌是鱼糜加工过程中的关键工艺之一，指鱼肉经斩拌成糊状物后再加入盐、淀粉等调味料搅拌均匀的过程，斩拌过程中主要包括不添加盐斩拌、添加盐斩拌、添加调味料斩拌三个步骤[23]。影响斩拌的主要因素是斩拌温度、力度、时间及盐浓度。

3.2.1 斩拌方式对鱼糜及其制品品质的影响

马瑶兰等[24]研究了真空与常压斩拌对鱼糜品质的影响，结果发现，真空斩拌显著提高了鱼糜的破断强度、持水性与透明度；张岑等[25]先将鱼糜超声波处理再进行斩拌，结果显示经超声波处理的鱼糜肌原纤维蛋白溶出量增加，且超声波处理与斩拌对鱼糜的凝胶强度的提高具有协同作用，显著提高了鱼糜的品质。

3.2.2 斩拌时间对鱼糜及其制品品质的影响

在斩拌过程中，若斩拌时间太短，使肌纤维组织未完全被破坏，引起蛋白质交联程度差，空间三维网络结构不稳定，导致鱼糜制品质量较差；若时间过长，温度过高又会导致肌球蛋白的高级结构发生变化而影响鱼糜的凝胶特性[26]。Poowakanjana等[27]对阿拉斯加狭鳕、北太平洋牙鳕和金线鱼生鱼糜进行研究发现，生鱼糜中盐溶性蛋白质含量随斩拌时间的延长呈现降低趋势，可能的原因是随着斩拌时间的延长，鱼糜温度升高，盐溶性蛋白质在加工过程中受热发生变性聚集，转化成低溶解性的高分子量聚合物。张晓栋等[28]对影响罗非鱼鱼糜凝胶性能的加工工艺进行研究发现了相似的结果，随着斩拌时间的增加，鱼糜的凝胶强度呈先升高后降低趋势。在斩拌时间为5 min时，凝胶强度达到最大值1 396.83 g·mm，继续延长斩拌时间，凝胶强度下降。

3.2.3 斩拌温度对鱼糜及其制品品质的影响

Poowakanjana等[29]对阿拉斯加狭鳕、太平洋鳕鱼和马鲐鱼在不同的斩拌温度和时间下的流变特性和蛋白质结构进行研究，发现当斩拌温度与鱼生长温度相近时得到的鱼糜凝胶强度最强。而这种差异主要是由于不同鱼的肌原纤维蛋白热稳定性不同，而且鱼的栖息温度对其肌原纤维蛋白稳定性也有较大影响，鱼栖息水温越高，其蛋白热稳定性越好[30]。焦道龙等[31]测定了白鲢生鲜鱼糜不同斩拌温度对其凝胶强度与保水性的影响，得到最适斩拌温度为5～20℃。

3.2.4 斩拌过程中加盐量对鱼糜及其制品品质的影响

在传统鱼糜制作过程中人们会加入少量的食盐以获得品质更好的鱼糜。Ishioroshi等[32]发现新鲜肌球蛋白悬浮液在0.2 mol/L KCl溶液中经热诱导形成的肌球蛋白凝胶的网络结构较在0.6 mol/L KCl溶液中的更为精细；Boyer等[33]报道了类似的结果，在低离子强度环境中，肌原纤维蛋白网络的硬度较高。彭瑶[34]研究发现，加盐量对罗非鱼糜的凝胶强度影响很大，随着含盐量的增加，鱼糕的凝胶强度显著增加，在盐添加量超过1.5%后，凝胶强度趋于降低。陈雅平等[35]研究了斩拌过程中加盐量对高品质鱼糜凝胶强度的影响，得到了与彭瑶[34]相似的结论。

3.3 食品添加剂对鱼糜及其制品品质的影响

3.3.1 食品添加剂对鱼糜及其制品凝胶性能的影响

食品添加剂可以改善鱼糜制品的风味，增强肉质，并且降低成本，其种类包括酶、蛋白质和非蛋白质添加剂等。在鱼糜的加工中，添加添加剂可以最大化加强鱼糜的凝胶强度[36]。在鱼糜的加工中，通常加入盐、蛋白质、多糖、水溶胶等添加剂促进盐溶蛋白的溶解，催化肌原纤维蛋白的交联，并填充肌原纤维蛋白的网络空间，使鱼糜凝胶的结构更稳定[37]。

转谷氨酰胺酶(TGase)是一种可以发生转酰基反应的酶，能促使鱼肉蛋白质间产生架桥重组作用。在鱼肉中添加转谷氨酰胺酶有利于提高鱼糜的凝胶强度，其作用机制主要是转谷氨酰胺酶可以催化谷氨酸残基的γ-羧酰胺基和赖氨酸残基的ε-氨基相互作用，在分子内部或分子之间产生ε-(γ-Glu)Lys的桥键，以形成交联的蛋白质结构[38-39]。Hemung等[40]研究发现，添加TGase可以显着提高鱼糜的凝胶强度，但条件因鱼种类而异。谢超等[41]研究发现，TGase可通过催化鱼糜肌球蛋白重链的交联反应来改善鱼糜制品的凝胶特性，并可在TGase浓度为0.5%时制成凝胶强度比对照组高3倍的鱼糜。陈瑜[42]发现了类似的结论，当TGase 添加量为0.4%时，鱼糜凝胶强度达到最大值，而继续添加TGase，凝胶强度反而降低，鱼糜凝胶变得硬而脆。

蛋清、蛋白质和乳清等蛋白质添加剂可以增强鱼糜凝胶特性，蛋清被证明对凝胶的生产最有利[43]，不同的蛋白质作用于鱼糜凝胶的机制是不同的，一般认为卵白蛋白、乳清蛋白和大豆蛋白对鱼糜凝胶的改善效果主要通过其自身的凝胶化来实现[44]。动物血浆蛋白在凝胶上的改善主要是因为这些蛋白质可以抑制鱼糜中的蛋白酶活性，避免蛋白质的降解。王冬妮等[45]研究添加不同种类的蛋白质添加剂(大豆分离蛋白、大豆浓缩蛋白、乳清蛋白、蛋清蛋白)对鱿鱼鱼糜品质的影响，结果表明大豆分离蛋白、大豆浓缩蛋白与蛋清蛋白均能很好地改善鱼糜的凝胶性能，而乳清蛋白对鱿鱼鱼糜的凝胶性能无明显改善效果，但由于大豆蛋白与乳清蛋白自身的颜色，使鱼糜的白度值降低。

淀粉可用于提高鱼糜产品的凝胶强度，增强保水性能，增加产量并降低成本。通常使用的是玉米淀粉、小麦淀粉、马铃薯淀粉和木薯淀粉。淀粉本身的功能性质会影响添加效果，影响鱼糜的凝胶特性主要取决于淀粉粒径和支链淀粉含量等因素[46]。Kong Wenjun等[47]研究了改性淀粉对阿拉斯加鳕鱼鱼糜品质的影响，结果发现交联的羟丙基木薯淀粉和交联的乙酰基木薯淀粉能够明显改善鱼糜的凝胶强度、白度和持水性。柳丽宁等[48]探究了糯玉米淀粉、马铃薯淀粉与变性淀粉对鱼糜品质的影响，结果发现糯玉米淀粉未能有效改善玉米的凝胶性能，而马铃薯淀粉与改性淀粉使鱼糜的凝胶网络更加致密，提高了鱼糜的凝胶强度。

3.3.2 食品添加剂对鱼糜及其制品保水性的影响

磷酸盐是肉类加工中不可或缺的品质改良剂，其中使用最广泛的是多聚磷酸盐。由于各种磷酸盐的协同作用，复合磷酸盐有保持水分、颜色和稳定性以及充当调味料的作用，可以使产品结构稳定[49]。盛金凤等[50]研究了磷酸盐对罗非鱼鱼糜凝胶特性的影响，结果发现，添加不同量的三聚磷酸盐、焦磷酸盐和六偏磷酸盐可以增加罗非鱼鱼糜的白度和保水性。赵文亚等[51]探究了复合磷酸盐对乌鳢鱼糜凝胶强度的影响，结果表明当添加0.15%三聚磷酸钠、0.20%焦磷酸钠、0.10%六偏磷酸钠时，制得的鱼糜凝胶强度最好。

海藻酸钠、乳酸钠和柠檬酸钠是安全的食品添加剂，主要用于改善肉制品的保水性。李莎莎等[52]研究了添加柠檬酸钠和乳酸钠对冷冻鱼糜保水性的影响，结果表明，添加柠檬酸钠、乳酸钠和两者的混合物均可以有效提高冷冻鱼糜的保水性，且添加混合物的效果优于单独的乳酸钠或柠檬酸钠。王其东等[53]以铜藻为主要原料提取海藻酸钠，并将其与磷酸盐和谷氨酰胺转氨酶混合后研制出新型的鲅鱼保水剂，研究结果表明海藻酸钠和磷酸盐组成的复合保水剂具有良好的保水效果。叶川[54]研究了角叉菜胶对低盐白鲢鱼凝胶特性的影响，添加角叉菜胶和盐可以提高鱼糜的凝胶强度和保水能力。

3.3.3 食品添加剂对鱼糜及其制品抗冻性的影响

鱼糜主要以冷冻鱼糜形式出现，但随着冷冻贮藏期的延长，鱼糜蛋白易发生冷冻变性，最为有效的防止方法是添加食品添加剂。目前，糖类与磷酸盐是抗冻剂主要的组成成分。

苏赵等[55]研究了海藻糖对草鱼鱼糜冷冻品质的影响，结果表明，海藻糖在冷冻期可有效保护草鱼鱼糜蛋白，延缓盐溶蛋白的损失，添加6%的海藻糖使草鱼鱼糜蛋白变性最小，冷冻6个月后凝胶强度仍能达到AA级。王宁等[56]研究了海藻糖、山梨糖醇与柠檬酸钠对大黄花鱼肌原纤维蛋白的抗冻变性的影响，结果表明三者的混合对大黄花鱼肌原蛋白抗冷冻变性效果优于其单独使用，能够有效抑制蛋白质降解。

张文婷等[57]探究了三聚磷酸盐对罗非鱼鱼糜抗冻性能的影响，结果发现经过三聚磷酸盐处理后，鱼糜中盐溶性蛋白损失明显减少，减轻了鱼糜的液滴损失，对罗非鱼鱼糜蛋白质的冷冻变性有明显的保护作用。

菊粉是一种可溶性的膳食纤维，作为食品和营养的增补剂，被用于各种食品中，具有改善质构、减少热量等作用，而且在冻藏过程中起到稳定蛋白质构象的作用，减少冰晶生成。仪淑敏等[58]研究了菊粉对鲢鱼鱼糜的抗冻效果，结果表明，菊粉可以显著抑制鲢鱼糜肌原纤维蛋白的冷冻变性，可作为一种低热、低甜度的新型抗冻剂。

3.4 加热条件对鱼糜及其制品品质的影响

加热对鱼糜制品的品质有着重要影响，在鱼糜加热期间，蛋白质分子链展开并且疏水基团暴露，使鱼糜蛋白的构象发生了变化，蛋白质被重新连接形成聚集体[59]。鱼糜凝胶的形成过程主要分为三个阶段：低于50℃凝胶阶段，肌原纤维蛋白在盐的作用下溶解形成分散的网络结构，成为凝胶；在50～70℃时，凝胶降解，凝胶形成的网络结构逐渐破裂，主要是因为该温度范围是内源性蛋白酶适宜作用温度，导致肌原纤维蛋白被大量降解，鱼糜的凝胶特性降低；当温度达到70℃以上时，凝胶进入鱼糕化阶段，凝胶变得有序且不透明，凝胶强度显著增加。

3.4.1 加热方式对鱼糜及其制品品质的影响

Lei Ji等[60]比较了水浴加热和微波加热对鱼糜品质的影响，其结果表明当微波加热时间达到10 min时，鱼糜的凝胶强度、持水性均优于水浴加热组，且鱼糜凝胶网络较为致密，结构较稳定。胡飞华等[61]研究了鱼糜在热处理之前进行超高压处理，其凝胶强度为未超高压处理的2.2倍，但鱼糜经热处理后再进行超高压处理，鱼糜凝胶网络被破坏，凝胶强度变差；李斌等[62]研究了超声波辅助热处理对鲢鱼凝胶性能的影响，表明在一定温度范围内使用超声波辅助使鱼糜凝胶的微观结构更加致密稳定，提高了鱼糜的持水性与凝胶强度。

3.4.2 加热温度对鱼糜及其品质的影响

冯雪平[63]研究了热处理温度对鲢肌球蛋白结构和凝胶水分的影响，通过扫描电子显微镜，观察到肌球蛋白在40℃以下没有形成明显的三维网络结构；50℃时，局部形成粗糙和不紧凑网孔结构，随着温度继续上升，逐渐形成紧凑、网孔分布均匀的凝胶结构；当温度超过70℃时，蛋白质螺旋结构继续展开，内部不规则的折叠结构逐渐形成，蛋白质之间的相互连接进一步形成稳定的凝胶网络结构。王希希等[64]研究了加热条件对鲢鱼鱼糜品质的影响，结果表明二段式水浴加热(40℃加热60 min+85℃加热30 min)制备的鱼糜凝胶较为理想。

4 结论与展望

综上所述，鱼糜制品品质的优劣与原料来源及加工方式密切相关，在生产过程中将真空、超高压、微波等食品加工高新技术与漂洗、斩拌、加热等传统工艺相结合，不断优化其制作参数，这不仅可以大幅度改善鱼糜的品质，而且提高了鱼糜的综合利用率。但超高压、微波等高新技术产业化生产设备投入较大，大多处于实验室阶段，规模化生产经验较少，因此，将新技术与传统工艺相结合改善鱼糜品质已成为当下的研究热点。除此以外，随着鱼糜原料种类越来越丰富，结合新技术，开发鱼糜新产品，可作为今后鱼糜制品进一步发展的研究方向。