提高鱼肉凝胶强度的措施

保圣

2017/07/19

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利用淡水和海水产低值小杂鱼加工制作的鱼糜制品，是人们获取鱼肉型食物的重要来源，由于食用方便、味美形好、烹调简单等因素，深受消费者的喜爱。
不过，目前鱼糜制品品种单调，制品质量有待提高，极大地限制了鱼糜制品的消费量。为此，国内外研究人员在增加鱼糜制品品种和提高鱼糜制品质量方面进行了研究，并取得了大量成果。
衡量鱼糜制品质量的主要指标有弹性、口味、质地、形态等，其中制品弹性是鱼糜制品质量的重要指标。鱼肉肌肉中盐溶性蛋白质----肌原纤维蛋白质，是鱼肉形成弹性凝胶体的主要成分，是形成制品弹性的重要来源。上海保圣专用的鱼糜测试仪TA.TOUCH
鱼肉肌肉中肌原纤维蛋白质，是盐溶性蛋白质，在食盐的作用下，肌原纤维的粗丝和细丝开始溶解，其主要成分肌球蛋白和肌动蛋白吸收大量的水分并结合形成肌动球蛋白的溶胶。这种溶胶在低温缓慢地形成富有弹性的凝胶体。
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、粘结性及产品得率等。虽然不同鱼种的凝胶强度有高低之分，但可以采用一些提高凝胶强度的措施来提高鱼糜制品的弹性。
鱼糜制品加工过程，可分解为原料鱼采肉过程、添加辅料混合过程和加热成形过程，如果采用冷冻鱼糜为原料，还包括鱼糜的冻藏过程和鱼糜的解冻过程。本文根据鱼糜制品的各个加工过程，介绍提高鱼肉凝胶强度的措施，以期指导鱼糜制品新产品的开发和产品质量的提高。
1、鱼肉采取后需要漂洗
漂洗是鱼肉采取后一步非常重要的加工工序，通过漂洗不仅能除去鱼肉中的有色物质及腥臭成分，而且能提高鱼肉蛋白凝胶的凝胶强度。漂洗过程除去了鱼肉中的水溶性蛋白质(如肌浆蛋白)，这种蛋白质包含着许多蛋白水解酶，它的存在会影响凝胶体的形成。不同漂洗方法对鱼肉蛋白凝胶强度有影响，有时会影响产品得率，如采用低浓度盐水溶液漂洗，除去肌浆蛋白的同时也伴随着部分肌原纤维蛋白的流失，使得率降低。Saeki等认为，用CaCl漂洗液漂洗可较大幅度地提高鱼肉凝胶特性，原因是漂洗液中的Ca2+离子起到增强肌原纤维三维网络结构的作用。
2、鱼肉冷冻时需要加抗冻剂
鱼肉采肉后到凝胶化之前，一般要经过冷冻或冷藏过程，这样往往会引起鱼肉蛋白质的变性，导致Ca2+ --ATPase的活性和凝胶强度的下降，防止鱼肉蛋白变性的有效措施是加人防止冷冻变性剂(抗冻剂)。抗冻剂有蔗糖、山梨醇、复合磷酸盐和低聚糖。日本学者山口敦子等的研究结果表明，鱼糜中同时添加聚磷酸盐和山梨醇冷藏，能提高凝胶强度，并且比单独使用山梨醇好，如再加入复合磷酸盐(三聚磷酸盐钠、焦磷酸钠、六偏磷酸钠等)可提高鱼糜的持水能力，防止水分及呈味物质的流失。
3、在凝胶前期加还原物质
在鱼糜凝胶前期加入一些还原物质可以抑制巯基氧化成二硫键，恢复鱼肉冷藏变性蛋白的活性。Shann等的实验结果证实，在鱼糜凝胶前期加入还原剂(如0．08％--0．10％的巯基乙醇、硫酸氢钠等)使冷冻贮藏后鳕鱼和鲐鱼蛋白中已被氧化的一部分巯基恢复活性，恢复水平达83％--98％以上。
4、添加凝胶增强剂
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-羧基酰胺基团与其它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。
对于鱼肉内的转谷氨酰胺酶(TGase)含量较少的鱼种，如鲤鱼等淡水鱼，可以添加微生物BTGase进行改良，提高其凝胶形成能。TGase促使鱼肉蛋白质问产生架桥重组作用的机理为：TGase催化谷氨酸Gln残基γ-羧基酰胺基与赖氨酸Lys残基ε-氨基发生交联作用，在分子内或分子间产生ε-(γ-Glu)Lys的架桥粘结作用，形成交叉结合的蛋白质结构，而且凝胶体的凝胶强度随着TGase含量的增加而增加。
在鱼肉中添加淀粉等，对凝胶体起到补强作用。淀粉作用机理是在加热糊化时，游离水分被添加的淀粉吸收成为钝化水，由于膨润的糊化粒子机械强度大于鱼肉，起到鱼肉弹性补强作用，提高了凝胶强度。植物蛋白、明胶、蛋清等物质也是鱼糜制品弹性增强剂。
5、鱼肉擂溃(斩拌)方式
擂溃或斩拌是鱼糜制品生产中重要工序之一，鱼糜擂溃方式对鱼肉蛋白凝胶强度的影响也比较显著。擂溃过程分为空擂、盐擂和调味擂溃3个阶段，空擂使鱼肉的肌肉纤维组织进一步破坏，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。擂溃过程应控制擂溃时间、擂溃温度、加盐量等参数，以保证鱼糜制品弹性。
6、临近擂溃结束时添加氧化剂
在鱼糜中加入铬酸钾、过氧化氢、胱氨酸、脱氧抗坏血酸等物质能促进弹性凝胶体的形成，这些物质能使蛋白质的-SH基(巯基)氧化，在其分子之间形成S-S桥键(二硫键)，强化网状结构。
7、采用多段凝胶化方法
在鱼肉蛋白凝胶化过程中，低温凝胶化的效果比高温凝胶化好，但低温凝胶化所需凝胶时间过长，不太适合工业化生产，常采用二段凝胶化法。为避开凝胶劣化温度，低温凝胶化温度常取在30℃--50℃，高温凝胶化温度在75℃--95℃，凝胶过程快速通过凝胶劣化温度区。
鱼肉蛋白弹性凝胶体的形成，是鱼糜制品弹性的基础，根据鱼肉蛋白凝胶机理，采用多种措施达到提供鱼糜制品质量的目的。鱼肉蛋白凝胶机理还有待于继续探索，提高鱼肉凝胶强度的措施有待于进一步研究。