淡水魚魚糜制品加工特性及品質(zhì)影響因素

譚 力周春霞洪鵬志

(1. 廣東海洋大學(xué)食品科技學(xué)院，廣東 湛江 524088；2. 廣東省水產(chǎn)品加工與安全重點實驗室，廣東 湛江 524088)

中國是世界水產(chǎn)加工大國，漁業(yè)資源十分豐富。淡水魚及其加工產(chǎn)品是中國淡水漁業(yè)的重要水產(chǎn)食品。對于淡水魚資源的優(yōu)化利用，魚糜[1]及其制品[2]加工是恰到好處的方式[3]。2016年中國魚糜制品總產(chǎn)量為1 553.62 t，比2015年增加6.84%，是中國水產(chǎn)食品中增長最快的代表性產(chǎn)品之一[4]。淡水魚肉深加工成魚糜制品，契合人們營養(yǎng)健康消費需求，推動了中國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的速度[5]?；诖?，本文擬結(jié)合國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，對淡水魚魚糜及其制品的加工利用進行概述和總結(jié)，為探討魚糜及其制品未來發(fā)展方向提供一定理論支撐，以促進中國淡水魚資源的優(yōu)化利用。

1 魚糜加工特性及形成機理

淡水魚魚肉蛋白質(zhì)的加工利用特性涵蓋凝膠特性、保水性、黏著性和乳化性等體現(xiàn)魚肉蛋白質(zhì)性質(zhì)的指標(biāo)[6]。淡水魚魚糜及其制品加工質(zhì)量主要由其凝膠特性所決定，因魚糜低膽固醇、低脂肪等性質(zhì)，魚糜產(chǎn)品需求量不斷增加[7]。魚糜凝膠的形成需通過凝膠化、凝膠劣化和魚糕化3個階段[8]。溫度50 ℃以下時為凝膠化溫度帶，魚肉鹽溶性肌原纖維蛋白質(zhì)中肌球蛋白和肌動蛋白交互作用形成肌動球蛋白溶膠，溫度保持一段時間后形成較松散的凝膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；溫度50～70 ℃時，在內(nèi)源酶的作用下魚糜凝膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)開始斷裂，凝膠形成能力和質(zhì)量下降，呈現(xiàn)凝膠劣化現(xiàn)象[9]；當(dāng)溫度繼續(xù)上升通過凝膠劣化溫度帶，魚糜凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)被固定而呈現(xiàn)有序和非透明狀，凝膠強度和彈性增強，稱為魚糕化。

魚糜凝膠形成機理包括蛋白質(zhì)變性展開和聚合形成大分子凝膠體兩步，F(xiàn)erry[10]在1948年提出凝膠形成第一步是肌原纖維蛋白受熱變性解螺旋，共價鍵解離，分子內(nèi)反應(yīng)基團和酶作用位點暴露；第二步是使受熱變性展開的基團因疏水相互作用、二硫鍵、鹽鍵等蛋白質(zhì)基團聚合作用形成大分子凝膠體。由此可見，針對淡水魚魚糜及其制品的凝膠特性，進行相應(yīng)加工利用，可獲得更好魚糜產(chǎn)品。

2 影響魚糜制品加工品質(zhì)的因素

2.1 原料魚的影響

原料魚可從淡水魚加工利用的源頭影響魚糜及其制品的品質(zhì)，因魚的品種、捕撈季節(jié)、新鮮度等原料魚自身性質(zhì)的變化，魚肉蛋白質(zhì)和氨基酸組分也不盡相同，從而使得淡水魚加工質(zhì)量不一。

2.1.1 魚的品種 中國可用作魚糜制品原料魚的資源十分豐富，魚肉肌肉蛋白質(zhì)和氨基酸組成因魚的品種有所差異而引起加工品質(zhì)不同。如賈丹[11]通過對青魚、草魚、鰱、鳙、鯉、鯽和鳊7種淡水魚魚肉蛋白質(zhì)組成成分和魚糜凝膠特性差異的分析，表明試驗魚種中青魚魚肉蛋白質(zhì)所含鹽溶性肌原纖維蛋白含量最高，且魚糜凝膠破斷強度和凹陷深度明顯高于草魚、鰱和鯽，凝膠性能較好。而不同品種的魚在相同加工方式下凝膠變化也不同。Zhang等[12]研究7種淡水魚在不同加工方式下凝膠特性的變化，發(fā)現(xiàn)熱處理對鯉魚糜凝膠最敏感，發(fā)酵對鰱魚糜凝膠影響最好。此外，魚糜制品質(zhì)量也因魚的品種而有所差異。朱瑞麒[13]研究證實鯉、鰱和草魚3種魚糜凝膠制品的化學(xué)組成成分存在一定差異，3種全魚糜丸凝膠制品中，鰱魚丸水分含量顯著高于草魚和鯉魚丸；鯉魚丸蛋白質(zhì)含量最高；草魚魚丸脂肪含量顯著高于其他(P<0.05)?？梢?，淡水魚魚糜及其制品的加工利用與魚的品種有較大相關(guān)性。

2.1.2 捕獲季節(jié) 淡水魚屬于廣溫性魚類，其體溫能適應(yīng)季節(jié)環(huán)境溫度變化，這種適應(yīng)性與肌原纖維蛋白性質(zhì)季節(jié)性變動有關(guān)，而肌球蛋白作為肌原纖維蛋白的主要成分，其熱穩(wěn)定性會對魚肉蛋白質(zhì)的加工適性產(chǎn)生影響。有研究[14]表明，草魚和鰱骨骼肌肌球蛋白在春、夏季2段形成凝膠，較秋、冬季3段形成的凝膠熱穩(wěn)定性更好，且秋季魚的魚糜制品顯示最高的凝膠強度，具有更好的凝膠形成能力。此外，通過對鰱魚魚糜凝膠特性與季節(jié)相關(guān)變化的研究也得到類似結(jié)果，如鰱魚在冬春兩季魚糜凝膠形成的溫度為30 ℃，但夏秋兩季魚糜凝膠形成溫度為40 ℃；夏秋季魚糜凝膠和Ca2+-ATPase的穩(wěn)定性更好[15]。因此，選擇合適的捕獲季節(jié)能更好地控制魚肉肌球蛋白加工性質(zhì)，提高淡水魚加工質(zhì)量。

2.1.3 新鮮度 原料魚的新鮮度會影響加工品質(zhì)，隨著新鮮度的下降，魚肉蛋白質(zhì)腐敗變質(zhì)增多，淡水魚加工利用率降低，魚糜及其制品品質(zhì)劣化甚至難以制得。如呂順等[16]發(fā)現(xiàn)新鮮度較高的新鮮鰱制作的魚糜凝膠強度最高，而新鮮度較差的僵直期魚肉制作的魚糜凝膠保水性和白度最差。此外，原料魚新鮮度受貯藏時間和溫度控制，常見的低溫冷凍貯藏可減緩新鮮度下降，但無法遏制魚肉蛋白質(zhì)變性所引起的凝膠形成能力劣化，加工產(chǎn)品的風(fēng)味和營養(yǎng)價值下降[17]。可見，魚肉新鮮度影響魚肉蛋白質(zhì)和凝膠質(zhì)量，加工利用時應(yīng)盡可能選擇新鮮度高的原料魚。

2.2 加工方式

淡水魚加工工序復(fù)雜，各加工方式可導(dǎo)致淡水魚魚肉蛋白質(zhì)性質(zhì)改變，在魚糜及其制品加工時漂洗、斬拌和凝膠化方式是影響產(chǎn)品質(zhì)量最主要的因素。

2.2.1 漂洗方式 加工過程中，冷水漂洗、鹽溶液漂洗和酸堿溶液漂洗是魚糜及其制品最主要的漂洗方式。通過漂洗可除去原料魚肉的血液、脂質(zhì)、肌漿蛋白和腥味成分等不利于淡水魚加工的物質(zhì)，提高魚糜加工品質(zhì)[18]。加工漂洗時的次數(shù)、溫度和漂洗液成分都對魚糜品質(zhì)有一定影響。如袁凱等[19]發(fā)現(xiàn)白鰱魚糜羰基化程度隨漂洗溫度升高而顯著增大(P<0.05)，漂洗次數(shù)增多可抑制羰基化積累，且4 ℃低溫和少次數(shù)漂洗處理有利于魚糜品質(zhì)的提高。此外，通過研究含不同離子漂洗液對鰱魚魚糜品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)含Zn2+、Ca2+、Mg2+的漂洗液有利于魚糜品質(zhì)提高[20-21]。而Priyadarshini等[22]表明堿性鹽溶液漂洗能獲得更好的鯰魚魚糜。由此可見，漂洗是淡水魚加工利用的第一道關(guān)鍵工序，恰當(dāng)?shù)钠礂l件可提高魚糜加工利用率。

2.2.2 斬拌方式 斬拌是魚糜制品生產(chǎn)的重要步驟，分為空斬、鹽斬、料斬，能最大程度提取魚肌肉中鹽溶性肌原纖維蛋白質(zhì)以產(chǎn)生光滑紋理的魚糜并將其他成分均勻混合到魚糜中[23]。斬拌時間、速度、鹽濃度和真空度等條件對淡水魚魚糜的凝膠特性都有影響。如王蒙娜等[24]分析了斬拌過程中氯化鈉質(zhì)量分數(shù)、斬拌轉(zhuǎn)速、斬拌時間和真空度對白鰱魚糜凝膠強度的作用，表明斬拌時間對魚糜凝膠強度的影響最大(P<0.01)，且斬拌轉(zhuǎn)速和氯化鈉濃度對凝膠強度也有影響(P<0.05)。此外，通過研究真空度對鰱魚魚糜肌原纖維蛋白的物理化學(xué)和凝膠特性的影響，發(fā)現(xiàn)隨著真空度的增加，魚糜糊中氣泡的大小和數(shù)量減少，高真空度下魚糜凝膠的三維網(wǎng)絡(luò)更加緊密有序[25]?？梢姡瑪匕璺绞脚c魚糜品質(zhì)有較大相關(guān)性，加工利用時控制好斬拌時間可更好控制制品質(zhì)量。

2.2.3 凝膠化方式 凝膠化是魚糜及其制品加工利用中最關(guān)鍵的工序，直接影響成品品質(zhì)。魚糜凝膠化包括熱誘導(dǎo)凝膠化、壓力誘導(dǎo)凝膠化、超聲波輔助凝膠化等，其中熱誘導(dǎo)凝膠化方式最為常見。如閆虹等[26]發(fā)現(xiàn)加熱提升白鰱魚糜凝膠特性影響的順序為：水浴微波聯(lián)用加熱>單獨微波加熱>水浴二段加熱。此外，高壓和超聲也有利于構(gòu)建魚糜凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。有研究[27]證實，與傳統(tǒng)二段式加熱相比，高壓處理形成的更有序凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使鳙魚魚糜凝膠質(zhì)量更好，且能保持原料原有風(fēng)味；Filomenaambrosio等[28]研究表明，超聲處理可改善魚糜持水能力，制得最佳硬度和咀嚼性的羅非魚魚糜。由此可知，熱誘導(dǎo)、壓力誘導(dǎo)、超聲輔助凝膠化等加工方式都可以引起魚肉蛋白質(zhì)變性、聚合形成凝膠，但不同處理方式引起形成凝膠的肌球蛋白結(jié)構(gòu)變化不同。因此，淡水魚魚肉蛋白質(zhì)在加工處理后，可通過多樣的凝膠化方式制得品質(zhì)不同的凝膠，從而滿足消費者差異化的需求。

2.3 調(diào)味劑與添加劑

調(diào)味劑與添加劑可在淡水魚加工利用時改善魚糜及其制品的風(fēng)味和營養(yǎng)價值。因加工工藝的需要，常添加食鹽和蔗糖等調(diào)味劑，淀粉、殼聚糖、水溶性膠和非肌肉蛋白等添加劑改善產(chǎn)品質(zhì)量。

2.3.1 調(diào)味劑 魚糜加工利用中添加的適量食鹽(常用鈉鹽)是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)魚糜制品的基本保障，然而食鹽的添加量通常可達到魚糜重量的2%～3%，不契合現(xiàn)代低鹽食品需求。而陸劍鋒等[29]將氯化鉀、氯化鈣與氯化鈉3種鹽類復(fù)配后，表明鈉鹽的添加量可降低至白鰱魚糜重量的1.0%，且魚糜凝膠特性與復(fù)配前相當(dāng)。糖(常用蔗糖)是非常重要的甜味劑，但甜味的魚糜并不受消費者歡迎。此外，蔗糖也可以穩(wěn)定臨界水從而減少冰晶的形成，淡水魚魚糜及其制品中添加蔗糖可用以保水和防凍[30]?？梢?，在淡水魚加工利用時，降低食鹽和蔗糖的添加量能獲得更營養(yǎng)健康的魚糜產(chǎn)品。

2.3.2 添加劑 淀粉種類多樣，是魚糜加工利用中最常見的添加劑。Yang等[31]發(fā)現(xiàn)高抗大米淀粉可提高草魚魚糜的凝膠性質(zhì)，而Li等[32]表明添加馬鈴薯淀粉后有利于鰱魚魚糜制品的強度和保水性能的提高。此外，其他添加劑對淡水魚魚糜加工影響的研究也較多，Jeyakumari等[33]研究發(fā)現(xiàn)殼聚糖可顯著提高鯰魚糜的凝膠強度并延長鯰魚糜制品的保質(zhì)期；Santana等[34]研究表明水溶性膠如魔芋膠可顯著提高羅非魚魚糜凝膠強度；石進等[35]研究證實乳清蛋白等非肌肉蛋白可提高鰱魚糜凝膠強度；賈丹等[36]研究論證隨轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶添加量的增加鳙魚魚糜凝膠的破斷力和持水性先上升后下降。近年來，也有研究[37-39]說明氨基酸、大蒜水提物和姜酚等均有利于淡水魚魚糜凝膠形成。淡水魚加工利用過程中，控制添加劑用量和種類可獲得品質(zhì)更好的魚糜產(chǎn)品。

3 魚糜腥味形成機理及脫腥方法

3.1 腥味的形成

加工利用過程中，自然捕撈和人工養(yǎng)殖的淡水魚都存在土腥味或腥臭味。如鯉、鰱、草魚和羅非魚等淡水魚類的土腥味十分嚴重，極大地影響了魚糜制品品質(zhì)和消費需求[40]。一般而言，淡水魚腥味成分主要是小分子醛、醇、酮、萜烯衍生物，魚體內(nèi)氧化三甲胺在微生物和酶的作用下分解生成的三甲胺和二甲胺也會增強腥味[41]。Gerber等[42]最先研究表明具有土腥味的萜烯衍生物主要是土味素(Geosmin)和2-甲基異莰醇(MIB)。而伍瑞祥等[43]后續(xù)研究表明，淡水魚類的土腥味就是由Geosmin和MIB等物質(zhì)造成的，越靠近水底的淡水魚腥味越重。

3.2 脫腥方法

隨著淡水魚脫腥方法的不斷發(fā)展，魚糜及其制品的脫腥主要包括包埋、吸附、掩蓋和漂洗等物理脫腥法；酸/堿處理、抗氧化劑處理、臭氧脫腥等化學(xué)脫腥法和生物脫腥法[44]。在魚糜加工利用中物理脫腥法會降低產(chǎn)品風(fēng)味，化學(xué)脫腥法易造成食品安全污染，而生物脫腥法因方便安全應(yīng)用較多。如明庭紅等[45]研究植物乳桿菌發(fā)酵草魚的脫腥增香效果，發(fā)現(xiàn)發(fā)酵120 h后草魚肉中的主要腥味物壬醛和2,4-癸二烯醛等逐步減少，脫腥增香效果顯著。此外，近年來結(jié)合現(xiàn)代食品科技檢測淡水魚魚糜脫腥效果的研究也較多，如劉曉華等[46]利用超快速電子鼻檢測定量分析鯰魚肉土腥味變化，測定出鯰魚肉腥味的主要成分是醛、醇和呋喃類物質(zhì)，以及三甲胺特征腥味物質(zhì)，從而進行針對性脫腥方法選擇?？梢?，選擇恰當(dāng)?shù)拿撔确椒ê蜋z測技術(shù)，能更有針對性地控制淡水魚腥味物質(zhì)的產(chǎn)生，提高無腥味魚糜制品的需求。

4 展望

淡水魚深加工已成為中國現(xiàn)代化淡水漁業(yè)發(fā)展的必然趨勢，淡水漁業(yè)的生產(chǎn)量有了長足的增長。魚糜及其制品作為淡水漁業(yè)的核心產(chǎn)品，其加工利用也得到了相當(dāng)大的發(fā)展。但在加工利用中魚糜及其制品還存在著加工利用率不高，加工特性變化大等問題。發(fā)展中國淡水魚魚糜加工產(chǎn)業(yè)，還有不足之處需要完善和解決：

(1) 淡水魚魚糜加工利用的基礎(chǔ)研究不足，魚糜制品的加工水平和營養(yǎng)價值低。應(yīng)進一步加強淡水魚相關(guān)基礎(chǔ)研究，改良淡水魚魚糜加工工藝，提升淡水魚魚糜制品品質(zhì)，為優(yōu)化淡水魚糜及其制品的加工利用水平提供理論基礎(chǔ)。

(2) 淡水魚魚糜加工運輸體系和運輸條件不完備，淡水魚加工原料只能小范圍流動。應(yīng)探索新型魚糜及其制品保存方式，完善魚糜及其制品貯存體系和冷鏈物流技術(shù)體系，遏制運輸流通過程中魚糜質(zhì)量劣化的發(fā)生。

(3) 淡水魚魚糜生產(chǎn)加工設(shè)備落后，所得產(chǎn)品成本偏高競爭力較差。應(yīng)建設(shè)大型廠房集中處理淡水魚原料，解決淡水魚分布分散的問題；開發(fā)淡水魚魚糜及制品專用生產(chǎn)線，解決因魚的種類不同混用設(shè)備出現(xiàn)的加工隱患；進行優(yōu)化育種及品種改良，使其肌肉蛋白質(zhì)更適合于魚糜生產(chǎn)；大力開發(fā)新式魚糜食品，如需求量較大的模擬蟹腿、干制魚糜制品、魚糜火腿、烹飪中的配料等市場適銷品種。