金槍魚魚丸加工關(guān)鍵技術(shù)研究進(jìn)展

康孟利，宣曉婷，王求娟，林旭東，凌建剛

（1. 寧波市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，國(guó)家蔬菜加工技術(shù)研發(fā)專業(yè)中心，寧波市農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，寧波市農(nóng)產(chǎn)品加工研究中心，浙江寧波 315040；2. 寧波今日食品有限公司，浙江寧波 315502）

金槍魚是一種深海魚類，魚肉鮮嫩，富含蛋白質(zhì)、二十二碳六烯酸、二十碳五烯酸，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值極高，素有“海洋黃金”之稱，綠色、無污染是國(guó)際營(yíng)養(yǎng)協(xié)會(huì)推薦的健康美食[1]。常見的金槍魚分5 個(gè)屬，17 個(gè)種，其中具有較好經(jīng)濟(jì)價(jià)值的有藍(lán)鰭金槍魚（Thunnus maccoyii）、長(zhǎng)鰭金槍魚（Thunnus alalunga）、大眼金槍魚（Thunnus obesus）、黃鰭金槍魚（Thunnus albacares） 及鰹魚（Katsuwonus pelamis） 等[2]。金槍魚肉質(zhì)細(xì)嫩、入口即化，多被制成罐頭制品或生魚片[3]。目前，日本、歐美是金槍魚的主要消費(fèi)市場(chǎng)，在捕撈、加工等領(lǐng)域處于國(guó)際領(lǐng)先地位，主要以生鮮、冷凍、罐頭等消費(fèi)為主。國(guó)內(nèi)年加工金槍魚100 余萬(wàn)t，其中浙江占全國(guó)的1/2，主要以金槍魚罐頭加工為主，僅有少量生魚片。

2020 年全國(guó)水產(chǎn)品總量達(dá)到6 549.02 萬(wàn)t，約占世界水產(chǎn)品總產(chǎn)量的1/3，魚糜是水產(chǎn)品加工中的重要原料。魚丸是我國(guó)傳統(tǒng)的魚糜制品之一，是以新鮮、質(zhì)嫩、色白的魚糜[4]，經(jīng)過擂潰、水煮、凝膠化成型等工藝[5]，制成彈性高、腥味小及風(fēng)味獨(dú)特的丸狀魚糜制品。魚丸味道鮮美、營(yíng)養(yǎng)豐富，且食用方捷、耐貯藏，多用于煮火鍋和煲湯，深受消費(fèi)者青睞[6]，發(fā)展前景廣闊。魚糜制品已成為目前水產(chǎn)品深加工和提高水產(chǎn)資源綜合利用率的重要途徑[7]，市場(chǎng)上魚丸大多以草魚、鰱魚等低價(jià)淡水魚為原料[6],但淡水魚蛋白含量較低，魚糜凝膠性差[8]。而金槍魚作為優(yōu)質(zhì)動(dòng)物蛋白源[9]，可以滿足魚丸原料需求。李欣雨等人[10]研究發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)鰭金槍魚赤身制備的魚丸質(zhì)地緊實(shí)致密，富有彈性、色澤白皙明亮，金槍魚是魚丸制作的優(yōu)選原料。隨著生活水平的提高，人們開始關(guān)注食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，利用金槍魚加工魚丸經(jīng)濟(jì)價(jià)值高[11]，同時(shí)提高金槍魚魚肉的利用率。

1 魚丸加工關(guān)鍵技術(shù)及其影響因素

1.1 魚肉種類選擇

魚丸研究主要集中在馬鮫魚[12]、帶魚[13]、草魚[14]、鰱魚[8]、羅非魚[15]等低值魚類加工，魚丸低值化現(xiàn)象明顯。魚類肌肉蛋白質(zhì)易變性，且不同魚類蛋白質(zhì)的抗凍能力和加工性能不同。魚肉肌球蛋白受自溶及內(nèi)源酶的影響，形成凝膠的性能較差。由于魚的種類不同，肌肉的肌球蛋白和肌動(dòng)蛋白的含量不一樣，所含纖維與結(jié)締組織也存在差異，因而魚肉對(duì)魚丸的質(zhì)量是有一定影響的。魚肉種類宜選用高蛋白、低脂肪、新鮮的魚肉。魚丸品質(zhì)與魚肉的新鮮度、脂肪、pH 值及肌球蛋白含量有關(guān)。多脂魚的沙丁魚、鮑魚、竹刀魚等，以及多脂肪的肥鰲魚、竹夾 魚、多斑魚等彈性較小。pH 值也影響魚丸的彈性，魚肉的pH 值在6.5～7.0 時(shí)所制的魚丸彈性最強(qiáng)；赤肉魚制魚丸的最佳pH 值是6.2～6.7，白肉魚的最佳pH 值是7.0～7.5[16]。肌球蛋白也影響魚丸的彈性，多脂肪的沙鉆魚、藍(lán)槍魚等因含大量肌球蛋白，制出魚丸彈性好。冷凍的魚肉因肌動(dòng)球蛋白變性而導(dǎo)致保水能力變小和彈性變差，肌球蛋白溶于鹽水而形成溶膠。

目前，關(guān)于馬鮫魚、羅非魚等魚丸配方報(bào)道較多。李西騰[12]研究表明，馬鮫魚魚丸最佳配方為食鹽3%，淀粉20%；工藝參數(shù)為溫度10 ℃，水量4 倍，每次3～4 min，漂洗3 次，90 ℃下加熱40～45 min。楊麗等人[15]獲得最佳羅非魚魚丸配方為魚肉∶淀粉=10∶1，食鹽2.4%，添加面筋蛋白2%，雞蛋清10%，白砂糖3%，清水8%，黃酒1%，米醋1%，味精0.3%。張菲菲等人[17]按照精鹽2.5%，豆腐渣3.35%，蛋清蛋白8.56%，大豆蛋白12.32%，海藻酸鈉0.33%配方生產(chǎn)的魚丸富膳食纖維、高蛋白、低膽固醇的健康食品。儀淑敏等人[18]優(yōu)化了黃瓜汁、雞蛋清、淀粉的添加量對(duì)魚丸質(zhì)構(gòu)特性及感官品質(zhì)的影響，在黃瓜汁17%，雞蛋清16%，淀粉21%的條件下生產(chǎn)的黃瓜汁魚丸具有4 種不同流動(dòng)性的水分，其中束縛水呈下降趨勢(shì)，自由水的變化幅度最大。

1.2 漂洗及水分對(duì)魚丸品質(zhì)的影響

漂洗是魚丸加工重要工序。漂洗魚肉不僅提高肌球蛋白含量，而且明顯地降低蛋白質(zhì)的變性率；水溫越高，水溶性蛋白質(zhì)的溶出率越高，魚肉膠原蛋白增加，魚丸的彈性增加。但溫度過高，會(huì)改變膠原蛋白的三、四級(jí)結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步降低凝膠性，魚丸的品質(zhì)變差，研究表明，漂洗3 次，每次3～4 min，用水量為魚肉質(zhì)量的4 倍，水溫控制在10 ℃以下，魚丸品質(zhì)最佳[12]。

水分是影響魚丸品質(zhì)口感、多汁性和出品率的重要因素[19]，可以增強(qiáng)魚丸的嫩度，改善口感。魚丸在加熱過程中吸水膨脹，增強(qiáng)魚丸的硬度和彈性[20]。打魚膠只能一個(gè)方向攪動(dòng)，不能順、倒并舉，否則就會(huì)“打璨”[16]。目前，市售魚丸水分一般為73%～80%[21]，而清湯魚圓的水分高達(dá)85%，冷藏保鮮過程中易發(fā)生汁液流失和食用品質(zhì)下降。

1.3 輔料對(duì)魚丸品質(zhì)的影響

衡量魚丸品質(zhì)的主要指標(biāo)有凝膠強(qiáng)度、口味、質(zhì)地和形態(tài)等，而凝膠性能是影響魚丸品質(zhì)的重要指標(biāo)[22]。破斷力是使凝膠破裂的最大力，表示魚糜凝膠的硬度[23]。目前，魚丸加工輔料主要是用來改善產(chǎn)品的質(zhì)地和保水性，常用的魚糜輔料包括淀粉、親水膠體、復(fù)合磷酸鹽、大豆分離蛋白、轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶、蛋清分離蛋白等[24]。

淀粉是一種常見的魚糜凝膠強(qiáng)度改善劑[25]。淀粉分為直鏈淀粉和支鏈淀粉兩類[26]，一般直鏈含量低的淀粉凝膠結(jié)合力、抗老化性、膨脹性及吸水能力強(qiáng)，如馬鈴薯淀粉直鏈淀粉含量約為12.38%[27]；直鏈含量高的淀粉凝膠結(jié)合力弱、脆性大[28]。顧音佳等人[29]考查了玉米淀粉和馬鈴薯淀粉對(duì)魚丸品質(zhì)的影響，結(jié)果顯示，玉米淀粉添加10%或馬鈴薯淀粉添加14%時(shí)，魚丸品質(zhì)最佳；當(dāng)?shù)矸厶砑恿繛?%～10%時(shí)，玉米淀粉對(duì)魚丸品質(zhì)的影響高于馬鈴薯淀粉；當(dāng)?shù)矸厶砑恿看笥?0%，馬鈴薯淀粉高于玉米淀粉。據(jù)張靜靜等人[30]研究指出，一般在擂潰過程中加入不超過10%淀粉以增強(qiáng)彈性，使淀粉小顆粒填充于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的間隙，吸水膨脹使魚丸彈性增強(qiáng)。添加原淀粉易回生，加入適量的羥丙基變性淀粉，可有效改善魚丸的品質(zhì)，取代度越高，魚丸的性狀越好[31]。添加羥丙基木薯淀粉冷凍時(shí)冰晶的分布均勻和細(xì)小，減少低溫對(duì)魚丸破壞作用和魚丸解凍過程中汁液的流失。

持水性表示肌肉在一定條件下結(jié)合或保持肌肉中水分的能力，也能反映魚糜制品的感官品質(zhì)。持水性越高，魚丸內(nèi)部水分越不易向外滲出，感官品質(zhì)越好[31]。親水膠體及磷酸鹽可提高魚丸的持水性和硬度。葉麗紅等人[19]考查了κ - 卡拉膠、復(fù)合磷酸鹽和蛋清粉對(duì)高水分魚丸水分和質(zhì)構(gòu)特性的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，κ - 卡拉膠和蛋清粉可顯著提高魚丸的持水力，減少魚丸的蒸煮損失和貯藏析水率。3 種外源添加物均能顯著提高魚丸的硬度和咀嚼性，減小魚糜凝膠三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使結(jié)構(gòu)更加緊密?？傻萌荒z又稱凝膠多糖，是由D - 葡萄糖通過β-1.3- 葡萄糖苷鍵構(gòu)成的直鏈葡聚糖，添加0.60%的魚丸亮度、持水性、凝膠強(qiáng)度較空白試驗(yàn)組分別提高了3.7%，22.4%，131.7%[32]。磷酸鹽有助于肌球蛋白轉(zhuǎn)變?yōu)槟z狀態(tài)，提高保水性，提高魚丸的彈性[33]。魚糜制品中液態(tài)蛋清的用量通常為2%～5%[34]，GB 2760—2014中規(guī)定魚糜制品中磷酸根（PO43-） 含量不得高于5 g/kg。轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶（TG 酶） 是一種催化酰基轉(zhuǎn)移反應(yīng)的轉(zhuǎn)移酶，能在蛋白質(zhì)分子間或分子內(nèi)生成ε（- γ- 谷氨酰） 賴氨酸共價(jià)鍵，使蛋白質(zhì)發(fā)生共價(jià)交聯(lián)或聚合，從而改善各種蛋白制品的凝膠強(qiáng)度、持水性等品質(zhì)[35]。

加熱使自由水失去自由狀態(tài)，形成具有彈性的凝膠，其作用力主要分子作用力、氫鍵、離子鍵、二硫鍵等，通常通過添加淀粉、蛋清蛋白及TG 酶來提高其凝膠特性，蛋清蛋白液增加肌球蛋白重鏈譜帶強(qiáng)度[36]、大豆分離蛋白增加凝膠三維空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[37]、蛋清蛋白粉提高凝膠的破斷力、凹陷度及持水率[38]，蛋清蛋白粉和大豆蛋白粉均能提高魚丸的品質(zhì)[39]。

食鹽是影響魚丸凝膠形成和質(zhì)構(gòu)的關(guān)鍵因素，主要是調(diào)味和抽提鹽溶性蛋白質(zhì)，將肌原纖維蛋白充分溶出，從而形成高彈性的魚糜凝膠[40]，添加量為3%時(shí)，魚丸彈性最好[29]。目前，一水、二鹽、三蛋、四油、五淀粉，以80～90 ℃加熱并保持30 min，攪打好的魚糝色白、滋潤(rùn)、細(xì)嫩、光滑、無雜質(zhì)[41]。

1.4 擂潰對(duì)魚丸品質(zhì)的影響

擂潰通過研磨、攪拌及充氣，破環(huán)肌肉纖維，溶出鹽溶性蛋白，提高凝膠濃度，形成柔軟的制品。擂潰一般分為3 步：空擂、鹽擂、調(diào)味擂。研究表明，空擂1 min，加入食鹽和水再鹽擂7.5 min，然后加入其他輔料再調(diào)味擂10 min，效果好，一般溫度控制在15 ℃以下。一般要擂潰3～4 次，添加食鹽及其他調(diào)味品完成手工攪拌及擂打，直到碎肉出現(xiàn)膠 凝狀態(tài)，并設(shè)計(jì)出適合工廠化加工的生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)高檔次的無添加淀粉的魚丸機(jī)械化生產(chǎn)[42]。

1.5 加熱對(duì)魚丸品質(zhì)的影響

魚丸是一種高品質(zhì)的完全蛋白，加熱蒸煮促進(jìn)蛋白質(zhì)凝固，研究表明，在90 ℃條件加熱40～45 min 時(shí)最佳[43]。近年來，日本普遍采用“二段加熱法”，對(duì)多數(shù)魚種來說，一般在0～20 ℃放置20 h（低溫凝膠化） 或在30 ℃放置1 h（高溫凝膠化），或者采用兩段式水浴加熱方式，第一段加熱溫度為40 ℃，時(shí)間為20 min，第二段加熱溫度為95 ℃，時(shí)間為20 min[44]，凝膠強(qiáng)度隨時(shí)間延長(zhǎng)而增強(qiáng)。Kong W 等人[45]經(jīng)“二段加熱”處理，其蛋白質(zhì)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)分散均勻，彈性好[16]。但加熱會(huì)破壞魚肉中蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)和四級(jí)結(jié)構(gòu)，形成的凝膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)較為松散，導(dǎo)致凝膠強(qiáng)度和持水性下降[45]。

1.6 殺菌對(duì)魚丸品質(zhì)的影響

高溫殺菌主要是延長(zhǎng)保質(zhì)期，使水和蛋白質(zhì)發(fā)生作用，蛋白質(zhì)發(fā)生聚集，凝膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的空隙變大，纖維骨架細(xì)化，凝膠強(qiáng)度下降，從而降低魚丸品質(zhì)。在魚丸加工過程中，通常加入外源添加劑如卡拉膠和轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶（TG 酶） 提高魚丸品質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)，卡拉膠∶TG 酶為3∶7 時(shí)，能夠有效減少魚糜凝膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的間隙，具有良好的熱穩(wěn)定性，有效改善高溫殺菌后海水魚丸的食用品質(zhì)[46]。

2 魚丸貯藏特性及保鮮技術(shù)

魚丸含豐富的營(yíng)養(yǎng)和高水分常溫下極易變質(zhì)，引起微生物的滋長(zhǎng)、脂肪的氧化，以及酶和細(xì)菌的引起的腐敗變質(zhì)，從而導(dǎo)致魚丸品質(zhì)下降，貨架期縮短。目前，魚丸主要以冷凍為主，冷藏為輔。魚丸在冷凍貯運(yùn)存在成本高、能耗高等問題，極易變性，造成色澤、彈性及凝膠強(qiáng)度下降[47-48]。隨著生活水平的提高，魚丸冷藏保鮮越來越受到消費(fèi)者重視。微生物種類及數(shù)量因貯藏工藝不同而不同。一般魚丸致病微生物以葡萄球菌屬等革蘭氏陽(yáng)性為主，其次芽孢桿菌屬和葡萄球菌屬細(xì)菌；氣調(diào)包裝以氣單胞菌屬及少數(shù)腸桿菌屬等厭氧或兼性厭氧的革蘭氏陰性球菌和桿菌為主[49]。依據(jù)GB 10136—2015《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 動(dòng)物性水產(chǎn)制品》規(guī)定，魚丸菌落總數(shù)不得高于50 000 CFU/g。揮發(fā)性鹽基氮（TVB-N） 是衡量水產(chǎn)品鮮度水平的主要方法，趙思明等人[50]建議將5mg/100g 作為魚丸腐敗變質(zhì)的指標(biāo)。

目前，魚丸常用保鮮方法有凍藏、低溫冷藏、冰溫保鮮、臭氧保鮮及生物保鮮。采用4 ℃冷藏保鮮，保鮮期僅為3～5d[51-52]。冰溫保鮮可顯著延長(zhǎng)魚丸保鮮期至40 d，是5 ℃下保鮮期8 d 的5 倍[53]。-2 ℃的冰溫結(jié)合氣調(diào)包裝對(duì)魚丸有較好的保鮮效果[7]。速凍隧道以冷空氣為冷媒介質(zhì)對(duì)食品凍結(jié)，液氮沉浸式作為凍結(jié)方式，傳熱速率快、形成冰晶細(xì)小，但容易食品凍裂，研究表明，通過添加TG 酶1.19 U/g，羥丙基14.99%，大豆分離蛋白3.93%，開發(fā)出了液氮沉浸作為冷媒介質(zhì)凍結(jié)魚丸的新型工藝[54]。王金路等人[55]研究金線魚魚丸貯藏特性，發(fā)現(xiàn)4 ℃下冷藏25 d，魚丸的pH 值和白度呈緩慢下降，細(xì)菌總數(shù)、硬度顯著增加，彈性和硬度呈良好的負(fù)相關(guān)性；可溶性總蛋白呈先升后降的趨勢(shì)；結(jié)合水和束縛水下降，而自由水上升；揮發(fā)性氣味呈一定的線性規(guī)律。水溶性殼聚糖提高了鹽溶性蛋白質(zhì)的保水力和硬度，改善凝膠的特性。以梅魚魚丸為材料，評(píng)價(jià)了在0 ℃貯藏條件下水溶性殼聚糖對(duì)梅魚魚丸凝膠特性的影響[56]。謝三都等人[57]研究臭氧對(duì)鰱魚魚丸貯藏過程品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，臭氧能有效延長(zhǎng)魚丸的貯藏期。

綠原酸、茶多酚及魚鱗蛋白酶解物等生物保鮮劑也應(yīng)用在魚丸保鮮上。綠原酸是一種新型高效抗氧化劑，150 mg/kg 使魚丸的貯藏期由4～7 d 延長(zhǎng)至10～13 d[14]。周才瓊等人[58]將茶多酚用于魚糜保鮮，加入0.25～0.50 mg/kg 茶多酚，在5 ℃下保鮮時(shí)間可達(dá)13 d。勵(lì)建榮等人[59]研究茶多酚在0 ℃條件下對(duì)梅魚魚丸的保鮮效果。結(jié)果表明，茶多酚能有效抑制微生物及延緩脂肪氧化，提高魚丸的凝膠性能，延長(zhǎng)梅魚魚丸的貨架期，其最佳添加量為200～300 mg/kg。研究發(fā)現(xiàn)，魚鱗蛋白酶解物含有抗氧化、抑菌特性的生物活性肽[60]。蔣妍等人[61]研究發(fā)現(xiàn)，草魚魚鱗酶解產(chǎn)物（12 g/100 g） 降低魚丸蒸煮損失，維持魚丸白度、彈性和硬度，感官評(píng)分高于對(duì)照組，而菌落總數(shù)和TVB-N 顯著低于對(duì)照（p＜0.05），可延長(zhǎng)貯藏時(shí)間2～4 d。

冷藏提高食用品質(zhì)，但運(yùn)輸過程易產(chǎn)生腥味，腥味主要成分為醛類和少量的醇類，且隨著貯運(yùn)時(shí)間延長(zhǎng)，腥味加重，構(gòu)建腥味活性值預(yù)測(cè)模型是評(píng)價(jià)魚丸冷藏過程中的腥味的有效手段[13]。針對(duì)常溫儲(chǔ)藏工藝包裝的魚丸，以魚丸的TVB-N 值為依據(jù)，建立基于反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)貨架期模型較準(zhǔn)確，能夠較好地解釋溫度與貨架期之間的關(guān)系[62]。

3 金槍魚丸開發(fā)前景

金槍魚被譽(yù)為海底黃金，因其富含優(yōu)質(zhì)蛋白、維A、維D，以及DHA、EPA 等多不飽和脂肪酸而深受消費(fèi)者青睞。近年來，健康、安全理念逐漸深入人心，全球生食水產(chǎn)制品需求量逐年攀升。金槍魚丸產(chǎn)品開發(fā)成為金槍魚產(chǎn)業(yè)發(fā)展新的增長(zhǎng)點(diǎn)，但魚丸外源物安全問題備受消費(fèi)者關(guān)注。如何降低外源物添加、延長(zhǎng)貨架期成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新的課題。

已有研究表明，超高壓可有效改善魚糜的凝膠品質(zhì)，凝膠強(qiáng)度隨壓力增加而增加[63]，可顯著降低貯藏期內(nèi)魚丸菌落總數(shù)，延長(zhǎng)貨架期[64]，實(shí)現(xiàn)不經(jīng)熱處理生產(chǎn)出風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)成分損失最小的新魚糜制品。超高壓誘導(dǎo)蛋白凝膠具有更好的平滑度、光澤度、柔軟度以及良好的彈性。利用超高壓技術(shù)生產(chǎn)高品質(zhì)的鰻魚魚糜，凝膠強(qiáng)度提高77.5%[65]。陳燕婷等人[66]探究超高壓處理對(duì)帶魚魚糜凝膠特性及其肌原纖維蛋白結(jié)構(gòu)的影響，發(fā)現(xiàn)超高壓處理350 MPa 保壓8 min 促進(jìn)凝膠網(wǎng)絡(luò)形成，改善魚糜凝膠品質(zhì)?；诔邏杭夹g(shù)開展金槍魚魚丸加工，降低外源添加物，提高金槍魚丸品質(zhì)與風(fēng)味，延長(zhǎng)產(chǎn)品貨架期，促進(jìn)金槍魚產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。