冷冻鱼糜和鱼糜制品教材



第五章冷冻鱼糜和鱼糜制品
将原料经采肉、漂洗、精滤、脱水搅拌冻结加工制成的产品被称之为冷冻鱼
糜(鱼浆),它是进一步加工鱼糜制品的中间原料,将其解冻或直接由新鲜原料
制得的鱼糜再经擂溃或斩拌、成型、加热和冷却工序制成的即为鱼糜制品。
鱼糜制品作为历史悠久的传统食品,在许多国家和地区广为流传,如我国久负盛
名的福州包心鱼丸、潮州鱼丸、崇武鱼卷、台湾贡丸、深沪脆丸、山东等地的鱼
肉饺子等,便是我国具有代表性的鱼糜制品,但在 20 世纪 80 年代之前一直是以
手工加工为主。作为一种工业化生产的鱼糜制品始于日本,1960 年后,日本北
海道水产试验场酉谷氏为首的研究小组,以研究狭鳕鱼的利用为契机,研究开发
了无盐冷冻鱼糜的生产新技术,几乎在同时,京都大学的池内氏等人也成功地开
发了加盐冷冻鱼糜技术,解决了原料鱼蛋白质冷冻变性的问题。这一重大突破,
使得日本的鱼糜生产得到了大幅度的发展,其鱼糜制品在 60~80 年代一直是水
产加工品中的主导产品,产量约为 100 万吨。我国于 1984 年从日本等国家和地
区引进冷冻鱼糜和鱼糜制品生产线后,才开始进入较大规模的工业化生产,至
1999 年底为止。有冷冻鱼糜生产线 26 条左右,模拟冷冻鱼糜生产线 28 条左右,
烤竹轮生产线 15 条左右,鱼香肠结扎生产线 12 条左右,油炸制品生产线 10 左
右,研制开发了一系列新型高档的鱼糜制品和冷冻调理食品,如鱼丸、鱼糕、鱼
香肠、鱼卷、模拟虾肉、模拟蟹肉、模拟贝柱、鱼糕、竹轮等鱼糜制品和鱼排、
虾饼、裹衣鱼糜制品等冷冻调理食品,这些产品极大地丰富了市民的餐桌。
鱼糜制品营养价值高,携带、食用方便,原料来源丰富,不受鱼种、大小的
限制,可以将商品价值低但营养价值高的鱼类资源,充分而合理地利用。根据消
费者的喜好,进行不同口味的调配,形状也可任意选择,产品形状、外观、滋味
与原料鱼截然不同,较其他水产食品更具灵活性及可开发性。
第一节 鱼糜制品加工的基本原理
一、鱼糜制品的凝胶形成能
鱼肉中加入 2%~3% 的食盐进行擂溃时,会产生非常黏稠状的肉糊(鱼糜)。
这主要是构成肌原纤维的肌丝(细丝和粗丝)中的 F-肌动蛋白(F-actin)与肌
球蛋白(myosin)由于食盐的盐溶作用而溶解,在溶解过程中二者吸收大量的
水分并结合形成肌动球蛋白(actomyosin)的溶胶。这种肌动球蛋白溶胶非


常容易凝胶化,即使在 10℃以下的低温也能缓慢进行,而在 50℃以上的高
温下,会很快失去其塑性,变为富有弹性的凝胶体,即鱼糜制品。鱼肉的
这种能力叫做凝胶形成能力。由于生产鱼糕的鱼肉都要求具有很强的凝胶
形成能力,所以也叫鱼糕生成能力,在日本又称为“足”形成能。
从溶胶的鱼糜(塑性)到凝胶的鱼糕(弹性)的变化包含了二个反应,一是
通过 50℃以下的温度域时,在此温度过程中进行的凝胶结构形成的反应,另一
是以 60℃为中心的 50℃~70℃温度带所发生的凝胶结构劣化的反应。前者称为
凝胶化(suwari),后者称凝胶劣化(modori)。加热同样的鱼糜,让其慢慢通
过 30~40℃温度带,可促进凝胶化的进行,同时使其迅速通过 60℃附近,防止
凝胶劣化的进行,可以得到较强的弹性,相反则弹性差。可见,即便是最终加热
温度相同,但由于到达终点温度的过程不同,所形成的凝胶物性亦不同,这是鱼
糜凝胶化的重要特征。凝胶化现象是指肌动球蛋白被加热时,其高级结构发生松
散,分子间产生架桥形成了三维的网状结构。由于热的作用,网状结构中的自由
水被封锁在网目中不能流动,从而形成了具有弹性的凝胶状物。架桥与疏水基和
S-S 基有关,特别是前者。凝胶化的形成,即使在室温下也能发生,而温度越高,
其凝胶化的速度也越快,如图 5-1 所示。一般如抗坏血酸钠,过氧化氢等氧化剂
可促进凝胶化,而糖类如葡萄糖、砂糖则对凝胶化有抑制效果。鱼糜的凝胶形成
特性,除因鱼种不同之外,即使是同一鱼种也因其年龄、季节、鲜度而变化,此
外还因其是否进行漂洗有关。
鱼糜的凝胶化一般方法有:
低温凝胶化 在 5~10℃温度下凝胶化 18~42h;
中温凝胶化 在 15~20℃温度下凝胶化 18h 左右;
高温凝胶化 在 35~45℃温度下凝胶化 30~90min;
二段凝胶化 在 32℃温度下进行 30min 左右的高温凝胶化和在 7~10℃温
度下进行 18 h 左右的低温凝胶化。
在鱼糜制品生产上一般低温长时间的凝胶化使制品的凝胶强度比高温短时
的凝胶化效果要好些,但时间太长,为此在生产中常采用二段凝胶化以增加制品
的凝胶强度。


凝胶劣化是指在一定温度
下,鱼糜在凝胶化温度带中已形
成的凝胶结构,在 70℃以下温
度域中逐渐劣化、崩溃的一种现
象。鱼糜发生凝
胶 劣 化 的 温 度 一 般 在 50~
70℃。其发生机制有多种假说,
其中一种普遍的解释,认为在鱼
肉的水溶性蛋白质中存在着一
种对温度特别敏感的碱性蛋白酶,在 60℃时活性最强,它可以使已经形成的肌
动球蛋白分子组成的网状结构破坏,疏水基团暴露,导致水分游离而使凝胶劣化。
碱性蛋白酶活性与凝胶强度的关系见图 5-2。
为了生产具有较强凝胶强度的鱼糜制品,一般采用将鱼糜在 50℃以下的某
一凝胶化温度段放置一定时间后,再加热使其迅速通过 60℃左右的温度带,并
在 70℃以上的温度使碱性蛋白酶迅速失活。由于鱼糜制品中除鱼肉外,还需加
入多种辅料和调味品,为了杀菌和煮熟的目的应将产品加热至其中心温度达到
75℃以上。一般可根据需要,在 75~95℃的温度范围内选择。研究表面,在 70℃
左右的低温长时间加热和 80~90℃的高温短时加热的制品,其质量也有显著的
差别。
虽然任何一种蛋白质都是热
凝固的,但同一种凝胶的构造将
因加热方法不同而有所差异,在
急速加热时,将使在凝胶化过程
中形成的包含水分的网状结构即
刻固定下来成为凝胶强度较强的
制品,而低温长时间加热则因网
状结构的分布不均使制品较脆
弱。
图 5-1 鱼糜凝胶化的温度依存性(至水)
图 5-2 碱性蛋白酶活性与凝胶强度的关系


二、凝胶形成能的鱼种特异性
不同鱼种的凝胶形成能是不一样的,而凝胶形成能是判断原料鱼是否适合做
鱼糜制品的重要特征。鱼糜制品的特点是不受原料鱼鱼种的限制,但如从凝胶形
成能、肉色、味道、气味等肉质条件来考虑的话,可以用作鱼糜原料的鱼种就会
被限定在较小的范围内。据清水的调查,日本常用的主要原料鱼有海鳗、鲻鱼、
日本马头鱼、鮸鱼、绿鳍鱼、平鲉、牙鲆、箭鱼、多鳞鱼喜、 虎鱼、鲷鱼、长
背鱼、飞鱼、蛇鲻、小黄鱼、带鱼、远东多线鱼、鲽、鲤、鲨鱼等。大部分为海
产白肉鱼,淡水鱼较少,而几乎不含红肉鱼。红肉鱼富含肌肉色素且脂肪多,故
其凝胶形成能较弱,一般淡水鱼的凝胶形成能比海水鱼弱;软骨鱼类比硬骨鱼弱;
红肉鱼又比白肉鱼弱。我国常用的海水原料鱼有狭鳕、蛇鲻、金线鱼、大眼鲷、
白姑鱼及其他小杂鱼等,淡水原料鱼有白鲢、草鱼、鲸鱼等。
将约 30g 鱼糜用防水薄膜包好,并分别在 30~90℃的恒温槽中加热一定时
间,调查其凝胶化的程度。横坐标为温度,纵坐标为相应的凝胶强度而得到的鱼
糜温度一凝胶化曲线,可以了解到各种鱼类所固有的凝胶化特性。
5-3 未漂洗盐擂鱼糜的温度-凝胶化曲线
实线-加热 20min;虚线-加热 2h;△-浆状;□-魔芋状凝胶;○-鱼糕状凝胶;●-凝胶劣
化凝胶;
图中数字-弹性强度的感官评分(10 分制);字母-折叠实验结果,将 5mm 厚的样品对折,


图 5-3 列出了不同鱼类盐类鱼糜的凝胶化曲线,其共同点也是重要点是在
60℃附近,其凝胶化已基本完成,即便再加温也不会使其凝胶强度增强。各鱼种
的差异性主要依存于 30~40℃鱼糜的凝胶化速度(凝胶化难易度)和 50~70℃
温度域的凝胶劣化速度(凝胶劣化难易度)的不同。根据其难易度的不同可将其
分为 4 种类型。①难凝胶化、难凝胶劣化的类型。如鲨鱼类等;②难凝胶化、易
凝胶劣化的类型,如鲐鱼;③易凝胶化、易凝胶劣化的类型,如沙丁鱼类、鮸鱼;
④易凝胶化、难凝胶劣化的类型,如美拟鲈。
鱼肉的凝胶形成能一般是将在一定条件下调制而成的鱼糜经 80~90℃加热
后,测定其弹性的。但是从图 5-3 的凝胶化曲线中可知,凝胶劣化也具有鱼种特
异性。有的鱼糜在 60℃只要 20min,就完全分解成烂泥状,有的即使加热 2 h
也毫无凝胶劣化的迹象,各种鱼间差异甚大。因此,对于难凝胶劣化的鱼种来说,
这种方法可行,但对于易凝胶劣化的鱼种而言,会因其通过凝胶劣化温度带速度
的快慢而很大程度影响弹性测定结果。通过时间越快,弹性越强,反之越弱。可
见 90℃的凝胶显示的只不过是一种表观的凝胶形成能,并没有显示其真实的能
力,要知道其潜在的能力应该在 60℃,20min 加热条件下测定其凝胶强度(易凝
胶劣化的鱼种为 50℃,20min)。
不同鱼类形成的凝胶强度差异相当大,各种鱼类在最合适条件下(食盐 3%,
pH6.8,水分 82%)形成的凝胶强度如图 5-4,其中的远东拟沙丁鱼为 270g/cm
2
而蓝枪鱼为 2937 g/cm2,两者相差约 10 倍。按凝胶形成能数值可将 1000 以上
的分类为高弹性鱼种,500~1000 为普通弹性鱼种,500 以下为弱弹性鱼种。值
得注意的是如蓝枪鱼、鮸鱼、飞鱼、蛇辎、美拟鲈、带鱼、牙鲆、竹筴鱼这些一
直以来作为鱼糜制品优良原料的鱼种大都在高弹性的种类中。此外,大部分红肉
鱼(鲣、鲐、秋刀鱼、黄肌金枪鱼、黑鲔、圆舵鲣、远东拟沙丁鱼)的凝胶强度
在 300~800g/cm
2
左右,属于普通或者弱弹性的类别。鲨鱼类中的凝胶形成能的
差异幅度也相当大,淡水鱼大都属弱弹性,其中鲫鱼更弱。乌贼的凝胶形成能同
红肉鱼差不多。
根据研究资料表面鱼体凝胶强度的强弱有以下的倾向:
A 为无异常(图中省略),B 为有折痕,C 为弯折,D 为分离成两片


白肉鱼和软骨鱼类中,强弱均有;
红肉鱼类中,较弱;
介于红肉鱼和白肉鱼之间的鱼种,如旗鱼、鯵鱼等,多数较强;鲽类,鲑,
鳟类较弱;
淡水鱼类强弱均有。
三、鱼肉的化学组成和
凝胶形成能
鱼种之间存在如 此 大
的凝胶形成能差异主要是
肌肉的化学组成不同所造
成的,而关系最大的成分
有:肌原纤维蛋白质、肌浆
蛋白,以及因鱼种不同变动
较大的脂质和提取物成分。
(一)肌原纤维蛋白质
鱼糜的凝胶结构是由肌原
纤维蛋白质(肌动球蛋白、
肌球蛋白)形成的网目所
致,这一点已得到广泛认
同。因此,其含有量和自身
的凝胶形成能力就被认为
是决定鱼肉凝胶形成能的
最重要的因素,实际上在鱼
鲜度下降或冷冻贮藏过程
中已确认到,肌原纤维不溶化和肌动球蛋白的变性同鱼糕弹性下降之间具有很强
的相关性。最近的研究已表明,肌动球蛋白本身的凝胶形成特性是决定鱼种的凝
胶化特征(凝胶化的速度和凝胶劣化速度)的主要因素。然而,在前项中所指出
的鱼种之间固有的凝胶形成能的差异,如白肉鱼种和红肉鱼种,硬骨鱼和软骨鱼,
海产鱼和淡水鱼之间的差异,很难仅仅以肌原纤维蛋白质的量和质来说明的,还
必须考虑到其他成分的影响。
图 5-4 潜在凝胶化形成能与凝胶化强度的关系


(二)肌浆蛋白质 鱼肉进行漂洗后可以使鱼的弹力增强。这是因为通过水
洗,可除去同弹性形成无关的脂质、提取物成分、水溶性蛋白质等,从而浓缩了
凝胶形成成分——肌原纤维的缘故。此外也除去了水溶性成分中所含有的弹性阻
害因子。实验证明漂洗时溶出的蛋白质即是这种阻害因子。分析水溶性蛋白即肌
浆蛋白的弹性阻害机制时,有二个重要的现象不容忽视:第一是肌动球蛋白和肌
浆蛋白之间的热凝固相互作用。如图 5-5 所示,加热不同比例的肌动球蛋白和肌
浆蛋白的混合溶液(I=0.6,pH6.8,基本上同鱼糜的离子强度、pH 条件一致),
当肌动球蛋白(AM)单独存在时,溶液中不发生凝固。而随着肌浆蛋白(SP)的
比例增大,由于共存的水溶性蛋白质肌浆蛋白的热凝性影响而发生的凝集,沉淀
也随之增大。这个实验结果表明,肌浆蛋白不单同弹性形成无关,相反地对肌动
球蛋白的网状形成起到一种阻害作用。
红肉鱼同白肉
鱼相比,肌浆蛋白的
量多,热凝固性的影
响亦高,故对肌动球
蛋白的凝集作用相
对也强。虽然红肉鱼
和白肉鱼的肌原纤
维蛋白质的含量几
乎没有什么差别,但
其潜在的凝胶形成能较小的主要原因被认为是肌浆蛋白多的缘故。第二是肌浆蛋
白中存在一种于 60℃附近为最适活性的蛋白酶(碱性组织蛋白酶,Cathepsin),
鱼糜加热至该最适温度时,发生凝胶劣化的现象,牧之段等认为这是凝胶劣化的
主要原因。在不同鱼种之间比较这种蛋白酶活性和鱼肉的凝胶形成能之间的关系
时,还不能得到满意的相关关系,但如考虑到鱼肉肌动球蛋白易被酶作用这一特
性的话,加热过程中蛋白酶对鱼肉凝胶形成能的影响是一个不可忽视的重要因
素。
(三)非蛋白质成分 一般认为多脂鱼的凝胶形成能低。但肌肉中的脂肪到
底对鱼糜凝胶化影响如何却不甚了解。从池内氏在鱼糜中添加植物油的实验结果
来看,油以细滴分散于鱼糜中,形成水中油型的乳液状,20% 以下的添加量对鱼
图 5-5 肌动球蛋白(AM)和肌原纤维抽出液(SP)的混合液


糜的凝胶强度没有太大的影响。冈田也在油蝶鱼糜中加人大豆油,亦未发现对凝
胶强度有大的影响。
无机质特别是易被蛋白质吸附的 Ca
2+
、Mg
2+
、Fe
2+
、Zn
2+
等也许对鱼糜的凝胶
化产生一定的影响,但至今尚无此方面的报道。
提取物组成中,鱼种间可以观察到显著的差异。但对凝胶形成能的关系如何
还不清楚。只知道精氨酸、赖氨酸等碱性氨基酸有弹性增加效果,而软骨鱼类中
高含量的尿素对鱼糜凝胶化有抑制作用。
四、鱼糜制品的弹性形成机理
鱼糜制品的弹性是赋予制品独特口感的重要特征,不仅在食味上,而且对制
品的外观、贮藏性也有较大的影响。从某种意义上说,鱼糜制品的生产技术就是
如何保证和突出其弹性的技术。
(一)鱼糜制品的弹性形成
鱼糜制品的弹性同琼胶、明胶等富于弹性的凝胶一样,由纤维状高分于构成
三维网目结构所形成的,肌原纤维是鱼糜制品网状结构的构成因素。凝胶有二种
类型,一种具有热可逆性,如明胶,加热时呈溶胶,冷却就形成凝胶;另一种为
热不可逆性,如蛋清加热形成凝胶,冷却后不能恢复原状。鱼糜制品属于后者。
蛋清凝胶化不需要食盐,鱼肉研碎后直接加热时大量脱水,不能形成有弹性的凝
胶,但加盐研磨时,即成新稠状肉糊,经加热即可形成弹性强的凝胶,未见脱水
现象。因此,鱼糜制品的特征就是加盐的热不可逆性凝胶。
鱼肉蛋白质由水溶性的肌浆蛋白、不溶于水而溶于稀盐的肌原纤维蛋白以及
不溶性的 胶原蛋白等肌基质蛋白构成。肌浆蛋白占蛋白质总量的 20%~30%,
对弹性形成不利。肌基质蛋白占 2%~3%,含量少,不是弹性形成所必须的蛋白
质。肌原纤维蛋白质具有纤维状的细长形状,占鱼肉蛋白质的 60%~70%,无论
从质还是从量来看,是同弹性形成直接相关的蛋白质。肌原纤维蛋白质溶于
0.3~1 mol/L 浓度的食盐水。当鱼体肌肉作为鱼糜加工原料经绞碎后肌纤维受
到破坏,鱼肉中加入约 2%~3% 的食盐擂溃时,由于擂溃的机械作用(搅拌和研
磨),肌纤维进一步被破坏,并促进了鱼肉中盐溶性蛋白的溶解,它与水发生水
化作用并聚合成黏性很强的肌动球蛋白溶胶,然后根据产品的需求加工成一定的
形状。把已经成型的鱼糜进行加热,在加热中,大部分呈现长纤维的肌动球蛋白
溶胶发生凝固收缩并相互连接成网状结构固定下来(其中包含与肌动球蛋白结合


的水分),加热后的鱼糜便失去了黏性和可塑性,而成为橡皮般的凝胶体,因而
富有弹性。它是鱼糜制品的重要特性,在日本,则被称为“足”。
在擂溃中,还加入淀粉、水和其它调味料。这除了增加鱼糜的风味外,淀粉
在加热中其纤维状分子能增强肌动球蛋白网状结构的形成,因而可起到增强制品
弹性的作用。
在鱼糜制品的加热中一般采用煮、蒸、烤和煎等四种方法,但不论采用哪种
方法,由于加热条件不同,制品弹性的强度有很大差别,在加热速度和弹性的关
系方面,即使最终温度相同,并且达到最终温度的时间相同,制品弹性的强度也
会不同。这是因为鱼糜在形成弹性的凝胶化过程中有两个温度带:一个是 50℃
以下的凝胶化过程;另一个是在 50~70℃的凝胶劣化过程。
如果鱼糜中加入了食盐和淀粉进行擂溃之后,不加热,任其放置一段时间后,
也会失去黏性和柔软性,产生弹性,即“足”增强,这就是一个凝胶化过程。日
本称此过程为“坐”,意思是自然放置而产生了弹性。它的外表和加热制品相似,
这是由于它和加热制品一样形成了具有较强弹性的网状结构,而这种网状结构也
是由肌动球蛋白热凝固而形成的,因而是不可逆的。若把已有弹性的鱼糜制品长
时间放置,弹性也会逐步消失而变得脆状,又无黏性和可塑性,呈豆腐状,这种
现象叫劣化,日本称之为“戾”,意为已形成的网状结构可受到破坏,水分游离,
变成明胶状的凝胶而弹性消失。
加热的温度和时间直接关系到鱼糜制品弹性形成的强弱,即在 60℃以上的
加热中,60~70℃的低温长时间加热和 80~90℃的高温短时间加热的制品,弹
性有明显的差别。高温短时加热的制品富有弹性,而低温长时间加热的却相对要
差一些。这是因为任何一种蛋白质都是热凝固的,在肌动球蛋白溶胶向凝胶转化
的过程中所形成的结构将因加热方法不同而产生差异,在高温短时加热中,肌动
球蛋白形成的网状结构可即刻固定下来,分布均匀,因而弹性强;而低温长时间
加热,有一部分肌动球蛋白和肌动蛋白就会凝聚成团,因而在制品中形成的网状
结构分布就不均匀,易与水分分离,所以弹性就要差些。
(二)影响鱼糜制品弹性的因素
鱼肉经过采肉、漂洗、擂溃和加热等工艺制成的鱼糜制品都具有一定的凝胶
强度或弹性,但不同的鱼种和不同的加工工艺则会使制品产生不同的弹性效果,
影响鱼糜制品弹性效果的因素如下:


1.鱼种对弹性的的影响
由于鱼种的不同,鱼糜的凝胶形成能有很大差别,因而鱼糜制品弹性的强弱
就有差异:大部分淡水鱼比海水鱼弹性差,软骨鱼比硬骨鱼弹性差,红肉鱼类比
白肉鱼类差。这种因原料鱼种而引起的对制品弹性的影响是很复杂的。
不同鱼种的鱼糜制品在弹性上的强弱与鱼类肌肉中所含盐溶性蛋白,尤其是
肌球蛋白的含量直接有关。为此,对几种常用鱼类肌肉中肌球蛋白含量进行了测
定,结果如表 5-1。这些鱼类肌球蛋白含量的多少和它加工成的鱼糜制品的弹性
强弱大体是一致的,其中如黄鱼、黄姑鱼、海鳗、鲨鱼等白色鱼肉类和竹荚鱼、
鱿鱼及乌贼,其鱼糜制品的弹性都比较强,它们相应的肌球蛋白含量较高,大部
分在 8%~13%的范围内,而鲐鱼、远东拟沙丁鱼等红肉鱼类肌球蛋白的含量较低,
所以弹性较差(但竹荚鱼是例外)。一般来说,白色肉鱼类肌球蛋白的含量较红色
肉鱼类的含量高,所以制品的弹性也就强些。
表 5-1 几种鱼类肌肉中肌球蛋白含量
鱼类
干物质含量/%
肌球蛋白含量/%
黄姑鱼
19.22
9.97
小黄鱼
18.96
9.97
鳓鱼
20.40
8.22
海鳗
22.08
8.38
绿鳍金枪鱼
23.27
8.00
鲐鱼
22.29
6.23
远东拟沙丁鱼
23.92
6.60
鲨鱼
24.34
9.99
竹荚鱼
24.05
11.15
鱿鱼
22.59
13.05
乌贼
26.53
9.64
另外,即使是在同一种鱼类中,也存在这种盐溶液性蛋白含量与弹性强
弱之间的正相关性,除了盐溶性蛋白含量外,还可用肌动球蛋白 Ca
2+
-ATPase 的
全活性来表示,它与弹性强弱之间同样呈正相关。以反复解冻和冻结的鳕鱼为例
见表 5-2。
表 5-2 鳕鱼盐溶性蛋白、Ca
2+
-ATPase 全活性与弹性之间的关系 
(0)

相关推荐