冷冻鱼糜和鱼糜制品讲课教案.docx

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冷冻鱼糜和鱼糜制品讲课教案

冷冻鱼糜和鱼糜制品

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，如我国久负盛名的潮州鱼丸、台湾贡丸和云梦鱼面、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18h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。

图5-1鱼糜凝胶化的温度依存性（至水）

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。

图5-2碱性蛋白酶活性与凝胶强度的关系

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。

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，

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

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2h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/cm2，而蓝枪鱼为2937g/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/cm2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：

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。

图5-4潜在凝胶化形成能与凝胶化强度的关系

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。

（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。

图5-5肌动球蛋白（AM）和肌原纤维抽出液（SP）的混合液

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