1、毕业论文文献综述食品科学与工程肌肉盐溶蛋白凝胶特性的影响因素研究进展摘要鱼糜的凝胶特性是鱼糜品质的一个重要指标。本文通过对鱼糜制品的凝胶机理以及肌肉盐溶蛋白的漂洗、擂溃、加热方式方法等提取条件和不同添加剂对肌肉盐溶蛋白凝胶特性的影响的阐述，为鱼糜加工过程中如何提高凝胶强度这一焦点问题提供一个参考。关键词盐溶蛋白；凝胶特性；提取条件；添加剂引言我国海域蕴藏着极为丰富的渔业资源。进入80年代以来，我国渔业的发展已超过了世界人均占有量不到20KG的水平1。而随着捕捞强度的增大，海洋渔业资源逐年衰减,，海洋捕捞的中低值鱼产量呈上升趋势，而这些中低值鱼可用于产品加工的约占302。可以说海洋渔业的资源未得
2、到充分利用，经济效益低下，如果对低值鱼进行综合加工利用，生产成鱼糜后，制成鱼肉香肠、片火腿、鱼肉火腿肠等方便食品上市,可实现大幅度增值，能获得良好的经济效益。鱼糜制品是利用鱼肉制成的凝胶食品，营养丰富，食用方便，深受消费者欢迎。日本每年有250300万T的鱼类用于加工鱼糜制品3，近几年，我国的鱼糜及其制品加工发展也很快，其总量在2005年就已达到约为40万吨。鱼糜制品以及模拟海味食品的制作过程较简单，而且能制出具有和天然产品的外观、口感相类似的产品来。但到目前为止，我们仍有许多问题需要进一步研究，如不同鱼糜的凝胶特性、鱼糜的凝胶机理等。鱼糜制品其中最重要的一个质量指标就是鱼糜制品的凝胶强度，凝
3、胶强度的高低将直接影响到鱼糜制品的商品价值，因而在不影响鱼糜制品本身品质的前提下，如何提高其凝胶强度就成为国内外研究的热点。1鱼糜制品凝胶机理鱼糜中最重要的性质是它的凝胶特性，指鱼糜中肌动球蛋白质在一定浓度、温度、压力、PH值、离子强度、添加剂和酶等条件下形成三维网状交联体聚合物的能力。而在所有的动植物中，鱼糜的凝胶特性要比其他动物蛋白和植物蛋白大得多4。一般来说，鱼糜蛋白质形成凝胶过程主要经过3个阶段，即凝胶化、凝胶劣化和鱼糕化3个阶段。而凝胶化是这一个过程中最重要的阶段，通常指在50以前，肌球蛋白和肌动蛋白分子形成一个较松散的网状结构，由溶胶变成凝胶；升高温度到8090时凝胶结构固定化，变
4、成有序和非透明状，凝胶强度明显加大，最终形成鱼糕56。而鱼肉肌肉中盐溶性蛋白质肌原纤维蛋白质，是鱼肉形成凝胶体的主要成分，也是形成鱼糜弹性的重要来源。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。这种溶胶在一定温度下会失去可塑性，形成富有弹性的凝胶体，温度较低时，凝胶体形成缓慢，而温度较高时迅速形成凝胶体7。肌球蛋白经加热后肽链解开、蛋白质构型发生改变；而随着温度的进一步升高，发生变性的蛋自质在热作用下发生更加剧烈的热运动而相互连接，由于热渗透具有一定的方向性，使蛋自质按一定的顺序连接
5、，从而形成具有弹性的凝胶体8。其实，关于鱼糜凝胶的形成机理，我国研究人员9也有两种观点盐溶性的肌球蛋白和肌动蛋白被溶出,，以共价键的形式结合，经过加热形成网络结构，游离水被封闭在网络结构中，从而形成有弹性的鱼糜；鱼糜中游离的肌球蛋白和肌动蛋白呈分离状态，在温度43左右时，游离的肌球蛋白分子间发生凝集反应；在温度55，游离肌球蛋白分子尾部与肌动球蛋白分子中的肌球蛋白分子尾部间形成架桥；温度6070时，网络结构形成，完成鱼糜凝胶化。2提取条件对盐溶蛋白凝胶特性的影响21漂洗对凝胶特性的影响漂洗是鱼糜加工过程非常重要的步骤。它有利除去鱼肉中残余的血污、有色物质、无机及腥臭成分，同时能除去一些鱼肉中的
6、水溶性蛋白质，提高肌原纤维蛋白的浓度和鱼肉蛋白凝胶的凝胶强度，改善产品的色泽等各项感官指标。不同的漂方法对鱼糜凝胶性能有影响齐凤生10在研究漂洗工艺对海水鱼鱼糜质量的影响实验中，研究采用不同的漂洗用水量和漂洗次数对鱼糜质量的影响。结果表明漂洗用水量越多，时间越长，鱼糜的色泽、口感、弹性、硬度等都会得到改善。同时鱼肉由于吸水过多、难以脱水，漂洗温度越高，水溶性蛋白质的溶解和杂质的除区越多，但这会使肌动球蛋白的结构发生改变，降低鱼糜的凝胶性能。因此，对于利用低值鱼糜制品，漂洗温度在10以下，用碱盐水漂洗，水量取鱼肉质量的4倍，漂洗时间为每次34MIN，漂洗23次效果最好。22擂溃条件11对凝胶特性
7、的影响擂溃工艺对鱼糜凝胶体的形成具有重要的影响，一般，擂溃工艺分为空擂（直接擂溃半解冻的冷冻鱼糜）、盐擂（空擂后加鱼糜量27的食盐继续擂溃）和味擂（加调味料、添加剂擂溃5MIN）。擂溃温度是影响鱼糜制品凝胶特性的重要因素，低温擂溃鱼糜的弹性较好；相反，升高温度则下降。擂溃过程中，PH控制在68之间的中性范围，PH为6时会使鱼糜加热脱水凝固；PH为8时则会使肌动球蛋白产生静电，不利于凝胶的形成。当总擂溃的时间在2025MIN时，空擂510MIN最好，而一般将盐擂时间控制在1025MIN，充分的盐擂会使鱼糜中的盐溶蛋白尽可能的溶解，与水混合充分均匀，可以增强凝较强度。23加热方式对凝胶特性的影响鱼
8、糜品质极受外界因素的影响如鱼的种类、新鲜度、冷冻及不同的加热处理等12。而其中，在加热方式上有研究表明采用微波加热能起到快速形成凝胶的作用，而且对产品的风味、色泽等方面的影响较其他方式好13。另外，采用高压与热理结合的方法也能得到比典型热处理样品表现出更好的质构特性14。实验室由于实验条件和设备的限制，加热方式多采用水浴加热，此种方法也能取得良好的效果。一般，对鱼糜加热有3种方式，一段加热、二段加热和持续加热一段加热是直接将擂溃后的鱼糜加热到9095的方法；二段加热是将擂溃后的鱼肉先在3545放置一段时间使其凝胶化，然后加热到较高的温度；持续加热是指将擂溃后的鱼肉以一定的速度进行加热。有关实验
9、研究显示，低温凝胶化的效果比高温凝胶化好，但低温凝胶化所需时间长，凝胶化温度控制要求严格，不太适合工业化生产，因此在实际生产过程中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3050，高温凝胶化温度在75一95，使凝胶过程快速通过凝胶劣化温度区。陈舜胜等15在研究冰藏鳞鱼鲜度变化与鱼肉凝胶作用关系时，将冰藏9D的鳞鱼采肉制成鱼糜后，分别采用30低温一段加热、85高温一段加热和30低温/85高温二段加热，所得凝胶体的凝胶强度是不同的，而其中采用二段加热的最高。3添加剂对盐溶蛋白凝胶特性的影响31食盐、多聚磷酸盐等成分对凝胶特性的影响肌原纤维蛋白是肌肉中最主要的盐溶性蛋白质，通过添
10、加食盐和磷酸盐可以提高其离子强度，增强鱼糜的凝胶性和保水性。研究表明16，直接利用焦磷酸盐，而不是利用鱼肌肉中含量较低的磷酸酶使多聚磷酸盐降解成焦磷酸盐，对组织结构和保水性会产生惊人的效果。食盐的加入还能够去除鱼肉中水溶性蛋白及与游离脂肪共存的一些腥味物质。32TGASE对凝胶特性的影响TGASE转谷氨酰胺酶可使蛋白质蛋白质、蛋白质氨基酸之间发生交联反应，形成谷氨酰赖氨酸键，此交联键的形成强化了蛋白质凝胶结构。TGASE在不同原料中产生最佳效果的最适用量受各种因素的影响，归纳起来有两方面原因，其一是酶，其二是底物。从酶的角度来讲，酶有内源性和外源性之分。内源性TGASE又因鱼种不同有其不同的最
11、适温度，不同来源的外源性TGASE也有其各自不同的最适温度。但通过外源性TGASE对鱼糜制品的影响的报道并不多17。从底物角度而言，底物的构型和构成不同，会影响共价交联键的量，因此凡是能影响底物构型和构成的因素都将影响鱼糜制品的凝胶强度18。国外对TG在凝胶制品中的应用进行了较多的研究，相关报道较多ABDULATEFMA等19研究表明TG对肌原纤维蛋白热凝胶的影响因肉的品种不同差异较大；随TG浓度增加，鸡肉和牛肉盐溶蛋白形成热诱导凝胶断裂强度增加，但相同条件处理下，鸡肉中蛋白凝胶弹力低于牛肉的。日本学者添田孝彦等认为鱼肉蛋白质凝胶体凝胶作用有赖于鱼肉内TGASE的机能和作，TGASE促使鱼肉蛋
12、白质间产生架桥重组作用的机理为TGASE催化谷氨酸GLN残基羧基酰胺基与赖氨酸LYS残基氨基发生交联作用，在分子内或分子间产生GLULYS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。学者CHANGJ等提出通过添加微生物BTGASE进行改良以提高其凝胶形成能。国内周爱梅等20研究认为在鳙鱼鱼糜中添加不同浓度的TGASE，均可使其凝胶的破断强度、凹陷深度、凝胶强度及持水性增加，而对其颜色、白度无影响。电镜分析则表明，TGASE的加入可使鳙鱼鱼糜形成致密、均匀的凝胶网络结构。赵梅荣等21研究得到TG对草鱼鱼糜制品弹性、粘聚性、回复性以及白度有明显的改
13、善。我国学者严菁等22的实验结果表明，在自然PH值下在淡水鱼糜中添加10/G的TGASE于42处理2H，得到凝胶的破断强度达到383G，比未添加TGASE凝胶破断强度是179G强度增加近1倍。学者杨华等23的研究还表明,添加TGASE在改善蛋白质的质构、提高凝胶强度、形成弹性和咀嚼性的同时，还提高了凝胶的持水性和鱼糜制品的营养价值，而且可以降低食盐的用量从3降低到了1，从而制成营养低盐鱼糜制品。33魔芋胶对凝胶特性的影响魔芋胶吸水后的膨胀系数为100倍，因而能与水分子结合形成具有较好持水性的胶凝体结构，扩大了原制品的体积，使产品的得率增加。而且，魔芋胶的大分子结构与蛋白和淀粉分子形成更为稳定的
14、网络结构，增加了产品的持水性，使产品获得更好的弹性，即使经过速冻和烹饪，其结构仍十分稳定，特别是魔芋胶特有的韧性口感，使得产品有很好的咀嚼性，口感细腻真实，深得消费者喜爱。另外，添加魔芋胶后能使产品的乳化性能提高，魔芋胶吸附了油脂，消除油腻感、降低脂肪含量，并能提供人体所需的膳食纤维的功能。选择黏度适当的魔芋胶，可以防止产品持水性不合理、引起产品速冻过程中冰晶产成过大、产品质地受到破坏，使魔芋胶的乳化、胶凝特性得到适当的发挥。周爱梅等24将大豆分离蛋白SPI和魔芋胶KG加入鳙鱼糜，结果表明，鳙鱼糜凝胶的硬度、弹性、凝胶强度及持水性明显增加，且浓度越大其作用越强，是良好的鲢鳙鱼糜品质改良剂。34
15、海藻胶对凝胶特性的影响目前，世界上用途最广泛的三大海藻胶就是卡拉胶、海藻酸钠和琼脂。琼脂作为一种亲水性胶体，不溶于冷水，易溶于沸水，缓溶于热水，在工业中具有独特的重要性，即使使用的浓度低至1仍能形成相当稳定的凝胶。一般在肉类罐头、肉制品中用0205的琼脂能形成有效粘合碎肉的凝胶。而研究表明25，在肉制品中添加卡拉胶并不能形成三维网络结构，而仅仅可能存在于连接水和在冷却阶段形成的凝胶碎片之间的蛋白质网络空隙中。4总结凝胶强度是鱼糜制品品质的一个非常关键的因素。在加工过程中，我们应当控制加工的不同阶段不同条件对鱼糜凝胶强度的影响，通过添加不同的增强凝胶强度的添加剂和采取有效的加工方法来提高其凝胶强
16、度。同时，不同的鱼种，鱼肉蛋白的凝胶强度也有所不同，不同的捕获季节的鱼肉凝胶强度也不一样。因此，在鱼糜的加工过程中，我们应根据不同的鱼种选择不同的加工方法和条件来提高其凝胶强度。参考文献1励建荣我国水产品加工业现状与发展战略J保鲜与加工,20053132张廷序中国水产品加工M北京农业出版社,19953段蕊,张俊杰浅谈海洋低值小杂鱼的综合利用J食品与发酵工业,2000,26653564孔保华,郑秋鹛鱼糜功能特性的研究现状J中国畜产与食品,1999,641891905汪之和水产品加工与利用J北京化学工业出版社,20032192376罗永康,沈慧星,潘道东等鲢鱼鱼糜蛋白质凝胶特性的研究J食品与发酵工
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20、LUENCEOFMOLECULARWEIGHTOFETHYLCELLULOSEINTHEMICROENCAPSULATIONOFASCORBICACIDJCHEMPHARMBULLTOKOYO,1984,32124971497820周爱梅,黄文华,刘欣等转谷氨酰胺酶对鳙鱼鱼糜凝胶特性的影响J食品与发酵工业,20038273121赵梅荣,刘良忠谷氨酰胺转胺酶对草鱼鱼糜品质的影响J食品科学,2006,271217017422严菁,熊善柏,李清亮转谷氨酰胺酶对淡水鱼糜制品凝胶强度的影响J食品科学,2002,238596223杨华,娄永江,杨震峰等谷氨酰胺转胺酶在水产品中的应用J食品工业,2003,4474824周爱梅,曾庆孝,刘欣等两种蛋白类添加剂对鳙鱼鱼糜凝胶特性的改良J华南理工大学学报,2005,4879125DIRKV,NICON,PAULVDINFLUENCEOFKCARRAGEENANONTHETHERMALGELATIONOFSALTSOLUBLEMEATPROTEINSJMEATSCIENCE,2005,70161166
