鱼糜制品研究明白含原辅料添加、加工工艺
淡水鱼糜 2023-09-04

  核心提示:淀粉作为鱼糜制品工艺流程中最普遍加入的辅料,不但可以做填充剂和增稠剂使用,还能增加鱼糜制品结构的紧密性,从而改善鱼糜产品的品质。添加马铃薯淀粉、木薯淀粉和小麦淀粉可以很好地改善竹荚鱼鱼糜凝胶品质的效果。马铃薯淀粉的较优添加量为12%,而小麦淀粉的较优添加量为10%。

  内容来源:张婷,李茜雅.成都大学.中国调味品.2018年3月第43卷第3期

  鱼糜分为生鲜鱼糜和冷冻鱼糜。鱼糜制品的生产的全部过程包括两个阶段:第1个阶段是冷冻鱼糜的生产;第2个阶段是以冷冻鱼糜为原材料制备鱼糜制品的过程。

  在鱼糜工艺流程中,产品的质量受多种因素的影响,包括鱼肉的原料特性、加工工艺、辅料种类和添加量、技术应用等,因此,在鱼糜制品生产的全部过程中,应重点把控其原料来源与制作工艺。

  潘世玲研究之后发现,鲤鱼、鲢鱼、鳙鱼、草鱼四种淡水鱼鱼糜的水分含量均在80%以上,但凝胶强度不同,强度顺序为鲢鱼>草鱼>鳙鱼>鲤鱼,这可能与鱼本身的水分含量和肌肉保持水分的能力有关。淡水鱼中组织蛋白酶的活性高于海水鱼,因此淡水鱼糜的质量比海水鱼差。尹贝贝等比较了三种常见海水鱼的凝胶特性,其结果发现红杉鱼的凝胶性能与白度值均优于巴浪鱼和沙丁鱼,属于高值鱼糜。

  鱼糜及其制品的脱腥最重要的包含包埋、吸附、掩盖和漂洗等物理脱腥法;酸/碱处理、抗氧化剂处理、臭氧脱腥等化学脱腥法和生物脱腥法。在鱼糜加工利用中物理脱腥法会降低产品风味,化学脱腥法易造成食品安全污染,而生物脱腥法因方便安全应用较多。如明庭红等研究植物乳杆菌发酵草鱼的脱腥增香效果,发现发酵120h后草鱼肉中的主要腥味物壬醛和2,4-癸二烯醛等逐步减少,脱腥增香效果显著。

  此外,近年来结合现代食品科技检测淡水鱼鱼糜脱腥效果的研究也较多,如刘晓华等利用超快速电子鼻检测定量分析鲶鱼肉土腥味变化,测定出鲶鱼肉腥味的主要成分是醛、醇和呋喃类物质,以及三甲胺特征腥味物质,从而进行针对性脱腥方法选择。可见,选择恰当的脱腥方法和检测技术,能更有明确的目的性地控制淡水鱼腥味物质的产生,提高无腥味鱼糜制品的需求。

  鱼糜及鱼糜制品中的水分是影响其品质的重要的条件之一。市场上鱼糜制品的水分含量差别较大,鱼丸的水分含量一般在60%~80%之间。在一些范围内,保留或者添加较多的水分到鱼糜制品中,不但可以提高鱼糜制品的弹性还可以降低生产成本。

  Cheng等人研究显示,混合0.1%NaCl和0.2%碳酸氢钠漂洗鱼糜后,水分增加的最多。孔保华等人研究结果发现,使用2次清水、一次盐水,或者2次盐水、一次清水漂洗,最终的鱼糜保水性都要比单独清洗要好很多来源:食品研发与生产(ID:spyfysc)。李艳青等人研究表明添加没食子酸丙酯漂洗的鱼糜持水性超过了传统漂洗方式。

  朱玉安等人研究结果显示,微波加热的鱼糜持水率最好。Ji等人通过试验结果发现,对混合鱼糜加热5min或10min时,微波加热的鱼糜持水力要比水浴加热的高。根据Tadpitchayangkoon等的研究结果显示,欧姆加热后鱼糜的保水性要高于水浴加热后鱼糜的保水性。

  蛋白质对高压非常敏感,高压能引起凝胶和持水性的变化,能够提高鱼糜品质,使其保水率增高,但随着压力的增大,鱼糜的保水率就不再发生明显的变化,在400MPa时,鱼糜的保水性最优。

  Wen等研究发现,超声处理草鱼鱼糜时,在600W,达到最大值78.26%;超过600W之后,鱼糜的持水性有下降趋势,说明超声在一定程度上能大大的提升鱼糜的持水性。Filomenaambrosio等研究认为,超声波通过压缩和解压缩引起介质中分子的位移,从而产生空化效应,提高鱼糜持水性,经过150W超声处理的鱼糜保水性更好。超声会对鱼糜的持水性产生影响,可能是因为脉冲影响了肌原纤维的空间结构。Zhang研究发现100~120℃下,10min的高温处理会使鱼糜的持水性变差。

  淀粉,淀粉由于具有良好的持水性,是鱼糜及鱼糜制品加工过程中最常用的辅料。淀粉也可以增强鱼糜的凝胶能力。添加糯玉米淀粉和羟丙基淀粉能提高罗非鱼的鱼糜持水性。

  黄敏等认为随着大豆分离蛋白添加量的增加,鱼糜的持水性会得到改善随着大豆分离蛋白的添加,鱼糜凝胶的保水性会逐渐增高。

  谷朊粉,当谷朊粉与水混合时,谷朊粉的蛋白质亲水基团与水分子相互作用,形成网络结构,使其具有很强的吸水性,对鱼糜的水分保留起到很大作用。鱼糜斩拌过程中,我们可以适当添加谷朊粉以增加其持水性。

  汪学荣等研究表明,当三聚磷酸钠∶焦磷酸钠∶六偏磷酸钠的比例为2∶2∶1,添加量为0.5%时,保水效果最好。

  柠檬酸钠有保留水分和防止肌动球蛋白变性的能力,添加柠檬酸钠的鱼糜保水性比添加磷酸盐和多聚磷酸盐的鱼糜保水性要好。Shi等认为植物油可以增强鱼糜的持水性,但是不同的植物油对鱼糜持水力的影响大小不一样,例如:玉米油对鱼糜持水性的增强作用要大于花生油。

  蛋白质是经常应用于鱼糜制品加工过程的添加物,它不仅可以增强鱼糜制品的口感和特性,还能够更好的降低生产成本。目前添加到鱼糜中的蛋白质可分为肌肉蛋白和非肌肉蛋白两大类,后者根据来源还可以分为酶类蛋白、植物蛋白和非肌肉类动物蛋白。

  鸡胸肉中含有较高的蛋白质,肌原纤维丝释放的肌球蛋白含量较高,且肌动球蛋白的热转化温度较低。将鸡胸肉添加到鱼糜中,胶原和肌原纤维蛋白含量显著高于空白鱼糜样品,复合鱼糜肠在贮藏期间能够保持稳定,同时在储藏期间制品的破断力、破短距离、凝胶强度和弹性均有所提高。

  王卫芳等发现猪肉中氨基酸含量高于鱼肉,且疏水性氨基酸含量较高,利于凝胶网络结构的形成,在鱼肉猪肉复配肉糜7∶3中,添加6%猪肥膘、30%水,16%蛋清、3%大豆蛋白、0.45%复合磷酸盐、0.5%转谷氨酰胺酶,可获得最佳的复合凝胶制品。

  一些蛋白酶对鱼糜凝胶强度有明显的提高作用,其中谷氨酰胺转氨酶(简称TGase)类尤为突出。TGase酶对鱼糜凝胶强度的的影响与其剂量有很大的关系,微生物转谷氨酰胺酶(microbialtransglutaminase,MTGase)添加到金线鱼鱼糜中会使其破断力与破短距离有所增强,当添加10%的鱼明胶和MTGase1.2U/g时获得AA级鱼糜,但是当MTGase添加量过高反而会使鱼糜凝胶强度下降。Sun等发现通过加入MTGase,鱼糜凝胶的破断力和硬度在冻藏3d~5d后达到最大值。

  目前在鱼糜中添加的植物性蛋白包括谷朊粉如面筋蛋白、大米蛋白、小麦蛋白等、豆类蛋白如大豆分离蛋白、黑豆蛋白、绿豆蛋白、花生蛋白等,不同蛋白质的作用机制不同对凝胶性质的影响也不同。来源:食品研发与生产(ID:spyfysc)其中,大豆蛋白具有吸水性、保油性、凝胶性等特点,它对组织蛋白酶L有抑制作用,并可以与鱼糜中盐溶性肌原纤维蛋白相互结合,从而增强鱼糜凝胶特性。黑豆和绿豆分离蛋白对沙丁鱼鱼糜蛋白水解和凝胶裂化都有抑制作用,肌球蛋白重链被保留在两种凝胶中,凝胶强度增强,持水性得到改善。

  面筋蛋白由于其良好的持水性和黏弹性,经常被添加于肉制品中用于提高产品的结构性质。小麦面筋蛋白的添加可以显著改善鱼糜凝胶的质地特性,并使经过高温处理后凝胶的热稳定性大大提高,从而提高了鱼糜制品的品质。

  淀粉作为鱼糜制品加工过程中最普遍加入的辅料,不仅可以做填充剂和增稠剂使用,还可以增加鱼糜制品结构的紧密性,从而改善鱼糜产品的品质。添加马铃薯淀粉、木薯淀粉和小麦淀粉可以很好地改善竹荚鱼鱼糜凝胶品质的效果。马铃薯淀粉的较优添加量为12%,而小麦淀粉的较优添加量为10%。

  李世燕等研究发现,磷酸酯双淀粉、木薯淀粉和马铃薯淀粉3种淀粉均可以显著提高淡水鱼糜凝胶的凝胶强度、硬度、胶黏性和咀嚼性。3种淀粉中,磷酸酯双淀粉对淡水鱼糜凝胶的凝胶强度影响最大,添加量为20%时,淡水鱼糜凝胶的凝胶强度提高了70.75%;马铃薯淀粉对淡水鱼糜凝胶的硬度、胶黏性和咀嚼性影响最大,添加量为20%时,淡水鱼糜凝胶的硬度提高了71.77%,胶黏性增加至28.45N,咀嚼性提高了2.7倍。

  鱼糜在生产过程中常需经过多次漂洗,导致游离氨基酸、呈味核苷酸、呈味肽等水溶性呈味物质的大量流失,使鱼糜制品鲜味不足。淡水鱼糜制品在熟化过程中还会因脂质受热氧化产生过熟味,鱼糜中残留的腥异味物质也会对鱼糜制品的风味品质产生不利影响。

  刘钰琪等研究发现,在鱼糜中添加1%的酵母提取物,可提高鱼糜凝胶的破断强度、凹陷深度、硬度和咀嚼性,显著改善其气味、滋味和总体可接受性,但会降低鱼糜凝胶的W和色泽评分。在鱼糜中添加酵母提取物可明显降低鱼糜凝胶的腥味及过熟味等异味,其中酵母提取物KK02去异味的效果最好,具有增加鲜味、降低酸味和咸味的作用。

  裴志胜等研究中,食盐添加量对4种鱼糜凝胶过程的水分状态存在显著影响;金鲳鱼与草鱼及鲣鱼与鲐鱼的鱼糜凝胶各阶段的水分状态变化趋势相似;食盐添加量对同种鱼糜凝胶过程中的水分分布无影响,其主要影响水分的弛豫时间;2%食盐添加量下,4种鱼糜的弛豫时间T22均相对较高,即不易流动水的自由度较好,这可能是由于2%的食盐添加量更有利于盐溶性蛋白的溶出,结合较多的水分子。

  水分迁移的变化与鱼种肌球蛋白(盐溶性蛋白)种类及其热稳定性有关;4种鱼糜凝胶过程中水分状态的变化在一定程度上间接反映出凝胶温度及食盐添加量对鱼糜凝胶结构的影响,导致不同鱼种鱼糜凝胶质量的差异性。天然的鱼糜制品存在凝胶强度低、口感较差等缺点。在生产过程中,可以加入一些亲水胶体作为“改良剂”,不仅可以改善鱼糜制品的凝胶强度、持水性等品质,还能提高鱼糜制品的营养价值。亲水胶体可改善鱼糜制品凝胶性、流变性、持水性等品质,其作用方式与胶体种类密切相关。来源:食品研发与生产(ID:spyfysc)例如,添加可得然胶、罗望子胶、魔芋胶、卡拉胶、琼胶和CMC的竹夹鱼鱼糜都能形成均匀、致密的三维网状结构,使鱼糜具有较好的凝胶强度、持水力,并可提高其白度;但海藻酸钠和瓜尔胶对鱼糜凝胶特性和持水性均无影响。黄原胶和刺槐豆胶、瓜尔豆胶、卡拉胶及魔芋胶等均可互溶,混溶使用比单一使用时胶黏度显著提高。,阿拉伯胶、黄蓍胶和瓜尔胶有协同作用,可提高鱼糜的热稳定性;黄原胶、黄蓍胶和阿拉伯胶协同,可提高鱼糜的硬度和凝胶强度。现阶段工业上为防止鱼糜蛋白质冷冻变性,普遍还是通过添加抗冻剂来实现,然而商业抗冻剂甜度高、热量大,因此有必要研究筛选绿色抗冻剂。国内外已有不少研究表明:一些低聚糖类如聚葡萄糖、海藻糖等具有明显的抗冻效果;蛋白质水解物富含多肽和游离氨基酸,热量少,可以替代传统商业抗冻剂;抗冻蛋白作为抗冻剂可以提高鱼糜的鲜度和风味,由于成本较高,故在商业上较难广泛使用;多酚类物质其固有的抗氧化活性,国内外已有研究表明它对脂质氧化具有明显的抑制作用,但是对蛋白质的抗氧化作用却存在着矛盾。海藻提取物作为抗冻剂是一个热点,里面涉及多种工艺;多酚类与藻类提取物对蛋白质的抗氧化作用机理还没有明确,今后还需要大量的实验研究。除此之外,有学者采用了真空浸渍和高压脉冲电场技术,目的是让抗冻剂在食品中均匀分布,从而达到更好的抗冻效果,将来可以考虑研究冷冻新技术与各种类型抗冻剂联用,以找到更好地防止鱼糜冷冻变性的方法。刘富康等人在实验中采用空气解冻、微波解冻以及射频解冻三种解冻方式,对冷冻鱼糜进行解冻,并通过对鱼糜解冻效果以及鱼糜凝胶特性的测定,比较三种解冻方式的优劣。实验结果表明,解冻方式对冷冻鱼糜品质的影响有显著性差异(P0.05)。通过空气解冻的鱼糜整体品质优于其它两种解冻方式处理的鱼糜,但耗时较长,效率低下。微波解冻效率高,但由于出现过热现象,鱼糜整体品质最差。射频解冻处理过的鱼糜效率虽不及微波,但过热现象较弱,相比微波解冻更加温和,而且比空气解冻更加高效。因此,空气解冻依然是保持冷冻鱼糜良好品质较好的方法,而射频解冻则适合在工业生产中推广应用,微波解冻设备仍需在减少过热现象方面做进一步改进。漂洗是鱼糜加工过程中的关键性工艺,通过漂洗可以去除鱼肉中的有色物质、鱼腥味、脂肪以及一些水溶性蛋白,使得盐溶性肌原纤维蛋白得以富集。近些年来对鱼糜漂洗工艺中漂洗液种类与组合的探究是国内外学者研究的热点。盐碱液漂洗得到的鱼糜凝胶强度最好,常规漂洗次之,CaCl2-NaCl溶液和单次漂洗较差,未漂洗鱼糜凝胶强度最差。ZhangLongteng等研究了不同浓度的CaCl2和MgCl2溶液作为漂洗液漂洗鲢鱼鱼糜,结果发现用0.2%CaCl2漂洗液漂洗后鱼糜凝胶强度最强,0.1%CaCl2漂洗液较强,0.2%MgCl2次之,0.1%MgCl2最差。漂洗液比例越高、漂洗次数越多、时间越长,能更好地除去水溶性蛋白质、脂肪等阻碍鱼糜凝胶形成的成分,使鱼糜品质更好。清水漂洗1次、0.25%盐溶液漂洗1次、漂洗1min得到的鱼糜凝胶强度、白度与持水性最佳。在漂洗过程中,不同品种的鱼由于蛋白质性质的差异,热稳定性不同,因此漂洗过程中最适宜的温度也有差异。在-2℃冲洗后的鲢鱼冷冻鱼糜的凝胶和质地最好。当漂洗液的pH约为中性、漂洗温度16℃时,秘鲁鱿鱼的凝胶效果最好。

  真空斩拌显著提高了鱼糜的破断强度、持水性与透明度;张岑等先将鱼糜超声波处理再进行斩拌,结果为经超声波处理的鱼糜肌原纤维蛋白溶出量增加,且超声波处理与斩拌对鱼糜的凝胶强度的提高具有协同作用,显著提高了鱼糜的品质。在斩拌过程中,斩拌时间对鱼糜制品质量有影响。随着斩拌时间的增加,鱼糜的凝胶强度呈先升高后降低趋势。在斩拌时间为5min时,凝胶强度达到最大值,继续延长斩拌时间,凝胶强度下降。当斩拌温度与鱼生长温度相近时得到的鱼糜凝胶强度最强,因为不同鱼的肌原纤维蛋白热稳定性不同。来源:食品研发与生产(ID:spyfysc)对于白鲢生鲜鱼糜来说,最适斩拌温度为5~20℃。鱼糜凝胶的形成过程主要分为三个阶段:低于50℃凝胶阶段,肌原纤维蛋白在盐的作用下溶解形成分散的网络结构,成为凝胶;在50~70℃时,凝胶降解,凝胶形成的网络结构逐渐破裂,鱼糜的凝胶特性降低;当温度达到70℃以上时,凝胶进入鱼糕化阶段,凝胶变得有序且不透明,凝胶强度显著增加。采用微波加热,当微波加热时间达到10min时,鱼糜的凝胶强度、持水性均优于水浴加热组,且鱼糜凝胶网络较为致密,结构较稳定。鱼糜在热处理之前进行超高压处理,其凝胶强度为未超高压处理的2.2倍。另外,在一定温度范围内使用超声波辅助使鱼糜凝胶的微观结构更加致密稳定,提高了鱼糜的持水性与凝胶强度。冯雪平研究显示,当温度超过70℃时,蛋白质螺旋结构继续展开,内部不规则的折叠结构逐渐形成,蛋白质之间的相互连接进一步形成稳定的凝胶网络结构。王希希等研究了加热条件对鲢鱼鱼糜品质的影响,结果表明二段式水浴加热(40℃加热60min+85℃加热30min)制备的鱼糜凝胶较为理想。鱼糜制品的凝胶强度取决于离子强度和肌质蛋白的品质,超声波处理能够改变鱼糜制品的凝胶强度。不同的超声场在一定范围内可以产生相同的凝胶强度,但超过一定范围后鱼糜凝胶强度随超声场强度的增加而增强。胡爱军等人在研究超声波(160~320W,5~25min)对鲢鱼鱼肉蛋白性质的影响时发现:①超声功率越大,对照组的溶解度、乳化性、乳化稳定性、起泡性、气泡稳定性的变化趋势都是先升高再降低。其中,溶解度、乳化性及乳化稳定性的最佳超声功率是240W;而在160W时,起泡性和气泡稳定性达到最优。②随着超声时间的增加各性质的变化趋势同①,但在得出最佳处理时间时,发现除乳化稳定性在超声时间15min时最优,其余性质的最佳条件都是10min。蒸汽加热、微波加热、欧姆加热等都为常见的杀菌技术。其中巴氏杀菌通过热效应杀灭大部分产品有害菌,其对于温度和时间的控制十分严格,鱼糜食品灭菌一般广泛采用70℃灭菌20min到95℃灭菌30min的区间。来源:食品研发与生产(ID:spyfysc)不同于一般杀菌技术,高压杀菌技术能够改善鱼糜制品风味和香气、质构特性和保留更多营养物质,一般压力在500MPa到700MPa杀菌一段时间并且经过连续几个循环即可达到杀菌效果。但由于某些细菌孢子具有较强的抗压能力,因此还需采用高压、波动脉冲时间、加热至105℃联合使用以实现商业无菌状态。冻藏是鱼糜产业最常运用的贮藏方式,鱼糜长期贮藏过程中会发生许多劣变,例如:气味、颜色、风味、质构等变化。运用速冻技术进行冷却保藏能够使鱼糜内的水分快速形成细小冰晶[33],而在冻藏过程中依然不可避免会产生较大的冰晶。运用过冷冷冻技术(通过降低冰点温度1℃~2℃,使产品介于冷却和冰冻之间)并结合防冻剂能有效降低水分活度、减少蛋白质冷冻变性和冰晶产生的机械损伤。相较于普通的冷藏技术,冷冻熏鲑鱼在-2℃过冷贮藏14天后,几乎无严重的品质劣变。在鲤鱼鱼糜添加防冻剂(蔗糖与山梨酸醇体积比1:1)的情况下冷却至-3℃,能够保证鱼糜在储藏过程中保持高品质和低微生物数量,同时抑制脂质氧化和降低挥发性盐基氮。相较于-1℃和-18℃贮藏温度,能更好地保持肌原纤维蛋白微结构。辐照处理鱼糜能大大的提升鱼糜的凝胶特性,辐照最适剂量为6kGy,当辐照量超过时会使鱼糜凝胶特性降低,可能对于不同种类鱼糜,其最适辐照剂量也不一定相同,而这需要更多的研究数据来进行总结,这也是未来研究辐照对鱼糜凝胶特性影响的一个研究方向。用超高压技术处理生产鱼糜,可以避免鱼糜的热损伤,不会破坏其网状结构,可以得到高质量的鱼糜产品。经超高压处理后的鱼糜凝胶具有更好的色泽、弹性以及更高的凝胶强度,而且超高压处理还能有效保留食品的主要营养成分,与传统水浴加热相比,超高压处理能改善鱼糜凝胶特性,使硬度降低,弹性、内聚性提高,保水率增加,且随着压力的增大鱼糜白度不断增大。Yuste等和Buggenhout等使用了HPIC(高压诱导结晶)对鱼糜进行处理。在鱼糜加工方面,微波加热凝胶与传统加热凝胶相比具有相当密集的网络结构。鱼糜凝胶中的多糖网络均匀分布,形成复杂的结构,尽管所有样品都具有网状结构,但与传统加工方式处理过的凝胶相比,微波加热凝胶的多糖链的网状结构扩张更明显。所以微波处理可能增强了凝胶网络,并通过长链多糖的空间位阻效应阻止了蛋白质的聚集,这对微波技术利用于鱼糜生产加工提供了可能依据。本产品选取红葱、芹菜、胡椒粉、食盐、鸭蛋清为辅料对鱼肉进行抗氧化脱腥。芹菜含有丰富的营养成分及挥发性芳香成分,并且具有极好的药用功能,具有一定的去腥作用。胡椒含川椒素,能够使异味物质在嗅觉上产生减弱效果并且增香。食盐,在肉制品加工中可起到调味作用,既能去腥、提鲜、解腻、减少或掩饰异味、平衡风味,又可突出原料的鲜香之味,可提高肉制品的持水能力、改善质地、抑制微生物的生长。鸭蛋的蛋清蛋白凝胶因其可包裹大量的水分及风味物质,同时使肉糜中的水分、脂肪、蛋白质、淀粉等形成稳定均匀的体系,可提升产品的咀嚼性、嫩度、风味、切片稳定性等,因而广泛用于食品中。①木薯粉:在鱼肉中添加木薯粉可以对凝胶强度起到一个补充作用,由于木薯粉的填充作用,能改善组织结构,有利于分子间网状结构的形成。②海藻酸钠及氯化钙:在鱼糜中添加海藻酸钠有助于提高稳定性和黏结性。在海藻酸钠溶液中加入氯化钙溶液可以形成坚固的凝胶,在增强产品弹性的同时能够降低成本。2、滚揉手打。通过试验采取了一种新型滚揉手打工艺,即用力将混合好的鱼糜从高处摔打至处于低处的容器当中,并将散开的鱼糜重新混匀,按同一个方向滚揉,反复进行这一系列步骤。滚揉按摩的作用可使肉质松软,加速盐水渗透扩散,使肉发色均匀;使蛋白质外渗,形成黏糊状物质,增强肉块间的黏着能力,使制品不松碎;加速肉的成熟,改善制品风味。通过质构仪数据分析,发现新型滚揉手打工艺能使鱼糜的质地更加均匀,且提高其凝胶性。3、油炸。油炸的目的有两个:①将蛋白质变性凝固,使鱼糜凝胶化。②杀灭细菌和霉菌。

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