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魚(yú)糜制品是以生鮮魚(yú)糜或冷凍魚(yú)糜為原料，加入食鹽等輔料經(jīng)擂潰、成型、凝膠化等過(guò)程形成具有一定彈性的凝膠狀食品。例如，魚(yú)糕、魚(yú)丸、模擬蟹腿和模擬貝柱等模擬海鮮產(chǎn)品。

魚(yú)糜制品具有功能性蛋白含量高、脂肪含量低、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、味道鮮美等特點(diǎn)，能夠滿足不同消費(fèi)者的需求，提高水產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。在中國(guó)、泰國(guó)、新加坡、馬來(lái)西亞等東南亞國(guó)家受到人們廣泛的喜愛(ài)。

純魚(yú)糜制品存在凝膠強(qiáng)度低，口感較差等缺點(diǎn)，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)加入一些添加劑或優(yōu)化加工工藝以提高凝膠性能。淀粉是魚(yú)糜制品加工中最常用的一類添加物，不僅可以提高魚(yú)糜制品凝膠強(qiáng)度和持水性，改善產(chǎn)品的外觀、口感、質(zhì)地，而且可以降低生產(chǎn)成本。

然而，淀粉的種類繁多、來(lái)源廣泛，不同淀粉對(duì)魚(yú)糜制品的影響差異顯著。因此，了解淀粉的功能特性及其改善魚(yú)糜凝膠強(qiáng)度的作用機(jī)制，對(duì)不同的魚(yú)糜原料，選擇適當(dāng)?shù)牡矸鄯N類及用量是極其必要的。

本文闡述了魚(yú)糜制品的凝膠形成過(guò)程，淀粉的分子結(jié)構(gòu)、功能特性及在魚(yú)糜制品生產(chǎn)中的應(yīng)用，為淀粉在魚(yú)糜制品中的研究和應(yīng)用提供借鑒和參考。

1、魚(yú)糜制品

根據(jù)原料魚(yú)的肉質(zhì)可將魚(yú)糜制品分為三類。

(1)以鱈魚(yú)、魷魚(yú)等為原料生產(chǎn)的海水白肉魚(yú)糜制品。海水白肉魚(yú)肌原纖維蛋白含量豐富，脂肪含量極低，魚(yú)糜白度較高，凝膠性和破斷強(qiáng)度較強(qiáng)。

(2)以羅非魚(yú)、白鰱魚(yú)等為原料生產(chǎn)的淡水白肉魚(yú)糜制品。淡水白肉魚(yú)肌球蛋白含量較低，因此魚(yú)糜凝膠彈性較弱。

(3)以金槍魚(yú)、沙丁魚(yú)等為原料生產(chǎn)的紅肉魚(yú)糜制品。紅肉魚(yú)肌原纖維蛋白易變性，加熱后凝膠彈性降低，富含大量的肌紅蛋白，故魚(yú)糜顏色較深，脂肪含量也較高，所以很少應(yīng)用到魚(yú)糜制品中。

魚(yú)糜凝膠形成過(guò)程通常分為3個(gè)階段：凝膠化、凝膠劣化和魚(yú)糕化。30～40 ℃為魚(yú)糜凝膠化溫度帶，加鹽擂潰后，以肌球蛋白和肌動(dòng)蛋白為主的鹽溶性肌原纖維蛋白溶解，肌球蛋白和肌動(dòng)蛋白相互作用生成肌動(dòng)球蛋白，形成較松散的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

研究表明，將魚(yú)糜低溫條件下長(zhǎng)時(shí)間放置后再加熱可促進(jìn)其凝膠化。50～65 ℃為凝膠劣化溫度帶，魚(yú)糜制品中含有大量的內(nèi)源性蛋白酶，凝膠劣化溫度帶為該酶降解蛋白反應(yīng)的最適溫度。魚(yú)糜凝膠劣化會(huì)使魚(yú)糜凝膠形成能力和凝膠強(qiáng)度發(fā)生不可逆的下降，目前對(duì)魚(yú)糜凝膠劣化的控制一般是通過(guò)添加蛋白酶抑制劑、二段式加熱或漂洗來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)溫度繼續(xù)上升，魚(yú)糜凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)被固定，彈性和凝膠強(qiáng)度顯著增強(qiáng)，此階段為魚(yú)糕化。

2、淀粉

1）淀粉的分子結(jié)構(gòu)

天然淀粉由2種主要的多糖微觀顆粒組成，即直鏈淀粉和支鏈淀粉。直鏈淀粉是一種通過(guò)α-1,4糖苷鍵聚合而成的線形小分子聚合物，由 1 000～6 500個(gè)葡萄糖殘基聚合而成。支鏈淀粉是一種呈高度分支的束狀結(jié)構(gòu)，分子質(zhì)量較直鏈淀粉大，線形聚合度為1 200～36 000，主鏈由α-1,4糖苷鍵連接構(gòu)成，其與支鏈通過(guò)α-1,4糖苷鍵和α-1,6糖苷鍵相連，每個(gè)支鏈淀粉的主鏈上存在許多個(gè)直鏈，每個(gè)支鏈上可以連接若干個(gè)分支，最外端無(wú)側(cè)鏈，支鏈淀粉整體結(jié)構(gòu)比直鏈淀粉更為復(fù)雜。直鏈淀粉影響淀粉的凝膠強(qiáng)度，支鏈淀粉影響其凝膠彈性。不同淀粉中直鏈和支鏈的比例不同，所以淀粉在凝膠化過(guò)程中，物理特性也會(huì)產(chǎn)生差異。

2）淀粉的功能特性

①流變特性

淀粉糊是一種假塑性流體，溫度、淀粉顆粒和濃度影響其流變特性，從而影響淀粉類食品的品質(zhì)優(yōu)劣及淀粉的適用范圍。在5～40 ℃范圍內(nèi)，變性淀粉的剪切應(yīng)力值與溫度呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，這可能是溫度的升高使淀粉分子間的氫鍵斷裂，影響淀粉的剪切應(yīng)力，隨著剪切速率的升高剪切應(yīng)力增加。通過(guò)研究溫度和流變指數(shù)n發(fā)現(xiàn)，不同變性淀粉在不同溫度下的流變指數(shù)都小于1，表明變性淀粉溶液均呈非牛頓型流體特征。

譚洪卓等研究在不同條件下甘薯淀粉糊和綠豆淀粉糊的流變特性，發(fā)現(xiàn)2種淀粉的流變曲線圖中均產(chǎn)生不同程度的滯后面積，并且具有屈服應(yīng)力的開(kāi)口型滯后回路。

郭澤鑌等用流變儀對(duì)蓮子淀粉糊進(jìn)行流變特性研究，通過(guò)Herschel-Bulkley方程對(duì)其流變模型進(jìn)行擬合分析，淀粉糊表現(xiàn)出剪切變稀和復(fù)合觸變性。淀粉糊濃度越高，形成的凝膠三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)越剛硬，凝膠結(jié)構(gòu)發(fā)生剪切破壞越難恢復(fù)到剪切前的狀態(tài)。

②凝膠特性

淀粉的凝膠化分為三個(gè)階段。

首先，溫度低于糊化溫度時(shí)，水分從淀粉顆粒進(jìn)入與無(wú)定形部分極性基結(jié)合，淀粉發(fā)生可逆膨脹；當(dāng)溫度升高至糊化溫度，因大量水分子進(jìn)入到微晶束結(jié)構(gòu)導(dǎo)致淀粉分子排列取向遭到破壞，形成不可逆膨脹的淀粉糊；最后，隨著溫度的升高，淀粉顆粒破裂，分解成為無(wú)定形狀態(tài)。淀粉的凝膠特性主要體現(xiàn)在黏彈性和強(qiáng)度，這對(duì)食品的加工、口感等方面都有很大的影響。

FRED-RIKSSON等系統(tǒng)考察了不同來(lái)源淀粉的直鏈分子與支鏈分子對(duì)淀粉凝膠特性的影響，包括小麥、大麥、黑麥、豌豆、蠟質(zhì)玉米和馬鈴薯淀粉。

總體上講，馬鈴薯淀粉的凝膠強(qiáng)度最大，谷物淀粉的最低，這可能是因?yàn)楫?dāng)?shù)矸壑兄辨湻肿雍扛邥r(shí)，與支鏈分子產(chǎn)生共結(jié)晶作用，影響凝膠強(qiáng)度。通過(guò)相關(guān)性分析得出，大米的直鏈淀粉含量與米粉的凝膠性呈正相關(guān)。

呂振磊等研究結(jié)果表明，馬鈴薯淀粉凝膠性與pH有關(guān)，在酸性和中性條件下，馬鈴薯淀粉凝膠性弱；堿性條件下，凝膠性較強(qiáng)。

3、淀粉在魚(yú)糜制品中的應(yīng)用

1）淀粉對(duì)魚(yú)糜制品凝膠特性的影響機(jī)制

在加熱過(guò)程中，首先魚(yú)糜中的蛋白質(zhì)發(fā)生變性展開(kāi)，蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)之間相互作用，形成三維網(wǎng)狀空間結(jié)構(gòu)。同時(shí)，其中的淀粉顆粒因受熱吸收魚(yú)糜中的游離水，使其難以析出，在一定程度上也提高了蛋白質(zhì)濃度，從而提高了魚(yú)糜凝膠的持水能力。此外，溶脹的淀粉顆?？勺鳛椤疤畛鋭贝嬖谟隰~(yú)肉蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的空隙中，向凝膠基質(zhì)施加壓力，使凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更為致密，以增強(qiáng)其抗壓性和凝膠強(qiáng)度(圖2)。

2）原淀粉在魚(yú)糜制品中的應(yīng)用

淀粉對(duì)魚(yú)糜的凝膠特性會(huì)因淀粉顆粒中支鏈和直鏈比例及其種類不同產(chǎn)生不同的影響。直鏈淀粉不易于淀粉顆粒溶脹，吸水膨脹能力比支鏈淀粉差。直鏈淀粉在水中受熱糊化后分子易發(fā)生聚合，迅速老化，逐漸形成凝膠體。因此在魚(yú)糜中添加含直鏈高的淀粉，會(huì)使魚(yú)糜產(chǎn)生脆性凝膠，而支鏈淀粉的添加利于增加魚(yú)糜凝膠的黏合性。故在實(shí)際生產(chǎn)中，常選用支鏈含量較多的淀粉作為改善魚(yú)糜及其制品凝膠性能的外源添加物。

一般來(lái)說(shuō)，淀粉對(duì)魚(yú)糜凝膠強(qiáng)度的影響與淀粉顆粒大小成正比，而與糊化溫度成反比。研究表明，馬鈴薯淀粉顆粒(約為40 μm)比玉米淀粉顆粒大(約為15 μm)，更易吸水溶脹，在凝膠內(nèi)部產(chǎn)生較大的壓力促進(jìn)蛋白間相互作用，以增強(qiáng)魚(yú)糜凝膠強(qiáng)度。

王麗麗等比較馬鈴薯淀粉、小麥淀粉和木薯淀粉對(duì)帶魚(yú)魚(yú)糜凝膠特性的影響，發(fā)現(xiàn)木薯淀粉糊化溫度低，在魚(yú)糜-淀粉體系中能較早吸水溶脹，糊化充分，進(jìn)而可提高體系的凝膠強(qiáng)度。

在低濃度 (4%～12%淀粉添加量) 條件下，淀粉膨脹對(duì)凝膠強(qiáng)度的增強(qiáng)作用明顯大于蛋白質(zhì)降低對(duì)凝膠強(qiáng)度的減小作用。向鰱魚(yú)魚(yú)糜中添加4%的豌豆淀粉后，魚(yú)糜凝膠的破斷力、凹陷距離和凝膠強(qiáng)度與對(duì)照組相比，分別增加42%、27%和81%。

馬鈴薯淀粉添加量為10%時(shí)，可以明顯提高魚(yú)糕的凝膠強(qiáng)度和持水率，對(duì)魚(yú)糕的質(zhì)構(gòu)特性有良好的改善作用。而當(dāng)?shù)矸厶砑恿看笥?5%時(shí)，隨著淀粉添加量的增加，魚(yú)糜凝膠中蛋白質(zhì)含量逐漸減少，將影響魚(yú)糜凝膠形成，導(dǎo)致凝膠強(qiáng)度降低。魚(yú)糜制品的口感隨著淀粉量的提高，出現(xiàn)硬度增加，韌性降低，粉面口感增強(qiáng)等缺點(diǎn)。

3）變性淀粉在魚(yú)糜制品中的應(yīng)用

原淀粉老化回生現(xiàn)象的發(fā)生影響魚(yú)糜凝膠的品質(zhì)。通過(guò)物理、化學(xué)或酶法處理可改變淀粉天然特性，提高其對(duì)魚(yú)糜制品凝膠強(qiáng)度的改善程度。常用于魚(yú)糜制品的變性淀粉有預(yù)糊化淀粉、羥丙基化淀粉、交聯(lián)淀粉、醋酸酯化淀粉等。

預(yù)糊化淀粉可溶于冷水，吸水能力增強(qiáng)。在魚(yú)糜制品中添加大量預(yù)糊化淀粉，導(dǎo)致魚(yú)糜-蛋白體系中可利用的水分減少，阻礙魚(yú)糜自身凝膠的形成，使魚(yú)糜制品的凝膠強(qiáng)度降低。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)減少預(yù)糊化淀粉的添加量。

羥丙基淀粉是原淀粉與環(huán)氧丙烷在強(qiáng)堿條件下醚化而成的一種非離子型的變性淀粉。羥丙基基團(tuán)是親水基團(tuán)，當(dāng)?shù)矸畚畷r(shí)，阻止淀粉分子本身的相互交聯(lián)，提高淀粉分子和水分子的結(jié)合能力，進(jìn)一步提高淀粉顆粒的膨脹度和水合作用。

將羥丙基木薯淀粉添加到魚(yú)丸中，由于羥丙基的位阻作用，阻止淀粉聚集，降低了淀粉的老化，魚(yú)丸的口感和穩(wěn)定性均得到改善。羥丙基木薯淀粉因氫鍵作用較弱，淀粉糊化溫度較低，與蛋白的加熱變性同時(shí)發(fā)生，二硫鍵作用加強(qiáng)，蛋白三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)得到穩(wěn)定，當(dāng)受到外力時(shí)，承受力更強(qiáng)，故凍融穩(wěn)定性增強(qiáng)。

交聯(lián)作用可提高淀粉糊的黏度，添加交聯(lián)淀粉的凝膠網(wǎng)絡(luò)孔隙中填充著非自由流動(dòng)水和溶脹的淀粉顆粒，而不添加交聯(lián)淀粉的魚(yú)糜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中包含著游離水。淀粉顆粒溶脹后，增加了溶液的黏度和不可凍水中溶質(zhì)的濃度，降低了冰晶成核和增長(zhǎng)速率，因此，在魚(yú)糜制品中添加此類淀粉會(huì)降低魚(yú)糜的凍結(jié)速率。

醋酸酯化淀粉是在原淀粉的基礎(chǔ)上，羰基取代自由羥基，這種取代基分別打斷了直鏈淀粉的線性結(jié)構(gòu)和支鏈淀粉的分支結(jié)構(gòu)，因空間位阻效應(yīng)減弱了淀粉分子間作用，進(jìn)而促進(jìn)游離水通過(guò)化學(xué)作用力滲透到淀粉無(wú)定形區(qū)并轉(zhuǎn)化為結(jié)合水。在魚(yú)糜中加入酯化淀粉，因淀粉將吸收的自由水轉(zhuǎn)化為結(jié)合水，降低了凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中游離水?dāng)?shù)量，進(jìn)一步降低冰晶含量，從而使魚(yú)糜在冷凍過(guò)程中蛋白質(zhì)三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)破壞程度降低，凝膠強(qiáng)度提高。

4、展望

魚(yú)糜制品是一類全球化的產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)外針對(duì)魚(yú)糜制品中添加單一淀粉的研究較多且深入，而兩種或多種淀粉復(fù)合對(duì)魚(yú)糜制品凝膠特性的影響研究卻鮮有報(bào)道。因此，將不同種類的原淀粉、變性淀粉進(jìn)行復(fù)配，使得不同淀粉的特性優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，研究復(fù)合淀粉對(duì)魚(yú)糜制品凝膠基質(zhì)的影響是科研工作者需要重視的問(wèn)題。添加淀粉可降低產(chǎn)品的成本，但隨著淀粉添加量的增加，魚(yú)糜制品的品質(zhì)問(wèn)題層出不窮，將淀粉與卡拉膠、魔芋膠等食用膠復(fù)配，可有效解決因添加淀粉而造成魚(yú)糜制品具有粉面口感的問(wèn)題，這也是今后的重要研究方向。

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