魚糜制(zhì)品是以生(shēng)鮮魚糜或冷凍魚糜為(wèi)原料，加入食鹽等輔料經擂潰、成型、凝膠化等過程形成具有(yǒu)一定彈性的凝膠狀食品。例如，魚糕、魚丸、模拟蟹腿和(hé)模拟貝柱等模拟海鮮産品。

魚糜制(zhì)品具有(yǒu)功能性蛋白含量高(gāo)、脂肪含量低(dī)、營養價值高(gāo)、味道(dào)鮮美等特點，能夠滿足不同消費者的需求，提高(gāo)水(shuǐ)産品的經濟價值。在中國、泰國、新加坡、馬來(lái)西亞等東南亞國家(jiā)受到人(rén)們廣泛的喜愛(ài)。

純魚糜制(zhì)品存在凝膠強度低(dī)，口感較差等缺點，在實際生(shēng)産過程中，通(tōng)過加入一些(xiē)添加劑或優化加工工藝以提高(gāo)凝膠性能。澱粉是魚糜制(zhì)品加工中最常用的一類添加物，不僅可(kě)以提高(gāo)魚糜制(zhì)品凝膠強度和(hé)持水(shuǐ)性，改善産品的外觀、口感、質地，而且可(kě)以降低(dī)生(shēng)産成本。

然而，澱粉的種類繁多(duō)、來(lái)源廣泛，不同澱粉對魚糜制(zhì)品的影(yǐng)響差異顯著。因此，了解澱粉的功能特性及其改善魚糜凝膠強度的作(zuò)用機制(zhì)，對不同的魚糜原料，選擇适當的澱粉種類及用量是極其必要的。

本文闡述了魚糜制(zhì)品的凝膠形成過程，澱粉的分子結構、功能特性及在魚糜制(zhì)品生(shēng)産中的應用，為(wèi)澱粉在魚糜制(zhì)品中的研究和(hé)應用提供借鑒和(hé)參考。

1、魚糜制(zhì)品

根據原料魚的肉質可(kě)将魚糜制(zhì)品分為(wèi)三類。

(1)以鳕魚、鱿魚等為(wèi)原料生(shēng)産的海水(shuǐ)白肉魚糜制(zhì)品。海水(shuǐ)白肉魚肌原纖維蛋白含量豐富，脂肪含量極低(dī)，魚糜白度較高(gāo)，凝膠性和(hé)破斷強度較強。

(2)以羅非魚、白鲢魚等為(wèi)原料生(shēng)産的淡水(shuǐ)白肉魚糜制(zhì)品。淡水(shuǐ)白肉魚肌球蛋白含量較低(dī)，因此魚糜凝膠彈性較弱。

(3)以金槍魚、沙丁魚等為(wèi)原料生(shēng)産的紅肉魚糜制(zhì)品。紅肉魚肌原纖維蛋白易變性，加熱後凝膠彈性降低(dī)，富含大(dà)量的肌紅蛋白，故魚糜顔色較深，脂肪含量也較高(gāo)，所以很(hěn)少(shǎo)應用到魚糜制(zhì)品中。

魚糜凝膠形成過程通(tōng)常分為(wèi)3個(gè)階段：凝膠化、凝膠劣化和(hé)魚糕化。30～40 ℃為(wèi)魚糜凝膠化溫度帶，加鹽擂潰後，以肌球蛋白和(hé)肌動蛋白為(wèi)主的鹽溶性肌原纖維蛋白溶解，肌球蛋白和(hé)肌動蛋白相互作(zuò)用生(shēng)成肌動球蛋白，形成較松散的凝膠網絡結構。

研究表明(míng)，将魚糜低(dī)溫條件下長時(shí)間(jiān)放置後再加熱可(kě)促進其凝膠化。50～65 ℃為(wèi)凝膠劣化溫度帶，魚糜制(zhì)品中含有(yǒu)大(dà)量的內(nèi)源性蛋白酶，凝膠劣化溫度帶為(wèi)該酶降解蛋白反應的最适溫度。魚糜凝膠劣化會(huì)使魚糜凝膠形成能力和(hé)凝膠強度發生(shēng)不可(kě)逆的下降，目前對魚糜凝膠劣化的控制(zhì)一般是通(tōng)過添加蛋白酶抑制(zhì)劑、二段式加熱或漂洗來(lái)實現。當溫度繼續上(shàng)升，魚糜凝膠網絡結構被固定，彈性和(hé)凝膠強度顯著增強，此階段為(wèi)魚糕化。

2、澱粉

1）澱粉的分子結構

天然澱粉由2種主要的多(duō)糖微觀顆粒組成，即直鏈澱粉和(hé)支鏈澱粉。直鏈澱粉是一種通(tōng)過α-1,4糖苷鍵聚合而成的線形小(xiǎo)分子聚合物，由 1 000～6 500個(gè)葡萄糖殘基聚合而成。支鏈澱粉是一種呈高(gāo)度分支的束狀結構，分子質量較直鏈澱粉大(dà)，線形聚合度為(wèi)1 200～36 000，主鏈由α-1,4糖苷鍵連接構成，其與支鏈通(tōng)過α-1,4糖苷鍵和(hé)α-1,6糖苷鍵相連，每個(gè)支鏈澱粉的主鏈上(shàng)存在許多(duō)個(gè)直鏈，每個(gè)支鏈上(shàng)可(kě)以連接若幹個(gè)分支，最外端無側鏈，支鏈澱粉整體(tǐ)結構比直鏈澱粉更為(wèi)複雜。直鏈澱粉影(yǐng)響澱粉的凝膠強度，支鏈澱粉影(yǐng)響其凝膠彈性。不同澱粉中直鏈和(hé)支鏈的比例不同，所以澱粉在凝膠化過程中，物理(lǐ)特性也會(huì)産生(shēng)差異。

2）澱粉的功能特性

①流變特性

澱粉糊是一種假塑性流體(tǐ)，溫度、澱粉顆粒和(hé)濃度影(yǐng)響其流變特性，從而影(yǐng)響澱粉類食品的品質優劣及澱粉的适用範圍。在5～40 ℃範圍內(nèi)，變性澱粉的剪切應力值與溫度呈現負相關，這可(kě)能是溫度的升高(gāo)使澱粉分子間(jiān)的氫鍵斷裂，影(yǐng)響澱粉的剪切應力，随着剪切速率的升高(gāo)剪切應力增加。通(tōng)過研究溫度和(hé)流變指數(shù)n發現，不同變性澱粉在不同溫度下的流變指數(shù)都小(xiǎo)于1，表明(míng)變性澱粉溶液均呈非牛頓型流體(tǐ)特征。

譚洪卓等研究在不同條件下甘薯澱粉糊和(hé)綠豆澱粉糊的流變特性，發現2種澱粉的流變曲線圖中均産生(shēng)不同程度的滞後面積，并且具有(yǒu)屈服應力的開(kāi)口型滞後回路。

郭澤镔等用流變儀對蓮子澱粉糊進行(xíng)流變特性研究，通(tōng)過Herschel-Bulkley方程對其流變模型進行(xíng)拟合分析，澱粉糊表現出剪切變稀和(hé)複合觸變性。澱粉糊濃度越高(gāo)，形成的凝膠三維網絡結構越剛硬，凝膠結構發生(shēng)剪切破壞越難恢複到剪切前的狀态。

②凝膠特性

澱粉的凝膠化分為(wèi)三個(gè)階段。

首先，溫度低(dī)于糊化溫度時(shí)，水(shuǐ)分從澱粉顆粒進入與無定形部分極性基結合，澱粉發生(shēng)可(kě)逆膨脹；當溫度升高(gāo)至糊化溫度，因大(dà)量水(shuǐ)分子進入到微晶束結構導緻澱粉分子排列取向遭到破壞，形成不可(kě)逆膨脹的澱粉糊；最後，随着溫度的升高(gāo)，澱粉顆粒破裂，分解成為(wèi)無定形狀态。澱粉的凝膠特性主要體(tǐ)現在黏彈性和(hé)強度，這對食品的加工、口感等方面都有(yǒu)很(hěn)大(dà)的影(yǐng)響。

FRED-RIKSSON等系統考察了不同來(lái)源澱粉的直鏈分子與支鏈分子對澱粉凝膠特性的影(yǐng)響，包括小(xiǎo)麥、大(dà)麥、黑(hēi)麥、豌豆、蠟質玉米和(hé)馬鈴薯澱粉。

總體(tǐ)上(shàng)講，馬鈴薯澱粉的凝膠強度最大(dà)，谷物澱粉的最低(dī)，這可(kě)能是因為(wèi)當澱粉中直鏈分子含量高(gāo)時(shí)，與支鏈分子産生(shēng)共結晶作(zuò)用，影(yǐng)響凝膠強度。通(tōng)過相關性分析得(de)出，大(dà)米的直鏈澱粉含量與米粉的凝膠性呈正相關。

呂振磊等研究結果表明(míng)，馬鈴薯澱粉凝膠性與pH有(yǒu)關，在酸性和(hé)中性條件下，馬鈴薯澱粉凝膠性弱；堿性條件下，凝膠性較強。

3、澱粉在魚糜制(zhì)品中的應用

1）澱粉對魚糜制(zhì)品凝膠特性的影(yǐng)響機制(zhì)

在加熱過程中，首先魚糜中的蛋白質發生(shēng)變性展開(kāi)，蛋白質與蛋白質之間(jiān)相互作(zuò)用，形成三維網狀空(kōng)間(jiān)結構。同時(shí)，其中的澱粉顆粒因受熱吸收魚糜中的遊離水(shuǐ)，使其難以析出，在一定程度上(shàng)也提高(gāo)了蛋白質濃度，從而提高(gāo)了魚糜凝膠的持水(shuǐ)能力。此外，溶脹的澱粉顆粒可(kě)作(zuò)為(wèi)“填充劑”存在于魚肉蛋白網絡結構的空(kōng)隙中，向凝膠基質施加壓力，使凝膠網絡結構更為(wèi)緻密，以增強其抗壓性和(hé)凝膠強度(圖2)。

2）原澱粉在魚糜制(zhì)品中的應用

澱粉對魚糜的凝膠特性會(huì)因澱粉顆粒中支鏈和(hé)直鏈比例及其種類不同産生(shēng)不同的影(yǐng)響。直鏈澱粉不易于澱粉顆粒溶脹，吸水(shuǐ)膨脹能力比支鏈澱粉差。直鏈澱粉在水(shuǐ)中受熱糊化後分子易發生(shēng)聚合，迅速老化，逐漸形成凝膠體(tǐ)。因此在魚糜中添加含直鏈高(gāo)的澱粉，會(huì)使魚糜産生(shēng)脆性凝膠，而支鏈澱粉的添加利于增加魚糜凝膠的黏合性。故在實際生(shēng)産中，常選用支鏈含量較多(duō)的澱粉作(zuò)為(wèi)改善魚糜及其制(zhì)品凝膠性能的外源添加物。

一般來(lái)說，澱粉對魚糜凝膠強度的影(yǐng)響與澱粉顆粒大(dà)小(xiǎo)成正比，而與糊化溫度成反比。研究表明(míng)，馬鈴薯澱粉顆粒(約為(wèi)40 μm)比玉米澱粉顆粒大(dà)(約為(wèi)15 μm)，更易吸水(shuǐ)溶脹，在凝膠內(nèi)部産生(shēng)較大(dà)的壓力促進蛋白間(jiān)相互作(zuò)用，以增強魚糜凝膠強度。

王麗(lì)麗(lì)等比較馬鈴薯澱粉、小(xiǎo)麥澱粉和(hé)木薯澱粉對帶魚魚糜凝膠特性的影(yǐng)響，發現木薯澱粉糊化溫度低(dī)，在魚糜-澱粉體(tǐ)系中能較早吸水(shuǐ)溶脹，糊化充分，進而可(kě)提高(gāo)體(tǐ)系的凝膠強度。

在低(dī)濃度 (4%～12%澱粉添加量) 條件下，澱粉膨脹對凝膠強度的增強作(zuò)用明(míng)顯大(dà)于蛋白質降低(dī)對凝膠強度的減小(xiǎo)作(zuò)用。向鲢魚魚糜中添加4%的豌豆澱粉後，魚糜凝膠的破斷力、凹陷距離和(hé)凝膠強度與對照組相比，分别增加42%、27%和(hé)81%。

馬鈴薯澱粉添加量為(wèi)10%時(shí)，可(kě)以明(míng)顯提高(gāo)魚糕的凝膠強度和(hé)持水(shuǐ)率，對魚糕的質構特性有(yǒu)良好的改善作(zuò)用。而當澱粉添加量大(dà)于15%時(shí)，随着澱粉添加量的增加，魚糜凝膠中蛋白質含量逐漸減少(shǎo)，将影(yǐng)響魚糜凝膠形成，導緻凝膠強度降低(dī)。魚糜制(zhì)品的口感随着澱粉量的提高(gāo)，出現硬度增加，韌性降低(dī)，粉面口感增強等缺點。

3）變性澱粉在魚糜制(zhì)品中的應用

原澱粉老化回生(shēng)現象的發生(shēng)影(yǐng)響魚糜凝膠的品質。通(tōng)過物理(lǐ)、化學或酶法處理(lǐ)可(kě)改變澱粉天然特性，提高(gāo)其對魚糜制(zhì)品凝膠強度的改善程度。常用于魚糜制(zhì)品的變性澱粉有(yǒu)預糊化澱粉、羟丙基化澱粉、交聯澱粉、醋酸酯化澱粉等。

預糊化澱粉可(kě)溶于冷水(shuǐ)，吸水(shuǐ)能力增強。在魚糜制(zhì)品中添加大(dà)量預糊化澱粉，導緻魚糜-蛋白體(tǐ)系中可(kě)利用的水(shuǐ)分減少(shǎo)，阻礙魚糜自身凝膠的形成，使魚糜制(zhì)品的凝膠強度降低(dī)。因此，在實際應用中，應減少(shǎo)預糊化澱粉的添加量。

羟丙基澱粉是原澱粉與環氧丙烷在強堿條件下醚化而成的一種非離子型的變性澱粉。羟丙基基團是親水(shuǐ)基團，當澱粉吸水(shuǐ)時(shí)，阻止澱粉分子本身的相互交聯，提高(gāo)澱粉分子和(hé)水(shuǐ)分子的結合能力，進一步提高(gāo)澱粉顆粒的膨脹度和(hé)水(shuǐ)合作(zuò)用。

将羟丙基木薯澱粉添加到魚丸中，由于羟丙基的位阻作(zuò)用，阻止澱粉聚集，降低(dī)了澱粉的老化，魚丸的口感和(hé)穩定性均得(de)到改善。羟丙基木薯澱粉因氫鍵作(zuò)用較弱，澱粉糊化溫度較低(dī)，與蛋白的加熱變性同時(shí)發生(shēng)，二硫鍵作(zuò)用加強，蛋白三維網絡結構得(de)到穩定，當受到外力時(shí)，承受力更強，故凍融穩定性增強。

交聯作(zuò)用可(kě)提高(gāo)澱粉糊的黏度，添加交聯澱粉的凝膠網絡孔隙中填充着非自由流動水(shuǐ)和(hé)溶脹的澱粉顆粒，而不添加交聯澱粉的魚糜網絡結構中包含着遊離水(shuǐ)。澱粉顆粒溶脹後，增加了溶液的黏度和(hé)不可(kě)凍水(shuǐ)中溶質的濃度，降低(dī)了冰晶成核和(hé)增長速率，因此，在魚糜制(zhì)品中添加此類澱粉會(huì)降低(dī)魚糜的凍結速率。

醋酸酯化澱粉是在原澱粉的基礎上(shàng)，羰基取代自由羟基，這種取代基分别打斷了直鏈澱粉的線性結構和(hé)支鏈澱粉的分支結構，因空(kōng)間(jiān)位阻效應減弱了澱粉分子間(jiān)作(zuò)用，進而促進遊離水(shuǐ)通(tōng)過化學作(zuò)用力滲透到澱粉無定形區(qū)并轉化為(wèi)結合水(shuǐ)。在魚糜中加入酯化澱粉，因澱粉将吸收的自由水(shuǐ)轉化為(wèi)結合水(shuǐ)，降低(dī)了凝膠網絡結構中遊離水(shuǐ)數(shù)量，進一步降低(dī)冰晶含量，從而使魚糜在冷凍過程中蛋白質三維網絡結構破壞程度降低(dī)，凝膠強度提高(gāo)。

4、展望

魚糜制(zhì)品是一類全球化的産品，國內(nèi)外針對魚糜制(zhì)品中添加單一澱粉的研究較多(duō)且深入，而兩種或多(duō)種澱粉複合對魚糜制(zhì)品凝膠特性的影(yǐng)響研究卻鮮有(yǒu)報道(dào)。因此，将不同種類的原澱粉、變性澱粉進行(xíng)複配，使得(de)不同澱粉的特性優勢互補，研究複合澱粉對魚糜制(zhì)品凝膠基質的影(yǐng)響是科研工作(zuò)者需要重視(shì)的問題。添加澱粉可(kě)降低(dī)産品的成本，但(dàn)随着澱粉添加量的增加，魚糜制(zhì)品的品質問題層出不窮，将澱粉與卡拉膠、魔芋膠等食用膠複配，可(kě)有(yǒu)效解決因添加澱粉而造成魚糜制(zhì)品具有(yǒu)粉面口感的問題，這也是今後的重要研究方向。

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