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冷冻鱼糜及鱼糜制品加工技术(上)
日期:2020-07-03 作者:未知 来源:水产加工技术联盟 点击:
 

第一节  鱼糜及鱼糜制品介绍
一、鱼糜及鱼糜制品的概念
鱼 糜(鱼肉泥)
将原料鱼洗净,去头、内脏,采鱼肉,加 入2%-3%的食盐进行擂溃或者斩拌所得到得非 常粘稠状的肉糊。

冷冻鱼糜(生鱼糜)
将原料鱼经采肉、漂洗、精滤、脱水、搅拌和冷冻加工制成的糜状产品被称为冷冻鱼糜。

鱼糜制品
将冷冻鱼糜解冻或直接由新鲜原料制的鱼糜再经加盐擂溃,成为粘稠的鱼浆,再经调味混 匀,做成一定形状后,进行水煮、油炸、焙烤、 烘干等加热或干燥处理而制成的具有一定弹性的 水产食品,称为鱼糜制品。


二、生产鱼糜的原料
鱼类: 捕获量比较大的鱼种或经济价值较低的小杂鱼。 白肉鱼:肌原纤维蛋白稳定性好,色泽好 红肉鱼:体内含糖原多,死后肉pH值下降快;
其他水产品原料:墨鱼、虾肉等等。
鱼糜制品原料:可以是新鲜的原料鱼,也可以是冷冻鱼糜。
三、鱼糜制品的发展
中国是一个传统的鱼糜制品生产国家,但大部分 是手工加工,品种单一,直至此1984年从日本等国家 引进冷冻鱼糜制品生产线后才开始进入较大规模的工业化生产,至此1998年底为止,有冷冻鱼糜制品生产 线20条左右,模拟冷冻鱼糜制品生产线22条左右,烤 竹轮生产线8条左右,鱼香肠结扎机10条左右,油炸制品生产线6--8条,不仅实现了自动化,而且还研制 开发了一系列新型高档次的鱼糜制品和冷冻调理食 品,如鱼丸、虾丸、鱼香肠、鱼肉香肠、模拟贝柱、模拟虾肉、鱼糕、竹轮和天妇罗等鱼糜制品以及鱼 排、海胆黄、裹衣扇贝肉等冷冻调理食品,这些产品极大地丰富了市民的菜篮子。
四、鱼糜制品的种类
鱼丸、虾饼、鱼糕、鱼香肠、鱼卷、模拟虾蟹肉、鱼面等。
五、鱼糜制品的特点
1、原料来源丰富,不受鱼种、大小的限制,能就地及时的处理旺季的渔货物,从而保证原料的鲜度,有利于防止蛋白质变质。
2、可按消费者的爱好,进行不同口味的调制,形状可以任意选择,产品的外观、滋味、质地与原料鱼不同,鱼糜制品加工较其他水产食品加工更具有灵活性、开放性。
3、鱼糜制品营养价值高,原料鱼在加工过程中将鱼中原有的营养素很好的保存下来,并加工成为营养配伍科学合理,人体消化吸收率更高的优质食品。
第二节  冷冻鱼糜生产技术
冷冻鱼糜生产技术,实质上就是使鱼类蛋白质在冷藏过程中不致产生冷冻变性而影响鱼糜制品特性的生产技术。
鱼类一般是以先冻结而后冷藏的方法进行长期保藏的,但是鱼类经过冻结和长期的低温贮藏,因组织中的水分形成冰晶,蛋白质的结合水部分被冻结,未被冻结的细胞液浓度得到浓缩,因而使蛋白质发生冷冻变性,失去鱼糜的特性。
冷冻鱼糜生产技术的开发,就是使鱼肉的冷冻变性防止技术在实际生产中的应用,是一种全新的鱼糜制品的原料形态。

一、鱼肉蛋白质的冷冻变性
蛋白质的冷冻变性:肌肉在冻结中由于细胞内冰晶的形成产生很高的内压,导致肌原纤维蛋白质发生变化,而失去凝胶形成能力。
(一)影响因素
1、原料鱼种
2、原料鲜度和pH鲜度越好,蛋白质的冷冻变性速度就越慢;处于解僵以后的鱼鲜度下降,pH下降,容易导致蛋白质的冷冻变性,尤其是红肉鱼。

3、冻结速度和冻藏温度对鱼糜来说,冻结速率对蛋白质变性的影响比较小。(为什么?)冻藏温度对鱼糜蛋白质的变性影响较大,一般来说,温度越低蛋白质的变性速度就越慢。
蛋白质冷冻变性的机理
蛋白质的冷冻变性机制有多种学说,但目前较有说服力的有三种:
①结合水的脱离学说:水分子的冻结引起的;
②细胞液浓缩学说:冻结导致细胞液的离子浓度上升,pH值发生变化而引起蛋白质的盐析变性;
③水化作用学说:认为水和结合水的相互作用引起蛋白质变性。
目前,比较认同的是水化作用学说。即在冻结时,由于冰晶的生成引起结合水和蛋白质分子的结合状态被破坏,使蛋白质分子内部有些键发生变化,有些键又重新结合,这种旧键的断裂和新键的生成必然涉及蛋白质分子的内部结构,从而导致蛋白质的变性。


(二)防止蛋白质冷冻变性的方法
1、糖的加入效果
加入糖类可以在一定程度上有效地防止鱼糜蛋白质的冷冻变性。机理目前还不是很清楚。
一般认为糖类是通过改变蛋白质中存在的水的状态和性质间接地对蛋白质起到作用,从而防止变性。
蛋白质冷冻变性速率的指标:Ca-ATPase活性。糖类对蛋白质热变性的防止效果与糖分子中-OH数量多少有关。-OH数目越多,抗冻效越好。蔗糖和山梨醇比其他带同样数目-OH的糖类具有更强的效果,一般认为与糖类分子中-OH的配位有关。还发现防止冷冻变性所需要的糖类浓度很低,只是防止热变性所需浓度的1/40左右。
糖类对鱼肉蛋白质的变性防止效果与悬浊液的蛋白质质量没有关系,只决定于添加糖类的摩尔浓度,即如果与蛋白质共存的水中的糖类摩尔浓度一样,防止冷冻变性的效果就一样。因此,水分含量多的鱼糜,糖类的添加量就大一些,否则就可以少添加。在同一鱼糜中,糖类的添加量越多,对防止变性的效果就越好。


冷冻鱼糜中加糖量一般为脱水肉的5%-8%,如果以鱼肉的水分含量为基准进行换算,这个浓度相当于0.3-0.5mol/L,此时,冷冻鱼糜的pH值为中性,正是蛋白质最稳定的时候,从而起到防止蛋白质冷冻变性的效果。鱼糜的长时间冷冻贮藏,必须使鱼肉保持pH中性,同时尽可能脱水,在许可范围内混合高浓度的糖。
2、复合食品磷酸盐的添加效果
在加入糖类的同时,还可以添加复合磷酸盐。以焦磷酸钠和三聚磷酸钠为最好。作用机理:
(1)提高鱼糜的pH并保持在中性;
复合磷酸盐都呈碱性,1%的焦磷酸钠pH为10.2,1%三聚磷酸钠pH值为9.5。添加0.3%的复合磷酸盐后,可是鱼糜的pH升高至7左右。对鲜度较差和红肉鱼,添加复合磷酸盐更为必要;
肌原纤维蛋白质的冷冻变性在中性时为最小,鱼肉蛋白质较稳定,并且在中性时,糖类防止冷冻变性的效果最佳,变性速度最小,与微酸性的条件相比,效果大约能增强3倍。添加复合磷酸盐后,使鱼肉的pH保持在6.5-7.5最好,在此范围内不仅蛋白质变性最小,而且肉的持水力最强,制品的弹性也最好。
(2)引起离子浓度的增加
鱼肉经漂洗后,由于一部分金属离子也被漂去,所以离子强度下降。鱼糜吸水膨胀,脱水困难,就加速肌原纤维蛋白的冷冻变性。因此,必须添加复合磷酸盐,达到即使蛋白质冷冻变性减少,又提高其保水性的目的。
(3)复合磷酸盐与金属离子的螯合
复合磷酸盐的加入能与金属离子生成螯合物,使蛋白质的羧基等极性基团暴露,这样就形成吸水的溶胶,有利于制品弹性的形成。
(4)促进冷冻鱼糜的肌原纤维蛋白的解胶在鱼糜pH提高、鱼糕的弹性增加以及在解冻时防止滴水现象等方面都有明显的作用,所以在糖类抑制冷冻变性时起到辅助作用。
一般冷冻鱼糜中添加复合磷酸盐主要是焦磷酸钠和三聚磷酸钠。添加量为0.1%-0.3%,一般采用各加50%的比例,也可根据情况适当配比。
3、适当的漂洗可增加鱼糜蛋白的抗冻性漂洗的作用是将水溶性蛋白除去,提高鱼肉蛋白的抗冻性。
但不同的漂洗液对鱼糜进行漂洗结果大不一样,如直接采用CaCl2溶液漂洗可能会造成鱼糜中离子强度过高而导致蛋白质的冷冻变性增加;先用氯化钙溶液漂洗,再用焦磷酸钠或柠檬酸钠溶液漂洗,蛋白质冷冻变形也较大。如果先用柠檬酸钠,后用氯化钙漂洗,可提高蛋白质的抗冻性。
二、冷冻鱼糜的生产工艺

1、原料鱼种的选择
一般选用白肉鱼,如白姑鱼、蛇鲻、乌贼等。尽可能使用处于僵硬期鲜度的原料鱼,处理前必须用冰或冰水冷却保鲜。


2、原料鱼的前处理和清洗
前处理:用机械或手工去头、去内脏,经冷水清洗之后用采肉机采肉。此时应注意的是避免内脏污染,内脏的黑膜务必除尽。
清洗一般要重复2-3次,水温控制在10℃以下,防止蛋白质冷冻变性。
3、采肉
采肉机:滚筒式圆盘压碎式履带式避免附于鱼皮的暗色肉、脂溶性色素等也混入鱼肉中。


滚筒式采肉机工作原理采肉时,将洗净的鱼体送入带网眼的滚筒与滚筒一起转动的宽平大橡胶皮带圈之间,靠滚筒转动和与橡胶皮带圈之间的挤压作用,鱼肉穿过滚筒的网状孔眼进入滚筒内部,而骨刺和与皮在滚筒表面从而达到鱼肉与骨刺鱼皮分离的目的。网眼孔径:3-5mm。


采肉操作,要调节压力。压力太小,采肉得率底;压力太大,鱼肉中混入的骨和皮较多,影响产品质量。因此,应根据生产的实际情况,适当调节,尽量使鱼肉中少混入骨和皮。同时,要防止操作中肉温上升,以免影响产品质量。操作中鱼肉温度不得超过3℃。
采肉率因鱼种而不同,一般在40%-60%。
4、漂洗
漂洗是指用水或水溶液对所采的鱼肉进行洗涤,以除去鱼肉中的水溶性蛋白、色素、气味和脂肪等成分。


(1)漂洗方法:一种是清水漂洗法;另一种是稀碱水漂洗法。根据鱼类肌肉的性质来选择。白肉鱼可直接用清水漂洗;红肉鱼一般用稀碱水漂洗。
清水漂洗:鱼水比例1:5-10;根据需要按比例将水注入漂洗池与鱼肉混合,慢速搅拌8-10mm,使水溶性蛋白充分溶出,静置10mm让鱼肉充分沉淀,去除表面漂洗液,再加入一定比例的水,反复漂洗3-7次。
最后一次漂洗一般要加入0.15%的食盐。
稀碱水漂洗:主要用于多脂红肉鱼,鱼水比例1:(4-6),一般漂洗3-5次,先用清水漂洗1-3次,然后用0.1%-0.15%食盐水和0.2%-0.5%的碳酸氢钠溶液进行漂洗,可分别进行,也可以混合进行。
(2)漂洗次数和用水量一般来讲,用水量越大,漂洗次数越多,鱼糜的质量越好。


(3)漂洗温度和水质
①漂洗水的温度应控制在3-10℃。
②漂洗水的pH值应控制在6.8-7.3,应尽量减少Ca及Mg等有害离子的影响。

(4)漂洗液pH和漂洗时间
①pH一般控制在6.8。
②漂洗时间一般每次在10min左右。
另外,漂洗效果还与搅拌的时间、搅拌的方法以及肉片的大小等因素有关系。
5、脱水
脱水方法:
(1)过滤式旋转筛
(2)螺旋式压榨机
(3)离心机脱水
鱼糜要求脱水后水分含量在80%-82%。
6、精滤、分级
红肉鱼类,经过漂洗脱水后,再通过精滤机将细碎的鱼皮、鱼骨等杂质去除。过滤网孔1.5mm。由于漂洗脱水之后鱼肉水分减少,肉质变硬,在分离过程中,鱼肉和机械之间会摩擦发热,因此,在使用精滤时,必须经常在冰槽中加冰,降低机身温度,使鱼肉温度保持在10℃以下。
白肉鱼类,经过漂洗后先脱水、精滤、分级再脱水。经漂洗后的鱼糜用网筛或滤布预脱水,然后用高速精滤分级机进行分级,网孔直径0.5-0.8mm。经过精滤机后,可得到3-4种质量不同的产品。

7、搅拌
目的:将加入的抗冻剂与鱼糜搅拌均匀,以防止或降低蛋白质冷冻变性的程度。
目前应用较多的标准抗冻剂配方:蔗糖4%、山梨醇4%、三聚磷酸钠0.15%、焦磷酸钠0.15%、蔗糖脂肪酸酯0.5%。
蔗糖和山梨醇通过改变蛋白质中水的存在状态而间接地起到防止蛋白质冷冻变性的作用;复合磷酸盐具有持水和提高鱼糜pH的作用;蔗糖脂肪酸酯主要是起到乳化作用,使抗冻剂和鱼糜充分混匀。

8、称量和包装

第三节  鱼糜制品加工的基本原理
一、鱼糜制品的凝胶化过程

1、凝胶化过程
鱼糜中加入2~3%的食盐进行擂溃时,会 产生非常粘稠状和具有可塑性的肉糊。原因是构成肌原纤维的粗丝和细丝由于盐 溶作用而溶解,在溶解中二者吸收大量水分并 结合形成肌动球蛋白的溶胶。
这种溶胶在低温中缓慢地失去可塑性,而 在高温中却迅速地形成富有弹  性的凝胶体,即 鱼糜制品。鱼肉的这种能力叫做凝胶形成能, 由于生产  鱼糕的鱼肉都要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 “足” 形成能力,这是衡量原料鱼是否适宜做 鱼糜制品的一个  重要标志。
鱼糜从溶胶体转变为凝胶体的过程包含两种反应, 它以肌动球蛋白的热 凝固温度(约50 ℃)为界:
 一种是通过50℃以下的温度带进行的网状凝胶结构 形成过程,称为凝胶化(Suwari);
另一种是以60℃为中心,在50~70℃温度带所发生 的凝胶结构劣化的反应,称为凝胶劣化(Modori)。
凝胶化现象的原因
肌动球蛋白被加热时,其高级结构发生松散, 分子间通过氢键相互缠绕形成纤维状大分子而构成 稳定的三维网状结构。由于肌球蛋白在溶出过程中 具有极强亲水性,因而在形成的网状结构中包含了 大量的有力水分,在加热时,网状结构中的自由水 被封锁在网目中不能流动,就构成了比较均一的网 状结构而使制品具有极强的弹性。
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。
Ø 低温凝胶化:温度5 ℃ -10 ℃凝胶化时间18-42h
Ø 中温凝胶化:温度15 ℃ -20 ℃凝胶化时间18h
Ø 高温凝胶化:温度35 ℃ -45 ℃凝胶化时间30-90min
Ø 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左右低温凝胶化。
一般低温长时间的凝胶化是制品的凝胶强度比高温短时的凝胶化效果要好,但时间太长,为此,生产中常采用二段凝胶化以增加制品的凝胶强度。
凝胶劣化现象的原因
凝胶劣化现象是指鱼糜在通过60 ℃左右的温 度带时会导致凝胶强度急剧下降的现象。
一种假说: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。

2、凝胶形成能的鱼种特异性
不同鱼种凝胶形成能是不同的,主要表现在 两个方面:
一是凝胶化速度,是指在凝胶化过程中形成 凝胶体的难易程度;
二是凝胶化强度,即鱼糜在通过凝胶化温度 时能产生何种程度的凝胶结构。
红肉鱼比白肉鱼凝胶形成能弱; 淡水鱼比海水鱼凝胶形成能弱; 软骨鱼比硬骨鱼凝胶形成能弱;
鱼种的差异性主要依存于30~40℃肉糊的凝胶化 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:包括鲨鱼、旗鱼类;
(2)难凝胶化、易凝胶劣化:以鲐为典型;
(3)易凝胶化、易凝胶劣化:以沙丁鱼为代表;
(4)易凝胶化、难凝胶劣化:以飞鱼代表。
3、鱼糜制品的弹性形成机理
当鱼体肌肉作为鱼糜加工原料经绞碎后肌纤维 受到破坏,在鱼肉中添加2-3%的食盐进行擂溃。 由于擂溃的机械作用,肌纤维进一步被破坏,并促 进了鱼肉盐溶性蛋白的溶解,它与水发生水化作用 并聚合成粘性很强的肌动球蛋白溶胶,然后根据产 品的需求加工成一定的形状。把已成型的鱼糜进行 加热,在加热中,大部分呈现长纤维的肌动球蛋白 溶胶发生凝固收缩并相互连接成网状结构固定下 来,加热后的鱼糜便失去了粘性和可塑性,而成为 橡皮般的凝胶体,因而富有弹性。


二、影响鱼糜制品弹性的因素
(一)鱼种对弹性强弱的影响
红肉鱼比白肉鱼凝胶形成能弱;淡水鱼比海水鱼凝胶形成能弱;软骨鱼比硬骨鱼凝胶形成能 弱。
(二)盐溶性蛋白的影响

肌球蛋白含量越高,肌动球蛋白Ca-ATPase活性越大,则鱼糜制品的凝胶强度和弹性越强。

(三)鱼种肌原纤维Ca-ATPase的热稳定性影响
热稳定性就是指鱼体死后再加工或贮藏过程中肌原纤维蛋白质变性的难易和快慢,稳定性好 表明蛋白质变性速度慢, Ca-ATPase失活少。
生活在热带水域的鱼种的Ca-ATPase热稳定要高于冷水性环境中生活的鱼种,而且Ca-ATPase的失活速率较慢。
(四)同种鱼因捕获季节和个体大小不同对弹性的影响
鱼在产卵后1-2个月内其鱼肉的凝胶形成能和弹性都会显著降低。
小型鱼加工成的鱼糜制品凝胶形成能比大型鱼差些。
(五)鱼肉化学组成对弹性强弱的影响
红肉鱼与白肉鱼在化学组成和性质上的差异,使其制作的鱼糜制品的凝胶形成能和弹性有一定的差异。红肉鱼肉中,水溶性蛋白含量 高,乳酸含量高,pH偏低,肌动球蛋白含量低,蛋白质变性对温度敏感,因此其鱼糜制品的弹性相对较弱。

(六)原料鱼鲜度对弹性强弱的影响
原料鱼的鲜度越差,其制作的鱼糜制品的凝胶形成能和弹性就越弱。 主要原因:随鲜度的下降,肌原纤维蛋白质的变性增加,失去亲水性,在加热后形成包含水分少或不包含水分的网状结构而使弹性下降。 这种变性,红肉鱼比白肉鱼更容易发生。
(七)漂洗对弹性强弱的影响
鱼糜是否漂洗,直接影响到鱼肉的化学组成,从而对其弹性有较大的影响。 漂洗前后,鱼肉变化的化学成分主要是:水溶性蛋白、灰分、非蛋白氮、脂肪。
(八)冻结贮藏对弹性强弱的影响
鱼类经过冻结贮藏,凝胶形成能和弹性都会不同程度的下降。 蛋白质的冷冻变性:肌肉在冻结中由于细胞内冰晶的形成产生很高的内压,导致肌原纤维蛋 白质发生变性。
冷冻变性导致盐溶性蛋白溶解度下降,从而 使弹性下降。耐冻性的鱼种凝胶强度下降慢,而 耐冻性强弱与红肉鱼或白肉鱼无关。

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