优化漂洗工艺通过减少促氧化因子和保持蛋白质完整性提升冷冻鱼糜凝胶稳定性

《Journal of Future Foods》：Optimizing rinsing treatments to enhance frozen surimi gel stability by reducing pro-oxidative factors and preserving protein integrity

本研究针对冷冻鱼糜凝胶稳定性差的问题，系统探究了不同漂洗处理对鱼糜凝胶特性的影响机制。通过SBSSCS（0.4% NaHCO3+0.1% NaCl）漂洗工艺，有效去除75.8%脂质和37.4%肌红蛋白，显著降低蛋白质羰基化(19.1%)和表面疏水性(32.3%)，提升凝胶强度27.2%和白度。该研究为开发高品质鱼糜制品提供了创新解决方案。

　　

鱼糜制品作为传统水产加工品，其独特的凝胶质地深受消费者喜爱。然而在冷冻贮藏过程中，鱼糜凝胶容易出现质地劣化、持水性下降等问题，严重影响产品品质。究其根源，肌肉组织中残留的促氧化因子——包括脂质、肌红蛋白(Myoglobin, Mb)和血红素铁等，在冷冻条件下会持续引发蛋白质氧化，导致肌动球蛋白(actomyosin)结构破坏，最终造成凝胶网络坍塌。

目前工业上主要采用水漂或盐水漂洗工艺来去除杂质，但传统方法对紧密结合在肌肉组织中的磷脂和肌红蛋白等促氧化物质去除效果有限。研究表明，即使经过水漂处理，鱼糜中仍可能残留1.0 g/100 g脂质、17.5 μg/g磷脂以及41-138.8 μg/g Fe²⁺，这些残留物会持续引发氧化反应。更棘手的是，增加漂洗次数虽能提高净化效果，却会带来水资源浪费和环境压力。因此，开发高效、环保的漂洗新工艺成为鱼糜加工业亟待突破的技术瓶颈。

针对这一难题，浙江工业大学食品科学与技术学院的研究团队在《Journal of Future Foods》上发表了一项创新研究。他们通过系统比较五种不同漂洗方案，发现弱碱性盐水组合漂洗(SBS_SCS)能显著提升鱼糜凝胶的冷冻稳定性。该工艺不仅有效清除了促氧化因子，还较好地保持了蛋白质结构完整性，为高品质鱼糜制品开发提供了新思路。

在研究过程中，团队采用了多种关键技术方法。以草鱼为原料，通过六种不同漂洗处理（包括未漂洗对照组、双水漂洗、水+盐水、水+碳酸氢钠溶液等），系统评估了其对鱼糜凝胶特性和蛋白质结构的影响。采用质构分析、色差测定等技术评价凝胶品质，通过测定羰基含量、总硫氢基含量、Ca²⁺-ATPase活性等指标分析蛋白质氧化程度，并利用光谱法和色谱法检测残留促氧化因子含量。

3.1. 漂洗处理对鱼糜凝胶品质的影响

凝胶强度测试显示，SBS_SCS组在新鲜制备时达到224.9 g·cm的最高凝胶强度，经过30天冷冻贮藏后仅下降27.2%，表现最优。相比之下，未漂洗组虽初始强度较高(212.3 g·cm)，但冻藏后下降达40.5%。质地剖面分析(TPA)表明SBS_SCS组在硬度、弹性和回复性方面均表现最佳，凝胶折叠测试中能承受两次折叠而无破裂。在析水率方面，未漂洗和双水漂洗组显著高于其他组，而SBS_SCS组白度最高，说明其氧化程度最轻。

3.2. 漂洗处理对肌动球蛋白氧化和结构特性的影响

蛋白质氧化指标测定显示，SBS_SCS组羰基含量降低19.1%，总硫氢基含量提升14.2%，表明氧化损伤较轻。Ca²⁺-ATPase活性提高30.7%，说明肌球蛋白头部催化结构域保持完好。表面疏水性降低32.3%，内源荧光光谱显示蛋白质三级结构更加稳定。这些结果共同表明，碱性盐水漂洗能有效保持蛋白质结构完整性。

3.3. 漂洗处理对残留促氧化因子的影响

脂质含量分析显示SBS_SCS组脂质去除率达75.8%，丙二醛(MDA)含量降低68.6%。肌红蛋白残留量减少37.4%，其中高铁肌红蛋白(met-Mb)比例显著降低。血红素和血红素铁含量分别下降70.5%，总铁含量测定证实促氧化因子去除效果显著。相关分析表明，羰基含量与脂质、MDA、Mb、met-Mb和血红素铁呈正相关，而与凝胶强度、弹性和白度负相关，证实促氧化因子残留是导致凝胶品质下降的关键因素。

本研究通过多角度验证，明确了SBS_SCS漂洗处理提升鱼糜凝胶稳定性的三重机制：碱性成分通过调节蛋白质表面电荷促进脂质和肌红蛋白的去除；适度升高的pH环境抑制脂质和血红素氧化反应；组合处理优化脱水过程，减少蛋白质过度溶胀。这些协同作用最终显著改善了鱼糜产品的凝胶特性和感官品质。

该研究不仅为鱼糜加工行业提供了一种可行的工艺优化方案，更重要的是深化了对蛋白质氧化机制的理解。特别是明确了不同形态肌红蛋白（脱氧肌红蛋白、氧合肌红蛋白和高铁肌红蛋白）在氧化过程中的作用差异，以及血红素铁相较于非血红素铁更强的促氧化潜力。这些发现对水产蛋白加工质量控制具有普遍指导意义，也为开发其他易氧化蛋白制品的保护技术提供了理论参考。未来研究可进一步区分漂洗和冷冻贮藏各自对鱼糜凝胶品质的影响程度，为工艺优化提供更精准的理论依据。