《Biocatalysis and Agricultural Biotechnology》：Comparative Study of Drying Techniques on the Functional Properties and Fishy Odor Characteristics of Gelatin Derived from Atlantic Salmon (Salmo salar) Skin
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•热风干燥会降低明胶的机能性并使其产生鱼腥味•通过真空干燥和喷雾干燥可减少鱼皮明胶的鱼腥味•己醛被确定为与鱼腥味相关的脂质氧化的来源•喷雾干燥在工业化鱼明胶生产中具有应用潜力引言明胶是食品工业中广泛使用的多功能成分，因其具有凝胶化、稳定化和增稠作用而备受重视。它常被用于乳制品、糖
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热风干燥会降低明胶的机能性并使其产生鱼腥味
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通过真空干燥和喷雾干燥可减少鱼皮明胶的鱼腥味
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己醛被确定为与鱼腥味相关的脂质氧化的来源
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喷雾干燥在工业化鱼明胶生产中具有应用潜力
引言
明胶是食品工业中广泛使用的多功能成分，因其具有凝胶化、稳定化和增稠作用而备受重视。它常被用于乳制品、糖果、烘焙食品、甜点、冰淇淋以及加工肉类等产品中。在商业生产中，明胶是通过部分热解动物皮肤、骨骼和结缔组织中丰富的纤维结构蛋白胶原蛋白来制成的（Chuaynukul等人，2018）。传统上，明胶的主要来源是猪和牛的副产品。然而，由于宗教和文化上的饮食限制，尤其是在伊斯兰教和犹太教中，再加上诸如牛海绵状脑病这样的朊病毒疾病带来的健康风险，人们开始越来越关注以鱼类为原料的明胶作为替代品（Kanwate等人，2019）。鱼类衍生的明胶之所以成为一种有前景的替代品，主要是因为鱼类加工副产品如鱼皮、鱼骨和鱼鳞数量丰富且经济价值较低（Costa等人，2025）。在鱼类加工副产品中，鱼皮是胶原蛋白的优质来源，极具作为明胶生产原料的潜力。鱼皮中的胶原蛋白含量往往比其他组织如骨骼或头部高出数倍（Ko?odziejska等人，2008）。尽管潜力巨大，但鱼皮往往未被充分利用，通常只能被加工成价值较低的产品，如动物饲料。随着全球对鱼类的消费不断增加，尤其是以鱼片的形式，鱼皮废料的数量也在持续上升。利用这些副产品，尤其是来自大西洋鲑鱼（Salmo salar）等经济价值较高的物种的鱼皮，既能带来环境效益，也有经济意义。在泰国以及大西洋鲑鱼消费量较大的其他国家，鱼片加工过程中会产生大量鱼皮废料。将这些废料转化为有价值的明胶，不仅可以减少环境影响，还能提升海鲜产业的可持续性（Choi和Regenstein，2000；Vázquez等人，2021）。
干燥是明胶生产中的关键步骤，会显著影响最终产品的质量和功能。由于运营成本低且操作简单，热风干燥在工业生产中被广泛采用（Feng等人，2021）。然而，这种技术会导致蛋白质变性并丧失所需的功能性。为克服这些缺陷，人们开始探索冻干、真空干燥和喷雾干燥等其他干燥工艺。每种方法都会对明胶的物理化学性质和功能特性产生不同的影响。例如，Rasli和Sarbon（2015）发现，由鸡皮制成的冻干明胶具有更强的起泡能力，而真空干燥的样品则表现出更好的乳化稳定性。Mad-Ali等人（2016）发现，山羊皮制成的喷雾干燥明胶虽然起泡能力稍弱，但其乳化能力仍优于冻干样品。同样，Kanwate等人（2019）也观察到，对罗非鱼鳔进行喷雾干燥处理后，提取出的明胶的膨胀强度和功能特性有所改善，不过产量较低。此外，喷雾干燥还有助于提高金枪鱼皮明胶的起泡性和乳化稳定性，这得益于其增强的两亲性特性（Feng等人，2021）。
除了功能问题外，鱼明胶还有一个明显的缺点，那就是它特有的鱼腥味，这会限制其在食品和营养保健品中的应用（Sae-leaw和Benjakul，2015）。这种不良气味主要源于脂质氧化以及各种挥发性化合物的产生，尤其是醛类物质（Yarnpakdee等人，2012）。尽管这个问题有时会被忽视，但控制异味对于提升鱼明胶的接受度至关重要。一些研究表明，特定的干燥方法可能有助于减少这类致味物质的含量。Sae-leaw等人（2016）和Hamzeh等人（2018）分别证明，喷雾干燥能有效减少从海鲈鱼和鱿鱼中提取的明胶的鱼腥味。在之前的一项研究（Somjid等人，2025）中，使用冻干技术从大西洋鲑鱼皮中制备的明胶仍带有明显的鱼腥味，这表明有必要进一步研究其他干燥方法。尽管冻干技术在保持蛋白质结构及其功能完整性方面应用广泛，但它能耗高、加工时间长，而且与其他方法相比生产成本也显著更高（Cansu，2024）。相比之下，热风干燥虽然在经济上更具优势，但可能会对产品质量产生负面影响。真空干燥和喷雾干燥则因能在能源效率、功能表现以及异味去除方面实现良好平衡而受到关注。尽管已有大量关于不同来源明胶的研究，但很少有研究系统地比较多种干燥方法，尤其是针对大西洋鲑鱼皮明胶的功能性和感官特性方面的比较。因此，本研究旨在评估冻干、热风干燥、真空干燥和喷雾干燥等多种干燥方法对大西洋鲑鱼皮明胶的功能特性和气味特性的影响。研究结果有望为优化干燥工艺、生产出高质量且低气味的鱼明胶以应用于食品领域提供重要参考。
章节要点
化学品
本研究中使用的试剂均购自美国密苏里州圣路易斯的Sigma-Aldrich公司，均为分析级产品。
大西洋鲑鱼（Salmo salar）鱼皮的制备
大西洋鲑鱼鱼皮由位于泰国廊曼的Thaveelarp Fisheries Ltd.提供。这些鱼皮被装在聚苯乙烯容器中，以1:3的鱼皮与冰的比例运送至实验室，并在到达后2小时内进行处理。到达实验室后，会仔细清除鱼皮上残留的肉和鱼鳞，然后用10℃的冷蒸馏水冲洗鱼皮。
溶解度
溶解度是衡量蛋白质功能的重要指标，因为它决定了蛋白质后续的诸多技术特性，如凝胶化、起泡和乳化能力（Chinarak等人，2024）。较高的溶解度有助于蛋白质分子在水体系中均匀分散，从而提升其界面行为和稳定性（Klomklao等人，2013）。图1展示了采用不同干燥技术制备的大西洋鲑鱼鱼皮明胶的溶解度情况。FDG、VDG和SDG
结论
干燥方法显著影响了大西洋鲑鱼鱼皮明胶的功能特性、脂质氧化程度以及鱼腥味。冻干、真空干燥和喷雾干燥被证明是维持较高蛋白质溶解度（高于95%）并保留其重要功能特性的最有效方法。其中，喷雾干燥得到的明胶整体性能最佳，其泡沫稳定性更强，乳化能力也更高，同时其多不饱和脂肪酸值、过氧化值等指标也明显更低
作者贡献说明
Soottawat Benjakul：负责研究指导与资源提供。Hideki Kishimura：负责研究方法设计。Sappasith Klomklao：负责文章撰写与修改、实验验证、方法设计以及研究构思。Panumas Somjid：负责初稿撰写、实验研究以及数据整理
未引用参考文献
Kuepethkaew等人，2023年。
利益冲突声明
作者声明，他们不存在任何可能影响本研究结果的已知财务利益关系或个人关系。
利益冲突声明
作者声明，他们不存在任何可能影响本研究结果的已知财务利益关系或个人关系。
致谢
作者衷心感谢国家科学、研究与创新基金（NSRF）以及他信大学提供的资金支持。此外，竞争力项目管理单位（PMUC）也提供了资金援助（资助编号为C02F690107）。作者还要感谢他信大学为Panumas Somjid博士提供的博士后奖学金（资助编号为TSU68-PD001）。
Panumas Somjid|Soottawat Benjakul|Hideki Kishimura|Sappasith Klomklao
