魚皮明膠在食品加工中的應用研究

張 樂，劉安軍

（1.天津現代職業技術學院，天津 300350；2.天津科技大學食品工程與生物技術學院，天津 300457）

魚皮明膠在食品加工中的應用研究

張 樂1，2，劉安軍2

（1.天津現代職業技術學院，天津 300350；2.天津科技大學食品工程與生物技術學院，天津 300457）

明膠是一種重要的功能性生物聚合物，不僅可以從陸地動物的皮膚和骨頭中提取，還可以從魚類和昆蟲中獲得。現已廣泛應用于食品加工中，以提高食品的彈性、一致性和穩定性。近年來，研究人員已對海洋資源的明膠提取方法進行大量改良研究，從魚皮中獲得的明膠成為宗教人群（穆斯林與猶太教）可以接受的產品。明膠提取常用的2種方法為酸和堿過程，分別生產A型和B型明膠。

魚皮明膠；食品加工；應用

1 明膠的簡介

明膠是一種通過膠原蛋白發生熱變性形成的水溶性蛋白質。明膠的制備過程涉及到高級結構的破壞，蛋白質的二級結構轉化成膠原蛋白的一級結構，特別是部分水解的膠原蛋白來源于皮膚、白色的結締組織和動物的骨頭等[1]。明膠是一種高分子量的多肽和一個重要的水狀膠質，其在食品加工領域中能夠被廣泛使用，在很大程度上是因為其膠凝性和增稠性。明膠不同于大多數多糖的其他凝膠，是一種消化蛋白（包含除色氨酸外所有必需氨基酸[2]）。近年來，明膠的主要商業來源除了豬牛骨頭、皮革、皮等陸生動物外，還相繼開發出魚和昆蟲來源的明膠[3]。

魚明膠可以從魚的皮膚和骨頭中獲得。魚在加工處理后產生的廢料，魚皮占廢料總質量75%，大約30%的廢料由于皮膚和骨頭膠原蛋白含量高，可以用于生產魚明膠。從魚的皮膚中提取明膠能夠提供一個可接受的、替代來源猶太和清真（穆斯林）產品及服務，以消除市場對于牛海綿狀腦病（瘋牛病）的擔憂。據報道，研究人員已從鱈魚、黑線鱈、圓鰭魚科、羅非魚中提取了明膠[4]。然而，阿拉斯加鱈魚是一個重要的漁業資源，也是占1/3以上美國國內的魚，還尚未被開發作為食用明膠的原料來源。明膠的產量和品質的影響不僅來自物種或組織提取工藝，而且還取決于pH值、預處理、提取溫度和提取時間。

2 明膠的應用

明膠在食品加工中，作為穩定劑（酸奶）、增稠劑（果醬）、調質劑和乳化劑（水包油乳劑）被大規模使用。明膠由于其表面活性的性質，可以作為發泡劑、乳化劑和潤濕劑在食品、制藥、醫療技術等領域應用[5]。明膠是第1批適合作為肉及肉類產品的接觸防腐劑商業原材料。明膠膠囊被用來封裝營養補充劑和藥物，乳液穩定性能的一組商業酪蛋白和乳清蛋白成分，在中性pH值條件下，與商業的性質比較魚明膠作為乳化劑在油溶性維生素封裝，作為凝膠用作乳化劑使用時，蛋白質、油比應該適當進行優化，為了避免大水滴的存在可能會導致聚結。

明膠是在食品、醫藥和攝影行業中的一種重要水狀膠質。由于其高含量的蛋白質和氨基酸，已被廣泛應用于食品添加劑和健康食品中。食用明膠是用獸皮和骨骼通過處理技術（如脫脂、粉碎、冷凍和干燥）制備而成的。明膠的獨特親水性質，使得其能夠在許多食品工業領域中應用[6]，主要分為4個類型，即糖果（主要提供咀嚼性、質地和泡沫穩定）和果凍（提供奶油，脂肪減少，口感）、乳制品（提供穩定）、肉類產品（提供水合）和水解明膠的應用樣品。

明膠一般用于食品飲料和果汁澄清劑，以及甜點和酸奶增稠劑。其他的用途包括水果糕點配料，即食肉汁、即食醬和湯、食用糖果產品；作為穩定劑在冰激凌、奶油、奶酪，以及食品泡沫和水果沙拉中使用。明膠用于涂料，減少顏色惡化，明膠涂層肉類產品是在光照與黑暗條件下存儲同樣有效[7]；用于肉罐頭產品，如火腿、面包、法蘭克福香腸、維也納香腸、罐頭豬肉；還用于乳化肉類和果凍產品，含量在3%～15%，但通常為0.5%～3.0%。

明膠在水系統中，由于蛋白質極性鍵的暴露，容易與水形成氫鍵。明膠與水結合后吸收水膨脹[8]，可以分散在熱水和其他成分中。明膠凝膠的形成是吸熱和發生逐漸消散的能量系統，隨著明膠濃度的增加，凝膠率也會增加，從而增加了明膠的凝膠強度。在冰激凌的生產中，添加明膠能夠優化冰激凌的口味和融化性。

3 結論

明膠具有良好的凝膠性和親水性，其物理和化學性質決定了明膠能夠在食品加工領域中被廣泛應用。魚皮明膠作為海洋資源開發利用的成功典范，已成為食品加工領域中的重要新材料。

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[4]Arfat Y A，Ahmed J，Hiremath N，et al.Thermomechanical，rheological，structural and antimicrobial properties of bionanocomposite films based on fish skin gelatin and silver-copper nanoparticles[J].Food Hydrocolloids，2016，62：191-202.

[5]Ketnawa S，Benjakul S，Martínez-Alvarez O，et al.Fish skin gelatin hydrolysates produced by visceral peptidase and bovine trypsin：Bioactivity and stability[J].Food Chemistry，2016，215：383-390.

[6]Ismail N，Abdullah H Z.Effects of hydrochloric acid concentration on the properties of black tilapia fish skin gelatin[J].Journal of Bacteriology，2016，149（2）：718-725.

[7]EinarsdottirR， GibisM， Zeeb B， etal.Osmotic dehydration of liposomal dispersions：influence of particle size and electrostatic deposition of cold water fish skin gelatin[J].Food Biophysics，2016，11（4）：417-428.

[8]Karami A，Karbalaei S，Bagher F Z，et al.Alterations in juvenile diploid and triploid african catfish skin gelatin yield and amino acid composition：effects of chlorpyrifos and butachlor exposures[J].Environmental Pollution，2016，215：170-177.◇

Application Research of Fish Skin Gelatin in Food Processing

ZHANG Le1，2，LIU Anjun2
（1.Tianjin Modern Vocational Technology College，Tianjin 300350，China；2.College of Food Science and Biotechnology，Tianjin University of Science and Technology，Tianjin 300457，China）

Gelatin is an important functional biopolymer widely used in foods to improve elasticity，consistency，and stability. It can be obtained not only from the skin and bones of land animals，but also from fish and insects.In recent years gelatins from fish and edible insects provide an alternative source that is acceptable for halal（Muslim） and kosher（Jewish）products，gelatin extraction has been reported for different fishes and insects.In gelatin manufacture，the acid and the alkaline processes are used to botain type A and type B gelatins，respectively.

fish skin gelatin；food processing；application

TS254.1

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.01.059

1671-9646（2017）01b-0073-02

2016-12-27

張 樂（1985— ），女，碩士，講師，研究方向為功能性食品。