鱼糜制品(surimi)是以各种海水鱼或淡水鱼鱼肉为原料，经过斩拌、擂溃、成型、凝胶等一系列加工方式而制成的一种高蛋白、低脂肪食品。由于其具有加工便利、食用方便、附加价值高等特点，已成为一种新型水产加工食品，深受消费者喜爱。近年来，随着生活水平的提高，鱼糜产品向多样化及高值化发展，已成为当前鱼糜制品加工的新途径。目前，用于衡量鱼糜加工制品品质的指标包括形态色泽、凝胶强度及挥发性成分，其中凝胶强度是决定鱼糜制品质量优劣的关键指标，直接影响其商品价值^[1]。

肌原纤维蛋白属于盐溶性蛋白，是由肌球蛋白、肌动蛋白、肌动球蛋白和调节蛋白(肌钙蛋白)等形成的复合体，约占鱼肉蛋白质总量的55%~60%^[2]。肌原纤维蛋白的凝胶特性是鱼糜制品加工中最重要的功能特性，它对鱼糜制品的凝胶特性及风味、色泽等起着决定性作用。因此，本文从肌原纤维蛋白的凝胶机制以及影响因素角度出发，综述了近年来国内外肌原纤维蛋白与鱼糜凝胶相关性的研究进展，以期为解决鱼糜制品的凝胶劣化现象，进一步拓宽其加工利用提供研究思路。

关于肌原纤维蛋白凝胶形成的过程，国内研究主要分为两种观点^{[3, 4]}，一种观点认为凝胶的形成可以被定义为蛋白质分子的聚集现象，盐溶性的肌球蛋白、肌动蛋白被溶出后，重合成肌动球蛋白而互相缠绕，经加热形成高度有序并能保持大量水分的三维网络基体或结构，从而形成了有弹性的鱼糜制品；另一种观点认为，肌原纤维蛋白溶出后，肌球蛋白和肌动蛋白在水溶液中均呈现游离的状态，在经历低温(20~30 ℃)加热预凝胶以及高温加热(≥85 ℃)凝胶定型后，游离的肌球蛋白分子头部将与肌动蛋白分子尾部通过二硫键形成架桥，进而形成有序的凝胶网络结构。国外研究则分别从肌球蛋白以及肌动蛋白两方面探讨了不同肽段区域间的凝胶机制。

肌球蛋白的凝胶机制可看作是天然蛋白质转变为变性展开的蛋白质重链，进而形成聚集的蛋白质连接网络的过程。首先是变性过程，其次为聚集过程。变性速率与聚集速率间的差异影响着肌球蛋白的凝胶特性，如果变性速率相对较快，则蛋白质分子中的功能基团能充分展开及暴露，相互作用后形成完整有序的凝胶网络；而当聚集速率相对较快时，各肽段分子间难以形成稳定的化学键，致使形成的凝胶产物无序且粗糙。

近年来研究表明，肌球蛋白在鱼糜凝胶过程中起到至关重要的作用，同时凝胶环境下的蛋白质浓度^[5]、pH^[6]、离子强度^{[7, 8]}等外部因素影响着肌球蛋白构象的变化。因此，为了改善鱼糜制品的凝胶性能，有必要对肌球蛋白的变性及聚集过程进一步研究。Harrington et al^[9]通过高分辨电子显微镜观察了鱼糜中的肌球蛋白分子结构，结果显示，肌球蛋白分子主要由2条长度相同的重肽链(myosin heavy chain,MYH)以及2对轻肽链(myosin light chain,MYL)组成的六聚体蛋白质，呈现“Y”字形，每条重链约有200 ku，每组轻链约有16~25 ku，其中与凝胶相关的肌球蛋白连接区则主要分布在球状头部。Chan et al^[10]对鳕鱼加热凝胶过程中肌球蛋白片段的聚集行为进行了研究，结果显示，肌球蛋白头部S-1区与头尾结合区S-2具有较高热敏性。经加热后，部分肽链首先发生解离并相互链接，形成较小的聚集体，之后这些较小的聚集体通过螺旋形尾部S-3区进一步交联，形成较大的凝胶网络。Sano et al^[11]对此则有不同的结论，认为 α-螺旋尾部变性是造成肌球蛋白形成网络凝胶结构的关键因素，凝胶形成的强弱则与解旋程度密切相关，当温度上升至变性温度时，肌球蛋白尾部的α-螺旋率先发生持续解离形成调节肌球蛋白，调节肌球蛋白分子的头部之间相互连接形成网络结构；进一步研究发现，采用高温持续加热，由于α-螺旋未能完全展开，因此肌球蛋白分子之间将进行无序地结合，形成粗糙不均匀的网络凝胶。为了进一步了解肌球蛋白凝胶过程中的构象变化，许多学者对其凝胶过程中的化学作用力及分布进行了研究，二硫键的形成及疏水相互作用力被认为是肌球蛋白凝胶形成中的主要作用力。Ko et al^[12]研究显示，二硫键形成于罗非鱼肌球蛋白凝胶加工中的不同阶段，随着加热温度的升高，巯基含量不断增加，当体系温度超过75 ℃，凝胶网络的形成主要归结于二硫键，进一步对化学键的分布进行研究后发现，二硫键的形成主要集中于肌球蛋白头部的S-1区；Benjakul et al^[13]研究发现，疏水作用力主要形成于低温凝胶过程(≤50 ℃)，且发生在肌球蛋白尾部α-双螺旋结构之间，当尾部的螺旋解旋后，暴露的疏水基团作用力增强，体系自由能下降，此时将引起肌球蛋白尾部发生聚集，形成凝胶网络结构。

肌球蛋白在热诱导条件下可形成良好的凝胶结构，然而肌动蛋白单独存在时不形成凝胶，调整肌球蛋白与肌动蛋白之间的比例可显著影响凝胶的粘弹性。Yasui et al^[14]研究表明，肌动蛋白通常以纤维状聚集体的双螺旋结构存在，且热稳定性较低，易在加工过程中丧失活性，调节肌动蛋白及肌球蛋白间的比例，会影响蛋白质体系的凝胶形成能力。如果在蛋白质复合体系中，加入焦磷酸盐等解离剂后，则肌动蛋白的凝胶增强作用消失。由此可见，肌动蛋白的存在形式及其存在状态决定了肌原纤维蛋白的凝胶作用。目前，关于肌原纤维蛋白凝胶机制的研究，主要集中于肌球蛋白研究，对肌动蛋白的研究较少。因此，考察各种加工方式及外源添加物对F-肌动蛋白保留率的影响，可作为今后改善鱼糜制品凝胶性能的关注点。

鱼糜凝胶的形成主要经历凝胶化、凝胶劣化和鱼糕化3个阶段^[15]，其中凝胶劣化是鱼糜制品热致凝胶过程中发生的一种特殊现象。凝胶劣化会引起鱼糜制品品质及耐储性的下降，引起凝胶劣化主要包括如下因素。

鱼肉中的内源性蛋白酶是分解肌球蛋白重链(myosin heavy chain,MHC)，引起凝胶劣化的根本原因。内源性蛋白酶主要包括内源性组织酶以及与肌原纤维蛋白紧密结合的丝氨酸蛋白酶^[16]。红肉鱼含有较多种类的内源性蛋白酶，其中含量较高、最具代表性的是组织蛋白酶B和蛋白酶L。因此，红肉鱼相比于白肉鱼，其凝胶能力较弱。长期以来，为提高鱼糜的凝胶强度，生产加工中多采用稀碱漂洗工艺去除存在于鱼肉肌浆蛋白中的内源性组织酶。但传统漂洗工艺无法完全去除鱼肉中的组织蛋白酶B、蛋白酶L，尤其是具有较高活性的蛋白酶L^[17]。如李树红等^[18]研究发现，经漂洗后的鲢鱼鱼糜中含有较高含量及较高活性的蛋白酶L，并推测这可能与鲢鱼蛋白酶L与肌浆蛋白的亲和力较高，不易被洗去有关。但对于海水鱼而言，组织蛋白酶在经过反复漂洗、脱水等工艺后残留量极低，对肌原纤维蛋白的分解作用影响并不大。

当前越来越多的研究^[19]表明，引起鱼糜制品弹性下降的主要原因是由于淡水鱼或海水鱼中的肌原纤维结合型丝氨酸蛋白酶(myofibril-bound serine proteinase,MBSP)对肌球蛋白重链的分解。现已证实，肌原纤维蛋白酶的适宜温度通常在50~70 ℃，适宜pH值范围为6~11^[20]。因此，在鱼糜热凝胶过程中，丝氨酸蛋白酶的活性会显著升高，并对肌球蛋白的流变学性质产生负面影响。有研究表明，在鱼糜中加入蛋白酶抑制剂，如大豆胰蛋白酶抑制剂(STI)，可显著降低鲢鱼肌原纤维蛋白结合的丝氨酸蛋白酶活性，有效改善凝胶过程中淡水鱼糜发生的凝胶劣化现象^[21]。

蛋白质侧链具有较强的氧化敏感性，在自由基的攻击下，蛋白质的色泽、气味及功能性质会发生明显变化，造成蛋白质溶解度降低、肽链断裂以及生物价下降^[22]。

目前关于蛋白质氧化而导致鱼糜凝胶强度下降的报道多见于淡水鱼糜，并且多发生于鱼糜冷冻贮藏过程中。这可能与淡水鱼鱼糜本身含水量高、鱼腥味及土味重、蛋白氧化敏感性强有关^[23]。Eymard et al^[24]指出，马鲭鱼肉在漂洗及贮藏过程中易出现氧化反应，使其羰基含量明显提升。Herrera et al^[25]对虹鳟鱼肉的氧化变性过程进行了研究，发现蛋白质氧化可促使维持蛋白质分子构象及其聚集行为的化学作用力(疏水作用力、二硫键、氢键)发生变化，导致氧化后的鱼肉蛋白凝胶能力变差、弹性降低、持水力下降。

研究表明，鱼肉中蛋白质氧化与脂肪氧化相类似，是由自由基链式反应所引起的^[26]，其中带有活性侧链的一些肽链骨架(如含有氨基、巯基、吲哚环、硫醚)是自由基进攻的首要目标^[27]，如半胱氨酸、色氨酸、赖氨酸易遭受自由基与非自由基ROS的进攻，而这些氧化通常伴随着羰基衍生物的产生、巯基的减少、蛋白质聚合物的形成以及肽链的片段化。同时，金属离子、氧化酶等不适宜的加工条件会成为促氧化因子，进一步造成蛋白质氧化加剧。

在生产加工中，通过添加抗氧化剂以达到清除自由基、螯合金属离子、清除氧等方式来减缓蛋白质的氧化作用。抗氧化剂主要分为合成抗氧化剂以及天然抗氧化剂，天然抗氧化剂包括茶多酚以及抗氧化多肽。赵晨^[28]研究了茶多酚对冷冻草鱼抗氧化作用的机理，发现茶多酚可有效抑制鱼肉中巯基蛋白含量的下降，在一定程度上防止蛋白质分子的交联以及聚集。Li et al^[29]考察了茶多酚含量对鲫鱼的保鲜效果，研究发现，添加质量浓度为0.5%的茶多酚可有效延长鲫鱼货架期至13~14 d，与对照组相比，挥发性盐基氮的含量显著下降。Li et al^[30]采用木瓜蛋白酶与碱性蛋白酶相结合的改性方式制备抗氧化多肽，研究显示，这种酶解产物具有较好的Fe³⁺还原能力以及氧自由基吸收能力。天然抗氧化物质虽然具有较好的抗氧化效果，但由于成本较高、稳定性较差，目前仍停留于研究阶段。合成抗氧化剂，如叔丁基羟基甲苯(BHA)、没食子酸丙酯(PG)具有较高的热稳定性且可以有效干扰自由基连锁反应的引发，是目前普遍采用的抗氧化物质。

肌原纤维蛋白的凝胶强度可通过持水性、弹性、断破距离以及断破强度等物理指标来验证，也可以采用胶凝化指数与胶凝劣化指数来衡量。近年来，关于影响和改善肌原纤维蛋白凝胶特性的研究主要集中在以下几个方面。

鱼糜的凝胶特性与鱼肉的种类及来源密切相关。不同种类的鱼肉肌原纤维蛋白组分(肌球蛋白及肌动蛋白)及热稳定性有所差异，进而影响鱼糜的凝胶形成能力及感官质构特性^[31]。一般而言，白肉鱼糜的凝胶特性要高于红肉鱼糜，生产出的鱼糜制品品质相对较好，海水鱼糜较淡水鱼糜更易发生凝胶化，如阿拉斯加狭鳕、太平洋无须鳕、长尾鳕等冷水性鱼种。这主要是由于红肉鱼肌浆蛋白中含有较多不易被漂洗的内源性组织酶，而淡水鱼肌原纤维蛋白上结合着更高活性的丝氨酸蛋白酶^[32]。Panpipat et al^[33]从凝胶色泽、可溶性肽含量以及质构特性等角度，考察了热致凝胶作用下石首鱼与鲭鱼鱼糜凝胶的差异。结果显示，白肉石首鱼在色泽及凝胶强度上都明显优于3种鲭鱼(印第安鲭鱼、短鲭和鲣鱼)，当短鲭与石首鱼糜以1∶2的比例混合时，展现了较好的凝胶色泽及质构弹性，而印第安鲭鱼、鲣鱼存在时则不利于石首鱼凝胶的形成。这可能与红肉鱼即印第安鲭鱼以及鲣鱼中含有较多的内源性组织酶和脂肪有关。

鱼糜加工工艺可分为水洗法及酸碱法(pH-shifting)。酸碱法通常采用极端pH(≤2.5或≥11)溶解肌原纤维蛋白，之后通过调节蛋白质等电点，重新回收鱼肉蛋白。相对于传统的水洗法，酸碱法的鱼肉蛋白回收率可达到70%~80%，远高于水洗法的50%，同时也减少了含氮废水的大量产生，降低了工业生产成本。付湘晋等^[34]分别采用酸法(pH=2.3)和碱法(pH=11.8)提取鲢鱼肌原纤维蛋白，并对蛋白的热变性、聚集、凝胶性能进行了研究，结果表明，酸法处理可使鲢鱼肌原纤维蛋白完全变性，引起蛋白质溶液浊度显著增加，鲢鱼肌原纤维蛋白无法互相缠绕形成三维网状结构，鱼糜的凝胶程度下降。因此，鲢鱼鱼肉的酸碱处理需采用碱法更为适合。Chaijian et al^[35]比较了不同方法生产的泰国鲭鱼鱼糜的凝胶强度，结果显示，碱法处理有利于促进肌原纤维蛋白的巯基暴露，提高热致凝胶下鱼糜制品的断破率。Paker et al^[36]采用酸法提取白鲢鱼肌原纤维蛋白，并对回收的蛋白凝胶强度进行了研究，经甲酸和乳酸提取的鱼肉蛋白，经热致凝胶后有较高的弹性模量。Cortés-Ruiz et al^[37]采用pH法工艺分别制备秘鲁鱿鱼的酸性及中性蛋白浓缩液，并对其蛋白质构象进行了考察。结果发现，适当添加冰醋酸，有利于修饰鱿鱼蛋白的溶解性质，增加蛋白质表面的疏水作用，促进蛋白质间聚集，引起α-螺旋以及非周期性结构向β-折叠转变。

加热条件及方式会严重影响肌原纤维蛋白的凝胶特性。它除了改变蛋白质天然构象外，还可激活鱼肉中的内源性蛋白酶活性，使得肌原纤维蛋白在热诱导凝胶过程中的特定温度区域范围内(50~70 ℃)出现凝胶劣化现象。目前，鱼糜制品的生产加工多采用热致凝胶化工艺。应用较为广泛的是二段式加热方式，即首先在低温条件下进行预凝胶(0~40 ℃)，然后提高加热速率使其快速通过凝胶劣变温度带，最后再以85~90 ℃的高温持续加热定型，这种加热方式可提高鱼糜制品的凝胶强度^[38]。

近年来，部分学者对低温及高温凝胶区域段下肌原纤维蛋白的性质变化进行了研究。Ding et al^[39]研究了不同初始低温凝胶条件下，鲶鱼肌动蛋白及肌动球蛋白凝胶的流变学特性，结果显示，控制低温凝胶温度为40~45 ℃时，鲶鱼肌球蛋白凝胶在电镜下呈现规整致密的三维空间网络结构，并且体现了较好的热力学稳定性。进一步研究发现，这与该温度下肌球蛋白表现出较高的钙ATP酶(Ca²⁺-ATPase)活性有关。Zhang et al^[40]选取不同的终止凝胶温度(100~120 ℃)，研究了高温凝胶区域下阿拉斯加鳕鱼鱼糜的凝胶特性。研究表明，只有当加热温度为100 ℃时，鳕鱼凝胶展现出较为细致均一的网络结构，随着加热凝胶温度的进一步升高，鳕鱼鱼糜凝胶中的自由水含量增加，鱼糜凝胶的弹性呈现下降趋势。高温可引起鳕鱼鱼糜凝胶中肌球蛋白重链及肌动蛋白含量的减少。

微波加热是一种通过介电场将微波能量转变为热量的加热技术。微波具有加热速度快、蒸煮时间显著减少、安全、简便、维护成本较低等特点^[41]；同时，与传统加热方式相比，微波加热及复热过程大大减小了食品营养成分的损失，有助于改善食品的风味以及色泽。因此，微波加热在鱼糜制品加工中颇具应用潜力。

付湘晋等^[42]研究发现，与传统加热方式相比，微波加热能有效抑制低盐鱼糜蛋白在凝胶过程中的降解，促进二硫键与非二硫共价键的形成，这可能是由于微波热效应使得组织蛋白酶快速失活，且凝胶中心温度快速越过凝胶劣化区，使得蛋白质迅速展开并相互作用，形成弹性较好的三维网状结构。为提高鱼糜制品的品质，闫虹等^[43]比较了微波加热与水浴微波联用对白鲢鱼糜蛋白凝胶特性的影响，结果表明，水浴微波联用加热效果明显优于单独微波加热。然而，在进行微波加热的过程中，必须考虑鱼糜制品的水分分布，否则易导致凝胶机械特性下降。Uzzana et al^[44]发现过高的微波功率可能造成鱼糜体系内部水分沸腾，致使产品的韧性显著增加。经显微镜观察发现，这可能与微波加热产生的过热蒸汽导致封闭空隙破裂塌陷有关。

热致凝胶化可引起肌原纤维蛋白分子展开，聚集形成具有特殊组织结构及良好持水性的鱼糜制品，然而过度的加热处理可引起蛋白质生物价下降，破坏鱼糜制品的营养价值。已有研究表明，超高压处理可提高盐溶性蛋白的溶解性，有效改善鱼糜制品的凝胶品质^[45]，而且在不经加热处理下就能生产出风味和营养成分损失最小的新鱼糜制品。此外，超高压诱导蛋白凝胶比热致蛋白凝胶具有更好的平滑度、光泽度以及更加良好的弹性。

目前，国内外开展了较多关于超高压诱导鱼糜肌原纤维蛋白凝胶的研究报道，探讨了超高压诱导肌原纤维蛋白凝胶化的作用机制，并在此基础上探究了热处理工艺，外源添加物对超高压诱导凝胶的协同作用。胡飞华^[46]对梅鱼鱼糜超高压凝胶化工艺及凝胶机理进行了研究，经超高压处理后的梅鱼鱼糜质构特性有着明显的变化，与热致凝胶相比，鱼糜的硬度减少了33%，凝胶强度及弹性分别提升了2.2倍与1.6倍，同时，超高压凝胶的内聚性、咀嚼性、持水性以及白度均高于热致凝胶；Lee et al^[47]研究发现鱼糜肌原纤维蛋白经超高压处理后，蛋白质间的化学作用力(氢键、疏水相互作用力、静电相互作用力)明显增强，易导致蛋白质间发生聚集凝胶，同时超高压诱导肌原纤维蛋白凝胶化的作用效果与作用压力、时间、高压温度密切相关。为进一步探究凝胶持水性与化学作用力之间的关系，Zhang et al^[48]采用低频氢谱核磁及拉曼光谱对不同处理压力(0.1~500 MPa)下，化学作用力的变化规律进行了分析。结果显示，蛋白质凝胶中的二硫键含量与处理压力成正相关，当处理压力为200 MPa时，肌原纤维蛋白间的疏水相互作用力最强。超高压处理可影响蛋白质分子间的氢键键合强度，促进凝胶中的自由水向束缚水转移。程珍珠^[49]研究显示，相对于二段式加热处理工艺，超高压协同膳食纤维处理鲢鱼及带鱼鱼糜能显著减少鱼糜凝胶的蒸煮损失。Herranz et al^[50]报道了超高压结合转谷氨酰胺酶处理对飞鱼肌原纤维蛋白的凝胶效果。单独采用转谷氨酰胺酶或80 MPa的超高压处理都能提高飞鱼肌原纤维蛋白凝胶的构象稳定，但两者形成的凝胶网络结构明显不同，转谷氨酰胺酶可促使刚性凝胶网络的形成，并具有较好的热稳定性；而超高压处理后的凝胶网络则更富有弹性。进一步研究显示，两种方式的协同作用并不理想，其凝胶品质均低于单一处理方式，这可能是由于超高压处理对转谷氨酰胺酶的活性产生了影响。

鱼糜的酸致凝胶化是指鱼肉中的肌原纤维蛋白在弱酸条件下缓慢变性形成的凝胶过程^[51]。酸致凝胶使得鱼糜制品具有较低的pH值，并对大多数微生物生长具有良好的抑制作用，因而延长了鱼糜制品的保质期。

目前，酸致肌原纤维蛋白凝胶的方法主要有直接加酸法^[52]以及加酸透析法^[53]，其中研究最多的是以有机酸为酸化剂诱导形成的凝胶方法。Kakatkar et al^[54]采用质量浓度为0.2%的乙酸溶液对龙头鱼糜进行酸致凝胶，结果表明，相比于热凝胶，酸致凝胶提高了33%的持水率，但鱼糜凝胶的强度下降。Riebroya et al^[55]发现大西洋鳕鱼以及淡水鳕鱼中的肌原纤维蛋白在酸性条件下可形成良好的凝胶结构，但二者形成的凝胶外观以及口感明显不同，海水鳕鱼较淡水鳕鱼有着更加细腻的凝胶结构，在加工中可吸附、保留更多的风味物质。Cao et al^[56]从化学及结构变化方面，探索了不同绿原酸浓度与肌原纤维蛋白凝胶间的相关性，研究表明，绿原酸可减少凝胶过程中氧化作用带来的氨基及巯基损失，30 μmol·g^-1绿原酸可有效提高蛋白凝胶的强度，但当添加量增加至150 μmol·g^-1时，蛋白表面的疏水作用显著增强，不利于凝胶的形成。国内对鱼糜酸致凝胶的研究目前处于起步阶段，主要以酸化剂为辅助手段增加鱼糜制品的凝胶强度。漆嫚^[51]探讨了酸—热诱导罗非鱼蛋白凝胶的形成机制。研究表明，以葡萄糖酸内酯为酸化剂，辅助以高温(100 ℃)加热20 min，可形成质地柔软、凝胶性能良好的优质鱼糜凝胶。进一步研究发现，酸性条件有利于蛋白质分子的展开，疏水基团的暴露，增加了疏水相互作用在蛋白质聚集过程中的主导地位，弱化了氢键及二硫键在鱼糜凝胶中的贡献。

生物发酵凝胶化是鱼糜蛋白凝胶研究的最新热点，目前仍处于起步阶段。淡水鱼因存在土味重、凝胶能力差、鱼糜蛋白易冷冻变性等问题，一直制约着淡水鱼糜加工产业的发展。利用乳酸菌进行厌氧或微氧发酵，所产生的乳酸可降低体系pH值，诱导肌原纤维蛋白发生酸致凝胶，并在此基础上抑制大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等致病菌的生长，增加食品的安全性；同时，生物发酵过程中产生的小分子肽及游离氨基酸等次级代谢产物可赋予鱼糜凝胶产品特殊的风味及色泽，提高鱼糜制品的营养价值。胡永金^[57]以乳酸杆菌以及乳酸戊糖片球菌为实验菌种，采用单一发酵和混合发酵方式，研究了淡水鱼糜发酵对其凝胶特性的影响，结果表明，混合发酵方式可提高鲢鱼鱼糜的白度及强度。拉曼光谱以及圆二色谱的研究结果显示，在发酵过程中，活性巯基含量下降，二硫键含量以及蛋白质间疏水作用力不断增强，氢键所形成的蛋白质β-折叠结构在提高鲢鱼凝胶强度中起到重要作用。为进一步研究发酵鲢鱼鱼糜凝胶形成过程中不同蛋白质组分在鱼糜凝胶中所起的作用，许艳顺^[58]发现，肌球蛋白重链是发酵凝胶的主要组分。在发酵初期，疏水作用力起主导作用，而二硫键的形成多发生于发酵后期，葡萄糖酸内酯酸化体系模型显示生物发酵过程中产生的有机酸是引起鱼糜凝胶形成的主要原因。

在鱼糜制品的生产加工中，为了弥补热诱导凝胶过程中产生的凝胶劣化，防止鱼糜制品在冻藏过程中凝胶强度下降，常加入一些外源添加剂来增强其凝胶性能。目前常用的添加剂有淀粉、非淀粉类多糖、蛋白类添加物以及酚类化合物。在添加这类物质时，除了考虑单一物质对鱼糜蛋白凝胶的影响,还应当考虑它们的协同作用。

淀粉是鱼糜制品中常用的增稠剂及赋形剂。在鱼糜制品中添加适量淀粉不仅可以降低生产成本，同时也可以提高鱼糜制品的持水性，改善其质构特性。由于原淀粉的性能较为单一，因此生产上常通过淀粉改性的方式，拓展其在鱼糜制品中的应用。目前，针对淀粉性质与鱼糜肌原纤维蛋白品质的关系研究较少，国内外相关报道主要集中在木薯、马铃薯及其变性淀粉对鱼糜中肌原纤维蛋白凝胶特性的影响。杨明等^[59]考察了马铃薯淀粉对鲤鱼肌原纤维蛋白功能特性的影响，研究显示，添加马铃薯淀粉可以有效改善肌原纤维蛋白凝胶的功能特性，提高鱼糜制品的浊度、弹性及保水性；Sun et al^[60]研究了改性木薯淀粉对草鱼鱼糜肌原纤维蛋白凝胶特性的影响，结果表明，添加质量浓度为2.5%的羟丙基木薯交联淀粉可显著提高蛋白凝胶的持水性和弹性模量；扫描电镜结果显示，随着淀粉添加量的升高，草鱼肌球蛋白之间相互聚集形成了更加致密的网络结构，羟丙基木薯交联淀粉的添加有助于肌原纤维蛋白在热诱导凝胶过程中发生α-螺旋向β-折叠构象的转变。Jung et al^[61]研究发现，添加少量的乙酰化大米淀粉有利于改善肌原纤维蛋白凝胶的流变特性，这可能与淀粉颗粒吸水膨胀影响凝胶中的水分分布有关。

目前，应用到鱼糜制品以改善鱼糜凝胶特性的非淀粉类多糖主要分为两大类，即膳食纤维和壳聚糖。膳食纤维不但具有良好的吸水性、持油性、膨胀性，可以有效地改善和提高鱼糜制品的持水性、凝胶品质及出品率等^[62]，而且可以丰富鱼糜制品的营养成分。

已有研究报道将膳食纤维添加到鱼糜制品中，研究较多的是亲水性胶体，如果胶、魔芋胶、黄原胶、褐藻胶、卡拉胶，大多数都与鱼糜肌原纤维蛋白之间有着较好的契合度。Barrera et al^[63]探究了低甲氧基果胶对白鲢鱼鱼糜凝胶特性的影响，研究发现，适当提高NaCl浓度，并配合酰基化低甲氧基果胶可改善鱼糜肌原纤维蛋白凝胶的流变特性。Xiong et al^[64]研究表明，在草鱼肌原纤维蛋白中添加10 g·kg^-1的魔芋胶，可提高蛋白质凝胶的持水性、断破强度，减少在冻藏过程中出现的蛋白质聚集变性及凝胶开裂等问题。贾娜等^[65]从乳化能力、凝胶质构特性以及保水性三方面，探讨了复配食用胶对肌原纤维蛋白功能特性的影响。结果表明，魔芋胶、卡拉胶和黄原胶的两两复配体系具有协同增效作用，与对照组和添加单一食用胶的处理组相比，肌原纤维蛋白的乳化能力、凝胶硬度、弹性和保水性均显著提高。刘鑫等^[66]利用流变仪及低频氢谱核磁研究了褐藻胶—鱼肉蛋白质复合凝胶体系的流变特性及水分分布，结果显示，添加褐藻胶能有效改善带鱼鱼糜凝胶体系的强度，其中破断强度与褐藻胶添加浓度呈正相关。然而，也有报道显示部分膳食纤维的加入会导致肉制品的硬度和离散性的增加^[67]，并最终影响产品的质构特性。因此，如何在提高鱼糜制品膳食纤维含量的同时保持其原有的质构及风味，是目前研究的难点。壳聚糖作为一种食品添加剂，已在食品保鲜、可食用膜制备和果汁澄清等多个领域广为流行。研究表明，依据壳聚糖的类型和浓度不同，可以不同程度地改变或加强一些成胶能力较差的鱼肉糜制品。Li et al^[68]以穿刺应力以及凝胶模量为指标，探讨了不同脱乙酰化程度(DD)的壳聚糖对白鲢鱼盐溶性蛋白凝胶特性的影响，研究显示，添加壳聚糖可显著提高银鲤盐溶性蛋白凝胶的凝胶强度。当DD值为77%时，壳聚糖—盐溶蛋白凝胶呈现较高的穿刺应力与储存模量，进一步分析糖—蛋白凝胶的化学作用力后发现，凝胶强度的增加可能来源于静电相互作用和氢键作用力的增强。

蛋白类添加剂是近年鱼糜添加物研究的热点。在鱼糜生产加工中，添加一定数量的蛋白类物质不仅能改善鱼糜的凝胶性能，还能丰富其营养价值。目前，鱼糜中蛋白类添加物的研究主要涉及植物蛋白、乳清蛋白、血浆蛋白以及各类酶制剂。Luo et al^[69]以美国草鱼为研究对象，对添加大豆分离蛋白的草鱼肌原纤维蛋白凝胶的质构特性进行了评估，研究显示，添加100 g·kg^-1大豆蛋白并适当提升低温凝胶温度(50 ℃)可提升蛋白的凝胶性能，赋予鱼糜制品脆弹口感，但继续提高大豆蛋白的添加量，草鱼肌原纤维蛋白凝胶强度却呈下降趋势。Feng et al^[70]研究发现，预热处理的大豆蛋白增强了肌纤维蛋白的弹性模量和凝胶强度，但未经变性的天然大豆蛋白却起到负面破坏作用，同时，大豆蛋白酶解物对肌纤维蛋白凝胶也能起到增强或削弱作用，这提示大豆蛋白的增效作用可能与其变性后的结构以及添加量密切相关。为进一步研究大豆蛋白与肌原纤维蛋白的相互作用，Peng et al^[71]分别提取了大豆蛋白7S与11S组分，考察了各组分对肌球蛋白精细结构的影响。研究显示，大豆蛋白7S在50~100 ℃范围内可与肌球蛋白发生聚合反应，而11S中仅有 B亚基可与肌球蛋白的重链发生反应。Rawdkuen et al^[72]研究发现，添加10~30 g·kg^-1的乳清蛋白可抑制大眼鲷鱼、马鲅鱼等海鱼在热诱导凝胶过程中出现的凝胶劣化现象，其凝胶体系仍具有较高含量的肌原纤维蛋白重链，并呈现出较好的凝胶色泽。Hemung et al^[73]研究了鱼肌浆蛋白对肌原纤维蛋白凝胶作用的影响。研究显示，在加热过程中肌浆蛋白可与肌原纤维蛋白发生交联，形成更加致密光滑的凝胶网络，从而减少肌原纤维蛋白的蒸煮损失。

为避免因添加非肉类蛋白所引起的鱼糜凝胶分层现象，常需要向蛋白质体系中添加各种酶制剂，以形成稳定的共价连接网络，其中使用较多的是微生物来源的谷氨酰胺转胺酶(MTGase)。MTGase可增加非肉蛋白在肌肉蛋白上的连接率，从而有效改善肉制品的组织结构及口感风味，同时还可防止美拉德反应对氨基酸的破坏，提高蛋白质的营养价值。黄莉等^[74]将MTGase添加到鲤鱼肌原纤维蛋白溶液中，在不同条件下进行热诱导凝胶，测定MTGase-肌原纤维蛋白混合体系的凝胶特性。SDS-PAGE凝胶电泳图谱表明，MTGase可加速肌原纤维蛋白形成共价交联键，促进蛋白质凝胶三维立体网络结构的形成。同时，还观察到MTGase的添加量对鱼糜制品的白度无明显影响；Hemung et al^[75]以太平洋鳕鱼及马鲅鲤科鱼为代表，比较了MTGase对温带鱼种以及热带鱼种肌动球蛋白凝胶特性的影响，研究显示，MTGase催化温带鱼种肌球蛋白重链交联的程度要明显优于热带鱼种。

大量研究表明，氧化作用使多酚类物质与肽类中的氨基酸侧链基团发生交联反应，从而增加蛋白质凝胶的强度及稳定性。Prodpran et al^[76]探讨了4种酚醛类物质对大眼鲷鱼肌原纤维蛋白交联反应及复合膜特性的影响。结果表明，添加丹宁酸能降低肌原纤维蛋白中的游离氨基酸含量以及重链密集程度，从而表现出较好的交联性质，丹宁酸—肌原纤维蛋白膜具有较好的抗拉强度以及杨氏模量，并对紫外线具有较强的阻隔效果。这提示丹宁酸—肌原纤维蛋白膜可作为高脂质类食品的包装材料，降低食品的光敏氧化程度。

Balange et al^[77]研究表明，咖啡酸对马鲛鱼凝胶的性质影响最为明显，添加0.1%咖啡酸其破断强度及断破距离分别增加了70.3%以及28.4%。SDS-PAGE结果显示，肌原纤维蛋白重链条带明显增强，蛋白质的交联程度增加；扫描电镜结果表明，添加了氧化态的酚类化合物使得凝胶结构变得更加紧密；感官鉴定结果表明，氧化态的酚类化合物不会影响鱼肉糜凝胶白度。

冷冻鱼糜是加工鱼糜制品的中间原料，通常具有较高的营养品质。然而，在冻藏过程中，冷冻变性可引起肌原纤维蛋白盐溶性、Ca²⁺-ATPase活性和总巯基含量的变化^[78]。Benjakul et al^[79]研究显示，随着冷藏时间延长，肌原纤维蛋白中的活性巯基暴露数量不断增多，并在氧化作用下转化为二硫键，二硫键数量的升高可作为冷冻变性程度的参考指标。

目前，添加抗冷冻剂依旧是防止肌原纤维蛋白变性的最优方法。Noguchi et al^[80]研究发现，分子质量较小，带有1个及以上的-COOH或-OH的物质适合作为鱼蛋白抗冻剂。因此，鱼蛋白抗冻剂主要是一些分子质量较小的糖醇类或氨基酸类物质。海藻糖作为一种稳定安全的非还原性二糖，甜度较低，具有良好的外源性生物保护作用，能有效维持干燥、冷冻状态下蛋白质的天然构象。Zhou et al^[81]以商业抗冻剂为对照，比较了海藻糖的抗冻效果，结果显示，添加海藻糖的罗非鱼糜经-18 ℃冻藏24周后，表面疏水性增加110%，海藻糖能明显抑制鱼糜蛋白表面的疏水性的升高，稳定蛋白质结构，同时在鳙鱼鱼糜中也有相似报道^[82]。为了更有效地防止鱼蛋白的冷冻变性，在添加糖类的同时，辅助添加复合磷酸盐，通过提高鱼糜体系的pH值，抵消乳酸对肌原纤维蛋白凝胶的不良影响，以提高冷冻鱼糜制品的持水性。Trout et al^[83]报道，三磷酸盐与焦磷酸盐搭配具有很好的辅助抗冻效果，可减少冻鱼解冻后的汁液损失。Lian et al^[84]研究表明，添加0.4%酸藻盐、4%山梨醇以及0.3%三聚磷酸钠的鳕鱼鱼糜经-20 ℃贮藏17周，盐溶性蛋白含量仅下降9.9%。

近年来，国内外学者探明了肌原纤维蛋白凝胶以及影响凝胶劣化的机制。鉴于肌原纤维蛋白在鱼糜加工中仍具有较大的研究空间，本文提出了进一步研究的思路:(1)肌原纤维蛋白已被证实为鱼糜凝胶中的主要物质，大多数研究集中探讨加工方式及外源添加物对肌球蛋白凝胶形成的影响，而对于肌动蛋白与肌球蛋白协同凝胶的研究并不全面。研究肌动蛋白在鱼糜加工过程中的构象变化及保留程度仍是日后研究的重要内容。(2)在鱼糜生产加工中，可通过控制凝胶劣化内在因素及添加不同的凝胶增强剂来提高鱼糜制品的凝胶强度，但目前控制凝胶劣化内在因素的基础性研究涉及较少，对于引起鱼糜凝胶劣化的内源性蛋白酶的分离筛选、作用机制研究、找寻内源型蛋白酶抑制剂以及如何控制加热凝胶过程中肌原纤维蛋白结合的丝氨酸蛋白酶活性将是提高鱼糜凝胶强度的关键环节。(3)另外，鉴于提高鱼糜凝胶强度的部分添加物成本较高，单一添加物并不能同时满足鱼糜的各方面品质要求。因此，开展多种外源添加物对肌原纤维蛋白凝胶的协同作用仍是解决鱼糜制品凝胶问题的关键。