Effects of Fish Bone Utilization Patterns on Protein Conformation and Gelation Behavior of Anchovy (Stolephorus commersonii) Mince
本研究表明，通过促进有益的蛋白质相互作用，加入精细加工的鳀鱼骨粉能显著增强鳀鱼肉糜的凝胶特性、蛋白质网络结构和持水能力，而直接对带骨全鱼进行粉碎则会导致结构损伤和品质下降。
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像鳀鱼这样细小且银亮的鱼类是营养的宝库，富含高质量的蛋白质和健康的脂肪，然而由于其体积微小且骨骼脆弱，它们往往被降级用于低价值的用途，如动物饲料或肥料。在食品科学领域，要将这些小鱼转化为一种类似于鱼饼或高品质香肠那样具有坚实质地的凝胶状固体食品，需要鱼类蛋白质先发生展开，然后相互粘合以形成一个强大的三维网络。这个被称为“胶凝作用”的过程非常微妙；如果蛋白质在能够相互连接之前受到过多的破坏，最终的产品就会变得脆弱且易碎。几十年来，科学家们一直在寻找改进这一过程的方法，通常是在研究如何利用鱼类自身的副产品（如鱼骨）来提升最终食品的营养价值和质地。挑战在于找出加入这些骨骼的最佳方式：是将它们磨成极细的粉末并小心添加，还是可以将整条鱼连同骨头一起进行整体粉碎？
一组研究人员致力于通过测试三种处理南中国海鳀鱼的方法来回答这个问题。他们制作了三批不同的鱼浆，以观察处理骨骼的方式如何改变最终产品。第一批是由纯肌肉制成的，去除了所有骨头。第二批以纯肌肉为基础，但加入了特定数量的鱼骨粉——即经过清洁、干燥并研磨成极细粉末的鱼骨。第三批则是通过一种单一且剧烈的机械过程，将整条鱼连同骨头一起研磨在一起。目标是观察哪种方法能产生最强韧、最稳定的凝胶，并了解在这些不同的处理过程中，鱼浆内部的蛋白质发生了什么变化。
结果显示出了一个明显的优胜者。包含预处理过的细研鱼骨粉的那一批形成了最强韧且最具弹性的凝胶。在测试中，这种混合物结合得更好，更耐破碎，并且能更有效地回弹。它还更高效地锁住了水分，这是保持食物多汁并在烹饪过程中防止干枯的关键特性。相比之下，由整鱼直接研磨而成的批次表现最差。尽管含有相同的原材料，这种混合物却导致了脆弱、易碎的凝胶，容易破碎且持水能力极低。不含任何骨头的纯肌肉批次则处于中间水平，表现优于整鱼研磨组，但不如添加了细粉的组别。
研究人员仔细观察了这些凝胶的微观结构，以理解为何结果差异如此之大。由细骨粉制成的凝胶具有光滑、均匀且紧密堆积的网络，类似于一个组织良好的海绵。细小的骨骼颗粒就像微小的强化砖块，完美地嵌入蛋白质链之间的缝隙中，帮助稳固整个结构。然而，由整鱼制成的凝胶看起来则显得混乱且破碎。研磨整条鱼所需的剧烈机械力在蛋白质链能够妥善连接之前就破坏了它们。这种损伤导致蛋白质以一种无序的方式聚集在一起，产生了巨大的间隙和脆弱的结构，无法维持形状。
进一步的研究表明，整鱼批次的蛋白质遭受了显著的压力。剧烈的研磨产生了热量和物理作用力，改变了蛋白质的形状，导致它们失去了自然功能并以一种混乱、不受控的方式粘连在一起。这种过度损伤还导致了更快的变质，与其他组别相比，整鱼批次表现出更多与腐烂和脂肪分解相关的化学变化。另一方面，细骨粉并没有破坏蛋白质；相反，它似乎有助于蛋白质更有效地进行连接。骨骼中天然存在的钙似乎鼓励了蛋白质形成更强的连接，而细小的颗粒则填补了缝隙，创造出一种更致密、更具韧性的材料。
有趣的是，研究人员发现，尽管这三组的蛋白质基本化学组成单元大致相同，但区别不在于蛋白质是由什么组成的，而在于它们的排列方式以及它们如何相互作用。研究表明，加入骨骼的方式是决定性因素。简单地将整鱼研磨在一起会导致蛋白质网络受到过多破坏，从而毁掉质地。然而，通过花时间将骨骼单独处理成细粉，然后再将其与肌肉重新结合，可以让骨骼从一种破坏性力量转变为一种有益的成分。这种方法不仅改善了食物的质地和持水能力，还提升了其钙含量，将一种低价值的副产品转变为珍贵的营养资产。研究结果表明，对于像鳀鱼这样的小型鱼类，采用“分离后再重组骨骼”的精细两步法，远比单一的蛮力处理法更为优越，这为创造更高品质、更具营养价值的鱼类产品提供了一条切实可行的路径。
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