巴沙鱼(Pangasius bocourti)隶属于辐鳍鱼纲(Actinopterygii)骨鳔总目(Ostariophysi)鲇形目(Siluriformes)巨鲶科(Pangasiidae)巨鲶属(鲶属)(Pangasius)，是东南亚国家重要的淡水养殖品种^[1]。巴沙鱼不仅肉质白嫩细腻、肌间刺少、鱼片出肉率高，而且含有16种氨基酸、12种脂肪酸及钙、钾、镁等微量矿物质元素，营养均衡^[2]。巴沙鱼养殖业在我国不断发展壮大，初步形成育种-养殖-加工-运输-销售的产业链^[3]。巴沙鱼一般被制成冷冻鱼片销售^[4]，也有用于鱼丸^[5]、鱼皮胶原蛋白^[6]、精炼鱼油^[7]等深加工产品利用的研究，但这类深加工食品在市场上仍不多见。根据《中国渔业统计年鉴2021》^[8]，我国鱼糜制品加工产量在2020年达到126.8万t，市场需求非常巨大，但在原料方面，我国可用于生产高品质鱼糜制品的海产白肉鱼原料严重不足。巴沙鱼不仅蛋白质含量高，而且肉质细腻白嫩、味道鲜美，营养均衡，再加上稳定的供应特性，恰好能缓解当前海产白肉鱼原料严重短缺的困境，因此具备成为冷冻鱼糜制品优质原料的潜力。

然而，与海水鱼鱼糜相比，淡水鱼鱼糜的凝胶形成能力较差，因此，在淡水鱼鱼糜制品加工过程中通常需要添加外源物质作为质构改良剂，以改善鱼糜品质^[9]。此外，由于运输、销售和其他因素影响，容易出现温度波动的情况，从而导致鱼糜制品多次冻融。与冷藏鱼糜制品相比，冷冻鱼糜制品反复冻融可能会导致其内部出现无序重结晶和冰晶尺寸过度膨大等情况，不仅会破坏蛋白凝胶的三维网络结构，降低其保水能力，甚至还会加速蛋白变性和脂肪氧化，从而降低产品的感官品质，导致产品质量劣化，造成营养价值和经济价值的显著损失^[10]。

在现有研究中，亲水胶体^[11-13]、变性淀粉^[14]等食品添加剂常被用于改良鱼糜品质。此外，卡拉胶寡糖、丝胶蛋白酶解肽、麦芽糊精、褐藻多酚等冷冻稳定剂也被用于增加鱼糜制品冻融稳定性^[15]。然而，随着环保及健康理念逐渐深入人心，越来越多消费者更倾向于购买不添加或少添加食品添加剂的产品。淀粉是一种天然的植物多糖化合物，在植物的果实、叶、茎、根等器官中广泛存在。淀粉作为食物的重要组成部分和膳食结构中碳水化合物的主要来源^[16]，具有较强的持水性，能改善鱼糜制品的凝胶特性，是广泛应用于鱼糜制品中的天然质构改良剂^[17]，且能降低产品的原料成本。到目前为止，国内外学者已对淀粉在肉制品中的使用进行了大量研究。Jia等^[18]比较了天然甘薯淀粉(NS)与具有低糊化温度及缓慢回生趋势特性的甘薯淀粉(NSL)对鱼糜凝胶解冻后空隙大小的影响，结果发现解冻后NS-鱼糜凝胶的空隙大于NSL-鱼糜凝胶，并且NSL-鱼糜凝胶的结构损伤程度较低。Chatterjee等^[19]研究了木薯淀粉对鸡胸肉饼理化特性和感官的影响，结果表明木薯淀粉对鸡胸肉品质的改善效果优于或与其他常用的肉类黏结添加剂相当。黄晓冰等^[20]研究了质量分数为15%的不同淀粉对冰冻金线鱼(Nemipterus virgatus)鱼糜凝胶品质的影响，结果表明支链淀粉含量高的薯类淀粉更适合作为鱼糜制品的淀粉类外源添加物。

目前，在猪、牛、鸡及鱼肉糜中添加淀粉的研究已有较多报道，但直接将淀粉作为质构改良剂，探究其对巴沙鱼鱼丸品质及冻融稳定性影响的报道仍较少。不同鱼肉在肌肉组织结构(如肌纤维密度、脂肪分布模式)和蛋白质特性(如肌原纤维蛋白热稳定性、凝胶形成能力)上存在显著差异。例如，巴沙鱼肌原纤维蛋白的β-折叠结构占比更高，可能影响淀粉-蛋白质相互作用机制；而其肌肉中较高的水分活度与脂肪分布特性，也可能改变淀粉对水分迁移的调控路径。鉴于巴沙鱼的市场潜力，研究淀粉添加对其品质特性的影响具有实际意义。

本研究以淀粉作为巴沙鱼鱼丸的质构改良剂，在研究不同淀粉种类对鱼丸质构、白度、持水力、水煮损失率等品质指标影响的基础上，重点探究效果较优淀粉的不同添加量对冻融前后鱼丸质构变化的影响，可为改善巴沙鱼鱼丸产品的质构特性和冻融稳定性提供实验依据，同时为巴沙鱼作为冷冻鱼糜原料的开发利用及精深加工产业的发展提供理论依据与技术参考。

1 材料与方法 1.1 原料

新鲜巴沙鱼购自南宁某水产品市场，按常规方法屠宰后除去骨头、多余脂肪，取鱼肉后立即制作鱼丸。马铃薯淀粉(PS)、玉米淀粉(CS)、木薯淀粉(TS)、小麦淀粉(WS)购自超市，均为食品级。

1.2 仪器与设备

数显恒温水浴锅(HH-S4，江苏金怡仪器科技有限公司)，色彩色差计(CR-10Plus，柯尼卡美能达株式会社)，台式高速冷冻离心机(MIKRO220R，德国Hettich科学仪器有限公司)，鼓风干燥箱(DHG-9023A，上海一恒科学仪器有限公司)，物性测定仪(CT3，美国Brookfleld公司)，分光光度计[U-T6APC，屹谱仪器制造(上海)有限公司]。

1.3 方法 1.3.1 巴沙鱼鱼丸的制备

① 斩拌。首先将巴沙鱼鱼肉置于斩拌机中斩拌2 min成糊状鱼糜；然后以鱼糜质量为基准，添加2%的食盐，再斩拌1 min；最后加入一定质量(按鱼糜质量计)的淀粉，并用搅拌器继续搅拌5 min。

② 成型。用鱼丸成型机把混合均匀的巴沙鱼鱼糜浆料挤出制成圆球状鱼丸。参考郑媛^[21]的方法并略作修改，鉴于试验条件和便利性，采用微波炉代替水浴加热，用微波炉将鱼丸在45-50 ℃条件下加热5 min，随后立即加热至90 ℃保持20 min，使其成型。

③ 冷却。迅速往成型的鱼丸中加入冰块，冷却约10 min，然后测定其品质指标。

1.3.2 巴沙鱼鱼丸的冻融循环

将制得的鱼丸置于-18 ℃条件下冻藏24 h，然后于4 ℃条件下解冻24 h，即为1个冻融循环，共冻融3个循环。

1.3.3 淀粉种类对巴沙鱼鱼丸品质的影响

鱼糜海鲜的配方中淀粉的添加量通常为4%-12%^[17]。为提高筛选效率及统一比较基础，本研究通过单因素试验，向鱼糜中分别添加质量分数为12%(按鱼糜质量计)的马铃薯淀粉、玉米淀粉、木薯淀粉和小麦淀粉，测定鱼丸的质构、白度、持水力、水煮损失率等品质指标，以研究淀粉种类对鱼丸品质的影响。

1.3.4 效果较优淀粉添加量对巴沙鱼鱼丸质构及冻融稳定性的影响

根据《绿色食品鱼糜制品》(NY/T 1327-2018)，鱼糜制品中淀粉质量分数不能超过15%。因此，本研究通过单因素试验，向鱼糜中分别添加0%、3%、6%、9%、12%、15%(按鱼糜质量计)的效果较优淀粉，测定未经冻融和经3次冻融循环的鱼丸质构指标。

1.3.5 巴沙鱼鱼丸品质指标测定

① 质构。将鱼丸切成2 cm×2 cm×2 cm的正方体块状，使用物性测定仪进行质构检测，探头型号为P36R，模式为压缩，测定鱼丸的硬度、弹性、咀嚼性和胶着性。设定参数如下：测试前探头下压速度、测试后探头返回速度均为2 mm/s，测试过程中的压缩速度为1 mm/s，触发力为5 g，形变为50%。

② 白度。将鱼丸切成2 cm×2 cm×2 cm的正方体块状，采用色彩色差计测定样品的L^*、a^*、b^*值。样品设3个平行，结果取平均值。白度的计算公式如下：

$ W=100-\sqrt{\left(100-L^*\right)^2+\left(a^*\right)^2+\left(b^*\right)^2}, $

(1)

式中，W为白度；L^*值表示亮度从黑(L^*=0)到白(L^*=100)；a^*值表示红绿度从绿(-)到红(+)；b^*值表示黄蓝度从蓝(-)到黄(+)。

③ 持水力。将鱼丸切成薄片，称取(3.00±0.20) g样品，用3层滤纸包裹，置于50 mL离心管中离心10 min(4 ℃，6 000 r/min)。将样品取出并称量质量，按式(2)计算持水力：

$ \mathrm{WHC}=\frac{M_2}{M_1}, $

(2)

式中，WHC为持水力；M₁为离心前样品质量(g)；M₂为离心后样品质量(g)。

④ 水煮损失率。将鱼丸在沸水中煮制6 min，取出鱼丸将鱼丸汤全部转移至烧杯内，用105 ℃烘箱烘干至质量不再变化。称量固形物的质量，按式(3)计算水煮损失率：

$ \mathrm{WLC}=\frac{m_2}{m_1} \times 100 \%, $

(3)

式中，WLC为水煮损失率；m₁为水煮前鱼丸的质量(g)；m₂为鱼丸汤中固形物的质量(g)。

1.4 数据分析

本研究中的试验均重复3次，结果以平均值±标准差表示。采用SPSS 27软件对试验数据进行显著性分析和邓肯多重极差检验，采用Origin 8.0软件绘图。

2 结果与分析 2.1 淀粉种类对巴沙鱼鱼丸品质的影响 2.1.1 淀粉种类对巴沙鱼鱼丸质构的影响

由图 1可知，与未添加淀粉的巴沙鱼鱼丸相比，添加玉米淀粉显著提升了巴沙鱼鱼丸的硬度、咀嚼性和胶着性(P < 0.05)；但弹性(3.72 mm)略有下降且差异不显著(P>0.05)。添加马铃薯淀粉、木薯淀粉和小麦淀粉的巴沙鱼鱼丸，其硬度、弹性、咀嚼性和胶着性与未添加淀粉的巴沙鱼鱼丸相比差异不显著(P < 0.05)。

2.1.2 淀粉种类对巴沙鱼鱼丸白度的影响

由图 2可知，添加不同种类淀粉的巴沙鱼鱼丸白度值在各组间存在显著差异(P < 0.05)。未添加淀粉的巴沙鱼鱼丸白度为76.97，添加小麦淀粉的巴沙鱼鱼丸白度为77.29，两者间无显著差异(P>0.05)；添加马铃薯淀粉和木薯淀粉的巴沙鱼鱼丸白度分别为70.69和74.77，均显著低于未添加淀粉的巴沙鱼鱼丸(P < 0.05)。添加玉米淀粉的巴沙鱼鱼丸白度(78.84)最大，显著高于未添加淀粉的巴沙鱼鱼丸(P < 0.05)。

2.1.3 淀粉种类对巴沙鱼鱼丸持水力的影响

由图 3可知，除添加木薯淀粉和小麦淀粉的巴沙鱼鱼丸持水力差异不显著外，其余各组间差异显著(P < 0.05)。添加马铃薯淀粉、玉米淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉的巴沙鱼鱼丸持水力分别为0.84、0.89、0.93、0.92 g/g，相比于未添加淀粉的巴沙鱼鱼丸(0.78 g/g)均有显著提高(P < 0.05)，添加木薯淀粉的巴沙鱼鱼丸持水力最大。

2.1.4 淀粉种类对巴沙鱼鱼丸水煮损失率的影响

由图 4可知，添加马铃薯淀粉、木薯淀粉和小麦淀粉的巴沙鱼鱼丸水煮损失率分别为1.69%、1.59%、1.65%，显著高于未添加淀粉的巴沙鱼鱼丸水煮损失率(0.83%，P < 0.05)，而添加玉米淀粉的巴沙鱼鱼丸水煮损失率仅为0.49%，显著低于添加其他3种淀粉的巴沙鱼鱼丸(P < 0.05)，表明玉米淀粉对降低巴沙鱼鱼丸水煮损失率的效果更优。

2.2 玉米淀粉添加量对冻融前后巴沙鱼鱼丸质构的影响

如图 5所示，冻融前后巴沙鱼鱼丸的硬度、咀嚼性和胶着性随玉米淀粉添加量的增加总体呈波动上升趋势。当玉米淀粉添加量≥6%时，巴沙鱼鱼丸的硬度、咀嚼性和胶着性明显提升。当玉米淀粉添加量为15%时，冻融前巴沙鱼鱼丸的硬度、胶着性、咀嚼性均达到最大值。此外，冻融前后玉米淀粉不同添加量对巴沙鱼鱼丸的弹性整体无显著影响(P＞0.05)。

3 讨论 3.1 直链淀粉与支链淀粉对巴沙鱼鱼丸凝胶网络及品质特性的影响

质构特性是直观反映巴沙鱼鱼丸感官品质的重要指标之一。本研究发现，添加玉米淀粉的巴沙鱼鱼丸的硬度、咀嚼性和胶着性得到显著提升，而添加其他淀粉效果不显著，这一差异主要归因于不同淀粉中直链淀粉含量的不同。在鱼丸加热后冷却的过程中，直链淀粉的线性分子链会从糊化状态中析出，通过分子间氢键迅速重新排列、定向聚集，发生短期老化，形成以双螺旋结构为基础并进一步堆积成结晶区的坚固凝胶网络^[22-23]。玉米淀粉的直链淀粉含量相对较高，其构建的“骨架”能够有效贯穿和增强肉糜中蛋白质原有的凝胶结构，两者共同组成一个更致密、更稳定的复合凝胶体系，从而赋予鱼丸更好的力学特性。这一机制与鲍佳彤等^[22]和王丽丽等^[23]在其他鱼糜体系中的研究结论一致。

鱼丸的白度差异反映了淀粉种类对凝胶网络光学性质的影响。本研究发现，添加玉米淀粉的巴沙鱼鱼丸白度最高，这可能源于其与蛋白质形成的凝胶网络结构强度最大，导致光反射效果最强^[24]。该结果与玉米淀粉在质构和水煮损失率方面的优异表现一致，这与其能构建高强度的凝胶网络特性相关。而马铃薯淀粉和木薯淀粉导致鱼丸白度下降，可能与淀粉本身的色泽有关^[25]。

持水力反映了肌肉蛋白在加温、加压、冻融等外力作用下保持原有水分和吸收水分的能力，鱼丸的持水力直接影响其嫩度、口感等品质。本研究发现，添加不同种类淀粉均能显著提高巴沙鱼鱼丸的持水力，其中以木薯淀粉的效果最为突出，这主要与其支链淀粉的特性有关。在加热过程中，淀粉颗粒吸水溶胀并糊化，其支链淀粉的高度分支化结构、丰富的表面亲水基团以及开放多孔的构象，能更高效地结合并束缚水分子，形成连续的三维网状凝胶结构，将体系内的自由水转化为结合水固定下来^[26-27]。木薯淀粉拥有较高的支链淀粉含量，因此表现出最优的持水能力。倪伟等^[28]的研究也指出，凝胶网络结构的致密程度是决定持水力的关键。

水煮损失率用于描述鱼丸等肉糜制品在水煮过程中的损失程度，水煮损失率越少，肉糜制品的水分及其他营养流失越少，鱼丸的品质越佳。本研究发现，玉米淀粉在降低巴沙鱼鱼丸水煮损失率的效果上表现出独特优势，而马铃薯淀粉、木薯淀粉和小麦淀粉的添加反而增加了水煮损失率。这可能与在特定添加比例(12%)下，淀粉-蛋白质复合凝胶网络的形成效率有关。胡潇等^[29]的研究表明，添加不当的淀粉量可能会破坏凝胶网络。本研究推测，在12%的添加量下，可能仅有玉米淀粉能够与巴沙鱼蛋白质形成足够稳固的凝胶网络，从而有效束缚水分和营养成分^[30]，而其他3种淀粉因直链/支链淀粉构成比例不当，未能形成有效的网络，甚至产生了负面作用。当然，其他添加量下的表现仍需进一步研究验证。

3.2 玉米淀粉添加量对巴沙鱼鱼丸质构特性及冻融稳定性的影响

本研究发现，玉米淀粉添加量对巴沙鱼鱼丸质构特性的改善呈剂量效应。当添加量过低(如3%)时，淀粉不足以与蛋白质形成均匀致密的凝胶网络，结构疏松且存在孔洞^{[25, 31]}。随着添加量增加至6%-15%，淀粉分子充分填充并强化蛋白质凝胶网络，使其结构逐渐致密均匀，进而导致其硬度、咀嚼性和胶着性呈上升趋势，并在15%添加量时达到最优值。然而，添加量对弹性的影响基本不显著，说明弹性可能由蛋白质网络本身所决定。

冻融循环会严重损害鱼丸的质构，导致硬度、咀嚼性和胶着性显著下降。这主要是由于冷冻过程中冰晶的形成、生长及重结晶会对凝胶网络产生机械破坏，导致蛋白质变性、降解和网络结构松散^[32-34]。本研究显示，尽管冻融过程导致巴沙鱼鱼丸品质整体下降，但添加玉米淀粉的巴沙鱼鱼丸其质构参数变化趋势与冻融前基本一致，且高添加量(15%)的巴沙鱼鱼丸在冻融后仍能保持较高的质构水平，表明玉米淀粉构建的强化网络在一定程度上能够抵御冻融损伤。此外，所有组别的弹性在冻融前后整体无显著变化，推测是因为淀粉的添加有助于束缚水分子，限制了水分的迁移和冰晶的破坏性生长，从而维持了蛋白质网络结构的稳定性^[35]。

4 结论

本研究系统考察了12%添加量下不同种类淀粉对巴沙鱼鱼丸品质特性的影响，并进而探讨了玉米淀粉添加量对巴沙鱼鱼丸质构的影响。结果表明，淀粉的种类和添加量通过其直链淀粉与支链淀粉组分的功能特性差异，改变鱼糜凝胶网络的微观结构与理化性质，从而显著调控鱼丸的质构、白度、持水力及冻融稳定性。直链淀粉含量高的玉米淀粉，在构建高强度凝胶网络、提升质构、降低水煮损失率方面具有优势；而支链淀粉含量高的木薯淀粉，则在提高持水力方面表现更佳。玉米淀粉的添加量需达到有效阈值(6%-15%)才能有效改善鱼丸质构并提升其抗冻融性能。

本研究的优化结论仅针对玉米淀粉在巴沙鱼鱼丸质构特性改善中的适用性，对于马铃薯淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉等其他淀粉的最佳性能，需结合其特异性添加量范围进一步验证，尤其需关注低添加量(8%-10%)对质构的优化潜力。