《食品科学》：大连工业大学李冬梅教授级高级工程师等：大豆分离蛋白-黄原胶复合乳液凝胶提升高油脂含量复合鱼肠品质稳定性

鱼肠作为鱼糜制品的重要形式，凭借独特的质构特性，能够在保持适口性的同时，融合不同的风味，并且便于加工成型，满足了特殊场景中对食品便携性、适口性和稳定性的需求，因此成为高油脂鱼糜制品开发的理想载体。尽管与传统的高能量载体（如能量棒、压缩干粮）相比，鱼肠在高能量密度方面表现略逊一筹，但其具有更好的湿润口感和更高的消化吸收率。在应急救灾、军事行动及竞技体育等特殊场景中，高能量密度食品需求显著，而脂肪作为高效能量来源，其合理应用至关重要。研究表明，脂肪供能占比40%～50%的配方可显著提升运动员耐力表现，而军事领域通过脂肪重组技术可将单兵口粮能量密度提升至4.8～5.2 kcal/g，凸显高油脂鱼肠的潜在应用价值。

然而，高油脂含量会给鱼肠带来新的挑战。随着油脂含量的增高，鱼肠的凝胶网络结构会被破坏，导致油脂析出、质地软化，产品的持水性和弹性显著下降，严重影响产品质量和货架期。如何在保证品质的前提下，提高油脂含量，乳液凝胶技术展现出良好的应用前景。乳液凝胶是将乳化的油滴包埋在凝胶基质中的新型食品材料，兼具乳液和凝胶的双重特性，在鱼糜制品中得到了广泛应用，如Lee等研究发现蛋黄和鲑鱼副产品油作为天然乳化剂可显著增强鱼糜凝胶网络结构并提升质构特性及乳液稳定性；Mi Hongbo等研究表明高直链淀粉基乳液可以改善鱼糜凝胶特性；Fan Xinru等研究表明特定条件下制备的乳液能提高鱼糜凝胶的机械性能与白度，但对于高油脂含量的鱼糜制品中，具备耐高温特性的乳液凝胶作用效果及组分协同作用机制的相关研究鲜见报道。

基于此，大连工业大学食品学院的岳嘉琳、张惠卉、李冬梅*等人设置了6 组实验，以玉米油为原料，构建大豆分离蛋白（SPI）-黄原胶（XG）复合乳液凝胶体系，并与直接添加油脂、添加单一或复合乳化剂等传统方式系统对比。通过质构分析、流变学测试和微观结构观察等方法，系统评价乳液凝胶及其添加方式对高油脂鱼肠品质的影响。本研究旨在为开发新型高油脂鱼肠产品提供理论依据和技术支持，解决高油脂鱼肠制品开发中的关键技术难题，推动高能量密度鱼糜制品的创新发展。

1 乳液凝胶对高油脂含量复合鱼肠感官评价的影响

感官评价对高油脂含量复合鱼肠的研发至关重要，其能直观反映产品的适口性、质地特性及整体接受度，为优化配方和工艺提供关键依据。如图1所示，在色泽方面，E组和F组的评分较高，表明这些处理方式能够使鱼肠呈现更理想的色泽。相比之下，B组的色泽评分较低，适合口感稳定和色泽较温和的产品。组织状态评分方面，F组明显优于其他组，其组织结构较为细腻，而B组的评分较低，表现出较大的组织孔隙。不过，B组的风味评分较高，可能是由于乳液凝胶有效地包裹了油脂，减少了风味物质的流失。在口感方面，B组同样表现最佳，表明乳液凝胶有助于提高鱼肠的弹性和硬度，可能是由于其均匀的网络结构提升了口感。总体接受度上，B组也获得了较高的消费者认可度，显示出较强的整体接受性。

2 乳液凝胶对高油脂含量复合鱼肠外观形态及凝胶强度的影响

在外观方面，如图2a所示，B组鱼肠的弯曲角度仅为5°，乳液凝胶通过乳化作用改善了油脂的分散性，并与蛋白质和多糖形成了紧密的网络结构，显著提高了鱼肠的弹性和韧性，从而在外观上表现出更好的直立性和抗弯曲性。A组鱼肠的弯曲角度为10°，表明直接添加玉米油导致其结构较为脆弱，影响了鱼肠的外观和韧性。D组弯曲角度与C组相同，为7°，表明其结构稳定性接近，可能是粉状的蛋白质和多糖需要较长时间与油脂充分结合并形成稳定的凝胶网络。E组弯曲角度为12°，说明结构稳定性较差，这可能因为缺乏XG的辅助作用，单独的SPI无法形成足够紧密的凝胶网络。F组弯曲角度最大，为20°，表明其结构最为脆弱，这主要是由于在缺乏SPI的情况下，单独添加的XG虽能提供一定的黏性和稳定性，但无法构建出强韧的凝胶网络，导致其在油脂包裹和稳定性方面较为薄弱，鱼肠的外观表现为软弱、易弯曲，缺乏应有的弹性和韧性。可见，乳液凝胶能较好地改善鱼肠的组织刚性和韧性。

如图2b所示，B组通过乳液凝胶的协同作用，显著提高了鱼肠的凝胶强度（P＜0.05）。乳液凝胶能够有效包裹油脂，形成稳定的网络结构，从而增强鱼肠的强度，表明所制备的乳液凝胶能够改善高油脂含量复合鱼肠的凝胶特性。其中F组的凝胶强度最低，说明XG虽然能够提供一定的黏性和稳定性，但其凝胶效果无法与其他物质有较好的协同作用，导致鱼肠的品质较差。C、D组的凝胶强度较B组有所下降，这表明虽然在这些处理组中都使用了SPI和XG，但由于添加方式的不同，其凝胶网络结构的形成不如B组紧密，导致其凝胶强度较弱。E组因缺乏XG的辅助作用，导致凝胶强度较低，单独的SPI无法形成足够紧密的凝胶网络，使得油脂容易分离，从而影响鱼肠的质地。

3 乳液凝胶对高油脂含量复合鱼肠色度的影响

色泽作为高油脂含量复合鱼肠的重要感官指标，直接影响消费者的购买欲望和品质认知。如图3所示，F组鱼肠表现出较高的L*值，白度最高，这可能是因为XG作为亲水性多糖，形成透明至半透明的黏弹性网络，其分子结构可能通过均匀分散油脂颗粒，提高光反射效率，从而综合提升白度。未添加SPI避免了SPI因热变性或氧化导致的轻微黄化，保持色泽纯净。E组白度稍低，可能由于SPI本身呈浅黄色，且热加工中可能发生轻微褐变，尽管其凝胶网络可反射部分光线，但颜色基底限制了白度提升空间。D组白度略低于C组，这表明粉状的蛋白质和多糖需要较长时间与油脂充分结合并形成稳定的凝胶网络，但由于添加方式和溶解处理上的差异，其效果略逊色于C组。B组白度最低，SPI与XG协同形成的紧密凝胶结构虽然增强其机械强度，但可能减少内部光反射路径，且乳液形成过程将油脂结合，限制了油脂与鱼糜等其他组分进一步结合，导致白度下降。

4 乳液凝胶对高油脂含量复合鱼肠低场核磁弛豫时间和峰面积的影响

水分分布直接影响食品的微观结构和宏观品质，影响食品的质地、风味、保质期和安全性。如图4所示，各组T2分布图可以观察到3 个峰，T21代表结合水，T22代表不易流动水，T23代表自由水，B组显著提高了结合水峰面积百分比（A21）（P<0.05），可能是乳液凝胶将油脂均匀分散为微小液滴，SPI的疏水基团与油脂结合，而XG通过氢键与水分子及SPI的极性基团交联，形成致密的三维网络。这种结构不仅包裹油脂，还通过毛细作用力与氢键束缚大量结合水，减少自由水的逸出。此外，均匀的凝胶网络减少了孔隙尺寸的差异，使水分分布更均匀，从而赋予鱼肠优异的保水保油性。A组直接混合玉米油与水相间形成界面张力，迫使部分水分被排挤至界面区域降低了对水分的束缚。同时，缺乏SPI-XG的协同交联作用，鱼糜蛋白无法形成稳定的凝胶网络，结合水含量较低，最终导致产品汁液易流失。C组虽然部分改善了蛋白与多糖的溶解性，但由于未预乳化，油脂分散均匀性仍较差，与油脂结合不充分，XG的增稠作用仅能通过物理混合形成局部黏性网络，导致结合水的峰面积百分比（A21）略高于A组，却显著低于B组（P<0.05）。D组可能由于粉体溶解不完全，水分束缚效率低于C组。E组单独添加SPI时，虽能部分包裹油脂，但网络强度不足，导致结合水较低，自由水的峰面积百分比（A23）随孔隙增大而升高。F组单独使用XG时，T21右移，说明鱼肠中结合水束缚能力下降，水分状态分布由高束缚态向低束缚态方向重新分配，峰面积百分比A21减小，因其溶解特性无法形成热稳定性网络，仅通过氢键形成黏弹性溶液，大量自由水未被有效束缚，且缺乏刚性支撑，质构表现为软塌易变形。

5 乳液凝胶对高油脂含量复合鱼肠微观结构的影响

微观结构是解析高油脂含量复合鱼肠凝胶性能、油脂分布与稳定机制的关键指标，其特性直接影响产品的质构特性、持水性和货架稳定性。如图5所示，乳液凝胶对复合鱼肠的微观结构有明显影响。A组显示出明显的不均匀结构，这可能导致油脂与蛋白质基质结合不紧密，从而影响产品的稳定性。在缺乏乳化剂的情况下，油脂在加工过程中容易发生相分离，形成较大的孔隙和不规则结构，进而降低了鱼肠的均匀性和机械强度。B组通过使用乳液凝胶，鱼肠的微观结构更加均匀细腻，气孔较小且分布均匀，表明乳化效果良好，油脂得以有效分散在蛋白质基质中，乳化体系的稳定性较高。这种均匀的结构不仅有助于提高产品稳定性，还可能改善口感，增加鱼肠的咀嚼性和硬度，使其更加紧实。C组的蛋白质网络结构较为均匀且致密，但油脂液滴较大且形态不规则。此现象表明，预加热乳化剂能促进蛋白质结构展开并增强网络致密性，从而提高鱼肠的机械强度。然而，这种处理可能限制了蛋白质与油脂之间的进一步乳化，导致油脂液滴的稳定性较差，形态不规则，可能影响鱼肠的感官品质。D组的微观结构较为粗糙，孔隙大小不均，整体网络的连通性较差，这可能与SPI和XG粉末与大豆油的直接混合有关，导致乳化不充分，水油界面上各成分之间的竞争影响了网状结构的形成，从而使油脂分布不均匀。未经预溶解或乳化的粉末能在加工过程中吸水膨胀，但无法形成稳定的乳化体系，导致最终产品的孔隙结构不规则，影响产品的稳定性。E组和F组的孔隙分布相较于前几组更加均一，其中F组的网状结构交联程度较高，孔洞更加均匀，但油脂球与蛋白质网络之间的结合力减弱，表明XG作为增稠剂和稳定剂的单独使用有利于网络结构的构建和展开，使得鱼肠整体结构更为均匀，但这可能会降低其对油脂的乳化能力，从而影响油脂的稳定性。油脂在F组样品中更容易分离，并在网络结构中起到了润滑作用，导致最终产品的口感下降。

6 乳液凝胶对高油脂含量复合鱼肠氧化程度的影响

过氧化值是衡量鱼肠脂质氧化程度的关键指标。图6a显示，与空白组（未加玉米油）相比，所有实验组（A～F）过氧化值均显著升高（P＜0.05），表明高油脂含量加速了氧化进程，而组间差异体现了加工工艺对油脂保护的调控作用。其中，B组过氧化值最低（7.27 mmol/kg），因其乳液凝胶中两种乳化剂在油水界面形成致密复合膜，通过空间位阻效应阻隔氧气渗透，且三维凝胶网络物理束缚油脂，限制自由基迁移扩散。其他组存在明显缺陷，如A组油脂相分离、C组界面保护层不完整等。可见，构建蛋白质-多糖复合乳化体系是提升高油脂鱼糜氧化稳定性的有效途径。

羰基含量可有效反映高油脂复合鱼肠蛋白质的氧化程度。图6b表明，B组羰基含量为22.71 nmol/mg，显著低于其他组（P＜0.05），而F组最高（28.27 nmol/mg）。这一差异与界面稳定性和抗氧化能力相关。B组中，SPI和XG形成的复合乳液凝胶体系构建了致密三维网络，限制氧分子扩散，降低了蛋白质侧链氨基酸的氧化敏感性。F组因缺乏有效界面稳定剂，油水界面暴露面积大，促进了脂质过氧化产物与蛋白质的共价交联，导致蛋白质氧化修饰严重。E组和D组因未形成稳定凝胶网络，氧化介质更易渗透至蛋白质基质，羰基含量也较高。

7 乳液凝胶对高油脂含量复合鱼糜蒸煮损失率的影响

蒸煮损失率是衡量高油脂含量复合鱼糜在蒸煮加工过程中水分和油脂等物质流失程度的重要指标，其高低直接反映鱼糜的保水保油能力与凝胶特性。图7表明，A组蒸煮损失率最高（8.38%），表明直接引入油脂导致界面张力失衡，游离油脂液滴与鱼糜基质结合松散，在热作用下易聚集并形成水分迁移通道，加剧汁液流失。从微观层面分析，油滴聚并会降低界面蛋白吸附密度，使肌原纤维蛋白构象展开后更易发生无序聚集而非交联聚合，削弱疏水作用及二硫键等，从而导致凝胶网络孔隙增大、束缚水减少。B组蒸煮损失率最低（7.03%），较A组降低16.1%，这与SPI-XG复合体系在界面与结构两方面的协同稳定作用密切相关。SPI通过疏水基团吸附于油滴表面降低界面张力，而XG通过氢键和空间位阻效应增强界面膜稳定性从而抑制热致聚并和油析；同时二者可促进肌原纤维蛋白α-螺旋向β-折叠转变，促进疏水相互作用与二硫键形成，提升凝胶致密度与热稳定性。C组和D组蒸煮损失率分别为7.62%和7.14%，归因于界面蛋白覆盖率下降或凝胶网络疏松化。单一乳化剂组（E组SPI、F组XG）蒸煮损失率分别为7.88%和7.49%，SPI单独作用时缺乏多糖的空间屏障，油滴易热致重聚；XG单独添加则因界面活性不足导致乳化效率低下。综上，SPI-XG复合体系通过界面稳定化与网络强化双重机制显著提升油脂-水分结合能力，而乳化剂类型、配比及协同效应的精准调控是提高高油脂鱼糜蒸煮稳定性的关键。

8 乳液凝胶对高油脂含量复合鱼糜乳化稳定性的影响

乳化稳定性决定着高油脂含量复合鱼糜体系中油滴分布均匀性和界面结合强度，当乳化稳定性不佳时，鱼肠可能会出现油腻感过重、质地不均匀等问题。如图8所示，乳化稳定性变化趋势与蒸煮损失相似。B组的总汁液损失率（2.63%）和油脂损失率（2.33%）最低，表明其界面膜与凝胶网络最为稳定，复合乳化体系中SPI与XG可在油滴表面形成复合界面层，通过疏水作用、氢键与静电吸引增强膜强度与黏弹性，显著提高热诱导过程中的油滴稳定性。同时，乳化稳定性与蛋白分子间作用力密切相关，SPI参与可促进蛋白构象展开并暴露疏水基团与巯基，强化二硫键及疏水作用形成更致密的三维网络。未添加乳化剂的A组总汁液损失率（7.18%）和油脂损失率（6.35%）最高。与B组相比，C组汁液损失（6.11%）和D组汁液损失（4.11%）提高，提示SPI与XG不进行复配时，界面吸附效率下降或凝胶网络连续性受损。单一乳化剂组中，E组和F组的总汁液损失率分别达5.97%和4.25%，说明单一成分难以实现界面稳定与网络强化的双重需求。综上，SPI-XG复合体系通过增强界面膜稳定性和促进蛋白分子间相互作用，协同构建稳固网络，从微观层面抑制油滴聚并与水分迁移，显著提高高油脂鱼糜的乳化稳定性。

9 乳液凝胶对高油脂含量复合鱼糜流变特性的影响

动态流变学常被用来评价蛋白质的黏弹性与凝胶性质。其中储能模量（G’）可反映凝胶网络的弹性，值越高表明形成的三维网络结构越稳固。如图9a所示，温度扫描中，所有组别的G’均高于损耗模量（G”），表明体系呈现出相互连接的凝胶状网络结构。在低温阶段（20～60 ℃），所有样品的G’与G”均处于较低水平，说明蛋白质分子尚未充分展开，凝胶网络尚未形成。随着温度升高至60 ℃以上，G’迅速上升，并逐渐趋于稳定，表明蛋白质发生热诱导凝胶化，形成了稳定的三维网络结 构。在 高温阶段（60～90 ℃），B组的G’明显高于其他组，峰值分别达到约1. 4× 10 5 P a（G’）和2.25× 10 4 P a（G”），说明其形成的凝胶网络结构最为致密，热稳定性最强。这主要得益于SPI和XG乳液凝胶的协同作用，能够有效包裹油脂并形成均匀的网络结构，从而大幅提高了鱼糜的弹性和黏性。相比之下，A组仅依靠界面蛋白吸附稳定油滴，在高温下易发生油滴聚并和界面膜破裂，在高温下G’上升幅度较小，最终模量较低，说明未乳化的油脂破坏了蛋白质网络的连续性，导致凝胶结构松散。而B组乳液凝胶中，SPI与XG通过协同作用构建了三维复合凝胶网络，将油滴物理包埋于基质之中，不仅有效抑制了油脂的热迁移，更在升温过程中通过氢键与疏水作用的增强，进一步提升了网络的密实度与稳定性，从而表现出更强的抗热破坏能力。E组和F组的G’也较低，表明单一组分无法形成足够强度和稳定性的凝胶网络，SPI虽能部分凝胶化，但缺乏XG的空间支撑；XG虽能增稠，但缺乏蛋白质的胶凝能力，导致高温下结构易崩塌。C组和D组的G’介于B组与单一组分之间，说明SPI与XG的物理混合虽有一定协同作用，但未形成预乳化结构，油脂分散不均，限制了高温下网络的完整性。

在频率扫描中，如图9b所示，所有样品的G’均表现出频率依赖性，B组的G’在整个频率范围（0.1～100 Hz）内始终保持最高水平，且在高频区模量下降趋势最为平缓，这表明B组形成的凝胶网络具备优异的机械强度与结构稳定性，能够有效抵抗外力导致的形变。此外，复合鱼肠的G’与其凝胶强度呈显著正相关。B组在流变测试中表现出的最高的G’，与其在微观结构（图5）中所展现的最均匀、最致密的三维网络高度一致。

综合流变特性与各品质指标分析可知，SPI-XG复合乳液凝胶所形成的致密三维网络具有最高的G’与结构稳定性，这与其最优的凝胶强度、持水保油性及氧化稳定性密切相关。该网络通过有效包裹油脂、抑制水分迁移，提升了高油脂鱼肠的质构特性与贮藏稳定性。因此，流变学所揭示的优异网络性能是阐释乳液凝胶提升产品综合品质的关键内在机制。

结 论

本研究通过构建SPI-XG复合乳液凝胶体系，系统研究了不同油脂添加方式对高油脂含量复合鱼肠品质稳定性的影响。研究结果表明，采用SPI-XG复合乳液凝胶能够显著改善高油脂鱼肠的品质特性。该乳液凝胶体系通过形成稳定的三维网络结构，不仅有效提高了产品的凝胶强度和硬度，还显著降低了蒸煮损失率和乳化损失率，表现出优异的保水保油性能。同时，复合乳液凝胶的界面稳定作用有效抑制了脂质氧化，使产品在贮藏过程中维持了更好的新鲜度。流变学分析和感官评价进一步证实，SPI-XG乳液凝胶组具有更稳定的网络结构和更优的食用品质。本研究为开发高品质高油脂鱼糜制品提供了理论依据和技术支持，所建立的SPI-XG复合乳液凝胶体系可望应用于其他需要改善油脂稳定性的食品体系中，未来研究可进一步优化复合乳化剂配比和工艺参数，以拓展该技术在食品工业中的应用范围。

作者简介

通信作者：

李冬梅，教授级高级工程师。1998年7月毕业于大连工业大学（原大连轻工业学院），获学士学位。2007年4月毕业于大连工业大学，获硕士学位。现任大连工业大学国家海洋食品工程技术研究中心副主任。

主要社会兼职：中国仪器仪表学会食品质量安全检测仪器与技术应用分会理事。

主要研究方向：1、海洋资源的开发与利用；2、食品质量与安全。

承担的主要项目：主持承担国家海洋公益性行业科研专项、国家自然科学基金项目、大连市科技计划项目、浙江省水产品加工技术研究联合重点实验室开放基金项目4 项；参加了国家973计划前期研究专项、国家863计划、国家“十一五”科技支撑计划、国家火炬计划、国家农业成果转化资金、国家自然科学基金等国家以及省市攻关课题、企业合作项目20余项。

主要成果：2010年获国家科技进步二等奖1 项（排名第3），2016年获辽宁省科技进步一等奖1 项（排名第3），2014年获辽宁省科技进步一等奖1 项（排名第5），2012年获辽宁省级科技进步一等奖1项（排名第8），2009年获辽宁省科技进步一等奖1项（排名第4）。发表学术论文30余篇，其中SCI收录论文20 篇。参编《水产品加工工艺学》教材1 部。作为主要发明人，申报国际发明专利4 项，获得授权2 项，中国发明专利 23 项，获得授权8 项。

第一作者：

岳嘉琳，大连工业大学生物与医药专业在读硕士研究生，本科毕业于山西大学食品科学与工程专业。

引文格式：

岳嘉琳, 张惠卉, 孙培梓, 等. 大豆分离蛋白-黄原胶复合乳液凝胶提升高油脂含量复合鱼肠品质稳定性[J]. 食品科学, 2026, 47(9): 75-85. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20251111-080.

YUE Jialin, ZHANG Huihui, SUN Peizi, et al. Improving the quality stability of high-fat composite fish sausage using soy protein isolate-xanthan gum composite emulsion gel[J]. Food Science, 2026, 47(9): 75-85. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20251111-080.

实习编辑：杨瑞蕾；责任编辑：张睿梅。点击下方 阅读原文 即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网

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