使用整条Basa鱼浆稳定的Pickering乳液作为鱼饼中的脂肪替代品：提高了鱼饼的保水能力和质地特性

《Food and Bioproducts Processing》：Pickering emulsion stabilized by whole Basa fish slurry as fat replacer in fish cakes: Enhanced the water-holding capacity and textural properties

Basa鱼浆制备的Pickering乳液可有效替代猪肥用于鱼糕制作，其乳滴稳定性随盐浓度增加而增强，pH在1和11时乳滴最小，兼具质构改善和水分保持优势。

　　

作者：吕青|王敏|王峰|谭明谦|苏文涛|王海涛|程莎莎

中国辽宁省大连市大连理工大学海洋食品加工与安全控制国家重点实验室，邮编116034

摘要

本研究开发了一种利用巴沙鱼浆制备皮克林乳液（Pickering emulsion）的简单方法，并将该乳液作为鱼饼中猪油的替代品。巴沙鱼碎片具有不规则的片状结构，其ζ电位为-29.46 ± 1.507 mV，接触角为51.7°，表明其具有乳化潜力。巴沙鱼中的蛋白质含有以下比例的二级结构：12.83% α-螺旋、26.02% β-折叠、43.44% β-转角和17.69% 随机卷曲。由20%巴沙鱼浆稳定的皮克林乳液在油相占比为50%时表现出良好的储存稳定性。盐离子含量（0.1–0.6 M）的变化对乳液滴径影响不大，而储存模量（G’）随盐含量的增加而增大，表明其弹性行为得到增强。在不同pH值（1、3、5、7、9和11）条件下，乳液滴径在pH 1和pH 11时最小，这与蛋白质的静电相互作用和结构变化有关。将巴沙鱼浆稳定的皮克林乳液作为猪油替代品加入鱼饼中，可以改善鱼饼的质地，并显著降低烹饪过程中的损失。低场核磁共振结果显示，随着乳液替代比例的提高，T₂₂峰值增加，表明鱼饼的持水能力逐渐增强。因此，使用完整的巴沙鱼浆制备的皮克林乳液可以用作鱼饼中猪背油的替代品，同时由于其安全性和简便性，也适用于食品工业。

引言

猪油是中国传统鱼饼中的关键成分，主要贡献了鱼饼特有的风味并赋予其理想的弹性质地（Liu等人，2023a）。然而，从公共卫生的角度来看，其高饱和脂肪酸含量是一个重大问题，因为长期摄入与肥胖和心血管疾病的风险增加有关（Micha等人，2012）。一项观察性研究和临床试验的荟萃分析证实，在临床试验中用多不饱和脂肪替代饱和脂肪可以降低心血管疾病的发病率（Mozaffarian等人，2010）。这促使食品行业探索蛋白质、多糖和植物油等替代品，以降低鱼饼的热量密度并改变其质地（Guo等人，2023a）。基于蛋白质和碳水化合物的替代品能够有效模仿脂肪的质地和口感，但它们无法稳定脂溶性风味，限制了其作为全面脂肪替代品的用途（Sun等人，2018）。用植物油替代脂肪不会影响产品的外观，但会降低蛋白质浓度和凝胶基质密度，从而影响固体结构的形成，导致产品硬度和咀嚼性的下降（Chen等人，2024；Yu等人，2022）。为了克服这些限制，开发一种能够保持产品质地、口感和风味的新脂肪替代品至关重要。

皮克林乳液由吸附在两种不相溶液体界面的两亲性固体颗粒稳定，其独特的稳定性和质地调节能力使其成为替代加工肉制品中动物脂肪的可行方案（Cui等人，2023；Ren等人，2022）。如今，由蛋白质、多糖和蛋白质-多糖复合物等颗粒稳定的食品级皮克林乳液越来越多地应用于黄油替代品和加工肉类等产品中（Xia等人，2021）。Feng等人（2020）证明，添加肉桂精油并用玉米醇溶蛋白纳米颗粒稳定的皮克林乳液可以替代20%的黄油，成功保持了鱼饼的质地和颜色，并通过抑制微生物生长延长了保质期。Zhou等人（2025）使用由大豆蛋白纤维和红棕榈油稳定的皮克林乳液成功替代了肉凝胶中的50%鸡肉脂肪，同时改善了凝胶的质地并减少了脂质氧化。当作为鱼饼中的脂肪替代品时，由鳕鱼蛋白和酪蛋白稳定的高内相乳液（HIPEs）可以替代猪油，显著提高产品的嫩度和白度（Liu等人，2023a）。同样，将由米淀粉和酪蛋白稳定的热稳定HIPE加入鱼糜凝胶中，可以有效减少鱼腥味和酸度，同时保持产品的硬度，最终获得更高的感官评分（Liu等人，2023b）。然而，蛋白质和多糖的成本高昂且提取过程复杂，加上对潜在化学残留物的担忧，限制了它们在食品生产中的大规模应用（Liu等人，2021b）。此外，乳化剂的提取过程也存在固有的缺点，包括化学污染、蛋白质变性、大量资源浪费和高能耗（Maag等人，2025）。

目前，使用来自植物或动物组织的完整成分浆液作为皮克林稳定剂是一种实用且经济有效的替代方法（Li等人，2023b）。这些浆液通过简单的“自上而下”的纳米化过程（如干磨或湿磨）直接制备，不仅成本低廉且实用，还能保留所有天然成分（Camargos & Rezende，2021）。Schr?der等人（2021）使用抹茶粉、菠菜叶和螺旋藻饼成功制备了乳液，证明这些材料可以通过增加水相的粘度来稳定水包油乳液。类似地，Lin等人（2025a）使用微粉化的甜菜浆制备了乳液，并发现其稳定性源于可溶性和不可溶性纤维成分之间的协同作用，其中可溶性成分通过疏水相互作用吸附在不可溶性纤维上，从而增强乳液的稳定性。动物蛋白比植物蛋白具有更高的营养价值和更好的消化性（Hou等人，2024），也能有效稳定皮克林乳液。因此，开发基于动物的完整成分皮克林乳液具有很大的前景。Lu等人（2023）开发了一种由猪皮颗粒稳定的皮克林乳液，表现出优异的储存稳定性和环境耐受性以及较高的姜黄素保留能力，突显了其作为强大递送系统的潜力。全蛋黄在广泛的pH范围（2–8）内成功形成了乳液，在pH 2时具有最高的乳化活性指数和最小的颗粒尺寸（Hou等人，2024）。由全鱼糜颗粒制备的皮克林乳液在pH 3–11和NaCl浓度0.1–0.6 M的范围内表现出结构稳定性，而与魔芋葡甘露聚糖形成的复合材料显著提高了其加工稳定性（Liu等人，2021a；Liu等人，2024b）。

巴沙鱼是全球最常用的养殖鱼类之一，其蛋白质在稳定皮克林乳液方面表现出优异的乳化性能（Guo等人，2023b）。本研究探讨了巴沙鱼浆在不提取蛋白质的情况下稳定皮克林乳液的潜力及其作为鱼饼中脂肪替代品的用途。首先，通过对巴沙鱼浆中的完整成分进行冷冻干燥处理，分析了其微观结构、接触角和蛋白质二级结构。随后，系统地分析了巴沙鱼浆浓度和油相体积分数对乳液滴径、ζ电位、流变性能和油水分布的影响。然后通过测量其结构和流变性能对pH和NaCl变化的响应来评估乳液的稳定性。最后，用巴沙鱼浆稳定的皮克林乳液替代了鱼饼中的猪背油，并评估了这种替代对产品质量的影响。

材料

无皮的冷冻巴沙鱼（Pangasius bocourti）鱼片和食品级玉米油分别从越南Chau Thanh的VinhHoan公司和中国山东的Xiwang集团购买。用于鱼饼制备的银鲤鱼 paste、猪背油和玉米淀粉则从中国大连的当地市场购买。

巴沙鱼浆的制备与表征

冷冻的巴沙鱼片在室温下解冻2小时，用去离子水冲洗后，使用绞肉机将其搅打成糊状。

巴沙鱼碎片的结构和物理表征

在皮克林乳液的形成过程中，固体颗粒的润湿性、形状和表面电荷等关键性质起着重要作用（Ming等人，2023）。本研究中，巴沙鱼浆（25%重量）含有0.56 ± 0.14%的粗蛋白、0.012 ± 0.002%的脂质、98.99 ± 0.03%的水分和1.01 ± 0.03%的总固体。结果表明，巴沙鱼浆的乳化性能主要由蛋白质成分决定。

结论

本研究成功使用了未经提取的完整巴沙鱼浆作为鱼饼中猪背油的替代品来稳定皮克林乳液。由20%巴沙鱼浆和50%油相稳定的乳液表现出较小的颗粒尺寸和优异的流变性能。该乳液在0.1–0.6 M的离子强度范围内表现出良好的稳定性，表明其能够适应食品加工中常见的离子强度变化。

数据可用性声明

本文的数据可在Mendeley Data上获取：https://data.mendeley.com/datasets/ng7rynv46s/1

CRediT作者贡献声明

苏文涛：撰写 – 审稿与编辑。王海涛：撰写 – 审稿与编辑。谭明谦：撰写 – 审稿与编辑。王敏：可视化。王峰：研究。吕青：撰写 – 原稿撰写、验证、方法论设计、概念构思。程莎莎：撰写 – 审稿与编辑、监督、资金获取、概念构思。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。

致谢

本研究得到了舟山关键科技项目（2023C13012）的支持。