浙江省水产流通与加工协会

　　一、山梨糖醇的的水分保持作用机理
　　1、食品水分保持的主要途径
　　依据GB2760-2014的规定，可在食品中应用的水分保持剂主要有：丙二醇、聚葡萄糖、磷酸盐类、麦芽糖醇和麦芽糖醇液、乳酸钠、山梨糖醇和山梨糖醇液、甘油和乳酸钾。仅能在水产品及其制品中可使用的是磷酸盐类（冷冻水产品和冷冻鱼糜制品（包括鱼丸等）5.0g/kg、预制水产品（半成品）和水产品罐头1.0g/kg）、山梨糖醇和山梨糖醇液（且仅限冷冻鱼糜制品(包括鱼丸等)0.5g/kg）及麦芽糖醇和麦芽糖醇液（仅限冷冻鱼糜制品(包括鱼丸等)0.5g/kg）。在水产品的实际生产中，最常用的是磷酸盐类、山梨糖醇和山梨糖醇液配合使用。
　　2、山梨糖醇的水分保持的作用机理
　　山梨糖醇的水分保持的作用机理是其自身具有的多羟基可与食品体系的水分结合，促进食品体系对水分的保持，同时，降低食品体系的水分活度。其应用到食品中具有良好的水分保持作用特性，可使食品保持一定的水分，可防止食品的干裂、老化，保持新鲜、柔软及色香味，防止食品在货架期限内发生失水以及糖、盐等结晶析出，还能保持甜、酸、苦味强度的协调与平衡，增强食品风味，提高食品感官质量。
　　山梨糖醇食用吸收后在血液内不转化为葡萄糖，也不受胰岛素影响，血糖值不会增加，即使是糖尿病人群也可食用。
　　二、鱼肉蛋白质冷冻变性的原因
　　水产品低温贮藏过程中蛋白质冷冻变性现象是一个普遍存在的问题。在冻藏过程中造成蛋白质变性的原因主要有以下几方面：
　　1、 冷冻时，鱼肉组织中结合水在-18℃部分冻结，导致蛋白质分子侧链和侧链之间互相结合，形成二硫键、氢键、疏水键等，使蛋白质凝聚而产生不可逆变性。
　　2、 冻结时，由于冰晶体生成引起结合水和蛋白质分子的结合状态破坏，加之冰晶体互相挤压，使维系依赖蛋白质结构稳定的部分化学键破坏，部分化学键重建。另一方面由于冰晶相互作用使结合水与蛋白质分子又重新组合成稳定结构。
　　3、 冻结引起的冰晶析出会导致肌肉细胞液的浓缩，使其中的盐浓度升高和pH改变，由此引发鱼肉蛋白的变性。
　　4、 鱼肉油脂发生氧化引起氨基酸破坏、肽链断裂、蛋白质-脂质复合体形成等导致蛋白质变性。同时，许多脂质降解物具有很强的与多肽、蛋白质结合的能力，随着贮藏时间的延长造成蛋白质聚合体使溶解性降低。事实上，用低温冻藏的鱼生产鱼糜时，鱼肉肌原纤维蛋白中的F-肌动蛋白和肌球蛋白因发生物化变化和结构改变使二者不能结合形成肌动球蛋白，导致鱼糜弹性很差，主要原因就是肌动蛋白和肌球蛋白发生了冷冻变性。
　　蛋白质发生冷冻变性的明显特征是Ca2+--ATPase活性明显降低，肌球蛋白头部区域发生改变。由于肌球蛋白头部区域和尾部区域均与鱼糜制品的凝胶形成能有关，因此，鱼肉蛋白质在冷冻过程中发生的肌球蛋白尾部区域改变会严重影响鱼糜制品的弹性。一般来说，肌球蛋白的尾部区域在凝胶形成的第一阶段有重要作用，头部区域在凝胶形成的第二阶段起重要作用。肌球蛋白尾部在肌球蛋白和肌动球蛋白之间的热凝胶过程中具有重要作用。
　　三、鱼肉蛋白质冷冻变性的防止途径
　　国内外学者广泛研究了鱼肉蛋白冷冻变性抑制的方法，已有的研究成果表明，在冷冻水产品及其制品生产过程中添加抗冻剂是目前最有效的鱼肉蛋白冷冻变性抑制的途径。常用的抗冻剂有糖类、盐类、蛋白水解物和乳蛋白，由于它们具有不同的特点，从而决定了在应用上的差异。
　　在糖类抗冻剂方面，主要有蔗糖和山梨糖醇等，其主要作用是与蛋白质反应基结合，使蛋白质分子处于饱和状态从而避免蛋白质分子之间的聚集变性。蔗糖虽然具有一定的抗蛋白质冷冻变性的作用，但会导致制品过甜、能量过高等问题，给产品的人群适应性带来限制；山梨糖醇在工业上由葡萄糖催化加氢或淀粉糖化加氢制备，来源上是安全的，在冷冻水产品及其制品中都有良好的蛋白质冷冻变性抑制效果，单独使用6%或与蔗糖（3%﹕3%）混合使用，抗冻效果一致，此外，山梨糖醇甜度较低，对产品甜度的影响不大。
　　在盐类抗冻剂方面，主要是磷酸盐，其主要作用是为了维持离子强度在0.1左右(鱼肉蛋白质变性速率最低)，在冷冻水产品中的最大使用量为0.5%（GB2760-2014）。在规定的使用量范围内，其主要作用还是水分保持剂，虽然能降低冷冻变性速率，但若单独使用，对冷冻变性的抑制效果并不明显。
　　在蛋白水解物抗冻剂方面，由于它含有较大比例的亲水性氨基酸，蛋白水解物能够与水作用形成氢键，增强冻结过程中水的稳定性，减少巨大冰晶体的形成，从而避免鱼肉蛋白空间构象变化而引起的变性。但这类抗冻剂目前仅局限于研究范畴，几乎还没有实际应用。
　　在乳蛋白抗冻剂方面，乳蛋白的溶解性和乳化性等会使蛋白质的水合状态发生改变，达到防止其冷冻变性的目的。
　　综合以上分析来看，盐类抗冻剂成本低、使用方便，但在允许的使用范围内其主要作用是水分保持，抗冻效果不明显；蛋白水解物和乳蛋白抗冻剂目前仍然局限于研究范畴，同时，其成本较高，目前还无法应用于生产解决鱼肉蛋白质冷冻变性问题；在鱼类蛋白质冷冻变性抑制方面，最适合的是糖类抗冻剂。单独使用蔗糖需要较高的使用量，会导致产品甜度过高、能量过高等问题，而山梨糖醇甜度较低，对产品甜度的影响不大。
　　四、冷冻水产品（仅限冷冻鱼糜）添加山梨糖醇的原因和国内外研究资料
　　1、冷冻水产品(仅限冷冻鱼糜)的生产一般工艺
　　原料处理→清洗→采肉→漂洗→脱水→精滤→擂溃或斩拌（山梨糖醇）→称量→包装→冻结→检验→入库
　　2、冷冻水产品（仅限冷冻鱼糜）添加山梨糖醇的原因
　　按照GB2760-2014食品的分类，冷冻水产品及其制品包括冷冻水产品、冷冻挂浆制品和冷冻鱼糜制品（包括鱼丸）三类产品。事实上，冷冻鱼糜和鱼糜制品是两个概念，鱼糜制品是由冷冻鱼糜经过后续加工的定型产品，包括鱼丸、鱼糕等，鱼糜制品生产的一般工艺是：冷冻鱼糜→解冻→擂溃或斩拌→成型→加热→冷却→包装→检验→入库。冷冻鱼糜和鱼糜制品都可以在市场上流通，只不过冷冻鱼糜一般流向于鱼糜制品加工商，鱼糜制品一般流向市场和消费者。
　　山梨糖醇在冷冻水产品（仅限冷冻鱼糜）中使用的核心关键作用是水分保持，对于冷冻鱼糜来说，山梨糖醇还有一个辅助作用是抑制蛋白质冷冻变性，以保证后续加工制品的品质质量。需要特别指出的是，山梨糖醇一般在冷冻鱼糜加工中添加、在使用冷冻鱼糜加工成鱼糜制品时一般不再添加。
　　综上所述，山梨糖醇具有防止水产制品细胞内外水分在加工、储运和流通过程中损失的作用，具有保持水产制品鲜嫩口感、美味可口、柔软质地、改善风味、赋予颜色、提升货架期品质等重要作用，因此强烈要求将山梨糖醇列入国家食品添加剂卫生标准。