鱼糜制品凝胶强度测定的核心公式、关键参数与标准化操作全解析

引言：鱼糜制品的“弹性"，需要一把科学的标尺

鱼糜制品——鱼丸、鱼糕、蟹棒、鱼豆腐——是水产加工行业中产值最高的品类之一。这些产品的核心品质特征是“弹性"或“弹脆感"，而决定这一感官体验的核心物理指标，正是凝胶强度。

冷冻鱼糜作为鱼糜制品的核心原料，其凝胶强度直接决定了终产品的质地、口感及加工性能。高凝胶强度的鱼糜能够制作出质地紧实、口感弹嫩的鱼丸、鱼糕等水产制品，而低凝胶强度则可能导致产品质地松散、口感不佳。

然而，在SC/T 3702-2014发布之前，冷冻鱼糜生产企业各有一套自己的企业标准，虽然内容相差不大，但在对产品品质的判定与评价上多少都有差异，也因此容易导致交易中的贸易纠纷。SC/T 3702-2014《冷冻鱼糜》 作为中国个冷冻鱼糜的行业标准，于2014年发布实施，统一了鱼糜凝胶强度的检测方法，为产业上下游提供了统一的“品质语言"。

本文将从标准定位、核心定义、测试原理、样品制备、仪器操作到结果计算，对SC/T 3702-2014中凝胶强度测定的全流程进行系统解读。

一、标准定位与术语定义：建立统一的“品质语言"

1.1 标准的历史意义

SC/T 3702-2014《冷冻鱼糜》是由中华人民共和国农业部发布的水产行业标准，于2014年3月24日发布，2014年6月1日正式实施。该标准规定了冷冻鱼糜的术语和定义、要求、试验方法、检验规则、标识、包装、运输、贮存等，适用于以鱼类为原料制成的冷冻鱼糜。

这一标准的出台，有效统一了产业上下游对冷冻鱼糜品质的判断标准，减少了贸易摩擦。标准规范了名词术语和定义——明确冷冻鱼糜是原料鱼经去头、去内脏、采肉、漂洗、精滤、脱水、混合、速冻等工序生产的产品，主要作为鱼糜制品的原料。

1.2 凝胶强度的标准定义

SC/T 3702-2014将凝胶强度定义为：鱼糜凝胶在受到外力作用时抵抗破坏的能力，用破断力与破断距离的乘积表示，单位为克·厘米（g·cm） 。

这一指标综合反映了鱼糜凝胶的硬度和韧性——破断力反映凝胶抵抗穿刺破坏的强度，破断距离反映凝胶在破裂前能够发生的形变程度，两者的乘积综合表征了凝胶的抗破碎能力。

需要特别注意的是：SC/T 3702-2014已于后续被GB/T 36187-2024《冷冻鱼糜》国家标准替代。现行国家标准GB/T 36187-2024与SC/T 3702-2014在凝胶强度测定方法上高度一致，核心参数与操作流程统一，均采用球形探头穿刺法作为产品等级判定的法定检测方法。

二、测试原理：球形探头穿刺法

2.1 核心原理

SC/T 3702-2014规定的凝胶强度测定方法为球形探头穿刺法。其核心原理为：向半解冻的鱼糜中添加食盐，经擂溃或斩拌使肌原纤维蛋白充分溶出，灌肠后经加热形成致密三维凝胶网络；使用球形探头以恒定速度穿刺凝胶试样，记录试样破裂瞬间的破断力与破断距离，二者乘积即为凝胶强度。

这一测试方法的物理本质是模拟鱼糜制品在口腔咀嚼过程中的受力破坏行为。探头穿刺凝胶的过程，是破坏肌原纤维蛋白交联形成的三维网络结构所需克服的力学阻力，峰值力值综合反映了凝胶内部网络结构的致密程度。

2.2 与明胶Bloom测试的区别

SC/T 3702-2014的凝胶强度测定与明胶的Bloom测试虽然都采用穿刺法，但在计算公式和表达方式上存在本质区别：

鱼糜凝胶强度的计算方式与明胶凝胶强度（Bloom值）有所不同，反映了鱼糜凝胶与明胶凝胶在力学特性上的差异——鱼糜凝胶的“弹性"不仅取决于抵抗穿刺的能力，还取决于破裂前能够发生多大的形变。

三、样品制备：标准化的“第一道关"

SC/T 3702-2014对凝胶强度测定的样品制备提出了严格的标准化要求。样品制备是保证检测结果准确的前提，每一步操作都直接影响最终数据的可靠性。

3.1 鱼糜解冻

操作要点：将冷冻鱼糜在0~10℃条件下解冻至半解冻状态。判断标准为鱼糜中心温度约-2℃至0℃，呈软冻状态但仍可斩拌。

常见错误：避免解冻至室温，防止肌球蛋白提前变性，导致凝胶强度偏低。

3.2 斩拌/擂溃

操作要点：按鱼糜质量的2.5%~3% 添加食用精盐，放入斩拌机中匀速擂溃/斩拌，至浆料细腻粘稠、无明显鱼肉颗粒。

温度控制：全程控制浆料温度不超过10℃，高温环境下需搭配冰浴控温。

斩拌终点：鱼糜呈均匀糊状，色泽一致，有光泽，无未溶食盐颗粒。时间参考为3~5分钟（根据设备调整）。

3.3 灌肠成型

操作要点：将擂溃好的鱼糜浆料灌入直径30mm的肠衣中，两端扎紧，排除内部气泡。灌肠长度约150~200mm。

3.4 加热凝胶化

操作要点：将灌装好的样品放入90±1℃（或90±2℃）恒温水浴中，恒温加热30分钟，使鱼糜蛋白充分变性交联，形成稳定凝胶结构。

3.5 冷却与恒温

操作要点：加热结束后立即取出，投入冰水浴中快速冷却30分钟，终止热变性并固定凝胶网络。取出凝胶柱，密封后置于室温（≤25℃） 环境下静置12~24小时，待凝胶结构充分稳定后再进行测试。

3.6 试样制备

操作要点：剥除凝胶柱外层肠衣，使用精密切片工具切成厚度为24mm或25mm的圆片状试样。要求试样切面平整光滑、无裂纹、无肉眼可见气泡，单批次制备不少于10个平行试样。

样品制备常见错误：解冻过度导致鱼糜温度偏高；斩拌温度超标（超过10℃）；加热水浴温度不稳定；切样高度不准确（应使用专用切割模具）。

四、仪器操作：穿刺测试的标准化流程

4.1 仪器与探头要求

核心仪器：质构仪（或专用鱼糜凝胶强度测定仪），力值传感器精度满足测试要求，测试速度可稳定控制在60mm/min。

标准探头：直径5mm的球形探头（行业通用标准规格）。

前处理设备：斩拌机/擂溃机、恒温水浴锅、冰水浴槽、灌肠器具、精密切片工具。

4.2 测试参数设置

4.3 测试操作

开机预热仪器10~15分钟，安装Φ5mm球形探头，完成力值与位移的零点校准。将试样平放在载物台中央，使探头垂直对准试样圆心，避免偏心受力导致结果偏差。启动测试，探头匀速下压穿刺试样，仪器自动识别样品破裂点，同步记录每个试样的破断力（单位：g） 与破断距离（单位：cm） 。

五、结果计算与数据处理

5.1 核心计算公式

凝胶强度（g·cm）= 破断力（g）× 破断距离（cm）

其中：

• 破断力：探头刺破鱼糜凝胶时所需的最大力，单位为克（g）

• 破断距离：从探头接触样品表面至凝胶破裂时探头移动的距离，单位为厘米（cm）

5.2 数据统计规则

10个平行试样测试完成后，剔除1个最大值和1个最小值，取剩余8个试样的算术平均值作为最终检测结果。

最终结果保留整数，对照GB/T 36187-2024的分级阈值，判定对应鱼糜弹性等级。

六、凝胶强度与鱼糜品质的关联

6.1 等级划分

GB/T 36187-2024（SC/T 3702-2014的替代标准）将冷冻鱼糜按凝胶强度分为多个等级，明确规定了不同等级冷冻鱼糜的凝胶强度下限要求。标准明确规定：特级鱼糜凝胶强度应≥600g·cm，一级品≥500g·cm，二级品≥400g·cm。对于出口产品，还可能需要满足进口国的特定标准要求。

6.2 凝胶强度在工艺优化中的应用

凝胶强度数据不仅用于产品等级判定，更是工艺优化和配方研发的核心导航工具。研究表明，不同添加物对鱼糜凝胶强度有显著影响：可得然胶在高温杀菌鱼糜中添加可有效提升凝胶特性；结冷胶与氯化钙的协同作用可提高鱼糜凝胶的破断力和凝胶强度；转谷氨酰胺酶、羟丙基二淀粉磷酸酯和结冷胶的最佳配比条件下，低盐罗非鱼鱼糜的凝胶强度可达539.78 g·cm。

斩拌时间和凝胶化时间同样对凝胶强度有显著影响。研究表明，以冷冻鱼糜为原料制作鱼饼时，斩拌6分钟、凝胶化处理20分钟为最佳工艺条件，此条件下鱼糜鱼饼的凝胶强度可达2157.53 g·cm。

七、结语：从“凭手感"到“有标准"

SC/T 3702-2014《冷冻鱼糜》作为中国冷冻鱼糜行业标准，结束了鱼糜凝胶强度检测“各自为政"的局面，为产业上下游建立了统一的品质评价语言。尽管该标准已被GB/T 36187-2024替代，但两者在凝胶强度测定方法上高度一致，其核心测试原理和操作流程至今仍是鱼糜行业凝胶强度检测的法定依据。

从破断力×破断距离的核心公式，到直径5mm球形探头、60mm/min测试速度的标准化参数，从0~10℃半解冻、90℃水浴加热30分钟的样品制备流程，到剔除最大值和最小值取平均的数据统计规则——SC/T 3702-2014为鱼糜凝胶强度的测定提供了科学、规范、可重复的操作框架。

对于鱼糜生产企业和鱼糜制品加工企业而言，严格按照标准方法进行凝胶强度检测，不仅是为了满足产品分级和贸易结算的要求，更是实现从“凭手感"到“有标准"的品质控制升级的关键一步。当每一批冷冻鱼糜的凝胶强度数据——从鱼糕制备到穿刺测试——全部标准化、可追溯时，鱼糜制品的“弹性"才算真正有了科学的数据保障。

关于济南西奥机电有限公司

济南西奥机电有限公司是一家专业从事各类材料测试仪器研发、制造、销售与服务的综合性企业。公司产品涵盖包装材料测试、医疗器械材料及包装、药品测试、胶粘剂、纺织品、纸张和纸板容器的测试以及质构分析等领域，并提供定制特殊测试需求、自动化改造等服务。产品应用覆盖包装、食品、医疗、制药、胶粘剂、饮料、日化、纺织、塑料、电子、质检机构等行业。

在鱼糜制品凝胶强度检测领域，公司推出的TEX系列质构分析仪及GST系列凝胶强度测试仪，严格遵循GB/T 36187-2024《冷冻鱼糜》 及SC/T 3702-2014《冷冻鱼糜》 标准要求设计。仪器配备直径5mm标准球形探头，支持60mm/min标准测试速度，力值传感器分辨率0.01N、示值误差≤±0.5% F.S. ，可精准测定鱼糜凝胶的破断力和破断距离，自动计算凝胶强度值（g·cm）。7英寸HMI触摸屏实时显示力-位移曲线，自动识别破裂点，内置数据存储与追溯功能。产品适用于冷冻鱼糜、鱼丸、鱼糕、鱼豆腐、蟹棒等鱼糜制品的凝胶强度测定、配方优化、批次质控与工艺验证，为水产加工企业、质检机构及科研单位提供从标准化样品制备到精准数据输出的全流程合规检测解决方案。