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金枪鱼保鲜方法及其贮藏期品质变化研究进展

2013-08-15张洪杰杨少玲岑剑伟郝淑贤杨贤庆

食品工业科技 2013年21期
关键词:金枪鱼保鲜

于 刚,张洪杰,2,杨少玲,岑剑伟,郝淑贤,杨贤庆

(1.中国水产科学研究院南海水产研究所,农业部水产品加工重点实验室,国家水产品加工技术研发中心,广东广州510300;2.中国海洋大学食品科学与工程学院,山东青岛266100)

金枪鱼类(tuna)是硬骨鱼纲,鲈形目,鲭科鱼类中具有胸甲的几个属鱼类的总称,分布于太平洋、大西洋和印度洋的热带、亚热带和温带广阔水域的中上层,属大洋性高度洄游鱼类。金枪鱼素有“海底鸡”的美称,其肉质柔嫩,富含蛋白质、脂肪、维生素A、D和微量元素,尤其富含DHA和EPA等n-3多不饱和脂肪酸,是国际营养学会推荐的健康美食[1]。金枪鱼虽营养丰富,但容易腐败变质,且均为远洋捕捞,故不易保藏,因此,金枪鱼的保鲜方法、捕捞设备技术创新、低温冷藏链等方面成为众多学者的研究热点。本文结合前人的研究成果,从金枪鱼的营养价值、初加工及保鲜方法、品质变化规律及评价指标几方面做了综述,为今后金枪鱼的研究和综合利用提供一些参考。

1 金枪鱼的营养价值与利用现状

1.1 金枪鱼的营养价值

金枪鱼营养、健康又美味。金枪鱼生活在水深100~400米的大洋深处,其洄游范围限于盐度高的外洋,肉质受近海和沿岸水域的污染程度低,微生物等的危害少,可以称得上是绿色食品。金枪鱼凭借其鲜嫩肉质、高含量蛋白质、脂肪、维生素、矿物质,尤其是含量丰富的DHA和EPA等n-3多不饱和脂肪酸,被国际营养组织推荐为三大营养鱼类之一。

金枪鱼中的氨基酸配合优越,且含有丰富的蛋氨酸及胱氨酸,可以有效地保护肝脏,增强肝功能,对饮酒者有很好的保护作用。DHA是人体自身无法合成的一种不饱和脂肪酸,是大脑正常活动所必需的营养素之一,经常食用,能够激活脑细胞,增强记忆力,预防老年痴呆症,所以金枪鱼有“鱼中之冠”的美誉[2]。EPA具有防治动脉硬化、降低高血压等心血管疾病,并与 DHA一起,以“脑黄金”著称[3]。此外,食用金枪鱼能够有效的预防缺铁性贫血、使女性保持身材苗条[4]、改善和促进糖尿病大鼠血糖、血脂的代谢[5]等。

1.2 金枪鱼的加工利用现状

目前,日本、欧洲和美国是世界金枪鱼产品消费的三个主要市场。金枪鱼的消费形式主要有两种:生鱼片和鱼罐头。在日本多以生鱼片为主,是日本料理的重要食材,而欧、美则以罐头为主,风味较多,包括原汁、油浸、茄汁、果冻口味等。用于加工罐头的金枪鱼主要是长鳍金枪鱼和黄鳍金枪鱼。

在我国,金枪鱼被视为高级食品,消费量较少。近年来,为了满足国内大众的需求,国家把做好金枪鱼资源保护和可持续发展作为我国远洋渔业发展的重点。国内自捕金枪鱼内销量比例逐年提升,从2006年的1.7%上涨至2010年的46.3%,达5700余吨[6]。产品以各种包装的鱼肉、鱼柳等金枪鱼罐头中间产品为主,宾馆、料理店和会所也在经营金枪鱼。目前国内已生产出蔬菜汁、红烧等罐头类型产品,并利用金枪鱼的下脚料[7]开发DHA相关产品。在提倡低碳节约的现代生活中,合理配置利用资源,既可以获取丰富的营养物质,又可以避免浪费和污染。

2 金枪鱼的初加工与保鲜方法

金枪鱼的保鲜方法对金枪鱼的增产和综合利用具有十分重要的意义。国际市场上,金枪鱼严格实行按质论价,新鲜的金枪鱼价格比劣质的高上几倍,用于做生鱼片的鱼肉要求最高,价格也最贵。金枪鱼的鱼品由高到低依次为:鲜活、冰鲜、冷冻、干品、罐头、咸品。本文对近年来的金枪鱼保鲜方法做以下阐述,为以后的研究提供参考。

2.1 船上初加工

对金枪鱼这种大型高级鱼类,必须先进行加工处理后才能冷藏保鲜,加工处理得当,保鲜时间就长;处理不当,将直接影响到储藏保鲜效果,甚至导致腐烂变质,影响食用。金枪鱼的初加工主要是在船上进行的,其初加工步骤包括杀鱼、放血、去内脏、冲洗等。

刚钓上来的鱼多为活鱼。一定会在甲板上乱蹦乱跳,体温升高,可能会碰伤鱼体,造成体内淤血,并使体内能量及三磷酸腺苷(ATP)大量消耗,导致鱼的鲜度加速下降。所以要迅速采用脑后锥刺等方法破坏其脑和脊髓[8],将鱼彻底杀死;然后,最大限度地放净血液,避免大面积淤血,影响鱼肉鲜度和色泽,降低产品质量;将内脏、鱼鳃、腔膜彻底清除,因为鱼的内脏含有很多耐低温细菌,在低温储藏期间也可以繁殖,分解机体腐烂产生恶臭味,影响鱼肉的品质。在处理过程中要不断用冷水冲洗,既可快速降低鱼体温度,又可以洗净血水及污物,抑制各种细菌的迅速繁殖。

2.2 气调包装保鲜法

气调包装是指将食品密封于人工混合气体的环境中,一般是由 O2、CO2、N2构成。通过降低 O2含量,增加CO2含量,来降低呼气速率,抑制水产品内微生物的生长繁殖和阻止酶促反应,以达到延长产品货架期目的[9]。气调包装法用于鱼类的保鲜最早记载是在20世纪30年代英国、美国、瑞典[10]。陈贵良[11]将鲜金枪鱼肉处理干净后,用塑料薄膜袋包装,抽空后充入混合气体(N219%、O221%、CO260%)密封,在 0℃可保鲜 30~40d。Elena[12]等曾利用气调包装法对蓝鳍金枪鱼进行保鲜,结果显示在3℃条件下贮藏期由原来的2d增加到18d。

2.3 冻结法

冻结保鲜是将鱼贝类中心温度降至-15℃以下,体内组织的水分绝大部分冻结,然后在-18℃以下进行贮藏和流通的低温保鲜方法[11]。水变成冰后,液态水的量大大降低,不能提供反应所需的溶剂,反应速率下降,同时,水分活性降低,微生物难以利用有机物质,代谢产物也难以排出,因此造成细胞内毒素积累,抑制微生物的生长和繁殖。同时,鱼体内酶的活性受到抑制,使内部的化学变化减慢。冻结法虽然可以延长金枪鱼的货架期,但也会给食品的品质带来负面的影响,如蛋白质变性、汁液流失、营养成分损失等[14]。

2.3.1 CPF冻结法 食品反复速冻、慢冻形成冰被膜冻结,也称为CPF冰被膜冻结。日本在早期就曾使用冰被膜法对金枪鱼冻结保鲜。工艺过程[15]:速冻→慢冻→速冻→慢冻。该法金枪鱼形成冰晶小,食品冻结后流汁损失少,质量效果好。

2.3.2 复合盐溶液冷冻保鲜 前苏联曾用氯化钠、氯化钙和水三组分冻结金枪鱼,最优可以达到7个月的保藏期。采用合理的组分冻结出的冻鱼商品外观好,对金枪鱼质量无明显的影响[16]。

2.4 冰鲜法

冰温保鲜技术在20世纪70年代诞生于日本[17],由日本山根昭美博士首创,是近年来国外新兴的食品低温保鲜技术。冰温是指从0℃到生物体冻结温度的温域,介于冷藏和微冻之间,微生物生长更为缓慢[18]。鲜金枪鱼切片3~5cm厚,洗净沥干,用塑膜袋装,塑泡沫箱洗净,箱底铺层碎冰3cm,一层鲜鱼肉上铺一层干净碎冰,上面层盖5cm碎冰,盖箱盖封牢,置 2~4℃冷库可保鲜 2~3d[13]。冰鲜保藏可以加入冰点活性蛋白酶,冰点蛋白酶具有高的耐受性,能够更好的保持风味和色泽[19]。冰鲜水产品最大的优点是肉质鲜美,可以满足消费者对食品的品质追求,缺点是保质期较短。

2.5 微冻保鲜

微冻保鲜是在微冻-2~-5℃左右,将水产品的温度降低到低于细胞液的冻结点下进行保藏的一种方法[20],其原理是鱼体和微生物内的部分水结冰,既抑制了有关酶,又降低生化反应速率。微冻保鲜主要有3种类型,即冰盐混合微冻、吹风冷却微冻和低温盐水微冻。新鲜的金枪鱼肉,切成3~5cm厚,放在-2~-3℃的条件下片进行微冻保鲜,一般可保持7~9d,原有鱼肉的色泽、风味和质感保持不变,可做生鱼片用[21]。日本已于20世纪70年代后期对鲤鱼、虹鳟等淡水鱼、秋刀鱼等海水鱼以及海胆等加工制品,贮存于-3℃来进行微冻保鲜[22]。

微冻保鲜的优越性在于轻微冷冻,保持了鱼体原有的鲜度,其缺点是操作的技术要求高,对温度的控制要求严格,稍有不慎就会引起冰晶对细胞的损伤[21]。曾明勇等[23]对鲫鱼在微冻保鲜过程中的质量变化研究表明,微冻可有效地抑制其细菌总数的增长,并维持其较低的TVB-N值和K值。微冻的温度在最大冰晶生成温度带-1~-5℃范围内,冻结过程中冰晶对产品可能造成危害,所以限制了工业应用的推广[23]。

2.6 其他保鲜方法

关于水产品的保鲜方法最常见的是低温保鲜,因为温度是最主要的影响因素,通过降低温度,减缓生化反应速率,达到保鲜效果。近些年来出现新的技术,有辐照保鲜、高压保鲜、臭氧保鲜、新型保鲜剂保鲜等。国外Chouliara等[25]利用γ射线对真空包装冷藏的腌制金鲷鱼进行辐射实验,发现延长了一倍的保质期。Juan等[26]研究了超高压对金枪鱼的货架期影响,结果表明,经过310MPa的处理,金枪鱼分别在 4、-20℃下可分别保存 23、93d。李双双等[27]采用6g/L茶多酚保鲜液浸渍处理金枪鱼肌肉,样品在第30d,仍能达到一级鲜度指标,优于对照组。

3 金枪鱼在贮存过程中品质变化规律及其评价指标

水产品死后,由于微生物的入侵、代谢、繁殖以及自身酶的作用,产品组织分解,腐败变质,在此过程中,水产品外观形态、物理化学特性、安全性等均会发生显著变化,价值也就随之变化,研究保鲜条件对金枪鱼的品质变化的影响是至关重要的。目前,评价品质变化的指标有:鱼片鲜度指标K值、生化pH、TVB-N值、微生物指标等。

3.1 感官指标

3.1.1 色泽 生鱼片的肉色与其品质有着密切的联系,通过肉色可以直观地判断鱼肉质地的好坏。鱼肉中肌红蛋白呈鲜红色,氧化成为高铁肌红蛋白时呈褐色,变色程度与高铁肌红蛋白生成率相关。当高铁肌红蛋白占全部肌红蛋白的20%以下时,鱼肉呈现鲜红色,可作生鱼片食用,当高铁肌红蛋白占的比例越来越高时呈褐色,其口味和商品价值大幅度下降[28]。金枪鱼肉在冻藏中的变色,与冻藏温度有很大的关系。在-18℃冻藏3个月后,金枪鱼的肉色变成褐色;-55℃冻藏6个月后,高铁肌红蛋白相对百分含量接近19.08%,接近鲜活的颜色[16]。郑斌等[29]研究大眼金枪鱼在-20℃冷藏2个月左右以及在-30℃冷藏条件下储存4个月后,鱼肉仍为红色;-60℃以下高铁肌红蛋白的含量基本不变,10个月后鱼肉颜色仍为鲜红色。可见,温度是影响鱼片颜色的主要因素。此外,贮存、生产中的一些因素也会改变肌红蛋白的结构,从而影响产品质量[30]。

3.1.2 质地 鱼类活着时,肉质柔软而富有弹性;死后不久,肌肉蛋白中的肌浆蛋白与肌纤球蛋白相化合而成肌纤凝蛋白,此时鱼肉收缩变硬,进入僵直期,质地较强[31],新鲜程度良好,随着保藏时间的延长,其质地明显下降。杨金生[16]采用质地多面剖析法(TPA)法对黄鳍金枪鱼背部鱼肉的硬度、弹性等指标进行测定,结果在-18℃下冻藏六个月后,肉的硬度由开始的22.7N下降到8.98N。弹性由开始的1.78mm下降到0.77mm。尚艳丽[33]根据肉类加工食品感官评价指标及计分标准,将生鱼片分别在4、10、16℃放置 20min,质地评分分别为 90、80、75,说明保鲜温度越高,质地越差。

3.2 K值

K值是肌苷和次黄嘌呤浓度的总和与ATP的代谢产物的浓度总和的比值,是评价鱼贝类初期鲜度的良好指标。水产品死后不久,在体内酶的作用下,ATP开始分解,K值即是反应降解的程度。罗殷等[34]研究表明 K值越小,新鲜度越高。K值小于20%,金枪鱼肉的品质达到生鱼片的优良等级;K值为50%,达到保鲜的最大上限。影响ATP的降级速率的因素有:鱼类的品种、处理方法、死亡时间、保存方法等[20]。Tar等[35]研究表明金枪鱼的保鲜温度越低,核苷酸酶活性越弱,ATP分解生成IMP的能力越弱,K值变化越不明显。

3.3 pH

鲜活或刚死的金枪鱼呈酸性,pH范围在6.0~6.5之间[36],鲜度最好。随着时间的延长,pH会发生不同的变化。金枪鱼在冷藏初期,由于糖原和ATP的分解产生乳酸和磷酸,pH下降,但随着时间的延长,鲜度降低,蛋白质开始分解产生挥发性含氮或碱性物质,pH上升。温度是影响pH变化的主要因素。有研究表明在-20℃和-30℃储藏温度下,pH呈现一个先下降后上升的趋势,在150~200d左右出现pH拐点;在-60℃和-80℃的储藏温度下,由于温度过低,降解变化缓慢,pH的变化趋势并不明显[27]。

3.4 TBA值

鱼类脂质的不饱和体系可与TBA产生颜色反应,因此可通过TBA颜色的吸光值测定来衡量脂肪氧化程度。TBA值越大,说明脂肪氧化程度越明显。金枪鱼发生脂肪氧化酸败除了和冻藏温度有关之外,时间越长脂肪氧化酸败越严重[37],李念文[38]等模拟了物流过程中可能出现的温度波动情况,测定金枪鱼的TBA值,结果验证了这一结论。脂肪酸在冰的压力作用下由内部转移到表层,因而很容易同空气中氧气作用产生酸败。

3.5 挥发性盐基氮(TVB-N)

挥发性盐基氮是蛋白质分解后产生的氨以及胺类等碱性含氮物质,具有特异的臭味,其含量越高,臭味就越浓,腐败程度也就越严重,是判断水产品腐败程度的很好指标。储藏初期,蛋白质的分解腐败在一定时间段基本保持不变,是因为温度骤冷抑制了细菌的活动,但此阶段酶并没有失活,只是活性受到抑制,随着储存期的延长,部分嗜冷菌产生,在酶与细菌的双重作用下,蛋白质分解速度加快,TVB-N值逐渐增大。我国水产标准SC/T3117-2006规定生食金枪鱼的TVB-N≤25mg/100g。

3.6 微生物指标

金枪鱼在初加工时,解冻过程中,尤其是捕捞、杀鱼等船上处理时,可能会受到刀片、器具、环境等的影响,造成微生物污染,既不利于保鲜也危害人体健康,研究微生物状况可以有效地控制鱼肉的腐败变质。菌落总数是评价食品污染的主要卫生指标。我国生食金枪鱼产品安全卫生指标中规定菌落总数不超过1×104cfu/g为合格。曾有实验表明[39]黄鳍金枪鱼在10℃放置3d或0℃放置9d,菌落总数达到1×107cfu/g,远远超过生食标准,不可食用。

4 结语

金枪鱼保鲜方法的研究对增加渔民收入、提高创汇率、促进我国深海渔业可持续发展具有重要的意义,随着社会的进步和科技的发展,保鲜技术也会不断地完善。现阶段,我国已从保鲜方法的优化到肉质的评价等方面对金枪鱼进行了深入研究。同时,对金枪鱼进行深加工,制作了各种风味的金枪鱼罐头,且我国已建成具有一定规模的技术已达世界领先水平的金枪鱼加工厂。但是,在研究中仍存在些问题,如远海捕捞渔船设备落后、保鲜技术仍不成熟、完整冷藏链未形成等等,已成为制约金枪鱼渔业可持续发展的瓶颈。为迎合市场发展的需求,今后,我们将把研究的重点放在金枪鱼的新的低成本、高收益冷藏保鲜和运输储藏技术、多种类的产品研发、下脚料的高值化综合利用、标准的评价和检测体系方面。

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