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鱼肉及其制品脱腥技术研究进展

2022-07-13昝博文汪正熙周星辰白婷张佳敏张崟王卫

中国调味品 2022年7期
关键词:腥味鱼肉物质

昝博文,汪正熙,周星辰,白婷,张佳敏,张崟,王卫

(成都大学肉类加工四川省重点实验室,成都 610106)

鱼肉质地细嫩,风味独特,含有丰富的蛋白质,人体吸收率高达90%,富含EPA、DHA等ω-3系列不饱和脂肪酸,是我国居民膳食中优质蛋白质的主要来源之一[1]。联合国粮农组织(FAO)于2018年7月10日正式出版《2018年世界渔业和水产养殖状况》(SOFIA)。报告显示,2016年世界水产品总产量约2亿多万吨,在2016年达到了人均消费量20.3 kg[2]。2020年6月农业农村渔业渔政管理局发布的《2019年全国渔业经济统计公报》显示,2019年我国养殖鱼类与国内捕捞鱼类总产量达3529.88万吨[3],成为老百姓菜篮子中不可或缺的肉类食品。然而鱼肉的腥味不被一些消费者接受,因此鱼肉及其制品的腥味形成机制以及脱腥技术研究成为鱼肉加工研究的热点。

鱼肉的腥味成分复杂,并不指某种单一的物质,而是由多种物质组成。Howgate[4]认为GSM和2-MIB是鱼肉中土腥味物质的主要成分。Tucker等[5]提出饲料是人工养殖水产品腥味形成的重要原因,饲料因为配制成分的问题在配制后可能会产生一些腥味物质,鱼类在长期的食用后缓慢积累,增加了鱼肉的腥味。Zhang等[6]提出鱼肉体内的挥发性化合物与鱼蛋白的结合会影响鱼腥味的脱臭。翁丽萍等[7]提出脂肪酸的氧化、鱼体内三甲胺在微生物和酶的共同作用下的降解、含硫含氮前体物质的酶催化转化等都是鱼肉土腥味物质的来源。不同种类鱼肉腥味化合物不尽相同,甚至同一鱼类的不同部位的腥味物质也有明显不同,例如在对鲤鱼腥味的研究中发现腥味物质主要分布在鱼鳞上,其次是鱼鳃上,而鱼肉中的腥味物质含量最少[8]。除此之外,腥味物质还可通过包装材料、加工、运输、储藏和销售等过程引起。研究表明,在鱼养殖、屠宰、加工等环节,可常用包括添加香辛料、植物提取物、食品添加剂,以及微生物发酵和物理吸附、高压等方法,使产品感官风味中的腥味减弱或消除。文章对鱼肉及其制品加工过程中可采用的脱腥方法和工艺的最新研究进展进行了概要综述。

1 屠宰分割及生鲜品脱腥

鱼的养殖中饲料、水体等与鱼肉腥味有着直接关系,通过改善养殖条件可使腥味减弱。徐立蒲等[9]研究表明,L-肉毒碱添加在饲料中作为鱼体内维生素物质可以促进鱼体的生长,通过增强超氧化物歧化酶的活性,提高鱼类的基础代谢率,进而改善肉质,减少鱼肉的腥味。水体中的藻类也与鱼肉腥味的形成有关,藻类中的蓝藻是主要影响因素,因此蓝藻的去除能改善鱼肉腥味。殷守仁等[10]研究认为鱼腥味与颤藻的关系密切。在实际生产中,对蓝藻的处理较为复杂化,如使用化学方法去除蓝藻,残留的化学物质可能对鱼肉的品质产生影响。在对水体的改善中,还可以通过冲水法改变养殖环境中的藻类,同时还能洁净水体,减少其他污染物,以降低鱼肉的腥味。定时清淤也是减少鱼肉腥味的重要方法[11]。

鱼肉不同部位的腥味物质明显不同,例如在对鲤鱼腥味的研究中发现,鱼腥味的物质鱼鳞分布最多,接着是鱼鳃,而鱼肉中含量最少,在分割处理中对腥味较重部位进行切除能有效减轻腥味。刘奇[12]在对鲟鱼腥味物质特征的研究中发现鲟鱼在宰杀时腥味强烈,鳃、皮、肝3个部位的腥味明显强于鱼肉。鱼腹黑膜聚集着大量有毒有害的物质,寿命越长含量越高,腥味也越浓厚[13]。因此在对鱼进行屠宰和分割时,要将鱼鳃和鱼腹黑膜、内脏等去除,减少腥味。刘晓华[14]先用自来水将宰杀后的鱼体的血水除去,开膛后用流动的自来水清洗鱼体表面的血水,经过清水和漂洗水漂洗后可以延长鱼肉的保鲜期,有效脱除鱼肉腥味。吸附法是借用吸附剂的吸附作用将鱼肉的腥味物质进行脱除。鱼肉表面积越大,吸附力越强,因此利用活性炭等大面积的物质进行吸附在工业上被广泛使用。Kyong-Hwan Chung等[15]在低温条件下对生鱼油脱腥除臭,使用多种微孔沸石探究对三甲胺的吸附作用,研究结果表明,八面沸石(Si/AI=3)对三甲胺强大吸附能力的重要影响因素主要是沸石的微孔体积和比表面积,三甲胺与酸性部位的阳离子发生了反应是氢型丝光沸石(Si/AI=10)强大的三甲胺吸附能力,是脱腥除臭的关键。

2 腌制等调理工艺中的脱腥

2.1 香辛料脱腥

在鱼肉加工的腌制、搅拌混合等调理工艺中添加的香辛料是实现脱腥效果最为常见的方式,生姜、大蒜、胡椒粉、草果、桂皮等常用香辛料,在赋予产品良好香味的同时,也具有良好的脱腥作用。目前关于香辛料脱腥的研究对象主要有草鱼、罗非鱼、鲈鱼和鱼糜制品,姚磊等[16]利用生姜对草鱼脱腥的研究表明,生姜能有效抑制草鱼脂肪TBARS值、POV值、LOX酶活性的增加,并且经生姜处理后草鱼中由脂肪氧化裂解产生的1-辛烯-3-醇、癸醛等腥味物质已难以检出,显然是通过抑制草鱼脂肪氧化脱除了草鱼的腥味物质。大蒜是烹饪中常用的去腥原料,被称为“天然抗生素”[17]。吴静等[18]利用HS-SPME-GC-MS分析大蒜水对罗非鱼肉腥味的影响,研究表明蒜汁不但可以掩盖罗非鱼的腥味,还可以抑制腥味的产生。余松筠研究认为大蒜在烹调中能起到除异、增香、提鲜、制作美味的复合味食品等作用是因为大蒜中的大蒜素、丙酮酸和氨等能溶解产生腥膻异味的三甲胺。鲁煊[19]的研究表明蒜油也可用于配制调味汁或制作菜肴,起增香味、去异味的作用。料酒是烹饪中常用的去腥原料,薛永霞[20]利用料酒浸渍、料酒和盐浸渍、料酒和葱浸渍、料酒和姜浸渍等对鲜草鱼去腥表明,料酒浸渍样品中腥味物质含量最低,说明料酒的去腥效果良好。赵笑颍等[21]在油炸罗非鱼的实验中利用料酒对罗非鱼进行腌制,研究表明,相较于未腌制的样品,腌制后的油炸罗非鱼酒香味、肉香味明显增强,金属味、中药味和土腥味得到了明显减弱。白胡椒粉是增香、去腥的良好香辛料,加入白胡椒粉的鱼糜制品可以成功掩盖鱼腥味。张迎东等[22]的研究表明,当白胡椒粉的添加量为0.3%时,感官评分最高,去腥效果最优。唐建华等[23]通过对黄金银鱼饼风味调配工艺优化研究表明,感官评分随白胡椒粉用量的增加而上升,当白胡椒粉使用比重为1.5%时,黄金银鱼饼口感适中,综合感官评分最高,没有腥味。

徐仰仓等[24]利用柚果皮粉、邢贵鹏等[25]使用白醋、吴燕燕等[26]利用香菜和香茅草腌制鱼肉也取得了较好的脱腥效果。

2.2 食品添加剂脱腥

食品添加剂中的防腐剂和抗氧化剂是通过抑制微生物生长和延缓脂质氧化,从而对鱼肉腥味起到调控抑制,但不能彻底脱除鱼腥味,且受到使用量、范围、稳定性和成本等制约。目前食品添加剂脱腥的研究对象主要涉及罗非鱼、白鲢鱼、草鱼、花鲈和鲟鱼,Suthasinee等[27]研究了乙二胺四乙酸EDTA和生育酚等抗氧化剂对罗非鱼水解物腥味的影响,研究结果表明,处理组中呈现草腥味的水解物己醛、庚醛等腥味物质显著减少。黄晶晶等[28]利用酵母葡聚糖对白鲢鱼肉去腥,将热水洗处理的酵母葡聚糖添加至白鲢鱼肉中,鱼肉的气味与新鲜鱼肉的风味具有显著差异。此外,还发现酵母葡聚糖在较低温度(≤37 ℃)时可降低鱼肉的TBARS值,抑制鱼肉的脂肪氧化,从而减小其腥味物质的产生。周强等[29]研究了壳聚糖对草鱼肉的保鲜作用,经复合壳聚糖涂抹后贮藏的草鱼肉能有效保持其感官品质,水分含量损失降低,鱼肉的鲜度保持,同时鱼肉变质减缓,挥发性盐基氮含量的增加速度也得到降低,以此延缓鱼肉腥味的形成。水产品中的腥味物质与酸碱发生化学反应可生成无腥味的物质。常用的有机酸有醋酸、柠檬酸、苹果酸等,碱有氢氧化钠、氯化钙等。Sae-Leaw等[30]在萃取鲈鱼皮明胶的过程中发现,加入单宁酸、异丙醇、柠檬酸等抗氧化剂可以在不影响感官特性的基础上,有效地防止脂质氧化,抑制鱼腥气味。陈德慰等[31]也利用柠檬酸等发明了一种沙蟹汁调味品有效去腥的方法。其中盐的作用一般认为促进了鱼肉中腥味成分的析出,转化成无腥味的物质。尚珊等[32]发明了一种复合磷酸液,能有效脱除鲟鱼腥味。除此之外,添加一些如乙醇、螯合金属离子等物质同样能增加脱腥的效果,减少腥味成分的生成[33]。

2.3 植物提取物脱腥

植物提取物因其天然和良好的抑菌、抗氧特性在食品中替代化学添加剂的作用得到广泛应用,而其脱腥和抑制异味的良好效果也受到关注。茶多酚、迷迭香、紫苏等天然植物提取物中的活性物质主要有多酚化合物、植物精油,这些都具有广谱抗菌性和抗氧化性,对腥味产生抑制作用。目前植物提取物脱腥的研究对象主要有白鲢鱼、鲈鱼、鲤鱼和鳜鱼,廖涛等[34]在白鲢鱼肉中加入茶多酚,一些醛、烯醛类等物质减少,有效控制了鱼肉的腥味,从而可以推测茶多酚和鱼肉中的腥味物质发生反应,减少腥味物质或产生无腥味的物质,还有可能抑制了脂肪氧化酶氧化降解多不饱和脂肪酸产生腥味物质的过程。张朝敏等[35]利用茶多酚-海藻糖复合脱腥液对白鲢鱼肉处理后表明,鱼肉腥味被有效脱除,而且鱼肉中的细菌生长得到抵抑制,减缓了蛋白质分解和脂肪氧化的速度,从而有效控制了鱼肉腥味物质。雷跃磊等[36]的研究表明紫苏提取汁能较好地降低鳜鱼肉的腥味,最优脱腥条件为:紫苏提取汁浓度3%,脱腥温度20 ℃,脱腥时间20 min,该条件下鳜鱼肉腥味最弱,腥度值较低。黄丕苗等[37]利用迷迭香提取物去腥研究表明,迷迭香提取物在脱除白鲢鱼肉腥味和改善白鲢加工产品的风味方面具有良好的应用前景。金日天[38]和张海燕[39]分别利用山楂提取物和薄荷香精对鱼肉及其制品进行有效脱腥。

3 蒸煮加工等工序中的脱腥

3.1 蒸煮中的脱腥

蒸煮脱腥可以单一通过蒸汽脱腥,或者与添加的环糊精、植物乳杆菌、酵母抽提物等联合作用脱腥,目前在蒸煮工序中脱腥的研究对象主要有鲶鱼肉、鱼油、鳙鱼、金枪鱼、鲟鱼、小黄鱼和鳕鱼(见表1)。其中蒸汽脱腥法一般分为加热脱腥和真空脱腥,其中加热脱腥主要是通过加热使得异味物质随水蒸气排出,达到脱腥的目的,单一的蒸汽罐脱腥即利用该原理。环糊精是一种常用的包埋剂,通过与鱼肉中的腥味物质形成包合配合物从而掩盖鱼肉中一些令人不快的气味,主要运用在高价值的鱼肉制品上,但因其水溶性较差和包埋率低影响其应用范围,所以也有将环糊精和其他添加剂(酵母、酪蛋白(乳化剂)和阿拉伯树胶等)协同使用来扩大其应用范围。微生物发酵也能有效脱除鱼肉腥味,鱼肉中腥味物质参与微生物的代谢反应,部分腥味物质在生物发酵中微生物酶的作用下结构发生了改变,从而转变成为无腥味的物质[40],降低鱼肉腥味。目前研究的主要有植物乳杆菌、酵母和酵母抽提物及酵母抽提物+酶解等。

高压、高渗、膜分离等的脱腥作用也在研究之列。高压不但可以杀灭腐败细菌以及灭活脂肪氧合酶,还可以释放出鱼制品中胡萝卜素、虾青素等抗氧化类物质,通过此类物质抑制生物胺的产生和脂肪的氧化,进而延缓鱼肉腥味的产生。

表1 蒸煮工艺脱腥在鱼肉及其制品中的研究现状Table 1 Research status of deodorization in cooking technology of fish and its products

3.2 干燥、熏制中的脱腥

脱水干燥是利用风干、油炸、微波等方法将鱼肉及其制品中的水分含量降低,一些带有腥味的风味物质也随之排出,并伴随着自身的一些化学反应,降低鱼肉及其制品的腥味。何小龙等[53]利用微波干燥对凤尾鱼片进行处理,微波干燥后的凤尾鱼片腥味小、鲜美。邓昌俊等[54]利用低温真空油炸技术加工鱼糜脆片,得到的制品风味、口感、色泽的指标都较好。闫晓琴[55]在对马油的脱腥中利用鼓风技术对马油中的腥味物质进行了有效的降低。美拉德反应主要用于去除来自蛋白质类化合物的腥味。许海侠等[56]研究表明,美拉德反应产物后的虾肉糜的挥发性物质种类与含量均增加,其中芳香类与酯类分别增加了2种,并且相对含量与绝对含量都得到了增加,这应该是微波加热下美拉德反应产物的添加丰富了虾肉糜的香味,掩盖和减少了鱼腥味。朱琳[57]的研究表明,美拉德反应后呋喃类、吡嗪类化合物种类和含量均增加,醛类化合物中苯甲醛含量增加,表明其可以改善淡水鱼糜加工副产物酶解物的气味,同时产生独特风味,从而可以抑制鱼腥味。

熏制脱腥一般分为烟熏和液熏,在熏制过程中通过芳香味物质掩盖鱼肉及其制品的腥味。Varlet等[58]对新鲜和烟熏后的三文鱼在风味物质上进行了对比,发现新鲜的三文鱼腥味强烈,而烟熏后的三文鱼不但具有令人愉悦的气味,还会增加消费者的购买欲望。Zhou等[59]通过对上海熏鱼的研究表明,制作上海熏鱼的新工艺不仅能掩盖草鱼的土霉味,而且能大大提高草鱼的鲜味。

4 杀菌、包装等中的脱腥

鱼肉及其制品的杀菌除了常用的高温、高压杀菌外,还可以使用多种杀菌方法,如微酸性电解水、臭氧、辐照等,这些杀菌方法均可在一定程度上发挥脱腥作用。微酸性电解水是由日本研发的一种新型杀菌溶液[60],既通过物理性杀菌,又通过化学性杀菌[61],呈现的脱腥作用也较佳。岑剑伟等[62]和敖菲菲等[63]研究表明,通过微酸性电解水处理后的罗非鱼片感官评定的评分也优于对照组,在有效延长保质期的同时,呈现良好的脱腥效果。Todeschini等[64]的研究表明电渗析(ED)具有去除15种挥发性化合物的潜力。杜国伟等[65]在利用臭氧对鲢鱼糜脱腥前后及贮藏过程中挥发性成分的变化的研究中发现,臭氧可以一次性完成脱色、脱味、杀菌等工序,并且无毒无害,容易降解。刘慈坤[66]在臭氧介导的肌原纤维蛋白质氧化对草鱼鱼糜凝胶持水性的影响机制研究中发现,臭氧水漂洗鱼糜可以有效地去除腥味,庚醛、1-辛烯-3-醇和己醛的含量显著降低,脱腥效果明显。辐照法是利用高能电磁波的作用激发放射性物质,使制品的结构发生变化[67],Yook等[68]对盐腌和发酵凤尾鱼酱产品进行辐照实验,发现腥味明显减轻,表明鱼肉制品在包装后再经过辐照也是一种脱腥的有效方法。

5 结语

鱼肉的腥味物质主要是醇、醛、酮、含硫、吡啶、氮化合物等组成的混合化学物质,这些混合化学物质的交互作用产生了鱼腥味,而外界生长环境、内源微生物作用、鱼体生化反应等是鱼腥味形成的主要因素。鱼肉脱腥是通过物理、化学、生物等方法在鱼肉及其制品加工中的各个环节对产生腥味物质的过程和物质进行干预,最终减弱腥味。目前脱腥方法形式多样,包括添加香辛料、植物提取物或食品添加剂、微生物发酵或物理吸附、高压和辐照等,可在原料调制、腌制、蒸煮、熏制等工艺中,也可在包装、贮运等环节进行脱腥处理,但任何一种单一的方法都有其局限性。通过添加香辛料、天然植物提取物等的感官屏蔽法以其天然、安全、便捷的特性被广泛使用,但受到添加量的限制作用有限,与微生物发酵或者与适量的食品添加剂、烟熏等的结合,甚至包装后的处理等的结合,可显著提升脱腥效果,在此领域可能成为未来研究的重点。

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