王 娜 潘雅燕 姜 薇

(黃山學(xué)院，安徽 黃山 245041)

魚肉具有高蛋白、低脂肪，營養(yǎng)物質(zhì)豐富的特點，經(jīng)常食用有利于人體預(yù)防高血壓、降低膽固醇。然而，在加工和儲存過程中，由于腐敗菌和內(nèi)源酶的作用，脂肪極易氧化變質(zhì)，發(fā)生腐爛，魚產(chǎn)品的質(zhì)量迅速下降，并限制了產(chǎn)品的保質(zhì)期。為了保證魚類產(chǎn)品食用安全和新鮮度，必須通過適當(dāng)?shù)谋ｕr技術(shù)來提高魚類產(chǎn)品的品質(zhì)，提高魚制品的經(jīng)濟(jì)利用價值。

超高壓食品處理技術(shù)能夠有效減少食品中的微生物總數(shù)，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時延長食品的貨架期，屬于一種冷加工食品保鮮技術(shù)。目前超高壓已在果汁、果凍、果醬、醬菜、魚糜制品和肉類食品中得到了廣泛應(yīng)用，其對于食品的質(zhì)地、風(fēng)味以及蛋白酶活性均有一定的積極影響。因此，也可以在魚制品加工保鮮中應(yīng)用超高壓技術(shù)，以提高其食用安全性。

1 超高壓技術(shù)的概念及原理

于20世紀(jì)70年代末逐漸發(fā)展起來的超高壓技術(shù)(Ultra-high Pressure，UHP)，指在超高壓容器中放入包裝好的食品后密封，以水或其他流體作為壓力傳遞介質(zhì)，在合適的溫度和靜態(tài)高壓(100MPa～1000MPa)下處理一段時間，能夠有效抑制微生物的生長，使食品中生物大分子發(fā)生改變，從而保證食品安全和固有品質(zhì)[1]。

超高壓(UHP)不需要熱量，具有低能耗、高效率、操作安全以及無二次污染等優(yōu)點。它的技術(shù)原理主要表現(xiàn)為兩方面：一方面不會破壞食品原料中原有的共價鍵，能夠使得一些具有小分子結(jié)構(gòu)的營養(yǎng)物質(zhì)得到保留，保持魚肉的質(zhì)量，另一方面，能夠改變生物體高分子中的非共價鍵結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性、酶滅活、淀粉糊化以及細(xì)胞致死等，可以延長魚肉的冷藏時間。

2 超高壓對魚類產(chǎn)品食用品質(zhì)的影響

超高壓在魚類產(chǎn)品中的應(yīng)用主要表現(xiàn)為破壞細(xì)胞膜、改變細(xì)胞形態(tài)、滅菌、使酶失活以及改良食品的質(zhì)構(gòu)、組織改性等方面。超高壓可以減少有害菌的數(shù)量，殺滅有害微生物，延長魚類產(chǎn)品的貨架期，提高其商業(yè)價值；可以完整地保留小分子物質(zhì)，保留食品的風(fēng)味，除了風(fēng)味、微生物以及營養(yǎng)價值這些指標(biāo)外，魚肉的其他品質(zhì)指標(biāo)經(jīng)過超高壓加工之后也有一定程度的改變，包括顏色、脂肪氧化以及蛋白變性等等。

2.1 超高壓對魚類產(chǎn)品微生物及貨架期的影響

食品經(jīng)過超高壓處理后，有可能會導(dǎo)致酶失活、蛋白質(zhì)變性、菌體內(nèi)物質(zhì)泄漏、細(xì)胞膜通透性的改變、微生物細(xì)胞形態(tài)的不可逆變化及生化反應(yīng)等，這些因素都會導(dǎo)致微生物失去活性。蛋白質(zhì)在微生物中的占比很高，約占50%，超高壓處理后使得微生物中的蛋白質(zhì)變性，進(jìn)而破壞細(xì)胞膜的通透性，降低菌群里面微生物的活性。

超高壓殺菌效果的好壞，除了與微生物種類和食品成分有關(guān)系外，還與壓力大小與處理時間有關(guān)。羅華彬等人[2]發(fā)現(xiàn)超高壓處理可顯著降低魚丸貯藏期內(nèi)的菌落總數(shù)，殺菌效果隨著處理壓力的增加而不斷增強(qiáng)。敬瓊等人[3]研究了壓力、時間和加壓次數(shù)對魚籽的殺菌效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)樣品菌落總數(shù)隨著壓力的增加呈下降趨勢，同樣的壓力下，魚籽中菌落總數(shù)隨時間的延長有所下降，加壓次數(shù)影響比較小。Park等人[4]將鮭魚肉暴露于200MPa、400MPa和600MPa的超高壓下，并在4℃儲存30天進(jìn)行質(zhì)量評估，研究表明當(dāng)UHP大于400MPa，有助于保存鮭魚肉，抑制微生物生長。Ramirez-Suarez 等人[5]采用275MPa和310MPa的超高壓分別對切碎的長鰭金槍魚進(jìn)行2min、4min和6min的處理，研究它們在4℃和-20℃儲存下保質(zhì)期的影響，發(fā)現(xiàn)壓力保持了較低的微生物水平，可以使破碎的金槍魚肉在4℃儲存22天以上，在-20℃的條件下保存期限可以大于93天。Paarup等人[6]將真空包裝的魷魚分別于150MPa、200MPa、300MPa和400MPa加壓15min，并保存于4℃，研究其感官、化學(xué)和微生物變化，感官分析表明，加壓的程度越高，魷魚的保質(zhì)期越長。陸海霞等[7]研究了不同溫度、不同時間和不同的超高壓壓力對魚肉腸中微生物存活量的影響，結(jié)果表明超高壓處理具有良好的殺菌效果，對魚肉腸的影響從大到小依次為壓力、溫度和保壓時間，經(jīng)過超高壓處理后，菌落總數(shù)、霉菌和酵母菌均有所下降。Yagiz等人[8]研究了高壓處理(150MPa和300MPa，15min)和蒸煮對大西洋鮭魚品質(zhì)的影響，結(jié)果表明高壓和蒸煮顯著減少了微生物的生長。此外，還有一些超高壓在魚類產(chǎn)品殺菌方面的應(yīng)用研究見表1。

表1 超高壓在魚類產(chǎn)品殺菌方面的應(yīng)用

2.2 超高壓對魚類產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)的影響

質(zhì)構(gòu)包括硬度、咀嚼性、彈性和內(nèi)聚性等，體現(xiàn)了魚肉的凝膠特性，直接影響著消費者的食用感受，是評價魚制品品質(zhì)好壞的指標(biāo)之一。超高壓處理能夠引起蛋白質(zhì)疏水鍵、離子鍵、氫鍵等非共價鍵的破壞或形成，影響蛋白質(zhì)構(gòu)象，并引起蛋白質(zhì)變性、聚集或膠凝，改變很多蛋白質(zhì)的功能，進(jìn)而改變水產(chǎn)品的肌肉結(jié)構(gòu)，影響其質(zhì)構(gòu)品質(zhì)。

王安琪等[10]研究發(fā)現(xiàn)隨著超高壓處理壓力的增大，金鯧魚樣品的各項質(zhì)構(gòu)數(shù)值呈現(xiàn)上升趨勢，且顯著高于高壓蒸汽滅菌和巴氏殺菌之后的樣品各項指標(biāo)，包括硬度、彈性、剪切力、咀嚼性以及回復(fù)性等。楊華等人[14]研究發(fā)現(xiàn)用超高壓處理養(yǎng)殖大黃魚，其質(zhì)構(gòu)品質(zhì)得到明顯改善。Yagiz等人[8]研究發(fā)現(xiàn)與對照組和煮熟的大西洋鮭魚樣品相比，超高壓壓力的增加，樣品的硬度、膠黏性和咀嚼性增加，黏性降低。

2.3 超高壓對蛋白質(zhì)和酶活的影響

根據(jù)溶解性不同，蛋白質(zhì)分為三類，分別是肌原纖維蛋白、肌質(zhì)蛋白和肌漿蛋白，其中肌原纖維蛋白占到了60%～75%，是最主要的蛋白，由肌球蛋白和肌動蛋白組成。Teixeira等[15]人用超高壓處理黑鱸魚，研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過100MPa、250MPa和400MPa處理，肌漿蛋白的溶解度發(fā)生了變化，且隨著壓力的增大蛋白溶解度越低。鄭捷等人[16]研究了超高壓對海鱸魚蛋白質(zhì)降解程度的影響，研究表明魚肉中的蛋白質(zhì)在超高壓的作用下會發(fā)生變性，且變性程度隨著時間的延長會進(jìn)一步加劇，大分子可能會降解成為小分子的蛋白或者多肽甚至游離氨基酸。

超高壓對于酶的研究，總的來說，對于壓力比較敏感的酶包括膠原蛋白酶和組織蛋白酶，還有一些酶，比如中性蛋白酶，活性在壓力下明顯下降。楊華等人[14]研究發(fā)現(xiàn)，增大壓力，魚肉組織蛋白酶活力下降，且壓力越大下降越快?？梢岳贸邏簩τ诿富钚缘淖饔脤γ高M(jìn)行壓力調(diào)節(jié)，控制壓力，激活有益酶，抑制有害酶。

2.4 超高壓對脂質(zhì)氧化的影響

脂質(zhì)氧化會破壞食品的風(fēng)味和營養(yǎng)物質(zhì)，會影響產(chǎn)品的質(zhì)地、口味、色澤等，造成食品感官質(zhì)量的下降，影響后期的加工和貯藏。此外，食品中脂質(zhì)氧化生成的過氧化物會對人體的健康造成危害，比如誘發(fā)冠心病、癌癥等。由于含高濃度的多不飽和脂肪，魚的脂類比其他類型的肉類更容易氧化，氧化性酸敗是延長魚產(chǎn)品貨架期后消費者是否能夠接受的一個重要感官特性。

高壓可以對脂肪物質(zhì)產(chǎn)生可逆的影響，脂質(zhì)的形態(tài)有很多種類型，相對而言，液態(tài)的脂質(zhì)，即油，在經(jīng)過100MPa～200Mpa的常溫處理下成為固體，發(fā)生了改變，進(jìn)而引起結(jié)晶，之所以說是可逆的，因為當(dāng)這種外在的壓力解除的時候，該固體仍可以恢復(fù)到原樣。源自于非酶促反應(yīng)和酶促反應(yīng)的脂質(zhì)氧化可以用TBA(硫代巴比妥酸)值來表示，TBA值越大，表明水產(chǎn)品的脂肪氧化程度越嚴(yán)重，水產(chǎn)品越不新鮮。趙宏強(qiáng)等[9]發(fā)現(xiàn)超高壓加工處理能夠抑制冷藏鱸魚片的TBA值，且隨著壓力的增強(qiáng)，抑制效果越明顯；能夠較好地延緩魚肉在貯藏期間的脂肪氧化速度，延長貨架期。Senturk等人[17]研究了超高壓對大西洋鯖魚的品質(zhì)和保質(zhì)期的影響，結(jié)果表明能夠抑制TBA值的增長速率。

2.5 超高壓對魚類產(chǎn)品保水性的影響

保水性也叫作持水率，是衡量水產(chǎn)品以及肉制品質(zhì)量的一個重要指標(biāo)，反映了魚肉抵抗水流失的能力，消費者關(guān)心的魚類產(chǎn)品的嫩度、質(zhì)構(gòu)、多汁性等指標(biāo)都與其相關(guān)，持水性較好的水產(chǎn)品出品率更高、切片性更好。pH值、蛋白質(zhì)變性、肌原纖維內(nèi)部和外部空隙大小、肌節(jié)長度等因素均會影響持水力的大小。尚校蘭等[18]研究了超高壓處理對海鱸魚保水性的影響，發(fā)現(xiàn)肌節(jié)在超高壓的作用下變化明顯，有所增長，肌纖維間的空隙加大，適當(dāng)?shù)膲毫τ欣跍p少水分的流失，但在500MPa～600MPa過高的壓力下，鱸魚魚肉的水分流失增大，保水性降低。Lakshmanan等人[19]發(fā)現(xiàn)鳙魚魚肉經(jīng)過超高壓處理后，持水性有所降低。

2.6 超高壓對魚類產(chǎn)品色差的影響

與傳統(tǒng)的熱處理相比，超高壓技術(shù)具有更好地保留食物營養(yǎng)及感官特性的潛力，食品工業(yè)也可以使用超高壓來創(chuàng)建新的產(chǎn)品質(zhì)地，因為它會引起食品功能特性的改變。Yagiz等[8]研究了高壓處理(150MPa和300MPa，15min)對大西洋鮭魚品質(zhì)的影響，結(jié)果表明與對照組和在150MPa下處理的樣品相比，300MPa的處理顯示出較高的L * 值和b * 值，但a * 值較低。羅曉玲等[20]人發(fā)現(xiàn)總體上，隨著壓力的增強(qiáng)亮度值L*增大，超高壓處理能夠引起魚糜凝膠色澤的變化，有利于復(fù)合馬鮫魚魚糜白度值的提高。

3 展望

超高壓處理有效抑制了微生物的生長、TBA的產(chǎn)生和酶活性，超高壓作為有前途的新興技術(shù)可以應(yīng)用于魚類產(chǎn)品中，確保儲存過程中微生物的安全性以及產(chǎn)品的品質(zhì)質(zhì)量。由于超高壓的設(shè)備成本、投資金額較高，對人員的技術(shù)要求也較高，超高壓不能夠大規(guī)模地被應(yīng)用，如果進(jìn)一步研究相關(guān)的設(shè)備、開發(fā)新模型、開展新技術(shù)以及推廣，深入研究超高壓的運(yùn)作機(jī)理，將有利于超高壓在食品領(lǐng)域中的大規(guī)模應(yīng)用，帶動我國食品加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，提高市場競爭力。