*鄭浩龍 呂道飛 許鋒 馬志浩 陳忻
(佛山科學技術學院 環(huán)境與化學工程學院 廣東 528000)
眾所周知,目前國內外對于腥味研究持續(xù)了近百年,對于腥味物質的認識也越來越完善。研究發(fā)現,腥味物質來源比較廣,不僅受自身微生物和酶的影響,還受周圍環(huán)境的影響。腥味物質的存在一定程度上限制了海鮮市場的發(fā)展。
因此,脫腥是制約海產品質量的關鍵技術,通過分析腥味物質的成分及外界影響因素,比較不同脫腥方法的實驗結果,可以得出不同的海產品用不同的脫腥方法最終效果是不同的,進而選擇出最佳的脫腥方法。本文針對不同脫腥方法進行比較,為海產品的脫腥技術發(fā)展提供參考。
海產品腥味一般是由多種揮發(fā)性物質共同作用的結果。有研究表明,海產品中的揮發(fā)性物質主要有醇類、醛類、酮類、烴類、土腥味類物質,也會有少量的峽喃、硫醚、蔡類等化合物[1]。
魚腥味形成的原因不僅有其自身的因素,還受環(huán)境的影響。魚類唾液中含有三甲胺,在魚類死亡之后,唾液中的三甲胺會被分解,散發(fā)出一股刺鼻的味道[2-3]。水體污染、水體富營養(yǎng)化、氣象條件等環(huán)境因素也會影響到腥味的形成。蝦類、貝類體內的微生物及酶體系較為活躍,使其在短期內容易出現青草味、金屬味、魚腥味等不良氣味。藻類的腥味是由脂肪酸氧化、酶催化、類胡蘿卜素降解等過程中所產生的揮發(fā)性物質所致,而揮發(fā)性物質是藻類腥味形成的物質基礎[4]。
①吸附法。吸附法是一種以固體吸附物為主體,利用其發(fā)達的孔結構和大的比表面積,將流動的氣體或液體中的某個組分(分子或離子)吸附并累積到其表面,從而產生一種吸附作用[5]。
A.活性炭吸附法。任增超等[6]利用鹽析、掩蔽、活性炭吸附、β-環(huán)糊精包埋法對波紋巴非蛤酶解蛋白脫腥,結果表明活性炭吸附法效果最佳,最佳條件下脫腥值為2;張麗君等[7]利用活性炭對螺旋藻進行除腥,脫腥效果不但不明顯,而且螺旋藻中的部分營養(yǎng)成分也會被活性炭吸附。
B.大孔吸附樹脂法。常鈺菲等[8]利用AB-8 型大孔吸附樹脂對鱈魚蛋白酶解產物進行處理,結合固相微萃取氣質聯(lián)用技術驗證表面,其中8 種揮發(fā)性物質得到脫出,比如1-戊烯-3-醇、己醛、2-己烯醛及異戊酸冰片酯等。盛潔等人[9]通過大孔樹脂吸附處理淡水魚酶解物,結果表明,脫腥脫色后,揮發(fā)性風味成分中醛類和含氮類化合物相對含量顯著降低。
雖然吸附脫腥技術具有成本低廉、操作簡便等優(yōu)點。但是此方法不能從根本上解決問題,只能去除表面的腥味,甚至還會破壞其體內的蛋白質。
②包埋法。包埋法是利用包埋劑中獨有的籠狀分子結構,將其中的低能量小分子腥味物質包裹起來,進而去除海產品中的異味。
薛璐瑜等[10]的研究表明,用β-環(huán)糊精去腥能將小球藻生長因子溶液中的一些辛辣味掩蓋掉,同時也能降低其腥味。付桂明等人[11]通過實驗對比發(fā)現使用β-環(huán)糊精等可以將藍綠藻提取液的藻腥味基本消去,變?yōu)槁杂形⑷跆鹞?,顏色由藍綠色變?yōu)榈{綠色。
包埋操作比較簡單,較適用于魚類提取物的商品化、工業(yè)化應用,但會造成營養(yǎng)物質部分流失,因此還是存在一些弊端。
③蒸汽脫腥法
蒸汽脫腥法有兩種,一種是真空脫腥法,另一種是水蒸氣脫腥法。真空脫腥法是把腥味物質放入真空設備中,然后對其進行加熱,當真空狀態(tài)達到一定程度后,其氣味會被蒸發(fā)并除去,從而起到脫腥的作用。水蒸氣脫腥則是通過加熱產生水蒸氣,利用水蒸氣將產品中的腥味物質帶走。這種脫腥方法安全性較好,不需要利用其他物質也不會產生其他物質。
張麗君等人[12]也通過加熱脫腥等多種脫腥方法對螺旋藻溶液進行脫腥,結果表明加熱脫腥處理可以有效地去除螺旋藻的腥味,但在實驗中也發(fā)現,加熱溫度過高會產生其他刺激性味道。
化學脫腥法是指在一定的條件下,通過化學試劑與海鮮產品腥味物質中的一些成分發(fā)生化學反應,從而實現對海鮮產品腥味的去除。常見的化學脫腥法有酸堿鹽處理法、臭氧脫腥法等。
①酸堿鹽脫腥法。酸堿鹽脫腥法指的是經過酸堿處理后的海產品,其蛋白質性質會發(fā)生變化,可展開其結構,將結合蛋白與腥味物質分離并沉淀,并溶解脂肪和色素,在達到去除腥味和脫色的目的時,還可以抑制脂肪發(fā)生氧化。其中,鹽類在脫腥的過程中起促進的作用。此外,有機酸不僅可以抑制金屬離子與微生物發(fā)生結合,還可以減少三甲胺的形成,從而抑制腥味。
王方[13]以酸、堿為主要原料,研究了其去腥作用,發(fā)現在酸、堿作用下,各種揮發(fā)性腥味物質的含量都大幅度下降,且去腥、去霉、效果顯著。江潔等[14]采用乙酸去腥,用1%乙酸去腥20 min 后,海帶幾乎沒有腥味,經殺菌后,海帶的口感脆嫩,色澤也沒發(fā)生變化。
由于酸和堿在液體中溶解后很難被去除,所以在固體產品的脫腥處理中,多被使用在固體產品中,而鹽類脫腥能夠起到去除腥味、脫色和抑制油脂氧化的作用。由于這一過程中會產生大量的廢水,因此,在脫腥后需要對廢水進行處理。
②臭氧脫腥法。臭氧是一種氧化性很強的物質,由于其在水里不穩(wěn)定,會被分解為帶有羥基自由基的單原子臭氧,可以氧化水中的還原性物質,還可以氧化分解一些有機物,從而達到去除物質腥味的效果。
林學清[15]在實驗中采用了臭氧技術,結果表明,在臭氧濃度為5 mg/L 的條件下,該技術的脫腥效果最好,并能有效地去除海帶的異味。
臭氧脫腥法能迅速、有效地去除腥味物質,并有一定的脫色和消毒作用,同時,剩余的臭氧還能分解成氧氣。結果表明,該方法不僅可以去除食物中的異味,而且是一種無害、安全的方法。
①微生物酶脫腥法。蛋白質類腥味物質的脫除主要應用酶法脫腥。王旭冰[16]對美國紅魚進行了多種微生物脫腥試驗,結果表明,0.25 mL/g 的植物乳桿菌,在28 ℃條件下處理5 h,可獲得最好的魚肉香味。采用此法時,要針對魚類品種,對菌劑的投加量進行科學的選擇,并對處理條件進行優(yōu)化。
②微生物發(fā)酵脫腥法。微生物發(fā)酵脫腥法指的是在一些微生物新陳代謝的作用下,醛、酮等小分子腥味物質會轉變?yōu)闊o腥味的大分子物質,該過程中的代謝產物有一定的特殊香味,在去除了腥味物質的同時,還可以增香。常見的微生物發(fā)酵脫腥劑有酵母、乳酸菌等[17]。Pan 等[18]對虎河豚皮膠進行脫腥處理利用了酵母浸出物。研究表明,酵母浸出物會直接影響虎河豚皮膠蛋白的官能團和二級結構,從而影響蛋白間的相互作用和遷移,導致蛋白質的凝膠強度和乳化能力略微下降,經酵母抽提液處理后,虎河豚皮膠體中的揮發(fā)性腥味成分和種類均有較大幅度的降低,對虎河豚皮膠體有一定的脫腥作用。
微生物發(fā)酵法對海產品進行去腥處理,能有效地去除其中的腥味,脫腥劑的用量要嚴格控制,達到降低海產品中腥味的效果。該方法適用范圍有限,只對液態(tài)和發(fā)酵物有效,目前無法實現規(guī)模化應用。
表1 不同處理方法的優(yōu)缺點及適用場合
目前,傳統(tǒng)的脫腥技術存在一定的局限性和弊端,通常無法徹底去除水產品中的腥味物質。因此,處理過程中把兩種或多種的脫腥方法互補和協(xié)同,最終會獲得更好的脫腥方法。
任彬等人[19]利用活性炭-活性干酵母協(xié)同處理牡蠣性腺,得到了一種具有良好脫腥性的新型牡蠣風味,該方法既可改善牡蠣性腺的感官質量,又可提升牡蠣產品的附加值。劉慧等[20]采用添加酵母1%、活性炭1%的方法,對近江牡蠣的酶解產物進行反應、過濾,可獲得無腥、蛋白回收率高的酶解產物。
上述研究結果顯示,單純采用某一種脫腥法都不能獲得理想的結果,應充分發(fā)揮各種方法各自的優(yōu)點,才能取得較好的去除效果。目前,在魚類養(yǎng)殖中由于受到不同因素的影響,如廢物排放、水體富營養(yǎng)化等,這些都可能會造成腥味物質的產生,降低養(yǎng)殖魚的品質。為改善此情況,在魚塘中加一個生物濾池,生物濾池中加入一些吸附材料、化學物質以及氧氣供應,底部排污系統(tǒng),吸附、分解和降解水中的有機物及產生腥味物質。此案例涉及到物理吸附、化學法中氧化還原、微生物降解等方法,體現出復合脫腥的高效、經濟、可持續(xù)性的優(yōu)勢。
目前脫腥技術涉及多個領域,其中有物理、化學、生物等,并且采用了不同的手段。物理脫腥法基本上可以保證海產品的原本品質,但多集中于產品的表面,不能獲得更好的去腥效果?;瘜W脫腥法效果比較明顯,并且還可以滅菌和脫色。但是,處理的過程可能會引入一些化學物質,從而影響到產品的安全性。另外,處理過程中,必須嚴格控制化學藥劑的使用,避免其導致的食物安全問題。生物脫腥技術既能保持產品原有質量,又能降低營養(yǎng)損失,因此可以認為是一種較為安全的方法??傊?,以上三種方法都有自身的局限性,也有各自的優(yōu)點。在脫腥過程中,將三種方法的優(yōu)點結合起來,從而找到更經濟、安全、高效的復合脫腥方法。
但是,目前對復合脫腥技術方面的研究還很少,對于不同海產品所適用的方法研究有限,還需進一步深入研究和完善。因此,有必要對脫腥技術進行更加全面和深入的探究,從而找到更好的脫腥方法。