吳燕燕,曹松敏,2,魏 涯,楊賢慶(.中國水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所,農(nóng)業(yè)部水產(chǎn)品加工重點實驗室,廣東廣州50300;2.上海海洋大學(xué)食品學(xué)院,上海20306)
腌制魚類中內(nèi)源性酶類對制品品質(zhì)影響的研究進(jìn)展
吳燕燕1,曹松敏1,2,魏 涯1,楊賢慶1
(1.中國水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所,農(nóng)業(yè)部水產(chǎn)品加工重點實驗室,廣東廣州510300;2.上海海洋大學(xué)食品學(xué)院,上海201306)
魚類腌制品在加工過程中產(chǎn)生一系列的品質(zhì)變化(主要是風(fēng)味和質(zhì)構(gòu)的變化),內(nèi)源性酶類是引起這些變化的主要原因之一。與產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)密切相關(guān)的酶類主要是一些降解蛋白質(zhì)的內(nèi)源性蛋白酶類(溶酶體組織蛋白酶、鈣激活蛋白酶、基質(zhì)金屬蛋白酶),與產(chǎn)品風(fēng)味密切相關(guān)的酶類主要是氨肽酶和降解脂肪的一些酶類(脂肪水解酶類、脂肪氧合酶)。本文對腌制魚類產(chǎn)品中對組織蛋白降解和脂肪降解、氧化的主要內(nèi)源性酶類特性和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述,以期為進(jìn)一步革新傳統(tǒng)腌制魚類產(chǎn)品加工技術(shù)和提高產(chǎn)品品質(zhì)提供一定的參考。
腌制魚類,內(nèi)源性酶類,品質(zhì)
魚類含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì),為了既保持魚類中豐富的營養(yǎng)價值,又能夠使產(chǎn)品具有獨特的口感和風(fēng)味,人們利用各種方法對魚類進(jìn)行相應(yīng)的加工處理,腌制魚類制品是其中的一種。腌制魚類最常見的有咸魚、臘魚、熏魚等[1]。中國2013年水產(chǎn)品加工總量為1954.4萬噸,其中干腌制品達(dá)到157.9萬噸,占水產(chǎn)品加工總量的8%,同比增長1.07%(2014中國漁業(yè)統(tǒng)計年鑒)??梢?,腌制類制品在魚類產(chǎn)品加工中占有一定的比重,具有相對較大的發(fā)展空間,所以對傳統(tǒng)魚類腌制品的品質(zhì)和工藝技術(shù)創(chuàng)新研究,開發(fā)出符合現(xiàn)代人需求的魚類腌制產(chǎn)品,是當(dāng)前水產(chǎn)加工產(chǎn)業(yè)亟需解決的問題。相比于哺乳動物,魚類的肉質(zhì)更加柔軟,其肌肉蛋白組成比例與哺乳動物有較大的不同,魚肉中肌原纖維蛋白比例更高(60%~75%),肌基質(zhì)蛋白含量僅為(2%~5%)[2]。魚類組織脂肪方面,腌制魚類制品雖然具有品種間的差異,但相對來說,魚類組織脂肪含量比例較其他肉類含量比例大,特別是磷脂含量。鑒于魚類肌肉的特殊組織狀態(tài),魚類腌制加工和貯藏工藝技術(shù)十分關(guān)鍵,直接影響著產(chǎn)品的質(zhì)地和風(fēng)味。
通常人們對于魚類制品品質(zhì)評價[3]主要從以下三個方面進(jìn)行:食用品質(zhì),包括制品質(zhì)構(gòu)特點、色澤
好壞、風(fēng)味特色等;營養(yǎng)品質(zhì),包括營養(yǎng)組成、獨特的營養(yǎng)成分等;安全品質(zhì),包括微生物污染程度、組胺[4]、亞硝基化合物、苯并芘等有毒有害物質(zhì)的含量等。硬度是魚肉制品質(zhì)構(gòu)評價的指標(biāo)之一,制品中肌原纖維的結(jié)構(gòu)特點及其組織狀態(tài)是硬度的主要決定因素之一。肌肉中存在的內(nèi)源性蛋白水解酶能夠降解肌原纖維,改變其特性,從而影響魚肉的硬度[5]。同時內(nèi)源性肌肉蛋白酶對腌制魚類產(chǎn)品的風(fēng)味形成也具有重要的影響作用,內(nèi)源性肌肉蛋白酶能夠降解蛋白成為肽類,肽類在氨肽酶的作用下進(jìn)一步降解為游離氨基酸,不同種類不同含量的氨基酸對制品非揮發(fā)性性風(fēng)味的形成具有重要的意義,游離氨基酸種類和含量的不同導(dǎo)致制品的滋味各異。魚肉中能夠降解蛋白質(zhì)的肌肉蛋白酶主要包括鈣激活蛋白酶(calpain)、溶酶體組織蛋白酶(lysosomal cathepsin)、基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinases)三種。腌制魚類制品的特色揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)主要成分為醛類、酮類、醇類、酯類等,這些物質(zhì)主要來源于脂肪的降解及氧化。在加工儲藏過程,魚肉中的脂肪在脂肪水解酶的作用下進(jìn)行相應(yīng)的水解,產(chǎn)生游離脂肪酸,游離脂肪酸再在脂肪氧合酶的作用下生成過氧化物,過氧化物再進(jìn)一步地分解成小分子的醛、酮、酸等腌制類產(chǎn)品中的特殊風(fēng)味物質(zhì)。魚類腌制品中內(nèi)源性脂肪酶系主要分為脂肪水解酶和脂肪氧合酶兩大類,脂肪水解酶主要用于脂肪的降解;脂肪氧合酶主要用于脂肪的氧化。本文綜述了傳統(tǒng)腌制魚類中作用于蛋白降解,脂肪降解、氧化的主要內(nèi)源性酶類的特性和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,為下一步研究如何改進(jìn)腌制魚類產(chǎn)品加工技術(shù),提高產(chǎn)品的品質(zhì)和安全性提供一定的參考依據(jù)。
1.1 內(nèi)源性溶酶體組織蛋白酶
組織蛋白酶是位于魚肉組織細(xì)胞溶酶體中的一類酸性蛋白酶,又稱為溶酶體組織蛋白酶,在魚鮮活狀態(tài)下部分以酶原形式存在,部分以活性形式存在參與肌肉的新陳代謝;而魚死后以酶原形成存在的組織蛋白酶能夠被激活。組織蛋白酶的最適宜pH在3.0~7.0之間,魚體死后由于糖原的繼續(xù)降解致使pH降低,利于蛋白酶的激活,激活后能夠顯著降解魚體中的蛋白質(zhì)成分,因此研究其對加工后肉質(zhì)品質(zhì)的影響很有必要性。有學(xué)者分離純化出組織蛋白酶A、B、C、D、E、H和L等不同類型[6]。對組織蛋白酶在肌肉中的活性大小觀察分析發(fā)現(xiàn),對魚體組織蛋白起主要降解作用的組織蛋白酶是B、L、H、D。目前對組織蛋白酶研究較多的主要是其在魚糜制品、魚片冰藏過程的變化和影響,如L Huan等[7]通過對魚糜顯微結(jié)構(gòu)觀察發(fā)現(xiàn),組織蛋白酶能顯著影響魚糜質(zhì)地,魚糜中添加組織蛋白酶B、L能夠顯著破壞魚糜質(zhì)地,使魚糜質(zhì)地松弛,并且凝膠表面可明顯觀察到大量氣孔,未添加組織蛋白酶的魚糜則未出現(xiàn)此種狀況。李來好等[8]研究了奧尼羅非魚片在冰藏期間組織蛋白酶活性與質(zhì)構(gòu)、肌原纖維蛋白降解的相關(guān)性,結(jié)果表明組織蛋白酶B、B+L的活性與冰藏時間呈顯著正相關(guān),組織蛋白酶L和D是最有可能直接參與宰后冰藏期間魚片肌肉軟化的組織蛋白酶。H Godiksen等[9]采用SDS電泳圖譜,發(fā)現(xiàn)從鱒魚中分離得到的組織蛋白酶B、L和D,均能明顯降解魚肉蛋白。
近年來,有學(xué)者關(guān)注腌制類產(chǎn)品加工儲藏過程中,影響組織蛋白酶活性的因素,結(jié)果發(fā)現(xiàn)鹽分、溫度、pH影響較為突出。如趙改名發(fā)現(xiàn)在金華火腿的加工過程中,由于受食鹽含量、pH、加工溫度的影響,組織蛋白酶B、L的活性不斷下降,但始終能夠表現(xiàn)出活力[10],這一結(jié)論和Sárraga等[11]在干腌火腿加工過程中發(fā)現(xiàn)的組織蛋白酶B活性最穩(wěn)定,整個加工過程都保持活性的結(jié)論相吻合,也與Toldrá F[12]發(fā)現(xiàn)腌制產(chǎn)品加工結(jié)束時組織蛋白酶B、B+L的殘余活力為開始時5%~15%的結(jié)論相一致。鹽分含量對酶活力的影響具有雙重作用,有研究顯示適宜的鹽濃度能夠激發(fā)酶的活力,鹽濃度過高則抑制酶活力。魚肉組織蛋白酶B、L也能耐受一定食鹽濃度,如在5%鹽分含量下鳳尾魚肌肉中的組織蛋白酶L仍然具有降解酪蛋白的活性;鯉魚的肌肉組織蛋白酶B能夠耐受0.1~0.5 mol/L 的NaCl[13]。李樹紅[14]經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)NaCl含量在0~0.2 mol/L時,鰱魚體內(nèi)的組織蛋白酶B活力逐漸增強,說明適當(dāng)?shù)腘aCl含量能夠起到激活組織蛋白酶B活力的作用,但該范圍的鹽分含量對組織蛋白酶L卻無影響。高瑞昌等[15]通過實驗發(fā)現(xiàn)腌干鰱魚加工過程中組織蛋白酶B、L活力在加工過程中均呈下降趨勢,加工結(jié)束時組織蛋白酶B、L的酶活力分別為初始43.18%、26.08%。以上研究均表明,在腌制水產(chǎn)品中同樣能夠檢測到組織蛋白酶的活性,并且對于腌制類水產(chǎn)品中肌肉的軟化來說組織蛋白酶發(fā)揮著不可替代的作用。
1.2 鈣激活蛋白酶
鈣激活蛋白酶是一類在鈣離子存在并達(dá)到一定濃度的情況下才能被激活發(fā)揮作用的中性蛋白酶[16],又簡稱為鈣激活酶或鈣蛋白酶[17]。μ-鈣蛋白酶、m-鈣蛋白酶、鈣蛋白酶3、鈣蛋白酶抑制蛋白和鈣蛋白酶激活蛋白是骨骼肌中存在的幾種主要的鈣激活蛋白酶[5]?;铙w中鈣離子濃度較低,由于鈣激活蛋白酶抑制蛋白激活所需的鈣離子濃度低于鈣激活蛋白酶所需的濃度,低濃度的鈣離子首先激活鈣激活蛋白酶抑制蛋白,使其發(fā)揮作用抑制鈣激活蛋白酶的活性。動物死后機體內(nèi)的鈣離子得到釋放,導(dǎo)致機體內(nèi)的鈣離子濃度升高從而激活鈣蛋白酶。禽畜死后,在其肌肉的嫩化過程中,鈣激活蛋白酶發(fā)揮了較大作用[18]。鈣激活蛋白酶的活性,受鈣蛋白酶激活因子、鈣離子濃度、pH下降速度、內(nèi)源性專一抑制劑以及肌原纖維降解產(chǎn)物的影響。魚類被宰殺后,因為μ-鈣蛋白酶所需鈣離子濃度低,所以最先被激活發(fā)揮降解作用。Saito M[19]認(rèn)為魚肉中鈣激活酶激活所需要的鈣離子比哺乳動物所需要的濃度低。目前關(guān)于鈣激活蛋白酶研究最多的是其在禽畜肉嫩化過程中蛋白酶的變化及作用,并證明了鈣激活蛋白酶在禽畜肉的肉質(zhì)嫩化過程中發(fā)揮了重要作用。師希雄等通過測定宰后牦牛肉成熟過程中鈣激活蛋白酶活性大
小與肌肉嫩度指標(biāo)的關(guān)系時發(fā)現(xiàn),μ-鈣蛋白酶與肌原纖維小片化指數(shù)呈現(xiàn)顯著的負(fù)相關(guān)性,由此推測牛肉嫩化的貢獻(xiàn)者為μ-鈣蛋白酶[20]?;讦?鈣蛋白酶強烈的自溶作用,使得μ-鈣蛋白酶比較容易失活,GAARDéR M等[21]發(fā)現(xiàn)大西洋鮭死后貯藏過程中m-鈣蛋白酶相當(dāng)穩(wěn)定而μ-鈣蛋白酶發(fā)生了快速的自溶,因此得出影響魚肉硬度的是m-鈣蛋白酶而非μ-鈣蛋白酶的結(jié)論。
在干腌火腿加工過程中由于鈣激活中性蛋白酶的自溶作用,使得它的穩(wěn)定性很差,只在新鮮和開始成熟前檢測到,腌制階段之后活力幾乎完全喪失[22]。鈣激活中性蛋白酶對魚肉的軟化作用目前還存在部分爭議。Romuald認(rèn)為魚肉軟化首先是由組織蛋白酶水解肌原纖維蛋白和連接組織,其次才是鈣激活中性蛋白酶發(fā)揮作用;而Sanz Y等[23]則認(rèn)為鈣激活蛋白酶在制品腌制加工過程結(jié)束之前即對肌原纖維結(jié)構(gòu)進(jìn)行了部分降解,破壞他們結(jié)構(gòu)的完整性,使得其他蛋白酶更容易的發(fā)揮對肌肉蛋白的降解作用。田甲春等[24]在研究中則發(fā)現(xiàn)組織蛋白酶L與鈣激活蛋白酶的活性呈現(xiàn)出顯著的負(fù)相關(guān)性;Jiang等[25-26]認(rèn)為鈣激活蛋白酶是導(dǎo)致宰后動物機體軟化的重要酶類。鈣激活蛋白酶在肌肉蛋白降解中的作用有待進(jìn)一步的研究。
加工條件對鈣激活蛋白酶的影響也較大,pH變化緩慢可以讓鈣激活蛋白酶保持活性[27],在魚腌制過程中,pH由7.0下降至6.5,但由于腌制過程中的其他條件的限制,魚腌制過程中鈣激活蛋白酶的實際活力較低。李敏[28]在臘魚加工過程中發(fā)現(xiàn),溫度和食鹽含量對鈣激活蛋白酶有著顯著的影響,其中溫度與酶活呈現(xiàn)出顯著的負(fù)相關(guān);隨著加工過程中鹽含量的增加,鈣激活蛋白酶的活性也同樣呈現(xiàn)出顯著性下降的趨勢,但在食鹽含量超過3%后,鈣激活蛋白酶活性變化則趨于平緩。由以上研究報道可見,盡管干腌制品加工過程中可以測得鈣激活蛋白酶的部分活力,但由于水產(chǎn)品肌肉組織的特性以及加工條件的影響作用,鈣激活蛋白酶在加工過程中發(fā)揮降解作用大小還需進(jìn)一步的實驗驗證。
1.3 基質(zhì)金屬蛋白酶
基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs)是用于細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)降解的一類Zn2+依賴蛋白酶。目前發(fā)現(xiàn)的基質(zhì)金屬蛋白酶有50多種,被稱為MMPs家族,他們以酶原的形式分泌到細(xì)胞外基質(zhì)之中,被激活后發(fā)揮生理作用,生物體內(nèi)存在基質(zhì)金屬蛋白酶天然的激活劑和抑制劑[29]?;|(zhì)金屬蛋白酶組織抑制劑(TIMP)是MMPs的一類天然多肽抑制劑,分別為TIMP-1、TIMP-2、TIMR-3、TIMP-4[30]。依據(jù)酶作用底物的不同將基質(zhì)金屬蛋白酶分為以下幾類:膠原酶、明膠酶、基質(zhì)溶素酶、模型基質(zhì)金屬蛋白酶、基質(zhì)溶解因子酶、金屬彈力蛋白酶等,目前研究最多的是膠原酶和明膠酶。
基質(zhì)金屬蛋白酶廣泛存在于動植物以及微生物之中,膠原蛋白的非螺旋區(qū)域產(chǎn)生的分子間的交聯(lián)作用是溶膠原蛋白維持穩(wěn)定的關(guān)鍵所在,膠原蛋白溶解性的增加與分子間交聯(lián)的裂開有直接的關(guān)系。ANDO M等通過實驗發(fā)現(xiàn)魚體肌肉軟化過程中膠原蛋白的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了明顯變化[31],同魚體中其他酶類相比,基質(zhì)金屬蛋白酶含量較少,但在魚體內(nèi)發(fā)揮的作用比較大。SUAREZ M等[32]認(rèn)為肌肉硬度同膠原蛋白的含量及其完整性有著密不可分的關(guān)系。同時由于肌肉中眾多不同種類蛋白酶的干擾使得基質(zhì)金屬蛋白酶的分離純化難度加大。目前已鑒定出鯉魚的紅色肌肉中至少存在三種基質(zhì)金屬蛋白酶,它們均能對膠原蛋白產(chǎn)生一定程度的降解作用[33]。Wu等[34-35]從真鯛魚肌肉中分離純化到既能用于明膠降解又能對I型膠原蛋白起到一定降解作用的類金屬蛋白酶。在魚類制品的冷凍和儲藏階段,由于蛋白水解酶類對肌肉蛋白和結(jié)締組織的作用使得魚體肌肉在死后貯藏階段很快發(fā)生降解,其中基質(zhì)金屬蛋白酶對肌肉中細(xì)胞基質(zhì)蛋白的降解起到較大作用[36]。具有活性的基質(zhì)金屬蛋白酶能夠加速肌肉的軟化。目前,對于腌制類產(chǎn)品中基質(zhì)金屬蛋白酶的研究仍為空白,隨著人們對基質(zhì)金屬蛋白酶認(rèn)識的全面化、透徹化,對于腌制魚類產(chǎn)品中基質(zhì)金屬蛋白酶的研究也一定會取得突破性進(jìn)展。
2.1 脂肪水解酶
脂肪水解酶可分為3類:脂酶、磷脂酶、酯酶。其中,脂酶又分為酸性、中性、堿性三種脂肪酶。酸性脂肪酶,又稱酸性溶酶體脂肪酶(最適pH4.0~5.5);中性脂肪酶,又稱激素敏感脂肪酶(最適pH7~7.5);堿性脂肪酶,又稱脂蛋白脂肪酶(最適pH8~9)[37-38]。磷脂酶是能夠水解磷脂的一類酶,由存在于溶酶體中的游離磷脂酶、以膜結(jié)合形式存在于心臟中的磷脂酶和溶血磷脂酶構(gòu)成[39]。磷脂酶可按照水解作用位置的差異分為三類:磷脂酶A1或A2、磷脂酶C、磷脂酶D[40]。
腌制類肉制品加工過程中,pH一般呈現(xiàn)出弱酸性或中性,因此理論上能夠發(fā)揮脂肪降解作用的脂肪酶主要是酸性脂肪酶和中性脂肪酶,但實際情況下對于加工過程中酸性脂肪酶發(fā)揮的降解作用大小仍處于爭議當(dāng)中。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)酸性脂肪酶在加工過程中的作用弱于其他脂肪酶,而另有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)由于火腿加工過程一直處于低酸性狀態(tài),利于酸性脂肪酶發(fā)揮相應(yīng)作用,其是主要的脂肪水解酶類[41-42]。
魚類腌制加工過程中影響內(nèi)源性脂肪水解酶類活性的主要因素有溫度、水分、鹽含量。研究發(fā)現(xiàn)鹽含量對酸性脂肪酶和中性脂肪酶的活性有著顯著不同的影響,適當(dāng)?shù)柠}濃度能夠激發(fā)酸性脂肪酶的活性,但卻抑制中性脂肪酶的活性。郇延軍等[43]通過研究發(fā)現(xiàn)鹽含量對脂肪酶和磷脂酶的活性有顯著的影響,低濃度鹽促進(jìn)脂酶活力,高濃度鹽抑制其活力,且其臨界值與溫度基本呈正相關(guān)[44]。在腌制的不同階段發(fā)揮主要作用的酶類的說法不一:Motilva[45]研究顯示加工前期中性脂肪酶和堿性脂肪酶活力呈現(xiàn)出上升趨勢,酸性脂肪酶則處于緩慢降低狀態(tài),中性脂
肪酶和堿性脂肪酶腌制后期均顯示出了較高的活性,風(fēng)干階段只有中性脂肪酶活性較高。與此同時又有人提出了和上述結(jié)論不同的觀點。Jin等[44]發(fā)現(xiàn),在加工腌制培根肉的風(fēng)干過程中酶活性最高的為酸性脂肪酶和磷脂酶。徐為民[46]和郇延軍等[43]則在研究中分別發(fā)現(xiàn),南京板鴨加工過程中脂肪酶活性一直處于逐步上升的狀態(tài)直至加工結(jié)束,金華火腿加工過程中磷脂酶的活性則呈現(xiàn)出持續(xù)降低狀態(tài),徐為民等還發(fā)現(xiàn)干腌法加工過程中活性呈現(xiàn)出的變化大于濕腌法。
磷脂被視為干腌火腿中脂肪水解的主要底物[42,47-48],因此磷脂酶在腌制產(chǎn)品加工過程中發(fā)揮的作用不容忽視。目前關(guān)于磷脂酶在骨骼肌中作用的研究資料非常少,不能完全確定其在腌制品加工過程中發(fā)揮作用的大小。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)游離脂肪酸組分中長鏈多不飽和脂肪酸的含量在干腌火腿加工的前幾個月中逐月增加,據(jù)此可以推測,在整個加工的過程中,磷脂酶一直保持著一定的活性[49]。酯酶的作用底物為短鏈的脂肪酸甘油,而肉制品中的甘油酯和磷脂大多為長鏈脂肪酸,加工過程中酯酶常常因底物不足而難以發(fā)揮主要作用,因此盡管研究者們在整個干腌火腿的腌制過程中可以檢測到酯酶的活力,但一方面因為底物不足,另一方面因為其活力欠缺,導(dǎo)致基本上可以忽略酯酶對品質(zhì)變化的影響作用[50-51]。由以上研究可見,雖然不同腌制品加工過程中發(fā)揮主要作用的脂肪酶種類存在爭議,但可以確定的是在整個腌制品加工的過程中,各脂肪酶均具有一定的活性,并對脂肪的降解起到了一定作用,因此腌制魚類中脂肪酶在加工過程中發(fā)揮的作用不可忽略,應(yīng)予以相關(guān)的研究。
2.2 內(nèi)源性脂肪氧合酶(lipoxygenases LOX)
脂肪氧合酶(lipoxygenases,LOX)是廣泛存在于動植物、微生物中的一類雙加氧酶(dioxygenase),主要用于催化脂肪水解以及機體本身存在的不飽和脂肪酸發(fā)生的氧化反應(yīng)[52]。脂肪氧合酶來源不同,酶學(xué)性質(zhì)也不同[53]。動物體中花生四烯酸為LOX主要底物,豬骨骼肌中的亞油酸被人們發(fā)現(xiàn)同樣也可以作為脂肪合酶的作用底物,并且脂肪氧合酶以亞油酸為底物時所表現(xiàn)出的活性明顯高于以花生四烯酸作為氧化底物的活性[54]。脂肪氧合酶在具備催化多不飽和脂肪酸氧化形成游離脂肪酸作用的同時也能夠在脂質(zhì)的二次氧化過程中發(fā)揮較大作用。
腌制品中的脂肪降解為游離脂肪酸后,能在肌肉中脂肪氧合酶的作用下繼續(xù)氧化,脂肪氧合酶在整個加工過程中都能檢測到活性。劉昌華等[55]在鱸魚風(fēng)干加工過程中發(fā)現(xiàn)整個加工階段均能檢測到脂肪氧合酶活性,但脂肪氧合酶活性一直處于降低階段。郁延軍等[56]發(fā)現(xiàn),在傳統(tǒng)金華火腿的加工過程中脂肪氧合酶促進(jìn)的脂質(zhì)的氧化作用,僅為整個加工過程中氧化作用的20%。
加工過程中的溫度和制品食鹽含量是脂肪氧合酶活性的主要影響因素。加工溫度對脂肪氧合酶的活性具有雙重作用,在一定溫度范圍內(nèi)脂肪氧合酶活性隨著溫度的升高而增強,超過一定溫度后活性呈下降趨勢[57]。鹽分含量對脂肪氧合酶的活力影響同樣具有雙重作用,脂肪氧合酶的活性曲線隨著鹽分的增大呈現(xiàn)出一個倒立拋物線形狀[58]。靳國峰[57]發(fā)現(xiàn)干腌培根加工過程中,溫度和NaCl濃度對脂肪氧合酶活性的影響均存在臨界值,溫度的臨界值為40℃,NaCl的臨界值為3.4%;鹽度能夠增強脂肪氧合酶的活性;NaCl、溫度、pH三者對脂肪氧合酶的影響具有交互作用,NaCl與pH的增大會使溫度的臨界值隨之增高;腌制過程中的干腌培根的脂肪氧化同脂肪氧合酶有著密切的關(guān)系,風(fēng)干成熟后期,培根肌肉中脂質(zhì)氧化逐漸以二次或更高級氧化為主。另外脂肪氧合酶的活性還受到氧化產(chǎn)物的抑制,氫過氧化物能夠加快脂肪氧合酶活性的下降。由以上研究報道可以總結(jié)出脂肪氧合酶在腌制水產(chǎn)品的整個加工過程中都保存有活性,盡管隨著加工過程的進(jìn)行活性有所下降,但其對制品品質(zhì)的影響仍然不可忽略,對風(fēng)味的產(chǎn)生具有不可替代的作用。
目前對于內(nèi)源性酶類的研究主要集中于酶的分離提純方面,各類酶特殊的作用機理還不是特別明確;單個酶系統(tǒng)的影響因素研究較多,各種酶系統(tǒng)之間是否存在相互影響相互協(xié)調(diào)的關(guān)系不明確;在鮮品貯藏,魚糜加工中內(nèi)源性酶類的研究較多,腌制魚類加工過程中有關(guān)各酶類的研究甚少,特別是鈣激活蛋白酶、基質(zhì)金屬蛋白酶;而關(guān)于脂肪降解、氧化的酶類研究集中于火腿類制品,在腌制魚類方面的研究還是空白;各酶類系統(tǒng)對制品品質(zhì)影響限于對蛋白降解、脂肪降解及氧化作用的研究,但酶類系統(tǒng)對制品特殊滋味、風(fēng)味形成作用的研究匱乏。
腌制類水產(chǎn)品加工過程中組織蛋白酶、鈣激活蛋白酶、基質(zhì)金屬蛋白酶、脂肪酶、磷脂酶、脂肪氧合酶對制品的品質(zhì)有著非常重要的影響:組織蛋白酶在整個加工過程中均能檢測到活性,它們活性的大小對腌制魚類制品的硬度有不可忽略的影響,因此組織蛋白酶在腌制類水產(chǎn)品加工過程中變化規(guī)律的探索應(yīng)該更加深入;基質(zhì)金屬蛋白酶對細(xì)胞基質(zhì)的降解作用明顯,但目前研究主要集中于生鮮制品,在腌制類產(chǎn)品加工過程中酶活力的變化規(guī)律以及對品質(zhì)的影響尚未見報道,可在此方面展開相關(guān)的探究;為蛋白質(zhì)降解后的游離氨基酸、小分子肽類以及磷脂降解后的脂肪酸等物質(zhì)是腌制類產(chǎn)品中滋味的主要貢獻(xiàn)者,肌肉中的內(nèi)源性組織蛋白酶、磷脂酶對這些滋味物質(zhì)的形成有重要意義,脂肪氧合酶對腌制類火腿中的特殊揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的產(chǎn)生有重要作用,應(yīng)加強以上相關(guān)酶類在加工過程中對滋味、風(fēng)味物質(zhì)形成影響的研究。
綜上所述,通過控制加工過程中內(nèi)源性酶類的活性大小來改善腌制類水產(chǎn)品肉質(zhì),提升產(chǎn)品質(zhì)量,是一個極具潛力的工藝優(yōu)化方式;通過適當(dāng)控制內(nèi)源性脂肪酶類活力的變化來促進(jìn)制品特色風(fēng)味的產(chǎn)生,減少或者消除不適宜的產(chǎn)品風(fēng)味具有一定的研究空間。構(gòu)建腌制類水產(chǎn)品加工過程中內(nèi)源性酶類
理論體系對腌制類水產(chǎn)加工業(yè)具有重要的現(xiàn)實意義,能夠?qū)﹄缰祁愃a(chǎn)品加工過程中制品品質(zhì)的變化作出更專業(yè)更根本的理論性解釋,從根本上提升產(chǎn)品品質(zhì),優(yōu)化生產(chǎn)工藝。
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Research progress on the effect of endogenous enzymes on the quality of salted fish
WU Yan-yan1,CAO Song-min1,2,WEI Ya1,YANG Xian-qing1
(1.South China Sea Fisheries Research Institute,Chinese Academy of Fishery Sciences,Key Lab of Aquatic Product Processing,Ministry of Agriculture,Guangzhou 510300,China;2.Shanghai Ocean University,Shanghai 201306,China)
A series of postmortem changes(texture and flavor)of fish muscle may occur during the process of salted fish.Studies have shown that changes were related to endogenous enzymes in the muscle.Enzymes associated with the texture of protein degradation was mainly lysosomal cathepsins,calpain,matrix metalloproteinases,and the flavor was mainly related to the degradation of fat enzymes some endogenous proteases such as fat hydrolyzing enzymes,lipoxygenase.In order to provide a reference for further innovation of traditional pickled fish processing technology and improve product quality,the structural characteristics and research situation of this types of endogenous enzymes associated with texture and flavor were reviewed.
salted fish;endogenous enzyme;quality
TS254.4
A
1002-0306(2016)08-0358-06
10.13386/j.issn1002-0306.2016.08.067
2015-09-14
吳燕燕(1969-),女,博士,研究員,研究方向:水產(chǎn)品加工與質(zhì)量安全控制技術(shù),E-mail:wuyygd@163.com。
廣東省海洋漁業(yè)科技與產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項(A201501C02);中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費專項資金資助項目(2015YD02);國家自然科學(xué)基金項目(31371800)。