超高壓技術(shù)在水產(chǎn)調(diào)味品應(yīng)用的現(xiàn)狀研究

藍(lán)尉冰，廖文杰，韓鑫 *，陳美花,3

(1.北部灣大學(xué)，廣西 欽州 535099；2.廣西大學(xué)，南寧 530004；3.廣西北部灣 特色海產(chǎn)品資源開發(fā)與高值化利用高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 欽州 535099)

我國水產(chǎn)資源豐富[1]，但相對于家禽肉類資源，其深加工水平較低，且主要集中在生鮮、冷凍等簡單的魚糜、蝦糜制品銷售[2]，故水產(chǎn)資源利用率低。為提高水產(chǎn)資源利用率，解決水產(chǎn)品銷售滯留等問題。部分學(xué)者利用其做成魚醬、蠔油、蝦醬油等調(diào)味品[3-5]，滿足人們對食品風(fēng)味的追求。目前做調(diào)味品有水煮、浸泡、發(fā)酵等方式[6]，但海產(chǎn)品水分含量高，易受病原菌污染而腐敗變質(zhì)，故所得調(diào)味品普遍存在貨架期較短的問題[7,8]。

超高壓技術(shù)是一種綠色環(huán)保非加熱殺菌技術(shù)，現(xiàn)已成為食品殺菌研究熱潮，但集中在家禽類、水產(chǎn)冷凍等，應(yīng)用于海洋調(diào)味品較少[9-12]。為充分應(yīng)用超高壓技術(shù)，本文從原理和技術(shù)應(yīng)用上研究超高壓技術(shù)在食品行業(yè)中應(yīng)用及存在的問題，期望將此技術(shù)用于北部灣生產(chǎn)水產(chǎn)調(diào)味品，解決我國調(diào)味品資源緊缺的問題。故本文綜述了超高壓技術(shù)設(shè)備、工作原理以及其在食品行業(yè)尤其在水產(chǎn)調(diào)味品中的應(yīng)用。為提高我國水產(chǎn)品利用價(jià)值，擴(kuò)大調(diào)味品品種，帶動水產(chǎn)經(jīng)濟(jì)文化發(fā)展提供了技術(shù)支持。

1 超高壓技術(shù)介紹

1.1 超高壓設(shè)備

超高壓加工裝置的特點(diǎn)是承受的壓力很高，在 150～600 MPa 之間。目前最常見的裝置由兩大部分組成：加壓、減壓系統(tǒng)與高壓容器，其中裝置核心為高壓容器，其要求苛刻。容器的密封對于超高壓設(shè)備來說是其關(guān)鍵問題，因此整個設(shè)備的重要組成部分就是其密封結(jié)構(gòu)，目前超高壓密封大多采用自緊密封，比較適應(yīng)于食品加工過程中開啟頻繁、裝拆方便等特點(diǎn)[13]。

1.2 超高壓技術(shù)原理

傳統(tǒng)的加熱殺菌是通過高溫改變細(xì)胞膜的通透性，使膜上的蛋白質(zhì)變性，酶失去活性，最后使食品中含的 DNA 發(fā)生改變來達(dá)到滅菌的目的。而超高壓技術(shù)是食品在經(jīng)過 100 MPa 以上超高壓處理，加壓一段時間后，使蛋白質(zhì)變性而凝固，并殺死食品中大部分甚至全部微生物，鈍化酶的活性，從而使食品保質(zhì)期得到延長。它是一個利用勒夏特列原理與帕斯卡原理的一個物理過程。而且超高壓能夠?qū)Ψ枪矁r(jià)鍵(氫鍵、離子鍵)產(chǎn)生影響，卻對共價(jià)鍵影響很小，所以對于食品中的氨基酸、色素等一些風(fēng)味物質(zhì)影響較小，能很好地保留其風(fēng)味[14]。

1.3 超高壓殺菌影響因素

超高壓殺菌處理過程中，存在著許多影響超高壓滅菌效果的因素，其中影響其殺菌效果的3大主要因素為壓力、溫度和保壓時間。杭瑜瑜[15]研究了超高壓處理對魚丸的殺菌效果，通過單因素與正交試驗(yàn)的結(jié)果表明：最適合的工藝條件為操作壓力400 MPa、協(xié)同溫度30 ℃、保壓時間5 min。其中影響超高壓殺菌效果的3個因素中，壓力影響最大，協(xié)同溫度次之，保壓時間相對而言最小。

2 超高壓技術(shù)在食品行業(yè)的應(yīng)用

2.1 超高壓在果蔬方面的應(yīng)用

超高壓技術(shù)應(yīng)用在果蔬加工中最成功的是果蔬的殺菌[16]。果蔬產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)相對于其他固態(tài)食品而言，耐壓性比較弱，所以傳統(tǒng)的熱殺菌技術(shù)在加工與殺菌過程中往往會導(dǎo)致果蔬本身受到損害，影響其風(fēng)味與營養(yǎng)成分。而超高壓技術(shù)的殺菌過程，并不需要傳統(tǒng)的熱處理過程就可以完成，所以可以有效保留食品風(fēng)味、新鮮度和營養(yǎng)價(jià)值，更加符合消費(fèi)者對食品的要求[17]。

其次，超高壓技術(shù)在對果醬的加工中，由于高壓促進(jìn)了果實(shí)、砂糖和果膠混合物的凝膠化，糖液向果肉內(nèi)滲透，并可以同時殺菌使得超高壓處理的果醬比加熱處理的果醬風(fēng)味更佳。

同時，新鮮果汁中含有很多對人體有利的營養(yǎng)成分，但是這些營養(yǎng)成分在經(jīng)過傳統(tǒng)熱力殺菌后損失非常大，特別是維生素C，直接加熱損失高達(dá)95%，但是超高壓技術(shù)卻可以使果汁飲料中的營養(yǎng)成分得到有效保存。

2.2 超高壓在乳制品方面的應(yīng)用

超高壓技術(shù)應(yīng)用于發(fā)酵乳中，主要是在原乳中微生物的滅活，從而達(dá)到延長保質(zhì)期的目的。超高壓技術(shù)不僅可以保證有效殺滅微生物，還可以很好地解決酸奶在加工過程中硬度或粘度太低、乳清析出等問題，還能較好地保持乳制品的營養(yǎng)成分和風(fēng)味。牛乳中主要的蛋白質(zhì)是酪蛋白，酪蛋白通過靜電作用和疏水作用凝聚，然后成為酪蛋白膠束。而超高壓主要是通過膠體狀態(tài)下的磷酸鹽和鈣來對酪蛋白產(chǎn)生凝膠，進(jìn)而促進(jìn)了牛乳物理性質(zhì)的提高。

學(xué)者在對酪蛋白進(jìn)行超高壓處理時的結(jié)果顯示：酪蛋白在經(jīng)過超高壓處理后，其加工特性得到明顯提高，譬如黏度、溶解性和乳化性等，尤其是在400 MPa時特性效果最好。

2.3 超高壓在肉制品方面的應(yīng)用

近年來很多科學(xué)家經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)，其結(jié)果表明在提高肉制品嫩度上超高壓技術(shù)有著巨大優(yōu)勢，與其他方法相比，嫩化效果更顯著，且最大程度保留了肉制品的原有風(fēng)味與營養(yǎng)價(jià)值。超高壓通過對肉制品中肌原蛋白的影響，有助于肉中內(nèi)在性質(zhì)的保留，并提高肉質(zhì)，避免了肉中更多能量的損失，從而替代了原本需要添加的一些食品添加劑。而利用超高壓對生物大分子的殺滅作用來殺滅肉制品中的微生物，也能更好延長肉制品的貨架期[18]。

2.4 超高壓在水產(chǎn)品方面的應(yīng)用

超高壓技術(shù)在魚類的加工中主要是殺菌、滅酶、殺蟲以及魚糜制品品質(zhì)結(jié)構(gòu)的改良。微生物是影響水產(chǎn)品貨架期的重要因素，而超高壓處理能有效地減少水產(chǎn)品中微生物的數(shù)量，進(jìn)而延長其貨架期。很多腐敗菌對高壓敏感，因此超高壓對水產(chǎn)品中特定微生物也有很好的抑制效果。

魚糜是一種以魚肉為主料，攪碎后加入各種輔料，經(jīng)過擂潰形成魚漿，再經(jīng)過成型、凝固等步驟加工后的魚肉食品，而魚糜中的凝膠特性是其最重要的性質(zhì)，實(shí)驗(yàn)充分表明超高壓處理之后的魚糜通過共價(jià)鍵與非共價(jià)鍵的作用使得凝膠作用增強(qiáng)。超高壓技術(shù)在水產(chǎn)品中的應(yīng)用很多，如蝦的殺菌、海參和海水魚的保藏等。

超高壓技術(shù)對牡蠣脫殼效果顯著，牡蠣在超高壓環(huán)境下，肌肉纖維和殼體的粘聯(lián)組織會被高壓拆分，牡蠣可以不借助任何外力作用輕松脫殼。在此基礎(chǔ)上，水產(chǎn)品脫殼技術(shù)還被廣泛應(yīng)用龍蝦、扇貝等貝類水產(chǎn)中。

3 超高壓技術(shù)在水產(chǎn)調(diào)味品中的加工現(xiàn)狀

由水產(chǎn)品加工成的調(diào)味品營養(yǎng)豐富，是因?yàn)樘烊缓．a(chǎn)品中含有豐富的氨基酸、肽類、有機(jī)酸等。且它具有鮮美的風(fēng)味和口感，逐漸成為當(dāng)下流行的一種調(diào)味品。海洋調(diào)味品用發(fā)酵法制作比較普遍，魚醬油、蠔油等的加工就是利用發(fā)酵法，像魚露的加工也是利用魚體自身含有的酶及微生物產(chǎn)生的酶類在一定條件下發(fā)酵而成。

超高壓技術(shù)是一個物理反應(yīng)過程，可以在常溫下進(jìn)行滅菌，而且能取得更好的滅菌效果，不需要再添加一些食品添加劑的情況下就使調(diào)味品的風(fēng)味、香味、營養(yǎng)成分得到比較完整的保存，有效延長水產(chǎn)調(diào)味品的保質(zhì)期。但是，目前我國在超高壓技術(shù)在海洋水產(chǎn)品調(diào)味品中的應(yīng)用很少，基本還處于初級研究階段。不僅如此，超高壓設(shè)備工作容器小，一次性可處理量少，而且設(shè)備要求比較高，過程中還需要高壓條件，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)成本很高。各個方面的因素使得超高壓技術(shù)無法滿足批量式的生產(chǎn)，這也是超高壓處理在水產(chǎn)調(diào)味品中沒有形成工業(yè)化的主要原因。

4 超高壓技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)與不足

優(yōu)點(diǎn)：超高壓技術(shù)作為當(dāng)前比較熱門的技術(shù)之一，不需要熱處理就可以殺菌是最其顯著的一個特點(diǎn)。它克服了熱殺菌的不足，有效地減少甚至避免了加熱處理對食品本身和一些食品添加劑的影響，對食品的風(fēng)味及營養(yǎng)成分能比較有效地保存。而且超高壓滅菌過程中耗能較少，對環(huán)境無污染，相對來說比較綠色環(huán)保。超高壓處理影響的是微生物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，對其內(nèi)源酶活性進(jìn)行抑制，進(jìn)而有效殺滅對于食用者安全不利的因素，使水產(chǎn)調(diào)味品的保質(zhì)期得到延長，滅菌效果也更加好，還避免了防腐劑的添加[19]。

不足：超高壓處理時，食品必須進(jìn)行密封包裝，所以原料中本身已經(jīng)存在的有毒有害物質(zhì)就沒有辦法除去，且因?yàn)樵诟邏合麦w積會縮小，因此只能用軟包裝材料。而由于各種酶、微生物的耐壓性不同，所以殺死不同酶、微生物必須用不同層次的壓力，所以如果在工藝條件不恰當(dāng)?shù)那闆r下仍然可能有酶和微生物存在，與光、氧接觸之后還可能導(dǎo)致食品變質(zhì)。

5 總結(jié)與展望

水產(chǎn)調(diào)味品因其鮮美的獨(dú)特風(fēng)味在調(diào)味品市場備受青睞，但因其原料含水量多、原料易污染等問題導(dǎo)致水產(chǎn)調(diào)味品的貨架期受到限制，造成水產(chǎn)資源利用率低，海鮮調(diào)味品品種較少。超高壓技術(shù)是一種綠色環(huán)保的殺菌技術(shù)，在延長食品保質(zhì)期方面具有很大的發(fā)展前景。廣西北部灣作為靠海地區(qū)，水產(chǎn)資源較為豐富，如果將超高壓技術(shù)應(yīng)用于廣西北部灣海域水產(chǎn)資源的開發(fā)，以及水產(chǎn)調(diào)味品的研究，那么我國的水產(chǎn)品特別是水產(chǎn)調(diào)味品一定可以取得迅速的發(fā)展與進(jìn)步，進(jìn)而引動整個北部灣地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，解決我國調(diào)味品資源緊缺的問題。