淡水蝦腥味脫除技術(shù)研究進(jìn)展

李 放，鄧林艷，張婉婷，徐文思，楊祺福，王伯華，楊品紅

（湖南文理學(xué)院生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，水產(chǎn)高效健康生產(chǎn)湖南省協(xié)同創(chuàng)新中心，環(huán)洞庭湖水產(chǎn)健康養(yǎng)殖及加工湖南省重點實驗室，常德市農(nóng)業(yè)生物大分子研究中心，常德市人工智能與生物醫(yī)藥研究中心，湖南常德 415000）

中國養(yǎng)殖的淡水蝦主要包括羅氏沼蝦（Macrobrachium rosenbergii)、青 蝦（Macrobrachium nipponense）、克氏原螯蝦（Procambarus clarkii） 和南美白對蝦（Penaeus vannamei）[1]。淡水蝦作為河鮮的一類，味道鮮美，蛋白質(zhì)含量豐富，營養(yǎng)價值高，其人體必需氨基酸優(yōu)于大多數(shù)畜禽肉類。淡水蝦肉質(zhì)有彈性，口感良好，蝦肉中含有鋅、碘、硒、鎂等礦物質(zhì)元素和微量元素；其中鎂就具有調(diào)節(jié)人體心臟活動的作用，保護(hù)心血管系統(tǒng)，減少血液膽固醇含量，防止動脈硬化，擴(kuò)張冠狀動脈，能有效預(yù)防高血壓及心肌梗塞[2]。

然而，隨著人們對食品風(fēng)味及營養(yǎng)價值要求的提高，腥味問題逐漸成為淡水蝦制品加工和開發(fā)的主要限制因素之一。淡水蝦體內(nèi)微生物及酶體系活躍，導(dǎo)致其極易在短時間內(nèi)產(chǎn)生青草味、金屬味和腥味等不良風(fēng)味，最終影響淡水蝦的整體風(fēng)味和消費(fèi)者的感官評價[3]。系統(tǒng)地講述了淡水蝦類產(chǎn)品中腥味脫除的技術(shù)方法，旨在為淡水蝦整體風(fēng)味的改良和脫腥技術(shù)的發(fā)展提供參考。

1 腥味物質(zhì)成分及形成機(jī)理

構(gòu)成水產(chǎn)品腥味的物質(zhì)種類多樣，一般是由多種揮發(fā)性物質(zhì)共同作用的結(jié)果[2]。淡水蝦類產(chǎn)品腥味物質(zhì)成分復(fù)雜，有研究結(jié)果表明，水產(chǎn)品中的揮發(fā)性物質(zhì)包括醇類、醛類、酮類、烴類、土腥味類物質(zhì)，以及少量的呋喃、硫醚、萘類等化合物[3]。從形成機(jī)理上看，主要由于發(fā)生了氧化三甲胺的分解、脂肪酸的氧化分解、腥味成分的生物積累作用及其他一些酶促反應(yīng)等造成的[4]。

2 淡水蝦腥味物質(zhì)的脫除技術(shù)

目前，淡水蝦的脫腥技術(shù)主要有物理法、化學(xué)法、生物法和復(fù)合法[5]。物理方法包括感官掩蔽法、吸附法、包埋法、蒸汽脫腥法、輻照脫腥法等；化學(xué)方法包括鹽溶法、酸堿鹽處理法、抗氧化劑法、美拉德反應(yīng)法、臭氧脫腥法等；生物方法就是微生物發(fā)酵法等。其中，感官掩蔽法與酸堿鹽處理法等為傳統(tǒng)脫腥方法，而吸附法、包埋法、輻照脫腥法和微生物發(fā)酵法等為近幾年新興的脫腥處理技術(shù)[6]，也是目前脫腥技術(shù)的研究熱點。

2.1 物理法

2.1.1 感官掩蔽法

掩蓋法是利用香辛料獨(dú)特而強(qiáng)烈的氣味來掩蓋淡水蝦等水產(chǎn)品本身的腥味，從而達(dá)到物理脫腥的方法。研究表明，姜醇、姜酚、蔥蒜辣素、川辣素及八角中的茴香醇不僅能在嗅覺上掩蓋或減弱腥味物質(zhì)的風(fēng)味，而且在一定程度起到增香作用[7]。

2.1.2 吸附法

吸附是一種固體表面現(xiàn)象，吸附法主要是利用多孔性的固體吸附劑將流經(jīng)的一種或數(shù)種組分吸附并積累于表面而形成的吸附作用，主要的固體吸附劑有焦炭、活性炭和大孔吸附樹脂等。而活性炭內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)較多、有較大的比表面積，同時也有較好的化學(xué)穩(wěn)定性，使其對于多種腥味物質(zhì)具有良好的吸附效果，因此應(yīng)用最為廣泛。錢攀等人[8]對淡水魚進(jìn)行活性炭吸附處理，結(jié)果表明，活性炭能達(dá)到去除腥味的目的，但是同時也會吸附其他風(fēng)味成分和營養(yǎng)物質(zhì)，且活性炭粉末會殘留在魚肉表面，因此在一定程度上會降低魚肉的總體風(fēng)味價值和營養(yǎng)價值。盛潔等人[9]通過大孔樹脂吸附處理淡水魚酶解物，結(jié)果表明，脫腥脫色后，揮發(fā)性風(fēng)味成分中醛類和含氮類化合物相對含量顯著降低。Kyley E等人[10]發(fā)現(xiàn)了分子篩能有效去除淡水魚片的腥味，提高魚片的感官品質(zhì)。

2.1.3 包埋法

包埋法是通過包埋劑獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)包絡(luò)小分子揮發(fā)性腥味物質(zhì)，從而脫除淡水蝦等水產(chǎn)品中的異味，β -環(huán)糊精是最常見的一種包埋材料。環(huán)糊精（Cyclodextrin） 是環(huán)狀低聚糖的總稱，是直鏈淀粉在芽孢桿菌產(chǎn)生的環(huán)糊精葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶作用下產(chǎn)生的，其中β -環(huán)糊精是由7 個D（+）-吡喃型葡萄糖組成的環(huán)狀低聚物。環(huán)糊精的內(nèi)腔疏水、外緣親水，各種有機(jī)化合物可嵌入其疏水性空洞內(nèi)，因此能吸附和包埋一些疏水性腥味物質(zhì)，從而實現(xiàn)脫腥的作用[11]。沈洛夫等人[12]在改良鴨肉香腸時加入不同含量的β -環(huán)糊精，發(fā)現(xiàn)當(dāng)β -環(huán)糊精的用量為鴨肉質(zhì)量的0.1%時，能有效除去鴨肉固有的腥味同時又不影響香腸的品質(zhì)。薛璐瑜等人[13]研究發(fā)現(xiàn)，使用β -環(huán)糊精脫腥可以包埋小球藻生長因子液中部分刺激性氣味，降低腥味值。

2.2 化學(xué)法

2.2.1 酸堿鹽處理法

酸堿鹽脫腥是利用酸堿對淡水蝦等水產(chǎn)品進(jìn)行處理時，其蛋白質(zhì)發(fā)生變性，腥味物質(zhì)與結(jié)合蛋白分離并析出，同時溶出存在于蛋白間隙中的脂質(zhì)和色素，不僅能實現(xiàn)脫腥還可以抑制脂肪的氧化。而鹽類在脫腥的過程中起促進(jìn)作用。此外，有機(jī)酸能夠抑制細(xì)菌與金屬離子發(fā)生螯合作用，并減少三甲胺的生成，起到抑制腥味物質(zhì)產(chǎn)生的作用[5]。蘇怡等人[14]對鱘魚肉進(jìn)行了不同脫腥方式的處理，結(jié)果表明，鹽溶法脫腥效果最差，硫代巴比妥酸值高且蛋白損失率較高，25 ℃時的脫腥效果略微優(yōu)于4 ℃；堿法脫腥優(yōu)于酸法脫腥，當(dāng)pH 值為11.5，溫度為25 ℃時脫腥效果較好，蛋白損失率較低。陳亞玲等人[15]發(fā)現(xiàn)，羅非魚在用電解水沖洗20 s 后，迅速清洗羅非魚片，再用0.2%檸檬酸按1∶2 料液比進(jìn)行酸泡20 min 后，腥味基本去除，感官品質(zhì)最好。

2.2.2 抗氧化劑法

抗氧化劑法是指利用植物內(nèi)含有的大量抗氧化劑進(jìn)行脫腥，從而達(dá)到脫腥的效果。研究發(fā)現(xiàn)，黃酮類、酚類等化合物具有鈍化酶和消除異味的作用[16]。邢貴鵬等人[17]分別考查了紫蘇液、香芹液和白醋對羅非魚加工副產(chǎn)物中腥味物質(zhì)的脫除效果，發(fā)現(xiàn)3 種脫腥劑對腥味均有不同程度的脫除作用，隨著脫腥劑濃度的提高和浸泡時間的延長，脫腥效果有明顯提升。劉俊霞等人[18]探討了茶葉水提液對大鯢肝的脫腥效果，結(jié)果表明經(jīng)茶葉水提液脫腥處理5 min 后的大鯢肝臟腥味值顯著下降，處理10 min 后腥味值基本穩(wěn)定。葛勝晗等人[19]研究了紅茶對海螺肉的脫腥效果，結(jié)果表明0.9 g/L 質(zhì)量濃度的紅茶液中浸泡44 min，浸泡溫度保持34 ℃的條件下的海螺肉腥味物質(zhì)成分得到了有效降低，并且紅茶對海螺肉還具有抑菌、保鮮的作用。由于茶葉當(dāng)中含有多種有效抗氧化成分，因此茶葉常被用作脫腥劑的一種原材料。

2.2.3 美拉德反應(yīng)法

美拉德反應(yīng)對食品的風(fēng)味、色澤、抗氧化性等品質(zhì)有著至關(guān)重要的影響，利用酶解液中的小分子肽、氨基酸和單糖反應(yīng)生成有焙烤香氣的吡咯類、吡啶類、吡嗪類和噁啉類等風(fēng)味化合物，可掩蓋不良風(fēng)味[20]。并且在水產(chǎn)品脫腥處理中，此脫腥法可將蛋白質(zhì)類的腥味物質(zhì)去除，從而實現(xiàn)產(chǎn)品的脫腥目的[21]。邢貴鵬等人[22]在羅非魚水煮液中加入木糖進(jìn)行美拉德反應(yīng)，對其進(jìn)行脫腥處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)發(fā)生美拉德反應(yīng)后，羅非魚水煮液中苦味氨基酸含量下降，呈鮮、甜味的氨基酸含量增多；揮發(fā)性風(fēng)味成分中呈肉香和脂香味的醛、醇、酮類化合物，呋喃、吡嗪等雜環(huán)類化合物相對含量顯著增加，美拉德反應(yīng)改善了羅非魚水煮液單一的風(fēng)味。張潔等人[23]也利用美拉德反應(yīng)使牡蠣酶解液達(dá)到了很好的脫腥效果，感官評價分值較高。

2.2.4 臭氧脫腥法

臭氧具有極強(qiáng)的氧化性，是已知最強(qiáng)的氧化劑之一。在酸性條件下，臭氧的還原電位是氯的600 倍，僅次于氟。臭氧在水中不穩(wěn)定，能發(fā)生強(qiáng)烈氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生極活潑、具有強(qiáng)烈的氧化作用的自由基態(tài)氧，有很好的滅菌作用。同時，臭氧對腥味、臭味等異味也具有很強(qiáng)的去除能力[24]。臭氧可將水中的還原性物質(zhì)氧化，還可使部分有機(jī)物（如萜類、醛類等） 發(fā)生不同程度氧化分解，使腥味成分轉(zhuǎn)化為無腥味或者腥味閾值較大的物質(zhì)，從而實現(xiàn)物質(zhì)的脫腥。林學(xué)清[25]研究鹿角藻的臭氧脫腥處理，發(fā)現(xiàn)經(jīng)臭氧處理后，鹿角藻的異味大部分可去除。王燕等人[26]的試驗結(jié)果表明，采用臭氧起始質(zhì)量濃度為0.96 mg/L，通臭氧時間20 min，臭氧水溫度10 ℃對鰱魚魚糜進(jìn)行脫腥處理，其腥味去除效果最好。杜國偉等人[27]采用臭氧對鰱魚糜進(jìn)行脫腥處理，檢測了脫腥前后魚糜及貯藏過程中魚糜中揮發(fā)性成分變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)鰱魚糜貯藏7 d 后，其揮發(fā)性成分總量及各種魚腥味物質(zhì)含量減少，但未見其他揮發(fā)性成分的產(chǎn)生。

2.3 生物法

微生物發(fā)酵脫腥法是指醛、酮等小分子腥味物質(zhì)在微生物新陳代謝的作用下，轉(zhuǎn)變?yōu)闊o腥味的大分子物質(zhì)，且其中間代謝產(chǎn)物還具有一定特殊香味，不僅實現(xiàn)了腥味物質(zhì)脫除的目的，還產(chǎn)生了一定的增香作用。常見的微生物發(fā)酵脫腥劑有酵母菌、乳酸菌等。于學(xué)萍等人[28]采用酵母對豪豬肝進(jìn)行發(fā)酵脫腥處理，通過氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS） 分析腥味化合物，結(jié)果表明，發(fā)酵后的豪豬肝中醛、酮類等主要揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的種類和含量均大顯著減少，因此酵母發(fā)酵法能較好地減少或去除豪豬肝中的腥味成分。蘇怡等人[14]比較研究了不同脫腥方法對鱘魚肉的脫腥效果后發(fā)現(xiàn)，脫腥效果最佳的是酵母，它能有效降低鱘魚肉的腥味物質(zhì)、硫代巴比妥酸值和蛋白損失率。黃忠白等人[29]利用植物乳桿菌發(fā)酵金槍魚魚肉來改善其風(fēng)味，在植物乳桿菌發(fā)酵魚肉24 h后，其風(fēng)味得到改善，脫腥增香的效果非常明顯。Pan J F等人[30]利用酵母浸出物對虎河豚皮膠進(jìn)行脫腥處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)揮發(fā)性腥味物質(zhì)的含量與種類大大減少，脫腥效果明顯，但酵母浸出物處理也給虎河豚皮膠帶來了輕微的酸味。酵母能夠有效脫腥的機(jī)理可能是酮、醛等腥味物質(zhì)通過參與酵母的代謝，從而轉(zhuǎn)化為無腥味的物質(zhì)；酵母疏松的結(jié)構(gòu)能夠吸附腥臭物質(zhì)；在微生物酶的作用下其分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，轉(zhuǎn)化為無腥味成分[31-32]。

2.4 復(fù)合脫腥法

復(fù)合脫腥法是通過2 種及2 種以上的脫腥方法進(jìn)行脫腥處理，利用不同方法原理之間的互補(bǔ)和協(xié)同增效作用，對難以脫除的腥味物質(zhì)產(chǎn)生1+1＞2 的脫除效果。解銘等人[33]比較了幾種不同的脫苦方法，最終發(fā)現(xiàn)活性干酵母加β -環(huán)糊精共同使用時脫苦效果最好。徐玉雪等人[34]采用加熱聯(lián)用浸泡脫腥劑對紅毛藻進(jìn)行脫腥，復(fù)合脫腥可顯著降低紅毛藻的腥味，最優(yōu)脫腥工藝為加熱溫度70 ℃，加熱時間4 h，醋酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%，醋酸處理時間2.0 h。

3 結(jié)語

淡水蝦等水產(chǎn)品的脫腥方法中物理脫腥方法簡單易行，但部分營養(yǎng)素會因吸附作用造成一定的損失；化學(xué)法脫腥效果明顯，但易造成化學(xué)物質(zhì)殘留，存在食品安全風(fēng)險；生物法脫腥是利用微生物發(fā)酵技術(shù)除去腥味成分和異味的方法，是一種有發(fā)展前景的綠色脫腥技術(shù)，也是目前研究的熱點。生物法已經(jīng)逐漸代替了傳統(tǒng)的物理化學(xué)脫腥技術(shù)，成為了淡水產(chǎn)品綠色加工技術(shù)的一員，是未來淡水產(chǎn)品綠色加工的趨勢。

隨著消費(fèi)者對食品風(fēng)味要求的不斷提升，脫腥問題一直是淡水蝦加工與銷售的一大限制性因素。雖然目前脫腥技術(shù)涉及物理、化學(xué)、生物等多個領(lǐng)域，且方法多種多樣，但均存在有一定的局限性。在實現(xiàn)淡水蝦腥味脫除、提高風(fēng)味的同時，不僅要滿足消費(fèi)者享受性需求，還要不影響其感官特性和營養(yǎng)價值，提高淡水蝦制品的經(jīng)濟(jì)效益。因此，還需對脫腥技術(shù)進(jìn)行更加全面和深入的探究，從而獲得綠色安全、高效方便、經(jīng)濟(jì)科學(xué)的脫腥方法。