*鄭浩龍 呂道飛 許鋒 馬志浩 陳忻
(佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院 環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院 廣東 528000)
眾所周知,目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于腥味研究持續(xù)了近百年,對(duì)于腥味物質(zhì)的認(rèn)識(shí)也越來(lái)越完善。研究發(fā)現(xiàn),腥味物質(zhì)來(lái)源比較廣,不僅受自身微生物和酶的影響,還受周?chē)h(huán)境的影響。腥味物質(zhì)的存在一定程度上限制了海鮮市場(chǎng)的發(fā)展。
因此,脫腥是制約海產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù),通過(guò)分析腥味物質(zhì)的成分及外界影響因素,比較不同脫腥方法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可以得出不同的海產(chǎn)品用不同的脫腥方法最終效果是不同的,進(jìn)而選擇出最佳的脫腥方法。本文針對(duì)不同脫腥方法進(jìn)行比較,為海產(chǎn)品的脫腥技術(shù)發(fā)展提供參考。
海產(chǎn)品腥味一般是由多種揮發(fā)性物質(zhì)共同作用的結(jié)果。有研究表明,海產(chǎn)品中的揮發(fā)性物質(zhì)主要有醇類(lèi)、醛類(lèi)、酮類(lèi)、烴類(lèi)、土腥味類(lèi)物質(zhì),也會(huì)有少量的峽喃、硫醚、蔡類(lèi)等化合物[1]。
魚(yú)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(yú)類(lèi)唾液中含有三甲胺,在魚(yú)類(lèi)死亡之后,唾液中的三甲胺會(huì)被分解,散發(fā)出一股刺鼻的味道[2-3]。水體污染、水體富營(yíng)養(yǎng)化、氣象條件等環(huán)境因素也會(huì)影響到腥味的形成。蝦類(lèi)、貝類(lèi)體內(nèi)的微生物及酶體系較為活躍,使其在短期內(nèi)容易出現(xiàn)青草味、金屬味、魚(yú)腥味等不良?xì)馕?。藻?lèi)的腥味是由脂肪酸氧化、酶催化、類(lèi)胡蘿卜素降解等過(guò)程中所產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)所致,而揮發(fā)性物質(zhì)是藻類(lèi)腥味形成的物質(zhì)基礎(chǔ)[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(dá)的孔結(jié)構(gòu)和大的比表面積,將流動(dòng)的氣體或液體中的某個(gè)組分(分子或離子)吸附并累積到其表面,從而產(chǎn)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(duì)波紋巴非蛤酶解蛋白脫腥,結(jié)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(duì)螺旋藻進(jìn)行除腥,脫腥效果不但不明顯,而且螺旋藻中的部分營(yíng)養(yǎng)成分也會(huì)被活性炭吸附。
B.大孔吸附樹(shù)脂法。常鈺菲等[8]利用AB-8 型大孔吸附樹(shù)脂對(duì)鱈魚(yú)蛋白酶解產(chǎn)物進(jìn)行處理,結(jié)合固相微萃取氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)驗(yàn)證表面,其中8 種揮發(fā)性物質(zhì)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(guò)大孔樹(shù)脂吸附處理淡水魚(yú)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(lèi)和含氮類(lèi)化合物相對(duì)含量顯著降低。
雖然吸附脫腥技術(shù)具有成本低廉、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。但是此方法不能從根本上解決問(wèn)題,只能去除表面的腥味,甚至還會(huì)破壞其體內(nèi)的蛋白質(zhì)。
②包埋法。包埋法是利用包埋劑中獨(dú)有的籠狀分子結(jié)構(gòu),將其中的低能量小分子腥味物質(zhì)包裹起來(lái),進(jìn)而去除海產(chǎn)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(zhǎng)因子溶液中的一些辛辣味掩蓋掉,同時(shí)也能降低其腥味。付桂明等人[11]通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比發(fā)現(xiàn)使用β-環(huán)糊精等可以將藍(lán)綠藻提取液的藻腥味基本消去,變?yōu)槁杂形⑷跆鹞叮伾伤{(lán)綠色變?yōu)榈{(lán)綠色。
包埋操作比較簡(jiǎn)單,較適用于魚(yú)類(lèi)提取物的商品化、工業(yè)化應(yīng)用,但會(huì)造成營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)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(zhì)放入真空設(shè)備中,然后對(duì)其進(jìn)行加熱,當(dāng)真空狀態(tài)達(dá)到一定程度后,其氣味會(huì)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(guò)加熱產(chǎn)生水蒸氣,利用水蒸氣將產(chǎn)品中的腥味物質(zhì)帶走。這種脫腥方法安全性較好,不需要利用其他物質(zhì)也不會(huì)產(chǎn)生其他物質(zhì)。
張麗君等人[12]也通過(guò)加熱脫腥等多種脫腥方法對(duì)螺旋藻溶液進(jìn)行脫腥,結(jié)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(shí)驗(yàn)中也發(fā)現(xiàn),加熱溫度過(guò)高會(huì)產(chǎn)生其他刺激性味道。
化學(xué)脫腥法是指在一定的條件下,通過(guò)化學(xué)試劑與海鮮產(chǎn)品腥味物質(zhì)中的一些成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)海鮮產(chǎn)品腥味的去除。常見(jiàn)的化學(xué)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(jīng)過(guò)酸堿處理后的海產(chǎn)品,其蛋白質(zhì)性質(zhì)會(huì)發(fā)生變化,可展開(kāi)其結(jié)構(gòu),將結(jié)合蛋白與腥味物質(zhì)分離并沉淀,并溶解脂肪和色素,在達(dá)到去除腥味和脫色的目的時(shí),還可以抑制脂肪發(fā)生氧化。其中,鹽類(lèi)在脫腥的過(guò)程中起促進(jìn)的作用。此外,有機(jī)酸不僅可以抑制金屬離子與微生物發(fā)生結(jié)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(xiàn)在酸、堿作用下,各種揮發(fā)性腥味物質(zhì)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(méi)有腥味,經(jīng)殺菌后,海帶的口感脆嫩,色澤也沒(méi)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(chǎn)品的脫腥處理中,多被使用在固體產(chǎn)品中,而鹽類(lèi)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(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢水,因此,在脫腥后需要對(duì)廢水進(jìn)行處理。
②臭氧脫腥法。臭氧是一種氧化性很強(qiáng)的物質(zhì),由于其在水里不穩(wěn)定,會(huì)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(zhì),還可以氧化分解一些有機(jī)物,從而達(dá)到去除物質(zhì)腥味的效果。
林學(xué)清[15]在實(shí)驗(yàn)中采用了臭氧技術(shù),結(jié)果表明,在臭氧濃度為5 mg/L 的條件下,該技術(shù)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(zhì),并有一定的脫色和消毒作用,同時(shí),剩余的臭氧還能分解成氧氣。結(jié)果表明,該方法不僅可以去除食物中的異味,而且是一種無(wú)害、安全的方法。
①微生物酶脫腥法。蛋白質(zhì)類(lèi)腥味物質(zhì)的脫除主要應(yīng)用酶法脫腥。王旭冰[16]對(duì)美國(guó)紅魚(yú)進(jìn)行了多種微生物脫腥試驗(yàn),結(jié)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(yú)肉香味。采用此法時(shí),要針對(duì)魚(yú)類(lèi)品種,對(duì)菌劑的投加量進(jìn)行科學(xué)的選擇,并對(duì)處理?xiàng)l件進(jìn)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(zhì)會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)腥味的大分子物質(zhì),該過(guò)程中的代謝產(chǎn)物有一定的特殊香味,在去除了腥味物質(zhì)的同時(shí),還可以增香。常見(jiàn)的微生物發(fā)酵脫腥劑有酵母、乳酸菌等[17]。Pan 等[18]對(duì)虎河豚皮膠進(jìn)行脫腥處理利用了酵母浸出物。研究表明,酵母浸出物會(huì)直接影響虎河豚皮膠蛋白的官能團(tuán)和二級(jí)結(jié)構(gòu),從而影響蛋白間的相互作用和遷移,導(dǎo)致蛋白質(zhì)的凝膠強(qiáng)度和乳化能力略微下降,經(jīng)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(lèi)均有較大幅度的降低,對(duì)虎河豚皮膠體有一定的脫腥作用。
微生物發(fā)酵法對(duì)海產(chǎn)品進(jìn)行去腥處理,能有效地去除其中的腥味,脫腥劑的用量要嚴(yán)格控制,達(dá)到降低海產(chǎn)品中腥味的效果。該方法適用范圍有限,只對(duì)液態(tài)和發(fā)酵物有效,目前無(wú)法實(shí)現(xiàn)規(guī)?;瘧?yīng)用。
表1 不同處理方法的優(yōu)缺點(diǎn)及適用場(chǎng)合
目前,傳統(tǒng)的脫腥技術(shù)存在一定的局限性和弊端,通常無(wú)法徹底去除水產(chǎn)品中的腥味物質(zhì)。因此,處理過(guò)程中把兩種或多種的脫腥方法互補(bǔ)和協(xié)同,最終會(huì)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(fēng)味,該方法既可改善牡蠣性腺的感官質(zhì)量,又可提升牡蠣產(chǎn)品的附加值。劉慧等[20]采用添加酵母1%、活性炭1%的方法,對(duì)近江牡蠣的酶解產(chǎn)物進(jìn)行反應(yīng)、過(guò)濾,可獲得無(wú)腥、蛋白回收率高的酶解產(chǎn)物。
上述研究結(jié)果顯示,單純采用某一種脫腥法都不能獲得理想的結(jié)果,應(yīng)充分發(fā)揮各種方法各自的優(yōu)點(diǎn),才能取得較好的去除效果。目前,在魚(yú)類(lèi)養(yǎng)殖中由于受到不同因素的影響,如廢物排放、水體富營(yíng)養(yǎng)化等,這些都可能會(huì)造成腥味物質(zhì)的產(chǎn)生,降低養(yǎng)殖魚(yú)的品質(zhì)。為改善此情況,在魚(yú)塘中加一個(gè)生物濾池,生物濾池中加入一些吸附材料、化學(xué)物質(zhì)以及氧氣供應(yīng),底部排污系統(tǒng),吸附、分解和降解水中的有機(jī)物及產(chǎn)生腥味物質(zhì)。此案例涉及到物理吸附、化學(xué)法中氧化還原、微生物降解等方法,體現(xiàn)出復(fù)合脫腥的高效、經(jīng)濟(jì)、可持續(xù)性的優(yōu)勢(shì)。
目前脫腥技術(shù)涉及多個(gè)領(lǐng)域,其中有物理、化學(xué)、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(chǎn)品的原本品質(zhì),但多集中于產(chǎn)品的表面,不能獲得更好的去腥效果?;瘜W(xué)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(guò)程可能會(huì)引入一些化學(xué)物質(zhì),從而影響到產(chǎn)品的安全性。另外,處理過(guò)程中,必須嚴(yán)格控制化學(xué)藥劑的使用,避免其導(dǎo)致的食物安全問(wèn)題。生物脫腥技術(shù)既能保持產(chǎn)品原有質(zhì)量,又能降低營(yíng)養(yǎng)損失,因此可以認(rèn)為是一種較為安全的方法??傊陨先N方法都有自身的局限性,也有各自的優(yōu)點(diǎn)。在脫腥過(guò)程中,將三種方法的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái),從而找到更經(jīng)濟(jì)、安全、高效的復(fù)合脫腥方法。
但是,目前對(duì)復(fù)合脫腥技術(shù)方面的研究還很少,對(duì)于不同海產(chǎn)品所適用的方法研究有限,還需進(jìn)一步深入研究和完善。因此,有必要對(duì)脫腥技術(shù)進(jìn)行更加全面和深入的探究,從而找到更好的脫腥方法。