虾类休闲食品的研发现状及发展前景

2021-11-15 04:43王海帆邱秉慧王海滨彭利娟陈季旺邹圣碧
肉类工业 2021年10期
关键词:磷虾白对虾小龙虾

王海帆 邱秉慧,3 王海滨,2* 彭利娟,2 廖 鄂,2 陈季旺,2 周 坚 邹圣碧

1.武汉轻工大学食品科学与工程学院 湖北武汉 430023 2.国家小龙虾加工技术研发分中心(潜江) 湖北潜江 433100 3.襄阳职业技术学院 湖北襄阳 441050 4.湖北莱克现代农业科技发展有限公司 湖北潜江 433100

1 虾类休闲食品概况

随着生活水平的提高,休闲食品已成为人们居家旅行的必需品,在其消费上也呈现逐年上升的趋势。休闲食品在学术上的定义是以粮油、果蔬、畜禽、水产或特色农产品等为主要原料或辅料,采用传统加工或现代食品制造工艺制成的一类非正餐、快速消费和方便即食食品[1]。按照原料类别可分为粮食膨化类、谷物烘焙类、坚果炒货类、肉蛋奶类、果蔬类、糖食类、豆类以及其他类。据艾媒数据中心统计,从2017~2020年,中国休闲食品在电商市场上的销售额增长了88.9%[2](具体数据见图1),可见近年来休闲食品在中国的发展可谓是势如破竹。但当下较多休闲食品属于高糖、高油脂、高盐(钠)等“重口味”之类的食品,经常食用对健康会产生负面影响,以高蛋白低脂肪的虾类为原料生产休闲食品,为解决这一问题提供了新途径。虾类休闲食品是以克氏原螯虾、南极磷虾、南美白对虾等为原料,采用合理的生产工艺加工制成的一类快速消费品,是在人们闲暇、休息时所食用的食品,其含有丰富的蛋白质、必需氨基酸、维生素和矿物质等营养物质。同时,以虾类作为休闲食品的原料,减少了消费者对脂肪的摄入,因此广受消费者的喜爱。

图1 2017~2020年中国休闲食品电商市场销售额[2]

虾类休闲食品的原料有海虾和淡水虾两种。海虾又称为红虾、赤虾,是水产、海产虾的肉或全体的总称。海虾营养成分丰富,味道鲜美,可做食膳也可作为药材使用,其营养价值远超过猪肉、牛肉以及鱼肉等。常见的海虾有南极磷虾、南美白对虾、琵琶虾、竹节虾等。淡水虾是一类生活在淡水中的节肢动物,在我国各处均有分布,以湖北、江苏两地居多,常见的有青虾、螯虾、白虾等,常见虾的分类及外观见表1。

表1 常见虾的分类

但是,虾类原料具有与畜禽肉类和鱼类不同的特殊组织和不规则的外形结构,食用前清理和剥壳操作较复杂繁琐,具有特有的腥味,原料也不易贮运保鲜等技术难题,因此需要有针对性地分类研发适宜的加工和贮藏技术。

本文简要总结了目前食品加工企业以这些虾为原料,通过蒸煮、油炸、干制等加工工艺,开发了虾干、虾罐头以及一些虾类衍生休闲食品的概况。

2 常见的虾类休闲食品

2.1 以克氏原螯虾为原料的休闲食品

克氏原螯虾,俗称淡水小龙虾,是淡水经济虾类,因肉味鲜美广受人们欢迎。此外,克氏原螯虾生长速度快,适应能力强而在生态环境中形成绝对的竞争优势。近年来,克氏原螯虾在中国已经成为重要经济养殖品种。克氏原螯虾的生产高峰在4~8月,季节性强,因此,为了确保克氏原螯虾的全年供应,常加工成各类罐制、冻煮休闲食品,常见的如小龙虾虾尾罐头、冻煮调味麻辣小龙虾等产品。

目前,市售麻辣小龙虾的工艺流程大多一致,具体工艺流程见图2。鲜虾挑选主要是挑选体长8.0cm左右的鲜活虾,在清洗水中加入少量的食盐清洗10~15min,将洗净的小龙虾立即投入到95~100℃的水中煮3~5min,以破坏虾体内自溶酶的活性,防止自溶酶使体内组织及蛋白质自行消耗引起鲜度的下降,同时杀死虾体表面的微生物。蒸煮后立即浸入柠檬水中冷却,并去其头部和肠腺。然后在加有底味粉的10℃水中浸泡,进行一次调味。一次调味完成后,加入汤料进行二次调味。根据汤料的不同,小龙虾虾尾罐头可分为麻辣、五香、蒜蓉等口味,调味完成后进行杀菌包装。

图2 麻辣小龙虾加工工艺

2.2 以南极磷虾为原料的休闲食品

南极磷虾作为一种生活在南极洲水域的多年生浮游甲壳动物,具有生物量大、分布广、营养价值高等特点。南极磷虾是已经发现的蛋白质最高的生物,其含量达干重的50%以上,且含人体所必需的全部氨基酸和维生素A,尤其是代表营养学特征的赖氨酸含量更为丰富[3]。南极磷虾也是地球上数量最大的单体生物资源,它们以群集方式生活,有时密度达到每立方米10 000~30 000只,据考察,南极磷虾蕴藏量约为1.25~7.25亿吨[4],生物学家估计,每年磷虾的捕捞量以5 000万吨计,不会影响南极磷虾的正常生长与发展。在中国,南极磷虾主要分布于台湾海峡、南黄海和东海陆架区,主要以中华假磷虾(Pseudeuphausia sinica)、宽额假磷虾(Pseudoeuphausia latifrons)、太平洋磷虾(Euphausia pacifica)以及小型磷虾为主[5,6]

南极磷虾目前主要用于开发南极磷虾粉和液态磷虾油,前者可作为蛋白质增强剂和氨基酸补充剂,后者倾向于营养保健和制药行业[7]。南极磷虾也有一部分用于休闲食品的开发,如风味南极磷虾罐头、南极磷虾干制品和南极磷虾类奶酪食品。杜晓平[8](2019)等以南极磷虾为原料,并添加番茄酱、大蒜、辣椒等辅料开发了风味南极磷虾罐头。其工艺流程是将原料虾解冻后去除杂质,加3%食盐水预煮处理,然后冷却罐装,并加入各种调味料,最后封口进行杀菌处理。根据调味料的不同,将南极磷虾罐头分为原味、香辣、蒜香等系列风味。管哲[9](2014)等将南极磷虾与大豆蛋白结合,开发了一种营养丰富、价格低廉、风味良好的新型奶酪替代物。其工艺流程是将南极磷虾匀浆→碱溶→与生豆浆混合→离心→酸沉→静置→煮沸→挤压脱水→加碱复溶→调味。由于南极磷虾虾肉含氟量较高,食用脱氟不完全的产品存在安全隐患,因此,为了解决该问题,管哲等在工艺流程中加入了酸沉和碱溶步骤,使产品最终含氟量达到国家质量安全标准。林丰[10](2016)等以南极磷虾为原料进行干制,并比较热风干燥、真空平板干燥、真空冷冻干燥3种干燥方式对南极磷虾的风味成分及感官品质变化,其研究结果表明,真空冷冻干燥能够较好的保存南极磷虾原有的蛋白质及脂肪,在风味成分方面,也能够保留更多的鲜味氨基酸,但3种干燥方式在南极磷虾感官品质方面无明显差异。

2.3 以南美白对虾为原料的休闲食品

南美白对虾,学名为凡纳滨对虾,是世界上养殖虾类产量最高的三大种类之一,原产于中、南美洲的太平洋沿海水域[11],含有丰富的优质蛋白(22%的湿重)以及功能性脂质(10.7%的干重),其中脂质主要以二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸(DHA)等多不饱和脂肪酸为主[12]。由于EPA和DHA属于Ω-3系多不饱和脂肪酸,极易引起脂质的自动氧化,而导致南美白对虾产生异味和有毒有害物质[13]。因此,为了提高南美白对虾的利用率,常通过蒸煮、油炸、干燥、粉碎等加工工艺制成干制休闲食品或者作为其他休闲食品的辅料。

目前,市售的以南美白对虾为原料的休闲食品多为脆虾产品。李文亮[14](2020)等研究了热汤、渗透、预干燥、急冻等预处理技术对高钙即食脆虾的影响。研究结果发现,将南美白对虾在90℃热烫3min,在4℃时1%食盐+15%淀粉+2%白砂糖的渗透液中渗透4h,然后将水分烘干至70%,最后在-30℃急冻15h。在此条件下制作的脆虾虾体完整、颜色鲜艳、光泽度好,虾鲜味浓郁、虾壳酥脆。陈祜福[15](2016)等研究了采用低温真空油炸技术制取脆虾的工艺。通过正交实验确定了低温真空油炸脆虾的最佳工艺条件:油炸温度95℃,油炸时间50min,真空度-0.095MPa,真空脱油时间3min。在此条件下得到的脆虾产品色泽淡黄、均匀,熟虾原色鲜亮、有光泽,口感酥脆、香味纯正、含油适中,形态完整。何雄[16](2018)等研制了南美白对虾风味即食虾干的配方工艺,并筛选出五香型、麻辣型和怪味型3种风味。其工艺为4℃腌制24h、80℃水浴锅熟制12min,55℃烘干4h,最终成品感官品质与风味均较好。在南美白对虾的干燥工艺上,Li DY[17](2020)等采用冷冻干燥处理熟制南美白对虾,并与传统的热风干燥进行对比,结果表明,采用冷冻干燥处理能够显著减少脂质氧化并保持了较好的色泽。除了用南美白对虾制作脆虾外,还可以用于制作即食虾仁[18]和芝士虾片[19]等产品。

2.4 以其他虾类为原料的休闲食品

以克氏原螯虾、南极磷虾、南美白对虾等为原料的休闲食品是当下最为主流的虾类休闲食品。当然,也有一部分食品企业和高校正在积极合作,尝试以毛虾、中华管鞭虾、青虾、白虾、口虾蛄(皮皮虾)等虾类为原料,以期研发出新型的休闲食品。尽管这些产品在工艺上还存在问题,在市场上也未有太大反响,但不可否认,这些产品经过工艺的优化以及市场的推广,在未来虾类休闲食品上有着巨大潜力。

曹文红[20](2004)尝试以毛虾为原料,经过预煮、烘烤,并添加花生、芝麻等辅料,研发了一种虾味休闲食品,该研究为毛虾的利用价值开辟了一条新的途径。骆静[21](2018)等以中华管鞭虾为原料,研发了一种高水分即食虾仁休闲食品。房修珍[22](2008)以太湖小青虾为原料,通过预处理、麦芽糖浆溶液浸泡、干燥等技术,研发了一款具有特色青虾系列风味的休闲干制品。该研究促进了太湖小青虾这种低值水产品的开发利用,并提高了其附加值。戴意飞[23](2014)等将虾皮与花生结合,通过油炸、煮制、烘干等工艺试制了一款名为花生小虾宝的休闲食品。该产品既拥有花生开胃、健脾的功效,又具有虾的鲜香味道,对丰富虾类休闲食品市场具有一定意义。

3 虾类休闲食品生产所涉及的贮藏技术

由于虾类原料和加工制备的休闲食品含有丰富的蛋白质和水分,容易滋生一些芽孢杆菌属、假单胞菌属等腐败微生物,造成虾类休闲食品的腐败变质,不仅会降低其营养价值还会在腐败变质过程中产生吲哚、组胺、挥发性盐基氮等有毒有害物质。因此,研究虾类休闲食品生产过程中包括原料和成品的贮藏方法对提高虾类资源的利用率,延长货架期尤为重要。传统的贮藏方法多以腌制、发酵以及天然晾晒等方式保藏食品。到了近代,随着食品工业化以及生物技术的快速发展,食品的保藏技术也得到了革新。目前,在虾类休闲食品贮藏方法的研究方面,以低温贮藏、化学与生物技术贮藏、气调贮藏以及辐照贮藏等方法为主。

3.1 低温贮藏技术

在众多的贮藏方式中,低温贮藏食品已经有较长的历史,该方法之所以经久不衰的原因在于,低温贮藏成本低、操作简单且贮藏效果显著。在低温下,虾中所含的内源酶活性以及各类腐败微生物的生长繁殖受到抑制,生化反应速度减慢,使得虾类产品的品质得到了较好的控制。目前,低温贮藏多用于生鲜产品的保鲜上,而对于熟制后低温贮藏产品的研究仍然较少。低温贮藏一般又分为冷藏(0~4℃)、冰温(0℃以下,冰点以上)、微冻(冰点至-5℃左右)以及冻藏(-18℃以下)[24],虾类休闲食品多以低温冷藏为主。吴晨燕[25](2018)等研究了熟制小龙虾分别在冷藏(4℃)和冻藏(-18℃)条件下其贮藏品质的变化以及贮藏时间。研究结果表明:在4℃冷藏时,熟制小龙虾在4周内能够保持较好的品质;而在-18℃冻藏条件下,熟制小龙虾在4个月内能够保持较好的品质。郑静静(2020)[26]等以熟制的带壳和去壳的小龙虾为原料,将其在-18℃条件下冻藏,并通过检测其脂肪氧化程度、挥发性盐基氮、盐溶性蛋白含量等指标考察小龙虾在冻藏过程中的品质变化。结果表明,带壳虾肉与去壳虾肉在贮藏2周内各项指标无明显差异,当贮藏3周后,带壳虾肉的品质优于去壳虾肉,但均能食用。赵立[27](2012)等在熟制小龙虾的贮藏上采用冷冻与冷藏相结合的方法。首先分别将熟制小龙虾虾肉进行缓慢冷冻和快速冷冻,然后于4℃下贮藏,并与直接在4℃下贮藏进行对照。研究结果表明,在冷藏前经过冷冻处理,能够将熟制虾肉的货架期从2周延长至5~6周,而在冷冻方式上面,快速冷冻和缓慢冷冻虽对虾肉的货架期无显著影响,但快速冷冻处理虾肉在贮藏后的品质要优于缓慢冷冻处理。其原因在于,与缓慢冷冻相比,虾肉在快速冷冻处理时,较快的通过了-4~-1℃这个最高冰晶体形成温度带,因此,在细胞间隙形成的冰晶体细小而分布均匀,对细胞的破坏较小,虾肉解冻后,能够保留更多的水分以及营养成分。

3.2 化学和生物贮藏技术

进入近代以来,人们逐渐认识到食品的腐败变质是由各类腐败微生物引起,并且腐败微生物的种类会随着食品种类的变化而变化。因此,为了能够高效的抑制不同食品中腐败微生物的生长繁殖,学者们开始有针对的添加食品防腐剂来抑制腐败微生物的生长。目前,在食品中使用的防腐剂主要是化学防腐剂和生物防腐剂,由于人们对食品安全越来越重视,使得化学防腐剂的使用愈发受到限制,而从植物、动物、微生物中提取出的一些天然生物防腐剂得到了消费者的青睐。因此,近年来,一些学者开始投入到采用生物防腐剂贮藏虾类休闲食品上。

周涛[28](2019)等研究了即食小龙虾在4℃、25℃的贮藏过程中菌群结构与变化规律,并提出可以通过对产品特定腐败菌进行控制即可延长货架期。其研究认为,随着贮藏时间的延长,菌群多样性降低,并出现优势菌群。4℃下贮藏,末期优势菌群为海洋杆菌属和希瓦氏菌属,25℃下贮藏,末期优势菌群为哈撒韦菌属和芽孢杆菌属。无独有偶,刘文浩[29](2021)等采用了周涛等人类似的思路,首先从气调包装的即食小龙虾中分离出柠檬酸杆菌这类优势腐败菌,然后有针对性的在小龙虾卤制过程中添加天然生物防腐剂ε-聚赖氨酸盐酸盐,从而达到防止小龙虾产品的腐败,延长货架期的效果。研究结果表明,添加0.01%ε-聚赖氨酸盐酸盐和1.5%D-异抗坏血酸钠的气调包装即食小龙虾在15℃下,其货架期能够从2d延长至6d。而在南美白对虾烤虾的加工过程中加入乳酸链球菌素并在25℃下贮藏能够较好的抑制烤虾中蜡样芽胞杆菌这类优势菌群的生长,并将货架期延长2~8d[30]。此外,采用茶多酚、壳聚糖、ε-聚赖氨酸组成的复合生物保鲜剂在延长即食小龙虾的货架期方面也有显著效果[31]。Mol S[32](2010)等在熟制小龙虾的过程中加入焦亚硫酸钠和柠檬酸并在4℃进行贮藏,在为期6d的贮藏期间,能够较好的保持熟制小龙虾的感官品质以及抑制中温需氧菌和嗜冷好氧细菌的生长。

3.3 气调贮藏技术

气调贮藏是通过调节和控制食品贮藏环境气体成分以及环境温度、湿度来延长食品货架期的技术,其常用的调节气体多为二氧化碳(CO2)、氧气(O2)以及氮气(N2)[33]。由于气调贮藏技术成本较高,并未广泛应用于食品的各个领域,目前主要应用于高品质的蔬菜以及肉制品。当然,近年来食品科研工作者也在积极推广气调贮藏在其他领域的应用。在虾类休闲食品的贮藏方面,Cremades[34](2011)等在不添加任何防腐剂的条件下,采用60%N2和40%CO2的调节气体包装熟制小龙虾尾并在2℃左右的环境中贮藏。研究表明,在该贮藏环境下,能够显著抑制嗜冷细菌和产硫化氢细菌的生长以及延缓了虾肉中蛋白质的水解,使得熟制小龙虾尾的贮藏时间从原本的6d延长至11~12d,扩大了熟制小龙虾的销售范围。Chen G[35](2008)等也采取了类似的方法,采用80%CO2+10%N2+10%O2的调节气体贮藏红鳌虾,在为期21d的贮藏中,显著抑制了好氧性细菌和大肠杆菌的生长,并减少了贮藏损失,保持了较好的贮藏品质。潘广坤[36](2013)等则认为采用70%CO2和30%N2能够较好的贮藏真空油炸面包虾,在常温下其货架期能够达到12d,并提出当CO2浓度超过70%时,会使得真空油炸面包虾的酸值上升速率增加,风味减弱。

3.4 辐照贮藏技术

自伦琴发现X射线以来,国内外学者对射线的研究可谓是乐此不疲。在采用射线辐照食品方面,农业组织联合专家委员会(FAO)、世界卫生组织(WHO)以及国际原子能机构(IAEA)经过多年的研究认为,将辐照剂量控制在10kGy以下辐照食品不会产生任何毒理学风险[37]。目前,采用射线辐照技术延长食品货架期的方法已经被批准用于新鲜水果、肉类和鱼类[38],也有少部分学者正在积极研究采用该技术来延长虾类休闲食品的贮藏期。

郑读[39](2021)等研究了在常温贮藏条件下采用60Co-γ射线对真空包装的熟制小龙虾进行辐照处理。研究表明,在6.62kGy的辐照剂量下,熟制小龙虾的货架期得到了有效延长且维持了虾肉品质。同时,高剂量辐照的小龙虾肌原纤维蛋白含量明显低于低剂量辐照,说明辐照能促进小龙虾蛋白质的分解。Wang H[40](2010)等也得出了类似的结论,认为用6kGy的60Co-γ射线辐照处理油炸南美白对虾能够在不影响感官品质和营养价值的基础上有效抑制金黄色葡萄球菌、蜡样芽胞杆菌和大肠杆菌的生长,同时也提出可以加大辐照剂量(不超过9kGy)来延长油炸虾的货架期,但当辐照剂量超过6kGy后,油炸虾的感官品质、风味氨基酸、维生素A和维生素E等营养物质均会出现不同程度的下降。

4 虾类休闲食品的发展前景

毫无疑问,与膨化类、烘焙类休闲食品相比,虾类休闲食品是一类营养价值更高且低油低脂的健康休闲食品,因此,虾类休闲食品的市场前景广阔,发展潜力巨大。

4.1 虾类休闲食品应加强加工工艺和品质特性的基础性研究

研发虾类休闲食品,应做好产品分类研究,即采用什么标志做分类标志较好?是按原料来源类型还是按加工工艺(含包装)类型,或结合风味特点及理化营养成分分类。产品主体成分如水分、蛋白质或食盐含量,能否作为主要分类标志?例如,对于水分含量较高的包装杀菌类产品,需要研发兼顾风味和口感质构、营养价值、贮藏安全性和质量稳定性达到平衡等关键技术问题的解决办法。因此,应加强虾类休闲食品加工工艺和品质特性的基础性研究。

4.2 虾类休闲食品应向品牌化、差异化方向发展

就目前的虾类休闲食品研发而言,仍处于起步阶段。有的虾类休闲食品生产企业没有较强的品牌意识,没有将品牌建设工作作为企业发展的战略目标,这不仅无法发挥出品牌自身优势,还大大影响企业自身的经济效益以及社会效益。此外,尽管虾类休闲食品生产企业众多,但各个企业生产的产品却并没有太大区别,产品差异化不明显。因此,虾类休闲食品未来的发展应走品牌化、差异化路线。品牌化解决企业之间打价格战、渠道战、广告战等问题,差异化提高消费者的消费意识,用产品的内在优越性将消费者与企业紧密联系起来[41]。

4.3 虾类休闲食品应向健康安全方向发展

现如今,人们对休闲食品的需求逐渐从温饱型向健康型、营养型甚至功能型方向转变。因此,研发的产品应考虑如何才能吃得健康,吃得营养,这才是当下普通百姓的追求。如调味虾类休闲食品应考虑如何降低食盐、钠等的摄入,油炸虾类休闲食品应向低油低脂方向发展。已有调查数据表明,58%的人在选择休闲食品时会更加注重食品的绿色、天然和健康,此外对富含维生素及其他功能性的食品也非常感兴趣。在保持现有休闲食品良好风味、口感的基础上,进一步创新,优化生产工艺,减少营养流失,促进虾类休闲食品向健康型、营养型转变应是食品企业努力的方向[42]。

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