海产品腥味脱除技术的研究进展

2024-05-12 03:06郑浩龙吕道飞许锋马志浩陈忻
当代化工研究 2024年7期
关键词:脱腥去腥腥味

*郑浩龙 吕道飞 许锋 马志浩 陈忻

(佛山科学技术学院 环境与化学工程学院 广东 528000)

众所周知,目前国内外对于腥味研究持续了近百年,对于腥味物质的认识也越来越完善。研究发现,腥味物质来源比较广,不仅受自身微生物和酶的影响,还受周围环境的影响。腥味物质的存在一定程度上限制了海鲜市场的发展。

因此,脱腥是制约海产品质量的关键技术,通过分析腥味物质的成分及外界影响因素,比较不同脱腥方法的实验结果,可以得出不同的海产品用不同的脱腥方法最终效果是不同的,进而选择出最佳的脱腥方法。本文针对不同脱腥方法进行比较,为海产品的脱腥技术发展提供参考。

1.腥味物质成分分析及外界因素

海产品腥味一般是由多种挥发性物质共同作用的结果。有研究表明,海产品中的挥发性物质主要有醇类、醛类、酮类、烃类、土腥味类物质,也会有少量的峡喃、硫醚、蔡类等化合物[1]。

鱼腥味形成的原因不仅有其自身的因素,还受环境的影响。鱼类唾液中含有三甲胺,在鱼类死亡之后,唾液中的三甲胺会被分解,散发出一股刺鼻的味道[2-3]。水体污染、水体富营养化、气象条件等环境因素也会影响到腥味的形成。虾类、贝类体内的微生物及酶体系较为活跃,使其在短期内容易出现青草味、金属味、鱼腥味等不良气味。藻类的腥味是由脂肪酸氧化、酶催化、类胡萝卜素降解等过程中所产生的挥发性物质所致,而挥发性物质是藻类腥味形成的物质基础[4]。

2.海产品的腥味脱除技术

(1)物理脱腥法

①吸附法。吸附法是一种以固体吸附物为主体,利用其发达的孔结构和大的比表面积,将流动的气体或液体中的某个组分(分子或离子)吸附并累积到其表面,从而产生一种吸附作用[5]。

A.活性炭吸附法。任增超等[6]利用盐析、掩蔽、活性炭吸附、β-环糊精包埋法对波纹巴非蛤酶解蛋白脱腥,结果表明活性炭吸附法效果最佳,最佳条件下脱腥值为2;张丽君等[7]利用活性炭对螺旋藻进行除腥,脱腥效果不但不明显,而且螺旋藻中的部分营养成分也会被活性炭吸附。

B.大孔吸附树脂法。常钰菲等[8]利用AB-8 型大孔吸附树脂对鳕鱼蛋白酶解产物进行处理,结合固相微萃取气质联用技术验证表面,其中8 种挥发性物质得到脱出,比如1-戊烯-3-醇、己醛、2-己烯醛及异戊酸冰片酯等。盛洁等人[9]通过大孔树脂吸附处理淡水鱼酶解物,结果表明,脱腥脱色后,挥发性风味成分中醛类和含氮类化合物相对含量显著降低。

虽然吸附脱腥技术具有成本低廉、操作简便等优点。但是此方法不能从根本上解决问题,只能去除表面的腥味,甚至还会破坏其体内的蛋白质。

②包埋法。包埋法是利用包埋剂中独有的笼状分子结构,将其中的低能量小分子腥味物质包裹起来,进而去除海产品中的异味。

薛璐瑜等[10]的研究表明,用β-环糊精去腥能将小球藻生长因子溶液中的一些辛辣味掩盖掉,同时也能降低其腥味。付桂明等人[11]通过实验对比发现使用β-环糊精等可以将蓝绿藻提取液的藻腥味基本消去,变为略有微弱甜味,颜色由蓝绿色变为淡蓝绿色。

包埋操作比较简单,较适用于鱼类提取物的商品化、工业化应用,但会造成营养物质部分流失,因此还是存在一些弊端。

③蒸汽脱腥法

蒸汽脱腥法有两种,一种是真空脱腥法,另一种是水蒸气脱腥法。真空脱腥法是把腥味物质放入真空设备中,然后对其进行加热,当真空状态达到一定程度后,其气味会被蒸发并除去,从而起到脱腥的作用。水蒸气脱腥则是通过加热产生水蒸气,利用水蒸气将产品中的腥味物质带走。这种脱腥方法安全性较好,不需要利用其他物质也不会产生其他物质。

张丽君等人[12]也通过加热脱腥等多种脱腥方法对螺旋藻溶液进行脱腥,结果表明加热脱腥处理可以有效地去除螺旋藻的腥味,但在实验中也发现,加热温度过高会产生其他刺激性味道。

(2)化学脱腥法

化学脱腥法是指在一定的条件下,通过化学试剂与海鲜产品腥味物质中的一些成分发生化学反应,从而实现对海鲜产品腥味的去除。常见的化学脱腥法有酸碱盐处理法、臭氧脱腥法等。

①酸碱盐脱腥法。酸碱盐脱腥法指的是经过酸碱处理后的海产品,其蛋白质性质会发生变化,可展开其结构,将结合蛋白与腥味物质分离并沉淀,并溶解脂肪和色素,在达到去除腥味和脱色的目的时,还可以抑制脂肪发生氧化。其中,盐类在脱腥的过程中起促进的作用。此外,有机酸不仅可以抑制金属离子与微生物发生结合,还可以减少三甲胺的形成,从而抑制腥味。

王方[13]以酸、碱为主要原料,研究了其去腥作用,发现在酸、碱作用下,各种挥发性腥味物质的含量都大幅度下降,且去腥、去霉、效果显著。江洁等[14]采用乙酸去腥,用1%乙酸去腥20 min 后,海带几乎没有腥味,经杀菌后,海带的口感脆嫩,色泽也没发生变化。

由于酸和碱在液体中溶解后很难被去除,所以在固体产品的脱腥处理中,多被使用在固体产品中,而盐类脱腥能够起到去除腥味、脱色和抑制油脂氧化的作用。由于这一过程中会产生大量的废水,因此,在脱腥后需要对废水进行处理。

②臭氧脱腥法。臭氧是一种氧化性很强的物质,由于其在水里不稳定,会被分解为带有羟基自由基的单原子臭氧,可以氧化水中的还原性物质,还可以氧化分解一些有机物,从而达到去除物质腥味的效果。

林学清[15]在实验中采用了臭氧技术,结果表明,在臭氧浓度为5 mg/L 的条件下,该技术的脱腥效果最好,并能有效地去除海带的异味。

臭氧脱腥法能迅速、有效地去除腥味物质,并有一定的脱色和消毒作用,同时,剩余的臭氧还能分解成氧气。结果表明,该方法不仅可以去除食物中的异味,而且是一种无害、安全的方法。

(3)生物脱腥法

①微生物酶脱腥法。蛋白质类腥味物质的脱除主要应用酶法脱腥。王旭冰[16]对美国红鱼进行了多种微生物脱腥试验,结果表明,0.25 mL/g 的植物乳杆菌,在28 ℃条件下处理5 h,可获得最好的鱼肉香味。采用此法时,要针对鱼类品种,对菌剂的投加量进行科学的选择,并对处理条件进行优化。

②微生物发酵脱腥法。微生物发酵脱腥法指的是在一些微生物新陈代谢的作用下,醛、酮等小分子腥味物质会转变为无腥味的大分子物质,该过程中的代谢产物有一定的特殊香味,在去除了腥味物质的同时,还可以增香。常见的微生物发酵脱腥剂有酵母、乳酸菌等[17]。Pan 等[18]对虎河豚皮胶进行脱腥处理利用了酵母浸出物。研究表明,酵母浸出物会直接影响虎河豚皮胶蛋白的官能团和二级结构,从而影响蛋白间的相互作用和迁移,导致蛋白质的凝胶强度和乳化能力略微下降,经酵母抽提液处理后,虎河豚皮胶体中的挥发性腥味成分和种类均有较大幅度的降低,对虎河豚皮胶体有一定的脱腥作用。

微生物发酵法对海产品进行去腥处理,能有效地去除其中的腥味,脱腥剂的用量要严格控制,达到降低海产品中腥味的效果。该方法适用范围有限,只对液态和发酵物有效,目前无法实现规模化应用。

表1 不同处理方法的优缺点及适用场合

(4)复合脱腥法

目前,传统的脱腥技术存在一定的局限性和弊端,通常无法彻底去除水产品中的腥味物质。因此,处理过程中把两种或多种的脱腥方法互补和协同,最终会获得更好的脱腥方法。

任彬等人[19]利用活性炭-活性干酵母协同处理牡蛎性腺,得到了一种具有良好脱腥性的新型牡蛎风味,该方法既可改善牡蛎性腺的感官质量,又可提升牡蛎产品的附加值。刘慧等[20]采用添加酵母1%、活性炭1%的方法,对近江牡蛎的酶解产物进行反应、过滤,可获得无腥、蛋白回收率高的酶解产物。

上述研究结果显示,单纯采用某一种脱腥法都不能获得理想的结果,应充分发挥各种方法各自的优点,才能取得较好的去除效果。目前,在鱼类养殖中由于受到不同因素的影响,如废物排放、水体富营养化等,这些都可能会造成腥味物质的产生,降低养殖鱼的品质。为改善此情况,在鱼塘中加一个生物滤池,生物滤池中加入一些吸附材料、化学物质以及氧气供应,底部排污系统,吸附、分解和降解水中的有机物及产生腥味物质。此案例涉及到物理吸附、化学法中氧化还原、微生物降解等方法,体现出复合脱腥的高效、经济、可持续性的优势。

3.结论与展望

目前脱腥技术涉及多个领域,其中有物理、化学、生物等,并且采用了不同的手段。物理脱腥法基本上可以保证海产品的原本品质,但多集中于产品的表面,不能获得更好的去腥效果。化学脱腥法效果比较明显,并且还可以灭菌和脱色。但是,处理的过程可能会引入一些化学物质,从而影响到产品的安全性。另外,处理过程中,必须严格控制化学药剂的使用,避免其导致的食物安全问题。生物脱腥技术既能保持产品原有质量,又能降低营养损失,因此可以认为是一种较为安全的方法。总之,以上三种方法都有自身的局限性,也有各自的优点。在脱腥过程中,将三种方法的优点结合起来,从而找到更经济、安全、高效的复合脱腥方法。

但是,目前对复合脱腥技术方面的研究还很少,对于不同海产品所适用的方法研究有限,还需进一步深入研究和完善。因此,有必要对脱腥技术进行更加全面和深入的探究,从而找到更好的脱腥方法。

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