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貝類腥味物質(zhì)檢測(cè)及脫腥技術(shù)的研究進(jìn)展

2022-11-11 08:43:28石林凡李周茹劉光明任中陽(yáng)翁武銀
食品工業(yè)科技 2022年22期
關(guān)鍵詞:脫腥腥味解液

石林凡,李周茹,劉光明,任中陽(yáng),翁武銀,3,

(1.集美大學(xué)海洋食品與生物工程學(xué)院,福建廈門(mén) 361021;

2.海洋食品精深加工關(guān)鍵技術(shù)省部共建協(xié)同創(chuàng)新中心,遼寧大連 116034;3.廈門(mén)市海洋功能食品重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,福建廈門(mén) 361021)

貝類是我國(guó)水產(chǎn)品的主要組成部分,具體包括牡蠣、鮑、螺、蚶、貽貝、江珧、扇貝、蛤、蟶、河蚌及蜆等幾大類[1]。2020年,我國(guó)貝類總產(chǎn)量高達(dá)1552.04萬(wàn)噸[1],其獨(dú)特的風(fēng)味受到人們的青睞,在我國(guó)居民飲食中比例大幅增加。貝類含有豐富的蛋白質(zhì)、必需氨基酸、?;撬?、礦物質(zhì)及生物活性肽,對(duì)人類生長(zhǎng)發(fā)育、心臟保護(hù)及血壓調(diào)節(jié)等方面均有顯著的積極影響[2]。

目前,基于貝類的功能性食品研發(fā)和精深加工已逐漸成為行業(yè)重點(diǎn)。然而,由于貝類中水分和多不飽和脂肪酸含量較高,微生物及酶體系活躍,導(dǎo)致貝類及其制品極易在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生青草味、金屬味和魚(yú)腥味等不良風(fēng)味,最終影響貝類的整體風(fēng)味和消費(fèi)者的接受程度。因此,貝類中腥味物質(zhì)的檢測(cè)及脫除已成為國(guó)內(nèi)外貝類精深加工研究的熱點(diǎn)之一。近年來(lái),國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出了多種用于鑒定貝類中腥味物質(zhì)的評(píng)價(jià)和檢測(cè)方式,并探究其脫腥技術(shù)的作用和機(jī)理。本綜述系統(tǒng)地回顧了近年來(lái)貝類中腥味物質(zhì)評(píng)價(jià)、檢測(cè)和脫除的方法,旨在為貝類整體風(fēng)味的改良和脫腥技術(shù)的發(fā)展提供參考。

1 貝類中腥味物質(zhì)的評(píng)價(jià)與檢測(cè)方法

目前,貝類中腥味物質(zhì)的評(píng)價(jià)與檢測(cè)方法主要包括感官評(píng)價(jià)法、電子鼻法、頂空-氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法、氣相色譜-嗅聞測(cè)量法及氣相色譜-離子遷移譜法等。感官評(píng)價(jià)法是人對(duì)于腥味的主觀判斷,電子鼻是一種模擬動(dòng)物嗅覺(jué)的快速檢測(cè)方法,氣相色譜-嗅聞測(cè)量法巧妙地將儀器與人類敏感嗅覺(jué)相結(jié)合,而頂空-氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用、氣相色譜-離子遷移譜是一種精確定性定量的儀器分析方法。

1.1 感官評(píng)價(jià)法

感官評(píng)價(jià)法一般由受過(guò)專業(yè)訓(xùn)練的感官評(píng)價(jià)人員對(duì)土腥味、金屬味、魚(yú)腥味等常見(jiàn)腥味按一定的權(quán)重或整體感受進(jìn)行打分,是評(píng)價(jià)貝類等水產(chǎn)品腥味程度最簡(jiǎn)便的方法[3]。感官評(píng)價(jià)法雖然不能檢測(cè)出水產(chǎn)品中具體的腥味成分,但能對(duì)水產(chǎn)品整體風(fēng)味做出直觀評(píng)定,并利用分值量化產(chǎn)品中腥味的可接受程度。因此,該方法在實(shí)際研究中占據(jù)重要地位。陳海燕等[4]以感官值為指標(biāo),評(píng)價(jià)樹(shù)脂、硅藻土、粉末活性炭和顆粒活性炭對(duì)波紋巴非蛤(Paphia undulate)酶解液的脫腥效果,結(jié)果顯示LX-32樹(shù)脂感官值為7.8(9分制),脫腥效果最佳。劉洪亮等[5]通過(guò)感官評(píng)價(jià)法探究貽貝(Mytilus edulis)半干態(tài)即食食品的最佳脫腥條件,結(jié)果顯示姜汁添加量1.0%,茉莉花茶水添加量3.0%,脫腥溫度40 ℃,脫腥時(shí)間100 min時(shí),脫腥效果最好。

1.2 電子鼻法

電子鼻(Electronic nose,E-nose)又稱氣味掃描儀,由氣敏傳感器、信號(hào)處理系統(tǒng)和模式識(shí)別系統(tǒng)等功能器件組成,是20世紀(jì)90年代發(fā)展起來(lái)的一種快速檢測(cè)食品風(fēng)味的新穎儀器[6]。它以特定的傳感器和模式識(shí)別系統(tǒng)快速獲取樣品氣味的整體信息,產(chǎn)生“指紋”圖譜,提供樣品的隱含性質(zhì)[6]。電子鼻作為一種模仿生物嗅覺(jué)的檢測(cè)系統(tǒng),彌補(bǔ)了感官評(píng)價(jià)非客觀性的不足,同時(shí)與人類的嗅覺(jué)和傳統(tǒng)檢測(cè)方法結(jié)果相兼容。與傳統(tǒng)的分析方法相比,電子鼻技術(shù)還具有操作簡(jiǎn)便、分析快速及無(wú)損檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)[6-7]。Lim等[8]通過(guò)基于肽受體的生物電子鼻能夠準(zhǔn)確區(qū)分新鮮牡蠣(Ostrea gigas thunberg)及其變質(zhì)產(chǎn)品。黃忠白等[9]通過(guò)電子鼻成功建立長(zhǎng)街縊蟶(Sinonovacula constricta)的風(fēng)味指紋模型,該模型能夠準(zhǔn)確判斷樣品是否屬于長(zhǎng)街縊蟶原種,并能區(qū)分新鮮、100和150 ℃加熱30 min后長(zhǎng)街縊蟶揮發(fā)性物質(zhì)的差異。目前,隨著儀器分析技術(shù)的發(fā)展,電子鼻可與快速氣相色譜儀(Gas chromatography,GC)及氫離子火焰檢測(cè)器(Flame ionization detector,F(xiàn)ID)相結(jié)合提供樣品揮發(fā)性成分更全面的信息特征[10]。然而,氣相電子鼻關(guān)于貝類等水產(chǎn)品風(fēng)味檢測(cè)的相關(guān)研究還尚未見(jiàn)報(bào)道。

1.3 頂空-氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法

頂空(Headspace analysis,HS)作為一種進(jìn)樣方式,是將待測(cè)樣品置于恒溫密閉容器中,待氣液(氣固)兩相達(dá)到熱力學(xué)平衡之后,直接抽提頂部氣體注入氣相色譜質(zhì)譜儀器中進(jìn)行分離分析[11]。頂空進(jìn)樣技術(shù)由于只取氣相部分進(jìn)行分析,從而較大程度地減少了樣品基質(zhì)對(duì)分析的干擾,具有較高的靈敏度?,F(xiàn)代頂空進(jìn)樣主要分為三類[11]:靜態(tài)頂空分析(Static headspace analysis,S-HS)、動(dòng)態(tài)頂空分析(Dynamic headspace analysis,D-HS)及頂空-固相微萃?。℉eadspace solid-phase micro-extraction,HS-SPME)。目前,頂空進(jìn)樣最常用的是頂空-固相微萃取,常與氣相色譜-質(zhì)譜(Gas chromatography-mass spectrometer,GC-MS)聯(lián)用分析貝類等水產(chǎn)品中揮發(fā)性成分的組成及相對(duì)含量。該方法將萃取、進(jìn)樣、分析和鑒定合為一體,具有操作簡(jiǎn)單和檢測(cè)快速準(zhǔn)確的特點(diǎn),受到研究者們的廣泛關(guān)注。Kawabe等[12]利用HS-SPMEGC-MS研究了帶殼太平洋牡蠣(Crassostrea gigas)在暴露儲(chǔ)存中揮發(fā)性化合物的變化,發(fā)現(xiàn)三甲胺和丙酸等揮發(fā)性羧酸可以作為評(píng)價(jià)牡蠣腐敗程度重要標(biāo)志。Tuckey等[13]利用HS-SPME-GC-MS對(duì)新西蘭綠唇貽貝(Perna canaliculus)貯藏期間揮發(fā)性化合物進(jìn)行監(jiān)測(cè),發(fā)現(xiàn)二甲基硫化物、1-辛烯-3-醇、1-己烯-3-醇和1-戊烯-3-醇可能是貽貝不良風(fēng)味的來(lái)源。劉慧等[14]利用HS-SPME-GC-MS可以有效分析比較酵母聯(lián)合活性炭去除近江牡蠣(Ostrea rivularisGould)蛋白酶解液前后腥味成分的變化。HS-SPME-GCMS是貝類風(fēng)味的重要研究手段,在腥味物質(zhì)鑒定和評(píng)價(jià)中發(fā)揮重要作用。然而,由于食品基質(zhì)的復(fù)雜性,采用GC-MS分析前通常需要復(fù)雜的前處理,且不能完全分離鑒定同量異位素和同分異構(gòu)體[15]。GC-MS的真空檢測(cè)環(huán)境和檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng),無(wú)法滿足現(xiàn)代樣品快速、便攜式檢測(cè)的需求[16]。

1.4 氣相色譜-嗅聞測(cè)量法

氣相色譜-嗅覺(jué)測(cè)量法(Gas chromatographyolfactometry,GC-O)是將氣相色譜儀的分離能力與人類鼻子的嗅覺(jué)相結(jié)合,用于鑒定食品風(fēng)味特征的一種檢測(cè)分析技術(shù)[17]。GC-O法不但可以確定單個(gè)風(fēng)味化合物的氣味特征及其對(duì)食品整體風(fēng)味的影響,還能對(duì)低于儀器檢測(cè)限而無(wú)法檢出的特征風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行判定,檢測(cè)范圍更廣泛[17]。然而,GC-O技術(shù)無(wú)法對(duì)混合型風(fēng)味化合物進(jìn)行定性分析,因此通常與GC-MS聯(lián)用。GC-O-MS基本原理是食品的揮發(fā)性成分在氣相色譜柱末端分流后,一部分與潮濕氣流或惰性氣體混合到達(dá)嗅探口,另一部分進(jìn)入MS中進(jìn)行定性及定量分析,最終實(shí)現(xiàn)風(fēng)味物質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)和氣味特征的同時(shí)檢測(cè)并建立明確的聯(lián)系(如圖1)[17]。田淑琳等[18]采用GC-O-MS結(jié)合相對(duì)氣味活度值法(Relative odor activity value,ROAV)對(duì)馬氏珍珠貝(Pinctada martensii)的揮發(fā)性成分進(jìn)行鑒定和描述,發(fā)現(xiàn)癸醛、1-辛烯-3-醇、辛醛和2-十一酮分別具有脂肪味、金屬味、土霉味和哈喇味,對(duì)馬氏珍珠貝整體腥味的形成貢獻(xiàn)較大。

圖1 GC-O-MS的簡(jiǎn)圖[17]Fig.1 Outline of GC-O-MS[17]

1.5 氣相色譜-離子遷移譜法

氣相色譜-離子遷移譜(Gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS)作為一種新興的分析技術(shù),集GC高分離性和IMS高靈敏性及快速響應(yīng)于一體,具有無(wú)需樣品前處理、檢出限低、分離效果好、靈敏度高、穩(wěn)定性好和分析速度快等優(yōu)點(diǎn)[19-21]。GC-IMS基本原理為混合物由GC分離后以單一成分進(jìn)入IMS電離區(qū),基于不同離子在電場(chǎng)中遷移速度的差異對(duì)化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行鑒定,得到保留時(shí)間、漂移時(shí)間和信號(hào)強(qiáng)度的三維譜圖(如圖2)[21-22]。此外,GC-IMS由于體積小且可在常壓環(huán)境下操作,實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)以及大批量樣品的分析檢測(cè)[23]。余遠(yuǎn)江等[24]通過(guò)HS-SPME-GC-IMS分析馬氏珍珠貝的風(fēng)味特征,指出馬氏珍珠貝的關(guān)鍵風(fēng)味成分為3-甲基-1-丁醇、1-辛烯-3-醇、正辛醛、壬醛、2,3-辛二酮、2-壬酮和吲哚,呈現(xiàn)腥味、青草味、泥土味及金屬味。

圖2 GC-IMS結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖及三維譜圖[21]Fig.2 GC-IMS structure diagram and 3D spectrum[21]

2 貝類中腥味物質(zhì)的脫除技術(shù)

2.1 物理法

物理法是利用脫腥劑本身的結(jié)構(gòu)或物理特性,通過(guò)吸附、包埋、掩蓋、加熱、萃取及真空等方式脫除貝類等水產(chǎn)品中的不良?xì)馕?。物理法?jiǎn)單易行,但由于脫腥劑本身的局限性,脫腥效果有限且不能從本質(zhì)上去除腥味物質(zhì)。貝類及其制品經(jīng)常采用吸附、包埋及掩蓋的方式進(jìn)行脫腥處理。

2.1.1 吸附法 吸附法主要是借助吸附劑本身的結(jié)構(gòu)特性對(duì)貝類等水產(chǎn)品中異味物質(zhì)進(jìn)行吸附。吸附劑一般分為兩類:a.活性炭(圖3)、沸石、硅膠、分子篩和活性氧化鋁等,這類吸附劑具有豐富的孔隙結(jié)構(gòu)和較大的比表面積,對(duì)腥味物質(zhì)有很強(qiáng)的吸附效果,但不具有選擇性;b.大孔樹(shù)脂(圖4)和殼聚糖等,主要通過(guò)范德華力和氫鍵作用進(jìn)行吸附,對(duì)腥味物質(zhì)具有較高的選擇性和吸附性[27-28]。

在吸附劑中,活性炭因具有較多的內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)(圖3)、較大的比表面積及較好的化學(xué)穩(wěn)定性,使其對(duì)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[29]。葉勝權(quán)等[30]比較了活性炭吸附法、β-環(huán)糊精包埋法和酵母發(fā)酵法對(duì)牡蠣(Oxtrea rivularisGould)酶解液的脫腥效果,結(jié)果顯示活性炭的脫腥效果最好,但是蛋白質(zhì)損失較大(蛋白回收率為84.65%,w/w)。任世英等[31]采用活性炭對(duì)河蜆(Corbicula fluminea)酶解液脫腥時(shí),發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)回收率隨著活性炭用量的增加和吸附時(shí)間的延長(zhǎng)而下降。此外,活性炭?jī)H對(duì)直徑等于或小于活性炭孔徑的有機(jī)大分子和疏水性多肽有較強(qiáng)的吸附能力,且脫腥后難以從貝類及其制品中完全除去,存在一定的局限性。

圖3 活性炭顆粒三種孔隙的結(jié)構(gòu)示意圖[25]Fig.3 Schematic representation of three types of pores in an activated carbon particle[25]

大孔樹(shù)脂作為一類具有三維空間立體孔狀結(jié)構(gòu)的高分子聚合物(圖4),已被證實(shí)對(duì)貝類產(chǎn)品有明顯脫腥作用。陳海燕等[4]以感官值和蛋白回收率為指標(biāo),比較了樹(shù)脂、粉末活性炭、顆?;钚蕴亢凸柙逋翆?duì)波紋巴非蛤(Paphia undulta)酶解液的脫腥效果,發(fā)現(xiàn)LX-32樹(shù)脂能有效脫色脫腥,但是蛋白回收率僅有78.7%(w/w)。殼聚糖作為天然大分子絮凝劑,常應(yīng)用于處理污水及澄清果汁等[32],而近幾年逐漸被應(yīng)用于貝類等水產(chǎn)品脫腥。殼聚糖線性分子鏈上的游離氨基酸和氮原子的一對(duì)未結(jié)合電子使其呈現(xiàn)弱堿性,在溶液中結(jié)合一個(gè)氫原子變?yōu)閹ш?yáng)電荷的聚電解質(zhì),隨后與樣品中大量帶負(fù)電荷的懸浮物結(jié)合變?yōu)榇箢w粒而沉降,從而起到脫腥作用[32]。Liang等[33]采用不同分子量的殼聚糖對(duì)長(zhǎng)牡蠣酶解液進(jìn)行脫臭處理,結(jié)果顯示殼聚糖不但明顯降低了酶解液中魚(yú)腥味成分的含量,而且除去了高達(dá)92%的脂肪和部分重金屬。張?zhí)沟萚32]利用1.0%殼聚糖溶液對(duì)太平洋牡蠣酶解液進(jìn)行絮凝脫腥,得到澄清透明且無(wú)腥味的牡蠣酶解液。

圖4 大孔樹(shù)脂吸附模型[26]Fig.4 Adsorption model of macroporous resin[26]

活性炭等吸附劑因其孔隙結(jié)構(gòu)豐富、比表面積大具有良好的吸附能力,但不具有選擇性;大孔樹(shù)脂等吸附劑可通過(guò)范德華力、氫鍵等吸附作用力達(dá)到更好的吸附效果,而且由于氫鍵等化學(xué)鍵的作用使其吸附具有選擇性。吸附法雖然簡(jiǎn)單高效、成本低、脫腥后溶液色澤良好,但會(huì)造成蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的損失。

2.1.2 包埋法 包埋法是通過(guò)包埋劑獨(dú)有的分子結(jié)構(gòu)包裹小分子腥味物質(zhì),從而脫除貝類等水產(chǎn)品中的異味,β-環(huán)糊精是最常見(jiàn)的包埋壁材[34]。環(huán)糊精是由6~8個(gè)葡萄糖以α,1-4糖苷鍵首尾相連形成的碳水化合物,由于內(nèi)腔C-3和C-5位上的氫原子對(duì)C-4位上的氧原子具有屏蔽作用,使環(huán)糊精的內(nèi)腔具有較強(qiáng)的疏水性,能吸附和包埋一些疏水性腥味物質(zhì)(圖5),從而達(dá)到脫腥的效果[35]。環(huán)糊精在美國(guó)被歸類為 GRAS(Generally recognized as safe)、在日本被歸類為“天然產(chǎn)品”、在澳大利亞和新西蘭被歸類為“新型食品”[36]。其中,β-環(huán)糊精因空腔大小適宜、易消化、無(wú)毒無(wú)害等特點(diǎn),成為食品工業(yè)中最廣泛應(yīng)用的包埋脫腥材料[27]。葉盛權(quán)等[30]采用β-環(huán)糊精對(duì)牡蠣酶解液脫腥后,得到溶液澄清且腥味弱的酶解液。羅偉[37]指出使用2.5%的β-環(huán)糊精在75 ℃下反應(yīng)30 min后,貽貝酶解液腥味和異味較輕。有研究報(bào)道,利用β-環(huán)糊精對(duì)波紋巴非蛤蛋白酶解液脫腥后,腥味出現(xiàn)微弱減小[38]。劉艷等[39]也發(fā)現(xiàn)利用β-環(huán)糊精對(duì)牡蠣酶解液脫腥效果不理想,而采用先酵母脫腥后β-環(huán)糊精處理的方式可以有效脫除腥味。楊文鴿等[40]研究發(fā)現(xiàn)活性炭與β-環(huán)糊精聯(lián)合處理可使三角帆蚌(Hgriopsis cumingii)酶解液的腥味大幅度減弱。這些結(jié)果表明,單獨(dú)使用β-環(huán)糊精脫腥效果并不理想,與活性炭或酵母等其他脫腥材料聯(lián)合使用才會(huì)達(dá)到更好的效果。此外,β-環(huán)糊精無(wú)法包埋分子量較大的腥味物質(zhì),脫腥過(guò)程常在液體中進(jìn)行且極易受到溫度變化的影響[40-41]。近年來(lái),有研究發(fā)現(xiàn)利用高直鏈淀粉制備的V型結(jié)晶淀粉-西瓜香精微膠囊可通過(guò)緩釋作用掩蓋刺身(Apostichopus japonicus)腸肽本身的腥臭味并賦予水果清香[42]。然而,利用V型結(jié)晶淀粉對(duì)貝類及其制品的腥味物質(zhì)進(jìn)行脫除的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。

圖5 β-環(huán)糊精的化學(xué)結(jié)構(gòu)[43]Fig.5 Chemical structure of β-cyclodextrin[43]

2.1.3 掩蓋法 掩蓋法是利用香辛料(花椒、八角、姜、蔥)獨(dú)特而強(qiáng)烈的氣味掩蓋水產(chǎn)品本身的腥味,從而達(dá)到脫腥的一種方法。研究證明,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(jué)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[27,41]。張梅超等[44]報(bào)道姜汁中對(duì)傘花烴、香茅醇、香葉醇和芳樟醇等揮發(fā)性物質(zhì)可有效改善太平洋牡蠣的風(fēng)味,使(Z)-4-庚烯醛、1-辛烯-3-醇和2,3-辛二酮等腥味物質(zhì)的含量降至檢測(cè)限度之下。生姜中姜酮、姜醇和姜酚等物質(zhì)可有效清除自由基[45],從而抑制不飽和脂肪酸的氧化裂解[46],防止腥味物質(zhì)的生成。然而,較高姜汁濃度會(huì)使貝類等水產(chǎn)品產(chǎn)生辛辣味[45]。鄭世杰[47]指出新鮮檸檬皮中α-萜品烯和D-檸檬烯可有效掩蓋四角蛤蜊(Mactra veneriformis)中的腥味,使水解液呈現(xiàn)檸檬香氣,且被認(rèn)定為腥味物質(zhì)的1-辛烯-3-醇、順-4-癸烯醛和庚醛等在脫腥后均未被檢出。席慶等[48]報(bào)道采用1%姜汁和3%鹽浸泡后,再利用9%白糖、5%食鹽、0.15%食醋和1%味精腌制得到的即食皺紋盤(pán)鮑(Haliotis discus hannaiIno)質(zhì)地和色澤較好且無(wú)腥味。目前,掩蓋法的應(yīng)用主要集中在預(yù)制菜肴和烹飪食材方面,有關(guān)貝類精深加工產(chǎn)品腥味掩蓋的研究卻未見(jiàn)報(bào)道。

2.1.4 其它物理方法 萃取、加熱及真空脫腥也是貝類中常用的脫腥方法。張乾元[35]研究發(fā)現(xiàn)采用2:1(v/v)乙醇水溶液在高速均質(zhì)的條件下重復(fù)萃取3次可以較好脫除厚殼貽貝(Mytilus coruscus)的腥味。張亮、黃健等[49-50]指出經(jīng)100和150 ℃加熱處理后,醛、酮類等腥味物質(zhì)含量下降,貽貝和牡蠣的海腥味減弱并呈現(xiàn)出貝肉的甜香味或烘烤風(fēng)味。李龍飛等[51]采用熱燙及真空處理對(duì)香港牡蠣(Crassostrea hongkongensis)肉進(jìn)行脫腥,發(fā)現(xiàn)該方法能夠降低牡蠣肉中2-辛烯醛、2-壬烯醛、2-辛烯-1-醇和1,5-辛二烯-3-醇等腥味成分含量。

2.2 化學(xué)法

化學(xué)法是通過(guò)在貝類等水產(chǎn)品原料或加工過(guò)程中加入酸、堿和還原糖等化學(xué)試劑與腥味物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng),從而達(dá)到脫腥的效果。化學(xué)法雖然具有良好的脫腥效果,但易造成化學(xué)殘留及風(fēng)味、色澤的劣變?;瘜W(xué)脫腥主要有美拉德反應(yīng)法、抗氧化劑法、酸堿鹽處理和臭氧處理等方法,貝類脫腥常用美拉德反應(yīng)法和抗氧化劑法。

2.2.1 美拉德反應(yīng)法 美拉德反應(yīng)是利用小分子肽、氨基酸、蛋白質(zhì)的氨基與還原糖的羰基反應(yīng)生成多種獨(dú)特的風(fēng)味化合物(如酚類、醇類、烴類、蛋白質(zhì)交聯(lián)產(chǎn)物)來(lái)掩蓋貝類原料本身異味的一種脫腥方法。郭富軍等[52]探究了河蚌(Unionidae)酶解液美拉德反應(yīng)前后風(fēng)味的變化,發(fā)現(xiàn)美拉德反應(yīng)后酶解液中酮類和醇類物質(zhì)的增加使得風(fēng)味更加豐富和濃郁,達(dá)到了去腥增香的目的。許慶陵等[53]利用美拉德反應(yīng)對(duì)牡蠣蛋白酶解液進(jìn)行脫腥,脫腥后的酶解液無(wú)腥味、鮮味濃郁,且效果顯著優(yōu)于活性炭。吳靖娜等[54]探究美拉德反應(yīng)對(duì)鮑魚(yú)(Abalone)蒸煮液的脫腥效果,結(jié)果發(fā)現(xiàn)添加10%木糖于110 ℃下反應(yīng)40 min后可獲得色澤較佳且無(wú)腥臭味的蒸煮液。美拉德反應(yīng)法主要用于蛋白質(zhì)類化合物的脫腥,但會(huì)造成游離氨基酸及蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分的損失[27]。

2.2.2 抗氧化劑法 抗氧化劑法是利用抗氧化劑的抗氧化性將貝類中的腥味化合物氧化,從而達(dá)到脫腥的目的,常應(yīng)用于工業(yè)脫腥。常用的天然抗氧化劑有肉桂醛、單寧酸、茶多酚及兒茶素類化合物等。肉桂醛能有效抑制微生物生長(zhǎng),延緩貯藏后期微生物酶引起的蛋白質(zhì)水解中不良風(fēng)味的產(chǎn)生[55];單寧酸具有清除自由基的能力,并可以延緩脂質(zhì)氧化[56];茶紅素、茶黃素和兒茶素類化合物不僅可以通過(guò)抑制蛋氨酸與葡萄糖的美拉德反應(yīng)過(guò)程減少甲基硫醇、二甲基二硫醚和二甲基三硫醚等腥味物質(zhì)的生成[27,57],還能與氨基酸結(jié)合起到殺菌和鈍化酶類的作用[27,45]。劉琳琳[58]研究發(fā)現(xiàn)茶多酚可以有效抑制脂肪氧化,從而脫除香港牡蠣酶解液的腥味。劉建等[45]采用茶紅素、茶氨酸、茶黃素及姜汁的復(fù)合脫腥液對(duì)紫貽貝進(jìn)行脫腥,HS-SPME-GC-MS檢測(cè)發(fā)現(xiàn)醛類和酮類物質(zhì)分別由47.48%和11.86%降低至10.27%和6.91%,而酯類、醇類等物質(zhì)含量均有所增加,有效改善了紫貽貝的風(fēng)味。

2.3 生物法

生物脫腥主要分為兩大類:一類是在微生物的新陳代謝過(guò)程中,小分子的腥味物質(zhì)通過(guò)參與合成代謝從而轉(zhuǎn)化成無(wú)腥味的大分子物質(zhì);另一類是在微生物酶作用下,腥味物質(zhì)發(fā)生分子結(jié)構(gòu)改變從而轉(zhuǎn)化成無(wú)腥味物質(zhì)[59-60]。目前,生物法中常用酵母和乳酸菌進(jìn)行脫腥。

2.3.1 酵母脫腥法 酵母脫腥包含物理性脫除和生物性脫除:物理性脫除是利用酵母的疏松結(jié)構(gòu)吸附腥臭物質(zhì),且發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的次級(jí)代謝產(chǎn)物具有一定的掩蔽作用;生物性脫除則是醛、酮等腥味物質(zhì)被酵母代謝利用或是被酵母產(chǎn)生的相關(guān)酶類當(dāng)作底物反應(yīng)從而實(shí)現(xiàn)脫除的效果[59]。有文獻(xiàn)報(bào)道[61],酵母細(xì)胞液中的醛脫氫酶和醇脫氫酶能將魚(yú)腥味物質(zhì)E-2-癸烯醛轉(zhuǎn)化成E-2-癸烯酸和E-2-癸烯醇,并指出葡萄酒酵母的醇脫氫酶活力高于啤酒酵母、釀酒酵母及面包酵母。楊昭等[62]利用葡萄酒果酒專用酵母對(duì)牡蠣酶解液進(jìn)行脫腥處理,可獲得幾乎無(wú)腥味的酶解液,酵母香味可賦予其獨(dú)特的果酒風(fēng)味,起到掩蓋作用。黃可欣[63]研究發(fā)現(xiàn)紅葡萄酒酵母具有較強(qiáng)的發(fā)酵能力,可產(chǎn)生乙醇等香氣成分,并帶有濃郁的水果風(fēng)味,從而對(duì)近江牡蠣酶解液中腥味起到良好的脫除和掩蓋作用。值得注意的是,酵母發(fā)酵脫腥過(guò)程中需要嚴(yán)格控制酵母的用量,避免引入新的異味,且該方法僅適用于發(fā)酵水產(chǎn)品或流體水產(chǎn)品,具有較大局限性[27]。

2.3.2 乳酸菌脫腥法 乳酸菌在發(fā)酵過(guò)程中會(huì)造成環(huán)境中CO2量、含氧量及pH的突變,抑制兼性厭氧菌的還原作用,減少三甲胺的形成,從而減弱貝類等水產(chǎn)品的腥味[64]。馮金曉[64]采用乳酸菌對(duì)太平洋牡蠣酶解液進(jìn)行脫腥處理,結(jié)果表明脫腥后的酶解液腥味有所改善,但是會(huì)產(chǎn)生令人難以接受的異味。此外,Song等[65]發(fā)現(xiàn)米曲霉發(fā)酵后的貽貝蒸煮液具有良好的鮮味,且腥味和焦味基本消失。

2.4 復(fù)合法

復(fù)合法是指利用兩種或兩種以上方法之間的協(xié)同效應(yīng),同步或分步處理貝類等水產(chǎn)品,從而達(dá)到脫腥的效果。耿瑞婷等[66]指出超濾和掩蔽聯(lián)合法能有效脫除扇貝(Pectinidae)酶解液的腥味,并且脫腥效果優(yōu)于單獨(dú)使用活性炭、超濾及掩蔽法。劉慧等[14]先后向近江牡蠣酶解液中加入1.0%酵母粉和1.5%活性炭,反應(yīng)過(guò)濾后得到蛋白回收率高且無(wú)腥味的酶解液。劉艷等[39]先用1.0%的活性干酵母對(duì)牡蠣酶解液脫腥處理,過(guò)濾除去活性干酵母后再用12%的珍珠巖于50 ℃下繼續(xù)脫腥,得到澄清透明、無(wú)腥味且含有酵母香味的脫腥液。黃可欣[63]采用紅葡萄酒酵母和殼聚糖聯(lián)合處理近江牡蠣酶解液,可使壬醛、己醛和(E,E)-2,4-癸二烯醛等腥味物質(zhì)降至檢測(cè)限度之下,苯甲醛、庚醛和(E,E)-2,4-庚二烯醛等腥味物質(zhì)的含量明顯下降,青草味、金屬味、哈喇味及魚(yú)腥味顯著降低,果香味增加,樣品風(fēng)味得到顯著改善。這些研究表明,單獨(dú)使用某一種脫腥技術(shù)效果欠佳,如物理法會(huì)造成樣品營(yíng)養(yǎng)成分的損失、化學(xué)法會(huì)造成溶劑污染、生物法用量需嚴(yán)格控制且具有引入新異味的風(fēng)險(xiǎn)。因此,具有協(xié)同增效作用的復(fù)合脫腥技術(shù)成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。

3 結(jié)論與展望

貝類等水產(chǎn)品的脫腥方法中物理脫腥方法簡(jiǎn)單易行,但部分營(yíng)養(yǎng)素會(huì)因吸附造成損失;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(xiǎn);微生物發(fā)酵法脫腥效果較好,但發(fā)酵產(chǎn)物容易殘留而引入新的異味。上述主要脫腥過(guò)程均在液相中進(jìn)行,不僅會(huì)造成海洋功能性食品中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損失,而且殘留在溶液中的脫腥材料還會(huì)影響產(chǎn)品的外觀、風(fēng)味及功能特性。因此,針對(duì)傳統(tǒng)液相脫腥技術(shù)導(dǎo)致海洋功能性食品營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損失的問(wèn)題,高效無(wú)損的新型脫腥材料及脫腥技術(shù)的研發(fā)顯得尤為關(guān)鍵。

此外,由于產(chǎn)品種類和加工方式的多元化,單一的脫腥技術(shù)已不適合貝類等水產(chǎn)品的脫腥處理。脫腥技術(shù)不盡相同,選用脫腥技術(shù)時(shí)需綜合考慮產(chǎn)品形態(tài)、加工方式等多種因素。目前,每種腥味成分與水產(chǎn)制品的感官特性之間的聯(lián)系尚未見(jiàn)到系統(tǒng)深入的研究,未來(lái)應(yīng)從分子結(jié)構(gòu)層面探究脫腥的機(jī)理,從而研發(fā)更為高效的脫腥技術(shù)。

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