腌制水產品貨架期的研究進展

吳燕燕,李 冰,2,楊賢慶

(1.中國水產科學研究院南海水產研究所,農業部水產品加工重點實驗室,廣東廣州 510300;2.大連海洋大學,遼寧大連 116023)

腌制水產品貨架期的研究進展

吳燕燕1,李 冰1,2,楊賢慶1

(1.中國水產科學研究院南海水產研究所,農業部水產品加工重點實驗室,廣東廣州 510300;2.大連海洋大學,遼寧大連 116023)

本文概述了影響腌制水產品貨架期的物理、化學、微生物和酶等主要因素,分別從腌制條件、包裝條件及貯藏條件三方面分析了國內外對腌制水產品貨架期的研究現狀,并對延長腌制水產品貨架期的研究方向進行了展望。

腌制水產品,貨架期,影響因素,研究進展

我國是水產品流通大國,水產品總產量自1996年起連續多年位居世界第一。目前,約有8.2%捕撈魚的保存方法是腌制、煙熏或干制,1998年在所有水產品中腌制產品的份額僅次于冷凍加工制品[1]。2013年,我國水產加工品總產量達1954萬t,其中魚糜制品及干腌制品占水產品加工總產量的14.87%,居全國水產加工品產量的第二位[2]。在印度消費者的食用魚中,腌制魚占32%[3]。水產品腌制加工更是一種具有悠久歷史的傳統加工保藏方法,是我國20世紀50～60年代保藏水產品的主要手段[4]。腌制水產品不僅食用方便、營養價值高、滿足大眾口味,還具有較長的保質期,如我國傳統食品咸魚干能在常溫下保藏5個月以上。但是,現有部分腌制水產品加工者為滿足消費者對低鹽產品的需求,將水產品制作成低鹽腌制品,往往不易儲藏。因此,開展腌制水產品貨架期的研究對我國水產品加工業的發展有著重要的實際意義,將能為腌制水產品加工的基礎研究和工業化發展應用提供理論依據。

1 影響腌制水產品貨架期的因素

1.1 物理因素

影響腌制水產品貨架期的物理因素包括水分、溫度、光等,這些物理因素會誘發和促進一系列化學反應的發生。腌干制品并非無菌,一些處于休眠狀態的細菌如遇到適宜環境就會生長繁殖、導致產品腐敗變質[5]。在影響腌魚制品貨架期的物理因素中,溫度是最為關鍵的因素。溫度每升高10℃,魚體本身生化學反應速率可加快約1倍[6]。張婷等[7]研究了不同溫度貯藏條件下咸魚貨架期的變化,表明溫度越低,貨架期越長。光照也是主要影響因素,產品中的脂肪氧化、色素變化、蛋白質凝固等反應均會隨著光照時間的延長而加速,使產品產生特有異味,香味降低,貨架期縮短。包裝也會對產品貨架期產生影響,Dipty A等[8]將鹽漬的鳳尾魚擠壓后,用聚乙烯包裝袋包裝,在30～35℃的條件下貯存,保質期僅5周;而Nuray erkan[9]將腌制的大西洋鰹魚進行真空包裝,其貨架期可達13周。可見,不同包裝形式的腌制水產品貨架期明顯不同,真空包裝的貨架期遠遠高于普通包裝,其它物理因素如機械損傷也會對腌制水產品造成影響,使貨架期變短。

1.2 化學因素

影響腌制水產品貨架期的化學因素主要來自人為添加物,在腌制過程或包裝過程中添加化學物質如山梨酸鉀、尼泊金酯等化學防腐劑來延長貨架期。孫紅男等[10]以腌制草魚塊為原料,在腌制過程中添加不同配比的乙酯、丙酯、丁酯和庚酯復配型抑菌劑進行實驗,其結果表明在安全范圍內,添加抑菌劑越多,貨架期越長。王莉等[11]將微尼泊金丙酯做成膠囊型應用于食品,使其在包裝空間內形成防腐抑菌氣氛,且不與食品成分發生作用,對食品的色、香、味等影響甚微,在食物中幾乎無殘留,且能有效延長食品的貨架期。可見,多種化學類的食品添加劑可用于腌制水產品的加工、包裝與保藏,從而延長腌制水產品的貨架期[12]。

1.3 微生物因素

影響腌制水產品貨架期的微生物因素主要來自腌制過程的初始階段,這些因素主要包括水產品自身含有的微生物以及物理化學特性,如pH、咸度、水分活度、貯藏條件等。其微生物一般分為兩類:致病菌和腐敗菌,其中常見的致病菌有金黃色葡萄球菌、沙門氏菌、大腸桿菌、蠟狀芽孢桿菌、李斯特菌、副溶血弧菌等;而腐敗菌包括假單胞菌、希瓦氏菌、乳酸菌、微球菌等[5]。一般情況下,腌制水產品的食鹽濃度在10%以上時,多數細菌會受到抑制,不能繁殖;食鹽濃度在15%以上時,大部分微生物不能生長,只有一些耐鹽微生物可繼續生長,從而使產品的保存時間延長[13]。R.Lakshmanan等[14]對腌制過程中沙丁魚組胺生成菌的變化進行了研究,其結果發現組胺生成菌在鹽漬過程的沙丁魚中高達84%,而成品腌干沙丁魚中卻未發現組胺生成菌,組胺生成菌分離后僅有尸胺和腐胺,測定成品腌干沙丁魚中含有氯化鈉超過10%且水分活度低于40%。這說明腌制水產品,由于高鹽度低水分含量的特點,能有效抑制有害菌的生長。此外,腌制水產品在加工、流通環節中也極易接觸到其它細菌等微生物,隨著保存時間的延長,在魚體內部易形成厭氧條件,有利于肉毒桿菌的生長繁殖,引起食物中毒[15]。

1.4 酶因素

在腌制水產品的腌制和干制過程中,原材料中的脂肪酶可將脂肪降解,產生揮發性的脂肪酸及脂肪酸降解所產生的低級醛、酮和脂肪酸甲酯等化合物,促進腌制水產品特殊風味的形成[16]。但隨著貯藏時間的延長,腌制品在微生物和酶類的作用下[17],發生硝酸鹽的還原、蛋白質的水解、氨基酸的脫羧和脫氨、脂質的水解與氧化等生化變化,使水產品總酸度、揮發性含氮化合物、亞硝胺與醛酮類物質含量增加[18],使腌制水產品貨架期縮短,同時產生各類具有“哈喇”味等異味的物質,并且會出現變黃發粘等現象。Buscailhon等[19]研究了法國干腌火腿加工過程中肌間脂肪的變化,發現腌制過程的火腿約有8%的脂肪發生了降解。

外源脂肪酶在一定程度上也可促進腌制水產品中脂肪的水解,加速腌制水產品風味的形成。譚汝成等[20]向白鰱魚肉中添加0.01%的外源脂肪酶,于15℃下腌制72h,可使腌臘魚中酸價升高,粗脂肪含量和硫代巴比妥酸值降低。

可見,腌制水產品本身含有的酶及人工添加的外源酶均可促進腌制水產品風味的形成,同時也是導致腌制品腐敗變質、貨架期縮短的主因,但未見有文獻對腌制水產品的酶腐敗機制進行報道。

2 國內外對腌制水產品貨架期的研究現狀

2.1 腌制條件對腌制水產品貨架期的影響

2.1.1 腌制溫度 早在20世紀80年代,蘇聯曾有人在五月份用干腌法腌制小鰮魚,并在腌制過程中不定時測量食鹽溫度和魚體溫度,其結果表明食鹽溫度每下降5.5℃,魚體溫度下降3℃,其貨架期可長達幾個月[21]。譚汝成等[22]研究發現降低白鰱的腌制溫度可降低魚肉中氯化鈉含量,控制魚體肌肉中營養成分的析出。陳嬌嬌等[23]探究了腌制溫度對腌制羅非魚魚肉及鹽鹵中成分的影響,結果為不顯著。可以看出,鹽水溫度和腌制品溫度密切相關,但與腌制時間、食鹽濃度相比影響較小,所以研究腌制溫度對腌制水產品貨架期的影響報道較少。

2.1.2 腌制時間 腌制時間對腌制水產品貨架期的影響,主要歸因于鹽度的作用效果。鹽度越高,水產品的貨架期越長。張進杰[24]發現草魚肉中氯化鈉含量及鹽鹵中蛋白質含量與腌制時間、溫度和加鹽量正相關;腌制時間、溫度對魚肉鹽溶性蛋白含量有一定影響。Theofania.N等[25]研究表明不同的鹽水處理時間獲得的烏頰魚片貨架期不同,鹽水處理時間越長,產品鹽度越高,貨架期越長。陳嬌嬌等[23]發現腌制時間的長短對羅非魚肉中氯化鈉含量、肉中氨基態氮含量和鹽鹵中蛋白質含量的影響顯著。可見,腌制溫度相同,腌制時間越長,魚體中鹽浸入速度越快,產品鹽度越高,相應制作出來的產品貨架期越長。

2.1.3 食鹽濃度 食鹽濃度不僅影響腌制水產品的風味、抑制微生物的繁殖,而且可明顯延長腌制水產品的貨架期。Yasemen Yanar等[26]用不同濃度的鹽水腌制羅非魚,結果表明5%鹽水浸漬處理的羅非魚口味最佳,貨架期最長,4℃可儲存超過35d。Ayse Gurel Inanli等[27]將虹鱒魚卵用兩個不同濃度的鹽水鹽漬后,其貨架期明顯不同,濃度低的貨架期為28d,而濃度高的貨架期長達35d。陳嬌嬌等[23]研究發現鹽水濃度對腌制羅非魚感官評定結果為極顯著。可見,不同濃度的鹽水腌制的產品,其貨架期不同,可根據不同的水產原材料探究其最佳鹽水濃度,使口味和貨架期同時達到最佳。

2.1.4 水分含量 腌制后的水產品一般要經過干制控制水分含量,促進風味形成,使成品質量穩定,便于貯藏[28]。曾令彬等[29]發現在腌制過程中魚肉水分由于食鹽的滲透作用而析出,水分含量下降,且前期下降明顯中后期趨于緩慢;干燥過程中水分含量始終呈明顯下降趨勢,但在干燥前10d微生物的數量增加顯著,因為一方面魚肉水分含量較高且暴露于空氣中,易于微生物生長,另一方面干燥脫水可導致微生物的相對數量增加;干燥后期各類微生物數量不再生長,因為魚肉水分含量降低導致水分活度下降,抑制微生物生長。Bellagha.S等[30]發現干腌沙丁魚的干燥速率要比濕腌沙丁魚慢一些,這是因為在干燥過程中魚肉水分的轉移伴隨著鹽分的轉移,干燥時會在魚肉表面形成堅硬的外皮,外皮透水性低,魚肉失水速率持續下降,導致成品水分含量較低,表面形成一層堅硬的白色外皮,易碎和斷裂,在濕腌沙丁魚干燥中沒有發現這種現象。Nourhène Boudhrioua等[31]在鹽漬沙丁魚過程中發現水分損失和鹽分吸收劇烈,這是因為魚肉中蛋白質和食鹽相互作用后變性,高鹽使更多的肌原纖維蛋白失水,由于鹽析作用使魚肉質地發生改變,持水力下降,重量減輕。可見,水分含量與腌制水產品的質地、化學組分、微生物數量等密切相關:水分含量較低時,產品質地外觀較差,抑制水產品細菌繁殖和酶的分解,適宜在常溫下保存;水分含量較高時,產品質地外觀較好,但利于有害菌繁殖,不適宜常溫保存,低溫下貯藏可延長保質期。

2.1.5 添加物 乙酯、丙酯、酒精、醋等添加劑可抑制細菌的繁殖,從而延長腌制水產品的貨架期。孫紅男等[10]用腌制草魚塊為原料,在腌制過程中添加不同配比的乙酯、丙酯、丁酯和庚酯復配型抑菌劑進行實驗,其結果表明在安全范圍內,添加抑菌劑越多,貨架期越長。章銀良等[32]將海藻糖用于淡腌鰻魚的保藏,可使腌魚在4℃貨架期延長100d。Yesim Ozogul等[33]將鹽漬鳳尾魚用7%酒精醋(魚∶酒精醋=1.5∶1)處理后,在4℃下貨架期可達6個月。Nalan Goko等[34]以沙丁魚為原料,用醋酸處理過的鹵水腌制,貯滿葵花油后罐藏在4℃,保質期可達5個月。可見,用不同種類的物質處理腌制水產品,可使貨架期延長,最長可達6個月,這不僅降低了腌制水產品的加工成本、更為商家帶來了巨大收益。

2.1.6 輻照 輻照射線的穿透力強,可殺滅大小包裝內部的病菌和害蟲,尤其適用于不宜進行加熱的腌制食品。輻照加工屬于冷加工,不會引起食品內部溫度的明顯升高,因而易于保持食品的香味和外觀品質。K.Jeevanandam等[35]將馬鲅魚進行不同劑量的γ輻照,結果表明隨著輻照劑量的增加,貨架期依次延長,最長達28d。這說明輻照能有效提高鹽漬馬鲅魚的貨架期。在輻照過程中,γ射線可穿透貨箱內的貨物,作用于微生物,直接或間接破壞微生物的核糖核酸、蛋白質和酶,從而殺死微生物,起到消毒滅菌、延長貨架期的作用。

2.2 包裝條件對腌制水產品貨架期的影響

2.2.1 真空包裝 真空包裝和簡易的普通包裝相比,排除了包裝內氧氣,防止腌制品與氧氣接觸,抑制脂肪氧化等一系列霉腐變質,保持色香味,并延長保質期[36]。Nuray erkan[37]研究了鹽漬大西洋鰹魚在鹵水包裝、真空包裝、油浸包裝三種包裝方式下的貨架期,結果表明真空包裝在4℃下貯藏,貨架期達13周,比其它兩種方法延長2周。Dipty A.Siriskar[8]將鹽漬的鳳尾魚經擠壓后,采用普通聚乙烯包裝袋進行包裝,貯存在30～35℃的條件下,保質期只有5周,而真空包裝則長達幾個月。可見,真空包裝可有效防止水分從表面蒸發,阻止外界氣體和水分滲入,使產品在很大程度上延長了貨架期。

2.2.2 氣調包裝 氣調包裝技術是國際常用的一種保鮮技術,是由CO2、N2、O2等組成的混合氣體,從而置換出食品包裝袋內空氣,抑制細菌及霉菌的生長,達到防腐的目的。Antonios E.Goulas等[38]將淡腌海鯛魚片用牛至精油處理后,用CO2、O2和N2以不同比例進行氣調包裝,貨架期可達33d,相比之下,未經任何處理的普通包裝淡腌海鯛魚片,貨架期僅15～16d。Paw Dalgaard等[39]將鹽漬蝦用CO2和N2以不同比例進行氣調包裝,貨架期最長達十個月。可見,氣調包裝充入惰性氣體,和袋內存有空氣的普通包裝相比,避免產品發生脂肪氧化等霉腐變質,明顯延長腌制水產品的貨架期。

2.3 貯藏條件對腌制水產品貨架期的影響

3 展望

近期,Serkan Koral等[45]調查了來自土耳其和歐洲國家的78個樣品中生物胺含量和不同商業咸魚產品的安全參數,結果表明大約10%的樣品超過FDA(美國食品及藥品管理局)和EU(歐洲聯盟)規定的組胺水平。這表明食鹽腌制水產品,雖然可以提升風味并延長貨架期,但產品在加工、貯藏、流通過程會產生組胺等生物胺、亞硝基化合物等有害物質,所以應盡快開展腌制水產品中組胺等生物胺、亞硝基化合物的產生機理、控制技術和風險評估方面的研究,進一步提升腌制水產品的安全性。

我國現階段腌制水產品存在的不足有以下三方面:一是低鹽腌制水產品貨架期短;二是蛋白質的變性,使得腌制品口感變差,質地較硬;三是大部分生產企業規模小,在貯藏、流通過程中通常采用普通包裝和常溫冷藏的方式,產品微生物體系復雜,缺乏衛生質量控制,存在食用安全的潛在危害,且品質好壞的判斷大多靠長期從事腌制水產品加工的人的經驗判斷,貨架期沒有統一標準。所以應盡快開展腌制水產品加工、貯藏、流通中品質及安全性指標的研究,找到延長低鹽高水活腌制水產品貨架期的更好方法,建立貨架期評價體系及預測模型,進一步完善國家腌制食品安全標準,有助于相關檢測部門對腌制水產品安全衛生的檢查與規范,幫助消費者對腌制水產品進行更加全面的了解。

目前,貨架期預測模型的研究主要集中在生鮮水產品,但對腌制水產品的貨架期研究鮮有報道。今后將可以利用柵欄技術,將腌制水產品的鹵水濃度、包裝工藝、貯藏溫度等作為主要影響因素,找出腌制水產品中的特定腐敗菌,建立特定腐敗菌生長曲線,建立貨架期預測模型,從而合理預測腌制水產品的貨架期,而且將柵欄技術和關鍵危害點控制技術(Hazard Analysis and Critical Control Point)、良好生產規范(Good Manufacturing Practice)和微生物預報技術相結合已經成為一種趨勢,最終研究出低耗能、無污染、抑菌效果好的柵欄因子,以阻止殘留的腐敗菌和致病菌的生長繁殖,實現對微生物的控制,提高在非冷凍條件下腌制水產品的保質期。而且柵欄技術與現代高新技術,以及現代化科學管理機制的有機結合是柵欄技術的未來發展方向,研制綠色環保的新型防腐劑和氣調保藏,并結合柵欄技術,利用微生物動力學模型,研究出適合腌制水產品的復合保藏技術,對延長腌制水產品貨架期,提高經濟效益,有著實際意義。

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Research progress in cured seafood shelf life

WU Yan-yan1,LI Bing1,2,YANG Xian-qing1

(1.South China Sea Fisheries Research Institute,Chinese Academy of Fishery Sciences;Key Lab of Aquatic Product Processing,Ministry of Agriculture,Guangzhou 510300,China;2.Dalian Ocean University,Dalian 116023,China)

In this paper,the influence for the cured seafood shelf life of main factors as physical,chemical,microbial,enzyme and so on were summarized. Research situation of the cured seafood shelf life among the domestic and foreign of the curing,packaging and storage condition were analyzed. Based on the above,extending the shelf life of the cured seafood was prospected.

cured seafood;shelf life;affecting factors;research progress

2014-09-09

吳燕燕(1969-)，女，博士，研究員，主要從事水產品加工與質量安全控制技術研究。

國家自然科學基金項目(31371800)；中國水產科學研究院基本科研業務費資助(2014C05XK01)；廣東省海洋漁業科技推廣專項(A201201I04) 。

TS254.4

A

1002-0306(2015)13-0388-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.13.074