養殖大黃魚保鮮、加工技術現狀

陶文斌,吳燕燕,李來好

(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.上海海洋大學食品學院,上海 201306)

大黃魚(Pseudosciaenacrocea),主要分布在南海到雷州半島以東、臺灣海峽、東海、黃海南部的中下層水域,是我國重要經濟魚類。在上世紀80年代,毀滅性捕撈導致野生大黃魚幾乎滅絕。為了改變這一現狀,水產科技工作者開始研究大黃魚的人工繁育和養殖技術,并于1985年首次成功人工培育了大黃魚魚苗。隨著育苗技術和養殖技術的不斷成熟,養殖大黃魚的產量逐年增加,2016年中國大黃魚養殖總量已達到16.55萬噸,與2010年相比增幅92.89%,是我國海水魚類養殖產量最高的魚類,其中福建省是大黃魚主要養殖大省,2016年年產量達到14.65萬噸,其次是廣東省0.98萬噸、浙江省0.92萬噸[1]。養殖大黃魚蛋白質含量17.16%,脂肪含量為11.16%,脂肪中主要是以多不飽和脂肪酸為主,其中富含對人體健康有重要作用的二十二碳六烯酸(Docosahexenoic Acid,DHA)、二十碳五烯酸(Eicosapntemacnioc Acid,EPA)等高不飽和脂肪酸[2]。

魚類出水之后極易腐敗變質,所以魚類的保鮮技術和加工技術對魚類養殖產業的可持續發展起著重要的作用。目前,大黃魚是產量最大的海水養殖魚類,為更好地開發利用大黃魚,本文總結了近年來國內外有關大黃魚的保鮮和加工技術現狀,存在的問題和急需解決的問題,探討下一步如何更好地高品質高值化加工大黃魚。

1 大黃魚保鮮技術現狀

1.1 大黃魚冷藏保鮮技術現狀

1.1.1 傳統冷藏保鮮技術 傳統冷藏保鮮技術即將大黃魚置于0～4 ℃溫度下進行貯藏。其特點是在貯藏過程中，大黃魚肌肉組織沒有受到來自冰晶的損傷,缺點是保鮮期不長。不少學者為了預測大黃魚的貨架期和提高大黃魚保鮮期,研究了大黃魚在冷藏保鮮過程中肌肉蛋白質的降解情況和微生物的變化情況。倪渠峰等[3]的研究表明，在0 ℃冷藏時,大黃魚中的7條蛋白質條帶(原肌球蛋白、肌球蛋白重鏈、低鹽溶性蛋白35～36 ku條帶、33～34 ku條帶、水溶性蛋白22～23 ku條帶、肌動蛋白、總可溶性蛋白16～17 ku條帶)隨時間發生較大變化,可用來指示貯藏期間大黃魚的鮮度。楊文鴿等[4]研究了大黃魚在冰藏期間腺苷三磷酸(ATP)、腺苷二磷酸(ADP)、腺苷酸(AMP)、肌苷酸(IMP)、次黃嘌呤核苷(HxR)、次黃嘌呤(Hx)、鮮度指標(K值)、揮發性鹽基氮(TVB-N)的含量變化和感官品質變化,確定了冰藏大黃魚的鮮度評價指標。程三紅等[5]通過Illumina Miseq 測序技術分析了大黃魚冷藏期間的細菌群落,并指出嗜冷桿菌屬和希瓦氏菌屬為優勢腐敗菌[6]。許鐘等、郭全友等[7]、邢少華等[8]分別研究了在0～10 ℃冷藏時,大黃魚中微生物的變化和感官品質的變化情況,并分別建立了以特定腐敗菌假單胞菌生長動力學模型、School-field模型和特定腐敗菌CHAID模型預測大黃魚在0～10 ℃冷藏的剩余貨架期。而近年來,流化冰技術也在大黃魚冷藏保鮮中應用,郭儒岳發現流化冰預冷效果比片狀冰的要好,將大黃魚冷卻至0 ℃僅需45 min,比片冰冷卻時間減少了一半,且貨架期增加了6 d[9]。

1.1.2 生物保鮮劑結合冷藏保鮮的技術應用 生物保鮮劑主要是指以來自動、植物和微生物的天然提取物作為保鮮劑,如溶菌酶、殼聚糖、迷迭香、鼠尾草、茶多酚等、乳酸鏈球菌素(Nisin)等。李婷婷[10]發現，迷迭香濃度為0.2%時對大黃魚4 ℃貯藏過程中保鮮效果明顯優于對照組;姜文進[11]發現，竹葉抗氧化物(Antioxidant of Bamboo Leaves,AOB)比茶多酚能更好地延長大黃魚冷藏貨架期;而大黃魚用菌濃度為1×107cfu/mL的芽孢乳酸菌處理之后,貨架期可延長4 d[12];而汪金林等[13]采用0.2%的原花青素浸泡大黃魚片,結果發現大黃魚的冷藏貨架期可延長5～7 d,因為原花青素能明顯抑制蛋白質水解酶活性,抑制細菌繁殖,從而延緩了魚片的腐敗變質。

不同保鮮劑復合使用能產生協同效應特性,提高抑菌能力[14]。Tingting Li等[15]將大黃魚分別用迷迭香提取物和茶多酚浸漬處理之后,再用殼聚糖涂抹表面,結果發現比只使用一種保鮮劑的保鮮效果好,有效地保持大黃魚良好的品質,貨架期延長8～10 d。Guohua Hu等[16]發現1%殼聚糖結合0.6%Nisin處理過的大黃魚,在冷藏期間TVB-N值減少、細菌總數增長趨勢緩慢。呂衛金[17]也發現采用Nisin結合溶菌酶能抑制蛋白質的降解和脂肪氧化,較好地保持魚肉品質,延長大黃魚片的保鮮期;將海藻酸鈉涂膜于大黃魚魚肉表面,結果顯示各鮮度指標優于未涂膜的大黃魚,貨架期可延長3～4 d[18]。

1.1.3 冷藏保鮮結合輻照的技術應用 輻照技術是使用低劑量的60Coγ或70Csγ或由電子加速器生成的電子束或X射線照射,殺滅產品中的微生物及抑制某些生物的代謝[19]。楊憲時[20]研究表明大黃魚用1 kGy和2 kGy輻照之后冷藏,貨架期比對照組可延長9～13 d。輻照處理不需要打開包裝就可以進行,不影響生產加工工藝,且輻照后無污染、無殘留,值得推廣應用。

1.1.4 冰溫氣調保鮮技術 為了增強大黃魚在冷藏時的保鮮效果,冰溫結合氣調包裝的技術是當前的研究熱點，通過冰點調節劑來降低水產品冰點，有助于方便實施冰溫技術，有利于冰溫在水產品的貯藏方面的應用[21]。大黃魚的冰溫帶比較窄,一般在±0.5 ℃,擴大大黃魚冰溫帶范圍,則可以降低對設備溫度控制精度的要求,降低成本。為了降低大黃魚的冰點,胡燁[22]研發了復合冰點調節劑,由山梨醇7.15%、蔗糖2.96%、NaCl 5.16%組成,使大黃魚的冰點從-1.5 ℃降低到-4 ℃。王真真[23]在冰溫(-0.5±0.3 ℃)條件下,將大黃魚分別采用真空包裝、CO2(100%)包裝和N2(20%)+CO2(60%)+O2(20%)包裝,并測定貯藏過程的鮮度指標和感官評價,結果表明，使用氣調包裝的兩組保鮮效果均優于真空保鮮組。目前對于氧氣的充入是否能減少儲存過程中魚汁液的流失等問題還有待于探索。

1.1.5 微凍保鮮技術 微凍保鮮是介于冷凍和冷藏之間的一種保鮮技術,溫度通常在-5～0 ℃,但這個溫度范圍卻是水產品冷凍過程中需快速通過的最大冰晶生成帶,所以這成了大家深入研究的熱點[24-25]。鄭明鋒[26]研究表明,大黃魚在-3 ℃貨架期長達30 d;同時發現對大黃魚進行涂膜鹽水后再微凍處理,其外觀的保持效果較好,TVB-N值及細菌總數較低,結合品質指標的變化和顯微鏡下組織結構的比較發現,大黃魚的新鮮度保持得較好。

1.2 大黃魚冷凍保鮮技術現狀

冷凍保鮮是以氣體或液體為介質將水產品中心溫度快速凍結到-18 ℃后流通或在冷庫中貯藏的技術。劉永固[27]采用高壓轉換冷凍法(pressure shift freezing,PSF)和常規空氣冷凍法(conventional air freezing,CAF)冷凍大黃魚,并在-20 ℃下儲藏3個月,結果發現PSF法生成的冰晶小而多、分布均勻,經過顯微觀察表明對肌纖維的損傷較少,組織沒有突出改變,這說明PSF法用于大黃魚的保鮮具有較好的優勢。戴志遠[28]采用氣體、液體兩種介質將大黃魚快速凍結至-18 ℃后貯藏,通過研究凍藏期間的品質發現,3個月內由液體速凍的大黃魚各項凍藏指標均優于空氣速凍的。大黃魚貯藏溫度越低越能夠有效減緩品質的惡變[29]。這些研究表明,凍藏中品質變化與凍結使用的介質、凍結方法、貯藏溫度等因素有關。高壓轉換冷凍法(PSF法)和低溫介質快速冷凍對養殖大黃魚的肌肉造成的損壞程度較小,適合短期貯藏。若要實現長期貯藏,則急需解決凍藏一段時間后養殖大黃魚品質下降的問題。

1.3 超高壓處理的技術應用

超高壓處理是在室溫下使用100～1000 MPa的壓力處理水產品,達到鈍化酶和滅菌目的[30]。楊華[31]設置超高壓梯度對大黃魚生魚片進行處理,并觀察其品質變化,結果發現一定壓力下超高壓處理能較好地控制養殖大黃魚的pH、硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid,TBA)值、菌落總數等,保鮮效果更佳。但超高壓處理技術對大黃魚肉質的影響和口感還有待進一步研究。

2 大黃魚加工技術現狀

2.1 大黃魚即食休閑食品加工技術

即食休閑食品能滿足現代人對攜帶方便、食用方便、營養、美味和衛生的需求,所以研發人員開發了系列大黃魚即食休閑食品生產工藝技術,解決了大黃魚休閑食品加工中在存在魚腥味較重的問題。謝超等[32]發明了烏龍茶液對大黃魚片脫腥的方法,利用茶液中的茶多酚等黃酮類化合物、兒茶素等有效脫除魚的腥味,并且在調味后采用先低溫后高溫的烘干方法,使產品質地均一,咀嚼性好,香味適中。為了提高即食大黃魚片的嫩度,鄭昇陽[33]優化了即食半干大黃魚片的熱風干燥工藝參數,采用漸低溫的干燥方式(50 ℃下2 h→40 ℃下1 h),產品水分在50%左右,保持魚肉的鮮嫩,也提高生產效率,降低成本。林琳[34]開發了大黃魚油炸型方便食品,產品口感好,水分低,魚肉松弛有度。目前大黃魚的休閑食品種類較少,今后需根據不同年齡消費的需求開發大黃魚休閑食品或方便調理食品。

2.2 大黃魚腌制、干制加工技術

魚類的腌制、干制產品是最具有獨特風味的傳統水產加工食品,當前,大黃魚的加工主要是以腌制和干制加工為主,其中最為出名的就是浙江傳統名肴黃魚鲞。但傳統的制作方式為家庭作坊式,產品含鹽量高,質量參差不齊,所以近年來,研發人員開始研究大黃魚腌制及干制加工中的關鍵技術問題。李來好等[35]研究了傳統腌制大黃魚的特征風味物質,張鶴等[36]研究了高鹽、中鹽和低鹽條件下,采用三次分段的腌制工藝對大黃魚品質的影響,以及腌制期間大黃魚肉中微生物菌群的變化;孫本進[37]利用超聲波加快食鹽的滲透和蛋白質的降解的原理,研究建立了超聲波法快速腌制黃魚鲞的加工技術,與傳統的加工方法相比,不僅使加工效率提高了4倍,而且產品在嫩度、含鹽量、口感上更好;陳麗嬌[38]開發了在溫度(15±2) ℃、時間48 h、加鹽量10%的風味半干大黃魚加工技術;郭全友等[39]建立了淡腌大黃魚的加工技術,分析了產品在貯藏過程的品質變化,并構建了淡腌大黃魚的貨架期預測模型。為了改進傳統大黃魚依靠日曬的干燥方式,郭建平[40]則建立了低溫冷風烘道,對鹽腌的大黃魚進行低溫脫水后采用真空包裝,保證了咸制大黃魚的品質,較好地抑制大黃魚的脂肪氧化,也改善了傳統日曬風干的干燥方式。由于大黃魚中脂肪含量相對于其他海水魚略高,在腌制干制過程極易出現脂質氧化的現象,蔡秋杏等[41]分析了大黃魚腌制加工過程的脂質包括過氧化值(POV)、硫代巴比妥酸(TBARs)、脂肪氧合酶(LOX)的變化規律;鄒盈等[42]建立了大黃魚先用0.08%特丁基對苯二酚(TBHQ),料液比0.75∶1處理60 min,然后在17 ℃的條件下干制14 h的低溫干燥工工藝,可有效地抑制大黃魚干品的脂質氧化。而為了延長淡腌大黃魚的貨架期,張曉艷[43]提出淡腌大黃魚用復合保鮮劑0.5%檸檬酸+0.3%雙乙酸鈉處理或采用1 kGy進行伽馬輻照,可使產品貨架期延長4～7 d。

傳統魚類腌制、干制食品的技術創新和產業化是十三五期間的重點攻關內容,結合現代加工裝備和加工新技術以及生物技術,圍繞大黃魚的腌制、干制加工技術的改進和創新還在不斷研發中。

2.3 大黃魚熏制技術

魚類的煙熏加工有悠久的歷史,煙熏賦予魚肉特殊的木香味,也能延長保質期。傳統的煙熏加工需要幾天甚至幾周時間,在煙熏的過程容易有致癌物質產生或殘留,所以王宏海等[44]通過改進傳統煙熏工藝方式,研究了干燥與煙熏相結合的煙熏方式,即將調味好的大黃魚在45 ℃煙熏15 min,熏煙濃度控制在50%,噴淋水全開,大大縮短的煙熏的時間,減少苯并芘等有害物質的含量。隨著液熏技術的發展,將木材可控燃燒產生的煙進行冷凝除去焦油等有害物質制成的煙熏液,再來熏制食品,吳靖娜[45]開發了液熏大黃魚的配方工藝:0.5%山楂核液熏液、0.05%核苷酸二鈉、0.5%味精、7%食鹽、5%砂糖,產品煙熏味濃郁,苯并芘含量低于0.5 μg/kg,口感適宜,品質穩定;各項理化、鮮度指標均符合國家相關衛生標準的要求。說明采用液熏技術來加工大黃魚熏制品是可行的,可實現工業化生產。

2.4 大黃魚糟制技術

糟制加工是一種傳統的發酵加工,糟魚源于一些內陸地區和少數民族的一種的魚類加工方法,產品具有酸香適口、醇香強烈、魚腥味低、色澤亮麗等風味特點。近年來,國內對魚類的糟制技術研究主要集中在工藝改進方面。糟制大黃魚的加工工藝是將大黃魚晾至半干,將甜酒釀、黃酒和適量的精鹽、味精、白砂糖調制成為酒糟,層魚層酒糟交替平鋪,在30 ℃發酵35 d[46]。半干酒糟魚制作工藝為:大黃魚→預處理→壓制→腌制→清洗→烘干→4 ℃下冷藏。目前,市場上已有不少大黃魚糟制加工品,如酒糟大黃魚、香糟大黃魚、紅糟大黃魚等。蔡瑞康[45]研究糟制大黃魚制品的品質和風味,闡明了糟制大黃魚主體風味組成主要是由乙酸乙酯、辛酸乙酯、反-2-癸烯醛、苯甲醛、2-乙基呋喃、1-辛烯-3-醇、苯乙醇、己醛、反-2-4-庚二烯醛、苯乙醛和2-戊基呋喃等物質,產品中氨基酸組成更豐富,鮮味氨基酸含量明顯增加,所以產品具有較好的風味和醇香口感,也更易于人體消化吸收。

而糟制大黃魚加工中如何提升或引進有益發酵菌,縮短加工時間,豐富產品風味和滋味也是今后需要解決的問題。

2.5 大黃魚加工副產物的高值化利用技術

2.5.1 魚卵食品加工技術 大黃魚加工過程,魚卵是主要副產物。大黃魚鮮魚卵中蛋白質23.0%,脂肪為19.6%,灰分為4.14%,具有很好地開發利用價值。大黃魚魚卵經脫脂后,水分8.3%,粗蛋白85.1%,粗脂肪2.4%,必需氨基酸占44.0%,礦物質含量豐富,鈣含量高達250 mg/g[47],是很好的魚卵蛋白粉。

由于大黃魚魚卵腥味較重,所以曾稍俏[48]研發了大黃魚卵的脫腥技術,即用0.75 g/L的白醋與0.75 g/L的姜汁組成的脫腥液,在30 ℃下,對魚卵脫腥處理180 min,能較好地脫除大黃魚魚卵的腥味;并開發了大黃魚魚卵粒休閑食品,產品真空包裝后在室溫下可保存6～10個月。羅聯鈺[49]選擇以2.0%的姜汁、3.0%的紫蘇液等組成脫腥液,在5～10 ℃對魚卵脫腥1～2 h,再輔其他原料制成魚子醬,產品具有良好的色澤、口感、質地,腥味淡。

2.5.2 功能活性物質的制備技術 大黃魚魚卵中含有豐富的磷脂,很適合開發磷脂和磷脂酰膽堿等功能食品,許艷萍等[50]研究建立了95%乙醇浸提法提取磷脂的工藝,即料液比為1∶10 g/mL,溫度40 ℃,時間30 min,,提取率為62%,提取的大黃魚磷脂有很好的降血脂功能。而程新偉等[51]研究了大黃魚魚卵磷脂酰膽堿的提取方法。

李致瑜[52]利用Alcalase蛋白酶水解大黃魚內臟,在底物濃度8 g/100 mL、加酶量為4.26%、pH9.0、水解時間3.7 h、水解溫度62 ℃時制備得到水解度為30.66%的擁有抗氧化活性的多肽產品。而張喆等[53]則將經堿性蛋白酶水解大黃魚內臟后的水解液中上層的油脂分離出來,進一步純化之后獲得富含高不飽和脂肪酸的魚油。

目前大黃魚的加工副產物的開發利用相對少,隨著大黃魚加工產業的發展,其副產物的其他功能制品的開發勢在必行。

3 展望

大黃魚養殖行業發展迅猛,年產量高,但是大黃魚加工工業卻比較滯后。大黃魚肉質細嫩,然而與野生大黃魚相比,養殖大黃魚在品質上不如野生大黃魚,且脂肪含量更是高出1.9倍之多,魚肉腥味較重,這是養殖大黃魚難以用傳統加工方式加工的重要原因,也是其加工難度較大的主要原因。大黃魚的保鮮技術發展較快,目前養殖大黃魚絕大多數以冰鮮或冷凍的形式銷售,而加工產品僅有黃魚鲞及少部分休閑食品,而傳統加工產品以黃魚鲞為主,其含鹽量高、脂肪容易氧化,品質不穩定,并且其加工工藝機械化程度不高,難以實行工業化生產。目前,大黃魚的精深加工技術仍較薄弱,產品單一,制約了大黃魚養殖產業的發展。所以,針對養殖大黃魚本身的特點,不斷實驗精深加工工藝,從而研發出符合消費者口味的新型產品是大黃魚加工行業今后的努力方向。

3.1 改善養殖大黃魚品質

目前養殖大黃魚的品質與野生大黃魚有一定差距,通過優化養殖方式來達到改善養殖大黃魚高脂肪、腥味重的問題,降低加工的難度與成本。

3.2 優化養殖大黃魚冷凍冷藏保鮮技術

由于養殖大黃魚高脂肪的問題,現有的低溫保鮮方式及條件不能更長時間并較好地保持魚肉品質,因此,結合最新技術尋找一種保鮮效果更好、成本較低、工藝簡單的低溫保鮮技術是大黃魚加工保鮮方面,甚至整個加工保鮮行業需要努力的方向。

3.3 攻克大黃魚高效綠色加工關鍵技術難題

新鮮大黃魚體色鮮艷,魚肉細嫩,但在加工貯運過程極易出現色變、氧化、品質變差等問題,所以需要輔以生物技術、現代保鮮殺菌新技術、現代加工技術,研究大黃魚的肉質特性,高效快速殺菌技術,大黃魚魚肉蛋白的冷凍變性和熱變性機理,加工過程脂質氧化規律,品質劣變和加工特性降低的問題,并借助酶工程、發酵工程,突破大黃魚腌制、干制、糟制等傳統產品的加工技術,研發大黃魚精準加工設備,開發大黃魚方便調理食品、營養功能食品等高附加值產品,構建節能減排、原料高效利用等水產品加工全過程清潔生產技術體系。從而拓寬加工制品及副產品種類,并將其進行工業化推廣,增加養殖大黃魚在加工方面的經濟收益。

3.4 加大養殖大黃魚的宣傳

要加大對黃魚的養殖過程、營養和加工產品的宣傳力度。通過編寫大黃魚科普材料,向大眾傳播大黃魚的相關知識,使得更多消費者了解大黃魚的健康安全養殖過程,認識到養殖大黃魚的營養價值及其綠色高值化加工產品、副產品,培養消費人群和新的凈魚消費觀念,促進大黃魚產業的可持續發展。

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