超高壓技術在水產調味品應用的現狀研究

藍尉冰，廖文杰，韓鑫 *，陳美花,3

(1.北部灣大學，廣西 欽州 535099；2.廣西大學，南寧 530004；3.廣西北部灣 特色海產品資源開發與高值化利用高校重點實驗室，廣西 欽州 535099)

我國水產資源豐富[1]，但相對于家禽肉類資源，其深加工水平較低，且主要集中在生鮮、冷凍等簡單的魚糜、蝦糜制品銷售[2]，故水產資源利用率低。為提高水產資源利用率，解決水產品銷售滯留等問題。部分學者利用其做成魚醬、蠔油、蝦醬油等調味品[3-5]，滿足人們對食品風味的追求。目前做調味品有水煮、浸泡、發酵等方式[6]，但海產品水分含量高，易受病原菌污染而腐敗變質，故所得調味品普遍存在貨架期較短的問題[7,8]。

超高壓技術是一種綠色環保非加熱殺菌技術，現已成為食品殺菌研究熱潮，但集中在家禽類、水產冷凍等，應用于海洋調味品較少[9-12]。為充分應用超高壓技術，本文從原理和技術應用上研究超高壓技術在食品行業中應用及存在的問題，期望將此技術用于北部灣生產水產調味品，解決我國調味品資源緊缺的問題。故本文綜述了超高壓技術設備、工作原理以及其在食品行業尤其在水產調味品中的應用。為提高我國水產品利用價值，擴大調味品品種，帶動水產經濟文化發展提供了技術支持。

1 超高壓技術介紹

1.1 超高壓設備

超高壓加工裝置的特點是承受的壓力很高，在 150～600 MPa 之間。目前最常見的裝置由兩大部分組成：加壓、減壓系統與高壓容器，其中裝置核心為高壓容器，其要求苛刻。容器的密封對于超高壓設備來說是其關鍵問題，因此整個設備的重要組成部分就是其密封結構，目前超高壓密封大多采用自緊密封，比較適應于食品加工過程中開啟頻繁、裝拆方便等特點[13]。

1.2 超高壓技術原理

傳統的加熱殺菌是通過高溫改變細胞膜的通透性，使膜上的蛋白質變性，酶失去活性，最后使食品中含的 DNA 發生改變來達到滅菌的目的。而超高壓技術是食品在經過 100 MPa 以上超高壓處理，加壓一段時間后，使蛋白質變性而凝固，并殺死食品中大部分甚至全部微生物，鈍化酶的活性，從而使食品保質期得到延長。它是一個利用勒夏特列原理與帕斯卡原理的一個物理過程。而且超高壓能夠對非共價鍵(氫鍵、離子鍵)產生影響，卻對共價鍵影響很小，所以對于食品中的氨基酸、色素等一些風味物質影響較小，能很好地保留其風味[14]。

1.3 超高壓殺菌影響因素

超高壓殺菌處理過程中，存在著許多影響超高壓滅菌效果的因素，其中影響其殺菌效果的3大主要因素為壓力、溫度和保壓時間。杭瑜瑜[15]研究了超高壓處理對魚丸的殺菌效果，通過單因素與正交試驗的結果表明：最適合的工藝條件為操作壓力400 MPa、協同溫度30 ℃、保壓時間5 min。其中影響超高壓殺菌效果的3個因素中，壓力影響最大，協同溫度次之，保壓時間相對而言最小。

2 超高壓技術在食品行業的應用

2.1 超高壓在果蔬方面的應用

超高壓技術應用在果蔬加工中最成功的是果蔬的殺菌[16]。果蔬產品的結構相對于其他固態食品而言，耐壓性比較弱，所以傳統的熱殺菌技術在加工與殺菌過程中往往會導致果蔬本身受到損害，影響其風味與營養成分。而超高壓技術的殺菌過程，并不需要傳統的熱處理過程就可以完成，所以可以有效保留食品風味、新鮮度和營養價值，更加符合消費者對食品的要求[17]。

其次，超高壓技術在對果醬的加工中，由于高壓促進了果實、砂糖和果膠混合物的凝膠化，糖液向果肉內滲透，并可以同時殺菌使得超高壓處理的果醬比加熱處理的果醬風味更佳。

同時，新鮮果汁中含有很多對人體有利的營養成分，但是這些營養成分在經過傳統熱力殺菌后損失非常大，特別是維生素C，直接加熱損失高達95%，但是超高壓技術卻可以使果汁飲料中的營養成分得到有效保存。

2.2 超高壓在乳制品方面的應用

超高壓技術應用于發酵乳中，主要是在原乳中微生物的滅活，從而達到延長保質期的目的。超高壓技術不僅可以保證有效殺滅微生物，還可以很好地解決酸奶在加工過程中硬度或粘度太低、乳清析出等問題，還能較好地保持乳制品的營養成分和風味。牛乳中主要的蛋白質是酪蛋白，酪蛋白通過靜電作用和疏水作用凝聚，然后成為酪蛋白膠束。而超高壓主要是通過膠體狀態下的磷酸鹽和鈣來對酪蛋白產生凝膠，進而促進了牛乳物理性質的提高。

學者在對酪蛋白進行超高壓處理時的結果顯示：酪蛋白在經過超高壓處理后，其加工特性得到明顯提高，譬如黏度、溶解性和乳化性等，尤其是在400 MPa時特性效果最好。

2.3 超高壓在肉制品方面的應用

近年來很多科學家經過大量實驗，其結果表明在提高肉制品嫩度上超高壓技術有著巨大優勢，與其他方法相比，嫩化效果更顯著，且最大程度保留了肉制品的原有風味與營養價值。超高壓通過對肉制品中肌原蛋白的影響，有助于肉中內在性質的保留，并提高肉質，避免了肉中更多能量的損失，從而替代了原本需要添加的一些食品添加劑。而利用超高壓對生物大分子的殺滅作用來殺滅肉制品中的微生物，也能更好延長肉制品的貨架期[18]。

2.4 超高壓在水產品方面的應用

超高壓技術在魚類的加工中主要是殺菌、滅酶、殺蟲以及魚糜制品品質結構的改良。微生物是影響水產品貨架期的重要因素，而超高壓處理能有效地減少水產品中微生物的數量，進而延長其貨架期。很多腐敗菌對高壓敏感，因此超高壓對水產品中特定微生物也有很好的抑制效果。

魚糜是一種以魚肉為主料，攪碎后加入各種輔料，經過擂潰形成魚漿，再經過成型、凝固等步驟加工后的魚肉食品，而魚糜中的凝膠特性是其最重要的性質，實驗充分表明超高壓處理之后的魚糜通過共價鍵與非共價鍵的作用使得凝膠作用增強。超高壓技術在水產品中的應用很多，如蝦的殺菌、海參和海水魚的保藏等。

超高壓技術對牡蠣脫殼效果顯著，牡蠣在超高壓環境下，肌肉纖維和殼體的粘聯組織會被高壓拆分，牡蠣可以不借助任何外力作用輕松脫殼。在此基礎上，水產品脫殼技術還被廣泛應用龍蝦、扇貝等貝類水產中。

3 超高壓技術在水產調味品中的加工現狀

由水產品加工成的調味品營養豐富，是因為天然海產品中含有豐富的氨基酸、肽類、有機酸等。且它具有鮮美的風味和口感，逐漸成為當下流行的一種調味品。海洋調味品用發酵法制作比較普遍，魚醬油、蠔油等的加工就是利用發酵法，像魚露的加工也是利用魚體自身含有的酶及微生物產生的酶類在一定條件下發酵而成。

超高壓技術是一個物理反應過程，可以在常溫下進行滅菌，而且能取得更好的滅菌效果，不需要再添加一些食品添加劑的情況下就使調味品的風味、香味、營養成分得到比較完整的保存，有效延長水產調味品的保質期。但是，目前我國在超高壓技術在海洋水產品調味品中的應用很少，基本還處于初級研究階段。不僅如此，超高壓設備工作容器小，一次性可處理量少，而且設備要求比較高，過程中還需要高壓條件，導致經濟成本很高。各個方面的因素使得超高壓技術無法滿足批量式的生產，這也是超高壓處理在水產調味品中沒有形成工業化的主要原因。

4 超高壓技術的優點與不足

優點：超高壓技術作為當前比較熱門的技術之一，不需要熱處理就可以殺菌是最其顯著的一個特點。它克服了熱殺菌的不足，有效地減少甚至避免了加熱處理對食品本身和一些食品添加劑的影響，對食品的風味及營養成分能比較有效地保存。而且超高壓滅菌過程中耗能較少，對環境無污染，相對來說比較綠色環保。超高壓處理影響的是微生物的內部結構，對其內源酶活性進行抑制，進而有效殺滅對于食用者安全不利的因素，使水產調味品的保質期得到延長，滅菌效果也更加好，還避免了防腐劑的添加[19]。

不足：超高壓處理時，食品必須進行密封包裝，所以原料中本身已經存在的有毒有害物質就沒有辦法除去，且因為在高壓下體積會縮小，因此只能用軟包裝材料。而由于各種酶、微生物的耐壓性不同，所以殺死不同酶、微生物必須用不同層次的壓力，所以如果在工藝條件不恰當的情況下仍然可能有酶和微生物存在，與光、氧接觸之后還可能導致食品變質。

5 總結與展望

水產調味品因其鮮美的獨特風味在調味品市場備受青睞，但因其原料含水量多、原料易污染等問題導致水產調味品的貨架期受到限制，造成水產資源利用率低，海鮮調味品品種較少。超高壓技術是一種綠色環保的殺菌技術，在延長食品保質期方面具有很大的發展前景。廣西北部灣作為靠海地區，水產資源較為豐富，如果將超高壓技術應用于廣西北部灣海域水產資源的開發，以及水產調味品的研究，那么我國的水產品特別是水產調味品一定可以取得迅速的發展與進步，進而引動整個北部灣地區經濟的發展，解決我國調味品資源緊缺的問題。