武燕霓,安玥琦,熊善柏,*
(1.華中農業大學食品科學技術學院,湖北 武漢 430070;2.國家大宗淡水魚加工技術研發分中心(武漢),湖北 武漢 430070)
湯食滋味鮮美、營養豐富,易被消化吸收,在中國傳統飲食文化中一直占據著重要地位。近年來,隨著消費者對“便捷、營養、健康”飲食需求的增加,越來越多的便攜營養型肉湯產品(如豚骨湯面、即食雞湯等)被年輕消費者選擇并占據一定的消費市場。與畜禽類肉湯相比,魚湯具有水產品特有的魚香味[1],且滋味更加鮮甜。但目前市面上魚湯類產品卻并不多見,這是因為魚湯在熱加工過程中極易產生腥異味,且其腥異味會隨著魚湯的冷卻和貯藏逐漸增強,嚴重影響消費選擇,導致魚湯類型的產品難以實現產業化。
當前,關于魚湯風味的研究主要集中于通過調控加工方式提高魚湯的營養價值和風味口感。例如,通過比較不同種類魚湯的滋味特征和香氣成分,選擇適宜的原料進行熬湯[2];通過調整加熱模式,選擇更方便、智能的工具熬制營養魚湯[1];通過優化熬煮工藝和參數包括進行前處理以增強魚湯的特征香氣和滋味,改善其風味品質。Wang Yuanyuan等[3]比較了常壓、高壓、常壓-高壓以及高壓-常壓4 種方式制得鱈魚頭湯的風味差異,發現常壓魚湯的鮮味較弱,而高壓熬制的魚湯氨基酸、核苷酸等物質含量更高,感官評分更高。田沁等[4]通過優化熬煮工藝和加熱參數,制得了香氣更加濃郁、滋味口感更加豐富的魚頭湯。然而,魚湯在貯藏期間包括復熱后風味品質的變化卻鮮有報道,針對魚湯貯藏期間產生的腥異味的脫除相關研究也不多見。因此,深入了解魚湯風味形成機制,以及熱加工過程對魚湯風味釋放的影響,將有助于實現魚湯貯藏期間腥異味的消減。本文總結目前魚湯去腥脫苦方式,并闡明現有脫腥方式的脫腥機理,旨在為后續開發具有特征香氣的魚湯產品提供理論依據。
魚湯的風味主要由氣味(揮發性物質)和滋味(非揮發性物質)兩部分構成,其特征滋味表現為鮮味、甜味以及醇厚感;氣味主要由一些揮發性化學成分構成,如醛類、醇類、酮類、酸類、芳香族類、酯類以及呋喃類等雜環化合物,其中,構成魚湯濃郁香氣的主要成分是醛類、醇類和呋喃類[5]。
可溶性糖類和甜味氨基酸等物質構成了魚湯的甜味。大分子多糖在加熱條件下會逐漸降解為可溶性糖,進一步溶出到湯中,使魚湯具有一定的甜味[6];甜味氨基酸包括丙氨酸、甘氨酸和脯氨酸等。徐永霞等[7]通過比較不同海水魚湯的呈味特性發現,幾種海水魚湯中甜味氨基酸的含量占比最高,其中海鯰魚湯中丙氨酸的滋味活度值遠大于1,使魚湯具有較強的甜味。
魚湯的鮮味則由游離氨基酸、呈味肽、核苷酸、有機酸、有機堿等呈鮮物質貢獻。其中,對魚湯鮮味貢獻最大的是游離氨基酸類和核苷酸類[8]。研究表明,烹制魚湯時游離氨基酸組成和含量的改變不僅影響其營養品質,還會顯著影響魚湯的滋味[9]。尤其鮮味氨基酸谷氨酸和天冬氨酸,二者含量的增加能使魚湯滋味更加鮮美。魚湯中的呈味核苷酸包括5’-肌苷酸、5’-鳥苷酸和5’-腺苷酸及其鹽類,與呈鮮氨基酸協同作用能顯著增強魚湯的鮮味。
醇厚感也被稱為濃厚味,是一種豐富感和味覺復雜感[10]。該滋味口感通常在雞湯、魚湯中表現較為明顯,因為雞肉、魚肉富含蛋白質,熬湯時能溶出較多的小分子肽。有研究表明,多種小肽(<1 000 Da)具有濃厚味[11-12],其含量越高,魚湯的滋味越豐富濃厚。此外,魚肉中含有一定的谷胱甘肽,其被證實是醇厚感的代表性物質之一[13],這可能也是魚湯滋味濃厚的原因之一。
魚湯的香氣構成較為復雜,在湯中能檢測出上百種揮發性物質,但對香氣有貢獻的只有幾種,它們在魚湯中一般具有較高的濃度或很低的閾值[1]。表1展示了幾種魚湯的特征風味成分,可以看出,魚湯的關鍵揮發性氣味成分多為醛類,尤其是不飽和烯醛對魚湯風味有較大貢獻,其中,辛醛、癸醛通常表現為熟魚香[1];己醛具有青草香;壬醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛具有脂肪香[14];而庚醛、(E)-2-庚烯醛、(E)-2-辛烯醛、(E,E)-2,4-庚二烯醛則呈現一定的魚腥味[14-15]。需要注意的是,醛類成分在濃度適宜時是魚湯濃郁香氣的主要來源,但濃度過高時則會表現為腥味,影響魚湯的整體風味。大多數醇類物質香氣閾值高,對魚湯的整體風味貢獻不大[16]。目前,只有1-辛烯-3-醇被普遍認為是魚湯的特征風味物質之一[5],其表現為蘑菇味和泥土味;此外,2-戊基呋喃也是魚湯的特征風味成分之一,其閾值極低,即便含量不高也能呈現較強的肉香味[17],使魚湯的風味更加濃郁。

表1 不同種類或處理方式魚湯的特征風味成分Table 1 Characteristic flavor substances of fish soup derived from different species or processed by different cooking methods
食品的風味是由風味前體物質、中間及降解產物在加工過程中通過一系列復雜的化學反應而產生。魚湯的滋味物質主要由蛋白質的熱降解以及三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)降解途徑產生,而揮發性氣味的形成較復雜,其主要包括以下反應途徑:脂質氧化降解反應、美拉德反應以及美拉德反應產物與脂質氧化產物的相互作用。魚湯風味形成途徑如圖1所示。

圖1 魚湯風味形成途徑Fig.1 Formation pathways of fish soup flavor
1.2.1 蛋白質的熱降解、ATP降解途徑
蛋白質在加熱條件下會產生小分子肽,小肽進一步熱降解生成游離氨基酸。有報道稱,小肽的呈味特性與肽段長度密切相關,如鮮味肽長度集中在2~15 個氨基酸,而苦味肽長度較多集中在2~8 個氨基酸[21-22]。苦味還與側鏈氨基酸的疏水性相關,側鏈氨基酸疏水性越強,肽的苦味越明顯[23]。此外,氨基酸序列也會影響小肽的呈味特性,如苯丙氨酸-脯氨酸的苦味強于脯氨酸-苯丙氨酸,甘氨酸-苯丙氨酸-脯氨酸的苦味強于苯丙氨酸-脯氨酸-甘氨酸[24];大多數游離氨基酸具有呈味活性,如呈甜味的D型氨基酸,包括D-絲氨酸、D-甘氨酸等,呈苦味的疏水性L型氨基酸,包括L-色氨酸、L-苯丙氨酸等。蛋白質熱降解產生的疏水性L型氨基酸(呈苦味)含量越高,魚湯的滋味越差。此外,一些氨基酸如含硫氨基酸(半胱氨酸、胱氨酸、甲硫氨酸)、β-羥基氨基酸(絲氨酸、蘇氨酸)等[25-27]還是產生特征香氣的風味前體物質,能通過Strecker反應生成揮發性醛類[28],豐富魚湯產品的香氣和滋味。
磷酸基團與核苷的連接位點不同可形成不同的核苷酸,包括5’-核苷酸、3’-核苷酸、2’-核苷酸,但通常只有5’-核苷酸具有呈味活性[29-30]。魚湯中的呈味核苷酸可通過ATP降解途徑生成,如圖2所示。魚體內的ATP逐步降解,生成一磷酸腺苷(adenosine monophosphate,AMP)和肌苷酸(一磷酸肌酐(inosine monophosphate,IMP)),它們是魚湯的主要呈鮮物質,與其他滋味物質共存時能影響其呈味效果。研究證實,5’-核苷酸與呈味氨基酸協同作用能顯著提升各自鮮味強度[31-32]。

圖2 ATP降解途徑[29]Fig.2 Degradation pathway of ATP[29]
1.2.2 脂質氧化降解反應
脂肪的氧化降解是魚湯形成濃郁香氣的重要反應之一。魚肉中脂肪主要包括甘油三酯和結構磷脂,其在加熱條件下先發生熱降解生成游離脂肪酸,其中不飽和脂肪酸因含有雙鍵能進一步被氧化生成揮發性羰基化合物,最終對魚湯的風味產生影響。此外湯中溶出的脂肪大分子具備良好的脂溶性,能夠溶解一系列芳香物質[33],是魚湯特征香氣的主要載體之一。脂肪氧化主要包括自動氧化、酶促氧化和光促氧化3 種途徑,其中熱誘導的自動氧化是熬湯時產生揮發性物質的主要路徑[30]。自動氧化反應鏈可概括為3 步,分別為引發階段、增殖階段、終止階段。具體步驟如圖3所示。

圖3 脂肪自動氧化機理[34]Fig.3 Mechanism of lipid auto-oxidation[34]
煮湯時,通過熱刺激提供能量引發自動氧化,氫從不飽和脂肪酸轉移,產生烷基自由基(R·);第二步反應鏈增殖期,氧氣作用于R·得到相應的過氧自由基(ROO·),其比氧氣作用于脂肪時的反應更快[35]。ROO·將另一脂肪酸分子的氫轉移,生成氫過氧化物和新的R·,此階段不斷重復,形成大量的自由基;第三步自由基之間相互反應形成穩定的非自由基產物,反應終止。此過程產生的氫過氧化物不穩定繼續斷裂,最終生成醛、醇、酮以及烷烴等各種揮發性化合物,如亞油酸(C18:2)初級氧化物C13氫過氧化物生成己醛,C9氫過氧化物生成2,4-癸二烯醛[14],2,4-癸二烯醛繼續分解生成2-辛烯醛和己醛。該過程產生的脂溶性小分子風味物質閾值普遍較低,對魚湯的風味貢獻較大。其中,醛、酮等羰基化合物能進一步參與美拉德反應,生成揮發性雜環化合物,使魚湯的風味更加濃郁。
1.2.3 美拉德反應
美拉德反應本質上是羰基化合物(還原糖、醛、酮、等)和氨基化合物(蛋白質、肽、氨基酸等)的反應,故又被稱為羰氨反應。其過程較為復雜,可分為初期(風味前體物質生成)、中期(揮發性風味物質生成)和末期(蛋白黑素形成)3 個階段[36],具體反應過程如圖4所示。

圖4 美拉德反應機理[25]Fig.4 Mechanism of Maillard reaction[25]
反應初期羰基與氨基通過縮合反應生Schiff堿,經Amadori分子重排后形成脫氧酮糖;中間階段風味前體物質脫氧酮糖經過烯醇化、脫水以及環化等一系列反應生成吡咯、吡嗪、呋喃等雜化化合物[30]。同時,該階段的中間產物α-二羰基化合物還能與α-氨基酸發生Strecker降解反應,生成Strecker醛類,其對食品香氣的形成有一定影響;反應末期醛類、胺類聚合生成類黑素,其主要影響食品的色澤。美拉德反應是食品加熱產生風味最重要的一類反應,Liu Jianbin等[37]將木糖和雞肉肽混合進行美拉德反應得到肉香味(鮮味和醇厚味)物質。類似地,Gao Pei等[38]將木糖和半胱氨酸復配進行美拉德反應,優化配方并添加至羅非魚副產物水解液中得到具有濃烈肉香味的產品。美拉德反應在高溫下更容易發生,故熬制魚湯時通常需要進行油煎前處理使其香氣組成更加豐富。
1.2.4 美拉德反應產物與脂質氧化產物的相互作用
脂質氧化生成了大量的揮發性成分,如酮類、醛類、呋喃、醇類和烷烴,這些物質會與美拉德反應的中間降解產物交互作用,生成新的雜環揮發性芳香化合物,包括噻吩類和硫醇類,進而影響產品的風味[25]。研究發現,脂質的加入會抑制半胱氨酸-木糖反應體系生成含硫化合物的速率,尤其對2-甲基-3-呋喃硫醇、2-呋喃甲硫醇、2-甲基噻吩和3-甲基噻吩均有抑制作用,反之半胱氨酸-木糖反應體系也會影響脂質的氧化過程,使醛類含量降低[39]。Wang Yutong等[40]研究也發現,脂質通過作用于美拉德反應抑制揮發性含硫化合物和雜環化合物的形成,并得出脂質對美拉德反應的影響機制是先抑制后參與美拉德反應,最終生成較多的脂質-美拉德化合物。
魚湯的風味受原料影響較大,不同生長水域環境、養殖模式、品種、新鮮度以及部位的魚制得魚湯的風味均有一定差異。海水魚和淡水魚的生長水域環境不同,其自身化學成分組成有一定的差異,海水魚的n-3系列脂肪酸含量更高、組成更豐富,淡水魚的水分含量更高、肌肉組織更細嫩[41-42],二者熬制的魚湯風味會有較大差異。徐斯婕等[43]對比3 種淡水魚(鳊、鳙、鯽)和3 種海水魚(黃魚、三文魚、鱈魚)熬制的魚湯揮發性風味成分差異,發現海水魚和淡水魚魚湯的脂肪氧化型風味存在較大差異。有報道稱,n-3多不飽和脂肪酸的氧化活性高于n-6多不飽和脂肪酸[44],故脂肪酸組成不同會對魚湯的風味有較大影響。
魚類常見的養殖模式包括水庫養殖、池塘養殖、湖泊養殖、稻田養殖以及池塘內循環流水、水泥池塘等新型養殖模式[45]。溫利等[46]比較普通池塘養殖和池塘循環水養殖對草魚品質的影響,發現池塘循環水養殖的草魚腥異味物質含量更低,鮮味核苷酸含量更高,風味品質更好。不同養殖模式下魚原料的風味品質會有所差異,魚原料腥味的降低使魚湯的風味有所改善。
煲湯時,魚的品種不同會對魚湯風味產生一定影響。Bi Hongyan等[2]選取3 個不同品種的河豚魚熬制魚湯,采用高效液相色譜和質譜等技術鑒定3 種魚湯的獨特化合物,僅在暗紋東方鲀魚湯中鑒定出(Z)-3-苯基-2-丙烯醛,在黃鰭東方鲀魚湯中鑒定出風味閾值較低的2-苯基-4-戊烯醛,可見選用不同品種的魚制得魚湯的特征風味物質會有一定差異。
保鮮處理能有效延長魚原料的貨架期使其實現特定時間的流通。原料新鮮度不同,熬制的魚湯風味也有所差異。岳琪琪等[47]研究發現,經過保鮮處理的鱘魚肉腥味、苦味、澀味及鮮味均低于對照組,保鮮處理不僅能延緩魚肉腥味的產生還能降低魚香味的下降速率。因此,魚原料的保鮮貯存有利于魚湯良好風味的形成。
一般用于熬制魚湯的原料分為主體魚肉和魚加工副產物(魚頭、魚皮骨)。魚肉蛋白質含量高、脂肪組成豐富,經熱處理后能釋放較多的呈味物質[48],使魚湯具有良好的滋味和香氣。而魚頭含有大量的多不飽和脂肪酸[49],相較于魚肉,魚頭湯的風味主要來源于脂質氧化產生的揮發性物質,但一些揮發性物質(1-辛烯-3-醇、(E)-2-辛烯醛)可能使其呈現腥味,反而香氣不如魚肉湯[50]。Hu Zhengyi等[51]比較鰱魚不同部位(魚頭、魚背、魚尾、魚腹)熬制的魚湯風味差異,發現電子鼻和電子舌能較好地區分幾種魚湯風味特征,說明不同部位制得的魚湯在氣味和滋味方面均有較大差異。
熬制魚湯過程中,原料揮發性風味物質的釋放以及氨基酸、核苷酸等呈味物質的溶出均與其前處理方式密切相關。目前魚湯熬制的前處理方式主要包括添加輔料、酶解處理、油炸處理、破碎處理及超聲波輔助處理等,這些方式均對魚湯的風味釋放有一定影響。
添加輔料對魚湯風味有較大影響,魚湯熬制前通常會使用生姜、八角、大蒜等香辛料進行調味,香辛料本身具有較強的風味特征,如生姜富含萜類化合物、大蒜中含硫化合物較多,將它們添加至魚湯中能有效掩蓋魚湯的腥味并豐富魚湯特征風味[52]。Xue Dandan等[53]研究添加蔥、姜、料酒3 種調味品對魚湯不良風味的脫除效果,結果表明3 種調味品均能改變魚湯風味組成,減少魚湯的魚腥味,料酒和蔥的去腥效果優于生姜,說明添加適量輔料能有效去除魚湯腥異味。此外,菌菇中富含多種氨基酸和鮮味肽,熬制魚湯過程中添加適量菌菇能使魚湯滋味輪廓更加飽滿,起到協同增鮮的效果[54]。
酶解處理是指通過添加外源酶制劑水解蛋白質,釋放更多的小肽和游離氨基酸,以提高魚湯的營養價值和滋味口感。然而,酶解處理的魚湯極易產生苦味肽和苦味氨基酸[55],反而不利于魚湯良好滋味的形成。因此,酶解處理需要篩選蛋白酶酶制劑的種類并控制條件和用量。
油炸處理是指魚湯熬煮前進行短時間的高溫煎炸,這一處理過程能夠促進魚肉的美拉德反應并提高其脂肪含量,以便后續熬湯過程釋放更多的風味物質。李曉朋等[18]對比分析幾種食用油油炸河豚魚制得魚湯的揮發性風味成分差異,發現不同煎炸用油熬煮的河豚魚湯揮發性風味物質的種類和相對含量均有較大差別,且通過主成分分析等方式能較好區分幾種魚湯的風味。
破碎處理通過破壞魚的組織結構,使蛋白質、脂肪等風味前體物質進一步釋放,從而改變魚湯的風味。鄭佳楠等[56]發現,經過破碎處理的烏鱧魚湯滋味不同于常壓等其他方式熬煮的魚湯,破碎處理的魚湯鮮味氨基酸相對含量達68.80%。
超聲波輔助處理是一種新型方式,其原理是利用超聲振蕩促進風味前體物質的釋放和溶出,使魚湯在熬煮過程產生更多的風味物質。Zhu Wenhui等[6]研究熱超聲處理對魚骨湯風味特性的影響,發現經過處理的魚骨湯酯類、5’-核苷酸、有機酸含量豐富,而呈現腥味的己醛、1-辛烯-3-醇等物質含量較低,結果表明熱超聲處理處理能夠改善魚湯風味,使其整體的氣味和滋味輪廓更加和諧。
制作工藝和參數的改變對魚湯香氣釋放以及呈味物質的溶出均有不同程度的影響。魚湯的熬煮工藝包括傳統常壓熬煮和高壓熬制,加工參數主要包括熬制溫度、熬制時間和熬制料液比。
高壓能促使魚肉中風味前體物質(游離脂肪酸和游離氨基酸等)更多的釋放到魚湯中,Wang Yuanyuan等[3]比較常壓、高壓、常壓-高壓以及高壓-常壓4 種方式制得鱈魚頭湯的風味差異,發現常壓魚湯的鮮味較弱,而高壓熬制的魚湯氨基酸、核苷酸等物質含量增加,感官評分更高。步營等[57]的研究也得出高壓熬制的鱈魚骨湯中溶出更多5’-AMP和多肽的結論,可見高壓熬制時魚湯通常具有更優的風味品質。
加工參數中熬制溫度對魚湯風味形成影響最大。溫度主要通過影響蛋白質、脂肪降解速率以及美拉德反應進程,進而影響魚湯風味物質的釋放,不同的升溫模式制得的魚湯風味有一定差異[4]。Zhang Jinjie等[58]研究不同烹飪溫度對鯽魚湯感官特性和蛋白質水解物的影響,結果發現85 ℃下熬制的魚湯風味和口感等感官品質最優,測得的鮮味活性氨基酸含量也最高。
不同熬煮器具的加熱模式(溫度曲線)不同,制得的魚湯風味也有所差異。田沁等[4]比較智能電飯煲和電燉鍋熬制魚湯的風味差異,發現電燉鍋熬制的魚頭湯感官評分更高、風味組成更豐富。Zhang Man等[1]進一步比較傳統紫砂燉鍋和商用陶瓷電燉鍋、電燉鍋(低溫調控)熬制的魚湯特征風味的差異發現,低溫調控電燉鍋制得的魚湯具有較好的感官屬性,能得到較強熟魚香和脂肪香的魚湯。
此外,熬煮時間和料液比改變也會一定程度影響魚湯風味。馮媛等[19]分析熬煮時間對海鯰魚湯風味特性的影響發現,隨著熬煮時間的延長,魚湯中揮發性風味物質種類先增加后降低,醛類和醇類相對含量顯著升高。步營等[57]的研究得出,熬煮料液比為1∶2時鱈魚骨湯的蛋白溶出率較高,有利于特征風味的形成。
熱殺菌作為一種傳統殺菌方式,在肉湯類產品中應用廣泛。但經過高溫熱殺菌的產品風味往往存在蒸煮味過重等風味劣變現象,魚湯亦如此。近些年,研究人員嘗試將新技術與傳統熱殺菌結合改善熱殺菌產品風味,比如高壓、超高壓均質、紫外線、超聲波、脈沖電場等[59-60]。Mu?oz等[61]比較新技術(射頻加熱、高壓處理、太陽能加熱)熱殺菌與傳統熱殺菌處理的魚湯發現,高壓處理熱殺菌的魚湯風味品質最好,蒸煮味低于其他兩種熱殺菌的魚湯。引入新技術進行熱殺菌不僅能有效改善魚湯的風味,還有利于實現能源的可持續利用。
當前,市場上流通的湯類產品多以罐制品、固體湯粉、液態湯包等方式進行常溫或低溫儲運。Yin Xiaofei等[62]比較冷藏、凍藏和凍藏-冷藏3 種貯藏方式對草魚湯風味的影響,發現凍藏-冷藏處理魚湯的呈鮮味5’-IMP含量在貯藏期間總體高于冷藏處理的魚湯,冷凍處理能更好地保持魚湯的風味。與其他肉湯相比,魚湯的腥異味在貯藏期間更易加重,然而魚湯腥異味加重的機理尚不明確,因此后續的研究應重點關注魚湯貯藏期間腥異味的消減途徑和機制。
綜上可以看出,通過篩選適宜的原料和前處理方式、優化熬煮工藝和參數、合理選擇殺菌及貯藏方式均能達到調控魚湯風味的效果。
腥異味是魚制品中普遍存在的一種不良風味,其很大程度地限制了魚湯的加工和消費。魚湯的不良異味主要來源于原料自身以及熬煮過程產生的腥異味。因此,調控風味需要結合兩方面綜合考慮。
3.1.1 養殖方式
淡水魚土腥味較重,因為其生長水環境中藍藻、顫藻等浮游生物的代謝廢物土臭素(geosmin,GEO)和二甲基異莰醇(2-me-thylisoborneol,MIB)等土味物質含量較高,易被攝食或吸附于魚體表面[63-64],從而造成淡水魚較重的腥異味。因此,改善養殖環境是獲得優質魚原料的首要條件。
降低養殖環境中的藻類含量是魚類脫腥重要手段之一。研究發現,流水環境能使浮游生物組成發生改變,一些產生土腥味物質的藻類含量降低,進而改善魚類的土腥味[65]。當前,已有較多研究采用循環水養殖模式進行魚類養殖,均取得了較好的脫腥效果[46,66]。同時,將濾食性生物與魚類混養也能起到類似作用[67]。此外,流動水暫養處理能凈化水質[68],并有效降低魚體的GEO和MIB含量,進而減弱原料異味[69-70]。
3.1.2 保鮮處理
魚被宰殺后,由于微生物和酶的作用極易腐敗變質,并產生異味。三甲胺是一種具有刺激腥臭味的物質,可通過氧化三甲胺加熱分解產生,其主要存在于海水魚中[71],魚湯的“陳舊魚味”是其與脂肪作用的結果[72]。此外,魚死后體表會生成δ-氨基戊醛、δ-氨基戊酸和六羥基吡啶類化合物,這些物質也被認為是魚腥味的一大來源,與三甲胺等共存時能進一步增強魚腥味[55]。因此,選擇新鮮宰殺的魚或經保鮮處理的魚熬煮魚湯也能有效避免產生腥臭味。
3.2.1 魚湯腥異味來源
與其他魚制品類似,魚湯腥味較重的一個原因是脂質的氧化降解生成了較多具有腥異味的揮發性小分子物質,如庚醛(魚腥味)、壬醛和癸醛(土腥味)、(E)-2-庚烯醛(魚腥味)、(E,E)-2,4-庚二烯醛(油炸味)、(E,E)-2,4-辛二烯醛(海藻味)以及1-辛烯-3-醇(蘑菇味、土霉味)[73-75]。
天然蛋白質中,具有苦味的疏水性氨基酸側鏈通常包裹于內部,無法觸及味蕾,而熱降解蛋白質其疏水氨基酸側鏈不容易暴露,故而傳統魚湯不會產生苦味。但經過酶制劑水解后,蛋白質多肽鏈被充分切割,其疏水氨基酸側鏈暴露,水解程度越大,疏水氨基酸側鏈暴露越多,苦味也越明顯[76-77]。因此,酶解魚湯會存在明顯的苦味。
3.2.2 腥異味消減措施
魚湯風味調控研究重點在于如何減弱其腥異味,增強鮮甜滋味以及脂香、魚香等特征風味。當前關于魚湯腥異味消減的研究重點在工藝優化方面。表2總結了魚湯中應用較為廣泛的去腥脫苦方式及優缺點。
當前,去除魚湯腥異味最常見的方法為感官掩蔽法,但該方法只能起到簡單掩蓋腥異味的作用,效果有限且不穩定,魚湯的腥異味難以被徹底脫除。而美拉德反應法和酵母抽提物法則利用美拉德反應和蛋白質降解等化學反應原理,通過添加風味前體物質促進風味反應以實現去腥脫苦,去腥脫苦效果顯著,且過程不會引入化學試劑,但對魚湯氨基酸含量及色澤有一定影響。美拉德反應法和酵母抽提物作為近年來較為熱門的脫腥方法,不僅成分安全,且脫除腥異味后的魚類制品風味柔和、更加自然。因此,后續實驗可以深入研究添加酵母抽提物和還原糖對魚湯產品去腥脫苦的機理機制。此外,作為一種新型去腥脫苦方式,微生物發酵法利用微生物的代謝途徑實現水產品的去腥脫苦[87],該過程安全溫和且脫腥效果好,是最有前景的一種脫腥方式。但發酵過度容易引入異味,微生物發酵法的脫腥機理也有待研究。
目前已有相關實驗利用酵母發酵技術對魚湯產品進行去腥脫苦。酵母發酵過程中會生成蛋白酶和氨肽酶,二者能針對性地切除疏水氨基酸[88-89],從而降低魚湯苦味。王莉嫦等[90]發現采用不同酵母發酵均能有效去除鯪魚頭湯的三甲胺含量。Gao Ruichang等[50]采用釀酒酵母發酵對鯔魚頭湯脫腥并優化其工藝,得出發酵時間74 min、發酵溫度35 ℃、酵母添加量1.4%條件下脫腥效果最好,此時,魚湯中代表性腥味物質含量顯著減少,異味物質含量也下降。Li Yahui等[91]研究發現,酵母發酵能有效減少魚湯中呈腥味的醛類物質,且酵母脫腥是物理吸附和化學反應共同作用的結果。
基于以上研究可以推測酵母菌發酵的脫腥原理有以下幾點:第一,魚湯中苦味肽和呈腥味物質(比如三甲胺)參與酵母菌的代謝反應,生成無腥異味物質;第二,酵母的多孔結構能夠物理吸附腥味成分,減弱腥味;第三,酵母發酵過程會產生一系列酶類,能夠降解魚湯的苦味肽,將小分子腥味物質轉化為大分子無腥味物質,或通過影響魚湯風味反應途徑減少腥異味物質的產生;第四,酵母發酵的代謝產物(醇、酯、酸以及多糖等)能夠掩蓋魚湯腥異味或促進美拉德反應生成更多的香氣成分。然而,由于酵母發酵反應途徑復雜,具體哪條路徑對魚湯制品的去腥脫苦發揮主要作用還有待進一步研究論證。
魚湯作為一種營養價值高、風味品質獨特的肉湯,符合當下消費者對健康美食的追求,具有較大的開發前景。針對魚湯腥異味較重問題,目前,國內外研究主要集中于結合新技術前處理、優化加工工藝等調控影響因素的方式來改善魚湯的風味。同時近幾年也有研究嘗試通過美拉德反應、酵母發酵法等方式實現魚湯或魚酶解液的去腥脫苦,這種方式基于魚湯風味形成的4 種反應途徑以實現腥異味的脫除,效果較好,未來發展前景廣闊。但研究仍處于優化工藝階段,通過美拉德反應和酵母發酵脫除魚湯腥異味的機理尚不明確。因此,未來的研究重點應包括以下3 點:第一,開發更多新型有效的去腥脫苦方法,利用魚湯風味形成的4 種反應途徑,通過添加酵母抽提物、還原糖以及脂肪等物質促進美拉德反應和脂肪的氧化降解等反應,促進更多香氣物質的生成并抑制腥異味形成,改變魚湯原有的風味組成,從而實現脫腥;第二,研究貯藏工藝及條件對魚湯風味品質的影響規律,結合先進的熱殺菌、干燥技術篩選魚湯適宜的貯藏方式,最大限度保留魚湯的特征香氣,并有效延長魚湯保質期,以期大幅度提高其商業價值;第三,揭示魚湯腥異味的脫除機理,明確魚湯腥異味脫除的過程是基于形成新的香氣成分對原有腥異味實現掩蔽,還是與腥異味物質結合生成不具有揮發性的物質以實現脫腥,亦或是兩種途徑相結合的方式,從而為實現魚湯腥異味的靶向去除提供理論指導。