水产品鲜度评价指标及15种保鲜方法
水产品是海洋捕捞和淡水养殖的鱼、虾、蟹、贝、藻类等鲜活品及加工制品的总称。水产品易腐败变质,运输过程易受到粪便的污染。我国水产品的总产量自1989年起连续30年居世界第一,占世界总产量的2/5以上。2019年数据显示产量为6450万吨。近年来,水产品在膳食结构中的比例不断增加,以3%年均消费量的速度增长。人们对水产品既追求良好的新鲜程度,还要保持肉制品的适口性、营养不流失等要求。因此,水产品保鲜一直是从事水产品课题研究的热点问题。
1、水产品的腐败原因及鲜度评价指标
水产品失去活性后会发生僵直、解僵、自溶、腐败。开始肝糖元无氧下降解成肌酸,肌磷酸分解成磷酸,肌肉变成酸性,pH值下降。肌肉中的ATP分解释放能量,体温上升,导致蛋白质酸性凝固和肌肉收缩,肌肉失去伸展性变硬。对虾等水生动物死后数分钟至数小时内,肌肉开始僵硬并持续几小时至几十小时。在ATP分解完后,肌肉逐渐软化而解硬。自溶是由于糖原含量降低,代谢产物积累引起肌球蛋白重链开始降解,肌动球蛋白表面疏水性增加引起的。进入自溶作用阶段,由于多酚氧化酶(PPO)的作用,生成黑素物质,出现黑斑。表1低温保鲜技术的优缺点
自溶后期,微生物在体内迅速繁殖,将肌肉组织中的蛋白质、氨基酸和含氮物进一步分解成NH3、三甲胺、硫化氢、硫醇、吲哚、尸胺,以及组胺等,使水产品不堪食用。然而Si LianHe研究凤尾鱼蛋白的自溶过程。其研究结果表明自溶水解蛋白物具有良好的还原力、具备清除自由基的抗氧化性能。日后可应用到营养和功能食品中。
目前,水产品的新鲜度表征方法包括感官评价,物理表征(质构分析、差比较、电导率测定),化学表征(TVB-N值、吲哚、K值、PH 值),微生物学表征,生物传感器。生物胺(BAs)的产生给海产品的保鲜带来了相当大的障碍。由于大黄鱼的BAs特征及其在腐败剖面中的作用仍不清楚,Yanbo Wang在4℃贮藏过程中,对大黄鱼的BAs含量、游离氨基酸(FAAs)含量、需氧菌数、感官评定及若干理化指标进行了监测。该实验有力地揭示了腐胺和尸胺是主要的BAs,揭示了腐胺和尸体是主要的生化指标,
其和值可代替白细胞计数作为新的质量指标。
2、水产品保鲜技术
2.1物理保鲜技术
2.1.1低温保鲜技术
根据温度的不同,低温保鲜技术可分为冷藏、冰温、微冻、冻藏技术。保藏温度对于水产品品质而言,是关键因素。表1总结了四种方法的优缺点。
2.1.2气调保藏
气调包装(Modifiedatmosphere packaging,MAP)是用一种或几种混合气体填充到食品包装袋内,抑制产品的腐败,延长食品的保鲜期。经气调包装的食品,包装袋内初始比例固定的气体会自发地变化或被控制不变。气调保鲜气体一般由二氧化碳,氮气,氧气,按比例混合而成。其保鲜效果直接受到贮藏环境、气体组成成分、包装材料等因素的影响。
以往的水产品气调包装的研究多数表明MAP与低温结合可以显著延长水产品货架期。Lyhs U研究了马氏鲱鱼在4℃和10℃下,应用空气和气调两种条件下,感官品质和微生物的变化。
Fagan J D将气调包装与冷冻冷藏相结合,延长了鳕鱼、鲭鱼和三文鱼片的货架期。高捷等人以毛蚶为原料,采用N2、CO2气调保鲜方法,考察-3℃微冻条件下对毛蚶保鲜效果的影响。结果表明,除充N2组TVBN值在15 d后超过15 mg/100g的限度外,其余气调保鲜处理组刚刚达到限度。
100种水产美食食谱2.1.3辐照保藏
辐照保鲜就是利用60Co或137Cs产生的γ射线或电子加速器产生的电子束(≤10 MeV)或X射线(≤5 MeV)辐照,起到杀灭腐败菌的
目的。并且对水产品破坏较小,Collins实验表明新鲜沟鲶鱼片的低剂量X射线处理不影响颜、质地或氧化。辐照对水产品中残留的有害物质具有降解效果。对水产品中的化学物质降解后会产生一种或者多种降解产物,降解后可能会降低毒性,也有可能会产生毒性更大的降解产物。水溶液中的多种渔药和兽药经过辐照也会发生降解。Cozzo Siqueira为了提高加工罗非鱼的保质期,将电离辐射和冷藏技术结合。将鱼分成0、1.0、2.2和5 kgy辐照的样品,然后在0.5°C至2°C的温度下储存20d和30 d。实验表明,辐照样品的微生物含量低于巴西海产品法规规定的水平,而未辐照样品含量较高,不符合官方允许。
2.1.4超高压技术
超高压处理是在密闭容器中将100~1000MPa的静态液体(通常是水)传压介质通过直接或间接的加压方式施加于食品物料上并保持一定
的时间,起到杀菌、破坏酶以及改善物料结构和特性的作用。超高压处理后的食品,其微生物和寄生虫大部份被杀灭。应用在加工中,还可降低食品的过敏性。
Long F等人发现超高压结合热处理(55~75℃)时,对Ig E和TM结合的抑制率几乎达到100%。超高压处理主要以Le Catelier原理与Pascal原理为理论基础,该处理能有效破坏食品中高分子物质的离子键、氢键等非共价键,而对共价键几乎不产生影响。
Juan等用300 MPa高压处理金鱼,在4℃下可保存23 d以上,在-20℃下可保存93 d以上。与加热杀菌比较,超高压杀菌可较多的保留食
品原有的营养成分、风味及性状。通过对淡水鱼类、海水鱼类、甲壳类、贝类等不同水产品原料的研究,叶安妮探索了超高压处理后的感官变化,通过与热处理比较,得出超高压处理技术相比热处理更有利于保持水产品的新鲜状态。袁超研究主要以高值贝类太平洋牡蛎和皱纹盘鲍为材料,研究了超高压处理对两种贝类体内细菌的消减作用及在贮藏过程中腐败菌的变化规律,优化了超高压处理条件,建立了一种基于超高压技术的新型贝类物理冷杀菌技术。Olsen研究表明,不同水产品在不同超高压处理条件下,其品质特性的变化不同,一定的压力处理条件,能较好保持蛋白质的空间结构,锁住肌肉的天然水
分,从而使产品的外观、质地等更符合消费者的需求。
2.2生物保鲜方法
生物保鲜剂已成为受欢迎的保鲜方法之一,是目前的研究热点。按来源可分为植物源、动物源、微生物源与酶类保鲜剂等。它们具有抗菌、抗氧化以及抑制酶作用等活性,从而起到保鲜作用。
2.2.1乳酸链球菌素
乳酸链球菌素(Nisin)是乳酸链球菌产生的一种多肽物质,由34个氨基酸残基组成。它能有效地抑制革兰氏阳性菌生长、繁殖,尤其对耐受低温灭菌的梭菌和芽孢杆菌,是一种高效、无毒、安全、无副作用的天然食品防腐剂。利用Nisin与溶菌酶复合生物保鲜剂,舒留泉等使得蛏肉的冷藏保鲜期明显延长。
2.2.2壳聚糖
壳聚糖为甲壳素,甲壳素的脱乙酰化的天然产物,是由氨基葡萄糖通