腌制水产品货架期的研究进展

吴燕燕,李 冰,2,杨贤庆

(1.中国水产科学研究院南海水产研究所,农业部水产品加工重点实验室,广东广州 510300;2.大连海洋大学,辽宁大连 116023)

腌制水产品货架期的研究进展

吴燕燕1,李 冰1,2,杨贤庆1

(1.中国水产科学研究院南海水产研究所,农业部水产品加工重点实验室,广东广州 510300;2.大连海洋大学,辽宁大连 116023)

本文概述了影响腌制水产品货架期的物理、化学、微生物和酶等主要因素,分别从腌制条件、包装条件及贮藏条件三方面分析了国内外对腌制水产品货架期的研究现状,并对延长腌制水产品货架期的研究方向进行了展望。

腌制水产品,货架期,影响因素,研究进展

我国是水产品流通大国,水产品总产量自1996年起连续多年位居世界第一。目前,约有8.2%捕捞鱼的保存方法是腌制、烟熏或干制,1998年在所有水产品中腌制产品的份额仅次于冷冻加工制品[1]。2013年,我国水产加工品总产量达1954万t,其中鱼糜制品及干腌制品占水产品加工总产量的14.87%,居全国水产加工品产量的第二位[2]。在印度消费者的食用鱼中,腌制鱼占32%[3]。水产品腌制加工更是一种具有悠久历史的传统加工保藏方法,是我国20世纪50～60年代保藏水产品的主要手段[4]。腌制水产品不仅食用方便、营养价值高、满足大众口味,还具有较长的保质期,如我国传统食品咸鱼干能在常温下保藏5个月以上。但是,现有部分腌制水产品加工者为满足消费者对低盐产品的需求,将水产品制作成低盐腌制品,往往不易储藏。因此,开展腌制水产品货架期的研究对我国水产品加工业的发展有着重要的实际意义,将能为腌制水产品加工的基础研究和工业化发展应用提供理论依据。

1 影响腌制水产品货架期的因素

1.1 物理因素

影响腌制水产品货架期的物理因素包括水分、温度、光等,这些物理因素会诱发和促进一系列化学反应的发生。腌干制品并非无菌,一些处于休眠状态的细菌如遇到适宜环境就会生长繁殖、导致产品腐败变质[5]。在影响腌鱼制品货架期的物理因素中,温度是最为关键的因素。温度每升高10℃,鱼体本身生化学反应速率可加快约1倍[6]。张婷等[7]研究了不同温度贮藏条件下咸鱼货架期的变化,表明温度越低,货架期越长。光照也是主要影响因素,产品中的脂肪氧化、色素变化、蛋白质凝固等反应均会随着光照时间的延长而加速,使产品产生特有异味,香味降低,货架期缩短。包装也会对产品货架期产生影响,Dipty A等[8]将盐渍的凤尾鱼挤压后,用聚乙烯包装袋包装,在30～35℃的条件下贮存,保质期仅5周;而Nuray erkan[9]将腌制的大西洋鲣鱼进行真空包装,其货架期可达13周。可见,不同包装形式的腌制水产品货架期明显不同,真空包装的货架期远远高于普通包装,其它物理因素如机械损伤也会对腌制水产品造成影响,使货架期变短。

1.2 化学因素

影响腌制水产品货架期的化学因素主要来自人为添加物,在腌制过程或包装过程中添加化学物质如山梨酸钾、尼泊金酯等化学防腐剂来延长货架期。孙红男等[10]以腌制草鱼块为原料,在腌制过程中添加不同配比的乙酯、丙酯、丁酯和庚酯复配型抑菌剂进行实验,其结果表明在安全范围内,添加抑菌剂越多,货架期越长。王莉等[11]将微尼泊金丙酯做成胶囊型应用于食品,使其在包装空间内形成防腐抑菌气氛,且不与食品成分发生作用,对食品的色、香、味等影响甚微,在食物中几乎无残留,且能有效延长食品的货架期。可见,多种化学类的食品添加剂可用于腌制水产品的加工、包装与保藏,从而延长腌制水产品的货架期[12]。

1.3 微生物因素

影响腌制水产品货架期的微生物因素主要来自腌制过程的初始阶段,这些因素主要包括水产品自身含有的微生物以及物理化学特性,如pH、咸度、水分活度、贮藏条件等。其微生物一般分为两类:致病菌和腐败菌,其中常见的致病菌有金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、大肠杆菌、蜡状芽孢杆菌、李斯特菌、副溶血弧菌等;而腐败菌包括假单胞菌、希瓦氏菌、乳酸菌、微球菌等[5]。一般情况下,腌制水产品的食盐浓度在10%以上时,多数细菌会受到抑制,不能繁殖;食盐浓度在15%以上时,大部分微生物不能生长,只有一些耐盐微生物可继续生长,从而使产品的保存时间延长[13]。R.Lakshmanan等[14]对腌制过程中沙丁鱼组胺生成菌的变化进行了研究,其结果发现组胺生成菌在盐渍过程的沙丁鱼中高达84%,而成品腌干沙丁鱼中却未发现组胺生成菌,组胺生成菌分离后仅有尸胺和腐胺,测定成品腌干沙丁鱼中含有氯化钠超过10%且水分活度低于40%。这说明腌制水产品,由于高盐度低水分含量的特点,能有效抑制有害菌的生长。此外,腌制水产品在加工、流通环节中也极易接触到其它细菌等微生物,随着保存时间的延长,在鱼体内部易形成厌氧条件,有利于肉毒杆菌的生长繁殖,引起食物中毒[15]。

1.4 酶因素

在腌制水产品的腌制和干制过程中,原材料中的脂肪酶可将脂肪降解,产生挥发性的脂肪酸及脂肪酸降解所产生的低级醛、酮和脂肪酸甲酯等化合物,促进腌制水产品特殊风味的形成[16]。但随着贮藏时间的延长,腌制品在微生物和酶类的作用下[17],发生硝酸盐的还原、蛋白质的水解、氨基酸的脱羧和脱氨、脂质的水解与氧化等生化变化,使水产品总酸度、挥发性含氮化合物、亚硝胺与醛酮类物质含量增加[18],使腌制水产品货架期缩短,同时产生各类具有“哈喇”味等异味的物质,并且会出现变黄发粘等现象。Buscailhon等[19]研究了法国干腌火腿加工过程中肌间脂肪的变化,发现腌制过程的火腿约有8%的脂肪发生了降解。

外源脂肪酶在一定程度上也可促进腌制水产品中脂肪的水解,加速腌制水产品风味的形成。谭汝成等[20]向白鲢鱼肉中添加0.01%的外源脂肪酶,于15℃下腌制72h,可使腌腊鱼中酸价升高,粗脂肪含量和硫代巴比妥酸值降低。

可见,腌制水产品本身含有的酶及人工添加的外源酶均可促进腌制水产品风味的形成,同时也是导致腌制品腐败变质、货架期缩短的主因,但未见有文献对腌制水产品的酶腐败机制进行报道。

2 国内外对腌制水产品货架期的研究现状

2.1 腌制条件对腌制水产品货架期的影响

2.1.1 腌制温度 早在20世纪80年代,苏联曾有人在五月份用干腌法腌制小鰮鱼,并在腌制过程中不定时测量食盐温度和鱼体温度,其结果表明食盐温度每下降5.5℃,鱼体温度下降3℃,其货架期可长达几个月[21]。谭汝成等[22]研究发现降低白鲢的腌制温度可降低鱼肉中氯化钠含量,控制鱼体肌肉中营养成分的析出。陈娇娇等[23]探究了腌制温度对腌制罗非鱼鱼肉及盐卤中成分的影响,结果为不显著。可以看出,盐水温度和腌制品温度密切相关,但与腌制时间、食盐浓度相比影响较小,所以研究腌制温度对腌制水产品货架期的影响报道较少。

2.1.2 腌制时间 腌制时间对腌制水产品货架期的影响,主要归因于盐度的作用效果。盐度越高,水产品的货架期越长。张进杰[24]发现草鱼肉中氯化钠含量及盐卤中蛋白质含量与腌制时间、温度和加盐量正相关;腌制时间、温度对鱼肉盐溶性蛋白含量有一定影响。Theofania.N等[25]研究表明不同的盐水处理时间获得的乌颊鱼片货架期不同,盐水处理时间越长,产品盐度越高,货架期越长。陈娇娇等[23]发现腌制时间的长短对罗非鱼肉中氯化钠含量、肉中氨基态氮含量和盐卤中蛋白质含量的影响显著。可见,腌制温度相同,腌制时间越长,鱼体中盐浸入速度越快,产品盐度越高,相应制作出来的产品货架期越长。

2.1.3 食盐浓度 食盐浓度不仅影响腌制水产品的风味、抑制微生物的繁殖,而且可明显延长腌制水产品的货架期。Yasemen Yanar等[26]用不同浓度的盐水腌制罗非鱼,结果表明5%盐水浸渍处理的罗非鱼口味最佳,货架期最长,4℃可储存超过35d。Ayse Gurel Inanli等[27]将虹鳟鱼卵用两个不同浓度的盐水盐渍后,其货架期明显不同,浓度低的货架期为28d,而浓度高的货架期长达35d。陈娇娇等[23]研究发现盐水浓度对腌制罗非鱼感官评定结果为极显著。可见,不同浓度的盐水腌制的产品,其货架期不同,可根据不同的水产原材料探究其最佳盐水浓度,使口味和货架期同时达到最佳。

2.1.4 水分含量 腌制后的水产品一般要经过干制控制水分含量,促进风味形成,使成品质量稳定,便于贮藏[28]。曾令彬等[29]发现在腌制过程中鱼肉水分由于食盐的渗透作用而析出,水分含量下降,且前期下降明显中后期趋于缓慢;干燥过程中水分含量始终呈明显下降趋势,但在干燥前10d微生物的数量增加显著,因为一方面鱼肉水分含量较高且暴露于空气中,易于微生物生长,另一方面干燥脱水可导致微生物的相对数量增加;干燥后期各类微生物数量不再生长,因为鱼肉水分含量降低导致水分活度下降,抑制微生物生长。Bellagha.S等[30]发现干腌沙丁鱼的干燥速率要比湿腌沙丁鱼慢一些,这是因为在干燥过程中鱼肉水分的转移伴随着盐分的转移,干燥时会在鱼肉表面形成坚硬的外皮,外皮透水性低,鱼肉失水速率持续下降,导致成品水分含量较低,表面形成一层坚硬的白色外皮,易碎和断裂,在湿腌沙丁鱼干燥中没有发现这种现象。Nourhène Boudhrioua等[31]在盐渍沙丁鱼过程中发现水分损失和盐分吸收剧烈,这是因为鱼肉中蛋白质和食盐相互作用后变性,高盐使更多的肌原纤维蛋白失水,由于盐析作用使鱼肉质地发生改变,持水力下降,重量减轻。可见,水分含量与腌制水产品的质地、化学组分、微生物数量等密切相关:水分含量较低时,产品质地外观较差,抑制水产品细菌繁殖和酶的分解,适宜在常温下保存;水分含量较高时,产品质地外观较好,但利于有害菌繁殖,不适宜常温保存,低温下贮藏可延长保质期。

2.1.5 添加物 乙酯、丙酯、酒精、醋等添加剂可抑制细菌的繁殖,从而延长腌制水产品的货架期。孙红男等[10]用腌制草鱼块为原料,在腌制过程中添加不同配比的乙酯、丙酯、丁酯和庚酯复配型抑菌剂进行实验,其结果表明在安全范围内,添加抑菌剂越多,货架期越长。章银良等[32]将海藻糖用于淡腌鳗鱼的保藏,可使腌鱼在4℃货架期延长100d。Yesim Ozogul等[33]将盐渍凤尾鱼用7%酒精醋(鱼∶酒精醋=1.5∶1)处理后,在4℃下货架期可达6个月。Nalan Goko等[34]以沙丁鱼为原料,用醋酸处理过的卤水腌制,贮满葵花油后罐藏在4℃,保质期可达5个月。可见,用不同种类的物质处理腌制水产品,可使货架期延长,最长可达6个月,这不仅降低了腌制水产品的加工成本、更为商家带来了巨大收益。

2.1.6 辐照 辐照射线的穿透力强,可杀灭大小包装内部的病菌和害虫,尤其适用于不宜进行加热的腌制食品。辐照加工属于冷加工,不会引起食品内部温度的明显升高,因而易于保持食品的香味和外观品质。K.Jeevanandam等[35]将马鲅鱼进行不同剂量的γ辐照,结果表明随着辐照剂量的增加,货架期依次延长,最长达28d。这说明辐照能有效提高盐渍马鲅鱼的货架期。在辐照过程中,γ射线可穿透货箱内的货物,作用于微生物,直接或间接破坏微生物的核糖核酸、蛋白质和酶,从而杀死微生物,起到消毒灭菌、延长货架期的作用。

2.2 包装条件对腌制水产品货架期的影响

2.2.1 真空包装 真空包装和简易的普通包装相比,排除了包装内氧气,防止腌制品与氧气接触,抑制脂肪氧化等一系列霉腐变质,保持色香味,并延长保质期[36]。Nuray erkan[37]研究了盐渍大西洋鲣鱼在卤水包装、真空包装、油浸包装三种包装方式下的货架期,结果表明真空包装在4℃下贮藏,货架期达13周,比其它两种方法延长2周。Dipty A.Siriskar[8]将盐渍的凤尾鱼经挤压后,采用普通聚乙烯包装袋进行包装,贮存在30～35℃的条件下,保质期只有5周,而真空包装则长达几个月。可见,真空包装可有效防止水分从表面蒸发,阻止外界气体和水分渗入,使产品在很大程度上延长了货架期。

2.2.2 气调包装 气调包装技术是国际常用的一种保鲜技术,是由CO2、N2、O2等组成的混合气体,从而置换出食品包装袋内空气,抑制细菌及霉菌的生长,达到防腐的目的。Antonios E.Goulas等[38]将淡腌海鲷鱼片用牛至精油处理后,用CO2、O2和N2以不同比例进行气调包装,货架期可达33d,相比之下,未经任何处理的普通包装淡腌海鲷鱼片,货架期仅15～16d。Paw Dalgaard等[39]将盐渍虾用CO2和N2以不同比例进行气调包装,货架期最长达十个月。可见,气调包装充入惰性气体,和袋内存有空气的普通包装相比,避免产品发生脂肪氧化等霉腐变质,明显延长腌制水产品的货架期。

2.3 贮藏条件对腌制水产品货架期的影响

3 展望

近期,Serkan Koral等[45]调查了来自土耳其和欧洲国家的78个样品中生物胺含量和不同商业咸鱼产品的安全参数,结果表明大约10%的样品超过FDA(美国食品及药品管理局)和EU(欧洲联盟)规定的组胺水平。这表明食盐腌制水产品,虽然可以提升风味并延长货架期,但产品在加工、贮藏、流通过程会产生组胺等生物胺、亚硝基化合物等有害物质,所以应尽快开展腌制水产品中组胺等生物胺、亚硝基化合物的产生机理、控制技术和风险评估方面的研究,进一步提升腌制水产品的安全性。

我国现阶段腌制水产品存在的不足有以下三方面:一是低盐腌制水产品货架期短;二是蛋白质的变性,使得腌制品口感变差,质地较硬;三是大部分生产企业规模小,在贮藏、流通过程中通常采用普通包装和常温冷藏的方式,产品微生物体系复杂,缺乏卫生质量控制,存在食用安全的潜在危害,且品质好坏的判断大多靠长期从事腌制水产品加工的人的经验判断,货架期没有统一标准。所以应尽快开展腌制水产品加工、贮藏、流通中品质及安全性指标的研究,找到延长低盐高水活腌制水产品货架期的更好方法,建立货架期评价体系及预测模型,进一步完善国家腌制食品安全标准,有助于相关检测部门对腌制水产品安全卫生的检查与规范,帮助消费者对腌制水产品进行更加全面的了解。

目前,货架期预测模型的研究主要集中在生鲜水产品,但对腌制水产品的货架期研究鲜有报道。今后将可以利用栅栏技术,将腌制水产品的卤水浓度、包装工艺、贮藏温度等作为主要影响因素,找出腌制水产品中的特定腐败菌,建立特定腐败菌生长曲线,建立货架期预测模型,从而合理预测腌制水产品的货架期,而且将栅栏技术和关键危害点控制技术(Hazard Analysis and Critical Control Point)、良好生产规范(Good Manufacturing Practice)和微生物预报技术相结合已经成为一种趋势,最终研究出低耗能、无污染、抑菌效果好的栅栏因子,以阻止残留的腐败菌和致病菌的生长繁殖,实现对微生物的控制,提高在非冷冻条件下腌制水产品的保质期。而且栅栏技术与现代高新技术,以及现代化科学管理机制的有机结合是栅栏技术的未来发展方向,研制绿色环保的新型防腐剂和气调保藏,并结合栅栏技术,利用微生物动力学模型,研究出适合腌制水产品的复合保藏技术,对延长腌制水产品货架期,提高经济效益,有着实际意义。

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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

吴燕燕(1969-)，女，博士，研究员，主要从事水产品加工与质量安全控制技术研究。

国家自然科学基金项目(31371800)；中国水产科学研究院基本科研业务费资助(2014C05XK01)；广东省海洋渔业科技推广专项(A201201I04) 。

TS254.4

A

1002-0306(2015)13-0388-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.13.074