魚類腥味脫除技術(shù)研究進(jìn)展

胡苑，施文正，盧瑛*

1(上海海洋大學(xué) 食品學(xué)院，上海，201306)2(上海水產(chǎn)品加工及貯藏工程技術(shù)研究中心，上海，201306)3(農(nóng)業(yè)部水產(chǎn)品貯藏保鮮質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)驗(yàn)室，上海，201306)

水產(chǎn)品的來源包含捕撈和養(yǎng)殖兩方面。2018年，我國(guó)水產(chǎn)品捕撈量呈平穩(wěn)發(fā)展，水產(chǎn)品養(yǎng)殖總量達(dá)到4 991 萬t，十年復(fù)合增長(zhǎng)率為3.87%。由此可見，國(guó)民對(duì)富含優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)的水產(chǎn)品需求量在不斷提升。水產(chǎn)魚類作為人類食物優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)的攝入來源之一，富含賴氨酸等人體必需氨基酸[1]。此外，魚體內(nèi)臟組織副產(chǎn)物不僅可作為替代蛋白質(zhì)的優(yōu)質(zhì)來源，也可作為油脂等不飽和脂肪酸的主要原料[2]。然而在魚類的利用和產(chǎn)品開發(fā)時(shí)，首要面臨和亟需解決的是魚體的異味問題。不適宜的養(yǎng)殖環(huán)境和不恰當(dāng)?shù)谋４妗⑦\(yùn)輸方式會(huì)使魚體異味加重，不僅使銷售受限，還會(huì)造成較大經(jīng)濟(jì)損失。本文綜述了目前國(guó)內(nèi)外魚類的脫腥技術(shù)，為今后開發(fā)更有效的脫腥技術(shù)提供參考。

1 魚體異味的研究背景和現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)外針對(duì)魚體異味的研究已持續(xù)了近百年。1936年，THAYSEN等[3]發(fā)現(xiàn)放線菌污染過的水體會(huì)直接造成魚體污染，產(chǎn)生渾濁感或“泥土”異味。隨著研究的深入，SUFFET等[4]更新了“飲用水味覺和異味輪狀圖”，定義了可被用于針對(duì)性描述魚體異味的土腥味。

魚類的腥味來源較廣，一方面魚類自身生存的水體環(huán)境會(huì)影響魚類活動(dòng)，使帶有腥臭味的淤泥吸附在魚體表面，或在呼吸的作用下使帶有腥味的有機(jī)物殘留于魚體內(nèi)部。魚類吸附的主要土腥味有機(jī)化合物是放線菌和浮游藻類在活動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的土臭味素(geosmin,Gsm)和二甲基異冰片，又稱二甲基異莰醇(2-methylisoborneol,2-Mib)[5-7]。另一方面，微生物和酶[8]的作用以及魚體自身不飽和脂肪酸的自動(dòng)氧化[9]也會(huì)產(chǎn)生魚腥味，且這也是導(dǎo)致大多數(shù)魚類最終腐敗變質(zhì)的主要原因[10]。

2 魚類腥味的脫除方法研究

目前，魚類的脫腥技術(shù)主要有物理、化學(xué)和生物方法。物理方法包括流水暫養(yǎng)法、吸附法、感官掩蔽法、包埋法、蒸汽脫腥法、輻照脫腥法，化學(xué)方法包括鹽溶法、酸堿鹽處理法、抗氧化劑法、美拉德反應(yīng)法、臭氧脫腥法，生物方法包括攝食法、酵母法、微生物(酶)法、飼料法。其中，感官掩蔽法和酸堿鹽處理法是目前應(yīng)用最為廣泛的脫腥方法。

2.1 物理方法

2.1.1 流水暫養(yǎng)法

流水暫養(yǎng)法是大多數(shù)學(xué)者提倡的一種魚體腥味脫除方法，操作便捷且安全性高。將捕撈后的魚放置在流水環(huán)境中，暫養(yǎng)幾小時(shí)至十幾天，脫腥效果因魚類品種、處理時(shí)長(zhǎng)、環(huán)境溫度、腥味物質(zhì)的不同而存在較大差異[11]，但此法耗水量過大,弊端十分明顯。為節(jié)約水資源，可將魚置于靜水中暫養(yǎng)，但腥味脫除效果也會(huì)隨之減弱。周敏等[12]研究了短期流水暫養(yǎng)對(duì)草魚各方面的影響，證實(shí)暫養(yǎng)能夠在一定程度上減輕魚體不良?xì)馕叮也粫?huì)對(duì)于魚肉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值造成顯著影響。廖濤等[13]認(rèn)為若是想要通過流水暫養(yǎng)法去除魚體中的Gsm和2-Mib，最好同時(shí)結(jié)合其他的脫腥方法。流水暫養(yǎng)法對(duì)水量的耗費(fèi)較大，且只能在一定程度內(nèi)減輕魚腥，但由于使用方便、安全性好，因而常被用作家常烹飪前的脫腥方法。

2.1.2 吸附法

吸附法主要是借助吸附劑本身疏松多孔的結(jié)構(gòu)特性吸附魚體表面的異味?；钚蕴渴堑湫偷漠愇段絼X攀等[14]利用活性炭實(shí)現(xiàn)了美國(guó)鰱魚表面腥味物質(zhì)的吸附，但活性炭粉末難以從魚頭表面徹底清除，降低了魚的風(fēng)味且損失了部分營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。其他利用自身具備的復(fù)雜孔隙結(jié)構(gòu)及較大比表面起到脫腥作用的吸附劑還包括硅膠、分子篩、活性氧化鋁等。KULEY等[15]利用分子篩有效去除了沙丁魚片的腥味，意外發(fā)現(xiàn)吸附后感官也有所改良。吸附法成本低、操作簡(jiǎn)單，但只作用于魚體表面，使用時(shí)還需注意吸附劑的選擇和操作條件的控制。

2.1.3 感官掩蔽法

感官掩蔽法通過浸泡、腌制等工藝處理魚體，利用香辛味物質(zhì)的特有風(fēng)味掩蓋魚體腥味，從而達(dá)到去腥目的。常見香辛味物質(zhì)有大蒜中的蒜氨酸、洋蔥中的含硫化合物、生姜中的姜精油和姜辣素等，不僅能夠賦予食物特殊香型還能夠改善風(fēng)味，且具有多種生理活性[16]。沈艷奇[17]在油炸小黃魚之前對(duì)其進(jìn)行濕法脫腥處理，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%蔥姜蒜結(jié)合1%料酒具有最佳的脫腥效果，且賦予了小黃魚獨(dú)特的風(fēng)味。感官掩蔽法的特點(diǎn)在于多樣性，通過對(duì)每種脫腥材料的用量和工藝之間的搭配，可達(dá)到不同的脫腥效果，且成本比較低，適合于家常應(yīng)用和工業(yè)化生產(chǎn)。

2.1.4 包埋/微膠囊法

包埋法與微膠囊法原理類似，包埋法是將相對(duì)分子質(zhì)量低的物質(zhì)通過籠型分子包裹從而實(shí)現(xiàn)異味消除技術(shù)；微膠囊法將芯材細(xì)化為粒徑較小的顆?；蛞旱?，包裹在高分子成膜材料當(dāng)中，常用壁材為環(huán)狀糊精。楊文鴿等[18]結(jié)合吸附法，利用環(huán)狀糊精和活性炭共同處理蚌肉酶解液，使腥味大大減輕。包埋操作比較簡(jiǎn)單，較適用于魚類提取物的商品化、工業(yè)化應(yīng)用，但會(huì)造成營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)部分流失；微膠囊法穩(wěn)定性較佳，廣泛應(yīng)用于不穩(wěn)定的魚油中，不僅可以掩蓋魚腥味，還可以避免魚油中的不飽和脂肪酸氧化[19]。包埋/微膠囊法雖然操作簡(jiǎn)便，但受限于操作設(shè)備，難以在非工業(yè)化生產(chǎn)的場(chǎng)所推廣應(yīng)用。

2.1.5 蒸汽脫腥法

蒸汽脫腥法分為真空脫腥和水蒸氣脫腥。真空脫腥法需要在真空裝置下適當(dāng)加熱魚體，使異味物質(zhì)或其前體物質(zhì)揮發(fā)；水蒸氣脫腥則是利用通入的熱水蒸氣帶走魚體表面腥味物質(zhì)[20]。KAJAL等[21]采用醋酸水溶液減壓蒸餾法成功去除了產(chǎn)生不良腥味的烷烴/烷烴，獲得了更高質(zhì)量的精制沙丁魚油。掌握好蒸汽脫腥過程中的溫度能夠盡量減少不飽和脂肪酸的損失，最大程度保留營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)帶走揮發(fā)性成分。此外，蒸汽脫腥過程不會(huì)引入其他物質(zhì)，其安全性較好。

2.1.6 輻照脫腥法

當(dāng)前在食品領(lǐng)域得到普遍應(yīng)用的輻照技術(shù)主要有γ射線輻照、X射線輻照和電子束輻照，由于γ射線輻照穿透力更強(qiáng)、效率更高，所以更常被用于肉制品[22]。60Co-γ射線屬于高能電磁波，被輻照物質(zhì)會(huì)在激發(fā)狀態(tài)下出現(xiàn)電離反應(yīng)，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的改變[23]。JAE等[24]使用γ射線輻照鹽腌和發(fā)酵鳳尾魚醬，減輕了其腥味，使其感官品質(zhì)得到改善。消費(fèi)者對(duì)輻照食品的安全性比較擔(dān)心，因此目前對(duì)于輻照技術(shù)的接受度還比較低。

2.2 化學(xué)方法

2.2.1 鹽溶法

利用食鹽的滲透作用促進(jìn)魚體腥味物質(zhì)析出是一種常見的魚肉腌制工藝，干腌法和濕腌法是根據(jù)操作方法的不同來劃分的[25-26]。藏匿于魚皮黏液中的δ-氨基戊酸、δ-氨基戊醛和六羥基吡啶等腥味化合物，在鹽水浸泡之后分散出來，可減輕魚體表面腥味；另外，部分進(jìn)入魚肉的鹽分能抑制魚肉中酶活性，通過阻礙酶促反應(yīng)減少魚腥味物質(zhì)的生成[27]。雷躍磊等[28]認(rèn)為恰當(dāng)?shù)碾缰乒に嚥粌H能夠減輕魚腥味，且食鹽在滲透過程中還能夠促進(jìn)形成發(fā)酵鱖魚的獨(dú)特風(fēng)味。高鹽食物對(duì)健康不利，因而食鹽的用量和作用時(shí)長(zhǎng)是鹽溶法的研究重點(diǎn)，采用短時(shí)間腌制達(dá)到顯著脫腥效果是今后的一個(gè)發(fā)展方向。

2.2.2 酸堿鹽處理法

在魚體接受酸堿處理時(shí)，魚肉蛋白上附著的腥味物質(zhì)會(huì)由于蛋白的溶解展開而脫離，同時(shí)溶出存在于蛋白間隙中的脂質(zhì)和色素，酸堿鹽處理法用于脫腥即是借鑒這一機(jī)理。有機(jī)酸處理魚肉能夠起到抑菌、消除組胺以及螯合金屬離子的作用，均有助于減少腥味物質(zhì)的產(chǎn)生，還能抑制微生物的生存，減輕由于微生物代謝產(chǎn)生的不愉快氣味[29]。YARNPAKDEE等[30]通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)印度鯖魚肉能夠在蒸餾水沖洗、8 mmol/L CaCl2溶液加5 mmol/L檸檬酸去膜處理之后實(shí)現(xiàn)較為顯著的脫腥。酸堿鹽處理法中較常使用的酸為鹽酸和檸檬酸，堿為NaOH，由于酸堿溶于液體后不易去除，所以大多用于固態(tài)魚制品的脫腥處理，今后還可考慮將酸/堿與鹽混合使用構(gòu)成脫腥劑，借助鹽分促進(jìn)腥味物質(zhì)的析出。

2.2.3 抗氧化劑法

研究發(fā)現(xiàn)黃酮類、酚類化合物具有鈍化酶和消臭的效果[31]，如單寧酸具有良好的清除自由基和還原能力[32]，萜烯類化合物能夠吸附魚體異味，兒茶素類化合物能夠起到抑制酶類和殺菌的作用。THANASAK等[33]在鱸魚皮明膠提取過程中添加單寧酸，發(fā)現(xiàn)單寧酸能夠降低油脂氧化、魚腥味以及減少明膠中揮發(fā)性化合物的生成。由于茶葉當(dāng)中具備大多數(shù)以上有效抗氧化成分，所以茶葉也常被用作魚體脫腥處理的原材料，其中紅茶和綠茶較為常見，與鹽復(fù)合形成的脫腥劑能夠起到較好的脫腥效果。借助含有萜烯類、黃酮類、茶多酚類及兒茶素類化合物的物質(zhì)浸出液浸泡魚體，可起到一定脫腥效果。

2.2.4 美拉德反應(yīng)法

美拉德反應(yīng)對(duì)食品的風(fēng)味、色澤、抗氧化性等品質(zhì)有著至關(guān)重要的影響[34]，利用酶解液中的小分子肽、氨基酸和單糖反應(yīng)生成有焙烤香氣的吡咯類、吡啶類、吡嗪類和噁啉類等風(fēng)味化合物，可掩蓋不良風(fēng)味。但美拉德反應(yīng)會(huì)損失部分氨基酸，且不同的氨基酸和葡萄糖發(fā)生反應(yīng)所產(chǎn)生的香氣不同。熊何健等[35]證實(shí)羅非魚魚排蛋白酶解液在經(jīng)過美拉德反應(yīng)之后能夠呈現(xiàn)出獨(dú)特的魚香味。

2.2.5 臭氧脫腥法

臭氧是一種能夠降解出活潑且具有強(qiáng)氧化作用的單原子態(tài)氧和羥基自由基的氧化劑，不僅與水中還原性物質(zhì)反應(yīng)，還可與部分有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)使其發(fā)生不同程度的降解，因此利用臭氧處理魚體，腥味成分與其發(fā)生反應(yīng)后可生成無腥味或腥味閾值更大的物質(zhì)[36]。臭氧水起始濃度和pH是影響臭氧脫腥效果的主要因素。王燕等[37]證實(shí)在一定濃度范圍內(nèi)，臭氧濃度越高，鰱魚魚糜的脫腥效果越好。臭氧處理可以實(shí)現(xiàn)脫色、脫腥、殺菌等一系列工序流程，便捷高效，且臭氧無毒可降解。

2.3 生物方法

2.3.1 攝食法

養(yǎng)殖水環(huán)境中的微生物和細(xì)菌是造成魚類出現(xiàn)異味的主要原因，控制好水環(huán)境中藻類及菌類的活動(dòng)就能夠從源頭上避免異味成分產(chǎn)生，且可減少魚體中異味蓄積。攝食法是指放養(yǎng)浮游動(dòng)物，以攝食水體中的藻類及菌類。一些無害的水生動(dòng)物，例如草履蟲和鞭毛蟲，可以對(duì)于水體中的藻類和菌類進(jìn)行捕食，此種方法較為綠色環(huán)保。但目前此類生物學(xué)技術(shù)暫未發(fā)展成熟，今后可在此方面進(jìn)行深入研究，開發(fā)無公害且經(jīng)濟(jì)的魚類異味消除技術(shù)[38]。

2.3.2 酵母法

研究發(fā)現(xiàn)利用發(fā)酵技術(shù)也可起到脫腥效果。崔方超等[39]采用NaHCO3、檸檬酸、酵母3種脫腥劑對(duì)草魚魚肉進(jìn)行脫腥處理，檢測(cè)處理后魚肉樣品的揮發(fā)性成分均呈現(xiàn)減少趨勢(shì)。蘇怡等[40]對(duì)比了3種不同的脫腥方法，發(fā)現(xiàn)酵母脫腥技術(shù)在30 ℃、作用時(shí)間40 min、酵母添加量為0.2%的條件下能夠?qū)崿F(xiàn)最好的脫腥效果。酵母脫腥關(guān)鍵在于與部分腥味物質(zhì)結(jié)合形成大分子， 或在酶的作用下將異味物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無異味物質(zhì)，發(fā)酵過程中的部分代謝產(chǎn)物會(huì)起到一定程度的腥味掩蔽效果，同時(shí)酵母所具備的多孔結(jié)構(gòu)也有吸附腥味的能力[41]，但是酵母脫腥技術(shù)對(duì)魚體的感官和風(fēng)味影響較大。

2.3.3 微生物(酶)法

微生物的新陳代謝作用和分子結(jié)構(gòu)修飾作用可實(shí)現(xiàn)小分子腥味物質(zhì)向大分子無腥味物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，從而實(shí)現(xiàn)脫腥[42]。王旭冰[43]以美國(guó)紅魚為研究對(duì)象，探討了幾種微生物的脫腥效果，發(fā)現(xiàn)0.25 mL/g植物乳桿菌在28 ℃下作用5 h能夠?qū)︳~肉風(fēng)味產(chǎn)生最佳影響。該方法在使用時(shí)應(yīng)根據(jù)魚的種類差異，科學(xué)選擇菌株用量,優(yōu)化處理?xiàng)l件。

2.3.4 飼料法

根據(jù)研究報(bào)道，在養(yǎng)殖魚時(shí)向魚飼料中添加某些物質(zhì)也可達(dá)到減輕魚體異味的效果。肉毒堿是一種新型飼料添加劑，參與生物體內(nèi)的脂肪酸氧化過程，從而起到轉(zhuǎn)運(yùn)的作用。趙文等[44]研究了在鯉魚飼料中添加L-肉毒堿之后鯉魚各項(xiàng)指標(biāo)的變化，研究結(jié)果表明L-肉毒堿不僅可以顯著消除魚類異味，同時(shí)還可以減輕2-甲基異茨醇給魚類造成的傷害。當(dāng)前飼料添加物可選種類極少，飼料法的安全性和效果還有待深入研究。

常見的魚類腥味脫除方法如表1所示。物理法操作和作用方式都較為簡(jiǎn)單，但大多作用于魚肉表層，異味很難被完全消除，吸附法還會(huì)造成營(yíng)養(yǎng)成分的流失；化學(xué)法會(huì)在操作中不可避免的造成化學(xué)物質(zhì)殘留，如酸堿鹽處理法，且消費(fèi)者難以接受魚制品中殘存的化學(xué)成分；生物法雖不會(huì)在處理時(shí)引入化學(xué)物質(zhì)，但目前發(fā)展仍處于初步階段，技術(shù)不夠完善，鑒于其能夠極大保留魚肉中的營(yíng)養(yǎng)成分，所以發(fā)展前景廣闊。

表1 常見魚類腥味脫除方法及原理、優(yōu)缺點(diǎn)Table 1 Methods and principles,advantages and disadvantages for removing fish odors

從脫腥技術(shù)應(yīng)用方向來看，生物方法中的攝食法和飼料法適用于養(yǎng)殖環(huán)節(jié)，如利用攝食法可改善養(yǎng)殖水環(huán)境，加入飼料添加劑可減少腥味生成。魚體的加工環(huán)節(jié)，可根據(jù)水產(chǎn)品種類、腥味程度和產(chǎn)品需求合理選擇脫腥方法。例如鹽溶法、吸附法、包埋/微膠囊法適合工業(yè)化生產(chǎn)；蒸汽脫腥法、美拉德反應(yīng)法、臭氧脫腥法及微生物法適用于對(duì)安全性有要求的水產(chǎn)品加工環(huán)節(jié)；想要最大程度保留營(yíng)養(yǎng)成分可選擇酵母法或臭氧脫腥法；實(shí)現(xiàn)快速脫腥可選擇輻照脫腥法。物理方法中的流水暫養(yǎng)法可應(yīng)用于銷售環(huán)節(jié)，水產(chǎn)市場(chǎng)應(yīng)用較為普遍；而家庭環(huán)境中，流水暫養(yǎng)和感官掩蔽法也常被用于烹飪前的去腥處理。

3 展望

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和群眾生活水準(zhǔn)的不斷提升，人們對(duì)于日常飲食的要求也愈發(fā)嚴(yán)格。近年來，養(yǎng)殖戶和商家在面對(duì)淡水養(yǎng)殖魚類消費(fèi)過程中的異味問題時(shí)，已經(jīng)有了諸多可供選擇的脫腥處理方法及異味去除的改進(jìn)措施?？紤]到今后淡水養(yǎng)殖規(guī)模的不斷擴(kuò)大和多樣化水產(chǎn)制品的推出，為能與時(shí)俱進(jìn)滿足社會(huì)需求，還需在腥味脫除技術(shù)方面開展更加深入的調(diào)查和研究，力求使脫腥技術(shù)滿足高效、無害、經(jīng)濟(jì)等標(biāo)準(zhǔn)。

本文探討的各類脫腥技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)，對(duì)于某些腥味較重的魚類或品質(zhì)要求較高的魚制品，利用單一脫腥技術(shù)往往難以實(shí)現(xiàn)高效的腥味脫除，需要多種脫腥技術(shù)優(yōu)勢(shì)結(jié)合，采用復(fù)合方法協(xié)同增強(qiáng)脫腥效果。建議今后在淡水魚脫腥研究方面，可以從“養(yǎng)殖-加工-消費(fèi)”的每個(gè)環(huán)節(jié)選擇和應(yīng)用合適的脫腥技術(shù)。水產(chǎn)養(yǎng)殖戶可在養(yǎng)殖過程中，通過定期向水體中投入生物制劑控制水體富營(yíng)養(yǎng)化，抑制水環(huán)境中微生物和菌類的生長(zhǎng)繁殖，改善養(yǎng)殖環(huán)境從源頭上減少魚體異味的產(chǎn)生。盡量減少捕撈后的運(yùn)輸和貯藏時(shí)間，根據(jù)消費(fèi)需求和魚制品加工標(biāo)準(zhǔn)選擇恰當(dāng)?shù)拿撔燃夹g(shù)，在產(chǎn)品流向市場(chǎng)之前對(duì)魚原料進(jìn)行處理，以減輕甚至消除魚體異味。水產(chǎn)銷售市場(chǎng)也應(yīng)該建立起嚴(yán)格的異味檢測(cè)機(jī)制，拒絕異味超標(biāo)的水產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)。只有嚴(yán)格把控各環(huán)節(jié)才能夠真正做到讓消費(fèi)者享用無腥味的魚類制品。