白利霞,方 婷,陳錦權
(福建農林大學食品科學學院,福建福州350002)
鮑魚深加工技術研究進展
白利霞,方 婷,陳錦權*
(福建農林大學食品科學學院,福建福州350002)
介紹了鮑魚屬性及加工的必要性,概述了干鮑、罐頭鮑魚、冷凍鮑魚、鮑魚調味品以及鮑魚營養保健品等五種鮑魚制品的深加工技術,并對其加工技術前景進行了展望。
鮑魚,鮑魚制品,加工技術
1.1 熱風干燥技術
熱風干燥是用加熱后的空氣做媒介,將物料進行加熱,促進水的蒸發,同時將物料表面水分去除的干燥方法。張亞琦等[9]以皺紋盤鮑為原材料進行了熱風干燥和室外晾曬干燥的對比實驗。結果表明,熱風干燥所用時間約為晾曬干燥的一半;其呈味氨基酸優于晾曬干鮑,肌纖維收縮劇烈、組織構造松散。
熱風干燥目前被廣泛應用于水產品干燥,其設備投資少,適應性強、操作簡單、衛生條件好,為鮑魚干制工業化生產提供了條件[10]。但是熱風干燥鮑魚的褐變問題相對嚴重,需要進一步探索其最優的條件。
1.2 冷凍干燥技術
真空冷凍干燥技術是將含水量較高的鮑魚在低溫狀態下凍結,在真空條件下使冰直接升華為水蒸氣并排走,從而脫去鮑魚中的水分使鮑魚干燥的一項高新技術。林梅西等[11]采用冷凍干燥加工技術將鮑魚腹足用0.2%的純堿煮10~15min,在0.4%的檸檬酸水溶液中浸泡10min,用0.2%VC和0.05%的茶多酚在4℃以下浸泡2h,瀝干后以20~25℃/h的凍結速率凍結4h至物料溫度為-24~-30℃,入干燥倉真空干燥,得到干鮑制品。叢日山等[12]也采用冷凍干燥技術制作了鮑魚凍干粉。
冷凍干燥方法保持了物料原有的活性和性狀,并且有效地抑制了細菌增殖,制得的鮑魚制品營養豐富,復水快,感官色澤好,質輕便攜。此方法缺點是加工附加值昂貴,與傳統干鮑的風味差異較大。
1.3 真空過熱蒸汽干燥工藝
真空過熱蒸汽的干燥工藝是指將預處理后的鮑魚放入干燥系統的料盤內,啟動溫度控制系統使鮑魚達到預定溫度55~60℃,啟動真空泵使達到高度真空后,將飽和蒸汽通入,直至達到干燥所需的真空度,真空度一般在-0.087MPa,并使飽和蒸汽變為過熱蒸汽,啟動風機驅動過熱蒸汽在體系內循環,對鮑魚進行干燥,隨鮑魚中水分的不斷蒸發,當體系內真空度下降時,啟動真空泵將多余水分排出以維持在要求的真空度;利用鮑魚的重量變化,進而確定含水率下降,掌握和控制干燥進程,達到鮑魚干制品的要求[13]。
過熱蒸汽干燥是一項干燥的新技術,與傳統熱風干燥相比具有環保節能、干燥產品能產生特殊風味物質、質量好等優點,在國外應用較為廣泛,國內研究較少,實現工業化還有一段距離。
隨著現代運輸業的高度發達,罐頭為鮑魚遠銷世界各地提供了很大空間,也為人們快節奏的生活提供了便捷。傳統鮑魚罐頭是將新鮮鮑魚去殼、人工清洗、分選、裝罐、排氣、封罐、殺菌、冷卻而制成的。但是傳統鮑魚罐頭的加工存在諸多問題:人工清洗黑色黏液在工業化中不僅消耗大量的勞動力,而且容易破壞鮑魚的良好外形;高溫殺菌后的鮑魚失水嚴重、質地變硬、口感艱澀,鮑肉褐變度高、色澤極不穩定。如何解決這些問題是鮑魚罐頭加工技術的核心。
2.1 鮑肉黑色粘液的清洗技術
鮑魚黑色黏液是一種緊密的吸附在鮑魚外表面的蛋白質。傳統的清洗黑色黏液的方法是先在鮑肉表面涂抹少量的鹽,再用軟毛刷將黑色黏液輕輕刷去[14]。該方法耗費人力、增加成本、限制產量,很難應用于工業化生產。另一種方法是采用蛋白酶將粘液蛋白質水解,該方法成本低、生產效率高,但易出現水解不均勻和過度水解等現象,影響成品得率,所得產品有異味且感官品質差[15]。此外,還有一種采用機械攪拌去除鮑肉黑色黏液的方法:在濃度為3%~20%的鹽水中進行機械攪拌,使鮑魚肉與鹽水比例為1∶0.5~1.3,清洗時間2~20min,達到較好的清洗效果。該方法能夠克服傳統方法和酶處理方法的缺點,有效清除黑色黏液,大大提高了工業生產效率[16]。
2.2 鮑魚罐頭殺菌技術
建立科學的殺菌工藝是罐頭食品生產的最重要環節。Irving等認為低酸性罐頭食品的最低殺菌強度在Z=10℃時,F值(在121.1℃下的殺菌值)應為3.0min,這被稱為最低肉毒殺菌標準[17]。為了食品安全,人們往往依照經驗公式進行熱殺菌,而大多數公式殺菌強度過高,偏于保守[18],這種經驗殺菌用在鮑魚這種高實用價值的食品中不僅嚴重影響鮑魚的經濟效益,而且發現高溫殺菌后的鮑肉存在失水嚴重、質地變硬,口感不佳等諸多缺點。為了在最大限度地保證食品安全性,同時降低鮑魚受熱破壞的程度,葉倩倩[15]系統研究了不同鮑魚條件與成品鮑魚罐頭的得率、顏色、風味及咀嚼性的相關性,并對鮑魚罐頭進行保溫實驗,建立了傳熱模型得出鮑魚罐頭生產的最佳殺菌工藝:罐型為7119,鮑肉比重為44%,條件為:121℃、8min。此工藝制得的罐頭可在常溫下貯藏2年。
朱蓓薇等[19]在軟包裝即食鮑魚罐頭中采用結合日本小野新含氣調理殺菌機進行分段殺菌,殺菌條件為95~100℃、10~15min,115~121℃、5~10min,然后急速冷卻至40~60℃,所得即食鮑魚可在常溫下貯藏6~12個月。劉昌衡等[20]研究了真空包裝的即食鮑魚罐頭的殺菌方法,認為密封包裝前 80℃蒸10min,升溫至125~135℃蒸12min,真空包裝密封后再經過溫和的二次殺菌:85~95℃下40~50min,制成軟罐頭可在常溫貯藏6~12個月。
2.3 穩定色澤技術
鮑魚罐頭在熱殺菌后容易出現黑變現象。黑變的原因可能與鮑肉中所含的血藍蛋白相關,但黑變機理尚不明確。劉揚瑞等[21]研究一種鮑魚罐頭及其生產方法中采取了0.1~0.3%的檸檬酸溶液,按固液比為1∶1~3,溫度維持在75~85℃,浸泡20~30min的處理,所得的即食鮑魚色澤比較黃亮。葉倩倩[15]探討了不同濃度的檸檬酸溶液、EDTA溶液以及配比不同的混合液對鮑魚罐頭色變的影響,得出鮑魚在0.25%檸檬酸和0.02%EDTA混合水溶液里浸泡10min,能夠穩定鮑魚的色澤。
速凍鮑魚分為速凍帶殼鮑魚和速凍鮑肉兩種,其速凍技術基本相同。目前,適合于工業生產的鮑魚凍結技術的系統性研究較少。
3.1 傳統凍結技術
傳統冷凍鮑魚的一種方法是將鮑魚洗凈,按規格稱重裝盤,將小盤入速凍間冷凍,當凍品達到-6~-8℃時向盤內加水做冰被,再冷凍12h,使其中心溫度達到-15℃。將凍塊放入0~4℃左右的冷水中鍍冰衣,包裝入庫[22]。另外一種方法是將鮑魚洗凈、分級、裝盤置速凍帶,當鮑魚中心溫度達到-18℃時取出,刨冰后包裝,入庫冷藏。
傳統冷凍方法簡單、可操作性強,但因其冷凍時間長導致組織中游離水形成較大冰晶對周圍組織細胞造成機械損傷,解凍后鮑肉組織潰軟,其蛋白質、礦物質、維生素等營養成分嚴重流失,在后期烹調煮制后,肉質收縮糜爛、中心海綿化,口感粗糙,感官難以接受,使得鮑魚在質和量兩方面都受到影響。
3.2 液氮凍結
姜瓊一[23]發現臭氧結合液氮凍結的鮑魚在解凍后其持水性、鹽溶性蛋白質含量以及微生物數量等各項感官參數都顯著優于緩慢凍結制得的鮑肉。
液氮凍結具有凍結速度快、安全性好,且大大降低表面細菌總數等優點。其缺點在于加工的產品表面斷裂嚴重、次品率較高。Pan等[24]采用液氮冷凍水產品的研究表明約有50%的肌肉細胞表面發生低溫斷裂。此外,國內液氮價格昂貴,液氮冷凍裝置工業化困難也是制約這種方法在國內實現工業化應用的重要因素。
鮑魚資源稀缺,這樣的高端食品很難普及百姓的餐桌。近年來,人們研究了一系列以鮑魚為原料加工而成的鮑魚調味品。其加工技術主要是物理粉碎、熬制、酶解和發酵鮑魚原料進而獲得其蛋白質和多肽,進一步調配、干燥或制醬、殺菌等。
劉成江[25]選用優質鮑魚干,經過煮制、濃縮得到鮑魚汁,以鮑魚汁為原料與白糖、水解蛋白、淀粉、食鹽、味精以及適量酸度調節劑和防腐劑按適當比例,經過攪拌,煮熟,冷卻,包裝,即得鮑魚調味醬。趙文紅等[26]用鮑魚天然提取物為主要原料,通過研究不同原料的使用量,得出風味、色澤較好的鮑魚調味汁。孫民富[27]將新鮮鮑魚經過復合蛋白酶酶解成汁或高壓均質細化成汁,加熱濃縮加入適當配比I+G、變性淀粉等食品添加劑,混勻后在經過冷凍干燥或噴霧干燥使之成為固體粉末狀調味品。王淑云[28]以鮑魚為原料打漿,將大豆、小麥和鮑魚漿按照一定比例混合,接種曲進行發酵,制得油頭,進行熟制調味,得到富含鮑魚成分的醬油。
鮑魚調味品的加工尚停留于傳統調配加工技術,在加工中雖然取用了一定量的鮑魚原料,但經過一系列熱處理后,鮑魚的營養成分必然有所損失,而對于一些酶解等新型工藝缺乏系統性的研究。
冬季的鮑魚肌肉中膠原蛋白占總蛋白的30%~50%[29]。膠原蛋白含有多種生物活性肽,具有很好的生理功能,如抗氧化、降血壓、預防關節炎、保護胃粘膜和抗潰瘍、促進皮膚膠原代謝等[30-32]。同時,人們對鮑魚多糖也做了很多研究。王兵等[33]從雜色鮑中提取的鮑魚多糖對鼻咽癌有明顯的抑制作用;彭汶鐸[34]酶解鮑魚得到的活性提取物可提高抗應激能力和免疫功能。此外,鮑魚多肽、鮑魚營養液、鮑魚鋅硫蛋白等也都有初步的研究。目前鮑魚保健品加工技術主要采用理化提取、酶解和發酵等技術。
5.1 理化提取
Sevag法是去除蛋白、分離和提取鮑魚多糖的常用方法。佘志剛等[35]用Sevag法去除蛋白后,分離得到鮑魚多糖 Hal-A。陳倩超[36]利用該法獲得了0.803g/mL的鮑魚多糖,并發現鮑魚多糖有明顯抑制腫瘤的效果。Sevag法簡單易行,但去除大量蛋白質時耗時長、效率低。
5.2 酶解技術
殷紅玲等[37]選用木瓜蛋白酶酶解鮑魚肉提取多糖,發現在適宜反應條件下加酶量2.0%,取得鮑魚多糖率為19.60%。鄒遠東[38]用木瓜蛋白酶∶無花果蛋白酶∶菠蘿蛋白酶按照3∶2∶1.5的比例,在適宜的條件下降解,低溫沉淀、過濾、冷凍干燥,得到鮑魚多肽。
5.3 發酵等其他技術
孫克滿[39]以鮑魚和黍米為原料按一定配比經過發酵、澄清、殺菌等工藝制成營養滋補的鮑魚酒。方華[40]以鮑魚為原料,經過取肉、絞碎、膠體磨漿、超聲波自溶發酵、過濾等工藝制得易被人體吸收的鮑魚營養液。此外冷凍干燥可保全鮑魚所有活性成分,可制粉或直接制成營養保健膠囊等。
鮑魚營養豐富,向來作為海珍之首為人追捧。受傳統觀念影響,消費者對鮑魚的消費主要以干鮑魚為主,目前鮑魚干制在工業生產中主要采用傳統的自然晾曬和熱風干燥技術,未來可考慮同時利用傳統干燥技術、現代干燥技術以及輔助干燥裝置如超聲波換能器、遠紅外干燥裝置或微波干燥裝置等以耗能最低、質量最優的組合進行研究。
速凍鮑魚和罐頭鮑魚的加工將會使多頭鮑魚的價格向平民化方向發展。目前冷凍鮑魚加工采用傳統空氣凍結技術,產品質量較差、營養損失嚴重,難以滿足市場需求。而單體凍結技術雖能夠克服傳統技術的不足,但加工設備工業化進程慢,價格昂貴,次品率高,我國工業生產中應用較少。因此,有待于進一步研究適合于速凍鮑魚的加工技術,如水產抗凍劑等添加劑的應用。鮑魚罐頭的加工工藝基本穩定,但鮑魚罐頭在后期貯藏中色澤、口感以及重量減輕等難題的研究還存在很大挑戰。
鮑魚作為深海海珍品,具有滋補、增強體質,提高人體免疫力等諸多功效。鮑魚營養保健品可以充分發揮鮑魚的食效、藥效功能,順應了市場的需求,為未來鮑魚新產品開發提出了新的思路。同時,占有鮑魚重量三分之一的腸腺、性腺等往往作為廢棄物而被去除,不僅造成了資源的浪費,而且處理廢棄物要耗費大量的人力物力。研究表明,鮑魚臟器中不僅含有較高的蛋白質和礦物質,而且富含多糖、不飽和脂肪酸等一些活性物質。所以合理開發利用鮑魚臟器的保健功能不僅是變廢為寶的效益之路,也是鮑魚深加工開發的另一個重要方向。
目前鮑魚加工制品種類不多,加工技術的系統性研究也較少,但隨著科技的進步,鮑魚產量會不斷增加,鮑魚加工新技術的開發和加工制品多元化的發展將會有更廣闊的前景。
[1]李太武,蘇秀榕,丁明進,等.鮑的生物學[M].北京:科學出版社,2004.
[2]張璐,李靜,魏萬權,等.鮑的生物學特征及主要養殖方式和病害防治技術[J].齊魯漁業,2004,21(11):1-3.
[3]牟水元.鮑魚加工技術[J].漁業致富指南,2007(4): 55-57.
[4]鄭小鴻.干鮑加工生產及其發展前瞻[J].水產品加工,2007(2):69-71.
[5]Basunia M A,Abe T.Thin-layer solar drying characteristics of rough rice undernaturalconvection[J].JournalofFood Engineering,2001,47(4):295-301.
[6]Wall R,Howard J,J Bindu J.The seasonal abundance of blowflies infesting drying fish in south-west India[J].Journal of Applied Ecology,2001,38:339-348.
[7]Richard W,Howard J,Bindu J.Flies,fish and food[J]. Biologist,2002,49(3):123-126.
[8]Mansell R,Suite B,Roswell G A.Engineering a“fish-dry”[J].Food Engineering,2002,(11):30.
[9]張亞琦,高昕,許加超,等.鮑魚熱風、晾曬干燥的比較實驗[J].農業工程學報,2008,21(1):296-299.
[10]張國琛,毛志懷.水產品干燥技術的研究進展[J].農業工程學報,2004,20(4):297-300.
[11]林梅西,朱暉.冷凍干燥生產鮑魚[P].中國專利: CN1526322A,2004-09-08.
[12]叢日山,樊廷俊,湯志宏,等.一種用鮮鮑魚生產凍干鮑魚粉的方法[P].中國專利:CN1686002A,2005-10-26.
[13]傅憲輝,李勝,牛洪成,等.海參或鮑魚真空過熱蒸汽干燥系統及工藝[P].中國專利:CN101703306A,2010-05-12.
[14]劉衛民.鮮活鮑魚如何烹[J].餐飲世界,2006(8): S56-S57.
[15]葉倩倩.鮑魚罐頭關鍵技術及傳熱數學模型的研究[D].福建農林大學,2010.
[16]陳錦權.鮑魚深加工的預處理方法[P].中國專利: CN101530121A,2009-09-16.
[17]宋彬彬.低酸性食品罐頭的殺菌P.A.36菌[J].食品與發酵工業,1985(3):45-52.
[18]陳祥奎.罐頭殺菌公式(規程)的正確制定和執行[J].食品工業科技,1982(4):2-5.
[19]朱蓓薇,吳厚剛,董秀萍,等.鮑魚軟包裝即食產品的制備方法[P].中國專利:CN101019664A,2007-08-22.
[20]劉昌衡,健敏,孟秀梅,等.即食鮑魚的加工方法[P].中國專利:CN101396133A,2009-04-01.
[21]劉揚瑞,李銀塔,吳新穎.一種鮑魚罐頭及其生產方法[P].中國專利:CN101574157A,2009-11-11.
[22]牟水元.鮑魚加工技術[J].漁業致富指南,2007(4): 55-57.
[23]姜瓊一.臭氧殺菌結合液氮深冷凍結技術在鮑魚加工中的應用研究[D].福建農林大學,2009.
[24]Pan BS,WT Yeh.Biochemical and morphological changes in grass shrimp(Penaeus monodon)muscle following freezing by air blastand liquid nitrogen methods[J].JournalofFood Biochemistry,1993,17:147-160.
[25]劉成江.鮑魚醬的制作方法[P].中國專利:1334039,2002 -02-06.
[26]趙文紅,蔡培佃,白衛東,等.鮑魚汁產品的研究[J].中國調味品,2010(3):86-92.
[27]孫民富.一種以鮑魚為主要原料的調味品及其生產方法[P].中國專利:CN10165828A.2010-03-03.
[28]王淑云.一種鮑魚醬油及其制作方法[P].中國專利: CN1522603A.2004-08-25.
[29]Olaechea R P,Ushio H,Watabe S,et al.Toughness and collagen content of abalone muscles[J].Biosci Biotech Biochem,1993,57:6-11.
[30]Fahmi A,Morimura S,Guo H C,et al.Production of I angiotensin convening enzyme inhibitory peptides from sea bream scales[J].Process Biochemistry,2004,39:1195-1200.
[31]Morimum S,Nagata H,UemueY,et al.Development of an effective utilization of collagen from livestock and fish waste[J]. Process Biochemistry,2002,37:1403-1412.
[32]Hee-Guk Byum.Purification and characterization of angiotensin I convening[J].Process Biochemistry,2001,36:1155 -1162.
[33]王兵,蔣建敏,許東暉,等.鮑魚多糖對荷人鼻咽癌裸鼠抗癌作用的研究[P].中草藥,2000,31(8):597-599.
[34]彭汶鐸,陳啟亮,趙金華.鮑魚酶解提取液的生理活性[J].中國食品衛生,2004,16(3):218-220.
[35]佘志剛,胡谷平,吳耀文,等.鮑魚多糖Hal-A的甲醇解研究[J].2002,22(5):367-369
[36]陳倩超.鮑魚多糖的提取及抗腫瘤實驗[J].中國現應用藥學,1998,15(1):8-10.
[37]殷紅玲,楊靜峰,李冬梅,等.酶法提取鮑魚多糖的研究[J].食品與發酵工業,2006,32(12):158-160.
[38]鄒遠東.鮑魚多肽的制備方法和用途[P].中國專利: CN1858221A,2006-11-18.
[39]孫克滿 .鮑魚酒及其釀造工藝[P].中國專利: CN1563329A,2005-01-12.
[40]方華.鮑魚活素的制備方法[P].中國專利:CN1524563A,2004-09-08.
Research progress of the processing technologies for abalone
BAI Li-xia,FANG Ting,CHEN Jin-quan*
(College of Food Science,Fujian Agriculture and Forestry University,Fuzhou 350002,China)
The nature of abalone and the necessity of its processing were introduced,summarizes the processing technology of five abalone products:dry abalone,canned abalone,frozen abalone,abalone condiment and health care products of abalone were summarized,and the further processing technology of abalone was prospected.
abalone;abalone product;processing technology
TS254.1
A
1002-0306(2011)12-0528-04
鮑魚名為魚,實則不是魚。鮑魚屬軟體動物門(Mollusca)、腹 足 綱 (Gastropoda)、前 鰓 亞 綱(Prosobranchia)、原始腹足目(Archaeogastropoda)、鮑科(Haliotidae)、鮑屬(Haliotis)[1]。鮑魚由腹足、鮑殼、內臟及性腺構成,腹足肥大,約占鮑魚的30%~45%。全世界各海區已命名的鮑魚有216種,常見種類約30種,在中國沿海分布主要有5種[2],其中北方的皺紋盤鮑和南方的九孔鮑為我國經濟鮑的代表品種。由于鮑魚收獲的季節性強,鮮品貯藏時間有限,所以活鮑魚消費的市場占有率很低,使鮑魚應有食用價值沒有得到很好發揮。為了更好地開發利用鮑魚的價值,研究者在其深加工方面做了一些研究。目前,市場上鮑魚深加工制品主要有干制鮑魚、罐頭鮑魚、速凍鮑魚、鮑魚調味品以及鮑魚營養保健品五種,其加工方法主要為傳統工藝結合現代加工技術。本文綜述了國內外鮑魚制品的加工技術及其最新研究進展。
1 干制鮑魚工藝研究
傳統干鮑制品是采用鮮鮑去殼、清洗、腌制、水煮、自然晾曬等工藝加工而成[3-4]。這種工藝雖然操作簡單、制得的干鮑糖心好、風味佳,但自然晾曬的過程不易控制、受天氣影響較大、勞動強度高、衛生條件差、加工過程中易混入雜質,無法滿足現代工業化生產的需求[5]。WALL等[6]的研究報告指出,在印度西南部,由于蒼蠅的嚴重襲擾造成的干制水產產量損失達10%;而在馬拉維和孟加拉的損失分別達25%和30%[7-8]。為實現干鮑工業化生產,人們研究了傳統工藝結合熱風干燥、冷凍干燥以及真空過熱蒸汽干燥等技術。
2010-10-25 *通訊聯系人
白利霞(1983-),女,碩士研究生,主要從事農產品加工與貯藏工程的研究。