趙延寧,王 玉,王睿迪,王愛輝,薛 勇,*,王玉明,薛長湖

(1.中國海洋大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,山東青島 266003;2.青島和合匯途工程技術(shù)有限公司,山東青島 266000)

咸干魚是將原料魚用鹽腌漬,然后通過自然晾曬等方式進(jìn)行干燥,形成的具有較高鹽含量、而水分含量較低的一種腌干制品,是我國傳統(tǒng)的水產(chǎn)加工品。咸干魚具有獨特的風(fēng)味和口感,同時耐貯藏,因而深受消費者喜愛。目前咸干魚的加工仍以手工操作和自然晾曬為主,生產(chǎn)過程缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),因而具有一定的食用安全隱患[1]。咸干魚中潛在的危害因子主要是原料魚自身成分在加工過程中受環(huán)境因素和微生物影響而產(chǎn)生的,如硝酸鹽在還原菌作用下被還原成亞硝酸鹽;蛋白質(zhì)發(fā)生水解,氨基酸脫羧形成生物胺;脂質(zhì)的氧化與水解產(chǎn)生小分子化合物等。Koral等人[2]對78種咸魚的安全性等理化指標(biāo)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),10%的咸魚組胺含量超過了FDA或者EU規(guī)定的限量值,最高達(dá)到422 mg/kg,Tsai等[3]檢測臺灣市售的腌制馬鮫魚后發(fā)現(xiàn)其中組胺含量也超過了FDA規(guī)定的組胺含量,雖然生物胺的超標(biāo)問題較為嚴(yán)重,目前對于生物胺的抑制手段也較多,包括物理化學(xué)生物等多種方式。周星宇[4]發(fā)現(xiàn)腌制鮐魚中富含不飽和脂肪酸,極易發(fā)生脂肪氧化,產(chǎn)生酸敗,這不僅影響了鮐魚原料及其制品品質(zhì),而且降低了其營養(yǎng)價值,并且大量的研究表明,酸菜類、肉類、魚類等食品中含有較多的亞硝基化合物[5]。

現(xiàn)如今,隨著加工技術(shù)的不斷進(jìn)步,研究者對于咸干魚的加工工藝也在逐步改善,以期提高產(chǎn)品的安全性并且優(yōu)化咸干魚的感官品質(zhì),對投入到工業(yè)化生產(chǎn)中提供良好的方向,吳海燕等[6]在腌制金絲魚的過程中投入復(fù)合發(fā)酵劑,揮發(fā)性化合物增加,安全品質(zhì)明顯提高,Erkan等[7]研究表明對腌制鰹進(jìn)行不同包裝方式包裝后,經(jīng)過真空包裝的腌制鰹的貨架期最長,游剛等[8]分析表明添加乳酸菌對腌制魚中亞硝胺和亞硝酸鹽的產(chǎn)生有明顯的抑制作用。

咸干魚中危害因子的產(chǎn)生不僅與原料魚的自身性質(zhì)密切相關(guān),也受到咸干魚加工工藝的影響。目前隨著人們生活水平的提高,人們的食品安全意識正在逐步增強(qiáng),更加注重飲食的營養(yǎng)、健康、方便、安全、衛(wèi)生等,開發(fā)低鹽、安全、健康、味美的咸干魚勢在必行,因此本文總結(jié)了腌干魚制品中存在的化學(xué)類危害因子及其影響因素,并對目前各項指標(biāo)的控制技術(shù)研究進(jìn)展進(jìn)行一定的總結(jié),以期為提高腌干魚制品的質(zhì)量安全水平提供參考。

1 咸干魚中的生物胺

生物胺是一類含氮的低分子量有機(jī)化合物,根據(jù)其結(jié)構(gòu)可分為三類:脂肪族生物胺,包括腐胺、尸胺、精胺、亞精胺等;芳香族生物胺,包括酪胺、苯乙胺等;雜環(huán)族生物胺,包括組胺、色胺等[9]。腌干魚加工過程中,體內(nèi)的蛋白質(zhì)會在內(nèi)源酶和微生物作用下分解為肽和氨基酸,而氨基酸會在微生物氨基酸脫羧酶作用下脫羧,生成胺類物質(zhì)。少量的生物胺攝入并不會對人體造成危害,過量的生物胺則會引起許多不良的生理反應(yīng)[10],如惡心、呼吸困難、偏頭痛等[11]。

1.1 影響咸干魚中生物胺含量的因素

影響咸干魚中生物胺含量的因素包括:魚體自身的理化特性、微生物的種類、腌制條件、貯藏時間、貯藏溫度以及添加劑等。劉爽爽[12]研究發(fā)現(xiàn)腌制過程中生物胺總量隨著食鹽添加量増加呈下降趨勢,原因是食鹽的增加在一定程度上抑制了微生物的生長,使得生物胺的生成量減少。生物胺與腌制溫度、腌制時間也存在一定的相關(guān)性,腌制溫度為25 ℃時,生物胺總量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于腌制溫度為0和4 ℃的實驗組。閔娟等[13]研究發(fā)現(xiàn)馬鮫魚和秋刀魚等加工咸干魚的原料在貯藏過程中,貯藏溫度和貯藏時間對生物胺含量有顯著影響,隨著貯藏時間的增加,生物胺含量不斷增加,且貯藏溫度越高,增加幅度越明顯。咸干魚陳玉峰等[14]發(fā)現(xiàn)咸干魚中的色胺、苯乙胺、腐胺、尸胺、組胺與貯藏時間呈極顯著正相關(guān)。Rabie等[10]發(fā)現(xiàn)咸干魚貯藏60 d時魚體內(nèi)的生物胺總量從84 mg/kg上升到1633 mg/kg,其中尸胺從21 mg/kg增加到997 mg/kg,組胺達(dá)到211 mg/kg,超過了200 mg/kg的人體最大耐受值,由此提出咸干魚制品的最長貯藏期不應(yīng)超過60 d,超過該期限咸干魚的品質(zhì)和安全性會大大降低。生物胺的形成條件主要與環(huán)境條件有關(guān),符合微生物的生長條件就會促進(jìn)生物胺的合成。

1.2 控制咸干魚中生物胺含量的方法

控制咸干魚中生物胺含量可通過物理或化學(xué)的方法,如對原料進(jìn)行前處理,改變貯藏條件,添加綠色化學(xué)試劑等。對原料魚進(jìn)行前處理可在一定程度上降低腌干制品中生物胺的總量,如周星宇[4]利用電子束照射新鮮鮐魚之后進(jìn)行腌制,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品中組胺含量明顯下降。趙中輝等[15]發(fā)現(xiàn)超聲、微波或加熱處理本身對生物胺并沒有破壞作用,因此不能通過上述技術(shù)進(jìn)行生物胺的消除,但將原料進(jìn)行超聲前處理可以抑制生物胺的生成。外源添加劑是抑制生物胺的另一有效途徑,如吳燕燕等[16]發(fā)現(xiàn)乳酸菌、姜辣素和山梨酸鉀3種添加劑對咸魚中生物胺的產(chǎn)生均有抑制效果,其中,山梨酸鉀對腐胺和尸胺的抑制率分別為65.30%和69.77%,姜辣素對組胺的抑制率為76.75%。而在腌制鳳尾魚的過程中添加甘氨酸,腌制魚中腐胺、尸胺、組胺、酪胺、亞精胺分別降低了32.6%、78.4%、93.2%、100.0%和100.0%,效果極其明顯[17]。因此,添加優(yōu)勢菌株發(fā)酵對于降低生物胺的含量十分有效。食品添加劑的添加既改善了食品感官品質(zhì)也滿足了貯藏上的要求,添加相應(yīng)的食品添加劑增加了體系的濃度比例，從而抑制了產(chǎn)生物胺菌種的生長代謝,另外,應(yīng)用干燥、輻照、包裝、微波、加熱等傳統(tǒng)以及新興的技術(shù)于控制腌制水產(chǎn)品中生物胺的含量效果甚好。

2 咸干魚中的脂肪氧化產(chǎn)物

咸干魚加工和貯藏過程中,其脂肪組織會發(fā)生水解和氧化,產(chǎn)生不愉快的腐臭味,引起質(zhì)地、顏色和營養(yǎng)價值的變化[18],這是微生物、光照、氧氣、溫度等因素綜合作用的結(jié)果[19]。脂肪的變化還會引起風(fēng)味的改變,這與脂肪水解產(chǎn)生的蟻酸、辛酸、醛酸、醋酸、壬二酸等小分子脂肪酸,以及脂肪氧化產(chǎn)生醛、醇、酮等化合物有關(guān)。

2.1 影響咸干魚中脂肪氧化的因素

脂肪氧化是一個復(fù)雜的反應(yīng)過程,影響咸干魚脂肪氧化的因素包括:魚體自身的脂肪含量、腌制和貯藏條件、包裝方式、添加劑(抗氧化劑)等。脂肪氧化程度與腌制條件密切相關(guān),過氧化值(Peroxide value,POV)、硫代巴比妥酸(Thiobarbituric Acid Reactive Substance,TBARS),等反映脂質(zhì)氧化水平的化學(xué)指標(biāo)與鹽分含量呈顯著正相關(guān)[20]。干制工藝對脂質(zhì)氧化同樣有顯著影響,如張娜等[21]發(fā)現(xiàn)采用微波干燥的腌臘魚的酸價、過氧化值明顯高于其它干燥方法,而真空冷凍干燥的腌臘魚的酸價、過氧化值變化較小。隨著貯藏時間的延長,咸干魚的脂肪氧化會加劇,如腌干鳳尾魚在貯藏的6個月期間,TBARS值從1.9 mg/kg上升到4.25 mg/kg[22]。藍(lán)圓鲹在傳統(tǒng)腌制過程中,POV值和TBARS值同樣呈逐漸上升趨勢[23]。

2.2 控制咸干魚中脂肪氧化的方法

脂肪氧化是造成咸干魚品質(zhì)劣化的關(guān)鍵因素之一,其控制方法包括:接種微生物發(fā)酵,加入抗氧化劑以及氣調(diào)包裝等。咸干魚中含有豐富的有益菌,王悅齊等[24]從腌魚中分離出三種乳酸菌(干酪乳桿菌、植物乳桿菌和戊糖片球菌)并將其接種到原料魚中進(jìn)行發(fā)酵,發(fā)酵后咸干魚的過氧化值、硫代巴比妥酸值明顯降低,飽和脂肪酸含量明顯減少。周星宇[4]研究發(fā)現(xiàn)真空包裝能夠有效抑制咸干魚的脂肪氧化,另外添加山梨酸鉀與異抗壞血酸鈉可以顯著降低脂肪氧化的程度。同時,適當(dāng)?shù)母淖冸缰茥l件也可以有效的緩解脂肪氧化,Sallam等[18]研究評估太平洋秋刀魚在含有不同濃度的乙酸溶液的腌制液中腌制后的化學(xué)變化和感官特性,發(fā)現(xiàn)腌制魚的硫代巴比妥酸值隨著乙酸溶液的濃度升高而降低,Gokoglu等[25]通過游離脂肪酸(Free fatty acid,FFA)表征番茄和大蒜提取物對腌制鳳尾魚的脂質(zhì)氧化具有抑制作用,發(fā)現(xiàn)在用番茄和大蒜提取物處理的樣品中FFA值比對照組低。

結(jié)合咸干魚脂肪氧化的影響因素及控制方法分析可以總結(jié)出,首先溫度是影響脂肪氧化的重要因素,隨溫度升高脂肪氧化隨之加快,因此,低溫保藏有利于控制魚類脂肪的氧化。第二,氧氣是影響脂肪氧化酸敗的另一個重要原因,空氣中的氧氣會促進(jìn)氧化,對于咸干魚加工和貯藏過程中阻斷與氧氣接觸十分重要,以隔絕外界的氧氣對脂肪氧化穩(wěn)定性的影響。第三,腌制工藝對于脂肪氧化的影響也極為關(guān)鍵,其中抗氧化劑的添加是一種能阻止或延緩食品氧化并且改善產(chǎn)品風(fēng)味的重要手段,抗氧化劑的作用機(jī)理較復(fù)雜,主要是降低食品系統(tǒng)內(nèi)的氧含量;阻止氧化酶的活性;延長氧化的誘導(dǎo)期和減慢反應(yīng)速度。加入抗氧化劑后,可使魚體外觀保持新鮮,降低魚體脂肪的氧化程度。

3 咸干魚中的亞硝酸鹽

咸干魚加工過程中,由于食鹽的添加會產(chǎn)生一定量的硝酸鹽與亞硝酸鹽。硝酸鹽本身對人體沒有危害,但在微生物作用下,硝酸鹽會被還原成亞硝酸鹽。亞硝酸鹽可引起人體血管平滑肌的松弛,導(dǎo)致血管擴(kuò)張、血壓下降、心肌缺氧[26]。人體一次性攝入0.2～0.5 g亞硝酸鹽會引起輕度中毒,攝入3 g會引起重度中毒[27],主要表現(xiàn)為人體組織缺氧,嚴(yán)重時甚至引起死亡。

3.1 影響咸干魚中亞硝酸鹽含量的因素

亞硝酸鹽對人體具有潛在的危害作用,影響咸干魚中亞硝酸鹽含量的因素包括:腌制溫度、鹽用量、腌制時間以及微生物等。通常情況下,腌制時的溫度越高,亞硝酸鹽含量越高,如楊賢慶等[28]發(fā)現(xiàn)25 ℃條件下腌制的咸魚,其亞硝酸鹽含量顯著高于4 ℃腌制的樣品。微生物在亞硝酸鹽生成過程中起重要的作用,加大食鹽的添加量可在一定程度上抑制微生物的生長,從而減少亞硝酸鹽的含量。另外,腌制時間對亞硝酸鹽含量也有顯著影響,如劉敏[29]研究發(fā)現(xiàn)腌制鰳魚中亞硝酸鹽含量隨腌制時間增加呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢,亞硝酸鹽含量由起始含量3.1 mg/kg,腌制結(jié)束后增加到9.5 mg/kg,可見隨著腌制時間延長亞硝酸鹽含量是增加的。亞硝酸鹽的產(chǎn)生量主要在于微生物的繁殖條件,不論是腌制過程中還是貯藏過程中,適宜還原菌生長的條件則會促進(jìn)硝酸鹽的還原,進(jìn)而導(dǎo)致亞硝酸鹽的含量上升,降低咸干魚的安全性。

3.2 控制咸干魚中亞硝酸鹽含量的方法

目前控制咸干魚中亞硝酸鹽含量的主要方法包括:添加植物提取物、使用抑菌劑、添加可以產(chǎn)生亞硝酸鹽還原酶的有益微生物等。張平等[30]發(fā)現(xiàn)姜的提取液對亞硝酸鹽有清除作用,并試驗表明1μg的亞硝酸鈉被清除約需要5.03 g姜汁,可以看出植物提取物明顯能降低亞硝酸鹽的含量。Paik等[31]從泡菜中分離得到短乳桿菌、彎曲乳酸桿菌、植物乳桿菌和清酒乳桿菌,發(fā)現(xiàn)上述菌株均具有產(chǎn)生亞硝酸鹽還原酶的能力,將其用于咸干魚的發(fā)酵,可以將亞硝酸鹽的含量降低58.46～75.80 mg/kg。綜上,天然物質(zhì)的抑制細(xì)菌生長、降低腌制食品中的亞硝酸鹽含量的作用顯著,同時,經(jīng)過有益微生物的發(fā)酵作用也可明顯的抑制亞硝酸鹽的產(chǎn)生量。

4 咸干魚中的亞硝胺

亞硝胺是亞硝基化合物,一般由二甲胺與亞硝酸鹽在酸性條件下生成。鮮活水產(chǎn)品一般不含有揮發(fā)性的亞硝基化合物[10]。咸干魚在加工過程中會產(chǎn)生亞硝酸鹽,同時蛋白質(zhì)分解會產(chǎn)生胺類物質(zhì),胺類物質(zhì)與亞硝酸鹽反應(yīng),使咸干魚中產(chǎn)生亞硝胺類化合物。亞硝胺是四大食品污染物之一,如在人體內(nèi)長期大量累積,會引發(fā)鼻咽癌、食管癌、胃癌等。臨床試驗證明這種物質(zhì)可致畸、致突變、致癌,嚴(yán)重的可以導(dǎo)致中毒者死亡。

4.1 影響咸干魚中亞硝胺含量的因素

影響咸干魚制品中亞硝胺含量的主要因素包括:腌制用鹽、腌制溫度、腌制方式、亞硝胺前體物質(zhì)含量以及微生物等。腌制條件對亞硝胺含量有顯著影響,如采用粗鹽腌制的樣品中亞硝胺含量往往高于精鹽腌制的樣品,粗鹽中含有更多的雜質(zhì)、微生物等,易使原料在腌制過程中形成亞硝胺的前體物質(zhì),從而使亞硝胺的含量較高,陳勝軍等[32]發(fā)現(xiàn)粗鹽腌制的藍(lán)圓鰺中二甲基亞硝胺(Nitrosodimethylaniline,NDMA)和二乙基亞硝胺(N-Nitrosodiethylamine,NDEA)的含量始終高于精鹽腌制的樣品中的NDMA和NDEA的含量,而腌制溫度較高時,NDMA和NDEA的含量也相對較高。不同的腌制方式也會影響亞硝胺含量,陳勝軍等[32]也發(fā)現(xiàn)濕腌法加工的咸魚中亞硝胺含量高于干腌法制備的樣品。亞硝胺物質(zhì)的量與其前體物質(zhì)(亞硝酸鹽、生物胺類)的量密切相關(guān),Herrmann等[33]在臘腸發(fā)酵前添加一定量的亞硝酸鹽,發(fā)現(xiàn)發(fā)酵結(jié)束時N-亞硝基吡咯、N-亞硝基肌氨酸的含量均有明顯增加。另外,咸干魚加工過程中部分微生物對于亞硝胺的合成具有促進(jìn)作用,如腸菌屬和梭菌屬的某些菌株可以直接合成亞硝胺,還能夠影響硝酸鹽的轉(zhuǎn)化程度和蛋白質(zhì)的降解程度,從而影響亞硝胺前體物質(zhì)的生成[34]。通過各種抑制咸干魚中生物胺的含量的方法中發(fā)現(xiàn),在腌制過程中,魚肉中亞硝酸鹽和游離氨基酸與生物胺呈正相關(guān),生物胺的前體物質(zhì)對生物胺的形成具有較大的影響,微生物也發(fā)揮了重要作用;另外,生物胺的形成也受水分、食鹽種類、pH等因素影響。

4.2 控制咸干魚中亞硝胺含量的方法

亞硝胺是影響咸干魚食用安全的重要因素,可以通過控制其前體物質(zhì)的生成,進(jìn)而降低亞硝胺物質(zhì)的含量,也可通過外源添加物直接抑制亞硝胺的生成。如抗壞血酸具有較好的抑制亞硝胺的作用,不僅安全無毒,還可以對生成亞硝胺的前體物質(zhì)產(chǎn)生拮抗作用[35]。另外,由于在酸性條件下更容易發(fā)生亞硝基化反應(yīng),如仲胺的亞硝基化反應(yīng)最適pH為2.5～3.4[36],因此控制發(fā)酵過程中的pH也是減少亞硝胺含量的一種途徑。對于亞硝胺的控制主要集中在其影響因素中的兩方面,其一是亞硝胺前體物質(zhì)的含量控制,通過對亞硝胺生成的前體條件進(jìn)行抑制進(jìn)而減少亞硝胺的含量,另外適當(dāng)?shù)脑龃箅缰七^程的pH也對亞硝胺的抑制有較好的效果。

5 展望

傳統(tǒng)的咸干魚易受到多種因素的影響而產(chǎn)生生物胺、亞硝酸鹽、亞硝胺等危害人體健康的物質(zhì),咸干魚的安全性問題主要出現(xiàn)在腌制,干燥以及貯藏過程中,針對各種危害因子提出了對應(yīng)的解決措施,控制有害微生物的生長和繁殖,保證加工條件的干凈衛(wèi)生,降低腌制和貯藏過程中的溫度,抑制蛋白質(zhì)和脂肪的氧化變質(zhì),降低腌干魚制品中的亞硝酸鹽含量,從而抑制亞硝胺的前體物質(zhì)的含量,控制亞硝胺的產(chǎn)生,并對腌干魚進(jìn)行高效的殺菌技術(shù),全方位控制咸干魚的安全性,建立標(biāo)準(zhǔn)化的咸干魚生產(chǎn)工藝,通過標(biāo)準(zhǔn)的制訂和修訂，規(guī)范咸干魚制品的市場準(zhǔn)入,同時加強(qiáng)市場監(jiān)督管理,讓消費者吃上健康、安全的咸干魚制品。