关于虾酱品质的研究
2017-08-31苑宁张蕴哲贾丽娜王鑫姚慧张伟
苑宁,张蕴哲,贾丽娜,王鑫,姚慧,张伟*
(1.河北农业大学 理工学院,河北 沧州 061100;2.河北农业大学食品科技学院,河北 保定 071500)
关于虾酱品质的研究
苑宁1,张蕴哲2,贾丽娜1,王鑫1,姚慧1,张伟1*
(1.河北农业大学 理工学院,河北 沧州 061100;2.河北农业大学食品科技学院,河北 保定 071500)
虾酱是我国沿海地区的传统食品,具有良好的风味特征和较高的营养价值,文章阐述了其生产过程中的品质变化和容易引起食品安全问题的不良因素,探讨了其控制手段和检测方法,以保证虾酱的高品质和食用安全性。
虾酱;品质变化;食品安全;检测;控制
我国海岸线长达18000 km,水产资源极其丰富,而且是虾类的生产大国,其产量每年在100万吨以上,大部分的高值虾打捞后经过简单加工或直接贮藏、运输流入市场,随着其产业的发展,产生了很多的副产物,这些下脚料与捕捞获得的小虾统称为低值虾,其中含有大量的蛋白质,如果不能有效利用,不仅会对环境造成污染,还是对原料的极大浪费,因此人们经过研磨发酵把它们做成各种调味品。虾酱曾具有辉煌的历史,并被列入省级“非物质文化遗产”,是我国沿海、韩国乃至东南亚地区常用的调味料之一。在食品安全事件频发的当今社会,虾酱的品质及安全性越来越受到消费者的广泛关注。
1 虾酱的营养价值及风味特征
虾酱中蛋白质含量为28.7%,各种氨基酸比例合适,种类齐全,为完全蛋白质,极易被人体吸收,所含脂肪为1.2%,碳水化合物含量为2.1%[1],且还有多种矿物质及维生素,可以作为优质蛋白质、脂肪酸和钙等营养物质的重要来源。经研究表明,虾酱中还含有降血压、抗氧化等作用的生物活性成分。
虾酱的味道鲜美,其制作过程中伴随着蛋白质、糖类、脂肪等物质的分解、缩合和进一步的反应[2],虾酱中的主要风味物质见表1,醛类物质的产生赋予虾酱水果香、杏仁香[3],吡嗪类物质让人感觉到烘烤香和坚果香,醇类物质具有蘑菇味和肉味[4],另外还有一些酯类、酚类和含硫的化合物,这些物质综合作用的结果产生了虾酱独特的风味。
表1 虾酱中主要的风味成分
2 虾酱流通过程中的品质变化及其控制手段
2.1 虾酱生产中主要的品质变化[5]
在虾酱发酵过程中,进行着一系列理化指标、生化指标以及微生物的变化。
2.1.1 菌落总数
微生物起了至关重要的作用,同时也是引起虾酱变质的主要原因,其菌落总数随着发酵的进程而增加,开始增加迅速,逐渐趋于缓慢进入比较平稳的状态。
2.1.2 氨基酸态氮
虾酱中微生物蛋白酶和虾体的内源性蛋白酶使蛋白质降解成小分子的多肽或氨基酸,其中包含鲜味等很多的呈味物质,而且更利于人体的吸收。氨基酸态氮是虾酱的一个重要检测指标,AA-N在前期增加较快,而后继续缓慢增加,各种游离氨基酸在发酵过程中的变化见表2。
表2 虾酱发酵过程中各氨基酸的变化[2]
2.1.3 挥发性盐基氮
浆体中腐败微生物的生长会使氨基酸分解成三甲胺、氨等挥发性盐基氮,反映着虾酱腐败变质的程度,TVB-N在发酵前期也是极显著增加,后期变化值不显著。三甲胺除了腐败微生物的分解产生外,还有一部分是体内氧化三甲胺经还原产生的,是腥味物质的主要成分,在整个发酵过程中变化不太大,维持在30 mg/100 g左右。
很多水产品中都含有组胺,它是体内的一种化学传导递质,会引起过敏等细胞反应,很多发达国家相关组织对于水产品中的组胺含量做了限量标准,在虾酱制作过程中,催化组胺产生的组氨酸脱羧酶活性受到影响,同时组胺被氧化成醛类,使得组胺在发酵过程中呈现增加下降再增加的变化。受上述多种物质的影响,浆体的pH呈上升趋势,偏碱性。
2.2 影响虾酱品质变化的因素分析
目前已有不少研究在探索影响虾酱品质变化的因素,主要包括以下几个方面。
2.2.1 原料的新鲜程度
虾本体中含有很多微生物,随着贮藏时间延长,腐败微生物加快繁殖,李丽华等以新鲜虾和经过保藏的虾分别为原料制作虾酱,发现鲜虾发酵,菌落总数和挥发性盐基氮低,氨基酸态氮高,达到1.0 mg/100 g[6]。所得产品香气浓郁,口感和鲜味明显不同,虾酱品质显著提高。而且原料虾越新鲜,初始菌数越低,在后期的灭菌过程中,细菌分泌的类似蛋白类的保护物质少,耐热性下降,更容易杀菌。
2.2.2 发酵温度
戴萍研究了温度对传统虾酱品质的影响,发现菌落总数、pH值、氨基酸态氮、组胺和挥发性盐基氮在不同温度下的变化趋势一致,而温度高(45 ℃与25 ℃)会使发酵进程加快。
2.2.3 贮藏温度
传统的虾酱贮藏性能好,常温下保质期可达6个月,但含盐量高,基本为25%~30%,长期食用高盐食品易引发高血压等心脑血管疾病,消费者更倾向于购买低盐虾酱。谢主兰等研究了低盐虾酱在不同温度下贮藏的品质变化,发现贮藏温度越高挥发性盐基氮含量越高,菌落总数变化越快,贮藏时间越长菌落总数增加,而且感官品质变化也随温度增高加快,20 ℃贮藏货架期为100天,35 ℃下货架期为6天[7]。戴娟等也发现贮藏温度对挥发性物质及菌落总数影响较大,4,30 ℃贮藏,菌落总数所对应的数量级分别为103,107[8]。魏环宇等研究发现:低温发酵(4 ℃)能有效延长低盐虾酱的品质持续时间[9]。
2.2.4 食盐添加量
食盐的添加能够降低体系的水分活度,影响渗透压,从而对酶的酵解和微生物的生长繁殖起到抑制作用,在产品后熟过程中影响色泽和香气的生成,因此,食盐添加量的不同对产品的水分活度、水分含量、氨基酸态氮、挥发性盐基氮、菌落总数和pH影响不同,研究表明食盐添加量在15%~18%时风味最佳,感官评分最高,含盐量过低菌落总数高,感官不好,含盐量高产品偏咸,鲜味低[10]。
此外,通过冰水清洗、杀菌等工艺条件也可以控制加工过程中的细菌总数和大肠菌群数[11]。
由此可见,若想使虾酱保持良好的品质,需要以新鲜虾为原料,在食盐添加量为15%~18%的低温或常温下发酵,并低温贮藏。
3 虾酱中引起食品安全的常见问题及检测方法
3.1 硝酸盐和亚硝酸盐
虾酱属于一种腌制食品,其生产过程中会有很多硝酸盐和亚硝酸盐产生,硝酸盐在细菌作用下会生成亚硝酸盐,亚硝酸盐能与人体血红蛋白反应,影响血液的供氧量,情况严重时会危及生命,而且亚硝酸盐能与胺类物质反应生成亚硝胺,食品毒理学已经证明其对消化系统有致癌作用。传统的亚硝酸盐检测采用分光光度法[12],将已知浓度的几组标准硝酸盐溶液进行吸光度检测,绘制标准曲线,样品捣碎除去蛋白质,测定吸光度,对照标准曲线计算出含量。袁玮通过此种方法检测出黔东南的虾酱中亚硝酸盐(以NaNO2计)的含量为1.161 mg/kg。此种方法操作比较繁琐,而且检出限高,随着科学技术的发展,现代的仪器分析技术逐渐应用广泛。朱富强等建立了离子色谱检测方法,用乙酸将样品中的蛋白沉淀,经过固相萃取小柱净化,分离采用Metrosep A Supp 4-250阴离子交换色谱柱,检测用电导检测器,虾酱中硝酸盐和亚硝酸盐检出限分别为0.14,0.31 mg/kg,加标回收率为93.3%~102.5%,相对标准偏差为1.51%~5.70%,结果精密度高且准确[13]。
3.2 重金属
重金属是密度在5以上的金属,如铅、金、银、镉、铜、汞、砷等,随着沿海地区的开放,越来越多的有害物质流入海中,重金属因其持久性和生物蓄积性,易在生物体内潜伏,人体长期摄入高含量的重金属,会引起重金属中毒,甚至发生癌变。虾酱中对重金属的检测主要采用原子光谱法和电感耦合等离子体质谱法。陈冬华等利用火焰原子吸收分光光度法对虾酱中的重金属进行检测,利用火焰的热量将消解的样品变成原子蒸汽,随着其对光源发射的电磁辐射的吸收不同,检测出的吸光度也不同,对照标准曲线即可计算出重金属的含量[14]。郭强探索了石墨炉原子吸收光谱法对铅的测定,以磷酸铵作为改良剂,450 ℃灰化检测的吸光值高而稳定,原子化温度2000 ℃时仪器信号强,在0.1~80 μg/L线性范围内精密度高,检测结果准确可靠,标准偏差为1.05×10-3μg,最低检出浓度为6 μg/kg[15]。曹峰用原子荧光光谱法对虾酱中的无机砷进行检测,检出限为0.052 μg/L,在0~8.0 μg/L的线性范围内,相关系数为0.99967,同时研究了微波辅助方法对无机砷的萃取效率,发现提取率高,而且溶剂需要量少,萃取时间短,与荧光光谱法联用使无机砷的检测更准确、快速、便捷[16]。
3.3 生物胺
生物胺为含氮的一类碱性有机化合物,分子量低,大多是游离的氨基酸在微生物中氨基酸脱羧酶作用下产生的,对活性细胞有重要作用,但过量摄入会引起恶心、呼吸紊乱、头痛、血压变化等身体的不良反应,随着食品的腐败变质,生物胺的含量明显增加。虾酱以高蛋白的虾为原料,经过发酵而成,生产条件差,易引起腐败微生物的生长繁殖,从而分解产生大量的生物胺,虾酱中主要包括色胺、苯乙胺、组胺、尸胺、腐胺、亚精胺、酪胺和精胺8种生物胺。目前主要的检测方法包括高效液相色谱法、毛细管电泳、生物传感器等。高效液相色谱检测前一般需要对生物胺进行衍生,通过梯度洗脱分离各物质,操作能够实现自动化、程序化,但所需仪器昂贵。毛细管电泳是将离子或带电粒子置于高压直流电场中,依据各物质之间分配行为的差异分离后检测,该方法灵敏度高、速度快、成本低。生物传感器主要是在胺氧化酶的作用下将生物胺氧化释放过氧化氢,通过测定过氧化氢的量来计算生物胺的量。现阶段多种生物胺同时检测技术也有了初步研究。李志军将柱前衍生RP-HPLC方法进行改进,建立了以丹磺酰氯为衍生剂,以苯甲胺和1,7-二氨基庚烷为内标物,可以对色胺、苯乙胺、组胺、尸胺、腐胺、亚精胺、酪胺和精胺8种生物胺同时检测的方法[17]。
4 结语
作为一道传统美食,虾酱有其独特的营养价值和良好的风味特征,在整个生产、加工、贮藏、销售等流通过程中应采取一定的控制手段,并应用方便、快捷、准确的检测方法,以确保虾酱产品的高品质和食用安全性。
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Study on the Quality of Shrimp Paste
YUAN Ning1, ZHANG Yun-zhe2, JIA Li-na1, WANG Xin1, YAO Hui1, ZHANG Wei1*
(1.College of Science,Agricultural University of Hebei, Cangzhou 061100, China;2.College of FoodScience & Technology, Agricultural University of Hebei, Baoding 071500, China)
Shrimp paste with good flavor and high nutritional value is as a traditional food in Chinese coastal areas.State the quality changes and harmful factors causing unsafe problems in production, discuss the control measures and detection methods, in order to ensure the high quality and edible safety of shrimp paste.
shrimp paste;quality changes;food safety;detection;control
2017-02-10 *通讯作者
河北农业大学渤海校区师生协同创新项目(bhxt0507);河北农业大学大学生创新创业训练计划项目(20162308,20162309)
苑宁(1986-),女,河北保定人,助教,硕士,研究方向:食品质量与安全检测;
张伟(1963-),男,河北保定人,教授,研究方向:微生物检测及食品加工。
TS254.55
A
10.3969/j.issn.1000-9973.2017.08.033
1000-9973(2017)08-0151-04