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鱼露加工工艺研究进展

2020-04-26柯欢张崟陈平平张龙翼郭添荣

中国调味品 2020年4期
关键词:发酵法鱼露蛋白酶

柯欢,张崟*,陈平平,张龙翼,郭添荣,2

(1.成都大学肉类加工四川省重点实验室, 成都 610106;2.成都市食品药品检验研究院, 成都 610000)

鱼露又称鱼酱油、胰油,在我国沿海一带又被称作鱼汤、虾油[1],通常用一定比例海盐与海洋低值鱼虾或水产品下脚料混合作为主要原料,利用鱼体自身富含的蛋白酶和(或)外加酶,在自然发酵过程中,将原料中的蛋白质、脂肪等分解,酿制成味咸而鲜、色泽棕红透亮、风味独特的水产调味品[2]。

鱼露中不仅含有丰富的呈味氨基酸和小分子肽,还含有Na、Ca、Mg、Fe、Mn、P等矿物质和维生素B12等营养物质[3]。鱼露中的牛磺酸等功能性因子,使其具有抗氧化、降血压、降低胆固醇等功效[4,5]。因此,鱼露不仅具有良好的调味效果,而且具有补充微量元素、抗氧化、降血压等功效。

制作鱼露的原料以海鱼居多,也有以淡水鱼及其下脚料为原料制作鱼露的研究。由于鱼露酿制可以使低值的鱼类资源高值化利用,而且制作的产品风味独特,具有良好的发展前景,所以国内外研究人员对鱼露的加工工艺进行了较广泛研究。为了进一步促进鱼露新产品的开发,本文对近年来出现的鱼露加工新工艺进行了分析总结。

1 市售的鱼露产品

通过收集部分2019年市售鱼露产品信息,所得鱼露产品的种类见表1。目前,市售的鱼露中,国内企业生产的产品有14种,国外企业生产的产品有6种。所有产品均标注为采用自然发酵方式进行鱼露酿造。

在鱼露生产企业中,国内的凤球唛鱼露、邵万生鱼露以及韩国的清净园鱼露最为出名,在国际市场,泰国鱼露处于领先水平。在区域分布上,国内鱼露生产企业大多集中在沿海水产资源较丰富的地区。这可能与传统鱼露的制作原料以海鱼居多,以及当地对鱼露的消费需求较大有关。

目前,尽管淡水鱼及其加工副产物也可以用于制作鱼露,但是市面上有关淡水鱼酿造的鱼露产品较少。这很可能是由于利用淡水鱼及其副产物加工鱼露的技术尚不成熟。市售的鱼露产品,因发酵工艺、原料及包装方式等不同,其价格差异较大。

表1 收集部分2019年市售鱼露产品信息Table 1 The information of some fish sauce products for sale in 2019

2 鱼露产品相关质量标准

目前,鱼露产品的质量要求按照GB 10133-2014《食品安全国家标准 水产调味品》执行。在行业内,根据氨基氮、全氮和食盐含量,将鱼露分为3个等级[6]。值得一提的是,为避免与虾油产品混淆,综合原料及工艺方面的因素,鱼露被定义为通过自然发酵或生物酶解将新鲜海鱼和盐混合原料制成的液态调味品。

在鱼露的品质方面,感官指标要求其色泽橙黄至棕红;气味要求具有鱼露固有香气,不得有腐臭味;滋味要求具有鱼露固有的鲜美滋味,不得有其他不良异味;体态要求澄清,不浑浊,无异物,允许有少量蛋白质沉淀。对于鱼露产品标签标注要求符合GB 7718-2016的规定。

在国际市场,泰国鱼露广受好评,受西方消费者青睐,其鱼露生产也处于全球领先地位。泰国工业标准局对鱼露产品有明确的标准要求,根据加工方式的不同,其公共卫生部将鱼露分为纯水鱼露、水解鱼露及稀释后的鱼露三类[7]。

3 鱼露加工工艺研究现状

目前,国内外对于鱼露的加工,大多数国家均采用低值鱼虾以及鱼肉加工副产物作为原料,加工工艺主要有传统发酵法和快速发酵法。传统发酵法是指在常温条件下,将原料在太阳光下曝晒,利用鱼露自身的组织蛋白酶和鱼体所携带的微生物酶类对鱼肉蛋白进行分解发酵,通常分为3个阶段:腌渍自溶、日晒夜露和后期发酵;快速发酵法一般是指在传统发酵的基础上,利用外加曲、加酶、保温等现代技术酿造周期短、盐度低、腥味少的鱼露的发酵方法。传统发酵法和快速发酵法的比较见表2。

表2 传统发酵法和快速发酵法的优缺点比较Table 2 Comparison of advantages and disadvantages of traditional fermentation method and rapid fermentation method

基于传统发酵方法周期长等问题,研究发现,温度、盐度、酶的添加以及相关酶的微生物对鱼露发酵周期影响较为明显。通过对发酵条件进行优化,产生了快速发酵技术,常见的有保温发酵、外加酶发酵和外加曲发酵等技术,目前报道的速酿鱼露工艺方法见表3。温度对鱼露发酵周期及品质影响明显,在速酿工艺中均将温度作为影响发酵周期的重要因素,在加曲和加酶发酵中,均对温度有着严格的控制。在发酵早期加入富含酶的内脏能够明显提高蛋白质的利用率,加酶发酵的速酿鱼露风味明显改善。而加曲发酵是当前的研究热点,通过从酱油、米酒等发酵产品中筛选出适宜的菌种发酵的鱼露风味得到改善,且各理化指标均能达到行业标准。同时当前研究不仅限于一种方法的改良,而是多种方法共同作用,达到改善速酿鱼露风味及品质的目的。在已报道的速酿鱼露加工方法中,外加蛋白酶发酵约占30%,由于蛋白酶对反应底物有严格的选择性且种类众多,在鱼露酿造过程中一般选择成本低、酶解效率高的一种或多种蛋白酶。

表3 已报道的速酿鱼露工艺方法Table 3 The reported processing methods for quick-brewed fish sauce

3.1 传统发酵

鱼露传统发酵法,又叫天然发酵法,通过盐渍抑制微生物的生长和繁殖,对其进行露天发酵,使鱼体蛋白质在自身蛋白酶的作用下被分解,从而达到生产风味良好鱼露的目的。其生产过程为:原料前处理→盐渍自溶→日晒夜露→过滤→后期发酵→勾兑灭菌→成品包装。

3.2 快速发酵法

基于鱼露发酵周期长这一缺点,鱼露快速发酵技术逐渐兴起。通过改变发酵过程对温度、盐分的控制以及外加酶或曲等方式,将传统发酵法与现代技术相结合,以达到缩短鱼露生产周期等目的[13]。目前报道的鱼露快速发酵法有保温发酵法、外加蛋白酶发酵法、外加曲发酵法等。

3.2.1 保温发酵法

保温发酵法是指鱼肉发酵时,其体内酶系在最适温度具有最高酶活的特点,保持发酵过程适宜温度的恒定,使鱼体蛋白质和脂肪加快水解,达到缩短发酵周期的目的。保温发酵法的优点明显,方法易控制,能有效缩短生产周期,易于实现工业化;缺点也很突出,随着温度的升高,鱼露颜色变淡,易产生不良风味。

Hjalmarsson等[14]对多春鱼鱼露发酵过程进行分析发现,温度对鱼肉蛋白的降解尤为重要,适宜的温度能够加快鱼露的发酵速度。Patcharin等[15]对印度凤尾鱼的研究发现,在60 ℃时其自溶活性最高,自溶活性在含盐量>5%时逐渐下降,对其自溶类胰蛋白酶起主要作用。晁岱秀等[16]研究了温度对传统鱼露发酵后期的影响,发现保温能使鱼露加快成熟,60 ℃保温发酵2年即能达到3年的水平,且风味及品质良好。瓮武银等[17]在研究温度对加曲速酿低盐鱼露性质的影响时发现,恒温发酵过程中,提高发酵温度能使鱼肉蛋白分解和溶出速率加快,鱼露中的氨基酸态氮(AA-N)、可溶性总氮(TS-N)升高,且在30 ℃时,不适合加曲恒温发酵,而过高的发酵温度(40 ℃)会使鱼露的风味变差;先低温后高温的发酵方式能更好改善鱼的各种理化指标及风味。

3.2.2 外加蛋白酶发酵法

外加蛋白酶发酵法是指通过添加蛋白酶或者富含蛋白酶的鱼内脏等加速鱼体蛋白质的水解,以达到快速发酵的目的,如外加木瓜蛋白酶、胰蛋白酶等其他酶类[18],通过外加蛋白酶对鱼露进行发酵,加速蛋白质的水解,使发酵时间大大缩短,但与传统发酵法相比,由于发酵时间过短,导致许多风味物质难以形成,使鱼露风味较差[19]。

Aquerreta Y等[20]以金枪鱼内脏和鲭鱼为原料加入外源蛋白酶加快鱼露发酵过程,所得鱼露与东南亚鱼露有很大差别。王正云等[21]利用中性蛋白酶、风味蛋白酶及米曲霉3.042对草鱼下脚料进行发酵确定其最佳工艺,所得鱼露符合国家二级酱油标准。晁岱秀等[22]对罗非鱼鱼排和鳀鱼进行自然发酵,先分别加入500 U/g的Alcalase 2.4 L、Papain在60 ℃、pH值分别为8.0和6.0的条件下酶解8 h,再加入750 U/g的Flavorzyme 500 mg在50 ℃、pH 7.0的条件下酶解8 h,最后在30%的盐分下自然酶解120 d后熟处理,发现不同原料的酶解液发酵而成的鱼露风味不同,在后熟阶段可溶性总氮(TS-N)含量缓慢增加,发酵120 d时鱼露的风味与传统鱼露相近。Sappasith等[23]加入不同量的金枪鱼内脏对沙丁鱼进行发酵发现,在发酵早期,加入食盐15%和脾脏25%时,由于沙丁鱼鱼体自身蛋白酶和金枪鱼内脏蛋白酶相互作用,使沙丁鱼蛋白质水解速率加快。Asbjorn Gildberg[24]发现将太平洋小海鱼搅碎并加入5%~10%富含酶的大西洋鳕鱼肠,发酵60 d,能使蛋白质的利用率提高,缩短发酵时间。Mohamed A Rabie等[25]用鲭鱼鱼糜和20%(W/W)的盐充分混合,在37 ℃下用菠萝蛋白酶在0.2%和0.4%的水平水解,使鱼露的风味、营养价值及感官质量提高,缩短了发酵时间。

3.2.3 外加曲发酵法

外加曲发酵法是指将经过培养的曲种,产生大量繁殖能力强的孢子后,接种到经过盐渍的原料鱼上,利用曲种繁殖所产生的蛋白酶对鱼体蛋白进行分解发酵的技术。该技术对于缩短鱼露发酵时间有明显作用,并且由于曲种发酵时产生的多种酶系,使发酵鱼露的风味及呈味相较于保温发酵技术及外加酶发酵技术效果更好。在一定程度上,鱼露加曲发酵类似于酱油的酿造,常采用米曲霉等作为发酵曲种。

Akolkar A V等[26]首次报道应用盐杆菌sp1(1)加速鱼露的发酵,发现盐杆菌属的成员对鱼露发酵有重要的影响,其产生的胞外蛋白酶sp1(1)能有效缩短鱼露的发酵时间。Sun Jianan等[27]以米曲霉作为发酵剂采用生物发酵的方法在3 d内便获得一种接受度良好的凤尾鱼鱼露。Xu Wei等[28]利用市售大豆曲作为接种剂以鱿鱼副产物为原料在30 d便获得风味和营养接受度较好的低盐鱼露。蒋慧亮等[29]用米曲霉和黑曲霉混合制曲并应用于草鱼下脚料发酵制备鱼露,所得鱼露澄清,呈暗红色,具有鱼露固有的香味,口感咸鲜,味道鲜美。周敏等用3.042酱油曲、耐盐酱油酵母和风味蛋白酶对淡水鱼加工副产物进行鱼露发酵,所得鱼露达国家一级鱼露标准,且产品得率在60%以上。Shih I L等[30]以鲣鱼的下脚料为原料加入清酒曲和酱油曲发酵,发现清酒曲发酵产生的鱼露感官效果良好。Zhao Jiuxiang等[31]以淡水鱼副产物为原料用混合曲(米曲霉∶黑曲霉为3∶1)接种发酵加快了鱼露的发酵过程,并且能改善淡水鱼副产品鱼露的风味。

3.2.4 其他

除上述几种发酵方法外,研究发现,在鱼露发酵过程中,耐盐、嗜盐微生物等分泌的蛋白酶在一定程度上能加速鱼肉蛋白的水解,帮助鱼露风味的形成。袁丽等[32]将3株嗜盐古生菌作为混合菌株发酵剂发酵低值龙头鱼,确定了最佳工艺,并且发现在鱼露发酵过程中添加某些微生物能降低有害物质的生成,提高产品的安全性。徐云强等用米曲霉和鲁氏酵母对鲫鱼鱼糜发酵发现,所得鱼露中人体所需的8种必需氨基酸含量丰富,且呈味氨基酸在总氨基酸含量中占97%。王挥等[33]发现奥默柯达酵母M8在不影响鱼露营养成分的条件下,能降解鱼露中大部分组胺及酪胺,改善鱼露的风味,提高鱼露的安全性。Udomsil等从鱼露中分离筛选出嗜盐乳酸菌,能在25%的高盐环境下对鱼肉蛋白进行水解,并对主要挥发性物质的形成有重要贡献。

4 鱼露加工工艺在改善鱼露品质中的应用及展望

保温发酵、外加曲发酵、外加酶发酵以及分离筛选出某些特殊功能的微生物进行发酵都是基于改善传统发酵的缺点。尽管这些技术逐渐成为研究热点,但仍存在许多缺陷,速酿工艺极易造成鱼露风味不佳。研究发现,几种鱼露发酵新技术复合使用,能有效缩短鱼露生产周期,改善鱼露品质,抑制不良风味的产生。目前,对于鱼露的快速发酵技术仍不成熟,多数研究仍处于实验室研究阶段,难以实现大规模生产。

对于鱼露速酿技术,今后的发展方向很可能是在传统酿造的基础上,扩大优点,改善缺点。目前,外加曲技术逐渐兴起,鱼露的酿造过程可以参考酱油的酿造,通过找到合适的种曲来改善鱼露的品质及风味,完善种曲的生产才能使速酿鱼露大规模生产。速酿鱼露往往含有不良风味如腥味、酸败味等,在一定程度上,这些不良风味影响鱼露的品质。因此,对于鱼露风味的改良和脱腥技术的研究有利于鱼露品质的提升。同时,我国调味品发展逐渐趋向低盐和替代食盐,在鱼露的生产过程中,更需要控制添加的食盐量,使产品达到积极健康的目的。

我国是渔业大国,淡水鱼及海水鱼资源丰富,水产品种类繁多。水产品在加工过程中产生的大量下脚料,为生产鱼露提供了充足的原材料,同时低值鱼虾也是生产鱼露的良好来源,解决了水产品加工废弃物难以处理的难题。鱼露酿造新技术的研究,对于鱼露的产业化有着重要的意义,但针对鱼露速酿技术的改善及风味的改良仍需进一步探索。

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