鱼汤风味品质的影响因素与调控
汤食滋味鲜美、营养丰富,易被消化吸收,在中国传统饮食文化中一直占据着重要地位。近年来,随着消费者对“便捷、营养、健康”饮食需求的增加,越来越多的便携营养型肉汤产品(如豚骨汤面、即食鸡汤等)被年轻消费者选择并占据一定的消费市场。与畜禽类肉汤相比,鱼汤具有水产品特有的鱼香味,且滋味更加鲜甜。但目前市面上鱼汤类产品却并不多见,这是因为鱼汤在热加工过程中极易产生腥异味,且其腥异味会随着鱼汤的冷却和贮藏逐渐增强,严重影响消费选择,导致鱼汤类型的产品难以实现产业化。
鱼汤的风味受原料影响较大,不同生长水域环境、养殖模式、品种、新鲜度以及部位的鱼制得鱼汤的风味均有一定差异。海水鱼和淡水鱼的生长水域环境不同,其自身化学成分组成有一定的差异,海水鱼的n-3系列脂肪酸含量更高、组成更丰富,淡水鱼的水分含量更高、肌肉组织更细嫩,二者熬制的鱼汤风味会有较大差异。徐斯婕等对比3种淡水鱼(鳊、鳙、鲫)和3种海水鱼(黄鱼、三文鱼、鳕鱼)熬制的鱼汤挥发性风味成分差异,发现海水鱼和淡水鱼鱼汤的脂肪氧化型风味存在较大差异。有报道称,n-3多不饱和脂肪酸的氧化活性高于n-6多不饱和脂肪酸,故脂肪酸组成不同会对鱼汤的风味有较大影响。
鱼类常见的养殖模式包括水库养殖、池塘养殖、湖泊养殖、稻田养殖以及池塘内循环流水、水泥池塘等新型养殖模式。温利等比较普通池塘养殖和池塘循环水养殖对草鱼品质的影响,发现池塘循环水养殖的草鱼腥异味物质含量更低,鲜味核苷酸含量更高,风味品质更好。不同养殖模式下鱼原料的风味品质会有所差异,鱼原料腥味的降低使鱼汤的风味有所改善。
煲汤时,鱼的品种不同会对鱼汤风味产生一定影响。Bi Hongyan等选取3个不同品种的河豚鱼熬制鱼汤,采用高效液相色谱和质谱等技术鉴定3 种鱼汤的独特化合物,仅在暗纹东方鲀鱼汤中鉴定出(Z)-3-苯基-2-丙烯醛,在黄鳍东方鲀鱼汤中鉴定出风味阈值较低的2-苯基-4-戊烯醛,可见选用不同品种的鱼制得鱼汤的特征风味物质会有一定差异。
保鲜处理能有效延长鱼原料的货架期使其实现特定时间的流通。原料新鲜度不同,熬制的鱼汤风味也有所差异。岳琪琪等研究发现,经过保鲜处理的鲟鱼肉腥味、苦味、涩味及鲜味均低于对照组,保鲜处理不仅能延缓鱼肉腥味的产生还能降低鱼香味的下降速率。因此,鱼原料的保鲜贮存有利于鱼汤良好风味的形成。
一般用于熬制鱼汤的原料分为主体鱼肉和鱼加工副产物(鱼头、鱼皮骨)。鱼肉蛋白质含量高、脂肪组成丰富,经热处理后能释放较多的呈味物质,使鱼汤具有良好的滋味和香气。而鱼头含有大量的多不饱和脂肪酸,相较于鱼肉,鱼头汤的风味主要来源于脂质氧化产生的挥发性物质,但一些挥发性物质(1-辛烯-3-醇、(E)-2-辛烯醛)可能使其呈现腥味,反而香气不如鱼肉 汤[50]。Hu Zhengyi等[51]比较鲢鱼不同部位(鱼头、鱼背、鱼尾、鱼腹)熬制的鱼汤风味差异,发现电子鼻和电子舌能较好地区分几种鱼汤风味特征,说明不同部位制得的鱼汤在气味和滋味方面均有较大差异。
熬制鱼汤过程中,原料挥发性风味物质的释放以及氨基酸、核苷酸等呈味物质的溶出均与其前处理方式密切相关。目前鱼汤熬制的前处理方式主要包括添加辅料、酶解处理、油炸处理、破碎处理及超声波辅助处理等,这些方式均对鱼汤的风味释放有一定影响。
添加辅料对鱼汤风味有较大影响,鱼汤熬制前通常会使用生姜、八角、大蒜等香辛料进行调味,香辛料本身具有较强的风味特征,如生姜富含萜类化合物、大蒜中含硫化合物较多,将它们添加至鱼汤中能有效掩盖鱼汤的腥味并丰富鱼汤特征风味。Xue Dandan等研究添加葱、姜、料酒3种调味品对鱼汤不良风味的脱除效果,结果表明3种调味品均能改变鱼汤风味组成,减少鱼汤的鱼腥味,料酒和葱的去腥效果优于生姜,说明添加适量辅料能有效去除鱼汤腥异味。此外,菌菇中富含多种氨基酸和鲜味肽,熬制鱼汤过程中添加适量菌菇能使鱼汤滋味轮廓更加饱满,起到协同增鲜的效果。
酶解处理是指通过添加外源酶制剂水解蛋白质,释放更多的小肽和游离氨基酸,以提高鱼汤的营养价值和滋味口感。然而,酶解处理的鱼汤极易产生苦味肽和苦味氨基酸,反而不利于鱼汤良好滋味的形成。因此,酶解处理需要筛选蛋白酶酶制剂的种类并控制条件和用量。
油炸处理是指鱼汤熬煮前进行短时间的高温煎炸,这一处理过程能够促进鱼肉的美拉德反应并提高其脂肪含量,以便后续熬汤过程释放更多的风味物质。李晓朋等对比分析几种食用油油炸河豚鱼制得鱼汤的挥发性风味成分差异,发现不同煎炸用油熬煮的河豚鱼汤挥发性风味物质的种类和相对含量均有较大差别,且通过主成分分析等方式能较好区分几种鱼汤的风味。
破碎处理通过破坏鱼的组织结构,使蛋白质、脂肪等风味前体物质进一步释放,从而改变鱼汤的风味。郑佳楠等发现,经过破碎处理的乌鳢鱼汤滋味不同于常压等其他方式熬煮的鱼汤,破碎处理的鱼汤鲜味氨基酸相对含量达68.80%。
超声波辅助处理是一种新型方式,其原理是利用超声振荡促进风味前体物质的释放和溶出,使鱼汤在熬煮过程产生更多的风味物质。Zhu Wenhui等研究热超声处理对鱼骨汤风味特性的影响,发现经过处理的鱼骨汤酯类、5’-核苷酸、有机酸含量丰富,而呈现腥味的己醛、1-辛烯-3-醇等物质含量较低,结果表明热超声处理处理能够改善鱼汤风味,使其整体的气味和滋味轮廓更加和谐。
制作工艺和参数的改变对鱼汤香气释放以及呈味物质的溶出均有不同程度的影响。鱼汤的熬煮工艺包括传统常压熬煮和高压熬制,加工参数主要包括熬制温度、熬制时间和熬制料液比。
高压能促使鱼肉中风味前体物质(游离脂肪酸和游离氨基酸等)更多的释放到鱼汤中,Wang Yuanyuan等比较常压、高压、常压-高压以及高压-常压4 种方式制得鳕鱼头汤的风味差异,发现常压鱼汤的鲜味较弱,而高压熬制的鱼汤氨基酸、核苷酸等物质含量增加,感官评分更高。步营等的研究也得出高压熬制的鳕鱼骨汤中溶出更多5’-AMP和多肽的结论,可见高压熬制时鱼汤通常具有更优的风味品质。
加工参数中熬制温度对鱼汤风味形成影响最大。温度主要通过影响蛋白质、脂肪降解速率以及美拉德反应进程,进而影响鱼汤风味物质的释放,不同的升温模式制得的鱼汤风味有一定差异。Zhang Jinjie等研究不同烹饪温度对鲫鱼汤感官特性和蛋白质水解物的影响,结果发现85 ℃下熬制的鱼汤风味和口感等感官品质最优,测得的鲜味活性氨基酸含量也最高。
不同熬煮器具的加热模式(温度曲线)不同,制得的鱼汤风味也有所差异。田沁等比较智能电饭煲和电炖锅熬制鱼汤的风味差异,发现电炖锅熬制的鱼头汤感官评分更高、风味组成更丰富。Zhang Man等进一步比较传统紫砂炖锅和商用陶瓷电炖锅、电炖锅(低温调控)熬制的鱼汤特征风味的差异发现,低温调控电炖锅制得的鱼汤具有较好的感官属性,能得到较强熟鱼香和脂肪香的鱼汤。
此外,熬煮时间和料液比改变也会一定程度影响鱼汤风味。冯媛等分析熬煮时间对海鲶鱼汤风味特性的影响发现,随着熬煮时间的延长,鱼汤中挥发性风味物质种类先增加后降低,醛类和醇类相对含量显著升高。步营等的研究得出,熬煮料液比为1∶2时鳕鱼骨汤的蛋白溶出率较高,有利于特征风味的形成。
热杀菌作为一种传统杀菌方式,在肉汤类产品中应用广泛。但经过高温热杀菌的产品风味往往存在蒸煮味过重等风味劣变现象,鱼汤亦如此。近些年,研究人员尝试将新技术与传统热杀菌结合改善热杀菌产品风味,比如高压、超高压均质、紫外线、超声波、脉冲电场等。Muñoz等比较新技术(射频加热、高压处理、太阳能加热)热杀菌与传统热杀菌处理的鱼汤发现,高压处理热杀菌的鱼汤风味品质最好,蒸煮味低于其他两种热杀菌的鱼汤。引入新技术进行热杀菌不仅能有效改善鱼汤的风味,还有利于实现能源的可持续利用。
当前,市场上流通的汤类产品多以罐制品、固体汤粉、液态汤包等方式进行常温或低温储运。Yin Xiaofei等比较冷藏、冻藏和冻藏-冷藏3种贮藏方式对草鱼汤风味的影响,发现冻藏-冷藏处理鱼汤的呈鲜味5’-IMP含量在贮藏期间总体高于冷藏处理的鱼汤,冷冻处理能更好地保持鱼汤的风味。与其他肉汤相比,鱼汤的腥异味在贮藏期间更易加重,然而鱼汤腥异味加重的机理尚不明确,因此后续的研究应重点关注鱼汤贮藏期间腥异味的消减途径和机制。
综上可以看出,通过筛选适宜的原料和前处理方式、优化熬煮工艺和参数、合理选择杀菌及贮藏方式均能达到调控鱼汤风味的效果。
腥异味是鱼制品中普遍存在的一种不良风味,其很大程度地限制了鱼汤的加工和消费。鱼汤的不良异味主要来源于原料自身以及熬煮过程产生的腥异味。因此,调控风味需要结合两方面综合考虑。
淡水鱼土腥味较重,因为其生长水环境中蓝藻、颤藻等浮游生物的代谢废物土臭素(geosmin,GEO)和二甲基异莰醇(2-me-thylisoborneol,MIB)等土味物质含量较高,易被摄食或吸附于鱼体表面,从而造成淡水鱼较重的腥异味。因此,改善养殖环境是获得优质鱼原料的首要条件。
降低养殖环境中的藻类含量是鱼类脱腥重要手段之一。研究发现,流水环境能使浮游生物组成发生改变,一些产生土腥味物质的藻类含量降低,进而改善鱼类的土腥味。当前,已有较多研究采用循环水养殖模式进行鱼类养殖,均取得了较好的脱腥效果。同时,将滤食性生物与鱼类混养也能起到类似作用。此外,流动水暂养处理能净化水质,并有效降低鱼体的GEO和MIB含量,进而减弱原料异味。
鱼被宰杀后,由于微生物和酶的作用极易腐败变质,并产生异味。三甲胺是一种具有刺激腥臭味的物质,可通过氧化三甲胺加热分解产生,其主要存在于海水鱼中,鱼汤的“陈旧鱼味”是其与脂肪作用的结果。此外,鱼死后体表会生成δ-氨基戊醛、δ-氨基戊酸和六羟基吡啶类化合物,这些物质也被认为是鱼腥味的一大来源,与三甲胺等共存时能进一步增强鱼腥味。因此,选择新鲜宰杀的鱼或经保鲜处理的鱼熬煮鱼汤也能有效避免产生腥臭味。
鱼汤腥异味来源
与其他鱼制品类似,鱼汤腥味较重的一个原因是脂质的氧化降解生成了较多具有腥异味的挥发性小分子物质,如庚醛(鱼腥味)、壬醛和癸醛(土腥味)、(E)-2-庚烯醛(鱼腥味)、(E,E)-2,4-庚二烯醛(油炸味)、(E,E)-2,4-辛二烯醛(海藻味)以及1-辛烯-3-醇(蘑菇味、土霉味)。
天然蛋白质中,具有苦味的疏水性氨基酸侧链通常包裹于内部,无法触及味蕾,而热降解蛋白质其疏水氨基酸侧链不容易暴露,故而传统鱼汤不会产生苦味。但经过酶制剂水解后,蛋白质多肽链被充分切割,其疏水氨基酸侧链暴露,水解程度越大,疏水氨基酸侧链暴露越多,苦味也越明显。因此,酶解鱼汤会存在明显的苦味。
腥异味消减措施
鱼汤风味调控研究重点在于如何减弱其腥异味,增强鲜甜滋味以及脂香、鱼香等特征风味。当前关于鱼汤腥异味消减的研究重点在工艺优化方面。
当前,去除鱼汤腥异味最常见的方法为感官掩蔽法,但该方法只能起到简单掩盖腥异味的作用,效果有限且不稳定,鱼汤的腥异味难以被彻底脱除。
而美拉德反应法和酵母抽提物法则利用美拉德反应和蛋白质降解等化学反应原理,通过添加风味前体物质促进风味反应以实现去腥脱苦,去腥脱苦效果显著,且过程不会引入化学试剂,但对鱼汤氨基酸含量及色泽有一定影响。
美拉德反应法和酵母抽提物作为近年来较为热门的脱腥方法,不仅成分安全,且脱除腥异味后的鱼类制品风味柔和、更加自然。因此,后续实验可以深入研究添加酵母抽提物和还原糖对鱼汤产品去腥脱苦的机理机制。此外,作为一种新型去腥脱苦方式,微生物发酵法利用微生物的代谢途径实现水产品的去腥脱苦,该过程安全温和且脱腥效果好,是最有前景的一种脱腥方式。但发酵过度容易引入异味,微生物发酵法的脱腥机理也有待研究。
目前已有相关实验利用酵母发酵技术对鱼汤产品进行去腥脱苦。酵母发酵过程中会生成蛋白酶和氨肽酶,二者能针对性地切除疏水氨基酸,从而降低鱼汤苦味。王莉嫦等发现采用不同酵母发酵均能有效去除鲮鱼头汤的三甲胺含量。
Gao Ruichang等采用酿酒酵母发酵对鲻鱼头汤脱腥并优化其工艺,得出发酵时间74 min、发酵温度35℃、酵母添加量1.4%条件下脱腥效果最好,此时,鱼汤中代表性腥味物质含量显著减少,异味物质含量也下降。
Li Yahui等研究发现,酵母发酵能有效减少鱼汤中呈腥味的醛类物质,且酵母脱腥是物理吸附和化学反应共同作用的结果。
基于以上研究可以推测酵母菌发酵的脱腥原理有以下几点:第一,鱼汤中苦味肽和呈腥味物质(比如三甲胺)参与酵母菌的代谢反应,生成无腥异味物质;第二,酵母的多孔结构能够物理吸附腥味成分,减弱腥味;第三,酵母发酵过程会产生一系列酶类,能够降解鱼汤的苦味肽,将小分子腥味物质转化为大分子无腥味物质,或通过影响鱼汤风味反应途径减少腥异味物质的产生;第四,酵母发酵的代谢产物(醇、酯、酸以及多糖等)能够掩盖鱼汤腥异味或促进美拉德反应生成更多的香气成分。然而,由于酵母发酵反应途径复杂,具体哪条路径对鱼汤制品的去腥脱苦发挥主要作用还有待进一步研究论证。