鲍鱼属软体动物门(Mollusca)、腹足纲(Gastropoda)、前鳃亚纲(Prosobranchia)、原始腹足目(Archaeogastropoda)、鲍科(Haliotidae)、鲍属(Haliotis)[1]。鲍鱼又名“鳆鱼”,在中国位列“鲍、参、翅、肚”四大海味之首,营养丰富、口感极佳,具有很高食用价值和药用价值,从古至今都深受人们喜爱。中医认为,鲍肉味甘、咸、性温,有润肺益胃、养阴、平肝、固肾、提高抑瘤率、止渴通淋、调经、利肠之功能;鲍鱼壳中医称为石决明,富含多种微量元素,具有清热平肝和滋阴补阳的功效[2]。鲍鱼中提取的多糖可以抑制人体肿瘤细胞的生长且具有抗氧化活性,深受中国和一些东南亚国家人民的喜爱。中国是世界第一养鲍大国,养殖产量从2008年的3.30×104 t快速增长到2018年 的16.32×104 t,近10 年的平均年增长率达39.45%[3]。目前,中国鲍鱼养殖主要集中于福建、山东、广东、辽宁等地,而北方主要养殖皱纹盘鲍,南方主要养殖九孔鲍。由于鲍鱼收获的季节性强,而鲜品的贮藏时间有限,为了更好地开发利用鲍鱼的价值,研究者对其加工工艺进行研究。本文综述国内外鲍鱼制品的加工工艺及其最新研究进展,并对鲍鱼综合加工利用前景进行展望,旨在为鲍鱼的进一步开发利用提供参考。
将新鲜鲍鱼清洗干净去壳后,完整挖出鲍鱼肉,并切去中间与周围的坚硬组织,以粗盐将附着的黏液清洗干净。以这种方法清洁处理后的新鲜鲍鱼,一般不需刻意烹调,就能品尝到良好的风味。对于卫生安全指标符合生食标准的产品,可以作为生食食用,鲜活鲍鱼常采用白灼、炭烤等方式进行烹饪食用。鲍鱼肉除了生食与烹调食用外,其他加工产品形式主要有干鲍、冻鲍及鲍鱼罐头等。
传统鲍鱼干制是一个腌渍脱水、煮熟晒干的过程,其主要加工工艺为鲜鲍去壳→清洗→腌制→水煮→ 晾晒[4],其中腌制分为干腌、湿腌、混合腌制3 种方法。食用时需先复水几天再煲制一段时间后方可食用。这种干制工艺具有操作简单、干鲍溏心好、风味好,但自然晾晒受天气、加工过程中杂质混入等诸多因素影响,产品质量难以控制,难以实现工业化生产[5]。水产品的传统干燥方法主要有晾晒和热风干燥,但存在干燥时间长、效率低下、产品品质差等缺点[6-9]。随着科技的发展与进步,逐渐产生热泵干燥、冷风干燥、真空冷冻干燥、真空过热蒸汽干燥及微波真空干燥等干制技术,实现了干鲍的工业化生产。
1.1.1 热泵干燥技术
热泵干燥是利用热泵干燥机吸收空气的热量并将其转移到烘干房内,提高房内温度,从而去除物料水分。热泵干燥具有物料不变质、干燥彻底、营养成分损失少等优点,是一种适应性强、卫生条件好、能耗低、易于控制的节能环保型新技术[10-12]。在热泵干燥后期,由于空气与干燥物料之间的传热系数变小,使得去除剩余水分需要的干燥时间较长,因此可以将热泵干燥与热风干燥配合进行,形成最优干燥工艺。但是如何找到合适的热泵干燥与热风干燥的切换时间需要进一步探究。郑瑞生[13] 以皱纹盘鲍为原材料,通过实验发现,在NaCl添加量0.80%、4 ℃腌制130 min、(40±3) ℃热泵干燥125 min、上、下温分别为150、180 ℃烘烤11 min的工艺条件下,所得的即食鲍产品口感最佳。
1.1.2 冷风干燥技术
冷风干燥是以空气为媒介去除物料表面水分进行干燥的方法,具有能较好保持产品品质且节约能源、降低能耗、经济投入少的优点。刘倩等[14]以皱纹盘鲍为原材料,对冷风干燥和自然晾晒干燥的效果进行对比发现,鲍鱼干基含水率从238%下降到16%以下,冷风干燥需要122 h,是自然干燥时间的70%;冷风干燥所制鲍鱼总糖含量为8.9%,通透性好;与自然干燥相比,冷风干燥具有卫生条件好、操作简单、成品品质优、色泽好、费用低、干燥时间短等优点,是一种较好的工业化干制鲍鱼方法。高智春[15]通过不同干燥方式干制鲍鱼,结果表明,与自然干燥和热风干燥相比,经冷风干燥的干鲍色泽最好,且其蛋白质和脂肪含量更高,分别达61.83%和15.65%。吴靖娜等[16]开展液熏鲍冷风干燥工艺优化及贮藏期研究,确定出最优冷风干燥工艺参数为温度26 ℃、风速4 m/s、干燥时间23 h。在此条件下干制熏鲍各项指标均符合国家食品安全标准(GB 7098—2015《食品安全国家标准 罐头食品》)和商业无菌要求,并且具有较好的风味和品质。冷风干燥温度较低,干燥时间较长,但可有效避免因高温引起的焦灼感、营养损失大等问题,有效保留鲍鱼的色香味等特性。
1.1.3 真空冷冻干燥技术
真空冷冻干燥技术是一种在真空条件下将鲍鱼中冻结成冰的水升华为水蒸气排出的干燥方法。林梅西等[17] 采用真空冷冻干燥技术得到一种品质优良的干鲍,其工艺流程为鲍鱼原料前处理→煮制、冷却、中和→低温浸泡、护色→沥干、冻结→入干燥仓真空冷冻干燥→ 出仓→包装、贮藏运输。真空冷冻干燥不仅保持了鲍鱼原有性状,而且低温可以有效抑制细菌增殖,使得所制干鲍营养流失少、易复水、色泽好、口感佳。但真空冷冻干燥加工费用昂贵,制约了工业化生产,并且与传统干鲍相比风味较差。
1.1.4 真空过热蒸汽干燥技术
真空过热蒸汽干燥是将鲍鱼升温至55~60 ℃后置于真空环境中,通过过热蒸汽对鲍鱼进行干燥的技术;通过鲍鱼的质量变化确定含水率,从而掌握并控制干燥程度,得到所需含水量的产品[18]。真空过热蒸汽干燥技术具有传热效率高、能耗少、干燥速率快、产品质量好等优点,但其加工费用昂贵,制约了工业化生产。罗章秀[19] 以杂色鲍为原材料,分别采用热风干燥、过热蒸汽干燥、低温干燥及过热蒸汽-低温联合干燥方法干燥杂色鲍,结果表明,与其他3 种干燥方法相比,联合干燥效率最高,所得产品蛋白质含量最高,干鲍个体均匀、风味浓郁醇厚、口感佳。
1.1.5 微波真空干燥技术
微波真空干燥技术是一项将微波辐射干燥的快速高效与真空干燥的低温特性相结合的极具应用价值的新技术。微波真空干燥技术综合了微波干燥和真空干燥的优点,具有干燥效率高、受热均匀、能量消耗少、操作方便、易于实现工业化生产等优点,同时因微波的消毒杀菌作用,所得产品保质期较长[20]。张孙现[21]比较晾晒、热风干燥、真空冷冻干燥和微波真空干燥对鲍鱼干制产品质构特性、复水性、色泽等方面的影响,结果表明,在质构特性和复水性方面,真空冷冻干燥产品优于微波真空干燥产品;但综合各项指标,微波真空干燥更适合生产鲍鱼干制品。
目前鲍鱼的干燥方式主要集中在热风干燥、冷风干燥等传统干燥方式,与热风干燥和冷风干燥相比,联合干燥耗时较短,在产品蛋白质含量、色泽、收缩率及质构方面,多种干燥技术联合应用的效果较好。组合方式干燥将是未来鲍鱼干制加工的发展趋势,采取多种方式联合干燥能提高鲍鱼干制品的品质,同时也能减少能耗。
水产品在常温下易腐败变质,是易腐食品。采用冷藏保鲜技术只能对水产品中的酶和微生物产生一定程度的抑制,因此只能进行短期贮藏。为延长水产品的贮藏期,通常使用冻结方法,而对水产品进行冻结的传统方法有盐水浸渍、空气冻结、平板冻结和单体冻结4 种,目前,随着科技的发展,出现被膜包裹冻结、高压冷冻、超声波冷冻、均温冻结及冰核细菌和生物冷冻蛋白技术等加工方法,其中大部分应用于保健品加工中,较少应用于即食食品中[22]。
1.2.1 传统冷冻技术
传统冷冻鲍鱼是将一定量的鲍鱼放入速冻间冷冻至-6~-8 ℃镀冰衣,再冷冻12 h,使其中心温度达到 -15 ℃。将冻好的鲍鱼放入0~4 ℃的冷水中镀冰衣(少于3 s),包装好后置于-18 ℃以下的冷藏库中贮藏[22]。冻鲜鲍延长了鲍鱼的保质期,从而为鲍鱼的跨地区销售提供了基础,使得中国及世界广大地区人民能够吃到中国产鲍鱼,但因冷冻时间长达12 h,使鲍鱼组织中由水形成的冰晶体体积聚集增大,损伤了鲍鱼组织细胞,解冻后又因冰晶融化而导致细胞液流失,鲍鱼质量减少,组织结构松散,基本营养成分流失严重,在后期烹煮中口感不佳、肉质糜烂、风味差,严重影响鲍肉质量[23]。
1.2.2 液氮速冻技术
液氮从容器中喷出,突变到常温常压状态,从液态向气态转化过程中吸收的汽化热和显热可达 383 kJ/kg[24],液氮速冻正是利用其极高的吸热能力而产生的技术。液氮冻结具有干耗小、抗氧化、不易染杂菌、生产效率高、产品质量好等优点[25],但是经液氮冻结加工后的产品表面断裂严重,且次品率较高。近年来,国内的一些学者对液氮速冻技术在槟榔[26]、柿子[27]等果蔬类产品中的开发应用进行研究。Pan等[28]采用液氮冷冻草虾后发现,约有50%的草虾肌肉细胞表面发生低温断裂。赵永强等[29]发现,臭氧减菌化处理具有抑菌浓度低、抑菌效率高与抑菌谱广等优点。为提高液氮速冻的抑菌能力,姜琼一[25]结合臭氧杀菌和液氮冻结处理,发现臭氧杀菌结合液氮速冻处理的鲍肉贮藏期内的新鲜度明显优于传统冷冻鲍肉,且保质期较长、安全性高、风味好;解冻后其盐溶性蛋白含量、持水性和微生物数量等指标均优于传统冷冻鲍肉。液氮速冻技术以其冻结速度快、产品质量保持较好的优点正得到越来越广泛的应用,但目前由于其成本较高,液氮加工设备的工业化有待进一步提高,液氮在鲍鱼的工业化速冻中应用还较少。鲍鱼作为一种高附加值产品,有必要开展液氮速冻研究,确定其较适冻结工艺及条件。
鲍鱼罐头货架期长、携带与食用方便,是澳大利亚、南非、日本等国鲍鱼产品的主要销售方式[30]。目前,中国鲍鱼罐头加工产品主要有马口铁罐头和即食软包装罐头。传统的鲍鱼硬罐头加工工艺为预处理→ 分选→装罐→排气→封罐→杀菌。但是国内的鲍鱼加工企业在生产鲍鱼罐头时发现,鲍鱼黑色黏液难以清洗干净,从而破环了鲍鱼良好的外形。鲍鱼经高温杀菌后失水严重、口感变差,鲍肉褐变度高、色泽极不稳定。因此,对鲍鱼罐头加工工艺进行改进以提高产品质量是目前亟需解决的问题。
1.3.1 鲍鱼罐头杀菌技术
鲍鱼经高温杀菌后失水严重、口感变差,鲍肉褐变度高、色泽极不稳定,因此需要建立一种更加科学的杀菌工艺。栅栏技术可以有效避免过度干燥或高强度杀菌等对产品品质的影响,吴燕燕等[31]以合浦珠母贝为原料,通过对多种栅栏因子进行研究,得出采用0.15 g/100 mL柠檬酸溶液、pH 5.6~5.7、水分活度(water activity,aw)0.88~0.90、低温处理24 h、巴氏杀菌(80~85 ℃,30 min)的条件,可以保持贝肉独有风味且能够有效延长贝肉保质期。朱思咪[32]以皱纹盘鲍为原料,开展鲍鱼罐头栅栏技术研究,结果表明,其最适加工工艺为柠檬酸添加量0.28%、pH 5.2~5.4、aw 0.88~0.90、90 ℃条件下杀菌30 min。席庆[33]以皱纹盘鲍为原料,通过单因素试验和神经网络试验,得到产品的最适加工工艺为柠檬酸添加量0.15%、在55、60 ℃条件下各烘干1 h、89 ℃杀菌40 min,所得产品口感与风味较好,在25、37 ℃条件下的货架期分别可达215、75 d。
1.3.2 即食鲍鱼软罐头加工技术
即食鲍鱼软罐头一般加工工艺为预处理→分段升温脱水定型→调味→塑膜包装→杀菌。朱蓓薇等[34] 研究发现,杀菌条件为95~100 ℃、10~15 min,115~121 ℃、5~10 min,然后快速冷却至40~60 ℃,再自然冷却至室温,所制即食鲍鱼软罐头在常温下保质期可达6~12 个月,不必冷藏,可节省成本,消费者使用微波炉即可食用。刘昌衡等[35]通过80 ℃蒸制10 min→125~135 ℃蒸制12 min→真空密封包装→ 85~95 ℃杀菌40~50 min工艺制成的即食鲍鱼软罐头可在常温下贮藏6~12 个月。翁俊发[36]以南日鲍为原料,得到即食鲍鱼软罐头的最适调味配方为添加白砂糖0.5%、蚝油0.8%、食盐0.8%、味精0.2%及适量香辛料。
即食鲍鱼软罐头因其方便、即食、营养的特点,符合目前快速的生活节奏,是一种符合未来发展趋势的产品。目前,学者对即食鲍鱼软罐头产品各加工工序也在不断开发与完善,其中,栅栏技术所得产品产率较低,可以采用超高压、脉冲磁场等杀菌技术提高产率。
目前,中国对鲍鱼的加工利用率还很低,很多鲍鱼加工下脚料未被充分利用,造成了资源的浪费。大部分鲍鱼内脏被丢弃,没有得到充分利用,只有极少部分内脏被加工成饲料。对鲍鱼下脚料的研究表明,其内脏富含具有抗肿瘤、增强免疫力和抗氧化等功能的多糖、矿物质和维生素等多种营养物质[37-39]。鲍鱼生殖腺蛋白聚糖在纯化前后均有一定的抗氧化活性,且性腺蛋白含有丰富的必需氨基酸[40]。而鲍鱼性腺多糖(crude abalone gonad polysaccharide,CAGP)具有抗氧化、抗肿瘤、抗炎、抗疲劳等多种活性功能。不同季节鲍鱼营养成分不同,其中冬季鲍鱼肌肉中胶原蛋白含量高于夏季,占总蛋白含量的30%~50%[41],但其肌肉质地较夏季硬,肌肉中胶原蛋白含量从7月的9.34%增长到11月的30.82%[42]。鲍鱼在经过高温处理后,随着胶原蛋白流失,硬度逐渐下降,二者呈线性关系(R2=0.8)[43]。鲍鱼内脏结缔组织中富含胶原蛋白,可降解为具有降血压、抗氧化、保护胃黏膜、预防关节炎和抗溃疡、促进皮肤胶原代谢等多种生物活性的功能肽,对人体有很高的药用与保健作用[44-46]。
鲍鱼调味品是将鲍鱼蒸煮后的汤汁浓缩并添加其他香料后调配而成的产品,或是将鲍肉或鲍鱼内脏酶解,使蛋白质酶解成游离氨基酸,再分离出汤汁调配而成的产品。市场上的鲍鱼调味品主要有鲍鱼调味汁、鲍鱼酱、鲍鱼香精等产品。郑瑞生等[47]以鲍鱼下脚料为原料生产鲍鱼酱,得到最适生产工艺为复合蛋白酶添加量0.2%、在pH 8、55 ℃条件下酶解5.5 h,所得鲍鱼酱产品氨基态氮含量为0.198 g/100 mL。赵文红等[48]通过正交试验得出制作鲍鱼汁的最适工艺条件为添加2%鲍鱼提取物、5%变性淀粉、2.5%白糖、7%食盐、10%酱油、0.5%味精、73%水,所制鲍鱼汁味道鲜美、口感佳、营养丰富,不仅可以用作鲜味剂,还具有保健功能。鲍鱼酱油的传统生产工艺为鲍鱼内脏清洗→腌制和自溶→日晒夜露→粗滤→后期发酵→灭酶→板框压滤→去腥臭→灭菌消毒→检验→包装→成品[49]。
为提高鲍鱼调味品的海鲜风味,可以加入其他水产品下脚料一起进行酶解,以增强产品鲜味与口感,同时提高对其他水产品的利用率。林淑录[50]通过将鲍鱼内脏绞碎后进行真空冷冻干燥,得到鲍鱼香料初品;然后将石决明、香茅、苏合香、肉桂、丹皮、桑白皮、枇杷叶、石榴叶、小叶朴、钩藤、竹茹、半夏、玫瑰和木槿花混合后,进行煎煮,得到中药煎煮液;对中药煎煮液进行多级逆流萃取处理,得到中药组合物粉体;将鲍鱼香料初品和中药组合物粉体加入乙醇水溶液中,经过蒸发得到浓缩液,干燥后制成鲍鱼香料。该方法制备的鲍鱼香料营养成分高、口感好、经济价值高,提高了鲍鱼产品的深加工与综合利用水平。
目前,鲍鱼调味产品主要以鲍鱼风味为主,附加值不高,一般只作为鲍鱼加工中的辅助工艺,很难成为鲍鱼加工主流工艺,且市场上此类产品较少,消费者对其了解不多,难以扩大市场。
鲍鱼内脏中富含具有多种活性功能的多糖和蛋白质等营养成分,对其进行开发与利用是目前的研究重点。Sevag法是提取鲍鱼多糖和去除蛋白质的一种常用方法,其操作简便,但耗时长且效率低。李长青等[51]发明了一种双水相萃取鲍鱼卵蛋白多肽浓缩液的方法,该方法分相时间短、萃取时间短、能耗低,分相后配基液重复使用,不存在有机溶剂残留,且鲍鱼卵蛋白多肽浓缩液可以广泛应用于营养食品的生产。邹远东[52]按照质量比1.5∶2∶3将菠萝蛋白酶、无花果蛋白酶、木瓜蛋白酶混合,对鲍鱼蛋白质进行酶解,获得的鲍鱼多肽可用于医药、保健品、食品及食品添加剂。
2.2.1 鲍鱼内脏多糖
已有很多学者对鲍鱼内脏多糖的提取工艺进行优化。王姣等[53]通过响应面试验得出,使用木瓜蛋白酶与胰蛋白酶对鲍鱼内脏进行复合酶解,酶解条件为pH 8.0、酶解温度40 ℃、料液比1∶40、加酶量3 000 U/g,此条件下多糖提取率最大,为16.58%。邓维星等[54]用大孔树脂HZ802(15 mL)对鲍鱼内脏多糖进行分离,得出最优分离工艺为上样液鲍鱼内脏多糖质量浓度0.847 mg/mL、 流速2 BV/h进行上样吸附,以体积分数65%的乙醇为洗脱剂、流速1 BV/h进行洗脱,所得鲍鱼内脏多糖得率为83.7%,纯度68.44%;且随着鲍鱼内脏多糖质量浓度的升高,其对猪油氧化的抑制作用越好。郭丽莉等[55] 研究得出,CAGP具有一定的体外溶栓作用,质量浓度50、200 μg/mL CAGP的溶栓率分别为62.95%和67.70%,且其还具有明显的抗疲劳作用。
鲍鱼内脏多糖具有抗氧化、抗血栓、抗疲劳等多种活性,可以制成功能性保健品。目前,市场上利用鲍鱼内脏多糖的产品主要有口服液、胶囊、营养液等形式,但由于目前鲍鱼内脏多糖功能定位不明确,以致消费者难以选购到合适的鲍鱼内脏多糖产品,在一定程度上制约了鲍鱼内脏多糖加工产品的发展。
2.2.2 鲍鱼内脏多肽
鲍鱼内脏蛋白质中含有多种活性物质,如降血压多肽、抗氧化肽和抗菌肽等。肖斌[56]从鲍鱼内脏中酶解制备降血压多肽的最适工艺条件为中性蛋白酶加酶量4 500 U/g、pH 7.0、45 ℃条件下酶解5 h,所制备的降血压多肽在质量浓度10.25 mg/mL时,对血管紧张素转换酶的抑制活性为52.94%。朱芳骞[57]研究得出,酶法提取鲍鱼内脏中胶原蛋白的最佳工艺为pH 2.5、加酶量0.5 g/100 mL、料液比1∶8、提取时间48 h,且发现鲍鱼内脏中提取的胶原蛋白具有抗氧化功能。何永超等[58]将鳘鱼胶、鳄鱼胶、海参、海胆、鲍鱼、雪蛤膏、羊筋、鹿筋、驼鸟筋、掌参、金耳和银耳12 种物料复配制成一种富含胶原蛋白、氨基酸、多糖、维生素及人体所需微量矿物元素的保健食品,它可以增强人体代谢机能,延缓衰老。
目前,对鲍鱼内脏的功能成分还处在研究阶段,市场上主要应用于保健品中。不同产品及其功能作用能够满足不同消费人群的需求,但是目前市场上存在鱼龙混杂的现象,暂时难以得到消费者信任,因此需要加大市场监督,提高消费者的信任度。
鲍鱼壳,其中医药名为石决明,是一种珍贵药材,经洗净、烘干、粉碎、研磨等处理后可入药,具有清热平肝、明目去翳、滋阴壮阳功效。曲洪媛等[59]以杂色鲍壳为原材料,通过实验得出鲍壳水分含量10.5 g/kg、粗蛋白含量47.2 g/kg、粗脂肪含量7.6 g/kg、总灰分含量936.5 g/kg、碳酸钙含量92.54%。鲍鱼壳含有丰富的碳酸钙和有益元素,有害元素含量低,因此可以制成补钙制剂。
颜莹芬等[60]对鲍鱼壳采用高于800 ℃的煅烧处理,煅烧物对金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌具有显著抑制作用,而且研究结果显示,在一定温度范围内,对受试菌的抑制能力随煅烧温度的升高而显著增加,1 100 ℃煅烧物抗菌效果最好。倪志华等[61]研究得出,用鲍鱼壳珍珠层粉可以制得合格的化妆品。Li Qian等[62]开展鲍鱼壳可控羟基磷灰石纳米粒的制备研究,所制备的羟基磷灰石样品表面电位均为负,能促进骨生长和成骨细胞形成,为骨修复材料的制备提供了技术参考。中国鲍鱼的养殖和消费量占世界的80%以上,而鲍鱼壳基本被当作垃圾丢弃。将鲍鱼壳的珍珠层加工成珍珠粉,不仅价格低廉,也是对鲍鱼加工副产物的再利用,提高了鲍鱼的加工利用率。
随着鲍鱼养殖技术的不断提高和养殖产量的逐年增长,鲍鱼也由高端消费品转型为中端产品。随着消费者对鲍鱼不同产品形式与风味的需求,鲍鱼及其加工下脚料的加工利用技术与产品也逐渐向高新技术、高附加值方向发展。即食食品食用与携带方便,广受消费者青睐,随着现代生活节奏的加快,高品质的即食鲍鱼产品呈现逐渐增长的趋势,在保持鲍鱼营养价值的前提下,研究开发出更多受消费者喜爱的鲍鱼产品是目前的研究重点。随着消费者对食品营养保健功能的重视,鲍鱼功能性保健品的市场潜力也会得到进一步开发,而鲍鱼中活性成分的提取还需要更进一步的研究。目前,市场上的鲍鱼功能性保健品还很单一,这一领域的产品开发有待进一步加强。同时,对鲍鱼不同部位进行加工利用也提高了鲍鱼加工利用率,降低了产业成本。
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