《Applied Food Research》:Valorizing fishery by-products into sustainable low-salt fish sauces and powders: Nutritional, microbial, and safety properties
编辑推荐:
为解决传统发酵鱼露高盐、异味和生物胺积累等问题,研究人员利用鱼加工副产物开发了非发酵型低盐鱼露(液态与粉末),并与传统发酵产品(伊朗Mahyaveh和泰式鱼露)进行了营养、微生物及安全性的对比研究。结果表明,非发酵样品,特别是LSW,具有更高的营养密度(蛋白质、脂肪、纤维和能量更高),且盐分和灰分更低,所有样品的组胺、总挥发性盐基氮(TVB-N)和微生物指标均在安全限内,为可持续、高价值的食品配料开发提供了新途径。
当我们享用一碗热腾腾的河粉或一份东南亚风味的蘸酱时,鱼露往往是其风味灵魂的来源。这种拥有悠久历史的发酵海鲜产品,富含氨基酸、维生素和有益脂肪酸,是东南亚、东亚及部分欧洲地区不可或缺的调味品。然而,传统鱼露的生产通常依赖20-30%的高盐浓度和长达数月的发酵过程,这不仅带来了高盐摄入的健康隐忧,还可能因发酵过程控制不当导致组胺等生物胺积累,引发食品安全问题。与此同时,全球渔业加工每年产生近25%的副产物,这些富含营养的“废弃物”常被丢弃,既造成资源浪费,也带来环境负担。如何在提升渔业资源利用率的同时,开发更健康、更安全的调味品,成为食品科学领域亟待解决的问题。
为了回答这些问题,来自伊朗设拉子大学(Shiraz University)的研究团队开展了一项题为“从渔获副产物到可持续低盐鱼露与粉末:营养、微生物与安全性评估”的研究,发表在《Applied Food Research》期刊上。他们创造性地利用低值鱼类(Motu鱼)和鱼加工废弃物(主要是虹鳟鱼的头、骨和边角料),开发了非发酵型的低盐鱼露(LSM和LSW)及其粉末产品,并与传统的伊朗Mahyaveh鱼露和泰式鱼露进行了系统的对比分析,旨在评估这种新型非发酵低盐鱼露的营养价值、微生物安全及产品稳定性,为渔获副产物的高值化利用开辟新路径。
研究人员主要采用了以下几种关键技术方法进行研究。在样本制备上,他们分别制备了泰式商业鱼露、伊朗传统发酵鱼露(Mahyaveh)、以及以Motu鱼和鱼加工废弃物为原料的非发酵低盐鱼露。对非发酵样品,他们还通过50°C烘干的工艺将其制成粉末。在理化与营养分析方面,他们测定了样品的基本成分(水分、粗蛋白、脂肪、灰分、纤维、盐分)、pH值、脂质氧化程度(通过TBARS值,即硫代巴比妥酸反应物质值衡量)、蛋白质降解指标(TVB-N,总挥发性盐基氮)以及组胺含量。在微生物安全评估上,他们检测了总菌落数(TMC)、乳酸菌、嗜盐菌、肠杆菌科细菌以及酵母和霉菌的数量。此外,他们还运用逐步多元线性回归模型,以常规理化与微生物指标为自变量,对组胺含量进行了预测建模。
3.1. 基本成分分析
研究结果显示,非发酵鱼露与发酵鱼露在营养成分上存在显著差异。非发酵样品,特别是利用鱼加工废弃物制成的LSW,展现出更高的营养密度,其蛋白质、脂肪和粗纤维含量均显著高于发酵样品。例如,LSW的蛋白质含量为10.67%,脂肪为4.42%,而泰式鱼露的相应值仅为1.99%和0.04%。同时,非发酵样品的盐分(LSM和LSW均为约1.3%)和灰分含量远低于高盐发酵的泰式鱼露(盐分10.25%,灰分22.07%)。这说明,非发酵、低盐的加工方式能更好地保留原料中的宏量营养素,减少盐的添加。
3.2. pH
pH值反映了产品的酸度和微生物稳定性。非发酵鱼露(LSW为6.01,LSM为5.79)的pH值显著高于发酵样品。发酵鱼露较低的pH(泰式最低,为5.20)主要源于乳酸菌等微生物发酵产生的有机酸,这有助于抑制有害微生物生长。非发酵鱼露的较高pH则与其蛋白质含量高、具有缓冲能力,且缺乏产酸微生物活动有关。
3.3. TBARS指数
TBARS值是衡量脂质氧化程度的重要指标。非发酵鱼露,尤其是脂肪含量较高的LSW,其TBARS值显著高于脂肪含量极低的发酵鱼露。但值得注意的是,所有样品的TBARS值均低于0.32 mg MDA/kg,远低于新鲜鱼类产品通常可接受的1 mg MDA/kg阈值,表明所有样品的氧化稳定性良好,脂质氧化处于安全范围内。
3.4. TVB-N含量
TVB-N是评估蛋白质降解和微生物活性的关键指标。发酵鱼露的TVB-N值显著高于非发酵鱼露,其中泰式鱼露最高(144.18 mgN/100g)。这归因于长期发酵过程中,内源酶和微生物对蛋白质的深度分解。非发酵低盐鱼露的TVB-N值较低,体现了热处理和低盐条件对蛋白质降解和微生物活动的有效抑制。所有样品的TVB-N值均在国际可接受限值内。
3.5. 微生物质量
微生物分析显示,所有样品的总菌落数(TMC)均低于5 log CFU/g,符合国际安全标准。其中,泰式鱼露的微生物总数最低(2.18 log CFU/g),而伊朗Mahyaveh由于是活性发酵产品,其乳酸菌和总菌数相对较高。非发酵鱼露的酵母和霉菌计数高于发酵样品,这可能与发酵产品的低pH环境抑制真菌生长有关。总体而言,所有产品的微生物质量良好。
3.6. 组胺含量
组胺是一种由组氨酸脱羧产生的生物胺,过量摄入可能引发食物中毒。发酵鱼露的组胺含量高于非发酵鱼露,其中Mahyaveh含量最高(41.33 mg/kg),但仍低于50 mg/kg的国际安全限值。非发酵鱼露(LSM为16.67 mg/kg)的组胺含量较低,这得益于热处理、冷藏以及添加的香料(如大蒜、姜)的抗菌作用,有效抑制了产组胺菌的活动。
3.7. 用于预测组胺的逐步多元线性回归模型
研究人员建立了一个预测模型,发现TVB-N和TMC是预测组胺水平的最显著变量。回归方程为:组胺(ppm) = 3.63 + (0.122 × TVB-N) + (5.62 × TMC)。该模型具有很高的预测精度(调整后R2(adj)=92.08%),表明通过监测TVB-N和总菌数,可以作为一种经济高效的方法来间接评估鱼露的组胺风险,为产品质量控制提供了实用工具。
3.8. 鱼露粉末的特性表征
为解决非发酵低盐液态鱼露货架期短的问题,研究将其制成粉末。粉末化过程轻微增加了脂质氧化(TBARS值升高),但微生物总数保持在较低水平(约3-3.8 log CFU/g)。两种粉末的溶解度指数约为18-19%,虽不高,但复水后能形成酱状可接受的质地。粉末化成功地将液态产品转化为更稳定、便于储存和运输的形式,延长了产品保质期。
本研究的结论与讨论部分强调了其多重重要意义。首先,研究证实利用鱼加工副产物生产非发酵低盐鱼露在技术上是可行的,且产品在营养密度上优于传统发酵鱼露,同时显著降低了盐含量,响应了减盐的健康饮食趋势。其次,尽管加工方式不同,但所有测试样品(包括新型非发酵产品和传统发酵产品)的关键安全指标,如组胺、TVB-N和微生物总数,均符合国际安全标准,证明了新工艺的安全性。再者,研究所开发的基于TVB-N和TMC的组胺预测模型,为鱼露及相关发酵水产品的快速质量监控提供了新的、成本更低的解决方案。最后,将液态低盐鱼露转化为粉末产品,有效克服了其货架期短的瓶颈,提升了产品的商业适用性和可持续性。这项工作不仅为渔业副产物的高值化利用提供了具体方案,将潜在的废弃物转化为营养丰富的调味品,契合循环经济理念,也为开发更健康、更安全的替代性传统食品指明了创新方向。未来研究可在优化干燥工艺、改善粉末溶解性、评估感官特性以及探索添加天然抗氧化剂等方面进行深入,以进一步提升产品品质和市场接受度。