周道志 曾鳳仙

(湛江國(guó)聯(lián)水產(chǎn)開發(fā)股份有限公司，廣東湛江 524022)

水產(chǎn)品具有高蛋白、低脂肪、味道鮮美的特點(diǎn)，一直深受廣大消費(fèi)者的青睞。但水產(chǎn)品在加工、儲(chǔ)藏、運(yùn)送和銷售過程中容易發(fā)生變質(zhì)，所以為了進(jìn)一步保證水產(chǎn)品食品安全，近年來人們都紛紛致力于研究保鮮技術(shù)，當(dāng)前新興的生物保鮮劑因具有環(huán)境污染度低、貯藏條件易控制等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用。

1 生物保鮮劑

1.1 生物保鮮劑的定義及原理

從動(dòng)植物或微生物中提取，直接或者利用生物工程技術(shù)改造后所獲得的對(duì)人體無害用于食品保鮮的試劑即為生物保鮮劑。自然界中蘊(yùn)藏著豐富的活性生物資源，來源相當(dāng)廣泛的生物保鮮劑在水產(chǎn)品保鮮中的保鮮機(jī)理主要有以下四點(diǎn)：第一，內(nèi)含豐富的抗菌活性物質(zhì)，對(duì)水產(chǎn)品中的腐敗菌能起到明顯的抑制或殺滅的作用，有效控制TVB-N值，從而保持水產(chǎn)品的鮮度；第二，抗氧化功能強(qiáng)大，有效抑制水產(chǎn)品中的不飽和脂肪酸等物質(zhì)發(fā)生氧化，影響產(chǎn)品品質(zhì)；第三，有效抑制酶的活性，避免水產(chǎn)品變色程度加深；第四，產(chǎn)生生物保護(hù)膜，防止外來微生物對(duì)水產(chǎn)品造成污染，同時(shí)保持水產(chǎn)品水含量。

1.2 生物保鮮劑應(yīng)用中的優(yōu)缺點(diǎn)

生物保鮮劑應(yīng)用于水產(chǎn)品保鮮中的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)于四個(gè)方面：第一，劑量小，效率高，適用pH范圍廣；第二，健康無害，進(jìn)入人體后能在消化道內(nèi)降解為常規(guī)的食物成分，不會(huì)產(chǎn)生任何毒性，或給人體帶來副作用；第三，水溶性強(qiáng)，不會(huì)給水產(chǎn)品質(zhì)量造成過大的影響，進(jìn)而讓水產(chǎn)品的風(fēng)味得以繼續(xù)保持；第四，針對(duì)性和專一性強(qiáng)，對(duì)特定的微生物會(huì)體現(xiàn)出更高的抑菌效率。而缺點(diǎn)體現(xiàn)于三個(gè)方面：第一，相對(duì)而言的高成本、高價(jià)格給生物保鮮劑的推廣應(yīng)用造成了很大的阻礙[1]；第二，仍有部分生物保鮮劑會(huì)影響水產(chǎn)品的風(fēng)味和色澤；第三，必須在低溫條件下貯藏的水產(chǎn)品讓生物保鮮劑的保鮮效果受到了抑制，盡管增大用量能在一定程度上解決這個(gè)問題，但國(guó)際上對(duì)保鮮劑的用量有嚴(yán)格的要求。

2 生物保鮮劑在水產(chǎn)品保鮮中的具體應(yīng)用

2.1 茶多酚

茶葉中主要的活性成分就是茶多酚，其中包含的化合物主要有酚酸、兒茶素、黃酮和花青素等。這些物質(zhì)在水產(chǎn)品保鮮方面都有著較強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值。從某種角度來說，茶多酚屬于一種天然的食品抑菌劑和抗氧化劑，加之其還具備清除自由基的功能，可有效地防止食品褪色、酸敗變質(zhì)，延長(zhǎng)產(chǎn)品貨架期[2]。有關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，茶多酚在水產(chǎn)品保鮮應(yīng)用中體現(xiàn)出的抑菌作用是多種因素綜合作用的結(jié)果，首先，茶多酚能讓細(xì)胞膜的脂質(zhì)層輕易地被破壞，讓細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)、電解質(zhì)和糖類物質(zhì)等移動(dòng)到細(xì)胞外，當(dāng)細(xì)胞內(nèi)外離子的濃度超出了細(xì)菌調(diào)節(jié)能力后，細(xì)菌就會(huì)因吸水漲破而死亡；茶多酚分子中的疏水性苯環(huán)結(jié)構(gòu)以及酚羥基可直接與蛋白質(zhì)結(jié)合，減少微生物可利用的蛋白質(zhì)量；茶多酚分子結(jié)構(gòu)能與銅、鈣、鐵等多種金屬離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，有效控制金屬離子對(duì)微生物生長(zhǎng)代謝的影響，從而讓細(xì)菌的正常生理活動(dòng)被抑制。

2.2 殼聚糖

殼聚糖(chitosan)屬于聚合物糖類的一種，由N-乙酞氨基葡萄糖和氨基葡萄糖通過β-1，4鍵連接而成。通常情況下殼聚糖有直接添加、涂抹于表層和添加至食品包裝材料這三種應(yīng)用方式，而殼聚糖在水產(chǎn)品保鮮中的應(yīng)用方式是涂抹于產(chǎn)品表層。當(dāng)水產(chǎn)品表層涂抹了殼聚糖后便會(huì)形成一層半透明膜，這層保護(hù)膜能讓細(xì)菌對(duì)營(yíng)養(yǎng)的吸取被抑制，并且阻止細(xì)菌將代謝產(chǎn)物排出，久而久之便能擾亂細(xì)菌體內(nèi)的新陳代謝系統(tǒng)，最終導(dǎo)致細(xì)菌因代謝紊亂而死亡，如此一來便發(fā)揮出了殼聚糖抑菌、殺菌的作用；除此以外，有關(guān)研究表明低分子量殼聚糖還能通過其他方式影響微生物的生長(zhǎng)，比如通過一系列的滲透作用進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，對(duì)細(xì)胞內(nèi)含物的膠體狀態(tài)進(jìn)行變性、絮凝等破壞，導(dǎo)致其正常生理活動(dòng)無法順利進(jìn)行；或者對(duì)帶有負(fù)電荷的RNA和DNA等遺傳物質(zhì)進(jìn)行直接干擾，從源頭上抑制細(xì)菌的繁殖。關(guān)于殼聚糖在水產(chǎn)品保鮮中的應(yīng)用還有很多相關(guān)研究，有人曾在鰭角表面涂抹了殼聚糖和香精油，發(fā)現(xiàn)具有很好的抑菌效果，尤其是在冷藏條件下有效地延長(zhǎng)了水產(chǎn)品的貨架期。

2.3 酶類生物保鮮劑

2.3.1 溶菌酶

溶菌酶又被稱為胞壁酸酶，其作用是水解細(xì)菌細(xì)胞壁的成分肽聚糖，導(dǎo)致細(xì)菌自溶而亡。溶菌酶在水產(chǎn)品保鮮中的應(yīng)用方式是結(jié)合其他保鮮劑。有關(guān)研究人員曾對(duì)溶菌酶在對(duì)蝦、帶魚、柔魚和扇貝中的保鮮作用進(jìn)行過探究，研究結(jié)果表明復(fù)配方式下的溶菌酶在水產(chǎn)品保鮮應(yīng)用中表現(xiàn)出了比原抗菌譜范圍更廣的抗菌強(qiáng)度，相比于單一的應(yīng)用在相同條件下能將保鮮期延長(zhǎng)近1倍[3]。

2.3.2 葡萄糖氧化酶

近年來，葡萄糖氧化酶被廣泛地應(yīng)用于食品保鮮中，其是由黑曲霉發(fā)酵產(chǎn)生的一種純度較高的酶制劑。在水產(chǎn)品保鮮中應(yīng)用葡萄糖氧化酶主要體現(xiàn)了兩個(gè)優(yōu)勢(shì)：一是葡萄糖經(jīng)過氧化后會(huì)形成葡萄糖酸，能有效地降低水產(chǎn)品的pH，從而讓微生物的生長(zhǎng)受到抑制作用；二是葡萄糖氧化酶具有除氧功能，進(jìn)而有效防止水產(chǎn)品發(fā)生氧化變質(zhì)。馬清河等人在冷藏盒冷凍條件下對(duì)葡萄糖氧化酶對(duì)對(duì)蝦的防褐變效果進(jìn)行了研究，研究結(jié)果表明葡萄糖氧化酶的保鮮性能很好，保鮮劑浸漬處理后冷藏(4℃)120h(5d)能保持二級(jí)鮮度，冷凍儲(chǔ)存(-18℃)12個(gè)月仍能保持二級(jí)鮮度，葡萄糖氧化酶對(duì)防止蝦的褐變及酸敗有很好的效果。

2.4 復(fù)合生物保鮮劑

在實(shí)際應(yīng)用過程中，生物保鮮技術(shù)并不是很單一，其還可以通過柵欄技術(shù)將針對(duì)性不同的多種保鮮劑進(jìn)行聯(lián)合應(yīng)用，進(jìn)而構(gòu)建出不同類型的生物保鮮劑。在以往的生物保鮮劑應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，單一的保鮮劑就意味著單一的保鮮側(cè)重點(diǎn)，要避免出現(xiàn)針對(duì)一種細(xì)菌的聯(lián)合應(yīng)用，應(yīng)擴(kuò)大保鮮劑的抑菌范圍。例如將溶菌酶對(duì)革蘭氏陰性菌的控制作用與溶菌酶對(duì)革蘭氏陽性菌的控制作用相聯(lián)合，從而通過一次作用就實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)菌的全面控制。有關(guān)科學(xué)家就不同菌落配方下的生物保鮮劑展開了研究，實(shí)驗(yàn)表明溶菌酶在水產(chǎn)品保鮮初期體現(xiàn)出了較強(qiáng)的保鮮作用，而Nisin具有長(zhǎng)效保鮮的作用，研究人員便通過聯(lián)合將兩種方式的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，并在多次實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證了，相比于單一的生物保鮮劑，復(fù)合生物保鮮劑的作用效果更強(qiáng)。

3 復(fù)合生物保鮮劑在水產(chǎn)品保鮮中的具體應(yīng)用

3.1 生物保鮮技術(shù)和空氣分離技術(shù)的結(jié)合

當(dāng)前關(guān)于生物保鮮技術(shù)與空氣分離技術(shù)結(jié)合應(yīng)用的文獻(xiàn)和資料并不是很多，但就具體的實(shí)驗(yàn)操作而言，目前已有研究人員以水果和鮮肉等食品為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，研究生物保鮮劑與空氣分離技術(shù)結(jié)合的應(yīng)用效果，將保鮮空氣進(jìn)行隔離便能隔絕空氣中的部分氣體，避免已經(jīng)包裝好的鮮肉肉質(zhì)或者肉色發(fā)生明顯的變化[4]。學(xué)者瑪麗珍在這方面的研究發(fā)現(xiàn)，相比于真空包裝的保鮮效果，合理運(yùn)用CO2+低O2在鮮肉保鮮中所取得的保鮮效果要好得多，其可以與天然的保鮮液相互滲透，具有極大的協(xié)調(diào)性和合作性，并且可以有效地抑制肉類上的各種細(xì)菌，保證肉質(zhì)的口感和肉類的光澤。在這種共同作用下可以在低溫狀態(tài)下將肉的保質(zhì)期有效延長(zhǎng)到16天到18天，而在一般的保鮮處理當(dāng)中這個(gè)數(shù)值僅僅為12～15天。

3.2 生物保鮮技術(shù)與低溫儲(chǔ)藏技術(shù)的結(jié)合

就目前水產(chǎn)品保鮮現(xiàn)狀而言，大部分水產(chǎn)商都一直在通過低溫貯藏方式來做好水產(chǎn)品保鮮工作，低溫貯藏也分很多種，有冷凍保鮮、冷藏保鮮和微凍保鮮等，這些都是使用廣泛且深受好評(píng)的保鮮方法，所以將生物保鮮劑技術(shù)與低溫貯藏相結(jié)合不失為復(fù)合生物保鮮方式的良好選擇。將這兩項(xiàng)技術(shù)相結(jié)合能體現(xiàn)很多優(yōu)點(diǎn)，第一，低溫貯藏方式在對(duì)微生物的腐敗變質(zhì)進(jìn)行控制的同時(shí)還能有效解決引起腐敗的根源；第二，生物保鮮劑在低溫的條件下，其主要作用物并沒有失活，仍然能發(fā)揮良好的保鮮功能；第三，低溫條件下某些酶并不會(huì)停止變化，但合理地運(yùn)用殼聚糖便能形成一種保護(hù)膜，從而防止水產(chǎn)品發(fā)生氧化反應(yīng)。

4 結(jié)語

21世紀(jì)的人們對(duì)海洋資源的利用越來越廣，水產(chǎn)品在這個(gè)過程中逐漸成為了人們?nèi)粘ｏ嬍诚M(fèi)的主要對(duì)象，而水產(chǎn)品的新鮮度關(guān)系著食品的安全和口感，一直以來人們對(duì)水產(chǎn)品的新鮮度都有著較高的要求，但隨著需求的增多，原本現(xiàn)捕現(xiàn)食的模式已經(jīng)無法滿足水產(chǎn)品大量流通的要求了，因此為了保證水產(chǎn)品的食用性和商用價(jià)值，必須對(duì)食品保鮮劑進(jìn)行深入研究。傳統(tǒng)的化學(xué)保鮮劑在應(yīng)用過程中表現(xiàn)出了較大的不安全性，而生物保鮮劑的出現(xiàn)很好地解決了這一問題。如今生物保鮮劑在水產(chǎn)品保鮮中的應(yīng)用有效地延長(zhǎng)了水產(chǎn)品的貨架期，為水產(chǎn)品保鮮健康發(fā)展之路開辟了一個(gè)全新的方向。