蘇 紅,申 亮,畢詩杰,張曉梅,郭 芮,劉紅英,*

(1.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院,河北保定 071000;2.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)海洋學(xué)院,河北秦皇島 066000)

紅鰭東方鲀(Takifugurubripes),屬硬骨魚綱(Osteichthyes),鲀形目(Tetraodontiformes),鲀亞目(Tetrodontoidci),鲀科(Tetraodontidae),東方鲀屬(Takifugu)[1],內(nèi)含大量甘氨酸、丙氨酸、精氨酸三種鮮味氨基酸,味道鮮美[2]。隨著我國無毒養(yǎng)殖技術(shù)的成熟,2016年農(nóng)業(yè)部辦公廳和國家食品藥品監(jiān)督管理總局聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于有條件放開養(yǎng)殖紅鰭東方鲀和養(yǎng)殖暗紋東方鲀加工經(jīng)營(yíng)的通知》,這意味著自1990年起不得流入市場(chǎng)的河豚可以有條件“合法化”食用了。

生物保鮮劑因其安全、抑菌譜廣等特點(diǎn)在水產(chǎn)品保鮮技術(shù)中具有較好的發(fā)展前景,不同的生物保鮮劑具有不同的保鮮機(jī)理。檸檬酸可以降低pH,絡(luò)合金屬離子抑制氧化[3],百里酚通過破壞微生物細(xì)胞壁,損壞酶系統(tǒng),鈍化或破壞遺傳物質(zhì)來達(dá)到抑菌效果[4-5],海藻酸鈉具有抑菌性、保濕性和成膜性[6],可以減緩汁液流失,形成微調(diào)環(huán)境。目前還沒有發(fā)現(xiàn)可以抑制所有微生物的一種生物保鮮劑,根據(jù)柵欄因子,復(fù)合生物保鮮劑可以產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng),擴(kuò)大抑菌譜,增強(qiáng)保鮮效果[7]。Li Tingting等[8]將復(fù)配的茶多酚和殼聚糖用于對(duì)美國紅魚的保鮮,結(jié)果使其貨架期較對(duì)照組延長(zhǎng)了6～8 d。吳雪麗[9]利用復(fù)配的茶多酚、羧甲基殼聚糖和蜂膠處理扇貝,結(jié)果將0 ℃、冰溫、-5、-20 ℃貯藏環(huán)境下的扇貝的貨架期分別延長(zhǎng)了2～3、4～5、6～8 d、3～4個(gè)月。

目前關(guān)于河豚魚保鮮技術(shù)的研究還較少,主要集中在馬妍等的研究:冷凍[10]、冷藏[11]技術(shù)對(duì)河豚魚的保鮮效果,不同取代基的羧甲基殼聚糖、不同濃度的O-羧甲基殼聚糖及羧甲基殼聚糖復(fù)合保鮮膜對(duì)河豚魚的冷藏保鮮效果[12-14],電解水對(duì)河豚魚的保鮮效果[15-16],均能有效抑制代謝產(chǎn)物的產(chǎn)出,延長(zhǎng)貨架期。關(guān)于河豚魚生物保鮮技術(shù)的研究?jī)H上述幾篇,因此探索關(guān)于河豚魚更加有效的新型生物保鮮劑技術(shù)具有重要意義。海藻酸鈉形成的膜具有選擇透過性,殼聚糖功能相似;百里酚通過破壞微生物細(xì)胞膜的細(xì)胞壁,損壞酶系統(tǒng),鈍化或破壞遺傳物質(zhì)從而達(dá)到抑菌的作用;檸檬酸可以降低魚肉的pH,絡(luò)合金屬離子,抑制氧化和褐變。其中百里酚和檸檬酸對(duì)假單胞菌屬及希瓦氏菌屬等腐敗菌有很好的抑制作用[17]。實(shí)驗(yàn)室前期研究了檸檬酸、百里酚及海藻酸鈉復(fù)合生物保鮮劑對(duì)冰溫下紅鰭東方鲀的保鮮效果,并利用響應(yīng)面優(yōu)化了其配比,因冷藏是水產(chǎn)品保鮮常用的方法,本論文將冰溫下優(yōu)化的最佳配比的復(fù)合生物保鮮劑應(yīng)用于冷藏紅鰭東方鲀,研究冷藏條件下該復(fù)合生物保鮮劑對(duì)紅鰭東方鲀的保鮮效果。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

鮮活紅鰭東方鲀 每條(500±10) g左右,裝進(jìn)注水的塑料袋,1 h內(nèi)運(yùn)送到實(shí)驗(yàn)室,購自秦皇島水產(chǎn)品市場(chǎng);檸檬酸、百里酚、海藻酸鈉 均為食品級(jí),西安大豐收生物科技有限公司;PSEUDOMONAS AGAR BASE(OXOID)、CFC Supplement(SR0103E) 賽默飛世爾生物化學(xué)制品(北京)有限公司;甲基紅、次甲基藍(lán)、無水氯化鈣 均為分析純(AR),天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司。

FA2004分析天平 上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司;HH-6數(shù)顯恒溫水浴鍋 上海梅香儀器有限公司;JJ-2組織搗碎機(jī) 江蘇金壇市億通電子有限公司;DHG-9076A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;721型可見光分光光度計(jì) 上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司;YLD-6000 生化培養(yǎng)箱 江蘇定壇市宏華儀器廠;PHS-3C型pH計(jì) 上海精密科學(xué)儀器有限公司雷磁儀器廠;YX-280D滅菌鍋 合肥華泰醫(yī)療設(shè)備有限責(zé)任公司;SW-CJ-2F無菌操作臺(tái) 蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 原料處理 因?yàn)闄幟仕岷秃Ｔ逅徕c會(huì)形成海藻膠沉淀,因此將鮮活的紅鰭東方鲀?nèi)コ齼?nèi)臟,冰水洗凈后用吸水紙將其表面水分吸干,浸泡在檸檬酸和百里酚的復(fù)合生物保鮮劑中1 min,瀝干后,再在海藻酸鈉溶液中浸泡5 min,2.0%氯化鈣溶液中膠化5 min,取出于室溫下瀝干,分組裝于自封袋內(nèi)冰溫下(-2～0 ℃)貯藏,定時(shí)取樣進(jìn)行指標(biāo)測(cè)定,選擇冰水洗凈后的魚塊為對(duì)照組。

1.2.2 復(fù)合生物保鮮劑的制備 稱取百里酚和檸檬酸,將百里酚溶解在水∶醇為1∶1的溶劑中[5],濃度為1.45%,然后加入檸檬酸,濃度為0.68%,制成百里酚和檸檬酸的復(fù)合生物保鮮劑。稱取海藻酸鈉,用蒸餾水加熱溶解成濃度為1.94%的溶液。

1.2.3 指標(biāo)測(cè)定方法

1.2.3.1 pH的測(cè)定 將紅鰭東方鲀?nèi)鈸v碎,取5 g置于錐形瓶中,加入45 mL蒸餾水,均質(zhì),靜置30 min,過濾,濾液用精密pH計(jì)測(cè)定其pH[18]。

1.2.3.2 汁液流失率的測(cè)定 稱量帶包裝樣品的質(zhì)量(M1),樣品取出,將包裝內(nèi)和樣品表面的汁液用濾紙吸干后稱兩者的質(zhì)量(M2),包裝單獨(dú)稱質(zhì)量(M3)。計(jì)算公式[19]如下:

1.2.3.3 揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)的測(cè)定 參照GB 5009.228-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中揮發(fā)性鹽基氮的測(cè)定》[20]的微量擴(kuò)散法進(jìn)行測(cè)定。

1.2.3.4 硫代巴比妥酸值(TBA)的測(cè)定 參照Li Junke[21]的方法,用分光光度計(jì)在532 nm 處測(cè)吸光度值A(chǔ),重復(fù)三次。結(jié)果TBA值=7.8A(mg/100 g)。

1.2.3.5 菌落總數(shù)和假單胞菌數(shù)的測(cè)定 按照GB 4789.2-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測(cè)定》[22]的方法進(jìn)行測(cè)定。菌落總數(shù)及假單胞菌數(shù)分別用平板計(jì)數(shù)瓊脂和PSEUDOMONAS AGAR BASE(OXOID)培養(yǎng)。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Origin 8.6繪制曲線,SPSS 17.0進(jìn)行方差分析,顯著性水平設(shè)為0.01

2 結(jié)果與分析

2.1 紅鰭東方鲀冷藏期間pH的變化

由圖1可得,新鮮紅鰭東方鲀的pH為6.5,保鮮組的pH顯著(p<0.01)低于對(duì)照組,復(fù)合生物保鮮劑可以降低魚塊的pH。對(duì)照組的pH呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢(shì),并且貯藏后期的增長(zhǎng)趨勢(shì)顯著增大,與馬妍[12]的研究結(jié)果一致。這是因?yàn)轸~體死后僵硬,體內(nèi)出現(xiàn)無氧狀態(tài),此時(shí)魚肌肉組織中出現(xiàn)糖酵解反應(yīng),糖原減少產(chǎn)生乳酸,pH下降,解僵后自溶開始,使部分蛋白質(zhì)分解成氨基酸和可溶性含氮物質(zhì),為微生物繁殖提供了條件,使體內(nèi)蛋白不斷分解為胺類等含氮物質(zhì),造成pH的上升[23]。保鮮組的pH在貯藏初期出現(xiàn)了上升的趨勢(shì),這是因?yàn)槔洳貤l件下魚肉的腐敗較快,沒出現(xiàn)下降的現(xiàn)象,當(dāng)剝落保鮮膜時(shí)還會(huì)帶走部分未浸入魚肉的保鮮劑,使pH出現(xiàn)升高的現(xiàn)象。2～6 d期間,pH出現(xiàn)了下降的趨勢(shì),可能是因?yàn)閺?fù)合生物保鮮劑破壞了腐敗過程中產(chǎn)生的胺類等物質(zhì)的結(jié)構(gòu),與TVB-N的變化趨勢(shì)一致。當(dāng)時(shí)間在4 d以后,pH又逐漸緩慢上升。在貯藏16 d時(shí),保鮮組的pH僅為6.05,說明復(fù)合生物保鮮劑可以顯著降低微生物的生長(zhǎng)速率,延緩了pH的變化。

圖1 紅鰭東方鲀?cè)诶洳剡^程中pH的變化

2.2 紅鰭東方鲀冷藏期間汁液流失率的變化

隨著魚肉的腐敗,組織蛋白不斷降解,氨基酸和游離多肽不斷增加,汁液流失率會(huì)逐漸增大。由圖2可知,保鮮組和對(duì)照組的汁液流失率均呈上升的趨勢(shì),且保鮮組的汁液流失率在貯藏2 d后顯著(p<0.01)低于對(duì)照組,說明復(fù)合生物保鮮劑可以降低魚肉的汁液流失率,能較好地保持魚肉的持水率。在貯藏6 d時(shí)對(duì)照組的汁液流失率為1.63%,保鮮組的汁液流失率為0.24%,貯藏12 d時(shí),保鮮組的汁液流失率為1.63%,顯著(p<0.01)低于氣調(diào)保鮮法的汁液流失率(8.00%)[19],貯藏16 d時(shí)也僅為2.01%,目前關(guān)于氣調(diào)包裝的汁液流失情況研究較多,高濃度的CO2造成較嚴(yán)重的汁液流失,趙良等[28]研究了高壓靜電場(chǎng)結(jié)合冰溫氣調(diào)保鮮對(duì)羅非魚的保鮮效果,結(jié)果在貯藏末期(30 d)時(shí),最佳處理組的汁液流失率為6.57%;牛寶衛(wèi)[29]冰溫氣調(diào)保鮮大菱鲆,最佳處理組在貯藏末期汁液流失率在2%～3%,明顯高于該復(fù)合生物保鮮劑處理組的汁液流失率。復(fù)合生物保鮮劑因保鮮效果顯著,食用安全,汁液流失率較低,具有很好的發(fā)展前景。

圖2 紅鰭東方鲀?cè)诶洳剡^程中汁液流失率的變化

2.3 紅鰭東方鲀冷藏期間TVB-N的變化

TVB-N是由肉制品的蛋白氮和非蛋白氮分解為氨類及低級(jí)胺類等含氮化合物,是水產(chǎn)品鮮度評(píng)價(jià)的主要指標(biāo)[24]。由圖3可知，對(duì)照組的TVB-N值呈上升的趨勢(shì),并且貯藏后期的上升速度大于貯藏初期,這可能與微生物的生長(zhǎng)繁殖情況有關(guān),與pH的增長(zhǎng)趨勢(shì)一致。對(duì)照組在貯藏第4 d時(shí)TVB-N值為11.82 mg/100 g,第6 d時(shí)TVB-N值為12.65 mg/100 g,不同魚類體內(nèi)的氨基酸種類等營(yíng)養(yǎng)成分組成不同,生成TVB-N的數(shù)量也不同,因此不同魚類擁有不同的TVB-N食用上限。結(jié)合菌落總數(shù)的腐敗期,紅鰭東方鲀的TVB-N食用上限大約在12～12.65 mg/100 g,與馬妍等[12]的研究結(jié)果相似。保鮮組的TVB-N值在貯藏2 d前與對(duì)照組差異不顯著(p>0.05),2 d后極顯著(p<0.01)低于對(duì)照組,并且保鮮組在貯藏初期有上升的趨勢(shì),這是因?yàn)槎唐趦?nèi)復(fù)合生物保鮮劑還沒有浸入魚塊內(nèi)部,魚塊的腐敗速度大于保鮮效應(yīng),與pH的趨勢(shì)一致,2 d后TVB-N值下降,與羧甲基殼聚糖復(fù)合涂膜的研究結(jié)果相似[14],可能是因?yàn)閺?fù)合生物保鮮劑改變了氨基酸或者胺類等的結(jié)構(gòu)和組成,4 d后緩慢上升,在貯藏16 d時(shí)僅為8.86 mg/100 g。

圖3 紅鰭東方鲀?cè)诶洳剡^程中TVB-N的變化

2.4 紅鰭東方鲀冷藏期間TBA的變化

TBA反映的是脂肪氧化的程度,脂肪氧化產(chǎn)生的丙二醛可與硫代巴比妥酸反應(yīng)產(chǎn)生粉紅色物質(zhì),在532 nm波長(zhǎng)下具有最大吸收值。水產(chǎn)品因體內(nèi)含有較多的不飽和脂肪酸而極易腐敗,TBA值是肉類中脂肪氧化測(cè)定的常規(guī)指標(biāo)。由圖4可知，新鮮魚的TBA值較小,為0.034 mg/100 g,隨時(shí)間的延長(zhǎng),TBA值呈上升的趨勢(shì),保鮮組的TBA值顯著(p<0.01)低于對(duì)照組,在貯藏2 d后對(duì)照組的脂肪氧化速度比較快,在貯藏6 d時(shí)TBA值為1.810 mg/100 g,此后呈下降的趨勢(shì),可能是因?yàn)楸┎环€(wěn)定,可與魚肉中的其他成分反應(yīng)而不被TBA實(shí)驗(yàn)檢測(cè)出[25],也可能是因?yàn)橹狙趸傻谋┖推渌替溁衔锏姆€(wěn)定時(shí)間較短,這些化合物進(jìn)一步氧化為不能和TBA反應(yīng)的有機(jī)酸和醇,因此TBA降低[26]。貯藏12 d時(shí),TBA值為0.117 mg/100 g,貯藏16 d時(shí)保鮮組的TBA值僅為0.146 mg/100 g,說明復(fù)合生物保鮮劑可以顯著抑制紅鰭東方鲀的脂肪氧化。

圖4 紅鰭東方鲀?cè)诶洳剡^程中TBA的變化

2.5 紅鰭東方鲀冷藏期間菌落總數(shù)及假單胞菌數(shù)的變化

圖5和圖6顯示對(duì)照組和保鮮組的菌落總數(shù)和假單胞菌數(shù)均呈現(xiàn)上升的趨勢(shì),且初期生長(zhǎng)緩慢,隨時(shí)間的延長(zhǎng),微生物適應(yīng)了貯藏環(huán)境后快速繁殖。對(duì)照組在貯藏第4 d時(shí)菌落總數(shù)為3.87 lg(CFU/g),第6 d時(shí)為6.03 lg(CFU/g),已超過食用上限5.00 lg(CFU/g)[27],因此對(duì)照組在貯藏5 d左右時(shí),紅鰭東方鲀已腐敗。保鮮組在貯藏4 d時(shí)菌落總數(shù)還為0,貯藏10 d時(shí)菌落總數(shù)為3.79 lg(CFU/g),假單胞菌數(shù)為4.90 lg(CFU/g),貯藏12 d時(shí)菌落總數(shù)為5.77 lg(CFU/g),假單胞菌數(shù)為5.98 lg(CFU/g),因此復(fù)合生物保鮮劑可以極顯著(p<0.01)抑制微生物的繁殖,延長(zhǎng)紅鰭東方鲀的貨架期,由5 d延長(zhǎng)至12 d左右。

圖5 紅鰭東方鲀?cè)诶洳剡^程中菌落總數(shù)的變化

圖6 紅鰭東方鲀?cè)诶洳剡^程中假單胞菌數(shù)的變化

3 結(jié)論

該復(fù)合生物保鮮劑可以顯著抑制微生物的增長(zhǎng),延緩pH、TVB-N、TBA的增加,延長(zhǎng)紅鰭東方鲀的貨架期。在貯藏6 d時(shí)對(duì)照組的pH為6.50,TVB-N值為12.65 mg/100 g,TBA值為1.810 mg/100 g,菌落總數(shù)為6.03 lg(CFU/g),假單胞菌數(shù)為6.14 lg(CFU/g),此時(shí)已腐敗變質(zhì),貨架期大約在5 d左右。保鮮組在貯藏12 d時(shí),pH為6.03,TVB-N值為8.39 mg/100 g,TBA值為0.117 mg/100 g,菌落總數(shù)為5.77lg(CFU/g),假單胞菌數(shù)為5.98 lg(CFU/g),接近食用上限。保鮮組在貯藏12 d時(shí)汁液流失率僅為1.63%,與對(duì)照組貯藏6 d時(shí)無差異(1.63%),顯著低于氣調(diào)保鮮,因此復(fù)合生物保鮮劑可將紅鰭東方鲀的貨架期由5 d延長(zhǎng)至12 d左右,保鮮效果顯著優(yōu)于羧甲基殼聚糖對(duì)河豚魚的保鮮效果。