岑劍偉，于福田，楊賢慶*，李來好，黃卉，魏涯，趙永強(qiáng)，林織

1(廣東順欣海洋漁業(yè)集團(tuán)有限公司，廣東 陽江，529800) 2(中國水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部水產(chǎn)品加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東省漁業(yè)生態(tài)環(huán)境重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州, 510300) 3(上海海洋大學(xué) 食品學(xué)院，上海, 201306)

鮮度對水產(chǎn)品的品質(zhì)有著至關(guān)重要的作用。然而，由于微生物、化學(xué)和物理的因素的影響，水產(chǎn)品品質(zhì)迅速劣變，導(dǎo)致其貨架期較短，造成流通銷售環(huán)節(jié)的品質(zhì)控制難度較大[1-2]。因此，為滿足消費(fèi)者對食品安全和優(yōu)質(zhì)水產(chǎn)品日益增長的需求，開發(fā)出新的和有效的保鮮和前處理工藝一直是水產(chǎn)品加工的熱門領(lǐng)域。冷藏是水產(chǎn)品最常用的保鮮方法之一，用其來防止鮮肉因微生物生長、化學(xué)和生化反應(yīng)而變質(zhì)，降低微生物活性，延長肉質(zhì)保質(zhì)期[3]。為了提高水產(chǎn)品的安全性和品質(zhì)，水產(chǎn)品在冷藏前需要開展必要的前處理，以延長產(chǎn)品的貨架期。

近年來，為了控制水產(chǎn)品冷藏過程中微生物影響和延長產(chǎn)品的保鮮期，人們進(jìn)行了各種殺菌技術(shù)和殺菌工藝研究[4-6]。其中，水產(chǎn)品冷藏前通常使用洗滌水和幾種化學(xué)消毒劑處理，如氯溶液[4]。但是過量使用化學(xué)消毒劑，會(huì)加速了水產(chǎn)品質(zhì)的劣變，消毒劑的殘留可能對人體健康產(chǎn)生不良影響，更會(huì)導(dǎo)致一系列環(huán)境問題[7]。因此，近年來水產(chǎn)品加工消毒方法主要集中于氯消毒劑的替代技術(shù)研究[8-9]。

微酸性電解水是公認(rèn)的氯替代消毒劑之一，其pH為5.0～6.5，含有大約95%的次氯酸[10]。它是由稀鹽酸在無膜電解室中電解而成的，與其他消毒劑相比，微酸性電解水不僅擁有高效殺菌性能，而且還有安全、環(huán)保、低成本和易制取等優(yōu)點(diǎn)，是一種綠色環(huán)保，安全可靠的消毒劑。多項(xiàng)研究表明，微酸性電解水可作為一種消毒劑，用來降低水產(chǎn)品的微生物數(shù)量，延長水產(chǎn)品的貨架期[11-12]。雖然國內(nèi)外對微酸性電解水單獨(dú)或與其他化合物聯(lián)合應(yīng)用的研究較多，但多集中在減少致病微生物方面，然而，對微酸性電解水對水產(chǎn)品處理后，實(shí)際對貯藏過程的理化性質(zhì)和感官特性的影響研究較少。因此，本研究以羅非魚片為研究對象旨在評價(jià)微酸性電解水對羅非魚魚片在貯藏過程中的微生物、理化(pH、總揮發(fā)性堿性氮、k值)和感官品質(zhì)的影響，為微酸性電解水的推廣應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 原料與試劑

實(shí)驗(yàn)原料：購自廣州海珠華潤超市(廣州，廣東省)。

試劑：濃HCl、NaCl、KI、Na2S2O3、H2SO4、可溶性淀粉、無水乙醇、高氯酸，三乙胺、乙酸、檸檬酸、NaOH、甲基紅、次甲基藍(lán)等均為分析純，廣州化學(xué)試劑廠；PCA平板計(jì)數(shù)瓊脂培養(yǎng)基，廣州環(huán)凱微生物科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

FX-SWS20方心牌微酸性電解水實(shí)驗(yàn)機(jī)，煙臺(tái)方心水處理設(shè)備有限公司；SQ510C型立式壓力蒸汽滅菌，重慶雅馬拓科技有限公司；SPX-320 型生化培養(yǎng)箱，寧波江南儀器廠；IS128 實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)，上海儀邁儀器科技有限公司；MIR254低溫恒溫培養(yǎng)箱，日本Sanyo公司；Ultra Turrax T25D型均質(zhì)機(jī)，德國IKA工業(yè)設(shè)備公司；HWS24型電熱恒溫水浴鍋，上海一恒科學(xué)儀器有限公司；SW-CJ-1FD超凈工作臺(tái)，蘇州凈化設(shè)備有限公司；JJ500型電子天平，常熟市雙杰測試儀器廠；BCD-171CH華凌牌冷凍箱，博西華家用電器有限公司；1100高效液相色譜儀(配有二極管陣列檢測器)，美國安捷倫公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 樣品準(zhǔn)備

鮮活羅非魚(Oreochromismossambicus)，重(500±100)g，在1 h內(nèi)從超市被運(yùn)到實(shí)驗(yàn)室。將羅非魚剖片、剝皮和修剪，羅非魚魚片切成12 cm×8 cm×3 cm， 隨機(jī)分為2組，即微酸性電解水處理組和對照組，對樣品進(jìn)行微生物、pH、k值、TVB-N值和感官分析。

1.3.2 微酸性電解水的制備

本研究采用無隔膜微酸性電解水裝置電解3%HCl溶液，制備pH值為6.05±0.19，氧化還原電位(ORP)為(900.63±14.3)mV，有效氯濃度(ACC)為(31.39±1.48)mg/L的微酸性電解水。采用雙標(biāo)pH/ORP測定儀測定微酸性電解水的pH值和ORP值，碘量法測定其有效氯濃度[13]。

1.3.3 樣品處理

將處理組羅非魚魚片樣品在微酸性電解水中浸泡10 min，對照組魚片浸泡在無菌蒸餾水中10 min，將處理后的樣品用聚乙烯袋包裝，在冰箱中4 ℃保存。在貯藏過程中，每天從各組中隨機(jī)抽取3袋樣品，待測。將處理后即刻采集的樣品視為第0天樣品，實(shí)驗(yàn)進(jìn)行3次重復(fù)。

1.3.4 微生物總數(shù)的測定

菌落總數(shù)的測定參考GB 4789.2—2016 食品微生物學(xué)檢驗(yàn)—菌落總數(shù)測定[14]，并適當(dāng)修改[15]。

1.3.5 pH的測定

稱取碎魚肉10.00 g，加入10 mL的0.15 mol/L KCl溶液，用均質(zhì)器13 000 r/min均質(zhì)30 s，采用數(shù)字式pH計(jì)測其pH。每組做3個(gè)平行[16-17]。

1.3.6 揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)的測定

TVB-N的測定參考GB5009.228—2016 食品中揮發(fā)性鹽基氮的測定[18]。采用半微量定氮法，含量用mg/100 g表示。每組做3個(gè)平行。

1.3.7k值的測定

ATP及其分解產(chǎn)物(ADP、AMP、IMP、HxR和Hx)的測定采用反相高效液相色譜法[19]。用保留時(shí)間和標(biāo)準(zhǔn)樣品對化合物進(jìn)行了鑒定。k值以HxR和Hx之和除以ATP及其降解產(chǎn)物之和的百分比計(jì)算[20]，如公式(1)所示：

(1)

1.3.8 感官評定

感官評定參考文獻(xiàn)[21]并略加改動(dòng)，對魚片的色澤，組織形態(tài)，氣味和肌肉彈性4方面進(jìn)行評定，具體評分規(guī)則見表1。每片魚片經(jīng)6名受評估訓(xùn)練的人員進(jìn)行感官打分，魚片的綜合分值16～20分為新鮮，9～15分為品質(zhì)良好，8分以下為品質(zhì)發(fā)生明顯劣變。

表1 羅非魚片感官評定標(biāo)準(zhǔn)表Table 1 Criteria of sensory evaluation for tilapia fillets

1.3.9 統(tǒng)計(jì)分析

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)利用Microsoft Excel 2016軟件整理，方差及顯著性利用SPSS 20軟件分析，顯著性水平設(shè)置為P<0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 貯藏期間羅非魚魚片菌落總數(shù)的變化

羅非魚片的菌落總數(shù)的變化結(jié)果如圖1所示。由圖可知對照組羅非魚片的初始菌落總數(shù)為4.25 lg CFU/g，經(jīng)微酸性電解水處理后，羅非魚片的初始菌落總數(shù)為(3.42±0.02) lg CFU/g，說明微酸性電解水具有較好殺菌效果。在貯藏期間，兩組樣品的菌落總數(shù)均隨保存時(shí)間的延長而明顯增加，但速度不同，對照組樣品的菌落總數(shù)保持快速增長，而微酸性電解水處理組樣品0～3 d菌落總數(shù)增加速度較為緩慢，后期增加速度逐漸增加。對照組的羅非魚片樣品在第3～4天的菌落總數(shù)超過6.00 lg CFU/g，這被認(rèn)為是魚肉的菌落總數(shù)不能接受的限度[22]，而經(jīng)微酸性電解水處理的羅非魚片樣品菌落總數(shù)在第6天剛剛超過6.00 lg CFU/g。

圖1 羅非魚魚片在4 ℃貯藏過程中菌落總數(shù)的變化Fig.1 Total viable count changes of tilapia fillets during storage at 4 ℃

2.2 貯藏期間羅非魚魚片pH的變化

羅非魚片在4 ℃下冷藏過程中的pH為5.4～6.42，結(jié)果如圖2所示，所有樣品的初始pH都較低，在5.4～5.5，反映了羅非魚魚片品質(zhì)較好。羅非魚魚片的pH隨貯藏時(shí)間的延長而增加，pH的升高與食品變質(zhì)有一定的關(guān)系，這是因?yàn)轸~肉受微生物作用，魚肉蛋白質(zhì)隨著貯藏時(shí)間延長而逐漸降解以及堿性菌的繁殖產(chǎn)生了氨化合物以及三甲胺等堿性物質(zhì)[23]；樣品的pH呈上升趨勢，說明樣品隨時(shí)間延長逐漸惡變，電解水處理組樣品pH在0～3 d增大速度較慢，后期變化速度逐漸變快，而對照組樣品pH一直以較高的速度增加。表明微酸性電解水對腐敗微生物具有抑制作用，減緩了pH的升高，延緩了堿性氨化合物的生成。

圖2 羅非魚魚片在4 ℃貯藏過程中pH的變化Fig.2 Changes in pH of tilapia fillets during storage at 4 ℃

2.3 貯藏期間羅非魚魚片揮發(fā)性鹽基氮含量的變化

揮發(fā)性鹽基氮值(TVB-N)主要由氨和伯胺、仲胺和叔胺組成[24]。TVB-N是蛋白質(zhì)和非蛋白質(zhì)含氮化合物降解的產(chǎn)物，其產(chǎn)生主要是由于微生物的活性所致，它被認(rèn)為是衡量肉類貯藏新鮮度的一個(gè)重要而敏感的指標(biāo)[25]。冷藏過程中羅非魚片魚肉的TVB-N值變化結(jié)果如圖3所示。對照組和電解水處理組的初始TVB-N分別為(10.65±0.09)和(8.76±0.1)mg/100 g；2組魚片均隨著貯藏時(shí)間的延長，TVB-N含量逐漸增加，0～2 d電解水處理的樣品TVB-N值的增加速度明顯慢于對照樣品(P<0.05)，后期兩組樣品TVB-N含量變化速度均快速增加，這可能是由于電解水處理組魚片表面前2 d還殘留部分微酸性電解水，限制了微生物的生長，而隨著電解水消耗分解，后期電解水處理組魚片TVB-N值變化速度也逐漸增大。對照組樣品的TVB-N值在3～4 d迅速升高到(23.3±2.1)mg/100 g，而電解水處理組樣品TVB-N值在第6天剛剛超過20 mg/100 g，達(dá)到(21.8±1.5)mg/100 g。在貯藏過程中魚片TVB-N值不斷增加是由于附著在魚體表面的腐敗微生物不斷繁殖產(chǎn)生的脫羧酶、脫氨酶等酶類以及魚體內(nèi)源性蛋白酶分解的肽類、氨基酸類等發(fā)生脫羧脫氨反應(yīng)，生成氨和胺類等物質(zhì)，另外微生物本身能產(chǎn)生大量胞外蛋白酶，作用于蛋白質(zhì)，也能產(chǎn)生大量含氮物質(zhì)[26]。該結(jié)果表明微酸性電解水具有高效的殺菌性能，能抑制微生物的生長[27]。研究表明，TVB-N在水產(chǎn)品中的不可接受限量為20 mg/100 g，基于這一可接受性限制，微酸性電解水可延長魚片2～3 d的貨架期。

圖3 羅非魚魚片在4 ℃貯藏過程中TVB-N值的變化Fig.3 Changes in TVB-N values of tilapia fillets during storage at 4 ℃

2.4 貯藏期間羅非魚魚片k值的變化

k值通常作為反映魚肉新鮮度的一個(gè)重要指標(biāo)，其大小反映魚肉的腐敗程度，因此，它已被廣泛應(yīng)用于評估魚肉的的品質(zhì)[28]。通常魚肉k值<20%時(shí)，處于一級(jí)鮮度，在20%～40%時(shí)為二級(jí)鮮度，40%～60%時(shí)魚肉已發(fā)生早期腐敗，為三級(jí)鮮度，一般認(rèn)為60%是魚肉可食用的極限值，而>60%表示魚肉已腐敗不能再食用[21,29]。冷藏過程中羅非魚片的k值變化結(jié)果如圖4所示。2組魚肉的k值在貯藏0～6 d均隨時(shí)間延長而逐漸增加，電解水處理組樣品k值增加速度明顯低于對照組(P<0.05)，特別是0～2 d電解水處理組樣品k值變化速度較緩慢，說明微酸性電解水在一定程度上可以抑制ATP降解。在3～4 d，對照組k值超過60%，而電解水處理的樣品k值在第5～6天超過到60%。ALASALVAR等[30]研究發(fā)現(xiàn)在貯藏1～2 d，ATP轉(zhuǎn)化為IMP是一個(gè)完全自溶的過程，而隨后IMP分解為HX則是由魚類和微生物細(xì)胞內(nèi)酶共同引起的。在本研究中，電解水處理組ATP降解為IMP的減少可能是由于微酸性電解水由微生物失活所致。

圖4 羅非魚魚片在4 ℃貯藏過程中K值的變化Fig.4 Changes inK-values of tilapia fillets during storage at 4 ℃

2.5 貯藏期間羅非魚魚片感官評定的變化

感官評定在任何食品品質(zhì)評價(jià)程序中都是重要的，因?yàn)槭称菲焚|(zhì)的優(yōu)劣最終取決于消費(fèi)者的判斷。在這項(xiàng)研究中，感官評定是建立在顏色、質(zhì)地、氣味和彈性的基礎(chǔ)上，可供人類食用的魚類樣本最低得分為8分[17]。羅非魚片經(jīng)貯藏過程中感官評定的變化結(jié)果如圖5所示。由圖5可知，隨著貯藏時(shí)間的增加，對照組樣品和微酸性電解水處理組樣品的感官評分均顯著降低(P<0.05)，且前2 d變化緩慢，2 d后變化迅速。然而，與對照樣品相比，電解水處理組魚片得到的評分更高；對照組樣品在3～4 d得到“不可接受”的分?jǐn)?shù)，而電解水組樣品在第6天感官評分仍大于8分。

圖5 羅非魚魚片在4 ℃貯藏過程中感官評分的變化Fig.5 Sensory scores changes of tilapia fillets during storage at 4 ℃

3 討論

貨架期是指當(dāng)食品在一定的貯藏條件下，能夠保持其理想的感官、理化和微生物特性的一段時(shí)間[31]。本研究以感官評分、pH、TVB-N值、k值及菌落總數(shù)等鮮度指標(biāo)，研究4 ℃冷藏條件下微酸性電解水對羅非魚片的保鮮作用，結(jié)果表明，采用該微酸性電解水處理后的羅非魚片，其冷藏貨架期為5～6 d，而對照組魚片冷藏貨架期為3～4 d，魚片經(jīng)電解水處理后，比對照組貨架期延長2～3 d，因?yàn)橘A藏條件為模擬家庭購買新鮮水產(chǎn)品，通常更愿意放置在4 ℃貯藏室，這樣魚肉沒有經(jīng)過凍結(jié)，能夠保持原有的鮮味，不用解凍即可烹飪，所以，2組產(chǎn)品的貯藏周期都相對比較短也是預(yù)料之中。周然等[32]研究微酸性電解水對河豚魚冷藏品質(zhì)的影響，結(jié)果表明微酸性電解水處理可減緩河豚魚肉的肌原纖維分解，并延緩質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的變化，并且電解水能夠抑制其鮮度指標(biāo)的變化，可延長冷藏條件下(4 ℃)河豚魚貨架期時(shí)間2 d，延長時(shí)間達(dá)原貨架期時(shí)間的一半時(shí)間。藍(lán)蔚青等[33]研究了酸性電解水處理帶魚，對其冷藏條件下品質(zhì)指標(biāo)的影響，結(jié)果表明，冷藏期間相比對照組，電解水處理組帶魚各品質(zhì)指標(biāo)均低于對照組，可延長其貨架期2～3 d。上述文獻(xiàn)結(jié)果與本文結(jié)果基本一致，這可能是因?yàn)檫@些水產(chǎn)品表面粗糙程度基本一致，而且它們肌肉組成基本相似，微酸性電解水與樣品接觸對其進(jìn)行減菌處理，可以有效減少樣品表面的微生物，但隨著少量殘留減菌劑的揮發(fā)，冷藏后期實(shí)驗(yàn)組樣品各鮮度指標(biāo)也將快速變化，故而冷藏期間水產(chǎn)品貨架期基本維持在2～3 d。說明微酸性電解水對羅非魚魚片具有積極的保鮮效果，冷藏前期微酸性電解水對魚片表面微生物具有較好的抑制效果，但是后期隨著微酸性電解水的消耗和分解，魚片表面殘留微生物還是可以快速繁殖，因此，在4 ℃貯藏條件下，微酸性電解水對羅非魚片貨架期的影響并不是特別突出，但是微酸性電解水對羅非魚片前處理具有較高的殺菌效果，可以應(yīng)用于魚片的前處理，在冰溫或者冷凍條件下，延長羅非魚片的貨架期作用更為明顯，另外，將微酸性電解水作為冰衣包裹羅非魚片也是一種具較好應(yīng)用前景的保鮮技術(shù)。

4 結(jié)論

微酸性電解水可有效延長羅非魚片貨架期，冷藏期間魚片菌落總數(shù)增加較慢，TVB-N,k值和pH均以較慢的速度增加，而魚片感官評分也相對較好，微酸性電解水可作為一種新的保鮮技術(shù)，未來具有良好的應(yīng)用前景。微酸性電解水在樣品預(yù)處理方面具有更加明顯的效果，在保鮮方面微酸性電解水可結(jié)合其他減菌劑使用，會(huì)發(fā)揮出更好的保鮮效果。