徐趙萌，吳朝凌,2，魏旭青，孫 彤*,

（1.渤海大學 食品科學與工程學院，遼寧省食品安全重點實驗室，生鮮農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工及安全控制技術(shù)國家地方聯(lián)合工程研究中心，遼寧 錦州 121013；2.江西江騰環(huán)境檢測技術(shù)有限公司，江西 上饒 334111）

0 引言

帶魚通常以冷凍魚或魚糜加工制品的形式出售［1］.但魚丸在貯藏過程中易發(fā)生汁液流失和食用品質(zhì)下降等問題，亟需新的保鮮技術(shù)以延長其保質(zhì)期［2］.殼聚糖具有較好的成膜性、抗菌性和生物相容性，被廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)品保鮮［3］.納米ZnO和Ag作為一種新型的功能性納米材料，活性較高并具有殺菌性能，與人體相容性好，廣泛用于防曬化妝品和食品涂膜防腐領(lǐng)域［4-5］.

納米材料不僅能使殼聚糖涂膜的微觀結(jié)構(gòu)得到較好地改善，且可提高其理化性能，增強其抑菌性能［6］，同時，還能改善納米粒子與殼聚糖分子間的相容性，有效彌補殼聚糖膜的性能缺陷［7］.前期研究表明，ZnO和Ag/ZnO微球可均勻分布于殼聚糖涂膜中，且Ag修飾ZnO微球可使改性殼聚糖涂膜的力學性能和抗菌性能進一步提高，其中Ag修飾量為0.5%和3.0%時的改性效果較好［8］.

本文以帶魚魚丸為保鮮對象，測定Ag/ZnO微球改性前后的殼聚糖涂膜處理后魚丸的鮮度指標變化，研究Ag修飾量對Ag/ZnO殼聚糖涂膜保鮮性能的影響，以期為魚丸保鮮提供技術(shù)支持.

1 實驗

1.1 材料與試劑

帶魚魚糜購自寧波藍洋水產(chǎn)食品有限公司；殼聚糖（脫乙酰度＞95%），上海晶純試劑有限公司；其他試劑為分析純試劑.

1.2 儀器與設(shè)備

DGG-9053AD型電熱鼓風干燥機（上海森信實驗儀器有限公司）；UV-2550型紫外-可見分光光度計（日本島津）；SK6210HP型超聲波清洗器（上?？茖?dǎo)超聲儀器有限公司）；TA-XT-PLUS型質(zhì)構(gòu)儀（Stable Mi?cro Systems公司）；LRH-150型生化培養(yǎng)箱（上海恒科技有限公司）；FE20型pH計（METTLER TOLEDO公司）；CR-400型色彩色差計（日本KONICA MINOLTA公司）；T25型數(shù)顯型均質(zhì)機（上海珂淮儀器有限公司）.

1.3 實驗方法

1.3.1 納米Ag/ZnO-復(fù)合涂膜制備

將3.00 g殼聚糖溶于100 mL 20 mL/L冰乙酸溶液中，40℃磁力攪拌條件下溶解.加入6.0 mg改性Ag/ZnO微球粉體，用去離子水將溶液稀釋至200 mL，配制成15 g/L Ag/ZnO-殼聚糖溶液.滴加0.6 mL甘油，繼續(xù)攪拌1 h至攪拌均勻后，將溶液在224 W、53 kHz超聲脫氣處理15 min.取涂膜液40 mL流延于20 cm×20 cm的亞克力板上，30℃烘干12 h，即可制備Ag/ZnO-殼聚糖復(fù)合涂膜.將Ag/ZnO微球粉體改為ZnO微球粉體制備ZnO-殼聚糖復(fù)合涂膜，不加Ag/ZnO和ZnO微球粉體制備殼聚糖涂膜.

1.3.2 帶魚魚丸的制備

將流水解凍的帶魚魚糜切碎后，置于斬拌機中斬拌1 min，添加15%（w/w）的玉米淀粉，3%（w/w）的鹽和15%（V/w）的去離子水，繼續(xù)斬拌20 min.在魚丸成型機中成型后，40℃水浴凝膠30 min之后90℃煮30 min，待其冷卻將魚丸涂膜、裝袋、封口，于4 ℃冷藏待測.此時為第0 d，之后分別在第4、8、12、16、20、24 d測定樣品的鮮度指標.

1.4 帶魚魚丸鮮度指標的測定

使用GB 4789.2-2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗菌落總數(shù)測定》方法測定帶魚魚丸的菌落總數(shù).

參照王當豐［9］等的方法稍作修改測定帶魚魚丸的pH.

參照張雯［10］等的方法并簡單修訂測定帶魚魚丸的TMA.

使用色差計測定魚丸的L*（亮度），a（紅色/綠色）和b（黃色/藍色），按下式計算魚丸的白度：

參照尹貝貝［11］等的方法稍作修改后測定帶魚魚丸的凝膠強度.

參照國競文等［12］的方法稍加修改測定帶魚魚丸的質(zhì)構(gòu).

1.5 數(shù)據(jù)分析

每個實驗進行三個平行實驗，實驗數(shù)據(jù)處理結(jié)果表示為“平均值±標準差”，用Origin 8.6軟件繪制圖.

2 結(jié)果與討論

2.1 納米Ag/ZnO-殼聚糖復(fù)合涂膜對帶魚魚丸鮮度的影響

殼聚糖涂膜的保鮮性能與其物理化學性能有關(guān)，主要包括機械性能、滲透性和光學性能［13］.在食品貯藏過程中，良好的機械性能可以保證涂膜的完整性和阻隔性［14］.前期研究表明，Ag/ZnO-殼聚糖復(fù)合涂膜具有優(yōu)越的機械強度和透氣性能［8］.

由圖1（a）可見，魚丸的菌落總數(shù)隨貯藏時間增長逐漸增加.其中，未經(jīng)涂膜處理魚丸的菌落總數(shù)增加最快，在第8 d達到5.72 lg cfu/g，超過魚丸腐敗變質(zhì)限值5.00 lg cfu/g［15］.經(jīng)涂膜處理后，魚丸的菌落總數(shù)在前5 d有下降的趨勢，其中殼聚糖涂膜處理魚丸的細菌總數(shù)略高于ZnO-殼聚糖復(fù)合涂膜和Ag/ZnO-殼聚糖復(fù)合涂膜處理的樣品，說明殼聚糖具有抗菌性能，可以有效殺死魚丸中的微生物，并抑制其生長繁殖.同時，ZnO和Ag/ZnO微粒子的復(fù)合改性使涂膜的抗菌性能增強，即ZnO和Ag/ZnO微粒子與殼聚糖具有協(xié)調(diào)增效的抗菌性能.在貯藏第16 d，單一殼聚糖涂膜處理的樣品菌落總數(shù)剛好達到限值，經(jīng)復(fù)合涂膜處理的菌落總數(shù)分別達到4.87 lg cfu/g、4.80 lg cfu/g和4.86 lg cfu/g.因此，在4℃貯藏條件下，經(jīng)復(fù)合殼聚糖涂膜處理能有效延長帶魚魚丸的貨架期8 d，其中0.5%Ag/ZnO-殼聚糖復(fù)合涂膜處理的效果為最佳.

在魚丸貯藏的初始階段，帶魚魚丸的pH均降低，且涂膜處理使其下降幅度更大（圖1（b）），這是由于殼聚糖溶液中有醋酸存在［16］.在貯藏4 d后，未經(jīng)涂膜處理魚丸的pH急劇下降，經(jīng)涂膜處理魚丸的pH略有降低，其中經(jīng)殼聚糖涂膜處理樣品的pH下降幅度略大，而經(jīng)ZnO-殼聚糖復(fù)合涂膜和Ag/ZnO-殼聚糖復(fù)合涂膜處理樣品的pH無顯著差異.在貯藏期間，未涂膜處理的樣品中微生物會迅速繁殖，使魚丸中的淀粉分解產(chǎn)生大量酸性物質(zhì).雖然魚丸中的蛋白質(zhì)分解會產(chǎn)生部分堿性物質(zhì)，但堿性物質(zhì)的量遠小于酸性物質(zhì)，故魚丸的pH迅速下降.而魚丸經(jīng)涂膜處理后，其中的微生物繁殖受到強烈制約，使魚丸內(nèi)的淀粉和蛋白質(zhì)分解速度降低，故魚丸的pH基本恒定.

三甲胺（TMA）是評價水產(chǎn)品新鮮度的重要指標.氧化三甲胺（TMAO）本身無味，具有特殊的鮮味，經(jīng)細菌分解后釋放三甲胺，產(chǎn)生腥臭味［17］.TMA值的變化如圖1（c）所示，隨著貯藏時間的延長，帶魚魚丸的TMA均呈上升趨勢.涂膜處理魚丸的TMA值顯著低于同期未經(jīng)涂膜處理的樣品，經(jīng)不同涂膜處理的樣品間無顯著差異.在貯藏20 d后，單一殼聚糖涂膜處理魚丸的TMA出現(xiàn)較大幅度增長，經(jīng)0.5%Ag/ZnO-殼聚糖復(fù)合涂膜處理魚丸的TMA值最低，表明復(fù)合涂膜中的ZnO和Ag/ZnO微粒子具有抑菌性能，且與殼聚糖具有協(xié)同抗菌作用，使魚丸中的微生物數(shù)量相對較少，由細菌導(dǎo)致的TMAO分解的量減少，TMA值較低.

2.2 納米Ag/ZnO-殼聚糖復(fù)合涂膜對帶魚魚丸白度和凝膠強度的影響

白度指標能反映魚丸的色澤和品質(zhì).由圖2（a）可見，在魚丸貯藏初期，魚丸的白度略有降低，而后又恢復(fù)，且各樣品的白度值無顯著性差異，說明涂膜處理對帶魚魚丸的白度基本無影響.在加工和貯藏過程中，魚丸受加熱方式，貯藏溫度，產(chǎn)品新鮮度等因素的影響，容易產(chǎn)生凝膠降解現(xiàn)象，導(dǎo)致品質(zhì)下降.因此，保持凝膠強度可以幫助改善魚丸的質(zhì)量［18］.由圖2（b）可見，帶魚魚丸的凝膠強度隨著貯藏時間的延長逐漸降低，這是由于樣品的pH變化打破了凝膠體系中的靜電斥力與疏水相互作用之間的平衡，在一定程度上破壞了蛋白質(zhì)的凝膠強度.復(fù)合涂膜處理樣品的凝膠強度顯著高于同期單一殼聚糖涂膜和未涂膜處理的樣品，結(jié)果表明，復(fù)合殼聚糖涂膜能有效減緩魚丸新鮮度的降低，抑制微生物的生長繁殖和蛋白質(zhì)酶活性，延緩蛋白質(zhì)和淀粉的分解，進而更好地維持魚丸的凝膠強度.

2.3 納米Ag/ZnO-殼聚糖復(fù)合涂膜對帶魚魚丸質(zhì)構(gòu)指標的影響

如圖3（a）所示，在4℃冷藏期間，帶魚魚丸的硬度先升高后降低.帶魚魚丸的硬度在儲存前期階段會增加，這可能是由于魚丸蛋白質(zhì)在冷藏過程中發(fā)生變性而凝結(jié)，骨架蛋白質(zhì)的破壞以及保水能力降低所致［19］.12 d后，由于魚丸中細菌的繁殖以及某些蛋白質(zhì)或氨基酸的降解，破壞了蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的完整性，導(dǎo)致魚丸的硬度下降.與未處理樣品相比，經(jīng)涂膜處理后，帶魚魚丸的硬度提高，此外，0.5%Ag/ZnO-殼聚糖復(fù)合涂膜處理后樣品的表現(xiàn)出最高的硬度值，是因為該涂層處理可以有效抑制魚丸中微生物的生長和繁殖并減緩蛋白質(zhì)或氨基酸的降解.在圖3（b）中，在貯藏期間，魚丸的彈性相對穩(wěn)定.經(jīng)涂膜處理的魚丸，在貯藏后期彈性略高于未處理的帶魚魚丸，這表明帶涂層的魚丸可有效抑制魚丸中微生物的生長和繁殖，有利于維持魚丸的彈性.由圖3（c，d）可見，隨著貯藏時間的延長，帶魚魚丸的咀嚼度和回復(fù)性不斷下降.涂膜處理使帶魚魚丸的咀嚼度和回復(fù)性降低減緩，且經(jīng)ZnO-殼聚糖復(fù)合涂膜和Ag/ZnO-殼聚糖復(fù)合涂膜處理的效果更優(yōu).分析認為，復(fù)合涂膜在魚丸表面形成致密涂膜，減緩了魚丸內(nèi)外的物質(zhì)交換，有效抑制了魚丸內(nèi)微生物的生長繁殖及蛋白質(zhì)、淀粉的氧化分解，使貯藏過程中魚丸的質(zhì)構(gòu)指標變化減緩.

3 結(jié)論

本研究中，通過添加不同Ag修飾量的改性Ag/ZnO納米微球來制備殼聚糖復(fù)合涂膜，對帶魚魚丸進行保鮮性能測定.發(fā)現(xiàn)添加ZnO和Ag/ZnO微粒子的殼聚糖涂膜都能有效降低魚丸樣品中微生物的數(shù)量，減少TMA的生成，減緩pH、凝膠強度、回復(fù)性、咀嚼性下降水平，并較好地維持彈性、白度穩(wěn)定，保持帶魚魚丸的品質(zhì).表明ZnO和Ag/ZnO微粒子具有較好的抑菌保鮮效果，且能與殼聚糖發(fā)揮協(xié)同增效作用，有效抑制微生物生長繁殖和蛋白質(zhì)、淀粉分解.此外，0.5%Ag/ZnO殼聚糖涂膜的保鮮效果最優(yōu)，能有效延長貨架期8 d.因此，將多種納米抗菌材料復(fù)合可為魚丸的涂膜冷藏保鮮提供一種新的有效方法.