王靈昭，伊澤全，郝雪瑩，顏冬梅，于維霞，柏楊，邱春江，杜云建

（1.江蘇海洋大學(xué)海洋生命與水產(chǎn)學(xué)院/江蘇省海洋生物資源與生態(tài)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇連云港222005；2.連云港百鮮屋食品有限公司，江蘇連云港222199）

沙光魚（Synechogobius hasta）學(xué)名“矛尾復(fù)蝦虎魚”，屬鱸形目、蝦虎魚科、復(fù)蝦虎魚屬，多生長(zhǎng)于黃海海域。沙光魚多脂肪、色白細(xì)膩、煮湯鮮濃、風(fēng)味獨(dú)特、營(yíng)養(yǎng)豐富，民間有“十月沙光賽羊湯”之說。然而，魚體死后，肌肉在內(nèi)源酶和微生物作用下發(fā)生僵直、解僵、自溶和腐敗變質(zhì)[1-2]，導(dǎo)致肌肉保水性下降、組織軟爛、失去光澤、鮮度下降甚至喪失[3]。因此，研究方便、經(jīng)濟(jì)、高效的魚類加工品保鮮技術(shù)具有現(xiàn)實(shí)意義。

目前，魚類保鮮法主要有低溫保鮮、化學(xué)保鮮、生物保鮮和氣調(diào)保鮮等?；瘜W(xué)保鮮是利用各種添加物的殺菌、抑菌、抗氧化作用，單獨(dú)或制備成試劑與其他方法相結(jié)合的保鮮方法[4]?；瘜W(xué)法保鮮具有方法簡(jiǎn)單、成本低、保鮮程度高的特點(diǎn)。磷酸鹽對(duì)提高肉制品保水性具有良好作用，三聚磷酸鹽及焦磷酸鹽可以通過改變蛋白質(zhì)電荷的電勢(shì)來提高肉體系的離子強(qiáng)度，并使其偏離等電點(diǎn)，使電荷之間相互排斥，在蛋白質(zhì)之間產(chǎn)生更大的空間，肉組織可包容更多水分從而提高保水性；六偏磷酸鹽能螯合金屬離子，減少金屬離子與水的結(jié)合，使蛋白質(zhì)結(jié)合更多水分而提高保水性[5]。趙立艷等[6]分別將牛肉用磷酸鹽溶液浸漬處理后，結(jié)果表明：焦磷酸鹽和三聚磷酸鹽極顯著地改善了牛半鍵肌的嫩度并降低了蒸煮損失。茶多酚、乳酸鏈球菌素均對(duì)微生物的生長(zhǎng)繁殖具有抑菌作用[7-8]，可阻止微生物對(duì)魚體的降解，從而達(dá)到保水作用。歐陽濤等[9]使用茶多酚對(duì)冷藏草魚進(jìn)行保鮮處理，發(fā)現(xiàn)茶多酚能夠明顯抑制細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖，降低揮發(fā)性鹽基氮，減緩感官品質(zhì)的下降速度。李清秀等[10]使用納他霉素與乳酸鏈球菌素結(jié)合的方法處理雞肉，結(jié)果顯示添加0.049 g/kg的乳酸鏈球菌素和500 mg/L的納他霉素處理的雞肉保鮮效果最好。沙光魚經(jīng)過清洗、挑選、分級(jí)、三去、開片等處理可加工成沙光魚片，沙光魚片可進(jìn)一步被加工成各種冷凍或冷藏的調(diào)理食品，因此沙光魚片產(chǎn)品市場(chǎng)廣闊。但是，沙光魚肌肉高水分、高蛋白、高不飽和脂肪酸，含有水分76.32%、粗蛋白18.06%、粗脂肪1.52%，總脂肪含有22.20%的多不飽和脂肪酸和10.20%的二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸[11]。而且，沙光魚片片薄、肉質(zhì)易松散。這些原因?qū)е律彻怍~片在貯藏期間鮮度極易下降甚至喪失。目前，雖然有關(guān)魚片的保鮮研究較多[12-18]，但是尚未見有關(guān)沙光魚片的保鮮報(bào)道。沙光魚片特定的成分和形態(tài)決定了其保鮮技術(shù)不同于其他魚片。因此，本研究以沙光魚片為對(duì)象，研究復(fù)合磷酸鹽、茶多酚、乳酸鏈球菌素3種保鮮劑應(yīng)用于沙光魚片的保鮮效果，以期為沙光魚片的流通和貯藏提供保鮮技術(shù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

沙光魚片：連云港百鮮屋食品有限公司；三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉：河南多之源生物科技有限公司；茶多酚：廣東信源食品配料有限公司；乳酸鏈球菌素：浙江銀象生物工程有限公司；氯化鈉、甘油、95%乙醇：國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

YXQ-LS-50SII型立式壓力蒸汽殺菌鍋：上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；RS-JR09A型絞肉機(jī)：合肥榮事達(dá)小家電有限公司；TGL-16M型臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)：上海盧湘儀離心機(jī)儀器有限公司；DNP-9162型電熱恒溫培養(yǎng)箱：上海精宏試驗(yàn)設(shè)備有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 單一保鮮液處理對(duì)沙光魚片品質(zhì)的影響

復(fù)合磷酸鹽保鮮液：將復(fù)合磷酸鹽（六偏磷酸鈉∶焦磷酸鈉∶三聚磷酸鈉質(zhì)量比=2∶2∶1）配成2%濃度的保鮮液；茶多酚保鮮液：配成0.07%茶多酚濃度的保鮮液；乳酸鏈球菌素保鮮液：配成0.1%乳酸鏈球菌素濃度的保鮮液。

把沙光魚片分別放入上述不同濃度的保鮮液中浸漬20 min（以蒸餾水處理作為空白組），撈出后瀝去表面水分，裝入聚乙烯自封袋中，置于冰箱中冷藏（4±0.5）℃。每隔2 d取樣，分析樣品的感官指標(biāo)、菌落總數(shù)、揮發(fā)性鹽基氮（total volatile base nitrogen，TVB-N）等指標(biāo)，做3次平行試驗(yàn)。

1.3.2 復(fù)合保鮮液的研制

復(fù)合磷酸鹽、茶多酚、乳酸鏈球菌素對(duì)食品保鮮的作用機(jī)理和效果各不相同[5-7]，因此將這三者復(fù)配以研制復(fù)合保鮮液可為沙光魚片的保鮮提供新技術(shù)。以沙光魚片的失水率為響應(yīng)值，利用Design-Expert 8.0軟件進(jìn)行Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)處理，研究茶多酚（X1）、復(fù)合磷酸鹽（X2）和乳酸鏈球菌素（X3）對(duì)沙光魚片失水率的影響，以期研制復(fù)合保鮮液。樣品處理如所述，其中浸漬20 min，8 d后測(cè)定樣品失水率。在單因素預(yù)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，Box-Behnken試驗(yàn)因素水平表如表1所示。

表1 沙光魚片保鮮響應(yīng)面試驗(yàn)因素水平表Table 1 Table of Synechogobius hasta fillets fresh-keeping response surface factor level

1.3.3 感官評(píng)價(jià)

采用5位食品專業(yè)人員組成的小組對(duì)樣品進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，具體標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

1.3.4 菌落總數(shù)、TVB-N及失水率分析

菌落總數(shù)分析執(zhí)行GB 4789.2-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測(cè)定》中的方法；TVB-N分析執(zhí)行GB 5009.228-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中揮發(fā)性鹽基氮的測(cè)定》中的微量擴(kuò)散法。

表2 沙光魚片的感官質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Standards for sensory evaluation of Synechogobius hasta fillets

失水率的分析采用離心法：將樣品取出，擦去表面水分，記錄離心前樣品質(zhì)量，然后在離心管的底部墊上濾紙，將樣品放在濾紙上置4℃下離心（4 000 r/min，15 min），記錄樣品離心后質(zhì)量。

失水率/%=（1-離心后樣品質(zhì)量/離心前樣品質(zhì)量）×100

1.3.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用SPSS Statistics V17.0軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 單一保鮮液處理對(duì)沙光魚片品質(zhì)的影響

單一保鮮液處理對(duì)沙光魚片品質(zhì)的影響見圖1。

圖1 單一保鮮液處理對(duì)沙光魚片品質(zhì)的影響Fig.1 Effect of single fresh-keeping agent treatment on the quality of Synechogobius hasta fillets

如圖1A所示，同一處理的樣品感官評(píng)分均隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而下降；樣品分別貯藏2、6、8 d時(shí)，不同處理的樣品在相同貯藏時(shí)間下的感官評(píng)分無顯著性差異（P＞0.05）；樣品分別貯藏 4、10 d 時(shí)，相同貯藏時(shí)間下只有茶多酚處理與空白樣品的感官評(píng)分有顯著性差異（P＜0.05）；樣品貯藏 10 d時(shí)，復(fù)合磷酸鹽、茶多酚、乳酸鏈球菌素處理的樣品中，茶多酚處理的感官評(píng)分最高，且只有該處理的感官評(píng)分顯著地高于空白（P＜0.05）。此外，復(fù)合磷酸鹽處理的產(chǎn)品會(huì)帶有輕微澀味?？偟膩碚f，茶多酚處理的樣品感官評(píng)分最高。

如圖1B所示，同一處理的樣品菌落總數(shù)均隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而上升；相同貯藏時(shí)間下，空白樣品的菌落總數(shù)均顯著高于其他處理（P＜0.05），復(fù)合磷酸鹽、乳酸鏈球菌素處理的樣品菌落總數(shù)無顯著性差異（P＞0.05），而茶多酚處理的樣品菌落總數(shù)均顯著低于其他處理（P＜0.05）；同時(shí)，各國(guó)家對(duì)水產(chǎn)品的菌落總數(shù)限定值一般為 1×105CFU/g～5×105CFU/g[19-20]，此試驗(yàn)條件下空白的樣品菌落總數(shù)在8 d就超標(biāo)了，其余處理組均未超標(biāo)。

如圖1C所示，同一處理的樣品TVB-N值均隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而上升；貯藏時(shí)間大于2 d時(shí)，空白樣品的TVB-N值均顯著高于其他處理（P＜0.05）；樣品分別貯藏2、4 d時(shí)，茶多酚處理的樣品TVB-N值顯著地低于其他處理的樣品（P＜0.05）；樣品分別貯藏 6、8、10 d時(shí)，茶多酚處理與乳酸鏈球菌素處理的TVB-N值無顯著性差異（P＞0.05），但貯藏樣品至10 d時(shí)，僅有茶多酚處理的樣品TVB-N值顯著地低于復(fù)合磷酸鹽處理的樣品（P＜0.05）?？瞻讟悠吩谫A藏6 d之后，TVB-N值迅速增長(zhǎng)，原因可能在于菌落總數(shù)的快速上升（如圖1B所示）導(dǎo)致微生物作用于蛋白質(zhì)產(chǎn)生氨及胺類物質(zhì)。TVB-N是水產(chǎn)品中主要的鮮度指標(biāo)，魚的TVBN值大于30 mg/100 g時(shí)不可食用[21]。貯藏10 d時(shí)，空白樣品的TVB-N值達(dá)到31.6 mg/100 g，超出限量標(biāo)準(zhǔn)（30 mg/100 g）而不可食用，而其他處理樣品的TVB-N值均低于限量標(biāo)準(zhǔn)。

圖1的結(jié)果表明，不同的單一保鮮液處理均能有效保鮮沙光魚片，其中經(jīng)茶多酚保鮮液處理的樣品感官品質(zhì)最好，抑制揮發(fā)性鹽基氮增長(zhǎng)、菌落總數(shù)上升的效果也最優(yōu)。

當(dāng)前，復(fù)合保鮮劑是將具有不同功能的保鮮劑協(xié)同使用，充分發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)以提高產(chǎn)品保鮮效果，已成為保鮮劑研究的主要方向之一。水產(chǎn)品的保水性是其重要質(zhì)量指標(biāo)，能簡(jiǎn)單直觀的判斷產(chǎn)品的嫩度、鮮度及感官品質(zhì)，會(huì)直接影響產(chǎn)品保質(zhì)期、反映產(chǎn)品的鮮度[22-23]。尚校蘭等[24]和丁武等[25]均以保水性為衡量指標(biāo)，優(yōu)化產(chǎn)品保鮮配方。失水率可以直接反映產(chǎn)品的保水性。復(fù)合磷酸鹽是常用的食品保水劑，但茶多酚、復(fù)合磷酸鹽、乳酸鏈球菌素對(duì)食品保鮮的作用機(jī)理和效果各不相同，三者復(fù)配對(duì)沙光魚片失水率的影響值得研究，因?yàn)閺?fù)配的協(xié)同增效可能會(huì)減少?gòu)?fù)合磷酸鹽用量，同時(shí)賦予產(chǎn)品更好的感官品質(zhì)以及更優(yōu)的揮發(fā)性鹽基氮和菌落總數(shù)指標(biāo)。圖1的結(jié)果表明，所有樣品貯藏8 d時(shí)菌落總數(shù)和TVB-N值均不超標(biāo)。因此，本文將茶多酚、復(fù)合磷酸鹽和乳酸鏈球菌素進(jìn)行復(fù)配，通過Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)，深入研究茶多酚、復(fù)合磷酸鹽和乳酸鏈球菌素對(duì)沙光魚片失水率的影響，以期研制復(fù)合保鮮液。

2.2 復(fù)合保鮮液的研制

2.2.1 響應(yīng)面分析

Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果見表3，響應(yīng)面二次模型的方差分析見表4。

表3 Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)及失水率響應(yīng)值Table 3 Box-Behnken design and response for water loss rate

表4 響應(yīng)面二次模型的方差分析Table 4 ANOVA for response surface quadratic model

利用Design-Expert軟件對(duì)表3的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行響應(yīng)面二次模型擬合和方差分析。所擬合的數(shù)學(xué)模型反映了茶多酚（X1）、復(fù)合磷酸鹽（X2）和乳酸鏈球菌素（X3）3個(gè)自變量和響應(yīng)值（沙光魚片失水率）的關(guān)系，其方程式見式1。

所擬合的響應(yīng)面模型必須具有足夠的必要性且擬合度良好，否則可能導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)果[26]。由表4可知，模型的P=0.001 0＜0.05，表明模型顯著；失擬項(xiàng)的P=0.850 9＞0.1，表明失擬項(xiàng)不顯著。這兩個(gè)P值說明模型擬合度良好。模型判定系數(shù)R2定義為可解釋的變異占總變異的比值，該值越接近1說明模型的預(yù)測(cè)值和真實(shí)值越接近[27]。模型判定系數(shù)R2=0.947 9，說明建立的模型能解釋響應(yīng)值變化的94.79%，可以用該模型預(yù)測(cè)茶多酚、復(fù)合磷酸鹽和乳酸鏈球菌素構(gòu)成的復(fù)合保鮮液對(duì)沙光魚片失水率的影響。

各模型項(xiàng)P值越小，其對(duì)響應(yīng)值影響程度越大，P＜0.05表明影響顯著。因此，各因素對(duì)沙光魚片失水率的影響程度順序?yàn)閺?fù)合磷酸鹽（X2）＞茶多酚（X1）＞乳酸鏈球菌素（X3），其中復(fù)合磷酸鹽和茶多酚對(duì)響應(yīng)值均有顯著影響。

2.2.2 茶多酚、復(fù)合磷酸鹽和乳酸鏈球菌素對(duì)沙光魚片失水率的影響

茶多酚和復(fù)合磷酸鹽對(duì)沙光魚片失水率的影響見圖2。

圖2 茶多酚和復(fù)合磷酸鹽對(duì)沙光魚片失水率的影響Fig.2 Effects of tea polyphenol and compound phosphate on the water loss rate of Synechogobius hasta fillets

由圖2可知，當(dāng)乳酸鏈球菌素濃度為定值0.15%時(shí)，茶多酚濃度的持續(xù)增加導(dǎo)致沙光魚片失水率先降低后升高。復(fù)合磷酸鹽對(duì)失水率的影響趨勢(shì)類同茶多酚：隨著復(fù)合磷酸鹽濃度的增加，失水率降低到一定值后，繼而又有所升高。此外，圖2的響應(yīng)曲面呈鐘罩型程度較弱，說明茶多酚和復(fù)合磷酸鹽的交互作用不顯著，這與表3的結(jié)果一致（模型項(xiàng)X1X2的P＞0.1）。

茶多酚和乳酸鏈球菌素對(duì)沙光魚片失水率的影響見圖3。

圖3 茶多酚和乳酸鏈球菌素對(duì)沙光魚片失水率的影響Fig.3 Effects of tea polyphenol and nisin on the water loss rate of Synechogobius hasta fillets

由圖3可知，當(dāng)復(fù)合磷酸鹽濃度為定值1.25%時(shí)。茶多酚濃度、乳酸鏈球菌素濃度的持續(xù)增加均導(dǎo)致沙光魚片失水率先降低后升高。此外，圖3的響應(yīng)曲面呈鐘罩型程度較弱，說明茶多酚和乳酸鏈球菌素的交互作用不顯著，這與表3的結(jié)果一致（模型項(xiàng)X1X3的P＞0.1）。復(fù)合磷酸鹽和乳酸鏈球菌素對(duì)沙光魚片失水率的影響見圖4。

圖4 復(fù)合磷酸鹽和乳酸鏈球菌素對(duì)沙光魚片失水率的影響Fig.4 Effects of compound phosphate and nisin on the water loss rate of Synechogobius hasta fillets

由圖4可知，當(dāng)茶多酚濃度為定值0.07%時(shí)。復(fù)合磷酸鹽、乳酸鏈球菌素濃度的持續(xù)增加均導(dǎo)致沙光魚片失水率先降低后升高。此外，圖4的響應(yīng)曲面呈鐘罩型程度較弱，說明茶多酚和乳酸鏈球菌素的交互作用不顯著，這與表3的結(jié)果一致（模型項(xiàng)X2X3的P＞0.1）。

綜合圖2、圖3和圖4可知，茶多酚、復(fù)合磷酸鹽和乳酸鏈球菌素只有在特定濃度時(shí)才能使沙光魚片失水率達(dá)到最低值。此外，茶多酚為多羥基化合物，乳酸鏈球菌素的化學(xué)本質(zhì)是多肽類化合物，兩者分子結(jié)構(gòu)中的親水性基團(tuán)能夠和水分子產(chǎn)生親水相互作用而束縛沙光魚片中的水分。但是，這三者復(fù)配成保鮮液使用時(shí)，磷酸鹽濃度過高可能會(huì)導(dǎo)致魚片中的水分流失，茶多酚和乳酸鏈球菌素的濃度過高可能會(huì)由于競(jìng)爭(zhēng)作用而使魚片中的水分流失，從而導(dǎo)致樣品失水率有所升高，有關(guān)機(jī)理值得深入研究。此外，出于經(jīng)濟(jì)上考慮，各組分的濃度不適宜過高。

2.2.3 最佳試驗(yàn)條件預(yù)測(cè)與驗(yàn)證

通過Design-Expert軟件對(duì)所擬合的方程式（式1）求解，在試驗(yàn)的因素水平范圍內(nèi)預(yù)測(cè)復(fù)合保鮮液的最佳配方為茶多酚0.07%、復(fù)合磷酸鹽1.25%、乳酸鏈球菌素0.15%，此條件下沙光魚片失水率達(dá)到最低值7.70%。在此條件下進(jìn)行3次驗(yàn)證性試驗(yàn)，測(cè)得的沙光魚片失水率為（7.68±0.52）%，與理論預(yù)測(cè)值7.70%的相對(duì)誤差很小，說明上述擬合的方程式對(duì)響應(yīng)值的預(yù)測(cè)非?？煽?。本研究中復(fù)合保鮮液處理樣品的時(shí)間為8 d，該復(fù)合保鮮液作用下沙光魚片的貨架期尚需進(jìn)一步研究。

3 結(jié)論

以感官評(píng)分、菌落總數(shù)、揮發(fā)性鹽基氮為指標(biāo)，研究了復(fù)合磷酸鹽、茶多酚、乳酸鏈球菌素在特定濃度下作為單一保鮮液對(duì)沙光魚片的保鮮效果。在此基礎(chǔ)上，以失水率為指標(biāo)，通過響應(yīng)面法的Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)，深入研究了茶多酚、復(fù)合磷酸鹽和乳酸鏈球菌素復(fù)配而成的保鮮液對(duì)沙光魚片的保鮮效果。結(jié)果表明，3種單一保鮮液分別處理沙光魚片時(shí)，經(jīng)茶多酚保鮮液處理的樣品感官品質(zhì)最好，其抑制樣品揮發(fā)性鹽基氮增長(zhǎng)、菌落總數(shù)上升的效果也最優(yōu)。復(fù)合磷酸鹽、茶多酚、乳酸鏈球菌素的復(fù)配研究表明，最佳配方為茶多酚0.07%、復(fù)合磷酸鹽1.25%、乳酸鏈球菌素0.15%，該配方中復(fù)合磷酸鹽和茶多酚對(duì)沙光魚片失水率均有顯著影響（P＜0.05）。沙光魚片經(jīng)此復(fù)配保鮮液處理后，樣品冷藏8 d時(shí)的失水率為7.68%。研究結(jié)果對(duì)沙光魚片保鮮提供了技術(shù)及其理論參考。