武 嬌，楊 華，張家濤，張 冉，孫 彤,*，謝 晶，郭曉華，于建洋，勵(lì)建榮,*

（1.渤海大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，生鮮農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工及安全控制技術(shù)國(guó)家地方聯(lián)合工程研究中心，遼寧 錦州 121013；2.上海海洋大學(xué)食品學(xué)院，上海 201306；3.山東美佳集團(tuán)有限公司，山東 日照 276800；

4.榮成泰祥食品股份有限公司，山東 威海 264309）

隨著消費(fèi)者對(duì)食品安全問(wèn)題認(rèn)識(shí)的逐漸提高，食品保鮮技術(shù)越來(lái)越受到重視，采用無(wú)毒、高效、易降解的天然材料改善食品的貯藏品質(zhì)已成為趨勢(shì)[1]。食品保鮮技術(shù)主要包括物理、化學(xué)、生物等形式[2]。生物保鮮技術(shù)中的涂膜保鮮是指在食品表面涂覆一層天然可食性物質(zhì)，利用其風(fēng)干后形成的結(jié)構(gòu)致密薄膜，抑制和阻止食品與外界環(huán)境的物質(zhì)交換[3-4]。該技術(shù)具有安全無(wú)毒、易降解、保鮮性能優(yōu)等特點(diǎn)，被認(rèn)為是確保保鮮過(guò)程中食品質(zhì)量和安全的有效且環(huán)保的方法[5]。

殼聚糖（chitosan，CS）又稱脫乙酰甲殼素，是一種陽(yáng)離子多糖[6]。因其無(wú)毒無(wú)害，具有成膜性和廣譜抗菌性，能減緩水產(chǎn)品中的水分流失，維持其品質(zhì)和風(fēng)味，因而作為一種天然的保鮮劑已廣泛應(yīng)用于食品保鮮[7-8]。楊麗麗等[9]研究表明，CS涂膜可有效延緩美國(guó)紅魚(yú)的品質(zhì)下降。但是，單一CS涂膜仍存在透水率大、機(jī)械性能和滲透性能差的問(wèn)題，因此影響其應(yīng)用的推廣[10]。

納米SiOx是一種無(wú)毒無(wú)害、無(wú)污染的無(wú)機(jī)材料。其分子呈三維鏈狀結(jié)構(gòu)，可與高分子材料中的活性基團(tuán)發(fā)生鍵合作用，從而提高材料的性能[11]。本課題組的前期研究證明，原位合成納米SiOx可改變涂膜的微觀結(jié)構(gòu)并增強(qiáng)其力學(xué)性能，使氣體透過(guò)性能改善[10]。但涂膜經(jīng)單一的納米材料改性后并不具有良好的抗菌性能，在水產(chǎn)品保鮮領(lǐng)域中無(wú)法廣泛應(yīng)用。

溶菌酶（lysozyme，LZM）又稱為胞壁質(zhì)酶，是一種無(wú)毒無(wú)害的天然親水性蛋白質(zhì)，具有一定的溶菌作用，可抑制病原細(xì)菌的生長(zhǎng)，從而延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期[12]。藍(lán)蔚青等[13]研究發(fā)現(xiàn)，帶魚(yú)段在經(jīng)LZM保鮮液處理后，其感官品質(zhì)、微生物指標(biāo)和理化指標(biāo)均有所提高。但由于其特異性明顯，抗菌譜較窄[14]，僅使用LZM很難獲得最佳的水產(chǎn)品保鮮效果。

茶多酚（tea polyphenols，TP）是重要的天然化合物，又稱茶單寧，是茶葉中多酚類物質(zhì)的總稱，具有很強(qiáng)的抗氧化作用、良好的抑菌性及抗癌性，可顯著抑制水產(chǎn)品中微生物的生長(zhǎng)，有效延長(zhǎng)其貨架期[15]。但其化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，易受溫度、濕度、pH值等因素的影響[16]。有研究表明，添加TP的功能性復(fù)合膜已廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)品保鮮[17-18]。近年來(lái)，復(fù)合涂膜保鮮已成為研究熱點(diǎn)。Li Tingting等[19-20]探究發(fā)現(xiàn)CS和TP復(fù)配的復(fù)合涂膜可使美國(guó)紅魚(yú)魚(yú)肉的貨架期延長(zhǎng)約6 d，使大黃魚(yú)的貨架期延長(zhǎng)約8 d。復(fù)合涂膜技術(shù)既發(fā)揮了膜基質(zhì)中各成分的優(yōu)點(diǎn)，又可彌補(bǔ)單一涂膜的不足，從而達(dá)到最佳食品保鮮效果，因此具有更廣闊的應(yīng)用前景[21-22]。

本實(shí)驗(yàn)以CS為成膜基質(zhì)，在原位合成納米SiOx改性的基礎(chǔ)上，以天然生物保鮮劑LZM和TP為添加劑，研究CS基復(fù)合涂膜對(duì)冷藏海鱸魚(yú)魚(yú)片保鮮品質(zhì)的影響，以期為復(fù)合保鮮涂膜的應(yīng)用及海鱸魚(yú)的貯藏保鮮提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

活體海鱸魚(yú)購(gòu)于遼寧省錦州市水產(chǎn)批發(fā)市場(chǎng)。

CS（食品級(jí)，脫乙酰度≥95%） 上海晶純?cè)噭┯邢薰?；TP（食品級(jí)，純度＞98%） 安徽紅星藥業(yè)有限公司；LZM 美國(guó)Sigma Aldrich公司；其他試劑均為分析純；去離子水（電導(dǎo)率低于15 μS/cm） 實(shí)驗(yàn)室自制。

1.2 儀器與設(shè)備

DF-II型集熱式磁力加熱攪拌器 江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司；FE20型pH計(jì) 瑞士METTLER TOLEDO公司；SK6210HP型超聲波清洗器 上?？茖?dǎo)超聲儀器有限公司；LRH-150型生化培養(yǎng)箱 上海一恒科技有限公司；Scimitar 2000型傅里葉變換紅外光譜（Fourier transform infrared spectroscopy，F(xiàn)TIR）儀美國(guó)Varian公司；Ultima IV型X射線粉末衍射儀日本理學(xué)公司；S-4800型場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡（scanning electron microscope，SEM） 日本日立公司；TA-XT-PLUS型質(zhì)構(gòu)儀 英國(guó)Stable Micro Systems公司；CYES-II型氧/二氧化碳?xì)怏w測(cè)定儀蘇州市天威儀器有限公司；T25型數(shù)顯型均質(zhì)機(jī)上海珂淮儀器有限公司；UV-2000型紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)日本尤尼柯儀器有限公司；K9840型自動(dòng)凱氏定氮儀山東海能科學(xué)儀器有限公司；X1R型高速冷凍離心機(jī)賽默飛世爾科技（中國(guó)）有限公司。

1.3 方法

1.3.1 CS復(fù)合涂膜的制備

將CS溶于體積分?jǐn)?shù)1%的冰乙酸溶液中，50 ℃下磁力攪拌至CS完全溶解，使CS質(zhì)量濃度為1.5 g/100 mL。在攪拌條件下，向2 mol/L鹽酸溶液中滴加1 mol/L硅酸鈉溶液至pH 4～5，得酸性硅溶膠。滴加0.015 g酸性硅溶膠和0.03 mL 1 g/100 mL的十二烷基苯磺酸鈉溶液至100 mL上述CS溶液中，再加入0.1 mL甘油，攪拌均勻，再加入0.15 g的LZM和0.25 g TP。將溶液超聲脫氣10 min后，得涂膜溶液。取40 mL涂膜溶液在20 cm×20 cm亞克力板上流延成膜，于生化培養(yǎng)箱中30 ℃恒溫干燥24 h，制得原位合成納米SiOx/LZM/TP/CS復(fù)合涂膜。

參照上述方法，不加硅溶膠、十二烷基苯磺酸鈉、LZM及TP，制備CS涂膜；不加LZM及TP，制備原位合成納米SiOx/CS復(fù)合涂膜；不加TP，加入0.3 g LZM，制備原位合成納米SiOx/LZM/CS復(fù)合涂膜；不加LZM，加入0.5 g TP，制備原位合成納米SiOx/TP/CS復(fù)合涂膜。

1.3.2 CS復(fù)合涂膜的表征分析

取上述涂膜，研磨處理后采用KBr壓片法測(cè)定FTIR光譜，波長(zhǎng)范圍為4 000～400 cm－1，步寬2 cm-1；采用X射線粉末衍射儀對(duì)涂膜進(jìn)行X射線衍射（X-ray diffraction，XRD）分析，檢測(cè)條件為：40 kV、50 mA、CuKα輻射、步寬0.02°、掃描范圍4～70°；將涂膜在20 kV的條件下進(jìn)行噴金處理，采用場(chǎng)發(fā)射SEM觀察涂膜表面和斷面的微觀形貌。

1.3.3 CS復(fù)合涂膜理化性能測(cè)定

參照韓英等[23]的方法，測(cè)定涂膜的拉伸強(qiáng)度（tensile strength，TS）和斷裂伸長(zhǎng)率（elongation at break，EB）；參照郝晗等[24]的方法，測(cè)定涂膜的水蒸氣透過(guò)率（water vapor transmission rate，WVTR）；參照郝文婷等[25]的方法，測(cè)定涂膜的氧氣透過(guò)率（oxygen transmission rate，OP）和二氧化碳透過(guò)率（carbon dioxide pransmission rate，CDP）；將涂膜剪成比色皿大小后貼于比色皿壁上，于450 nm波長(zhǎng)處測(cè)定涂膜的透光率/%，采用外徑千分尺測(cè)定膜厚度/mm，透光性在數(shù)值上為透光率和膜厚度的乘積。

1.3.4 貯藏過(guò)程中海鱸魚(yú)魚(yú)片鮮度指標(biāo)測(cè)定

取新鮮活體海鱸魚(yú)，用碎冰猝死后，去頭、去皮、去內(nèi)臟，取魚(yú)體兩側(cè)魚(yú)片，每片（120±5）g。用無(wú)菌水清洗后瀝干其體表水分。將海鱸魚(yú)魚(yú)片分別浸入4 ℃保存的不同涂膜液中10 min后取出，未經(jīng)涂膜液浸漬的魚(yú)片作為對(duì)照。處理后將魚(yú)片裝于已滅菌的蒸煮袋內(nèi)密封，4 ℃冷藏保鮮，在一定時(shí)間后測(cè)定魚(yú)片的鮮度指標(biāo)。

參照Cai Luyun等[26]的方法對(duì)海鱸魚(yú)從氣味、色澤、組織狀態(tài)和肌肉彈性4 個(gè)方面對(duì)其進(jìn)行感官評(píng)分，其中，16～20 分表示魚(yú)片具有最好品質(zhì)；12～16 分表示魚(yú)片品質(zhì)良好；12 分為可接受限值。

pH值的測(cè)定參考Arashisar等[27]的方法稍作修改。稱取5.0 g絞碎魚(yú)肉，加入45 mL蒸餾水，均質(zhì)30 s，待30 min后測(cè)定其pH值。

參照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》測(cè)定魚(yú)片內(nèi)菌落總數(shù)；參照Sun Tong等[28]的方法測(cè)定魚(yú)片的硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid，TBA）值；參照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》測(cè)定魚(yú)片的總揮發(fā)性鹽基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）含量；參照Cheng Junhu等[29]的方法測(cè)定魚(yú)片的K值。

采用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定其質(zhì)構(gòu)指標(biāo)，具體參考張晗等[30]的方法并略作修改，將魚(yú)肉切成1.5 cm×1.5 cm×1.5 cm，測(cè)定參數(shù)：P/50探頭，測(cè)定模式T.P.A，測(cè)試速率1 mm/s，測(cè)量后探頭回程速率1 mm/s，針入距離1 mm，5 g觸發(fā)力。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

實(shí)驗(yàn)均平行測(cè)定3 次，以平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示測(cè)定結(jié)果。使用SPSS軟件的單因素方差分析中的Duncan’s法進(jìn)行顯著性分析，采用Origin 8.5軟件進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 CS復(fù)合涂膜微觀結(jié)構(gòu)表征分析

2.1.1 CS復(fù)合涂膜的FTIR和XRD分析結(jié)果

圖1 CS涂膜原料及復(fù)合涂膜的FTIR（A）和XRD（B）圖Fig.1 FTIR spectra (A) and XRD patterns (B) of raw materials and CS composite coatings

如圖1A所示，3 500～3 300 cm-1處的寬吸收峰是N—H和O—H的伸縮振動(dòng)吸收峰，2 920、2 869 cm-1處的吸收峰是甲基和次甲基的C—H伸縮振動(dòng)吸收峰，2 359、2 339 cm-1處是空氣中CO2的特征吸收峰[7]，1 650 cm-1和1 560 cm-1處分別是酰胺I帶、酰胺II帶的特征吸收峰[31]，14 57cm-1處為C—H的特征吸收峰[32]，668 cm-1處為CS的敏感吸收峰[33]。LZM在1 656 cm-1和1 535 cm-1處出現(xiàn)的特征峰分別屬于酰胺I和酰胺II峰，分別對(duì)應(yīng)于C＝O鍵的伸縮振動(dòng)和N—H鍵與C—N鍵彎曲耦合；TP的FTIR圖中，在3 600～3 000 cm-1處大且寬的峰是羥基的伸縮振動(dòng)吸收峰，說(shuō)明TP分子中有大量游離羥基；1 621 cm-1處為苯環(huán)骨架中C＝C伸縮振動(dòng)吸收峰；1 516 cm-1和1 457 cm-1處是TP的特征吸收峰[34]。CS成膜后在3 500～3 300 cm-1處的吸收峰變窄變強(qiáng)，略有藍(lán)移，說(shuō)明CS成膜后—NH和—OH伸縮振動(dòng)增強(qiáng)，形成了氫鍵。在CS中繼續(xù)加入原位合成納米SiOx，SiOx/CS涂膜在1 423 cm-1處和1 561 cm-1處的特征吸收峰強(qiáng)度增強(qiáng)，這可能是原位合成納米SiOx表面的活性基團(tuán)與CS中的C＝O鍵和酰胺II之間有較強(qiáng)的氫鍵作用導(dǎo)致的；同時(shí)，涂膜在1 256、1 086、564 cm-1處出現(xiàn)了吸收峰，其中1 256 cm-1處為Si—C的伸縮振動(dòng)吸收峰，1 086 cm-1處為Si—O—Si的反對(duì)稱伸縮振動(dòng)吸收峰，564 cm-1處為Si—O的吸收峰。在SiOx/CS涂膜中加入LZM、TP后，涂膜的紅外光譜無(wú)明顯變化。

如圖1B所示，CS在衍射角2θ＝20.2°處出現(xiàn)非晶態(tài)衍射峰，衍射峰相對(duì)較窄[35]。LZM和TP均為非晶態(tài)物質(zhì)，LZM的饅頭峰位于20.74°，TP的饅頭峰位于22.22°。CS溶解后呈現(xiàn)3 種晶型，即水合態(tài)（2θ＝8°、10°或12°）、非水合態(tài)（2θ＝15°）、無(wú)定形態(tài)（2θ＝20°～22°）[36]。當(dāng)CS涂膜形成后，在8.6°、11.7°、18.6°、23.1°、24.2°處出現(xiàn)了較尖銳的衍射峰，說(shuō)明CS在涂膜脫水過(guò)程中形成了晶體，且同時(shí)存在水合態(tài)、非水合態(tài)和非結(jié)晶態(tài)CS。經(jīng)原位合成納米SiOx改性后，CS涂膜的衍射峰分別左移至8.4°、11.6°、18.5°和22.7°處，且在8.4°、11.6°兩處衍射峰明顯減弱，可能是原位合成納米SiOx的表面活性基團(tuán)與CS發(fā)生了作用，使水合態(tài)CS量減少，說(shuō)明原位合成納米SiOx影響CS的晶體形成。在SiOx/CS涂膜中繼續(xù)加入LZM后，CS涂膜的衍射峰強(qiáng)度顯著減弱，說(shuō)明LZM與CS發(fā)生了化學(xué)鍵的作用，阻礙了CS晶體形成，水合態(tài)CS的量明顯減少。LZM使CS分子的原有基本結(jié)構(gòu)遭到破壞，水合態(tài)CS的衍射峰強(qiáng)度略有減弱，但非水合態(tài)CS的衍射峰消失，即未形成非水合態(tài)CS晶體。SiOx/CS涂膜中繼續(xù)加入TP后，CS晶體衍射峰消失，且22.3°處出現(xiàn)寬衍射峰，這與TP的特征峰和原位合成納米SiOx/CS涂膜相似，且衍射峰強(qiáng)度有所增加，TP的特征峰略有增強(qiáng)，說(shuō)明TP阻礙了成膜過(guò)程中CS晶體的形成，形成了非晶態(tài)CS；在SiOx/CS涂膜中同時(shí)加入LZM/TP后，涂膜在8.6°、11.8°、18.72°和22.9°處出現(xiàn)衍射峰，說(shuō)明涂膜脫水后形成了水合態(tài)、非水合態(tài)晶體和無(wú)定形態(tài)CS。這可能是由于LZM和TP共同加入至涂膜溶液中后，兩者之間的活性基團(tuán)形成了氫鍵等，故對(duì)CS脫水過(guò)程的影響減小。

1.2.2.2 各欄羊只采食量相對(duì)穩(wěn)定后，進(jìn)行日喂次數(shù)及方式觀察[3]。喂料方式①，日喂2次，每日8：00、17：00各飼喂1次；喂料方式②，日喂3次，喂料時(shí)間8：00、13：00、17：00；喂料方式③，日喂2次，根據(jù)①日喂2次確定喂料量及補(bǔ)食時(shí)間，投喂①料量的90%左右，一定時(shí)間內(nèi)采食完，再適當(dāng)補(bǔ)料。

2.1.2 CS復(fù)合涂膜的微觀形貌

圖2 CS復(fù)合涂膜斷面和表面的SEM圖Fig.2 SEM images of the cross-section and surface of CS composite coatings

由圖2A可見(jiàn)，未改性的CS涂膜斷面較粗糙，存在較多的斷裂縫隙和少量的團(tuán)聚態(tài)顆粒。這可能是由于CS內(nèi)部分子間的相互作用力較弱，導(dǎo)致涂膜在脫水過(guò)程中斷裂；同時(shí)，由于涂膜液脫水不均勻，使部分團(tuán)聚顆粒出現(xiàn)。加入原位合成納米SiOx后，涂膜斷面褶皺劇增呈堆積狀，且裂隙數(shù)量減少，團(tuán)聚態(tài)大顆?；鞠В▓D2B），這是由于在涂膜液脫水過(guò)程中，原位合成的納米粒子表面的活性基團(tuán)與CS分子間形成了氫鍵，使涂膜脫水過(guò)程更加均勻，減弱了涂膜脫水過(guò)程中的應(yīng)力損失[11]。在SiOx/CS中繼續(xù)加入LZM后，可觀察到涂膜斷面褶皺減少，光滑、均勻，無(wú)顆粒出現(xiàn)（圖2C），可能是由于LZM影響了CS的脫水過(guò)程，有效增強(qiáng)了分子間的相容性。在SiOx/CS中加入TP后，涂膜斷面裂痕明顯增多，且分布不均勻（圖2D），分析認(rèn)為可能是由于TP中存在大量的—OH，使之與CS分子形成了氫鍵，進(jìn)而影響了CS的均勻脫水。因此，CS脫水后未形成晶體結(jié)構(gòu)，與XRD結(jié)果一致。

在SiOx/CS中同時(shí)加入了LZM和TP后，涂膜斷面粗糙，顆粒分布不均勻，但裂痕較小，涂膜表面較光滑，存在較多團(tuán)聚顆粒（圖2E、F）。這可能是由于LZM和TP相互作用，使TP對(duì)CS脫水影響的能力減弱，與原位合成納米SiOx/TP/CS涂膜相比，CS脫水的有序性增強(qiáng)，這與XRD分析結(jié)果一致。

2.2 CS復(fù)合涂膜的理化性能

表1 CS復(fù)合涂膜理化性能Table 1 Physicochemical properties of CS composite coatings

由表1可見(jiàn)，當(dāng)CS涂膜中加入原位合成納米SiOx后，涂膜TS和EB均顯著提高，可能是在形成涂膜的過(guò)程中，原位合成納米SiOx與CS的結(jié)合增強(qiáng)了粒子與基體的界面黏合，有利于應(yīng)力的傳遞，可承擔(dān)一定的載荷，納米粒子分散較均勻，從而增強(qiáng)了復(fù)合涂膜的力學(xué)性能[11]。

在原位合成納米SiOx/CS涂膜的基礎(chǔ)上繼續(xù)分別加入LZM和TP，復(fù)合保鮮涂膜的TS和EB均增大，且原位合成納米SiOx/TP/CS涂膜的EB高于原位合成納米SiOx/LZM/CS涂膜。這可能是由于TP中的多羥基與CS中的氨基和羧基結(jié)合形成氫鍵，從而更加增強(qiáng)了涂膜內(nèi)分子間的相互作用力[37]。當(dāng)CS涂膜中同時(shí)加入原位合成納米SiOx、LZM、TP時(shí)，復(fù)合涂膜力學(xué)性能最優(yōu)。這可能是由于原位合成納米SiOx使涂膜內(nèi)CS分子通過(guò)納米顆粒連接的同時(shí)，TP和LZM使涂膜內(nèi)褶皺增多，則涂膜的強(qiáng)度、延展性及柔韌性改善。

以O(shè)P、CDP、WVTR為指標(biāo)，檢測(cè)復(fù)合涂膜的透氣性。由表1可見(jiàn)，復(fù)合涂膜之間的WVTR并無(wú)顯著性差異。當(dāng)CS涂膜中加入原位合成納米SiOx后，OP、CDP均顯著降低，可能是原位合成納米SiOx表面的羥基與CS分子間的氫鍵作用，使涂膜的致密性改善，裂痕減少，進(jìn)而改變了涂膜氣體的通透路徑，氣體透過(guò)率降低。繼續(xù)分別加入LZM、TP兩種保鮮劑，復(fù)合涂膜的OP、CDP顯著降低。這可能是由于在成膜過(guò)程中LZM與CS發(fā)生化學(xué)鍵的作用，而TP可阻礙CS晶體的形成，二者分別與CS混合后相容性較好，分子間結(jié)合更加緊密。原位合成納米SiOx/LZM/TP/CS復(fù)合涂膜OP、CDP最小，可能是LZM與TP共同加至涂膜溶液中后，兩者之間活性基團(tuán)形成了氫鍵等，故對(duì)CS脫水過(guò)程影響減小，使復(fù)合涂膜的阻氣性增大，改變了涂膜內(nèi)部的分子排列，形成了具有選擇性的微孔，這與涂膜表征分析結(jié)果一致。與其他涂膜相比，原位合成納米SiOx/TP/CS涂膜和原位合成納米SiOx/LZM/TP/CS涂膜的透光性有所下降，可能是TP自身帶有顏色，可吸收部分可見(jiàn)光，導(dǎo)致其透光性下降，且加入涂膜中TP的量也會(huì)對(duì)其透光性產(chǎn)生影響。

2.3 CS復(fù)合涂膜對(duì)海鱸魚(yú)魚(yú)片冷藏保鮮性能的影響

2.3.1 CS復(fù)合涂膜海鱸魚(yú)魚(yú)片貯藏過(guò)程中生化及感官指標(biāo)變化

圖3 CS復(fù)合涂膜處理后海鱸魚(yú)魚(yú)片新鮮度指標(biāo)變化Fig.3 Changes in freshness indexes of sea bass fillets treated with CS composite coatings during storage

水產(chǎn)品的腐敗變質(zhì)主要是由于微生物的生長(zhǎng)代謝引起的[38]。由圖3B可見(jiàn)，在貯藏初期過(guò)程中，魚(yú)片的菌落總數(shù)增長(zhǎng)緩慢，但隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，微生物生長(zhǎng)速率增大。根據(jù)國(guó)際微生物規(guī)格委員會(huì)《微生物檢驗(yàn)與食品安全控制》中食品微生物限量規(guī)定[39]，魚(yú)肉菌落總數(shù)達(dá)到5×105CFU/g時(shí)為可接受限量值，107CFU/g為最高安全限值。對(duì)照組魚(yú)片在第7.5天時(shí)達(dá)到安全限值，不能食用。經(jīng)CS涂膜及原位合成納米SiOx/CS復(fù)合涂膜處理的魚(yú)片在第12天達(dá)到此限值，經(jīng)原位合成納米SiOx/LZM/CS復(fù)合涂膜及原位合成納米SiOx/TP/CS復(fù)合涂膜處理的魚(yú)片在第15天達(dá)到此限值，而經(jīng)原位合成納米SiOx/LZM/TP/CS復(fù)合涂膜處理的魚(yú)片在第18天達(dá)到此限值。說(shuō)明復(fù)合涂膜能夠顯著抑制微生物的生長(zhǎng)，從而延緩魚(yú)片的腐敗。

pH值是評(píng)價(jià)水產(chǎn)品新鮮度的重要指標(biāo)。如圖3C所示，在貯藏初期，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，海鱸魚(yú)魚(yú)片的pH值逐漸降低，且在第3天時(shí)達(dá)到最低點(diǎn)。這是由于魚(yú)在停止呼吸后，魚(yú)體內(nèi)肌肉因糖原酵解而生成乳酸等有機(jī)酸及三磷酸腺苷分解成磷酸，導(dǎo)致魚(yú)肉的pH值下降[40]。隨著貯藏時(shí)間繼續(xù)延長(zhǎng)，魚(yú)肉的pH值升高，這是由于隨著微生物繁殖，魚(yú)肉內(nèi)蛋白質(zhì)、氨基酸等物質(zhì)分解為氨、三甲胺、吲哚等堿性物質(zhì)，使pH值上升[41]。由于涂膜中含有醋酸，故經(jīng)涂膜處理魚(yú)片的pH值較低。貯藏3 d后，對(duì)照組魚(yú)片pH值迅速上升，經(jīng)涂膜處理的魚(yú)片上升較為緩慢，其中原位合成納米SiOx/LZM/TP/CS復(fù)合涂膜處理的魚(yú)片上升最為緩慢，說(shuō)明復(fù)合涂膜有效抑制了魚(yú)片中微生物的生長(zhǎng)繁殖及蛋白質(zhì)和氨基酸的分解。

不飽和脂肪酸氧化產(chǎn)物中的丙二醛與硫代巴比妥酸反應(yīng)生成有色化合物，通過(guò)在532 nm波長(zhǎng)處測(cè)定其吸光度，從而可確定脂肪氧化的程度[42]。王煜坤[43]認(rèn)為，魚(yú)片中TBA值可接受性上限為1 mg/kg。由圖3D可見(jiàn)，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，魚(yú)片的TBA值逐漸增大，至第15天時(shí)，對(duì)照組魚(yú)片TBA值為1.1 mg/kg，已超過(guò)可接受限值。經(jīng)CS涂膜處理的魚(yú)片在第18天時(shí)達(dá)到可接受限值，其余復(fù)合涂膜處理的魚(yú)片在貯藏過(guò)程中均未達(dá)到此限值，且經(jīng)原位合成納米SiOx/LZM/TP/CS復(fù)合涂膜處理的魚(yú)片增長(zhǎng)速率最低，說(shuō)明涂膜有效延緩了魚(yú)肉中脂肪的氧化。

K值代表了魚(yú)體內(nèi)三磷酸腺苷的降解程度，被廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)品鮮度指標(biāo)的檢測(cè)。通常認(rèn)為，魚(yú)肉一級(jí)新鮮度的K值小于20%，二級(jí)新鮮度K值小于50%，高于50%時(shí)可認(rèn)為不新鮮[44]。由圖3E可見(jiàn)，隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，對(duì)照組魚(yú)片在第15天時(shí)接近不可接受限值，此時(shí)涂膜處理的魚(yú)片均處于二級(jí)鮮度。貯藏至第18天時(shí)，CS涂膜和原位合成納米CS/SiOx涂膜處理的魚(yú)片均腐敗，其余復(fù)合涂膜處理的魚(yú)片仍處于二級(jí)鮮度。

TVB-N是指水產(chǎn)品在貯藏過(guò)程中，由于魚(yú)肉中微生物和內(nèi)源性酶的作用使蛋白質(zhì)被分解成小分子的氨和胺類化合物的物質(zhì)[45]，其含量常用作評(píng)價(jià)水產(chǎn)品的鮮度指標(biāo)，含量越高，表明魚(yú)肉營(yíng)養(yǎng)價(jià)值損失越大。GB/T 18108—2008《鮮海水魚(yú)》[46]中規(guī)定，海水魚(yú)一級(jí)鮮度為TVB-N含量≤15 mg/100 g，二級(jí)鮮度為TVB-N含量≤20 mg/100 g，三級(jí)鮮度為TVB-N含量≤30 mg/100 g。如圖3F所示，在貯藏過(guò)程中，海鱸魚(yú)魚(yú)片的TVB-N含量逐漸增大，與對(duì)照組樣品相比，涂膜處理后的樣品TVB-N含量增長(zhǎng)速率減慢。對(duì)照組樣品在第18天時(shí)TVB-N含量為26.68 mg/100 g，已接近三級(jí)鮮度的限值，此時(shí)復(fù)合涂膜處理的樣品TVB-N含量均在25 mg/100 g以下，其中經(jīng)原位合成納米SiOx/LZM/TP/CS復(fù)合涂膜處理的樣品仍處于二級(jí)鮮度，說(shuō)明復(fù)合保鮮涂膜有效地抑制了魚(yú)片內(nèi)微生物對(duì)蛋白質(zhì)的分解。

研究結(jié)果表明，復(fù)合涂膜對(duì)海鱸魚(yú)魚(yú)片的抑菌保鮮效果明顯，其在魚(yú)體表面形成一層致密、均勻的保護(hù)膜，較大程度地阻止了外界微生物的進(jìn)入。同時(shí)有效抑制了魚(yú)體中細(xì)菌生長(zhǎng)，減少了魚(yú)肉內(nèi)蛋白質(zhì)、氨基酸分解，使產(chǎn)生的堿性物質(zhì)較少，抑制了海鱸魚(yú)的pH值的增長(zhǎng)。同時(shí)，涂膜阻隔了海鱸魚(yú)魚(yú)片與外界環(huán)境的接觸，降低了魚(yú)體內(nèi)的脂肪氧化速率，抑制了海鱸魚(yú)肌肉中ATP的分解，從而使TBA值、K值、TVB-N含量上升緩慢。這一趨勢(shì)與趙厚菲[47]的結(jié)論相似。CS涂膜經(jīng)原位合成納米SiOx改性后，保鮮性能增強(qiáng)，與對(duì)照組相比，魚(yú)片貨架期延長(zhǎng)了3～4 d。原位合成納米SiOx/CS涂膜中分別加入LZM、TP兩種保鮮劑，可使魚(yú)片貨架期延長(zhǎng)4～7 d。這分別與de-la-Re-Vega等[48]對(duì)LZM和鞠健等[49]對(duì)TP的研究結(jié)果相似。當(dāng)原位合成納米SiOx/CS涂膜中同時(shí)加入LZM和TP兩種保鮮劑，其保鮮性能最優(yōu)，可使貨架期延長(zhǎng)8～10 d。

2.3.2 CS復(fù)合涂膜處理后海鱸魚(yú)魚(yú)片貯藏過(guò)程中質(zhì)構(gòu)指標(biāo)變化

圖4 CS復(fù)合涂膜處理后海鱸魚(yú)魚(yú)片質(zhì)構(gòu)指標(biāo)變化Fig.4 Changes in texture properties of sea bass fillets treated with CS composite coatings during storage

如圖4所示，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，海鱸魚(yú)魚(yú)片的硬度、彈性、咀嚼度和回復(fù)性均呈下降趨勢(shì)，這是由于魚(yú)肉中的蛋白質(zhì)在內(nèi)源酶和微生物的作用下發(fā)生降解，導(dǎo)致肌肉變軟、汁液流失。如圖4A所示，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，魚(yú)片的硬度逐漸下降，對(duì)照組魚(yú)片的硬度始終低于同期涂膜處理后的魚(yú)片，且經(jīng)復(fù)合涂膜處理的魚(yú)片要優(yōu)于經(jīng)單一CS涂膜處理的魚(yú)片，其中經(jīng)原位合成納米SiOx/LZM/TP/CS復(fù)合涂膜處理的魚(yú)片硬度下降最慢，硬度最高。分析認(rèn)為，涂膜處理后，在魚(yú)片表面形成了一層致密的保鮮涂膜，阻隔了魚(yú)片與外界環(huán)境的物質(zhì)交換，進(jìn)而抑制了微生物的生長(zhǎng)繁殖，減緩了魚(yú)片內(nèi)糖原降解，導(dǎo)致硬度下降緩慢；而加入保鮮劑的復(fù)合涂膜具有抗菌、抗氧化性能，有效減緩了魚(yú)片的腐敗程度。如圖4B～D所示，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，魚(yú)片的彈性、咀嚼度、回復(fù)性均呈下降趨勢(shì)，這可能是由于魚(yú)片內(nèi)微生物代謝導(dǎo)致蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)遭到破壞所引起的。

3 結(jié) 論

CS涂膜中加入原位合成納米SiOx、LZM、TP后可改善涂膜的微觀結(jié)構(gòu)及理化性能。與對(duì)照組相比，經(jīng)復(fù)合涂膜處理后，魚(yú)片鮮度指標(biāo)（菌落總數(shù)、pH值、TBA值、K值和TVB-N含量）水平增長(zhǎng)緩慢，而感官評(píng)分和質(zhì)構(gòu)指標(biāo)水平下降減緩，說(shuō)明復(fù)合涂膜有效地抑制了微生物的生長(zhǎng)繁殖，延緩了脂肪氧化和蛋白質(zhì)分解，提高了海鱸魚(yú)魚(yú)片的貯藏品質(zhì)。