◎ 武 奕,曾 習(xí),楊 軍,呂 東
(武漢商學(xué)院 食品科技學(xué)院,湖北 武漢 430056)
武昌魚俗稱團頭魴,是我國著名的優(yōu)良淡水魚類,具有捕食廣泛、生長迅速、存活率高、易于捕獲、抗性強大、營養(yǎng)豐富和肉質(zhì)細嫩等優(yōu)點[1-2]。武昌魚的特點符合當今社會健康營養(yǎng)的生活理念,但環(huán)境的變化對于武昌魚的生存環(huán)境會造成一定的影響[3-4]。在此基礎(chǔ)上,為研究湖北有名武昌魚的保質(zhì)期,更好地維持魚肉鮮度品質(zhì),研究武昌魚的天然復(fù)合調(diào)味保鮮劑具有一定的意義,為武昌魚工業(yè)化生產(chǎn)提供一定理論知識。
基礎(chǔ)配方:生姜2.5%(相對于魚的質(zhì)量)、花椒0.3%(相對于魚的質(zhì)量)、鹽水3 kg(鹽濃度3.2%)。
氧化鎂(輕質(zhì))、硼酸、95%乙醇、三氯乙酸、磷酸二氫鉀、乙二胺四乙酸二鈉和葡萄糖(AR),國藥集團化學(xué)試劑有限公司;硫代巴比妥酸(AR),天津市大茂化學(xué)試劑廠;pH緩沖劑、鹽酸(SCR),國藥集團化學(xué)試劑有限公司;甲基紅指示劑(25 g),天津市天力化學(xué)試劑有限公司;溴甲酚綠指示劑(10 g),天津市大茂化學(xué)試劑廠;胰蛋白胨、酵母浸膏、營養(yǎng)瓊脂(AR),上海盛思生化科技有限公司。
pHS-3C精密pH計,上海今邁儀器儀表有限公司;KDN-102C定氮儀,上海纖檢儀器有限公司;UV5500PC紫外可見分光光度計,上海元析儀器有限公司;LDZX-75KBS立式壓力蒸汽滅菌鍋,上海申安醫(yī)療器械廠;SW-CJ-2FD雙人單面凈化工作臺,蘇州凈化設(shè)備有限公司;GT204電子天平,上海佑科儀器儀表有限公司;HN-08無菌均質(zhì)器,上海汗諾儀器有限公司;20 cm×22 cm無菌采樣袋,常德比克曼生物科技有限公司;HH-S4恒溫水浴鍋、恒溫振蕩器,金壇市杰瑞爾電器有限公司;恒溫培養(yǎng)箱,自組裝。
1.3.1 實驗條件
參考錢韻芳等[5]方法以及結(jié)合生活實踐,將冷藏實驗溫度設(shè)置為4 ℃[6]。冷藏保鮮法是將樣品放在0~4 ℃冷藏溫度下進行保藏的方法[7-8]。張麗娜[9]等人將草魚片分別保藏在4 ℃和-3 ℃條件下,對其品質(zhì)變化的指標進行數(shù)據(jù)分析,結(jié)果顯示冷藏和微凍草魚片的貨架期分別為8 d和35 d。4 ℃冷藏方法簡單易操作,成本較低,而且在冷藏溫度下可以更好地抑制微生物的繁殖。草魚冷藏溫度下可以保持8 d不變質(zhì),這相對于常溫提高了草魚的保質(zhì)期,更利于保鮮。因此,本課題實驗條件設(shè)置在4 ℃冷藏。
1.3.2 樣品預(yù)處理
統(tǒng)一采購20條武昌魚立即在工作臺預(yù)處理,即武昌魚去鱗、去鰓、去內(nèi)臟并用無菌蒸餾水清洗干凈,將魚從背部剖成兩半并剁成小塊,然后將20條魚按基礎(chǔ)配方腌制后,放冰箱4 ℃冷藏保存7 d。
1.3.3 鮮度指標測定及方法
參考國標GB 2733—2015確定揮發(fā)性鹽基氮、菌落總數(shù)為判斷武昌魚鮮度的主要指標,再結(jié)合pH值、丙二醛以及感官評價來反映武昌魚的保質(zhì)期。
(1)揮發(fā)性鹽基氮(Total Volatile Base Nitrogen,TVBN)含量的測定。參考《食品安全國家標準 食品中揮發(fā)性鹽基氮的測定》(GB 5009.228—2016)中的半自動定氮法,單位為mg/100 g。其中標準滴定溶液的制備參考《化學(xué)試劑標準滴定溶液的制備》(GB/T 601—2016)。再由《食品安全國家標準 鮮、凍動物性水產(chǎn)品》(GB 2733—2015)可得淡水魚蝦的揮發(fā)性鹽基氮含量≤20 mg/100 g。
(2)菌落總數(shù)的測定。參考《食品安全國家標準 食品微生物學(xué)檢驗菌落總數(shù)測定》(GB 4789.2—2016),并適當修改。在無菌工作臺操作取樣稀釋至101、102、1033個濃度梯度,后加到滅菌培養(yǎng)皿中于(30±3)℃培養(yǎng)(72±2)h后計數(shù)。特別注意添加營養(yǎng)物質(zhì)的量要控制,否則量太少細菌不繁殖,太多導(dǎo)致細菌生長環(huán)境營養(yǎng)過剩。
(3)感官評價。參考《食品安全國家標準 鮮、凍動物性水產(chǎn)品》(GB 2733—2015)的感官評價表,由10個感官評價員對色澤、氣味和狀態(tài)進行評分。根據(jù)色澤、氣味和狀態(tài)3個指標的評分標準以及評分細則進行評價,感官評價標準如表1所示。
表1 武昌魚感官評價標準表
(4)pH值的測定。參考《食品安全國家標準 食品pH值的測定》(GB 5009.237—2016)。在此基礎(chǔ)進行實驗簡化設(shè)計,選用pH=4.01的鄰苯二酸氫鉀和pH=6.86的混合磷酸鹽的緩沖劑作為pH計的校準液,然后武昌魚取樣攪碎,25 g魚肉加水至100 mL,靜置30 min取澄清液,pH計預(yù)熱校準后進行數(shù)據(jù)測定。
(5)丙二醛的測定。丙二醛含量采用硫代巴比妥酸顯色法,結(jié)果以單位組織中的丙二醛含量(μmol·L-1)表示。根據(jù)GB 5009.181—2016中的分光光度法在532 nm波長處測定吸光度,測定并計算魚肉的丙二醛(Malondialdehyde,MDA)值,結(jié)果以mg MDA/kg表示。
1.3.4 復(fù)合保鮮劑正交實驗設(shè)計
根據(jù)《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》(GB 2760—2014)對食品中添加劑的規(guī)定,3種天然保鮮劑根據(jù)國標允許添加量標準為茶多酚0.3 g·kg-1,殼 聚 糖6.0 g·kg-1,溶 菌 酶0.5 g·kg-1[10]。因 此,在3種食品添加劑的最高限量下,通過前期預(yù)實驗的操作,在基礎(chǔ)配方的基礎(chǔ)上添加茶多酚、殼聚糖、溶菌酶優(yōu)化復(fù)合保鮮劑配方,正交實驗設(shè)計方案如表2所示。
表2 正交實驗的因素和水平表
以L9(34)正交實驗研究殼聚糖、茶多酚、溶菌酶的最佳復(fù)合比例,正交實驗結(jié)果見表3。根據(jù)表3中的極值可得各個因素之間的影響主次順序:揮發(fā)性鹽基氮值為B>A>C,菌落總數(shù)值為C>B>A;則揮發(fā)性鹽基氮最優(yōu)水平組合為A1B2C2,保鮮效果最佳,達最小值24.05%;菌落總數(shù)最優(yōu)水平組合為A2B2C3,抑菌作用最優(yōu),達最低值3.90 lg(CFU·g-1);C因素對菌落總數(shù)的影響最大,B因素對揮發(fā)性鹽基氮影響最大,而A因素影響都不顯著,因此綜合考慮確定最佳復(fù)合調(diào)味保鮮劑比例的組合為A1B2C3,即茶多酚0.1 g·kg-1,殼 聚 糖5.0 g·kg-1,溶 菌 酶0.5 g·kg-1。經(jīng)驗證試驗表明,在最佳比例組合下,TVBN值為24.01 mg/100 g,菌落總數(shù)為3.88 CFU·g-1。
表3 復(fù)合調(diào)味保鮮劑處理第7 d正交實驗結(jié)果表
2.2.1 揮發(fā)性鹽基氮值的變化以優(yōu)化后的復(fù)合調(diào)味保鮮劑為實驗組,基礎(chǔ)配方調(diào)味保鮮劑為對照組,武昌魚在4 ℃冷藏條件下?lián)]發(fā)性鹽基氮值的測定結(jié)果如圖1。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)來看,揮發(fā)性鹽基氮值一直處于上升狀態(tài),這也說明武昌魚在保藏過程中發(fā)生了腐敗變質(zhì),使蛋白質(zhì)分解,而且對照組明顯高于實驗組,這是由于實驗組在對照組條件下加了天然保鮮劑,能夠一定程度上抑制微生物繁殖,從而延長武昌魚的保質(zhì)期。此結(jié)果與徐楚等[11]探究溶菌酶、殼聚糖等復(fù)合保鮮劑對高白鮭魚片的保鮮效果中揮發(fā)性鹽基氮值變化趨勢一致。而且從圖1中可得,對照組的武昌魚在保存13 d時,揮發(fā)性鹽基氮值為20.534 8 mg/100 g>20 mg/100 g,說明在13 d時對照組的武昌魚已腐敗,不符合國家標準要求,而實驗組在保存18 d時為22.735 9 mg/100 g>20 mg/100 g,說明在18 d時實驗組的武昌魚已腐敗。數(shù)據(jù)說明實驗組武昌魚比對照組多保存5 d時間,這也進一步驗證了天然復(fù)合調(diào)味保鮮劑能夠抑制微生物繁殖,保持良好的新鮮度,實現(xiàn)延長武昌魚保質(zhì)期的效果。
圖1 4 ℃冷藏條件下武昌魚TVBN值變化圖
2.2.2 菌落總數(shù)的變化
4 ℃冷藏條件下武昌魚的菌落總數(shù)變化如圖2。鮮魚的保存過程中,隨著保鮮時間的延長,加上溫度適宜就會有很多微生物繁殖,導(dǎo)致魚類變質(zhì)。由圖2可得,武昌魚的菌落總數(shù)處于上升趨勢,而且實驗組變化速率低于對照組,這是由于實驗組添加了天然保鮮劑,通過茶多酚、殼聚糖、溶菌酶與基礎(chǔ)保鮮劑組合制成的復(fù)合調(diào)味保鮮劑。復(fù)合調(diào)味保鮮劑的抑菌抗氧化的作用使武昌魚在4 ℃冷藏條件下保藏比對照組時間長,使其腐敗變質(zhì)的時間延后,天然保鮮劑通過本身具有的抑菌、抗氧化等作用,能夠有效抑制微生物繁殖,防止細菌污染,保持優(yōu)良的保鮮效果,延長武昌魚的保質(zhì)期。
圖2 4 ℃冷藏條件下武昌魚的菌落總數(shù)變化圖
2.2.3 感官評價的變化
隨著保鮮時間的延長,武昌魚的色澤、氣味和組織狀態(tài)必然會受到微生物的繁殖的影響發(fā)生品質(zhì)變化。從圖3中可以看出,整個4 ℃冷藏過程中,武昌魚感官評價分值隨著時間的增加而持續(xù)下降,而且對照組相比于實驗組感官評價分值下降更快,這是由于加天然保鮮劑配制的復(fù)合調(diào)味保鮮劑具有優(yōu)良的保鮮效果,能達到延長武昌魚保質(zhì)期的效果。
圖3 4 ℃冷藏條件下武昌魚的感官評分變化圖
2.2.4 pH值的變化
武昌魚在4 ℃冷藏條件下pH值的測定結(jié)果如圖4。根據(jù)圖4能夠得出,對照組中武昌魚的pH值有下降再升高的趨勢,此現(xiàn)象的原因是武昌魚剛死后呼吸會停止,體內(nèi)的三磷酸腺苷和糖原發(fā)生降解,進一步生成了乳酸等酸性成分,使武昌魚的pH值出現(xiàn)一定的下降趨勢。隨著保藏天數(shù)增加,微生物進行相應(yīng)的繁殖生長,并且在多種酶共同作用下,蛋白質(zhì)和多肽等會降解生成一定的堿性成分,這樣武昌魚的pH值就會有升高趨勢。實驗組由于添加了天然保鮮劑,武昌魚的pH值變化的不明顯,但也有相應(yīng)的變化趨勢,由此可以說明在基礎(chǔ)保鮮劑中,加入天然保鮮劑配制的復(fù)合調(diào)味保鮮劑延長了武昌魚的保藏期限,使其維持優(yōu)良的鮮度。
圖4 4 ℃冷藏條件下武昌魚的pH值變化圖
2.2.5 丙二醛的變化
武昌魚在4 ℃冷藏條件下丙二醛的測定結(jié)果如圖5。通過圖5可以看出武昌魚的丙二醛值處于先上升后下降的變化趨勢,對照組明顯高于實驗組。此數(shù)據(jù)說明,在4 ℃冷藏條件下,武昌魚魚肉中所含的不飽和脂肪酸在保藏期間發(fā)生氧化變質(zhì),使得武昌魚鮮度有所下降。而且實驗組在基礎(chǔ)保鮮配方中加入了茶多酚、殼聚糖、溶菌酶3種天然保鮮劑配制成復(fù)合調(diào)味保鮮劑,武昌魚魚肉在天然保鮮劑作用下,更加能夠抑制不飽和脂肪酸的氧化分解,并能有效抑制微生物的繁殖,進一步延長了武昌魚的保質(zhì)期,達到了復(fù)合調(diào)味保鮮劑的保鮮效果。
圖5 4 ℃冷藏條件下武昌魚的丙二醛值變化圖
本文以武昌魚為研究對象,在4 ℃冷藏條件下研究保鮮效果,采用L9(34)正交實驗,探究復(fù)合調(diào)味保鮮劑,即在姜、花椒、鹽基礎(chǔ)調(diào)味保鮮配方中添加殼聚糖、溶菌酶、茶多酚3種天然保鮮劑,進一步探討對武昌魚的保鮮效果。結(jié)果顯示,最佳天然復(fù)合調(diào)味保鮮劑的配方是生姜2.5%(相對于魚的質(zhì)量)、花椒0.3%(相對于魚的質(zhì)量)、鹽水3 kg(鹽濃度3.2%)茶多酚0.1 g·kg-1、殼聚糖5 g·kg-1、溶菌酶0.5 g·kg-1。武昌魚在經(jīng)過復(fù)合調(diào)味保鮮劑的腌制后,感官品質(zhì)緩緩下降,對照組揮發(fā)性鹽基氮、菌落總數(shù)、pH值、丙二醛測定值顯著高于實驗組,以《食品安全國家標準 鮮、凍動物性水產(chǎn)品》(GB 2733—2015)淡水魚蝦的揮發(fā)性鹽基氮含量≤20 mg/100 g作為評判標準,對照組在保藏13 d武昌魚顯示腐敗變質(zhì),而實驗組時間延后5 d才出現(xiàn)腐敗變質(zhì)現(xiàn)象,說明復(fù)合調(diào)味保鮮劑能夠有效抑制微生物生長繁殖,進而增加武昌魚保鮮時間,延長其保質(zhì)期,為武昌魚工業(yè)化生產(chǎn)及保鮮加工等提供了理論基礎(chǔ)。