草魚片的臭氧處理工藝研究

趙莉君，顧衛瑞，熊善柏，趙思明*

(1.華中農業大學食品科技學院，湖北 武漢 430070；2.國家大宗淡水魚加工技術研發分中心，湖北 武漢 430070；3.湖北省水產品加工工程技術研究中心，湖北 武漢 430070)

草魚片的臭氧處理工藝研究

趙莉君，顧衛瑞，熊善柏，趙思明*

(1.華中農業大學食品科技學院，湖北 武漢 430070；2.國家大宗淡水魚加工技術研發分中心，湖北 武漢 430070；3.湖北省水產品加工工程技術研究中心，湖北 武漢 430070)

以草魚為原料，研究臭氧質量濃度、臭氧處理溫度、臭氧處理時間對草魚片品質的影響，旨在選出適宜的臭氧殺菌工藝。以草魚片水分含量、水溶性蛋白含量、游離氨基酸含量、總糖含量、粗脂肪含量、色度、感官品質及微生物致死率作為判定指標進行比較。結果表明，草魚片的臭氧處理適宜條件為0.85mg/L臭氧于10℃下處理10min。在該工藝條件下處理得到的草魚片含水量為79.55%、水溶性蛋白155.67mg/g、游離氨基酸0.63mg/g、總糖8.23mg/g、粗脂肪6.34%、白度為48.12、感官評分8.99、微生物致死率98.33%。

臭氧；草魚片；品質

草魚又稱鯇魚，在湖北等地廣泛養殖，因其個體大、肉味鮮美，細刺少等特點而適于加工成魚段、魚片等生鮮調理食品。草魚片營養豐富，含水量大，易受微生物污染而腐敗變質，保鮮期短[1]。

臭氧是一種食品可接觸消毒劑，被食品及藥物管理局(FDA)和美國農業部(USDA)共同認可，以氣態和溶化態兩種形式應用于海產品加工業中[1]。臭氧分子通過對微生物的胞內酶、核酸和其他細胞成分的作用來達到滅菌效果[2]。臭氧已被證明它既可有效殺滅革蘭氏陰性菌、革蘭氏陽性菌、真菌，又可作為一種潛在的有效殺毒劑[3]。臭氧以其殺菌效果好、不產生二次污染、使用方便等優點在水產品保鮮中的應用與研究日益擴大[4]。國內外學者如Carmen[2]、Chawla[1]、Cao[5]等多將臭氧殺菌應用于海水魚、蝦、牡蠣等的加工與貯藏，有關臭氧處理對淡水魚保鮮效果的報道較少。

本實驗以草魚片為原料，研究臭氧處理對其品質的影響，為生鮮魚片選擇合適的減菌方式延長保質期提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

草魚(個體體質量約5kg)，購于湖北省武漢市華中農業大學菜市場。

液溴(分析純) 上海醫藥集團上?；瘜W試劑公司；重蒸酚(分析純) 北京鼎國生物技術有限責任公司；牛肉浸膏(生化試劑) 國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

SY-M10型臭氧發生器 徐州市勝亞臭氧設備制造有限公司；ZM-100型反壓蒸煮消毒鍋 廣州標記包裝設備有限公司；721型分光光度計 上海第三分析儀器廠； HD1360型超凈工作臺 哈爾濱市東聯儀器有限公司；WSC-S型色度儀 上海物理光學儀器廠。

1.3 方法

1.3.1 草魚片的制作

新鮮草魚清洗干凈后，去腮和鱗，剖腹去內臟，切成兩半，去魚頭，用清水洗凈表面血污切成5cm× 5cm×2cm的魚片。

1.3.2 臭氧的制備與濃度測定

開啟臭氧發生器，將臭氧氣體通入到254L的密閉容器中，將臭氧氣體均勻密布在整個空間中，通過控制氣體流量計和計時調節臭氧質量濃度。臭氧質量濃度測定采用碘量法，參考行業標準CJ/T3028.2—94《臭氧發生器臭氧濃度、產量、電耗的測量》進行。

1.3.3 臭氧殺菌的工藝優化試驗

選取臭氧質量濃度、處理溫度和處理時間3個單因素設計正交試驗，如表1所示。

1.3.4 理化指標的測定

水分含量測定：采用直接干燥法，參照國家標準GB/T5009.3—2003《食品中水分的測定》；水溶性蛋白質含量測定：采用Folin-酚法[6-7]；游離氨基酸含量的測定：采用茚三酮顯色法[8]；總糖含量測定：采用硫酸苯酚法，參照國家標準GB9695.31—91《肉制品、總糖含量測定》；粗脂肪含量測定：采用索式抽提法，參照國家標準GB/T5009.6—2003《食品中脂肪的測定》；白度：采用色度儀測定[9]；揮發性鹽基氮(TVB-N)含量測定：采用微量擴散法測定[10]。

1.3.5 微生物指標的測定

微生物致死率定：采用活菌計數法[11-12]；細菌總數：采用稀釋平板計數法，參照國家標準GB4789.2—2010《食品微生物學檢驗：菌落總數測定》。

1.3.6 感官評定

評價小組由5人組成，2男3女，人員固定。分別對生魚片的色澤、氣味、彈性等進行評分，以各項感官評分的平均值為感觀綜合評定結果[13-14]。

表1 正交試驗設計表Table 1 Design of orthogonal experiments

表2 臭氧質量濃度對草魚片品質的影響(n=3,±s)Table 2 Effect of ozone concentration on the quality of grass carp slices (n=3,±s)

表2 臭氧質量濃度對草魚片品質的影響(n=3,±s)Table 2 Effect of ozone concentration on the quality of grass carp slices (n=3,±s)

注：1. 0mg/L對應臭氧未處理的草魚片；2.同一行中大寫字母不同表示彼此間有顯著差異(P＜0.05)；3.臭氧處理溫度5℃，時間20min。

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1.3.7 品質變化值的計算

品質變化值(Δ值)用與新鮮魚片品質各指標的均方根的差異程度來表示，其計算公式為：

式中：表示各指標與對照組的差值；i=1,2,3,…n為第i個指標，共n個指標；Δ值越小表示與鮮草魚片的品質越接近。

1.3.8 數據分析

每組試驗重復3次，每次試驗做3次平行。采用Microsoft Excel與SAS軟件對數據進行處理和分析。其中，方差分析采用Anova過程，顯著性分析采用Duncan檢驗[15]。

表3 臭氧處理溫度對草魚片品質的影響(n=3,±s)Table 3 Effect of ozone treatment temperature on the quality of grass carp slices (n=3,±s)

表3 臭氧處理溫度對草魚片品質的影響(n=3,±s)Table 3 Effect of ozone treatment temperature on the quality of grass carp slices (n=3,±s)

注：1.同一行中大寫字母不同表示彼此間有顯著差異(P＜0.05)；2.臭氧質量濃度3.78mg/L，時間20min。

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表4 臭氧處理時間對草魚片品質的影響(n=3,±s)Table 4 Effect of ozone treatment time on the quality of grass carp slices (n=3±s)

表4 臭氧處理時間對草魚片品質的影響(n=3,±s)Table 4 Effect of ozone treatment time on the quality of grass carp slices (n=3±s)

注：1.同一行中大寫字母不同表示彼此間有顯著差異(P＜0.05)；2.臭氧質量濃度3.78mg/L，溫度5℃。

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表5 正交試驗結果(n=3)Table 5 Result of orthogonal experiments

2 結果與分析

2.1 臭氧質量濃度對草魚片品質的影響

由表2可知，除粗脂肪含量和感官品質外，臭氧質量濃度對草魚片的水分含量、水溶性蛋白含量、游離氨基酸含量、總糖含量、白度、a*值(紅綠度)、b*值(黃藍度)、Δ值、以及微生物致死率的影響均有顯著性差異。當臭氧質量濃度為0.85mg/L時，Δ值最小，隨著臭氧質量濃度的升高，微生物的致死率逐漸增大。

2.2 臭氧處理溫度對草魚片品質的影響

由表3可知，除水分含量外，臭氧處理溫度對草魚片的水溶性蛋白含量、游離氨基酸含量、總糖含量、粗脂肪含量、白度、a*值、b*值、感官品質、Δ值、以及微生物致死率的影響均有顯著性差異。當溫度為0℃時，Δ值最小，此時臭氧對微生物致死率最大，達97.58%，這是由于溫度越高，臭氧分解越快，對微生物致死作用減弱。

2.3 臭氧處理時間對草魚片品質的影響

由表4可知，臭氧處理時間對草魚片的水分含量、水溶性蛋白含量、游離氨基酸含量、總糖含量、粗脂肪含量、白度、a*值、b*值、感官品質、Δ值、以及微生物致死率的影響均有顯著性差異。隨著臭氧處理時間的延長，品質變化值和微生物致死率逐漸升高。2.4臭氧殺菌的工藝優化

表8 冷藏過程中草魚片的細菌菌數、感官品質、TVB-N值的變化(n=3,±s)Table 8 Changes in total bacterial counts, sensory quality and TVB-N value of grass carp slices during storage (n=3,±s)

表8 冷藏過程中草魚片的細菌菌數、感官品質、TVB-N值的變化(n=3,±s)Table 8 Changes in total bacterial counts, sensory quality and TVB-N value of grass carp slices during storage (n=3,±s)

注：同一行中大寫字母不同表示彼此間有顯著差異(P＜0.05)；同一列中小寫字母不同表示各項指標對應的對照組與臭氧處理組有顯著差異(P＜0.05)。

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表6 正交試驗的方差分析結果(F/P)Table 6 Variance analysis of orthogonal experiments (F/P)

在單因素試驗基礎上進行正交試驗，結果見表5，方差分析見表6。從表6可以看出，臭氧處理溫度對草魚片的白度和b*值有極顯著影響，對總糖含量有顯著影響；臭氧處理時間對草魚片中總糖含量和白度有極顯著影響；臭氧質量濃度對草魚片中游離氨基酸含量、總糖含量、b*值和微生物致死率有極顯著影響。在試驗范圍內，臭氧條件對草魚片水分含量、水溶性蛋白含量、粗脂肪含量、a*值以及感官品質影響不大。

臭氧條件對草魚片品質指標的影響見表7。根據表7，綜合考慮生產成本及接近自然溫度等情況，選擇0.85mg/L臭氧于10℃下對草魚片處理10min作為適宜條件。在上述優化工藝條件下進行驗證實驗，處理后草魚片的含水量為79.55%、水溶性蛋白含量155.67mg/g、游離氨基酸含量0.63mg/g、總糖含量8.23mg/g、粗脂肪6.34%、白度48.12、a*值-2.45、b*值3.24、感官評分8.99、微生物致死率98.33%。

2.5 草魚片的貯藏品質

用上述臭氧殺菌的適宜工藝條件(0.85mg/L臭氧于10℃條件下處理10min)處理草魚片后于5℃貯藏，草魚片的細菌總數、感官品質、TVB-N值見表8。由表8可知，鮮魚片經臭氧處理后細菌總數比對照組下降。貯藏過程中，草魚片的細菌總數隨貯藏時間的延長而增加，臭氧處理組的增長速率低于對照組。草魚片的感官品質隨貯藏時間的延長而降低，臭氧處理組的感官品質要高于對照組。

草魚片的TVB-N值隨貯藏時間的延長而逐漸增大，臭氧處理組的TVB-N值上升速率低于對照組。5℃條件貯藏3d時，對照組的TVB-N值達到145.60mg/kg，高于國家規定的水產品TVB-N值一級鮮度的上限(即≤130mg/kg)，而臭氧組的TVB-N值為127.50mg/kg，符合一級鮮度標準。5.0℃下貯藏6d時，臭氧處理組的TVB-N值達到154.10mg/kg，超過一級鮮度指標上限。

表7 均值檢驗Table 7 Mean value test

3 結 論

臭氧質量濃度、處理溫度和處理時間對草魚片的品質有不同程度的影響，綜合考慮生產成本等情況，適宜的處理條件為0.85mg/L臭氧于10℃下對草魚片處理10min。在此條件下處理后于5℃貯藏，臭氧處理草魚片的品質優于對照組，冷藏第3天時，仍符合一級鮮度標準。

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Ozone Treatment Technology of Grass Carp Slices

ZHAO Li-jun，GU Wei-rui，XIONG Shan-bai，ZHAO Si-ming*
(1. College of Food Science and Technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070,China；2. National Research and Development Branch Center for Conventional Freshwater Fish Processing, Wuhan 430070,China；3. Aquatic Product Engineering and Technology Research Center of Hubei Province, Wuhan 430070,China)

In order to achieve the optimal ozone sterilization processing, grass carp was used as the raw material to explore the effects of ozone concentration, ozone treatment temperature and ozone treatment time on the quality of grass carp slices through evaluating water content, water-soluble protein content, free amino acid content, total sugar content, crude fat content, color, sensory evaluation and microorganism lethal rate. Results indicated that the optimal ozone treatment processing conditions were 0.85 mg/L ozone at 10 ℃ for 10 min treatment. Under the optimal ozone treatment processing conditions, the contents of water, water-soluble proteins, free amino acids, total sugar and crude fat, the degree of whiteness, sensory evaluation score and microorganism lethal rate were 79.55%, 155.67 mg/g, 0.63 mg/g, 8.23 mg/g, 6.34%, 48.12, 8.99 and 98.33%, respectively. Key words：ozone；grass carp slices；quality

TS254.4

A

1002-6630(2010)24-0014-05

2010-08-19

“十一五”國家科技支撐計劃重點項目(2006BAD30B01)；國家現代農業產業技術體系建設專項(nycytx-49-23)

趙莉君(1985—)，女，博士研究生，研究方向為食品品質控制。E-mail：applejun@webmail.hzau.edu.cn

*通信作者：趙思明(1963—)，女，教授，博士，研究方向為食品大分子功能及特性。E-mail：zsm@mail.hzau.edu.cn