鮮切草魚魚腩保鮮劑篩選與貨架期

何 麗，侯溫甫，艾有偉（武漢輕工大學食品科學與工程學院，湖北 武漢 430023）

鮮切草魚魚腩保鮮劑篩選與貨架期

何 麗，侯溫甫*，艾有偉
（武漢輕工大學食品科學與工程學院，湖北 武漢 430023）

以鮮切草魚魚腩為原料，選取17 種平皿體系條件下對假單胞菌抑菌效果好的保鮮劑對草魚魚腩進行保鮮處理，通過感官初篩選出對產品色澤、味道、組織形態、組織彈性影響小的保鮮劑；研究不同初篩得到的保鮮劑處理后冷鮮草魚肉貯藏期間品質變化，并根據微生物生長曲線構建微生物生長一級模型，通過模型參數的變化定量反映抑菌劑對微生物生長的抑制作用，綜合考慮保鮮劑對冷鮮魚腩品質以及抑菌特性影響，選出草魚魚腩處理的最佳保鮮劑；并結合氣調包裝（50% CO2＋50% N2）研究保鮮處理后草魚魚腩的貨架期。結果表明：沒食子酸、檸檬酸、鞣酸、磷酸三鉀、ε-聚賴氨酸、植酸處理后魚腩顏色正常，保持原有魚香味，組織形態和彈性無不好影響；ε-聚賴氨酸處理后品質優于其他組，并在草魚魚腩基質上有較好抑菌特性，確定ε-聚賴氨酸為草魚魚腩最佳保鮮劑；經ε-聚賴氨酸處理的鮮切魚腩結合氣調包裝后置于4 ℃貯藏時的貨架期可達13 d，能較長時間保持鮮切草魚魚腩的品質。

鮮切魚腩；保鮮劑；貨架期；ε-聚賴氨酸

草魚是“四大家魚”之一[1]，肉質嫩而不膩，肌間刺少，具有良好的滋補作用，近年來，其消費量已超過200萬 t[2]。隨著超市業的快速發展，經宰殺、清洗、分割和包裝的鮮切草魚制品已漸漸成為新型的銷售方式[3]，冷鮮草魚魚腩是其中一種鮮切草魚制品[4]。由于草魚肌肉組織細嫩、酶活性高、體表帶有多種微生物，隨著死后生理活動的終止，易導致其鮮度下降、品質變差，甚至腐敗變質[5]。為控制有害微生物，延長產品貨架期，生產上會采取系列的保鮮手段抑制肉制品中微生物的生長繁殖[6-7]。保鮮劑作為一種保鮮技術應用在水產品上，能有效抑制微生物生長，減緩水產品鮮度下降趨勢，防止水產品在貯藏過程中腐敗變質[8]，延長產品貨架期。龔婷等[3]研究檸檬酸處理草魚魚片后貨架期，比對照組延長了16 d；楊勝平等[9]用殼聚糖溶液處理帶魚后冷藏，發現處理過的帶魚有較長的貨架期，質量濃度為1 g/100 mL殼聚糖處理后能將帶魚的一級鮮度延長2～3 d，二級鮮度延長6～7 d。藍蔚青等[10]將經過Nisin處理后的帶魚，貯藏在4 ℃條件下進行實驗，發現Nisin質量濃度為0.5 g/L時，在貯藏第6天，揮發性鹽基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）值為23.55 mg/100 g，能達到二級鮮度標準，同時感官品質未發生顯著變化。目前，針對淡水魚鮮切制品的保鮮劑篩選研究尚少見報道。

假單胞菌是冷鮮草魚主要腐敗微生物[11]，研究表明，假單胞菌生長預測模型的建立可以應用于冷鮮魚肉保鮮效果的快速評估[12]，本實驗以鮮切草魚魚腩為原料，選取本實驗室陳振青等[13]研究的平皿體系條件下60 種常用保鮮劑中對假單胞菌抑制效果顯著的17 種保鮮劑作用于草魚魚肉基質上，通過感官初篩選出對產品色澤、味道、組織形態、組織彈性影響較小的保鮮劑。研究初篩保鮮劑處理后冷鮮貯藏草魚肉品質變化，同時建立微生物生長一級模型，通過模型參數的變化定量反映保鮮劑對微生物生長的抑制作用，綜合草魚魚腩品質及抑菌效果選出最佳保鮮劑，并結合氣調保鮮聯合應用，確定草魚魚腩在冷藏中的貨架期，為保鮮劑在鮮切草魚魚腩應用上提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鮮活草魚 武漢市東西湖區武商量販常青花園店。

平板計數瓊脂（plate count agar，PCA）培養基、CFC假單胞菌選擇性培養基 青島高科技園海博生物技術有限公司；NaClO（分析純） 國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

SW-CJ-2FD型雙人單面凈化工作臺 蘇州凈化設備有限公司；FD-Z1型氣調包裝機 上海福帝包裝機械有限公司；FSH-2A型可調高速勻漿機 金壇市醫療儀器廠；BC/BD-220SE臥式雙層門冷藏冷凍轉換柜 青島海爾特種電冰柜有限公司；MIR-154型低溫恒溫培養箱三洋電機株式會社；FHW-450型保鮮膜封接機 浙江江南寶業有限公司；手提式蒸汽不銹鋼消毒器（滅菌鍋）上海博訊醫療器械公司；DHG-9123A電熱恒溫鼓風干燥箱 上海一恒科技公司。

1.3 方法

1.3.1 原料預處理

新鮮草魚，0.5 h內完成宰殺，去頭、去鱗、去內臟并運回實驗室，置于預冷柜中預冷至魚肉中心溫度降至8 ℃左右，整個過程約用時0.5 h。然后在經消毒殺菌處理的衛生條件良好的加工分割間進行去皮處理，經流動的自來水沖洗干凈后，分割成大小均一的魚塊，每塊魚塊寬度約為1 cm，每塊質量約20～30 g。

1.3.2 保鮮劑的初篩選

實驗設定保鮮劑質量濃度為0.5 g/100 mL應用于冷鮮魚腩上。每3 塊草魚魚腩（每塊約30 g，8 cm×1 cm×2 cm）放入保鮮劑中浸泡3 min撈起，瀝干2 min置于托盤中。對照組為不做保鮮劑處理的草魚魚腩，比較各處理組樣品的色澤、氣味、組織形態、彈性，并評分。各處理均在滅菌后的環境中進行。評分標準按宋智等[14]方法略做修改進行。每項滿分為10 分，消費者可接受的最低限為6 分，低于6 分的保鮮劑被剔除掉。表1為草魚魚腩感官評分標準。

表1 草魚魚腩感官評分標準Table 1 Criteria for sensory evaluation of fish belly

1.3.3 貯藏后魚腩感官評定

保鮮劑0.5 g/100 mL，3 min浸泡，瀝干2 min后的冷鮮草魚魚腩于4 ℃條件下托盤貯藏，由8 位專業人員組成評價小組，對鮮切魚腩的色澤、氣味、組織形態進行評定，評分標準見表1。

1.3.4 細菌總數的測定

參照GB 4789.2—2010《食品微生物學檢驗：菌落總數測定》[15]中的方法進行。

1.3.5 假單胞菌數的測定

測定方法同1.3.4節（培養基改用CFC培養基）。

1.3.6 TVB-N值的測定

參照SC/T 3032—2007《水產品中揮發性鹽基氮的測定》[16]中的方法進行。

1.3.7 一級預測模型的建立

通過SAS 9.1統計軟件，分別擬合在4 ℃貯藏條件下不同保鮮劑處理的冷鮮草魚魚腩中假單胞菌的生長數據，用Gompertz模型擬合其生長動態[17]。

1.3.8 最佳保鮮劑結合氣調包裝時魚腩貨架期的確定

實驗設計分兩組，保鮮劑組為統一質量濃度0.5 g/100 mL最佳保鮮劑浸泡3 min，瀝干2 min；對照組不添加保鮮劑。對照組和保鮮劑組均采用氣調包裝（50% CO2＋50% N2）4 ℃冷鮮貯藏，測定魚腩品質變化情況并確定其貨架期。

1.4 數據分析

采用Excel繪圖，利用SPSS 17.0和SAS 9.1軟件進行實驗數據分析，結果以±s表示，利用t檢驗進行組間分析，當P＜0.01時為極顯著差異，P＜0.05時為顯著性差異，P＞0.05時差異不顯著。

2 結果與分析

2.1 保鮮劑初篩結果

感官評定綜合許多因素，是魚肉鮮度檢測中非常必要的指標，且簡便易行、可靠性高、實用性強。假單胞菌是冷鮮草魚主要腐敗微生物[11]，選取陳振青[13]研究對假單胞菌抑制效果顯著的17 種保鮮劑，通過感官進行初篩，結果見表2。

表2 草魚魚腩保鮮劑初篩評分表Table 2 Sensory evaluation scores of fish belly with different preservative treatments

表2中對照組樣品為不經保鮮劑處理的鮮魚腩，其切面富有光澤，組織致密完整，富有彈性，具有濃郁魚香味。經大多數有機酸處理后魚腩均存在酸味殘留的現象，影響感官味覺，且浸泡處理后顏色泛白，組織彈性變差，分值低，感官很難接受。本實驗設定6 分以上的評分結果處于可接受范圍內，實驗結果顯示處于此范圍內的保鮮劑有6 種，其中ε-聚賴氨酸和磷酸三鉀處理后，魚腩顏色正常，味道濃郁，組織完整，感官評分為9.5（好），與對照相差較小。經初篩得到6 分以上保鮮劑分別為沒食子酸、檸檬酸、鞣酸、磷酸三鉀、ε-聚賴氨酸、植酸。

2.2 不同保鮮劑處理后魚腩在冷藏過程中的品質變化

對4 ℃貯藏條件下不同保鮮劑處理的冷鮮草魚魚腩進行感官評價，微生物數量、TVB-N值進行測定，以購回當天為第0天，每隔48 h 檢測一次。不同保鮮劑處理后魚腩品質各指標變化情況如圖1所示。

圖1 魚腩4 ℃貯藏期間各品質指標的變化Fig.1 Changes in freshness indicators of grass carp belly during storage at 4 ℃

由圖1可以看出，保鮮處理后魚腩感官可接受時間都較對照組有所延長，整體貯藏品質優于對照組。同其余5 種保鮮劑相比，ε-聚賴氨酸處理組樣品貯藏期間感官變化最緩慢，第7天感官評定“較好”，其余5 種保鮮劑貯藏期間感官品質下降較快；從TVB-N值指標上看，TVB-N值比對照上升緩慢，其中ε-聚賴氨酸處理組樣品的TVB-N值上升趨勢十分平緩，第7天值小于13 mg/100 g，處于鮮肉范圍內[18]。從微生物生長曲線看，6 種保鮮劑都對微生物有一定抑制作用，且ε-聚賴氨酸組和其余組間差別顯著（P＜0.05）。同時結果顯示，ε-聚賴氨酸處理顯著降低菌落總數和假單胞菌的初始菌數，貯藏期間其微生物上升最緩慢，菌落總數和假單胞菌較其余各組降低一個數量級，對其微生物具有顯著的抑制作用，且貯藏過程中ε-聚賴氨酸處理的魚腩品質感官方面綜合評定最佳。

2.3 基于微生物生長預測模型構建評價不同保鮮劑處理的效果

采用Gompertz模型對圖1中不同保鮮劑處理后冷鮮草魚魚腩中菌落總數生長曲線進行擬合，進一步判斷各組保鮮劑的效果。Gompertz方程式是一個雙指數函數，眾多研究者認為此模型能較為準確地擬合微生物生長的一級模型[19]。表3結果顯示，各組保鮮劑組相關系數R2的值均在0.99以上，表明Gompertz模型能很好地描述不同保鮮劑處理冷鮮草魚魚腩中微生物的生長。

表3 4 ℃儲藏條件下保鮮劑處理的冷鮮草魚魚腩微生物生長動力學模型Table 3 Growth kinetic models of total bacterial count in chilled fresh-cut grass fish belly treated with each of the selected preservatives at 4 ℃

表4 4 ℃貯藏條件下不同保鮮劑處理冷鮮草魚魚腩中微生物的主要生長動力學參數Table 4 Kinetic parameters of total bacterial count in chilled fresh-cut grass fish belly treated with each of the selected preservatives at 4 ℃

最大比生長速率表示微生物增長繁殖的最大速率，由表4可看出，在草魚肉基質上各保鮮劑添加后影響了最大比生長速率，相比對照組，6 種保鮮劑處理后均降低了微生物的最大比生長速率，尤其是ε-聚賴氨酸組的最大比生長速率遠遠小于其他各組，生長速率十分緩慢。延滯期反映微生物生長被延遲的時間，其值越大表示微生物生長延遲時間越長。表4中6 種保鮮劑均在一定程度上延緩微生物到達最大比生長速率的時間，其中ε-聚賴氨酸處理后使微生物的延滯期增加值大于1.5 d，顯示其在魚肉體系下表現出較好的抑菌特性。由此，綜合考慮各組保鮮劑對冷鮮魚腩品質的影響以及對魚腩中微生物的抑制效果，可確定ε-聚賴氨酸為冷鮮草魚魚腩最佳保鮮劑。

2.4 ε-聚賴氨酸處理結合氣調包裝冷鮮魚腩貯藏過程中各鮮度指標的變化

2.4.1 草魚魚腩貯藏期間感官品質的變化

圖2 草魚魚腩4 ℃貯藏過程中的感官品質變化Fig.2 Changes in sensory evaluation score of grass carp belly during storage at 4 ℃

圖2顯示了經保鮮劑ε-聚賴氨酸處理后冷鮮草魚魚腩在氣調包裝（50% CO2＋50% N2）貯藏過程中感官評價的變化。新鮮草魚魚腩外觀具有鮮魚肉特有的氣味，無異味；肌肉光澤，紅肉部分鮮艷，脂肪乳白色；纖維清晰，組織有彈性，指壓后凹陷立即恢復；無出水；外表濕潤，無黏稠，綜合感官分值為10 分。在貯藏初期，兩組樣品感官評分差別較小，評定人員均認為兩組樣品感官差異不明顯，說明保鮮液浸泡處理對冷鮮草魚魚腩感官品質影響較小。隨著貯藏時間延長，草魚魚腩的感官評分總體呈現下降趨勢，第3天開始保鮮劑組感官下降速率明顯小于對照組。對照組在第5天后下降速率加快，第9天便達到6分，處于可接受臨界值，而添加保鮮劑組樣品可接受時間達到13 d，比未處理組延長了4 d，說明ε-聚賴氨酸對保持草魚魚腩的感官品質具有較好的效果。

2.4.2 草魚魚腩貯藏期間微生物數量的變化

根據SC/T 3108—2011《鮮青魚、草魚、鰱魚、鳙魚、鯉魚》[20]規定：草魚微生物數不大于106CFU/g為二級鮮度，細菌總數達到106CFU/g時處于腐敗階段，不能食用，此時判定為貨架期終點。由圖3A可知，未處理的對照組樣品細菌總數增加較快，第7天為5.47（lg（CFU/g）），接近二級鮮度上限，第9天為6.5（lg（CFU/g）），已經腐敗不可食用。保鮮劑處理組的魚腩在貯藏7 d內細菌增長緩慢，第11天以后上升稍快，第15天達到二級鮮度上限，第17天超出可食用范圍。如圖3B所示，與菌落總數變化情況類似，保鮮劑驗組的假單胞菌的增長速率遠小于對照組，對照組樣品在第9天不可食用，保鮮劑組在第19天假單胞菌數為5.84（lg（CFU/g）），依然處于二級鮮度內。由于假單胞菌為革蘭氏陰性菌，ε-聚賴氨酸對革蘭氏陰性和陽性菌的抑菌效果均表現顯著[21]，ε-聚賴氨酸的作用使得細胞膜結構破壞，引起細胞的物質，能量和信息傳遞中斷，最終導致細胞死亡[22-23]。就微生物指標而言，與對照組相比保鮮劑組的貨架期延長近6 d，說明ε-聚賴氨酸能有效地抑制魚肉樣品中微生物的生長。

圖3 草魚魚腩4 ℃貯藏過程中菌落總數（A）和假單胞菌數（B）的變化Fig.3 Changes in total bacterial and Pseudomonas spp. counts in grass carp belly during storage at 4 ℃

2.4.3 草魚魚腩貯藏期間TVB-N值的變化

圖4 草魚魚腩4 ℃冷藏過程中TVB-N值的變化Fig.4 Change in TVB-NTVB-N content in grass carp belly during storage at 4 ℃

由于草魚中蛋白質含量較高，在貯藏過程中受酶和細菌的作用，蛋白質被分解為小分子的氨以及胺類等堿性含氮物質，即TVB-N，因此TVB-N值是反映草魚腐敗程度的重要指標。按GB 27733—2005《鮮（凍）動物性水產品衛生標準》[18]規定：淡水魚的TVB-N值不大于20 mg/100 g，才符合衛生標準。如圖4所示，對照組和保鮮劑組樣品的TVB-N值初期貯藏5 d內變化不大，第7天開始對照組增長速率加快，與保鮮劑組呈現出明顯區別，到第9天增加到22.68 mg/100 g，超出衛生標準。而保鮮劑組在第17天還處于衛生標準之內，TVB-N值可接受時間較對照組延長8 d。

3 結 論

感官初篩17 種保鮮劑得到對魚腩色澤、氣味、組織形態、組織彈性影響小的保鮮劑，結果表明經保鮮劑處理后魚腩顏色正常，保持原有魚香味，組織形態和彈性無不良影響，感官評分分值處于6 分以上，感官可接受的保鮮劑分別為：沒食子酸、檸檬酸、鞣酸、磷酸三鉀、ε-聚賴氨酸、植酸。

樣品經保鮮劑處理后包裝貯藏，每隔48 h檢測各鮮度指標變化，其中ε-聚賴氨酸抑制微生物增長，感官效果良好，延緩蛋白質分解，整體貯藏品質最佳。根據微生物生長曲線建立了4 ℃貯藏條件下不同保鮮劑處理的冷鮮魚腩微生物生長動力學模型，通過模型擬合參數最大比生長速率和延滯期判斷不同保鮮劑處理冷鮮魚腩微生物的抑制效果，結果表明ε-聚賴氨酸抑菌效果較強。綜合貯藏過程中魚腩品質和抑菌特性選擇ε-聚賴氨酸為冷鮮草魚魚腩最佳保鮮劑。

魚腩經ε-聚賴氨酸處理后結合氣調包裝式（50% CO2＋50% N2）冷鮮貯藏，結果表明ε-聚賴氨酸能夠明顯降低草魚魚腩的菌落總數和TVB-N值，顯著抑制微生物生長和蛋白質分解，且感官、微生物、TVB-N值指標結果一致。綜合各鮮度指標判定保鮮劑組的貨架期為13 d，較對照組樣品貨架期延長5 d。

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Preservative Screening for Prolonged Shelf Life of Fresh-Cut Grass Fish Belly during Cold Storage

HE Li, HOU Wenfu*, AI Youwei
(College of Food Science and Engineering, Wuhan Polytechnic University, Wuhan 430023, China)

Out of 17 preservatives, previously found to be highly effective against Pseudomonas using a plate culture system, the preservatives having little influence on the color, taste, morphology or elasticity of fresh grass carp belly were screened by sensory evaluation. Results suggested that after treatment with gallic acid, citric acid, tannic acid, trimethyl phosphate, polylysine or phytic acid, the color of fish belly remained normal, the flavor was maintained and no negative impact on morphology or elasticity was seen. The quality change of grass carp belly with preservative treatments during cold storage was assessed. A first-order model describing microbial growth was constructed based on the microbial growth curve. The bacteriostatic activity of preservatives was quantitated by model parameters. This study showed that ε-polylysine was the best preservative for grass carp belly. It had less impact on the quality of grass carp belly and exhibited stronger bacteriostatic activity than other preservatives. The shelf life of fresh grass carp with ε-polylysine treatment and modified atmosphere packaging (50% CO2+ 50% N2) when stored at 4 ℃ was 13 days. In conclusion treatment with ε-polylysine can help maintain the shelf life of grass carp.

fresh-cut grass carp; antistaling agent; shelf life; ε-polylysine

10.7506/spkx1002-6630-201604047

TS254.4

A

1002-6630（2016）04-0260-06

何麗, 侯溫甫, 艾有偉. 鮮切草魚魚腩保鮮劑篩選與貨架期[J]. 食品科學, 2016, 37(4): 260-265. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201604047. http://www.spkx.net.cn

HE Li, HOU Wenfu, AI Youwei. Preservative screening for prolonged shelf life of fresh-cut grass fish belly during cold storage[J]. Food Science, 2016, 37(4): 260-265. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201604047. http://www.spkx.net.cn

2015-06-29

湖北省教育廳科學研究計劃項目（Q20141701）

何麗（1990—），女，碩士研究生，研究方向為食品科學與工程。E-mail：1316910690@qq.com

*通信作者：侯溫甫（1979—），女，副教授，碩士，研究方向為水產品加工與貯藏。E-mail：745682588@qq.com