生物復合保鮮劑對牙鲆冷藏品質和貨架期的影響

孫協軍,薛曉霞,李秀霞,勵建榮,*,沈 琳,宋 強,陳小娥,勞敏軍,馬永鈞

(1.渤海大學食品科學與工程學院,遼寧錦州 121013;2.大連東霖食品股份有限公司,遼寧大連 161000;3.浙江海洋大學食品學院,浙江舟山 316000;4.浙江興業集團有限公司,浙江舟山 316000)

生物復合保鮮劑對牙鲆冷藏品質和貨架期的影響

孫協軍1,薛曉霞1,李秀霞1,勵建榮1,*,沈 琳2,宋 強2,陳小娥3,勞敏軍4,馬永鈞4

(1.渤海大學食品科學與工程學院,遼寧錦州 121013;2.大連東霖食品股份有限公司,遼寧大連 161000;3.浙江海洋大學食品學院,浙江舟山 316000;4.浙江興業集團有限公司,浙江舟山 316000)

研究了山楂黃酮、凌棗黃酮和凌棗多糖對冷藏牙鲆魚塊品質變化和貨架期的影響。將牙鲆魚塊分別浸漬于保鮮劑Ⅰ(凌棗黃酮、山楂黃酮和凌棗多糖濃度分別為2、2、3 g/L)和保鮮劑Ⅱ(凌棗黃酮、山楂黃酮和凌棗多糖濃度分別為4、4、6 g/L)的溶液中,取出瀝干后在4 ℃冷藏。以菌落總數、pH、硫代巴比妥酸(TBA)值、揮發性鹽基氮(TVB-N)值、K值和感官評分作為評價指標,研究復合保鮮劑對冷藏牙鲆魚塊品質和貨架期的影響。結果表明,2種濃度配比的保鮮劑均能延緩牙鲆魚塊微生物生長,顯著降低冷藏牙鲆魚塊的TVB-N值和K值(p<0.05)和貯藏后期(6～12 d)pH和TBA值(p<0.05),提高感官品質,復合保鮮劑Ⅱ處理后牙鲆魚的感官評分、TBA值、K值及菌落總數顯著優于處理組Ⅰ(p<0.05),因此,復合保鮮劑Ⅱ的保鮮效果更好,可延長冷藏牙鲆魚塊的貨架期至10 d。山楂和凌棗來源的黃酮和多糖生物復合保鮮劑對冷藏牙鲆有很好的保鮮效果。

牙鲆,冷藏,生物保鮮劑,品質,貨架期

牙鲆(Paralichthysolivaceus),屬鰈形目牙鲆屬,是我國主要的海水養殖魚類之一,養殖品種主要有褐牙鲆、漠斑牙鲆和大西洋牙鲆。2014年,我國鲆魚產量達到12.64萬噸,比上年增加3.10%,鲆魚養殖總量在我國海水養殖魚類中居第二位[1]。牙鲆肉蛋白質中富含18種以上的氨基酸,且氨基酸比例合理,是低脂肪、高蛋白的比目魚類[2-3]。牙鲆魚以鮮活出售為主,加工產品以凍魚片、魚塊等初步加工產品為主。牙鲆肉質細嫩,組織蛋白酶含量高,魚體死亡初始階段,組織蛋白酶被激活,內源性蛋白酶分解肌肉蛋白質,產生肽和游離氨基酸等物質,在微生物的生長和代謝作用下,蛋白質、氨基酸及其它含氮物質進一步分解產生胺類、硫化物、醛類和氨等小分子物質,從而使魚體產生不良味道,引起魚體新鮮度下降。

低溫是常用的牙鲆保鮮方法,李輝等[4]研究結果表明冰溫貯藏比冷藏條件更能有效地抑制牙鲆體內有害微生物的活動及各種酶的活性,緩解蛋白質的分解,具有較好的保鮮效果。而冰溫與保鮮劑結合則具有更好的保鮮效果[5]。但冰溫等低溫條件對于保鮮設備的要求條件較高,保鮮的應用容易受到局限。而且,在低溫條件下,由于內源性酶和微生物的共同作用,蛋白質降解和脂質氧化等會導致魚體腐敗[6],而生物保鮮劑結合低溫貯藏對鲆魚有更好的保鮮效果[7]。

山楂(CrataeguspinnatifidaBge.)通常是指薔薇科山楂屬植物的果實,山楂提取物具有良好的抗氧化活性和自由基清除活性,這主要來自于山楂中黃酮類化合物,蘆丁和槲皮素是山楂中最主要具有抗菌活性的黃酮類化合物[8-9]。凌棗是遼西地區的特色栽培品種,其果樹耐寒,適應性強,主要分布在遼寧省凌源市。凌棗棗果富含多糖、氨基酸和多種維生素及礦物質。有研究表明,凌棗中總黃酮含量為棗果之首,主要包括蘆丁、槲皮素、金絲桃苷和黃酮-C-葡萄糖苷等,另外,凌棗中多糖含量也較高[10],黃酮和多糖等生物活性物質具有很高的營養保健價值,可起到消炎止咳、降血壓、降血脂、增進冠狀動脈血流量和防治冠心病、心絞痛等作用,經常食用有增進人體健康的功效。本實驗以冷藏牙鲆魚塊為研究對象,以山楂和凌棗兩種水果來源的黃酮和多糖提取物為保鮮材料,研究山楂黃酮、凌棗黃酮和凌棗多糖復合保鮮劑對牙鲆的保鮮效果,為山楂和凌棗的綜合開發利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

山楂和凌棗 市售,產自遼西地區;牙鲆 購于錦州市林西路水產品批發市場;蘆丁和槲皮素標準品(純度>97%) 購于中國藥品生物制品檢定所;金絲桃苷標準品(純度>98.5%) 購于寶雞市辰光生物科技有限公司;ATP關聯物(ATP、ADP、AMP、IMP、HxR和Hx) 美國Sigma公司;高效液相色譜檢測所用試劑 均為色譜純;水 為超純水;其它試劑 為分析純。

P680型液相色譜儀 美國戴安公司;1260型液相色譜儀 美國Agilent公司;PHS-2F型酸度計 上海雷磁儀器廠;凱氏定氮儀 丹麥FOSS公司;KQ-400KDE超聲波清洗器 昆山市超聲儀器有限公司;DZX-40SC型立式自控電熱壓力蒸氣滅菌器 上海申安醫院器械廠;721型分光光度計 上海菁華科技儀器有限公司;RE-2000型旋轉蒸發儀 上海亞榮生化儀器廠;SHZ-D(Ⅲ)型循環水真空泵 上海申光儀器有限公司;labconco free zone 2.5L型真空冷凍干燥機 上海匯分電子科技有限公司。

1.2 保鮮劑的制備

1.2.1 山楂黃酮的制備 山楂去核后60 ℃烘干,植物粉粹機粉碎得到山楂粉,作為提取原料。采用超聲波輔助法提取山楂黃酮[11],得到的提取液經濃縮后采用D101大孔樹脂純化[12],得到的洗脫液濃縮后冷凍干燥24 h,采用液相色譜檢測方法[13]測得山楂黃酮中蘆丁、金絲桃苷和槲皮素總量為65.5%。

1.2.2 凌棗黃酮和凌棗多糖的制備 參照李秀霞的方法制備凌棗黃酮和多糖[14]。凌棗去核后60 ℃烘干,然后用植物粉粹機粉碎得到凌棗粉,作為提取黃酮和多糖的原料。采用超聲波輔助去離子水提取凌棗多糖,得到粗多糖提取液,向粗多糖提取液中加入0.2%中性蛋白酶,50 ℃條件下酶解4 h去除蛋白質,滅酶后上清液采用4倍體積的95%乙醇溶液醇沉4 h,離心取沉淀,置于冷凍干燥機中干燥24 h。用硫酸-苯酚法測定凌棗多糖中多糖含量為75.2%。

在所述提取多糖時剩下的濾渣中加入20倍量70%乙醇,參照山楂黃酮提取方法提取凌棗黃酮,過AB8大孔樹脂柱(40 cm×2.6 cm)純化,60%乙醇溶液洗脫,收集洗脫液,在旋轉蒸發儀中濃縮后冷凍干燥24 h。液相色譜法[13]檢測凌棗黃酮中山楂蘆丁、金絲桃苷和槲皮素總量為68.8%。

1.2.3 復合保鮮劑的配制 將凌棗黃酮和山楂黃酮溶解于50 ℃左右溫度的熱水中,加入凌棗多糖溶液,超聲波輔助溶解,配制成保鮮劑,其中保鮮劑Ⅰ中凌棗黃酮、山楂黃酮和凌棗多糖濃度分別為2、2和3 g/L;保鮮劑Ⅱ中凌棗黃酮、山楂黃酮和凌棗多糖濃度分別為4、4和6 g/L。

1.3 樣品處理

鮮活牙鲆(500±50) g加冰運至實驗室后,去除頭尾和內臟后均勻切成四塊,用蒸餾水洗凈魚塊,瀝干水分,然后將魚塊隨機分成3組:處理組1、處理組2和對照組。其中,處理組1和處理組2的樣品分別在保鮮劑Ⅰ和保鮮劑Ⅱ中浸泡40 min,瀝干水分,浸泡保鮮劑和對照組的魚塊樣品都分別采用保鮮袋包裝,置于4 ℃冰箱中貯藏,每2 d測定一次指標,各指標重復測定4次。

1.4 指標測定方法

表1 牙鲆魚塊的感官評分表

1.4.1 感官評分 參照GB/T 18108-2008鮮海水魚感官評定方法和Sallam等[15]對三文魚片的感官評定方法進行,略有修改。由6名專業人員組成的感官評定小組進行,選擇牙鲆魚塊的色澤、氣味和質地3個方面為檢驗項目,取平均值,具體評分標準如表1所示。

1.4.2 pH 參照GB/T 5009.45-2003中的酸度計法,稱取絞碎的魚肉10 g,加入90 mL新煮沸并冷卻的蒸餾水,攪拌均勻,浸漬30 min,過濾,測濾液的pH。

1.4.3 揮發性鹽基氮(TVB-N)值 參照GB/T 5009.44-2003中半微量凱氏定氮法進行,結果以每100 g樣品中所含TVB-N毫克數表示。

1.4.4 K值 參考Zhang等[16]方法進行,K值計算方法如下:K值(%)=(HxR+Hx)/(ATP+ADP+AMP+IMP+HxR+Hx)×100

1.4.5 硫代巴比妥酸(TBA)值 參考Erkan等[17]方法進行。TBA值用丙二醛(MDA)的質量分數表示,單位為mg/100 g。

1.4.6 菌落總數 參照GB 4789.2-2010所述方法測定,以每g檢樣中微生物菌落總數的對數(lg CFU/g)表示。

1.5 數據處理

實驗所得數據采用Excel 2007及SPSS 16.0軟件分析。

2 結果與分析

2.1 感官評分測定

鮮活牙鲆色澤鮮明,肌肉組織緊密,紋理清晰,堅實有彈性,肌肉切面有光澤,具有濃郁的固有香味。隨著貯藏時間的延長,牙鲆魚肉色澤逐漸暗淡,體表黏液逐漸粘稠,肌肉逐漸松散,按壓后回彈幅度變小,并逐漸出現異味。感官評分結果如圖1所示,整個貯藏過程中各組牙鲆的感官評分均隨貯藏時間的延長而逐漸降低,復合保鮮劑處理組牙鲆樣品感官評分的下降速度明顯比冷藏樣品緩慢,貯藏4～12 d處理組和對照組間感官評分差異顯著(p<0.05),說明復合保鮮劑能有效地延緩牙鲆感官品質的下降。對照組牙鲆魚塊的感官評分在冷藏第8 d開始低于可接受范圍,而復合保鮮劑處理組的樣品在貯藏期內感官評分均在4以上,處于可接受范圍內。在貯藏第10 d和第12 d,處理組2魚塊的感官評分高于處理組1(p<0.05)。

圖1 復合保鮮劑對冷藏牙鲆魚塊感官評分的影響Fig.1 Effect of compound preservative on sensory score of Paralichthys olivaceus fillets during chilled storage

2.2 生化指標的測定

2.2.1 pH測定 一般而言,水產動物停止呼吸后,體內的糖原被降解,生成乳酸等酸類物質,造成肌肉pH的下降,下降程度與肌肉中糖原的含量有關,所以其pH呈先下降后上升的趨勢[18]。pH測定結果見圖2,在貯藏后期,隨著儲藏時間的延長,蛋白質和氨基酸等被逐漸分解,生成二甲胺和三甲胺等堿性物質,pH不斷上升直至腐敗。復合保鮮劑涂膜樣品的pH變化緩慢,pH最低點出現在第6 d,且貯藏后期pH上升的較慢,而對照組則出現在第4 d,說明復合保鮮劑處理降低了蛋白質和氨基酸等的分解速度,這與復合保鮮劑中富含抑菌活性及抗氧化活性的黃酮類化合物及多糖有關[10,19-20]。不同保鮮劑處理組魚塊的pH在貯藏期間沒有顯著差異(p>0.05)。

圖2 復合保鮮劑對冷藏牙鲆魚塊pH的影響Fig.2 Effect of compound preservative on pH of Paralichthys olivaceus fillets during chilled storage

2.2.2 TVB-N值測定 TVB-N值是動物性食品由于自身酶或腐敗微生物分解產生的胞外酶的作用下,蛋白質被分解而產生氨以及胺類等堿性含氮物質,此類物質具有揮發性,它已經被世界上絕大多數國家認定為水產品腐敗程度的指標[21]。按照農產品安全質量-無公害水產品安全要求(GB 18406.4-2001)規定,無公害水產品中TVB-N值(mg/100 g)≤30。TVB-N值的測定結果如圖3所示,牙鲆初始TVB-N值為9.9 mg/100 g,對照組的TVB-N值在第4 d已經達到32.3 mg/100 g,達到貨架期終點。而處理組1和處理組2牙鲆樣品的TVB-N值在第10 d分別達到33.2和31.4 mg/100 g,這2個處理組間TVB-N值沒有顯著差異(p>0.05)。但不同濃度的復合保鮮劑處理都顯著降低了牙鲆魚塊TVB-N值的增長(p<0.05),將冷藏牙鲆的貨架期提高至10 d。

圖3 復合保鮮劑對冷藏牙鲆魚塊TVB-N值的影響Fig.3 Effect of compound preservative on TVB-Nvalue of Paralichthys olivaceus fillets during chilled storage

2.2.3 K值測定 K值是一種公認的評價魚早期鮮度的指標,如圖4所示,各處理組冷藏牙鲆K值曲線的變化均呈顯著上升趨勢(p<0.05)。Ehira等[22]和小關聡美等[23]認為剛宰殺的新鮮魚的K值低于10%,以K值≤20%作為優良鮮度指標,為Ⅰ級鮮度[23],在日本,采用該鮮度的魚制作生魚片,以K值≤50%作為Ⅱ級鮮度標準[24]。對照組樣品的K值在12 d開始低于Ⅱ級鮮度標準,此時K值是52%,而復合保鮮劑處理后冷藏牙鲆樣品的K值顯著低于對照組(p<0.05),這與TVB-N值等測定結果的變化規律基本相同。在貯藏期第12 d,處理組2的K值顯著低于處理組1(p<0.05),不同處理組魚塊K值在第4 d超過20%,即低于Ⅰ級鮮度標準,但在貯藏期結束時,各處理組魚塊K值都達到了Ⅱ級鮮度標準。

圖4 復合保鮮劑對冷藏牙鲆魚塊K值的影響Fig.4 Effect of compound preservative on K value of Paralichthys olivaceus fillets during chilled storage

2.2.4 TBA值測定 海水魚體內不飽和脂肪酸含量高,因此保鮮過程中容易出現脂肪氧化的問題[25]。脂肪氧化降解產物MDA與TBA反應后能生成穩定的紅色復合物,可用于測定魚肉的氧化酸敗程度。TBA值測定結果如圖5所示,各組樣品的初始TBA值均為0.35 mg/kg,之后隨著貯藏時間的增加而增加,在貯藏后期,復合保鮮劑處理組的TBA值顯著低于對照組(p<0.05),在第12 d,處理組2的TBA值顯著低于處理組1(p<0.05),說明復合保鮮劑處理顯著抑制了貯藏后期(6～12 d)冷藏牙鲆魚塊的脂肪氧化進程。一般認為,TBA值高于2.0 mg/kg時[26],肌肉已經腐敗變質,不可食用。在本實驗中,至貯藏期結束,各處理組的TBA值均未超標,而從圖3可知此時的TVB-N值已超出可接受范圍,因此,單獨采用TBA值不能說明冷藏牙鲆的新鮮程度,要結合多個生化指標來進行判定。

圖5 復合保鮮劑對冷藏牙鲆魚塊TBA值的影響Fig.5 Effect of compound preservative on TBA value of Paralichthys olivaceus fillets during chilled storage

2.3 菌落總數測定

隨著貯藏時間的延長,菌落總數持續上升,未經處理的對照組增長速度較快,而經過復合保鮮劑處理過的牙鲆魚塊菌落總數增長速度相對較慢。從圖6可見,菌落總數在貯藏后期增加較快,這與蛋白質和糖等組分分解成小分子物質有關,一部分已適應不良環境的微生物利用小分子物質作為營養來源不斷繁殖,從而導致菌落總數上升速度加快。根據農產品安全質量-無公害水產品安全要求(GB 18406.4-2001)規定,細菌總數應≤106個/g,即菌落總數以6 lg CFU/g為貨架期終點。如圖6所示,復合保鮮劑涂膜保鮮樣品的菌落總數在12 d內沒有超標,處理組2的菌落總數在第12 d顯著低于處理組1(p<0.05),但均低于6 log CFU/g的極限值,而對照組在冷藏第8 d菌落總數已接近貨架期終點(5.40 lg CFU/g)。綜合以上實驗所得結果,冷藏牙鲆理化指標(TVB-N值、TBA值)和菌落總數的增加與魚塊感官評分的降低規律是一致的,其中,TVB-N值的增加與菌落總數的增加有著明顯的相關性,相關系數分別為:r(對照組)=0.980,r(處理組1)=0.966,r(處理組2)=0.991。復合保鮮劑處理組1和處理組2間TVB-N值沒有顯著差異(p>0.05),在10 d前的感官評分也沒有顯著差異(p>0.05),其他理化指標未超標,綜合牙鲆生化指標和菌落總數的測定結果,可以選擇保鮮劑Ⅱ(凌棗黃酮、山楂黃酮和凌棗多糖濃度分別為4、4、6 g/L)對冷藏牙鲆魚塊進行保鮮處理,可延長冷藏牙鲆魚塊貨架期至10 d。

圖6 復合保鮮劑對冷藏牙鲆魚塊菌落總數的影響Fig.6 Effect of compound preservative on totalplate count of Paralichthys olivaceus fillets during chilled storage

3 結論

研究了山楂黃酮、凌棗黃酮和凌棗多糖復合保鮮劑處理對冷藏牙鲆魚塊的保鮮效果,結果表明,2個濃度配比的復合保鮮劑均能延緩牙鲆魚塊微生物生長,降低pH、TVB-N值、TBA值和K值,且處理組2魚塊的感官評分顯著高于處理組1(p<0.05),TBA值、K值及菌落總數顯著低于處理組1(p<0.05),2個處理組樣品在pH和TVB-N值上沒有顯著差異(p>0.05),因此,保鮮劑Ⅱ的效果更好。選擇保鮮劑Ⅱ(凌棗黃酮、山楂黃酮和凌棗多糖濃度分別為4、4、6 g/L)對冷藏牙鲆魚塊進行保鮮處理較為適合,可延長冷藏牙鲆魚塊貨架期至10 d,同時保持了冷藏牙鲆魚塊的品質。

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Effect of biological complex preservative on quality and shelf-life ofParalichthysolivaceusduring chilled storage

SUN Xie-jun1,XUE Xiao-xia1,LI Xiu-xia1,LI Jian-rong1,*,SHEN Lin2,SONG Qiang2,CHEN Xiao-e3,LAO Min-jun4,MA Yong-jun4

(1.College of Food Science and Technology,Bohai University,Jinzhou 121013,China;2.Dalian Donglin Food Co.,Ltd.,Dalian 161000,China;3.College of Food,Zhejiang Ocean University,Zhoushan 316000,China;4.Zhejiang Xingye Group Co.,Ltd.,Zhoushan 316000,China)

The effect of hawthorn flavones,ling jujube flavonoids and ling jujube polysaccharide on quality changes and shelf-life ofParalichthysolivaceusduring chilled storage were studied.Paralichthysolivaceusfillets were immersed in preservative Ⅰ(The content of hawthorn flavones,ling jujube flavonoids and ling jujube polysaccharide was 2,2,and 3 g/L,respectively)and preservative Ⅱ(The content of hawthorn flavones,ling jujube flavonoids and ling jujube polysaccharide was 4,4,and 6 g/L,respectively)respectively. Then,the treated fillets were drained and stored at 4 ℃. Total bacterial count,pH,TBA value,TVB-N value,K value and sensory score were periodically assessed,to investigate the effect of complex on the quality and shelf-life,compared with the control. The results showed that the complex preservative could retard microbial growth ofParalichthysolivaceusfillets,TVB-N value,K value were decreased significantly during the chilled storage(p<0.05),pH value and TBA value decreased significantly during the anaphase storage(6～12 d),the sensory quality was increased(p<0.05). The sensory score,TBA,K value,and total plate count of the preservative Ⅱ were significantly better than that of preservativeⅠ,the preservative Ⅱ was selected and extended the shelf life to 10 days. The biological complex preservative of flavones and polysaccharide prepared from hawthorn and jujub was found to have good preservation effect onParalichthysolivaceusduring chilled storage.

Paralichthysolivaceus;chilled storage;biological preservative;quality;shelf-life

2016-07-20

孫協軍(1969-)，男，大學本科，實驗師，主要從事食品資源開發利用方面的研究，E-mail：sunxiejun111@163.com。

*通訊作者:勵建榮(1964-)，男，博士，教授，主要從事水產品貯藏加工方面的研究，E-mail:lijr6491@163.com。

“十二五”國家科技支撐計劃項目(2012BAD29B06，2015BAD17B03)；遼寧省大學生創新創業實驗項目(201510167000007)。

TS254.1

A

1002-0306(2017)06-0328-06

10.13386/j.issn1002-0306.2017.06.054