紅茶對(duì)海螺肉去腥和保鮮作用的研究

葛勝晗，周阿容，黃晨楹，鄭寶東，曾紹校，林少玲

(福建農(nóng)林大學(xué) 食品科學(xué)學(xué)院，福州 350000)

海螺肉是典型的高蛋白、低脂肪的動(dòng)物性食品，富含鈣、鈉、鎂、磷、鉀等多種礦物質(zhì)元素，能夠提供人體所需的常量元素和微量元素[1,2]。海螺肉的鈣、磷元素含量高，鈣、磷元素含量約為2.63%和1.11%，鈣、磷比例(2.36∶1)與人體所需的比例相吻合，有助于人體更好地吸收鈣、磷元素[3]。研究表明，海螺肉的鐵、鋅、硒等必需微量元素含量比例也符合人體營(yíng)養(yǎng)需求。海螺肉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值優(yōu)于豬肉、雞肉、鴨肉、雞蛋等，并且不亞于海參、魷魚(yú)等。此外，在海螺肉所含成分中，不飽和脂肪酸的含量明顯比飽和脂肪酸高[4]。眾所周知，多不飽和脂肪酸是一類具有特殊功能的脂肪酸族活性物質(zhì)，在穩(wěn)定細(xì)胞膜功能、調(diào)控基因表達(dá)、維持細(xì)胞因子和脂蛋白平衡、抗心血管病、促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育、促進(jìn)大腦發(fā)育、增強(qiáng)學(xué)習(xí)和記憶能力等方面起著重要作用[5,6]。同時(shí)，根據(jù)相關(guān)研究得知，海螺肉也含有豐富的活性物質(zhì)，如糖、肽和萜類等，具有免疫調(diào)節(jié)、抗氧化、抗腫瘤、抗病毒、抗衰老等多種生理功能[7]，如張澤宏等[8]研究認(rèn)為螺肉具有較好的抗氧化活性。

然而，海螺肉在加工、貯藏中極易產(chǎn)生腥味物質(zhì)和發(fā)生腐敗變質(zhì)現(xiàn)象，嚴(yán)重影響海螺肉制品的食用品質(zhì)。隨著人們對(duì)食品風(fēng)味的要求越來(lái)越高，如何脫腥并盡可能保持肉制品原有的風(fēng)味越來(lái)越受到重視。氧化法脫腥是目前常用的一種脫腥方法,以綠茶、紅茶、烏龍茶和花茶等天然物質(zhì)的添加較為常見(jiàn)，同時(shí)也可達(dá)到保鮮的效果，主要原因?yàn)橐韵?種：(1)茶多酚可消除DPPH自由基及螯合亞鐵離子，同時(shí)是非常優(yōu)良的氫供體，可以結(jié)合脂肪酸中的游離基，中斷脂肪的氧化途徑，抑制過(guò)氧化物的生成；(2)黃酮類化合物具有除臭功能；(3)兒茶素類和原兒茶素類化合物可以清除甲基硫醇化合物，同時(shí)能夠與氨基酸結(jié)合達(dá)到殺菌和鈍化酶類的目的[9]；(4)萜烯類化合物具有吸附腥味和異味的作用。錢(qián)攀等[10]認(rèn)為紅茶浸泡較酵母發(fā)酵效果好，在2%紅茶，50 ℃浸泡50 min后，能較好地脫除美國(guó)鰱魚(yú)中的腥味；段振華等[11]將鳙魚(yú)片浸泡在溫度為15 ℃、料液比為1∶5的1.5%紅茶和0.75%食鹽溶液中3 h，脫腥效果最好，同樣有研究認(rèn)為葡萄籽提取物、牛至提取物、鼠尾草提取物用于魚(yú)糜制品的脫腥能夠維持其pH的穩(wěn)定并減少菌落總數(shù)和降低TBA值[12]。

本研究采用紅茶浸泡除腥的方式，研究紅茶脫腥處理對(duì)海螺肉感官和品質(zhì)特性的影響，并對(duì)海螺肉中的揮發(fā)性成分進(jìn)行分析。此外，實(shí)驗(yàn)以菌落總數(shù)為微生物指標(biāo)，以TBA值、pH為理化指標(biāo)，研究經(jīng)紅茶脫腥處理的海螺肉在貯藏過(guò)程中的品質(zhì)變化，評(píng)價(jià)紅茶脫腥處理對(duì)海螺肉的抑菌保鮮效果。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

海螺肉(厚度為5 mm的切片，水分61.67%，灰分2.69%，粗蛋白18.20%，粗脂肪1.46%)；速溶紅茶粉末(煙臺(tái)市強(qiáng)諾商貿(mào)有限公司)；安琪活性干酵母粉(安琪酵母設(shè)備有限公司)；實(shí)驗(yàn)用水(二次蒸餾水)。

AL104型電子秤 梅特勒-多利多儀器(上海)有限公司；恒溫培育箱 上海一恒科學(xué)儀器有限公司；標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)篩 上虞市銀河測(cè)試儀廠。

1.2 紅茶浸泡溫度對(duì)海螺肉異味的影響

1.2.1 中心組合試驗(yàn)

用紅茶對(duì)海螺肉進(jìn)行浸泡，在其他條件一定的情況下，考察紅茶濃度、浸泡時(shí)間、浸泡溫度對(duì)海螺肉腥味的影響。各因素試驗(yàn)范圍為紅茶濃度0.4，0.6，0.8，1.0，1.2 g/L；浸泡時(shí)間10，20，30，40，50 min；浸泡溫度25，30，35，40，45 ℃。采用Box-Behnken 法以紅茶濃度(A)、浸泡時(shí)間(B)、浸泡溫度(C)為自變量，綜合感官分值(Y)為響應(yīng)值進(jìn)行3因素3水平的中心組合試驗(yàn)，見(jiàn)表1。

表1 中心組合試驗(yàn)因素水平表Table 1 Levels and factors of central composite experiments

1.2.2 感官評(píng)定

10名食品學(xué)院的學(xué)生(研究生，5位男生，5位女生)作為感官評(píng)定員對(duì)未去腥的海螺肉和紅茶浸泡處理后的海螺肉進(jìn)行評(píng)分。海螺肉異味(A)：參照無(wú)腥味(9分)、略有腥味(8分)、腥味較弱(7分)、有腥味(6分)、腥味一般(5分)、腥味偏重(4分)、腥味較重(3分)、腥味很重(2分)、腥味極重(1分)；茶味(B)：無(wú)茶味(3分)、茶味較弱(2分)、茶味一般(1分)、茶味偏重(0分)，最終感官分值即為A+B，可根據(jù)實(shí)際情況保留1位小數(shù)點(diǎn)。

1.2.3 頂空固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用

樣品前處理：樣品研碎加入20 mL 空瓶中至瓶身1/2位置，蓋緊瓶蓋，插入 ACAR/PDMS/DVB 萃取頭，在 70 ℃溫度下萃取50 min 后，連接萃取頭與氣質(zhì)聯(lián)用儀進(jìn)樣口,在 250 ℃溫度下于進(jìn)樣口解吸5 min，進(jìn)行分析。色譜條件：色譜柱為 DB-5MS 毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)；載氣為 He，流速為1 mL/min，分流比為5∶1；進(jìn)樣溫度為250 ℃，柱箱溫度為40 ℃；程序升溫：初始溫度 40 ℃，持續(xù)2 min，以5 ℃/min 升溫至160 ℃后，以 8 ℃/min升溫至 250 ℃，持續(xù) 10 min，總用時(shí) 50.25 min。質(zhì)譜條件：電離源：EI，電子能量 70 eV，倍增管電壓 1800 V；離子源溫度230 ℃，接口溫度 250 ℃，四級(jí)桿溫度150 ℃，掃描范圍40～400 m/z，間隔 0.3 s。獲得的質(zhì)譜圖通過(guò)計(jì)算機(jī)譜庫(kù)(檢索譜圖庫(kù)為NIST 08)進(jìn)行結(jié)果對(duì)比，分析鑒定樣品中的揮發(fā)性成分，同時(shí)使用峰面積歸一化法計(jì)算分析樣品中各成分的相對(duì)含量。

1.3 紅茶脫腥處理對(duì)海螺肉品質(zhì)特性的影響

1.3.1 菌落總數(shù)測(cè)定

將紅茶脫腥處理前后的海螺肉，按照GB/T 4789.2—2010的方法檢測(cè)其菌落總數(shù)[13]。

1.3.2 pH測(cè)定

將紅茶脫腥處理前后的海螺肉，依照GB/T 5009.45—2003《水產(chǎn)品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法》中的酸度計(jì)法進(jìn)行樣品絞碎，然后加入100 mL純凈水，并計(jì)算出pH值。反復(fù)測(cè)定3次，并求出平均值。

1.3.3 TBA值測(cè)定

分別稱取10 g左右絞碎后的紅茶脫腥處理前后的海螺肉樣，加入40 mL 5%三氯乙酸(TCA)溶液，振蕩2 min后靜置10 min，4000 r/min離心10 min，過(guò)濾得上清液，轉(zhuǎn)至25 mL具塞試管中并倒入5 mL 0.02 mol/L的硫代巴比妥酸(TBA)溶液，95 ℃下水浴45 min之后取出，冷卻10 min，測(cè)定其在532 nm處的吸光度值，將所測(cè)值運(yùn)用到1,1,3,3-四乙氧基丙烷(TEP)標(biāo)準(zhǔn)曲線中。重復(fù)測(cè)定3次，求平均值。

1.4 數(shù)據(jù)處理

單因素試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理使用Excel 2016、Origin 8.5軟件進(jìn)行，差異顯著性分析使用DPS 9.5軟件進(jìn)行，P<0.05有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，中心組合法試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理使用Design Expert 8.0.5 軟件進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 中心組合試驗(yàn)結(jié)果

表2 中心組合試驗(yàn)結(jié)果Table 2 The results of central composite experiments

續(xù) 表

回歸模型的建立及顯著性檢驗(yàn)分別以多酚得率為指標(biāo)，對(duì)表2中數(shù)據(jù)進(jìn)行二次多元回歸擬合得到數(shù)學(xué)模型:

Y=7.78+0.18A+0.23B-0.044C-0.30AB-0.21AC+0.024BC-0.44A2-0.49B2-0.23C2，其中Y為感官分值, A，B，C分別為紅茶濃度(g/L)、浸泡時(shí)間(min)、浸泡溫度(℃)。回歸模型經(jīng)方差分析進(jìn)行顯著性及擬合度檢驗(yàn)，見(jiàn)表3。

表3 回歸模型方差分析表Table 3 Variance analysis of regression model

注：“*”為顯著，“**”為極顯著。

2.2 交互作用分析

圖1 紅茶濃度與浸泡時(shí)間對(duì)綜合感官分值的響應(yīng)面圖和等高線圖Fig.1 Response surface and contour plot of sensory scoresrelated with black tea concentration and soaking time

由圖1可知，紅茶濃度和浸泡時(shí)間的交互作用顯著。由響應(yīng)面圖可知，當(dāng)浸泡時(shí)間保持在30～42 min范圍內(nèi)時(shí)，延長(zhǎng)浸泡時(shí)間將會(huì)增加感官分值；當(dāng)浸泡時(shí)間保持在42～50 min范圍內(nèi)時(shí)，延長(zhǎng)浸泡時(shí)間將會(huì)降低感官分值。同樣，當(dāng)紅茶濃度處于0.8～1 g/L范圍內(nèi)時(shí)，感官分值隨紅茶濃度的增加而提高；當(dāng)紅茶濃度處于1～1.2 g/L范圍內(nèi)時(shí)，感官分值隨著紅茶濃度的增加而下降。綜上所述，感官分值隨著紅茶濃度、浸泡時(shí)間的增加呈先上升后下降的趨勢(shì)。

圖2 紅茶濃度與浸泡溫度對(duì)綜合感官分值的響應(yīng)面圖和等高線圖Fig.2 Response surface and contour plot of sensory scores related with black tea concentration and soaking temperature

由圖2可知，感官評(píng)分與紅茶濃度和浸泡溫度具有明顯的二次拋物線關(guān)系，隨著浸泡溫度和紅茶濃度的增加，感官分值呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢(shì)。當(dāng)A因素(紅茶濃度)和C因素(浸泡溫度)向峰值方向移動(dòng)時(shí)，C因素等高線密度明顯變小。當(dāng)C因素水平較低時(shí)，等高線密度較稀疏；當(dāng)C因素水平達(dá)到35 ℃以上時(shí)，響應(yīng)面變陡，等高線密度變密，表明C因素在高水平時(shí)對(duì)響應(yīng)值的影響顯著。當(dāng)A因素水平較低時(shí)，響應(yīng)面較陡，等高線密度較密，表明A因素在低水平時(shí)對(duì)感官分值影響顯著。

圖3 紅茶浸泡時(shí)間和浸泡溫度對(duì)綜合感官分值的響應(yīng)面圖和等高線圖Fig.3 Response surface and contour plot of sensory scores related with soaking time and soaking temperature

由圖3可知，紅茶濃度處于零水平時(shí)，浸泡溫度和浸泡時(shí)間的交互作用顯著。在較低的因子水平時(shí)，隨著浸泡溫度和浸泡時(shí)間的增大，感官分值提高，當(dāng)浸泡溫度為35 ℃，浸泡時(shí)間為40 min左右時(shí)，感官分值達(dá)到較大值，但超過(guò)一定范圍，隨著浸泡時(shí)間的延長(zhǎng)，感官分值減少，這是由于長(zhǎng)時(shí)間浸泡使海螺肉的茶味太濃，影響感官分值。

2.2.1 最優(yōu)工藝驗(yàn)證試驗(yàn)

結(jié)合回歸模型，優(yōu)化得到的最好工藝條件為紅茶濃度0.922 g/L，浸泡時(shí)間43.5 min，浸泡溫度33.7 ℃，所得感官分值為7.86±0.14。但根據(jù)實(shí)際操作的條件，設(shè)定工藝條件為紅茶濃度0.9 g/L，浸泡時(shí)間44 min，浸泡溫度34 ℃，此工藝條件下的綜合感官分值為7.8±0.42，與預(yù)測(cè)值基本一致，說(shuō)明回歸模型可靠準(zhǔn)確，該方程與實(shí)際情況擬合很好，響應(yīng)面法能較好地對(duì)紅茶浸泡脫除海螺肉異味進(jìn)行回歸分析和參數(shù)優(yōu)化。

2.2.2 海螺肉脫腥前后腥味成分分析

水產(chǎn)品中含有大量的不飽和脂肪酸，容易氧化分解產(chǎn)生腥味。不飽和脂肪酸在酶或自身的催化下，一步步分解成小分子物質(zhì)，如醛、酮、醇類，而這些小分子化合物是腥味物質(zhì)的主要組成成分[15]。本文采用氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)(GC-MS)對(duì)紅茶脫腥處理前后的海螺肉揮發(fā)性成分進(jìn)行分析，其揮發(fā)性成分總離子流圖見(jiàn)圖4，各類化合物相對(duì)含量見(jiàn)表4。

圖4 海螺肉揮發(fā)性成分脫腥前(A)后(B)總離子流圖Fig.4 Total ion chromatogram in mass spectrum of volatile compounds of conch meat after being treated with/without black tea deodorization

Table 4 Volatile components and relative amount in conch meat after being treated with/ without black tea deodorization %

續(xù) 表

續(xù) 表

注：“—”表示未檢出。

海螺肉脫腥前共鑒定出33種揮發(fā)性成分，脫腥后共鑒定出27種揮發(fā)性成分(結(jié)果中去除了硅氧烷類化合物)。由總離子流圖圖4(A，B)可知，海螺肉脫腥后響應(yīng)值明顯降低，說(shuō)明紅茶處理效果顯著。

表5 紅茶脫腥前后海螺肉揮發(fā)性成分種類數(shù)Table 5 The number of volatile components of conch meat treated with/without black tea deodorization

由表4和表5可知，海螺肉脫腥前的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)主要有碳?xì)浠衔?6種、醇類3種、醛類7種、酮類3種，而脫腥后碳?xì)浠衔?3種、醇類4種、醛類2種、酮類1種。而醛類主要是由多不飽和脂肪酸氧化產(chǎn)生的氫過(guò)氧化裂解形成的，閾值較低。且研究發(fā)現(xiàn)在低閾值濃度時(shí)醛類物質(zhì)具有加和作用，如己醛、辛醛、壬醛等是水產(chǎn)品主要的腥味物質(zhì)[16,17]。未處理前海螺肉中己醛、辛醛、壬醛的相對(duì)含量分別為3.61%，3.38%，7.32%，紅茶處理后己醛、辛醛未檢測(cè)到，壬醛相對(duì)含量為4.66%。酯類物質(zhì)是由游離脂肪酸與脂肪氧化生成的醇相互作用生成的，具有果香味[18]。脫腥前只有1種酯類(乙酸龍腦酯),而經(jīng)過(guò)紅茶處理后產(chǎn)生了乙酸乙酯、氨基甲酸甲酯、鄰苯二甲酸二丙酯、十六酸乙酯等酯類，這些酯類都具有一定的香氣，如乙酸乙酯具有醚香、蘋(píng)果和冰激凌香氣[19]。碳?xì)漕惢衔镩撝递^高，對(duì)于甲殼類和魚(yú)類的整體風(fēng)味影響較小[20]。因此，海螺肉中的碳?xì)漕惢衔镫m然種類較多，但對(duì)于海螺肉整體風(fēng)味的影響較小。酮類化合物氣味閾值一般都比較低[21]，海螺肉中的酮類化合物相對(duì)含量較高，為17.79%，對(duì)其腥味的形成有較大的貢獻(xiàn)，而經(jīng)過(guò)紅茶處理后酮類化合物相對(duì)含量大大降低。因此，紅茶浸泡處理海螺肉可以有效地抑制海螺肉中腥味成分的產(chǎn)生。

2.3 紅茶脫腥處理對(duì)海螺肉品質(zhì)特性的影響

2.3.1 紅茶脫腥處理對(duì)海螺肉貯藏過(guò)程中菌落總數(shù)變化的影響

圖5 紅茶對(duì)海螺肉貯藏過(guò)程中的菌落總數(shù)變化的影響Fig.5 The CFU of conch meat after being treated with/without black tea deodorization during storage

注：“*”表示紅茶脫腥處理組與對(duì)照組有顯著性差異(P<0.05)，下同。

由圖5可知，處理?xiàng)l件不同的海螺肉在4 ℃貯藏20天，菌落總數(shù)的變化也不相同。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，微生物大量繁殖，未經(jīng)處理的海螺肉在第15天菌落總數(shù)達(dá)到了5.54 log cfu/g，而紅茶處理的海螺肉達(dá)到3.54 log cfu/g，低于我國(guó)水產(chǎn)品生食標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的4 log cfu/g。茶多酚具備防腐保鮮作用，能夠抑制微生物的能量代謝或微生物的酶活性，對(duì)枯草桿菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、齲齒鏈球菌以及毛霉菌、青霉菌、赤霉菌、炭疽病菌等細(xì)菌有抑制作用[22]。而本文研究表明紅茶處理后菌落總數(shù)下降，可能也是因?yàn)榧t茶中含有一定的多酚、黃酮等抗菌性成分。因此，紅茶處理可以有效地延長(zhǎng)海螺肉的保藏期。

2.3.2 紅茶脫腥處理對(duì)海螺肉貯藏過(guò)程中pH變化的影響

表6 紅茶脫腥處理對(duì)海螺肉貯藏過(guò)程中pH值變化的影響Table 6 Effect of black tea deodorization treatment on pH values of conch meat during storage

注：結(jié)果表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差，不同小寫(xiě)字母表示相同指標(biāo)下組內(nèi)的數(shù)字差異顯著(P<0.05)。

pH值能夠反映肌肉內(nèi)部游離氫離子和氫氧根離子濃度，所以作為一項(xiàng)比較重要的指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)水產(chǎn)品的品質(zhì)[23]。由表6可知，處理?xiàng)l件不同的海螺肉在4 ℃貯藏20天，pH值不相同。pH值會(huì)隨著海螺貯藏時(shí)間的增長(zhǎng)而呈現(xiàn)出先降再升的趨勢(shì)。蘭洋的研究驗(yàn)證了兔肉微凍保鮮技術(shù)中pH值都先下降后上升，宋華靜等[24]在研究微凍保鮮技術(shù)中鮮豬肉的pH值變化時(shí)也有類似的發(fā)現(xiàn)。紅茶處理的海螺肉在第15天達(dá)到最低pH值。紅茶處理后海螺肉樣的pH值均略低于未處理的海螺肉。pH值上升速度越快表明樣品腐敗變質(zhì)水平越高。本實(shí)驗(yàn)表明紅茶處理在一定程度上延長(zhǎng)了海螺肉的貨架期。

2.3.3 紅茶脫腥處理對(duì)海螺肉貯藏過(guò)程中TBA值變化的影響

硫代巴比妥酸法值，即TBARS可以對(duì)脂類食品中的油脂氧化物進(jìn)行檢測(cè)，繼而判斷水產(chǎn)品中脂肪的氧化程度[25]。TBA值越大，說(shuō)明脂肪氧化程度越高，產(chǎn)生的小分子化合物越多，如醛、酮、醇等。醛、酮、醇等小分子物質(zhì)是產(chǎn)生腥味的原因[26,27]。

圖6 紅茶脫腥處理對(duì)海螺肉貯藏過(guò)程中TBA值變化的影響Fig.6 The TBA of conch meat after being treated with/ without black tea deodorization during storage

由圖6可知，隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，TBA值呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，這是由于微生物和酶的作用，使得脂肪氧化速度加快。與對(duì)照組相比，紅茶處理組TBA值明顯較低，具有極顯著差異。因此可得紅茶處理可以降低海螺肉的TBA值，減緩海螺肉的脂肪氧化速率，從而延長(zhǎng)海螺肉的貨架期。

3 結(jié)論

本文通過(guò)單因素試驗(yàn)研究了紅茶濃度、浸泡時(shí)間、浸泡溫度對(duì)海螺肉異味綜合感官分值的影響，各因素影響程度從大到小依次為紅茶濃度>紅茶浸泡時(shí)間>紅茶浸泡溫度。在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上通過(guò)響應(yīng)面分析法，建立了紅茶浸泡法脫除海螺肉異味的數(shù)學(xué)模型。所得優(yōu)化的最佳工藝條件為：紅茶濃度為0.922 g/L，浸泡時(shí)間為43.5 min，浸泡溫度為33.7 ℃。此條件下感官綜合分值最高，理論值為7.854。實(shí)際生產(chǎn)中調(diào)整工藝條件為紅茶濃度0.9 g/L，浸泡時(shí)間44 min，浸泡溫度34 ℃，此工藝條件下得到的綜合感官分值為7.8±0.42。同時(shí)，GC-MS結(jié)果表明，最優(yōu)條件下的紅茶脫腥處理能有效降低海螺肉中的腥味成分。紅茶脫腥處理對(duì)海螺肉貯藏過(guò)程中品質(zhì)的影響結(jié)果表明，紅茶組的菌落總數(shù)始終低于對(duì)照組，且菌落總數(shù)上升速度較慢，紅茶處理能夠有效抑制微生物的生長(zhǎng)。相較于未處理組，紅茶脫腥處理組的pH較穩(wěn)定、TBA值較低且TBA值隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)而升高的速度較慢。所以，紅茶處理不僅可以去除海螺肉的特有腥味，而且在儲(chǔ)藏過(guò)程中更具有抑菌、保鮮的作用。因此，本研究將對(duì)高品質(zhì)海螺肉的生產(chǎn)加工和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的提升有重要的意義。