抑菌劑和抗氧化劑對咸干鲅魚貯藏期間脂肪氧化的抑制

黃萬成，胡夢月，趙延寧，薛勇*

(1.獐子島集團股份有限公司，遼寧 大連 116001；2.中國海洋大學，山東 青島 266003)

咸干魚是高鹽并且水分含量相對較低的一種干腌制品，是我國傳統(tǒng)的水產(chǎn)加工品之一。在咸干魚加工和貯藏過程中，其脂肪組織會發(fā)生水解和氧化，產(chǎn)生不愉快的腐臭味，引起質(zhì)地、顏色和營養(yǎng)價值的變化[1]，同時還會引起風味的改變，這與脂肪水解產(chǎn)生的蟻酸、辛酸、醛酸、醋酸、壬二酸等小分子酸類，以及脂肪氧化產(chǎn)生醛、醇、酮等化合物有關[2]。氧化程度高時，魚體甚至會出現(xiàn)變黃、發(fā)黏等現(xiàn)象，嚴重影響了魚體的品質(zhì)。

脂肪氧化是一個復雜的反應過程，影響咸干魚脂肪氧化的因素包括腌制、貯藏條件、包裝方式和添加劑(抗氧化劑)。抗氧化劑的添加是一種能阻止或延緩食品氧化并且改善產(chǎn)品風味的重要手段。例如，迷迭香能夠有效抑制過氧化鏈式反應的進行[3]。此外，脂肪氧化的產(chǎn)生與微生物也有顯著的關系，有害微生物的存在會對脂肪氧化有一定的促進作用，加速脂肪的分解和氧化。因此，對于脂肪氧化的抑制要從抗氧化和抑菌兩個角度出發(fā)。目前，迷迭香等具有抗氧化作用的香辛料以其天然、無毒副作用的優(yōu)勢成為人們應用的熱點[4-5]。

本研究通過添加天然抗氧化劑與抑菌劑對干腌鲅魚在4 ℃貯藏期間的脂肪氧化抑制情況進行分析和評估，使用0.3%茶多酚和0.3%迷迭香的復配作為抗氧化劑，0.3%丁香和0.3%桂皮的復配、0.3%的溶菌酶都作為抑菌劑以及紫外殺菌對4%食鹽腌制的鲅魚進行前處理，對其過氧化值(POV)、硫代巴比妥酸值(TBA)、粗脂肪和脂肪酸組成以及菌落總數(shù)進行測定。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鲅魚：從青島水產(chǎn)市場購置鮮鲅魚于-20 ℃凍藏；食鹽：海藻鹽，中鹽青島鹽業(yè)公司；迷迭香提取物：購自中博商貿(mào)有限公司；茶多酚：食品添加劑，購自河南中泰集團有限公司；桂皮和丁香：購自憶畝花田食品店；溶菌酶：購自河南華瑞生物科技有限公司。

三氯甲烷、三氯乙酸、鹽酸、甲醇、氯化鈉、硫代巴比妥酸、乙二胺四乙酸二鈉(EDTA)、硫酸銅：均為分析純；石油醚：色譜純試劑。

1.2 主要儀器與設備

7200型可見分光光度計 德國UNIC公司；超聲波清洗機 昆山市超聲儀器有限公司；T18型高速分散機 德國IKA有限公司；高速冷凍離心機 上海力申科學儀器有限公司；MQS5000型Milli-Q Synthesis超純水系統(tǒng) 美國Millipore公司；酶標儀、6980N氣相色譜儀 安捷倫科技有限公司；立式恒溫振蕩培養(yǎng)箱 哈爾濱市東聯(lián)電子技術開發(fā)有限公司；自動控制壓力蒸汽滅菌器 天津超拓醫(yī)療設備有限公司；超凈工作臺 蘇凈集團安泰公司。

1.3 試驗條件

1.3.1 咸干魚工藝制備

工藝流程：鲅魚解凍→沖洗→腌制→冷風干燥→成品。

操作要點：取鲅魚用流水解凍后去頭尾、內(nèi)臟，切成5 cm×5 cm魚塊。采用干腌法，添加4%(m/m)鹽于10 ℃腌制1 h后用流水沖洗脫鹽，然后進行冷風干燥(20 ℃，40 cm3/s)。4組對照組為1號：0.3%丁香/桂皮；2號：0.3%茶多酚/迷迭香；3號：0.3%溶菌酶；4號：紫外殺菌30 min；5號：空白。分別涂抹于各組樣品，干燥后用樣品袋包裝，置于4 ℃貯藏。

1.3.2 咸干魚過氧化值的測定

按照GB/T 5009.37-2003食品中過氧化值的測定方法測定過氧化值[6]。

1.3.3 咸干魚硫代巴比妥酸值的測定

稱取5.000 g樣品于具塞試管中，加入10%三氯乙酸45 mL，勻漿，振蕩30 min，2000 r/min離心10 min，取上清液，用10% TCA定容至100 mL，過濾后取3 mL濾液，加入0.02 mol/L TBA 3 mL，100 ℃金屬浴30 min，取出冷卻1 h，加入3 mL三氯甲烷搖勻，靜置分層后，取上層有機相在532 nm和600 nm處測定吸光度[7]。

式中：A532為樣品在532 nm處的吸光度值；A600為樣品在600 nm處的吸光度值；V為樣品的總體積(mL)；m為樣品的質(zhì)量(g)。

1.3.4 咸干魚菌落總數(shù)的測定

菌落總數(shù)根據(jù)國家標準食品微生物菌落總數(shù)測定的方法[8]，在平板計數(shù)瓊脂中測定TVC。數(shù)據(jù)結果的單位為log10 CFU/g。

1.3.5 咸干魚粗脂肪的測定

根據(jù)Folch等[9]的方法，提取粗脂肪并進行測定。

1.3.6 咸干魚游離脂肪酸的測定

取一定體積的溶于石油醚的組織脂質(zhì)樣品，于甲酯化管中；快速向甲酯化管中加入2 mL甲酯化試劑，吹入氮氣，加蓋，用封口膜封口，搖勻；金屬浴90 ℃，3 h，期間每隔10 min手動搖勻一次，直至甲酯化結束。停止加熱，恢復至室溫。

加入2 mL正己烷，振勻，靜置，分層；小心吸取上層液體，于4 mL普通離心管中，進樣之前，用氮氣將4 mL離心管中液體吹干，再加入30～50 μL正己烷復溶，搖勻，進樣。脂肪酸檢測氣相色譜條件參照趙英才等[10]的條件。

1.3.7 感官評價

將8種咸干魚分別清洗后，蒸15 min。待魚蒸熟之后，請7名感官評價員進行感官評價，評定指標有外觀、色澤、氣味、滋味、咀嚼度5個方面，滿分為50分，分為4個等級，最終評分取平均值計。

表1 咸干魚感官評價評分標準Table 1 The sensory evaluation standard of salted and dried fish

2 結果與分析

2.1 咸干魚貯藏過程中過氧化值含量變化

圖1 咸干魚在4 ℃貯藏過程中5組樣品的POV變化Fig.1 Changes in POV values of five groups of salted and dried fish samples during storage at 4 ℃

POV值可用于衡量脂質(zhì)產(chǎn)生一級氧化的反應程度。由圖1可知，比較5組樣品可以發(fā)現(xiàn)，丁香組和溶菌酶組變化較為緩慢，抑菌劑對于脂肪氧化的第一階段有一定的抑制作用，控制作用程度超過茶多酚和迷迭香處理組，但貨架期終點5組的終點值接近，因此從POV值考慮，無顯著性差距，經(jīng)過工藝優(yōu)化后的抑制作用相對較小，但茶多酚和迷迭香組在貯藏期的峰值最低，溶菌酶組其次。在腌制鲅魚的加工過程中，5組的 POV 最高值在腌制3 d時，說明前3 d的脂肪氧化初級階段占主要，變化范圍在0.404～1.637 meq/kg，之后氫過氧化物發(fā)生分解，到貯藏終點為0.822 meq/kg，由于各組的中間變化不同，但是終點值接近，因此對于POV的最終抑制作用較弱，且進一步驗證該值屬于脂肪氧化的中間指標。

2.2 咸干魚硫代巴比妥酸含量變化

圖2 咸干魚4 ℃貯藏過程中5組樣品的TBA變化Fig.2 Changes in TBA values of five groups of salted and dried fish samples during storage at 4 ℃

TBA值是用于衡量脂肪二級氧化反應進行的程度。TBA值和感官評價之間有很強的相關性，TBA更適用于脂肪氧化的衡量指標。由圖2可知，TBA在貯藏過程中隨著氧化程度的加深，呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢，次級產(chǎn)物不斷增多，TBA值不斷增大，變化速度最為緩慢的是茶多酚和迷迭香處理組，其變化范圍在0.06～0.323 mg/kg緩慢上升，丁香和桂皮復配組次之，上升趨勢也較為緩慢，存在一定的抑制作用；空白組的上升趨勢明顯，速度最快，從0.036～0.513 mg/kg，上升趨勢最明顯。另外，Li等[11]的結果也是如此，但是不同處理之間的增長速度不同，抗氧化劑處理組的上升速度最慢，終點值最低，表明抗氧化劑對于脂質(zhì)氧化的第二階段有明顯的抑制作用。

2.3 咸干魚貯藏過程中粗脂肪含量變化

圖3 咸干魚4 ℃貯藏過程中5組樣品的粗脂肪含量變化Fig.3 Changes in crude fat content of five groups of salted and dried fish samples during storage at 4 ℃

5組干腌鲅魚在貯藏期間呈現(xiàn)下降趨勢，由圖3可知，初始的粗脂肪含量為12%左右，優(yōu)化工藝組的值高于空白組，其中空白組與丁香和桂皮復配組降解速度較快，到貯藏后期，樣品中脂肪含量為9%左右，丁香和桂皮復配組的終點值最低，達到7%，其中通過抗氧化劑和抑菌劑處理的樣品中脂肪含量較高，而其他組的值相對較低，因為在腌制干燥的過程中，會發(fā)生脂肪氧化和分解，導致各組之間有一定的差距，而且經(jīng)過處理的各組脂肪分解較慢，丁香組下降速率最快，且含量最低，而其他組降低速度較為緩慢，各組在貯藏的前3 d下降較快，說明該階段脂肪分解較快，與TBA的變化趨勢相似，而后期的貯藏變化較為緩慢，下降速度較慢，該階段脂質(zhì)分解較慢，經(jīng)過處理的3組在貯藏后期脂質(zhì)分解速度大于空白組，但最后脂肪含量相似，都為10%左右。

2.4 咸干魚貯藏過程中游離脂肪酸含量變化

在鲅魚中飽和脂肪酸(SFA)分數(shù)以C16∶0為主，而在單不飽和脂肪酸中ω9脂肪酸含量居多[12]，在水產(chǎn)品中富含的EPA和DHA已被認可為對人體健康有益。專家研究不同的海洋和淡水魚類，表明鲅魚對營養(yǎng)和健康的重要性[13]。本研究中的各處理組樣品游離脂肪酸見表2，干腌鲅魚中檢測到20種脂肪酸，其中C18∶1、油酸、C16∶0、棕櫚酸、C20∶5、EPA、二十碳五烯酸、C22∶6、DHA、二十二碳六烯酸為主要脂肪酸，空白組在貯藏第3天由40.62%的飽和脂肪酸SFA、36.47%的單不飽和脂肪酸MUFA、19.9%的多不飽和脂肪酸PUFA組成，抗氧化劑組的SFA為38.34%，MUFA 為32.03%，PUFA為24.85%，抑菌組在貯藏前3 d的脂肪酸組成接近，貯藏期間的空白組變化終點的SFA為39.67%，MUFA為35.73%，PUFA為20.27%，抗氧化劑組的終點為SFA(31.69%)、MUFA(32.46%)、PUFA(29.73%)。空白組的PUFA明顯低于抗氧化劑組(P<0.05)，貯藏前3 d溶菌酶組SFA為37.11%，MUFA為35.87%，PUFA為22.72%，丁香組SFA為35.15%，MUFA為37.61%，PUFA為24.98%，終點的溶菌酶組SFA為45.43%，MUFA為36.91%，PUFA為10.89%，丁香組SFA為36.91%，MUFA為31.96%，PUFA為24.9%，終點丁香組的PUFA顯著高于溶菌酶組，因此相對于丁香和桂皮組，溶菌酶的抑菌作用較高，但是對于脂肪氧化的作用較弱，整體來看，各類脂肪酸的變化呈波動趨勢，SFA的變化趨勢呈現(xiàn)先上升后下降的變化趨勢，MUFA逐漸下降，PUFA則變化幅度較小，呈現(xiàn)微弱的下降趨勢，與Ozogul等[14]的研究結果相似，煙熏鳳尾魚中的脂肪酸(PUFA)含量在儲存期間波動，腌制鳳尾魚的PUFA濃度下降，而儲存期間SFA濃度增加，魚類脂質(zhì)氧化造成的單不飽和脂肪酸與多不飽和脂肪酸的變化使得魚肉喪失質(zhì)量[15]。由各組之間的差異可以明顯看出，茶多酚組的MUFA最多，SFA最少，而溶菌酶組和空白組的MUFA最少，SFA最多，抗氧化劑對于脂肪氧化相關酶的抑制作用顯著。

表2 咸干魚4 ℃貯藏過程中5組樣品的脂肪酸種類及含量變化

2.5 咸干魚貯藏過程中各指標變化相關性分析

脂肪酸和脂肪氧化指標之間的關系見表3。

表3 各指標之間的相關性分析

由表3可知，SFA與TBA值的相關系數(shù)為0.73，說明隨著脂肪的次級氧化反應程度加深，飽和脂肪酸的含量上升，兩者存在正相關關系，但不飽和脂肪酸與TBA和POV的相關性較低，說明不飽和脂肪酸的產(chǎn)生過程較為復雜，另外，PUFA與TBA值的負相關系數(shù)為0.73。菌落總數(shù)與PUFA的變化呈顯著負相關，相關系數(shù)為0.925，說明在貯藏過程中，微生物不斷繁殖，導致菌落總數(shù)上升，而PUFA由于脂肪氧化而明顯下降，因此兩個指標的變化存在顯著負相關。

2.6 咸干魚貯藏過程中感官評價變化

對5組樣品進行感官評價，結果見圖4。

圖4 咸干魚4 ℃貯藏過程中5組樣品的感官評價結果Fig.4 The sensory evaluation results of five groups of salted and dried fish samples during storage at 4 ℃

由圖4可知，添加溶菌酶的樣品的總分最高，關鍵在于色澤顯著大于其他組，抗氧化劑組和抑菌劑組因為加入了兩種添加劑，顏色加深，影響咸干魚本身原有的顏色特征，整體的感官下降，但是對于滋味和氣味而言，抗氧化劑組的值最高，因此該兩種物質(zhì)的添加對于咸干魚的口感有一定的積極影響，因此添加劑的添加對于產(chǎn)品的感官品質(zhì)并不是完全有意義，也有一定的缺陷，為了避免這一缺陷，可以考慮在不影響其作用的前提下，降低添加量。

3 結論

為了抑制腌干魚的脂肪氧化以及微生物的安全性，采用外源添加天然抑菌劑和抗氧化劑對其進行控制，通過試驗發(fā)現(xiàn)，茶多酚與迷迭香復配的抗氧化劑組與其他處理組相比，對脂肪氧化的抑制性最強，效果最好，且其中多不飽和脂肪酸含量最高，為33.96%，并且貯藏時間更長，相對于空白組延長3 d。溶菌酶處理的抑菌劑組對于貯藏過程中的活菌數(shù)有明顯的抑制作用，相對于空白組延長時間超過3 d，但是對于脂肪氧化的抑制作用較為微弱，其中飽和脂肪酸含量最高，不飽和脂肪酸含量低，整體來看，茶多酚與迷迭香復配抗氧化劑組的綜合效果最好。