武昌魚天然復合鹵味保鮮劑的制作工藝研究

◎ 武 奕，曾 習，楊 軍，呂 東

（武漢商學院 食品科技學院，湖北 武漢 430056）

武昌魚俗稱團頭魴，是我國著名的優良淡水魚類，具有捕食廣泛、生長迅速、存活率高、易于捕獲、抗性強大、營養豐富和肉質細嫩等優點[1-2]。武昌魚的特點符合當今社會健康營養的生活理念，但環境的變化對于武昌魚的生存環境會造成一定的影響[3-4]。在此基礎上，為研究湖北有名武昌魚的保質期，更好地維持魚肉鮮度品質，研究武昌魚的天然復合調味保鮮劑具有一定的意義，為武昌魚工業化生產提供一定理論知識。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

基礎配方：生姜2.5%（相對于魚的質量）、花椒0.3%（相對于魚的質量）、鹽水3 kg（鹽濃度3.2%）。

氧化鎂（輕質）、硼酸、95%乙醇、三氯乙酸、磷酸二氫鉀、乙二胺四乙酸二鈉和葡萄糖（AR），國藥集團化學試劑有限公司；硫代巴比妥酸（AR），天津市大茂化學試劑廠；pH緩沖劑、鹽酸（SCR），國藥集團化學試劑有限公司；甲基紅指示劑（25 g），天津市天力化學試劑有限公司；溴甲酚綠指示劑（10 g），天津市大茂化學試劑廠；胰蛋白胨、酵母浸膏、營養瓊脂（AR），上海盛思生化科技有限公司。

1.2 儀器與設備

pHS-3C精密pH計，上海今邁儀器儀表有限公司；KDN-102C定氮儀，上海纖檢儀器有限公司；UV5500PC紫外可見分光光度計，上海元析儀器有限公司；LDZX-75KBS立式壓力蒸汽滅菌鍋，上海申安醫療器械廠；SW-CJ-2FD雙人單面凈化工作臺，蘇州凈化設備有限公司；GT204電子天平，上海佑科儀器儀表有限公司；HN-08無菌均質器，上海汗諾儀器有限公司；20 cm×22 cm無菌采樣袋，常德比克曼生物科技有限公司；HH-S4恒溫水浴鍋、恒溫振蕩器，金壇市杰瑞爾電器有限公司；恒溫培養箱，自組裝。

1.3 實驗方法

1.3.1 實驗條件

參考錢韻芳等[5]方法以及結合生活實踐，將冷藏實驗溫度設置為4 ℃[6]。冷藏保鮮法是將樣品放在0～4 ℃冷藏溫度下進行保藏的方法[7-8]。張麗娜[9]等人將草魚片分別保藏在4 ℃和-3 ℃條件下，對其品質變化的指標進行數據分析，結果顯示冷藏和微凍草魚片的貨架期分別為8 d和35 d。4 ℃冷藏方法簡單易操作，成本較低，而且在冷藏溫度下可以更好地抑制微生物的繁殖。草魚冷藏溫度下可以保持8 d不變質，這相對于常溫提高了草魚的保質期，更利于保鮮。因此，本課題實驗條件設置在4 ℃冷藏。

1.3.2 樣品預處理

統一采購20條武昌魚立即在工作臺預處理，即武昌魚去鱗、去鰓、去內臟并用無菌蒸餾水清洗干凈，將魚從背部剖成兩半并剁成小塊，然后將20條魚按基礎配方腌制后，放冰箱4 ℃冷藏保存7 d。

1.3.3 鮮度指標測定及方法

參考國標GB 2733—2015確定揮發性鹽基氮、菌落總數為判斷武昌魚鮮度的主要指標，再結合pH值、丙二醛以及感官評價來反映武昌魚的保質期。

（1）揮發性鹽基氮（Total Volatile Base Nitrogen，TVBN）含量的測定。參考《食品安全國家標準 食品中揮發性鹽基氮的測定》（GB 5009.228—2016）中的半自動定氮法，單位為mg/100 g。其中標準滴定溶液的制備參考《化學試劑標準滴定溶液的制備》（GB/T 601—2016）。再由《食品安全國家標準 鮮、凍動物性水產品》（GB 2733—2015）可得淡水魚蝦的揮發性鹽基氮含量≤20 mg/100 g。

（2）菌落總數的測定。參考《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗菌落總數測定》（GB 4789.2—2016），并適當修改。在無菌工作臺操作取樣稀釋至101、102、1033個濃度梯度，后加到滅菌培養皿中于（30±3）℃培養（72±2）h后計數。特別注意添加營養物質的量要控制，否則量太少細菌不繁殖，太多導致細菌生長環境營養過剩。

（3）感官評價。參考《食品安全國家標準 鮮、凍動物性水產品》（GB 2733—2015）的感官評價表，由10個感官評價員對色澤、氣味和狀態進行評分。根據色澤、氣味和狀態3個指標的評分標準以及評分細則進行評價，感官評價標準如表1所示。

表1 武昌魚感官評價標準表

（4）pH值的測定。參考《食品安全國家標準 食品pH值的測定》（GB 5009.237—2016）。在此基礎進行實驗簡化設計，選用pH=4.01的鄰苯二酸氫鉀和pH=6.86的混合磷酸鹽的緩沖劑作為pH計的校準液，然后武昌魚取樣攪碎，25 g魚肉加水至100 mL，靜置30 min取澄清液，pH計預熱校準后進行數據測定。

（5）丙二醛的測定。丙二醛含量采用硫代巴比妥酸顯色法，結果以單位組織中的丙二醛含量（μmol·L-1）表示。根據GB 5009.181—2016中的分光光度法在532 nm波長處測定吸光度，測定并計算魚肉的丙二醛（Malondialdehyde，MDA）值，結果以mg MDA/kg表示。

1.3.4 復合保鮮劑正交實驗設計

根據《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》（GB 2760—2014）對食品中添加劑的規定，3種天然保鮮劑根據國標允許添加量標準為茶多酚0.3 g·kg-1，殼 聚 糖6.0 g·kg-1，溶 菌 酶0.5 g·kg-1[10]。因 此，在3種食品添加劑的最高限量下，通過前期預實驗的操作，在基礎配方的基礎上添加茶多酚、殼聚糖、溶菌酶優化復合保鮮劑配方，正交實驗設計方案如表2所示。

表2 正交實驗的因素和水平表

2 結果與分析

2.1 復合保鮮劑的正交實驗結果

以L9(34)正交實驗研究殼聚糖、茶多酚、溶菌酶的最佳復合比例，正交實驗結果見表3。根據表3中的極值可得各個因素之間的影響主次順序：揮發性鹽基氮值為B＞A＞C，菌落總數值為C＞B＞A；則揮發性鹽基氮最優水平組合為A1B2C2，保鮮效果最佳，達最小值24.05%；菌落總數最優水平組合為A2B2C3，抑菌作用最優，達最低值3.90 lg（CFU·g-1）；C因素對菌落總數的影響最大，B因素對揮發性鹽基氮影響最大，而A因素影響都不顯著，因此綜合考慮確定最佳復合調味保鮮劑比例的組合為A1B2C3，即茶多酚0.1 g·kg-1，殼 聚 糖5.0 g·kg-1，溶 菌 酶0.5 g·kg-1。經驗證試驗表明，在最佳比例組合下，TVBN值為24.01 mg/100 g，菌落總數為3.88 CFU·g-1。

表3 復合調味保鮮劑處理第7 d正交實驗結果表

2.2 復合調味保鮮劑對武昌魚的保鮮效果

2.2.1 揮發性鹽基氮值的變化以優化后的復合調味保鮮劑為實驗組，基礎配方調味保鮮劑為對照組，武昌魚在4 ℃冷藏條件下揮發性鹽基氮值的測定結果如圖1。根據圖中數據來看，揮發性鹽基氮值一直處于上升狀態，這也說明武昌魚在保藏過程中發生了腐敗變質，使蛋白質分解，而且對照組明顯高于實驗組，這是由于實驗組在對照組條件下加了天然保鮮劑，能夠一定程度上抑制微生物繁殖，從而延長武昌魚的保質期。此結果與徐楚等[11]探究溶菌酶、殼聚糖等復合保鮮劑對高白鮭魚片的保鮮效果中揮發性鹽基氮值變化趨勢一致。而且從圖1中可得，對照組的武昌魚在保存13 d時，揮發性鹽基氮值為20.534 8 mg/100 g＞20 mg/100 g，說明在13 d時對照組的武昌魚已腐敗，不符合國家標準要求，而實驗組在保存18 d時為22.735 9 mg/100 g＞20 mg/100 g，說明在18 d時實驗組的武昌魚已腐敗。數據說明實驗組武昌魚比對照組多保存5 d時間，這也進一步驗證了天然復合調味保鮮劑能夠抑制微生物繁殖，保持良好的新鮮度，實現延長武昌魚保質期的效果。

圖1 4 ℃冷藏條件下武昌魚TVBN值變化圖

2.2.2 菌落總數的變化

4 ℃冷藏條件下武昌魚的菌落總數變化如圖2。鮮魚的保存過程中，隨著保鮮時間的延長，加上溫度適宜就會有很多微生物繁殖，導致魚類變質。由圖2可得，武昌魚的菌落總數處于上升趨勢，而且實驗組變化速率低于對照組，這是由于實驗組添加了天然保鮮劑，通過茶多酚、殼聚糖、溶菌酶與基礎保鮮劑組合制成的復合調味保鮮劑。復合調味保鮮劑的抑菌抗氧化的作用使武昌魚在4 ℃冷藏條件下保藏比對照組時間長，使其腐敗變質的時間延后，天然保鮮劑通過本身具有的抑菌、抗氧化等作用，能夠有效抑制微生物繁殖，防止細菌污染，保持優良的保鮮效果，延長武昌魚的保質期。

圖2 4 ℃冷藏條件下武昌魚的菌落總數變化圖

2.2.3 感官評價的變化

隨著保鮮時間的延長，武昌魚的色澤、氣味和組織狀態必然會受到微生物的繁殖的影響發生品質變化。從圖3中可以看出，整個4 ℃冷藏過程中，武昌魚感官評價分值隨著時間的增加而持續下降，而且對照組相比于實驗組感官評價分值下降更快，這是由于加天然保鮮劑配制的復合調味保鮮劑具有優良的保鮮效果，能達到延長武昌魚保質期的效果。

圖3 4 ℃冷藏條件下武昌魚的感官評分變化圖

2.2.4 pH值的變化

武昌魚在4 ℃冷藏條件下pH值的測定結果如圖4。根據圖4能夠得出，對照組中武昌魚的pH值有下降再升高的趨勢，此現象的原因是武昌魚剛死后呼吸會停止，體內的三磷酸腺苷和糖原發生降解，進一步生成了乳酸等酸性成分，使武昌魚的pH值出現一定的下降趨勢。隨著保藏天數增加，微生物進行相應的繁殖生長，并且在多種酶共同作用下，蛋白質和多肽等會降解生成一定的堿性成分，這樣武昌魚的pH值就會有升高趨勢。實驗組由于添加了天然保鮮劑，武昌魚的pH值變化的不明顯，但也有相應的變化趨勢，由此可以說明在基礎保鮮劑中，加入天然保鮮劑配制的復合調味保鮮劑延長了武昌魚的保藏期限，使其維持優良的鮮度。

圖4 4 ℃冷藏條件下武昌魚的pH值變化圖

2.2.5 丙二醛的變化

武昌魚在4 ℃冷藏條件下丙二醛的測定結果如圖5。通過圖5可以看出武昌魚的丙二醛值處于先上升后下降的變化趨勢，對照組明顯高于實驗組。此數據說明，在4 ℃冷藏條件下，武昌魚魚肉中所含的不飽和脂肪酸在保藏期間發生氧化變質，使得武昌魚鮮度有所下降。而且實驗組在基礎保鮮配方中加入了茶多酚、殼聚糖、溶菌酶3種天然保鮮劑配制成復合調味保鮮劑，武昌魚魚肉在天然保鮮劑作用下，更加能夠抑制不飽和脂肪酸的氧化分解，并能有效抑制微生物的繁殖，進一步延長了武昌魚的保質期，達到了復合調味保鮮劑的保鮮效果。

圖5 4 ℃冷藏條件下武昌魚的丙二醛值變化圖

3 結論

本文以武昌魚為研究對象，在4 ℃冷藏條件下研究保鮮效果，采用L9(34)正交實驗，探究復合調味保鮮劑，即在姜、花椒、鹽基礎調味保鮮配方中添加殼聚糖、溶菌酶、茶多酚3種天然保鮮劑，進一步探討對武昌魚的保鮮效果。結果顯示，最佳天然復合調味保鮮劑的配方是生姜2.5%（相對于魚的質量）、花椒0.3%（相對于魚的質量）、鹽水3 kg（鹽濃度3.2%）茶多酚0.1 g·kg-1、殼聚糖5 g·kg-1、溶菌酶0.5 g·kg-1。武昌魚在經過復合調味保鮮劑的腌制后，感官品質緩緩下降，對照組揮發性鹽基氮、菌落總數、pH值、丙二醛測定值顯著高于實驗組，以《食品安全國家標準 鮮、凍動物性水產品》（GB 2733—2015）淡水魚蝦的揮發性鹽基氮含量≤20 mg/100 g作為評判標準，對照組在保藏13 d武昌魚顯示腐敗變質，而實驗組時間延后5 d才出現腐敗變質現象，說明復合調味保鮮劑能夠有效抑制微生物生長繁殖，進而增加武昌魚保鮮時間，延長其保質期，為武昌魚工業化生產及保鮮加工等提供了理論基礎。