高分子量殼聚糖涂膜對(duì)白鰱魚(yú)肉的保鮮作用研究

(長(zhǎng)江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州434025）

淡水魚(yú)肉質(zhì)細(xì)嫩、營(yíng)養(yǎng)豐富、產(chǎn)量比較穩(wěn)定、季節(jié)性容易掌握。但正是由于魚(yú)肉水分含量高、營(yíng)養(yǎng)豐富等特點(diǎn)，在貯藏過(guò)程中由于自身的生物化學(xué)變化與外界微生物的共同作用，會(huì)導(dǎo)致其迅速變質(zhì)[1]。因此必須加強(qiáng)淡水產(chǎn)品的先進(jìn)保鮮技術(shù)研究，在保證水產(chǎn)食品安全的前提下提高其質(zhì)量、延長(zhǎng)其貨價(jià)期。

目前，添加特定的防腐劑是抑制淡水魚(yú)腐敗變質(zhì)的常用方法。但食品中人造防腐劑對(duì)于人體健康的潛在危害會(huì)導(dǎo)致消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的接受程度下降。隨著人類(lèi)對(duì)自身健康和環(huán)保問(wèn)題認(rèn)識(shí)的不斷提高，健康、綠色食品越來(lái)越受到歡迎，這使得天然防腐保鮮劑日益受到人們的青睞。殼聚糖是一類(lèi)天然高分子多糖類(lèi)物質(zhì)，具有抗菌、抗氧化等生物活性[2-5]，因此，殼聚糖作為一種天然食品防腐劑具有廣泛的應(yīng)用潛力。目前，殼聚糖已經(jīng)成功地應(yīng)用于某些食品的生產(chǎn)加工，包括果蔬、以及某些肉制品，但將殼聚糖應(yīng)用于淡水魚(yú)的保鮮尚未見(jiàn)報(bào)道。

本研究使用殼聚糖涂膜處理新鮮白鰱(Hypophthalmichthysmolitrix）魚(yú)肉，利用其天然抗菌及抗氧化活性，通過(guò)對(duì)白鰱貯藏期相關(guān)的感官、生物化學(xué)及微生物分析，研究其作為一種天然防腐劑對(duì)于白鰱貯藏期品質(zhì)的影響，以為殼聚糖在改良淡水魚(yú)貨價(jià)期品質(zhì)方面的應(yīng)用提供相關(guān)的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1．1 材料

鮮活白鰱，購(gòu)于長(zhǎng)江大學(xué)西校區(qū)市場(chǎng)。

1．2 主要儀器與試劑

KQ5200E型超聲波清洗器，昆山市超聲儀器有限公司生產(chǎn)；PHS-3C型pH計(jì)，上海精密科學(xué)儀器有限公司生產(chǎn)；722型可見(jiàn)光分光光度計(jì)，上海精密科學(xué)儀器有限公司生產(chǎn)；SW-CJ-1F型超凈工作臺(tái)，蘇州凈化設(shè)備工程有限公司生產(chǎn)。

商品殼聚糖(相對(duì)分子量為30萬(wàn)，脫乙酰度為95%）購(gòu)于上海鼎國(guó)生物技術(shù)有限公司，其他試劑購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，均為分析純。

1．3 試驗(yàn)方法

（1）殼聚糖溶液的制備 將殼聚糖溶于1%的醋酸溶液中，殼聚糖的濃度為1%。

（2）樣品處理 鮮魚(yú)去頭尾、去鱗、去內(nèi)臟，洗凈后切塊備用。將魚(yú)塊浸入殼聚糖溶液中30min，魚(yú)塊質(zhì)量與溶液體積之比為1∶3。對(duì)照為清水中浸泡30min的魚(yú)塊。瀝干后樣品貯存于4℃下待測(cè)定。

1．4 指標(biāo)測(cè)定

（1）pH的測(cè)定 使用pH計(jì)直接測(cè)定樣品水溶液的pH：稱取10．00g切碎試樣，加蒸餾水至100ml，搖勻，浸漬30min后過(guò)濾或離心，取約50ml濾液于100ml燒杯中，用pH計(jì)測(cè)定pH[6]。

（2）揮發(fā)性鹽基氮(TVBN）值的測(cè)定 樣品揮發(fā)性鹽基氮含量根據(jù)Goulas等[7]的方法測(cè)定。

（3）TBA值的測(cè)定 樣品TBA值根據(jù)Gomes等[8]的方法測(cè)定。

（4）菌落總數(shù)的檢驗(yàn) 樣品菌落總數(shù)的檢驗(yàn)根據(jù)GB／T 4789．2-2003[9]的方法進(jìn)行。

1．5 感官評(píng)定

魚(yú)肉新鮮度感官評(píng)定實(shí)驗(yàn)參考?xì)W盟1995規(guī)定的方法[10]進(jìn)行。規(guī)定感官最高分值為9分，7～9分為感官一級(jí)，5～7分為感官二級(jí)。以本專(zhuān)業(yè)6名學(xué)生作為評(píng)分成員，對(duì)魚(yú)肉的表皮、氣味以及肌肉組織狀態(tài)等方面進(jìn)行感官評(píng)定，最后給出各自的綜合評(píng)分值。

1．6 數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)中所有分析重復(fù)2次，每次做3個(gè)平行測(cè)定。結(jié)果以平均值±SD表示。方差分析使用SPSS 12．0統(tǒng)計(jì)軟件。顯著性差異檢驗(yàn)采用LSD檢驗(yàn)法。以P＜0．05表示具有顯著性差異。

2 結(jié)果與分析

2．1 pH的變化

未經(jīng)殼聚糖處理的對(duì)照樣品初始pH為6．78，處理后的樣品初始pH為6．45，殼聚糖處理降低了樣品的pH，由于殼聚糖溶液含有醋酸，從而改變了魚(yú)肉的pH(圖1）。樣品的pH在貯藏期間呈先下降后緩慢上升趨勢(shì)，到第9d的時(shí)候，對(duì)照樣品的pH上升到6．98，而殼聚糖涂膜處理過(guò)的樣品pH仍然保持在6．51左右。

圖1 白鰱4℃貯藏過(guò)程中pH的變化

2．2 TVBN值的變化

揮發(fā)性鹽基總氮(TVBN）是指動(dòng)物性食品在貯藏過(guò)程中，由于肌肉中的內(nèi)源酶和細(xì)菌的共同作用，使蛋白質(zhì)分解而產(chǎn)生的氨以及胺類(lèi)等堿性含氮物質(zhì)[11]。樣品中揮發(fā)性鹽基總氮的初始含量分別為：對(duì)照 4．43mg／100g，處理樣品3．49mg／100g，處理后的樣品略低于對(duì)照(圖2）。在4℃下貯藏期間，對(duì)照樣品的TVBN值上升速度顯著快于處理樣品，到貯藏期第9d時(shí)，對(duì)照樣品的TVBN值為26．47mg／100g，處理樣品為11．89mg／100g，對(duì)照樣品顯著高于處理樣品(P＜0．05）。

圖2 白鰱4℃貯藏過(guò)程中TVBN值的變化

2．3 TBA值的變化

食品體系中不飽和脂肪酸氧化分解而產(chǎn)生丙二醛(MDA），水溶液中以烯醇型存在，酸性條件下隨水蒸氣蒸出與TBA試劑(硫代巴比妥酸）產(chǎn)生紅色化合物。TBA值被廣泛用于評(píng)價(jià)水產(chǎn)品脂肪氧化程度，屬于非常好的脂肪氧化判定指標(biāo)[12]。處理樣品開(kāi)始并未顯示更低的TBA值，對(duì)照樣品和處理樣品的TBA值分別為：0．219mg MDA／kg和0．214mg MDA／kg。經(jīng)過(guò)4℃貯藏9d后，對(duì)照樣品和處理樣品的TBA值分別上升到0．746mg MDA／kg和0．597mg MDA／kg(圖3）。處理樣品的TBA值顯著低于對(duì)照樣品(P＜0．05）。

2．4 菌落總數(shù)的變化

對(duì)照和處理樣品的初始菌落總數(shù)分別為3．27和3．31lgcfu(cfu為每克樣品中細(xì)菌數(shù)），在4℃下儲(chǔ)藏9d后，對(duì)照和處理樣品的菌落總數(shù)分別上升到6．62和4．47lgcfu(圖4）。對(duì)照樣品的菌落總數(shù)顯著高于經(jīng)殼聚糖涂膜處理過(guò)的樣品（P＜0．05）。

圖3 白鰱4℃貯藏過(guò)程中TBA值的變化

2．5 感官評(píng)定

在整個(gè)貯藏過(guò)程中，白鰱的新鮮度感官評(píng)分值逐漸下降。對(duì)照和處理樣品的初始感官評(píng)分都為9分，4℃下儲(chǔ)藏9d后，對(duì)照和處理樣品的感官評(píng)分分別下降到4．2和7．3分(圖5）。對(duì)照和處理樣品的感官分值出現(xiàn)了明顯差異，處理樣品的感官評(píng)分值明顯高于對(duì)照(P＜0．05）。感官評(píng)分結(jié)果也與本試驗(yàn)中對(duì)魚(yú)肉貯藏期內(nèi)的生物化學(xué)測(cè)定結(jié)果一致，由于殼聚糖涂膜的處理抑制了貯藏期魚(yú)體微生物的生長(zhǎng)繁殖，從而保持了貨價(jià)期的感官品質(zhì)。

圖4 白鰱4℃貯藏過(guò)程中菌落總數(shù)的變化

圖5 白鰱4℃貯藏過(guò)程中感官評(píng)分值的變化

3 討論與小結(jié)

在貯藏過(guò)程中，腐敗菌產(chǎn)生的腐敗產(chǎn)物如氨、三甲胺等可能是導(dǎo)致樣品pH升高的主要原因[13]。經(jīng)過(guò)殼聚糖處理的樣品在貯藏期間的pH之所以沒(méi)有太大變化，可能是由于殼聚糖成份的存在抑制了腐敗微生物的生長(zhǎng)繁殖，從而減少了微生物代謝產(chǎn)生的胺類(lèi)化合物的生成。

TVBN值在食品貯藏期間會(huì)持續(xù)升高，這主要是由于腐敗微生物在食品中的生長(zhǎng)繁殖以及食品中內(nèi)源酶類(lèi)對(duì)蛋白質(zhì)的分解作用所致。此類(lèi)酶的作用導(dǎo)致氨、二甲胺、三甲胺等含氮化合物的生成。這些化合物也導(dǎo)致水產(chǎn)品產(chǎn)生腐敗異味和有毒物質(zhì)。而且，不同魚(yú)體內(nèi)不一樣的TVBN含量取決于其體內(nèi)非蛋白氮含量的差異，這又由餌料、捕獲季節(jié)、魚(yú)體大小等環(huán)境因素決定。同時(shí)，魚(yú)體肌肉內(nèi)微生物的活性也與其TVBN的生成直接相關(guān)[14]，殼聚糖的處理顯然抑制了這種導(dǎo)致TVBN生成的微生物活性。

有研究表明，殼聚糖對(duì)脂質(zhì)氧化的抑制作用取決于殼聚糖的濃度和分子量大小[15]。殼聚糖在魚(yú)肉中的抗氧化活性可能來(lái)源于它的金屬離子螯合能力。魚(yú)肉中存在著一些種類(lèi)的鐵結(jié)合蛋白，在魚(yú)糜產(chǎn)品熱凝膠化及貯藏過(guò)程中，這些鐵結(jié)合蛋白中的鐵離子被釋放出來(lái)，從而激發(fā)活性氧，導(dǎo)致脂質(zhì)氧化作用的發(fā)生。殼聚糖通過(guò)螯合脂質(zhì)氧化連鎖反應(yīng)中的亞鐵離子，消除其過(guò)氧化物活性或?qū)⑵滢D(zhuǎn)變?yōu)槿齼r(jià)鐵離子，從而抑制脂質(zhì)氧化過(guò)程[16]。

有研究表明，殼聚糖的抑菌效果主要取決于殼聚糖分子的分子量、濃度和脫乙酰度[17]，高分子量的殼聚糖能夠吸附在革蘭氏陽(yáng)性菌的細(xì)胞壁表面，形成一層高分子膜，阻止了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)向細(xì)胞內(nèi)的運(yùn)輸，并且可以引起細(xì)菌細(xì)胞膜裂解導(dǎo)致胞內(nèi)物質(zhì)外泄，從而起到抑菌殺菌作用。

本研究結(jié)果表明，1%濃度的殼聚糖涂膜對(duì)于白鰱魚(yú)肉具有較好的防腐效果，能夠有效地保持魚(yú)肉的貨價(jià)期品質(zhì)，且為純天然原料，能避免化學(xué)防腐劑對(duì)人體的潛在危害。

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