馬妍 謝晶 周然 劉源
摘要:研究了不同取代基羧甲基殼聚糖對(duì)冷藏河豚魚(yú)品質(zhì)的影響。用質(zhì)量濃度均為0.05 g/L的羧甲基殼聚糖、N,O-羧甲基殼聚糖、O-羧甲基殼聚糖水溶液浸泡魚(yú)肉,裝袋后置于4 ℃的冰箱中冷藏。以細(xì)菌總數(shù)(TVC)、揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)、pH值、硫代巴比妥酸(TBA)以及三甲胺(TMA)為評(píng)價(jià)指標(biāo),測(cè)定河豚魚(yú)冷藏過(guò)程中的品質(zhì)變化。結(jié)果表明,不同取代基的羧甲基殼聚糖均能夠有效地抑制細(xì)菌的增殖,延緩pH值、TVB-N、TBA和TMA含量的上升;其中,O-羧甲基殼聚糖保鮮效果尤為顯著,優(yōu)于其他取代基的羧甲基殼聚糖,可以有效地延長(zhǎng)冷藏河豚魚(yú)的貨架期。
關(guān)鍵詞:河豚魚(yú);羧甲基殼聚糖;冷藏;保鮮
中圖分類號(hào):TS254.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):0439-8114(2011)15-3131-05
Effects of Different Substituent of Carboxymethyl Chitosan on Cold Storaged Puffer Fish Quality
MA Yan,XIE Jing,ZHOU Ran,LIU Yuan
(College of Food Science and Technology, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China)
Abstract: The effects of different substiluent of carboxymethyl chitosan on the quality of puffer fish during cold storage were investigated. Puffer fish samples were respectively treated by soaking in 0.5% of carboxymethyl chitosan, N,O-carboxymethyl chitosan and O-carboxymethyl chitosan, then packaged and stored at 4 ℃. Several parameters were determined to evaluate the quality of the control and treated puffer fish samples, including the total viable count, TVB-N, pH, TBA and TMA. The results showed that different substituent of carboxymethyl chitosan especially the O-carboxymethyl chitosan significantly inhibited the proliferation of bacteria and slowed down the increasing of TVB-N, pH, TBA and TMA. Thus, it was suggested thatO-carboxymethyl chitosan could effectively increase the preservation time of puffer fish.
Key words: puffer fish; carboxymethyl chitosan; cold storage; preservation
河豚魚(yú)(Puffer fish)又名鲀,有上百個(gè)種類,幾乎所有種類的河豚都含有河豚毒素。河豚雖然有劇毒,但是其肉鮮美柔嫩,日本[1]、朝鮮和我國(guó)[2]都有食用河豚的傳統(tǒng)習(xí)慣。我國(guó)的河豚魚(yú)資源非常豐富,產(chǎn)于我國(guó)的河豚魚(yú)有40余種,是世界上河豚魚(yú)的產(chǎn)銷大國(guó)[3]。目前,河豚魚(yú)一般以鮮活形式進(jìn)行銷售,但是隨著其產(chǎn)量和市場(chǎng)需求的迅速增加,對(duì)河豚魚(yú)進(jìn)行貯藏保鮮處理勢(shì)在必行。魚(yú)肉中的水分含量很高,其腮、內(nèi)臟也帶有一定量的細(xì)菌,如不采取適當(dāng)?shù)馁A藏保鮮方法,極易導(dǎo)致魚(yú)肉腐敗,從而影響市場(chǎng)的流通和銷售。因此,在捕撈、運(yùn)輸和加工過(guò)程中必須采取有效的貯藏保鮮措施,以滿足市場(chǎng)和消費(fèi)者的需求。
殼聚糖(Chitosan)又名脫乙酰甲殼質(zhì)、可溶性甲殼素,化學(xué)名稱為β-(1,4)-2-氨基-2-脫氧-D-葡萄糖,是一種天然高分子聚合物,具有無(wú)毒、無(wú)害及較好的成膜性,并且具有較強(qiáng)的抑菌作用,在食品貯藏保鮮方面有很高的應(yīng)用價(jià)值[4,5]。殼聚糖是由甲殼質(zhì)經(jīng)脫乙?;频?,由于殼聚糖不溶于水,因此其應(yīng)用受到很大的限制[6,7]。將殼聚糖羧甲基化得到不同取代基的羧甲基殼聚糖,其易溶于水,在水溶液中容易形成較為牢固的膜,此膜對(duì)氣體有選擇滲透性,適用于不同產(chǎn)品的保鮮。連玉晶等[8]研究利用羧甲基殼聚糖涂抹液對(duì)油豆角進(jìn)行保鮮,結(jié)果表明,羧甲基殼聚糖延長(zhǎng)了油豆角的貯藏期,保持了油豆角的品質(zhì)風(fēng)味。徐麗敏等[9]采用水溶性殼聚糖對(duì)南美白對(duì)蝦進(jìn)行保鮮處理,發(fā)現(xiàn)殼聚糖對(duì)南美白對(duì)蝦體內(nèi)腐敗菌的增殖有不同程度的抑制作用。盡管前人利用羧甲基殼聚糖作為保鮮劑在水產(chǎn)品貯藏保鮮效果方面進(jìn)行了大量的研究,但是一般只研究了一種取代基的羧甲基殼聚糖,而采用多種不同取代基的羧甲基殼聚糖對(duì)冷藏河豚魚(yú)品質(zhì)影響的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。為了延長(zhǎng)河豚魚(yú)在冷藏條件下的貨架期,本試驗(yàn)研究了不同取代基羧甲基殼聚糖對(duì)河豚魚(yú)冷藏保鮮過(guò)程中魚(yú)肉品質(zhì)的影響,以期為河豚魚(yú)貯藏保鮮技術(shù)的發(fā)展提供一定的理論參考。
1材料與方法
1.1試驗(yàn)材料
暗紋東方鲀(Takifugu obscurus),購(gòu)自上海能正漁業(yè)科技開(kāi)發(fā)有限公司,選取大小一致、體重為500 g左右的健康河豚魚(yú)。
1.2儀器與試劑
Kjeltec2300凱氏定氮儀(瑞士Foss公司);PB-10精密數(shù)顯酸度計(jì)(德國(guó)Sartorius公司);HVE-50滅菌鍋(上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠);潔凈工作臺(tái)(蘇凈安泰空氣技術(shù)有限公司);TDL-5型低速離心機(jī)(上海安亭科學(xué)儀器廠);Unico 2100分光光度計(jì)(尤尼柯儀器有限公司)。
主要試劑:羧甲基殼聚糖、N,O-羧甲基殼聚糖及O-羧甲基殼聚糖均購(gòu)自浙江澳興生物科技有限公司;營(yíng)養(yǎng)瓊脂、硼酸、輕質(zhì)氧化鎂、甲基紅、溴甲酚綠、硫代巴比妥酸、三氯乙酸等購(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
1.3.1樣品處理新鮮河豚魚(yú)去頭去尾去內(nèi)臟,用冰水洗凈,瀝干,分成10 g左右的魚(yú)塊。試驗(yàn)分為4組,1組將魚(yú)肉直接裝袋后放入4 ℃冰箱中,作為對(duì)照組;另外3個(gè)組為試驗(yàn)組,將魚(yú)肉分別放入質(zhì)量濃度均為0.05 g/L的羧甲基殼聚糖、N,O-羧甲基殼聚糖及O-羧甲基殼聚糖水溶液中浸泡10 s,裝袋,置于4 ℃冰箱中冷藏。試驗(yàn)中河豚魚(yú)冷藏保鮮6 d,每隔24 h取樣1次,分別進(jìn)行細(xì)菌總數(shù)(TVC)、揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)、pH值、硫代巴比妥酸(TBA)、三甲胺(TMA)的測(cè)定。
1.3.2TVC的測(cè)定參照文獻(xiàn)[10]中的方法進(jìn)行。
1.3.3TVB-N的測(cè)定參照文獻(xiàn)[11]的方法,應(yīng)用半微量凱氏定氮的原理,采用Kjeltec2300自動(dòng)凱氏定氮儀測(cè)定揮發(fā)性鹽基氮的含量。
1.3.4pH值的測(cè)定將樣品魚(yú)肉剁碎后稱取5.00 g于燒杯中,加入中性蒸餾水至50 mL,攪拌均勻后靜置30 min,用精密數(shù)顯酸度計(jì)測(cè)定pH值[12]。
1.3.5TBA的測(cè)定參照Salih等[13]的方法,略有修改,具體如下:將樣品魚(yú)肉切碎后,準(zhǔn)確稱取5.00 g于燒杯中,加入15 mL體積分?jǐn)?shù)為20%的三氯乙酸(TCA)溶液和10 mL去離子水,勻漿60 s,靜置1 h后過(guò)濾,濾液用去離子水定容至50 mL,?。?mL濾液加入5 mL 0.02 mol/L的TBA溶液,沸水浴中反應(yīng)20 min,取出,流動(dòng)水冷卻5 min后用分光光度計(jì)在532 nm處測(cè)吸光度值A??瞻字担喝。玻?mL 體積分?jǐn)?shù)為20%的TCA溶液,用去離子水定容至50 mL,然后?。?mL濾液加5 mL 0.02 mol/L 的TBA溶液,方法同上。TBA含量以100 g樣品魚(yú)肉中含有的丙二醛的毫克數(shù)表示。參照文獻(xiàn)[13]的標(biāo)準(zhǔn)曲線,TBA值=7.8A(mg/100 g)
1.3.6TMA的測(cè)定采用苦味酸法[12]進(jìn)行測(cè)定,標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖1所示。TMA含量以100 g樣品魚(yú)肉中含有的TMA的毫克數(shù)表示。
1.4數(shù)據(jù)分析
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 17.0軟件的Duncan's法進(jìn)行多重比較和方差分析,結(jié)果用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示,采用Excel 2007繪制曲線。
2結(jié)果與分析
2.1細(xì)菌總數(shù)(TVC)的變化
TVC作為水產(chǎn)品被微生物污染程度的重要指標(biāo),是評(píng)價(jià)冷藏水產(chǎn)品品質(zhì)和貨架期的一個(gè)非常有效的工具[14]。河豚魚(yú)在冷藏保鮮期間TVC的變化情況如表1所示,新鮮河豚魚(yú)的TVC為1.202×103 CFU/g。在整個(gè)冷藏過(guò)程中,對(duì)照組河豚魚(yú)肉的TVC高于各試驗(yàn)組,細(xì)菌增殖速度較快,在第一天就出現(xiàn)了顯著差異(P<0.05),在第四天對(duì)照組TVC已經(jīng)超過(guò)了魚(yú)肉的可食用上限1.000×105 CFU/g[15],達(dá)到了1.175×105 CFU/g。在冷藏期結(jié)束時(shí),對(duì)照組魚(yú)肉的TVC為新鮮河豚魚(yú)的2 938.09倍;羧甲基殼聚糖組為1 349.26倍;N,O-羧甲基殼聚糖組為988.77倍;O-羧甲基殼聚糖組為478.74倍。TVC的變化特征表明羧甲基殼聚糖能夠抑制細(xì)菌的增殖,具有較好的抑菌作用,與Fan等[16]用殼聚糖對(duì)銀鯉進(jìn)行保鮮處理得出的結(jié)論類似。不同取代基的羧甲基殼聚糖的抑菌效果各不相同,其中N,O-羧甲基殼聚糖組和O-羧甲基殼聚糖組的抑菌效果優(yōu)于羧甲基殼聚糖組。在冷藏第一天,羧甲基殼聚糖組TVC與其他2個(gè)試驗(yàn)組之間出現(xiàn)顯著差異(P<0.05);冷藏的前3 d,N,O-羧甲基殼聚糖組和O-羧甲基殼聚糖組的TVC差異不大,從第四天開(kāi)始,其抑菌效果開(kāi)始出現(xiàn)顯著差異(P<0.05)。O-羧甲基殼聚糖和其他取代基的羧甲基殼聚糖相比,具有較好的抑菌作用,可能是由于O-羧甲基殼聚糖具有更好的成膜性,在一定程度上阻止了魚(yú)體表面與空氣的接觸,抑制了細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖。
2.2揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)含量的變化
TVB-N被作為評(píng)價(jià)冷藏水產(chǎn)品品質(zhì)的指標(biāo)已得到廣泛的應(yīng)用[17]。TVB-N主要是由魚(yú)肉中蛋白氮和非蛋白氮的降解形成[18]。由圖2可知,對(duì)照組的TVB-N含量在貯藏保鮮期間急劇上升,在第六天達(dá)到18.63 mg/100 g。TVB-N含量隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而上升,經(jīng)過(guò)羧甲基殼聚糖處理過(guò)的河豚魚(yú)肉TVB-N含量增長(zhǎng)趨勢(shì)均緩于對(duì)照組,在冷藏期結(jié)束時(shí)試驗(yàn)組TVB-N含量分別為:羧甲基殼聚糖組17.26 mg/100 g; N,O-羧甲基殼聚糖組16.40 mg/100 g;O-羧甲基殼聚糖組16.11 mg/100 g。
楊勝平等[19]研究了殼聚糖在帶魚(yú)冷藏中的保鮮作用,結(jié)果表明,殼聚糖涂膜能較好地維持帶魚(yú)的新鮮度,延緩其TVB-N含量的升高。由圖2可知,羧甲基殼聚糖可有效減緩河豚魚(yú)肉TVB-N含量的上升,不同取代基的羧甲基殼聚糖對(duì)TVB-N含量上升的減緩程度各不相同,O-羧甲基殼聚糖和其他取代基的羧甲基殼聚糖相比,效果更好。不同種類魚(yú)的氨基酸組成有差異,在冷藏過(guò)程中魚(yú)肉TVB-N產(chǎn)生的速度及數(shù)量也會(huì)不同。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,60 mg/100 g可作為鱈魚(yú)魚(yú)肉中TVB-N的上限[20],35~40 mg/100 g可作為銀鯉的上限[16],由此可知,不同魚(yú)肉TVB-N的上限不同。河豚魚(yú)的TVB-N的上限約為12~13 mg/100 g,由于其特殊的肉質(zhì)結(jié)構(gòu),在冷藏過(guò)程中其TVB-N含量一直處于較低的水平,因此,在對(duì)河豚魚(yú)的新鮮度進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)時(shí),TVB-N并不是較理想的考察指標(biāo)。
2.3pH值的變化
pH值的變化是魚(yú)肉貯藏期變化的主要特征。動(dòng)物屠宰后,在機(jī)體內(nèi)各種酶和外界微生物的共同作用下,出現(xiàn)尸僵-成熟-自溶-腐敗等一系列變化,這些變化是由肌肉中的生化反應(yīng)和微生物的分解雙重作用引起的[21]。魚(yú)死后僵硬,體內(nèi)糖原酵解產(chǎn)生大量乳酸,ATP酶活性增強(qiáng),使得肌肉中的pH值降低。而當(dāng)魚(yú)體肌肉中的ATP分解完后,魚(yú)體開(kāi)始軟化,先后進(jìn)入自溶和腐敗階段,蛋白質(zhì)和其他一些含氮物質(zhì)被分解為氨基酸、氨、三甲胺、硫化氫、吲哚等堿性物質(zhì),此時(shí)魚(yú)體pH值又回升,因此魚(yú)體宰殺后pH值呈先下降后上升的趨勢(shì),是與其品質(zhì)變化相聯(lián)系的[22]。
由圖3可知,新鮮河豚魚(yú)肉的pH值為6.62,在整個(gè)冷藏過(guò)程中試驗(yàn)組和對(duì)照組河豚魚(yú)肉中的pH值均呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢(shì),在冷藏第一天魚(yú)肉中的pH值最低。與對(duì)照組相比,試驗(yàn)組魚(yú)肉的pH值變化較平緩,從第三天開(kāi)始,對(duì)照組魚(yú)肉pH值和試驗(yàn)組之間出現(xiàn)顯著差異(P<0.05)。在前3 d的冷藏中,各試驗(yàn)組之間pH值差異不顯著,從第四天開(kāi)始出現(xiàn)顯著差異(P<0.05)。結(jié)合表1的細(xì)菌總數(shù)變化情況,可能是由于羧甲基殼聚糖在一定程度上抑制了細(xì)菌的增殖,延緩了河豚魚(yú)的解僵時(shí)間,即達(dá)到保鮮的目的。不同取代基羧甲基殼聚糖組之間,O-羧甲基殼聚糖組的pH值變化較為平緩,具有較好的保鮮效果。
2.4硫代巴比妥酸(TBA)含量的變化
TBA被廣泛用于水產(chǎn)品以及肉制品的脂肪氧化酸敗程度的測(cè)定,是衡量肉制品中脂肪氧化程度的良好指標(biāo)。魚(yú)肉中的脂肪氧化會(huì)產(chǎn)生一些令人不愉快的味道,同時(shí)還會(huì)對(duì)魚(yú)肉的品質(zhì)產(chǎn)生影響[23]。如圖4所示,新鮮河豚魚(yú)的TBA含量較小,為0.030 3 mg/100 g,說(shuō)明脂肪氧化不顯著,隨著冷藏時(shí)間的延長(zhǎng),TBA含量隨之增加。對(duì)照組在冷藏期間TBA含量增長(zhǎng)迅速,與試驗(yàn)組相比,差異顯著(P<0.05),在第六天對(duì)照組TBA含量達(dá)到0.118 mg/100 g。各試驗(yàn)組之間TBA含量變化各不相同,但上升趨勢(shì)均較為緩慢,可能是由于羧甲基殼聚糖涂膜在樣品表面,在一定程度上阻止了魚(yú)肉與外界空氣的接觸,從而減緩了魚(yú)肉中脂肪的氧化酸敗。由此可知,羧甲基殼聚糖可以有效地保持魚(yú)肉品質(zhì),達(dá)到保鮮效果,其中,O-羧甲基殼聚糖與另外兩種羧甲基殼聚糖相比,保鮮效果更佳。
2.5三甲胺(TMA)含量的變化
TMA是評(píng)價(jià)魚(yú)的新鮮度的指標(biāo)之一[24]。氧化三甲胺廣泛分布于豬肉、魚(yú)和蝦中,它具有一種特殊的鮮味。氧化三甲胺在微生物和酶的作用下降解生成TMA和二甲胺,TMA的含量越高,說(shuō)明肉制品的新鮮度越差[25]。如圖5所示,新鮮河豚魚(yú)的TMA含量?jī)H有0.427 mg/100 g。隨著冷藏時(shí)間的延長(zhǎng),魚(yú)肉中的TMA含量升高,魚(yú)的新鮮度下降。在整個(gè)冷藏過(guò)程中,經(jīng)過(guò)羧甲基殼聚糖處理的魚(yú)肉中TMA含量均低于對(duì)照組,這可能是由于羧甲基殼聚糖具有良好的抑菌作用,抑制了微生物的增殖,減慢了魚(yú)肉的腐敗。其中,用O-羧甲基殼聚糖處理的魚(yú)肉TMA含量最低,保鮮效果最佳。
3結(jié)論
用不同取代基的羧甲基殼聚糖處理冷藏河豚魚(yú)后發(fā)現(xiàn),在4 ℃冷藏保鮮條件下,羧甲基殼聚糖可以有效地抑制魚(yú)肉中細(xì)菌的增殖,減緩TVB-N含量的上升;且經(jīng)過(guò)不同取代基的羧甲基殼聚糖涂膜后,魚(yú)肉的pH值、TBA含量以及TMA含量均低于對(duì)照組。試驗(yàn)表明,羧甲基殼聚糖具有一定的抑菌作用,不同取代基的羧甲基殼聚糖保鮮效果各不相同。綜合冷藏河豚魚(yú)的各項(xiàng)指標(biāo),O-羧甲基殼聚糖在4 ℃冷藏條件下的保鮮效果要優(yōu)于N,O-羧甲基殼聚糖和羧甲基殼聚糖,可以有效地延長(zhǎng)河豚魚(yú)的貨架期。因此,O-羧甲基殼聚糖可作為一種新型的水產(chǎn)品生物保鮮劑,具有非常廣闊的應(yīng)用前景。
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