酸性電解水對(duì)冷藏帶魚保鮮效果的影響研究

藍(lán)蔚青，謝 晶

上海海洋大學(xué)食品學(xué)院，上海201306

酸性電解水對(duì)冷藏帶魚保鮮效果的影響研究

藍(lán)蔚青，謝 晶*

上海海洋大學(xué)食品學(xué)院，上海201306

主要研究了冷藏條件下，酸性電解水溶液對(duì)帶魚的保鮮效果。將帶魚清理、洗凈后分段，在不同有效氯濃度的酸性電解水溶液中浸漬5 min，瀝干后裝入PE保鮮袋，置于4±1℃溫度下貯藏。以感官評(píng)定、揮發(fā)性鹽基氮(Total Volatile Base Nitrogen，TVB-N值)、硫代巴比妥酸(2-Thilbarbituric acid，TBA值)、細(xì)菌總數(shù)與pH值等作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，測(cè)定帶魚冷藏過程中的品質(zhì)變化。結(jié)果得出:經(jīng)酸性電解水處理后的帶魚，在相同的貯藏期內(nèi)，尤其是貯藏前期，其TVB-N值、TBA值、細(xì)菌總數(shù)與pH值均低于冷藏對(duì)照組。對(duì)比發(fā)現(xiàn)，電解11 min所產(chǎn)生的酸性電解水(pH:2.62±0.01，ORP=1149.1±0.6 mV，ACC=41.5±0.7 mg/L)對(duì)冷藏帶魚的保鮮效果最優(yōu)。采用該酸性電解水溶液處理后的帶魚，其冷藏貨架期較對(duì)照組延長(zhǎng)了2～3 d。

帶魚;冷藏;酸性電解水;保鮮

帶魚(Trichiurus haumela)又稱裙帶魚、海刀魚、白帶魚等，屬暖溫性近底層魚類，是我國(guó)四大經(jīng)濟(jì)魚類之一，主產(chǎn)于山東半島、浙江沿海、福建和廣東。帶魚味道鮮美，營(yíng)養(yǎng)豐富，鮮食、腌制、冷凍均可，因此深受人們歡迎。目前，帶魚主要以冰藏方式運(yùn)輸與銷售，此法附加成本高，而普通的低溫冷凍又存在魚肉硬化、新鮮度不佳等缺點(diǎn)，造成帶魚品質(zhì)下降。同時(shí)，由于其捕獲后即刻死亡，貯運(yùn)期間易在微生物與酶的作用下腐敗，且由于其脂肪含量高于一般魚類，極易氧化酸敗，貨架期通常為2～3 d，極大程度上限制了鮮帶魚的流通運(yùn)輸，因此采取適當(dāng)措施減緩或抑制帶魚品質(zhì)下降的速度，延長(zhǎng)貯藏期，具有重要的研究意義。

酸性電解水(Acidic Electrolyzed Water，AEW)，又稱電解氧化水和酸性氧化還原電位水，是稀食鹽水或稀鹽酸溶液在電場(chǎng)作用下，消耗微量電能，電解而成的水［1］。具有瞬時(shí)、廣譜、高效、安全和無殘留的殺菌特性，其抑菌作用主要是依靠次氯酸濃度及氧化還原電位(ORP)，被譽(yù)為21世紀(jì)的新型魔水。上世紀(jì)90年代，日本將電解水作為農(nóng)用物理殺菌劑受到高度重視，研究主要集中在強(qiáng)酸性電解水(pH＜2.7，ORP＞1100)對(duì)植物病蟲害的防除領(lǐng)域以及農(nóng)產(chǎn)品保鮮等方面，使用其進(jìn)行果蔬產(chǎn)品的清洗、消毒及保鮮［2］。水產(chǎn)品上的研究則主要表現(xiàn)在其對(duì)表面微生物的殺滅作用［3，4］，而不同電解時(shí)間的酸性電解水溶液對(duì)水產(chǎn)品理化性質(zhì)及感官品質(zhì)的作用效果還未見報(bào)道。Kim等［5］研究發(fā)現(xiàn)，酸性電解水可有效殺滅可能污染食品的各類病原菌，用酸性電解水清洗食品加工器具可防止食品交叉污染的發(fā)生，從而有效控制各種微生物傳播疾病的爆發(fā)。本研究將不同電解時(shí)間的酸性電解水溶液浸漬處理帶魚樣品，在4±1℃的冰箱中貯藏，以揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N值)、硫代巴比妥酸(TBA值)、細(xì)菌總數(shù)與pH值等理化指標(biāo)為參數(shù)，結(jié)合感官評(píng)定分析，并與未經(jīng)電解水處理的冷藏帶魚進(jìn)行比較，旨在獲得對(duì)帶魚保鮮效果最優(yōu)的酸性電解水溶液，為鮮帶魚的貯藏保鮮，延長(zhǎng)水產(chǎn)品貨架期提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 原料

帶魚(Trichiurus haumela)購(gòu)于上海市浦東新區(qū)蘆潮港水產(chǎn)市場(chǎng)，條重0.25～0.50 kg，冰藏條件下當(dāng)日運(yùn)至實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

1.1.2 試劑

平板計(jì)數(shù)瓊脂(PCA)北京陸橋技術(shù)責(zé)任有限公司，三氯乙酸(TCA)、硫代巴比妥酸、輕質(zhì)氧化鎂、硼酸、95%乙醇溶液、氯化鈉等均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

FW-200強(qiáng)酸解水生成器(AMANO株式會(huì)社); BagMixer VW拍打式均質(zhì)器(法國(guó));pH計(jì)(梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司);Kjeltec2300凱氏定氮儀(丹麥FOSS中國(guó)上海有限公司);Unico 2100分光光度計(jì)(尤尼柯(上海)儀器有限公司);HVE-50滅菌鍋(日本Hirayama制造有限公司);1 mL Thermo移液器(熱電上海儀器有限公司);潔凈工作臺(tái)(上海康福特環(huán)境科技有限公司);立式萬用電爐(上?；厶﹥x器有限公司);三星冰箱;Precisa XS225A與BJ2100D電子分析天平等。

1.3 方法

1.3.1 原料處理

將帶魚洗凈，經(jīng)“三去”處理(去頭、去尾、去內(nèi)臟)，切成6～7 cm長(zhǎng)的魚段，除去差異較大的個(gè)體，隨機(jī)分組，作保鮮或?qū)φ帐褂?。處理時(shí)，將各組樣品在對(duì)應(yīng)的酸性電解水溶液中浸漬5 min，取出瀝干，根據(jù)不同組別依次放入PE保鮮袋，并立即置于保鮮盒內(nèi)，在4±1℃的冰箱中貯藏。以蒸餾水浸漬5 min的帶魚段作為對(duì)照。每天按AOAC分析方法［6］取樣測(cè)定，每組樣品平行測(cè)定3次，所有實(shí)驗(yàn)均重復(fù)3次。

1.3.2 電解水濃度確定

通過對(duì)FW-200強(qiáng)酸解水生成器進(jìn)行不同電解時(shí)間酸性電解水的pH值、ORP值與ACC值(有效氯濃度)變化情況的比較分析，分別選用酸性電解水1組(電解時(shí)間:5 min，pH:3.29±0.01，ORP= 1099.3±0.6 mV，ACC=28.5±0.7 mg/L)、酸性電解水2組(電解時(shí)間:11 min，pH:2.62±0.01，ORP= 1149.1±0.6 mV，ACC=41.5±0.7 mg/L)與酸性電解水3組(電解時(shí)間:15 min，pH:2.43±0.01，ORP=1163.0 ±1.8 mV，ACC=51.0±0.1 mg/L)作為處理用液，提前30 min收集于密閉的干凈容器中避光備用。

1.3.3 檢驗(yàn)項(xiàng)目

1.3.3.1 感官評(píng)定

參考海水魚感官評(píng)定方法［7］、SC-T 3102-1984《鮮帶魚》標(biāo)準(zhǔn)［8］與歐盟1995規(guī)定［9］的方法，對(duì)樣品的感官品質(zhì)進(jìn)行評(píng)定。由5人組成的感官評(píng)定小組，按表1評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)分別從魚體的色澤、氣味、組織形態(tài)與彈性結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，最后給出各自的綜合評(píng)分值。

表1 帶魚感官評(píng)定表Table 1 Sensory evaluation of Trichiurus haumela

1.3.3.2 揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N值)的測(cè)定

根據(jù)半微量凱氏定氮［10］原理，測(cè)定不同貯藏時(shí)間帶魚揮發(fā)性鹽基氮的含量。采用鄧輝萍［11］的方法略有修改，平行測(cè)定3次，結(jié)果以mgN/100 g表示。

1.3.3.3 硫代巴比妥酸(TBA值)的測(cè)定

參考Barakat［12］的硫代巴比妥酸實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行TBA值測(cè)定，在532 nm處測(cè)定吸光度A，以蒸餾水代替樣品作空白值，結(jié)果以100 g樣品中所含的丙二醛毫克數(shù)表示(mg MDA/100 g)。

1.3.3.4 細(xì)菌總數(shù)的測(cè)定

在無菌操作臺(tái)內(nèi)，稱取25.00 g帶魚肉置于225 mL無菌生理鹽水中，按GBT 4789.2-2008法［13］操作。平板在37℃培養(yǎng)48±2 h后計(jì)數(shù)，每個(gè)稀釋度作3次平行，以滅菌的稀釋液為空白作對(duì)照實(shí)驗(yàn)，結(jié)果以CFU/g表示。

1.3.3.5 pH值的測(cè)定

取絞碎的帶魚肉10 g于燒杯中，加入煮沸后冷卻的蒸餾水定容至100 mL，攪拌均勻，靜置30 min浸出，并不斷搖晃，然后過濾，濾液用pH計(jì)測(cè)定，得出其pH值。

1.4 數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均采用3次平行實(shí)驗(yàn)的平均值，數(shù)據(jù)用軟件origin(Pro)7.5繪制曲線，數(shù)據(jù)間的差異通過統(tǒng)計(jì)軟件SPSS13.0中的Duncan新復(fù)極差法進(jìn)行方差分析與多重比較，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 感官分值的變化

表2 帶魚冷藏過程中的感官分值變化Table 2 Variations of sensory scores of Trichiurus haumela during cold storage

由表2可見，從冷藏后的第1 d起，對(duì)照組與酸性電解水處理組的感官分值就呈現(xiàn)出顯著性差異(P＜0.05)。到第4 d時(shí)，酸性電解水2組與3組的感官分值差異不顯著，而與冷藏對(duì)照組的差異明顯。此時(shí)，對(duì)照組樣品已發(fā)生腐敗，體表色澤暗淡，切面無光澤，肉質(zhì)松散，固有色澤消失，產(chǎn)生異味。貯藏期間，電解水處理組的感官品質(zhì)明顯優(yōu)于冷藏對(duì)照組。貯藏后期，對(duì)照組與電解水處理組的感官分值逐漸接近，可能是由于酸性電解水中的有效成分活性較高，易分解失效。隨著次氯酸及相應(yīng)有效成分濃度的降低，電解水的殺菌與抑菌效果隨之減弱。其中，以酸性電解水2組的保鮮效果相對(duì)較好，帶魚在冷藏后的第5 d，仍能保持其固有色澤與彈性，略帶異味。

2.2 揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N值)的變化

許多魚類的TVB-N值和魚體鮮度有很高的相關(guān)性，可反映水產(chǎn)品的新鮮程度，因此被廣泛作為判斷水產(chǎn)品腐敗變質(zhì)的重要指標(biāo)［14］。由SC128-84［8］得知，鮮帶魚的TVB-N＜13 mgN/100 g為一級(jí)品，TVB-N＜25 mgN/100 g為二級(jí)品。通過采用不同電解時(shí)間的酸性電解水溶液處理帶魚段，其TVB-N值隨貯藏時(shí)間的變化如圖1所示。

圖1 帶魚冷藏過程中的TVB-N值變化Fig.1 Variations of total volatile basic nitrogen(TVB-N) values of Trichiurus haumela during cold storage

貯藏初期，帶魚的TVB-N值為6.85±1.16 mgN/100 g，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，由于帶魚中含有高不飽和脂肪酸，極易被氧化，同時(shí)也易在微生物的作用下分解，產(chǎn)生氨、胺類堿性物質(zhì)。由圖1可知，采用酸性電解水處理后的帶魚樣品，其TVB-N值均低于冷藏對(duì)照組。其中，酸性電解水2組處理過的帶魚段，在第3 d時(shí)的TVB-N值為12.63±0.30 mgN/100 g，保持在一級(jí)鮮度水平。貯藏到第5 d，為23.88±0.20 mgN/100 g，達(dá)到二級(jí)鮮度指標(biāo)。冷藏對(duì)照組在第4天時(shí)超過二級(jí)鮮度，到第6天時(shí)，其TVB-N值為41.77±1.43 mgN/100 g，樣品嚴(yán)重腐敗。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，酸性電解水處理組與對(duì)照組的TVB-N值差距逐漸縮小，進(jìn)一步證實(shí)了酸性電解水殺菌的廣譜與瞬時(shí)，而持久性不佳的特點(diǎn)。

2.3 硫代巴比妥酸(TBA值)的變化

TBA值是評(píng)判脂肪氧化的良好指標(biāo)，同時(shí)也是判斷魚肉品質(zhì)好壞的重要依據(jù)，被廣泛應(yīng)用于測(cè)定肉類和水產(chǎn)品脂肪氧化酸敗程度。其主要根據(jù)魚肉中的不飽和脂肪酸在貯藏期間易發(fā)生酸敗反應(yīng)，生成的丙二醛能與硫代巴比妥酸作用生成粉紅色化合物［15］。在532 nm波長(zhǎng)處有吸收峰，通過換算得出丙二醛含量，從而判斷所測(cè)樣品的品質(zhì)優(yōu)劣。帶魚在冷藏過程中TBA值的變化如圖2所示。

圖2 帶魚冷藏過程中的TBA值變化Fig.2 Variations of 2-thilbarbituric acid(TBA)values of Trichiurus haumela during cold storage

由圖2可以看出，從冷藏后的第1 d起，對(duì)照組與電解水處理組帶魚樣品間的TBA值差異逐漸明顯(P＜0.05)，對(duì)照組樣品的TBA值在冷藏過程中顯著上升，而采用酸性電解水處理樣品的TBA值前期變化不大。隨著電解水有效成分的降低，對(duì)照組與酸性電解水處理組的TBA值逐漸接近。在第6 d時(shí)，冷藏對(duì)照組達(dá)到7.338 mg MDA/100 g，酸性電解水2組的TBA值為6.213 mg MDA/100 g。結(jié)果得出，酸性電解水能在短時(shí)間內(nèi)能起到較好的殺菌作用，抑制脂肪的氧化酸敗，延長(zhǎng)冷藏帶魚的保鮮期。

2.4 細(xì)菌總數(shù)的變化

細(xì)菌總數(shù)主要作為判定食品被污染程度的重要標(biāo)志，也可應(yīng)用于觀察細(xì)菌在食品中繁殖的動(dòng)態(tài)，以便為被檢樣品進(jìn)行衛(wèi)生學(xué)評(píng)價(jià)與貨架期預(yù)測(cè)提供依據(jù)。參照SC128-84［8］可知，鮮帶魚的細(xì)菌總數(shù)＜104CFU/g為一級(jí)品，細(xì)菌總數(shù)＜106CFU/g為二級(jí)品。帶魚在冷藏過程中的細(xì)菌總數(shù)變化如圖3所示。

圖3 帶魚冷藏過程中的細(xì)菌總數(shù)變化Fig.3 Variations of total bacterial count of Trichiurus haumela during cold storage

通過對(duì)照組與酸性電解水處理組的顯著性差異比較，并結(jié)合圖3可以看出，從貯藏的第1 d起，對(duì)照組的細(xì)菌總數(shù)與電解水處理組之間呈現(xiàn)顯著性差異(P＜0.05)。在冷藏條件下，電解水處理組均低于對(duì)照組。采用酸性電解水2組處理過的帶魚段，第5 d的細(xì)菌總數(shù)為7.1×105CFU/g，達(dá)到二級(jí)鮮度指標(biāo)。對(duì)照組在貯藏的第3 d，細(xì)菌總數(shù)為4.76 ×105CFU/g，到第5 d時(shí)，高達(dá)5.1×106CFU/g。可見，相對(duì)于對(duì)照組，酸性電解水能在一定程度上抑制微生物的生長(zhǎng)繁殖，瞬時(shí)殺菌效果明顯，適當(dāng)延長(zhǎng)了帶魚的貨架期。

2.5 帶魚pH值變化

pH值也是判斷魚肉品質(zhì)好壞的指標(biāo)之一，不同電解時(shí)間的酸性電解水溶液處理后的帶魚樣品，其pH值均有不同程度的變化，帶魚貯藏過程中pH值的變化趨勢(shì)如圖4。

圖4 帶魚冷藏過程中的pH值變化Fig.4 Variations of pH values of Trichiurus haumela during cold storage

帶魚在捕撈后，魚體內(nèi)相繼經(jīng)歷僵硬、自溶腐敗兩個(gè)過程。pH值在僵硬期內(nèi)持續(xù)下降，在腐敗期間持續(xù)上升［16］。帶魚貯藏的初始 pH值為6.99± 0.02，在貯藏前期，由于其捕獲致死，體內(nèi)發(fā)生了各種復(fù)雜的變化，其pH值先是緩慢上升，后由于僵硬期的到來，pH值開始緩慢下降。貯藏后的第2 d，酸性電解水2組與3組的pH值下降明顯，酸性電解水1組與對(duì)照組的pH值略有降低，表明帶魚僵硬期的到來。隨著帶魚貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，魚體自溶和腐敗現(xiàn)象的發(fā)生，帶魚中的蛋白質(zhì)被分解成堿性胺與氨類物質(zhì)，pH值逐漸升高。pH值越高，表明樣品的腐敗程度相對(duì)越嚴(yán)重，魚體的鮮度也發(fā)生著相應(yīng)變化。貯藏后期，酸性電解水處理組與對(duì)照組pH值間的差距逐漸縮小，在達(dá)到貨架期終點(diǎn)時(shí)(即第5 d)，酸性電解水2組處理后的樣品，其pH值為7.42 ±0.15，而對(duì)照組的pH值已達(dá)7.81±0.10。由此得出酸性電解水對(duì)冷藏帶魚貯藏期間的pH值變化影響較大，其具有瞬時(shí)廣譜的殺菌作用。

3 結(jié)論

通過對(duì)冷藏帶魚貯藏期間的感官綜合評(píng)定，并對(duì)其TVB-N值、TBA值、細(xì)菌總數(shù)與pH值等鮮度評(píng)價(jià)指標(biāo)的比較分析，結(jié)果表明，帶魚經(jīng)酸性電解水處理后，其保鮮效果優(yōu)于冷藏對(duì)照組。從不同電解時(shí)間的酸性電解水保鮮對(duì)照實(shí)驗(yàn)中，得出酸性電解水會(huì)直接影響冷藏帶魚pH值的變化。經(jīng)酸性電解水處理的帶魚樣品，細(xì)菌總數(shù)明顯降低，且基本不會(huì)影響樣品整體的感官品質(zhì)，其中以酸性電解水2組的保鮮效果最佳。根據(jù)國(guó)標(biāo)SC128-84，帶魚樣品貯藏的第5 d，酸性電解水2組處理過的樣品達(dá)到二級(jí)鮮度標(biāo)準(zhǔn)，較冷藏對(duì)照組延長(zhǎng)了2～3 d的二級(jí)鮮度貨架期。基于酸性電解水優(yōu)良的殺菌特性，可以考慮在后續(xù)的研究中預(yù)先使用其處理樣品，然后輔以氣調(diào)保鮮或生物保鮮劑等保鮮技術(shù)處理，相信將能進(jìn)一步延長(zhǎng)冷藏帶魚的貨架期。Huang［17］等研究認(rèn)為，相對(duì)于傳統(tǒng)殺菌劑，酸性電解水的優(yōu)勢(shì)包括殺菌能力強(qiáng)、制作簡(jiǎn)便、環(huán)境友好等，并特別強(qiáng)調(diào)其優(yōu)勢(shì)為安全性，其諸多優(yōu)點(diǎn)逐漸奠定了在殺菌劑中的地位與作用，在今后的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療服務(wù)、環(huán)境衛(wèi)生、食品加工等領(lǐng)域?qū)⒕哂袕V闊的應(yīng)用前景。

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Fresh-keeping Effects of Acidic Electrolyzed Water(AEW)on Trichiurus haumela under the Cold Storage

LAN Wei-qing，XIE Jing*
College of Food Science and Technology，Shanghai Ocean University，Shanghai 201306，China

The fresh-keeping effects of acidic electrolyzed water(AEW)on fillets of Trichiurus haumela under the cold storage were studied.After being gutted and washed，fillets were immersed in different chlorine concentrations AEW for 5 min.Then，they were packed in PE plastics and stored at 4±1℃.The sensory scores，total volatile basic nitrogen (TVB-N)，2-thiobarbituric acid(TBA)，total bacterial count and pH values were evaluated for their quality.Results indicated that TVB-N，TBA，total bacterial count and pH value of fillets processed by AEW were lower than those of the controlled，while the sensory evaluation values were higher.The effect of AEW electrolyzed for 11 min(pH:2.62± 0.01，ORP=1149.1±0.6 mV，ACC=41.5±0.7 mg/L)was best，which could prolong for another 2-3 days of the shelf-life compared to the controlled.

Trichiurus haumela;cold storage;acidic electrolyzed water(AEW);fresh-keeping

1001-6880(2011)05-0913-05

2010-05-26 接受日期:2010-09-07

“十二五”國(guó)家支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2011BAD24B02);上海市教育委員會(huì)重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目資助(J50704)

*通訊作者 E-mail:jxie@shou.edu.cn

S983

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