竹醋液與茶多酚對(duì)南美白對(duì)蝦的復(fù)合保鮮研究

孫 濤，劉華巍，陳麒名，謝 晶

上海海洋大學(xué)食品學(xué)院，上海水產(chǎn)品加工及貯藏工程技術(shù)研究中心，上海 201306

南美白對(duì)蝦的防腐保鮮一直是一個(gè)研究熱點(diǎn)［1］。使用化學(xué)防腐保鮮劑導(dǎo)致食品安全問題頻頻發(fā)生。因此開發(fā)高效、低毒、天然的防腐保鮮劑顯得尤為重要。竹醋液(Bamboo vinegar，BV)是竹材熱解得到的天然液體產(chǎn)物，其主要成分是水、有機(jī)酸、酚類、酮類以及醇類等物質(zhì)，具有良好的抗氧化性和廣譜抑菌性。日本、韓國(guó)、歐洲等國(guó)家和地區(qū)已經(jīng)把竹醋液作為天然防腐劑用于食品領(lǐng)域。茶多酚(Tea polyphenols，TP)屬于多元酚類中的一種，具有抗腫瘤、延緩衰老等生理功能［2］，是天然抗氧化劑和防腐劑，在食品工業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。因組分和結(jié)構(gòu)的不同，防腐劑具有不同功能和各自的使用范圍。一種防腐劑不可能抑制可能出現(xiàn)的各種腐敗微生物，因此防腐劑復(fù)合使用在某些情況下比單一防腐劑更有效。本文研究了竹醋液與茶多酚的復(fù)配液對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌及副溶血性弧菌四種常見食源性致病菌的抑制效果?？疾熘翊滓杭安瓒喾訉?duì)這四種供試菌的最低抑菌濃度，進(jìn)而用于南美白對(duì)蝦的保鮮，以期為南美白對(duì)蝦的保鮮提供參考。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

竹醋液，食品級(jí)，江陰中炬生物科技有限公司提供;茶多酚，食品級(jí)，浙江派諾生物技術(shù)有限公司提供;聚乙烯加厚保鮮袋(25×17 cm，厚度3×10-2cm)，購(gòu)自上海豪亞塑料制品有限公司;大腸桿菌Escherichia coli O157 ATCC 43889、金黃色葡萄球菌Staphylococcus aureus AB 91093、銅綠假單胞菌Pseudomonas aeruginosa ATTC 27853及副溶血性弧菌Vibrio parahaemolyticus ATCC 33847，由上海海洋大學(xué)食品學(xué)院生物技術(shù)研究室提供;胰蛋白胨大豆瓊脂培養(yǎng)基和胰蛋白胨大豆肉湯培養(yǎng)基，購(gòu)自北京陸橋技術(shù)有限責(zé)任公司;南美白對(duì)蝦，購(gòu)自上海市南匯新蘆苑農(nóng)貿(mào)市場(chǎng);其它試劑均為分析純。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 竹醋液與茶多酚復(fù)配液的抑菌效果

復(fù)配物質(zhì)在活性相仿復(fù)配比例相近時(shí)易于產(chǎn)生協(xié)同增效作用［3］。通過抑菌圈試驗(yàn)方法［4］考察50%的竹醋液，0.4%的茶多酚，以及二者以1∶2、1∶1及2∶1比例復(fù)配液對(duì)四種供試菌生長(zhǎng)的抑制。無菌水為空白對(duì)照。

1.2.2 竹醋液及茶多酚最小抑菌濃度(MIC)的測(cè)定［5］

測(cè)定竹醋液及茶多酚對(duì)四種供試菌最低抑菌濃度。竹醋液的濃度為 0.5%、1.0%、1.5%、2.0% 以及 2.5%;茶多酚的濃度為 0.05%、0.1%、0.15%、0.20% 以及0.25%。無菌水為空白對(duì)照。

1.2.3 樣品處理

挑選出新鮮、肢體完好、個(gè)體大小均一且色澤好的南美白對(duì)蝦，沖洗干凈，用冰猝死，隨機(jī)分組。每組對(duì)蝦分別在對(duì)照組(無保鮮劑)、竹醋液、茶多酚及二者復(fù)配液中浸泡3 min，取出置于無菌超凈臺(tái)下晾干，必要時(shí)通風(fēng)，在1 min內(nèi)吹干，分裝入無菌保鮮袋中，置于(4±1)℃冰箱中儲(chǔ)藏。

1.2.4 感官評(píng)定

將南美白對(duì)蝦樣品置于白色瓷盤或不銹鋼工作臺(tái)上，在光線充足無氣味的環(huán)境中，由6名感官評(píng)定人員組成感官評(píng)定小組，對(duì)南美白對(duì)蝦從肌肉組織、體表色澤和氣味三方面進(jìn)行綜合評(píng)分，取其平均值，總分在9分(極新鮮)和0分(完全腐敗之間)，6分以下表明蝦已不可食用。每天評(píng)定一次，并對(duì)每組評(píng)定的結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。氣味評(píng)定時(shí)，剝?nèi)ノr殼或切開蝦體嗅氣味［6］。

表1 南美白對(duì)蝦感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation standards of Penaeus vannamei

1.2.5 pH 值的測(cè)定

將蝦肉剁碎后稱取5 g于燒杯中，加入中性蒸餾水45 mL，攪拌均勻后靜置30 min后過濾，用精密數(shù)顯酸度計(jì)測(cè)定濾液pH值［7］。

1.2.6 揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)的測(cè)定

根據(jù)半微量凱氏定氮的原理，采用Kiehec2300自動(dòng)凱氏定氮儀測(cè)定揮發(fā)性鹽基氮的含量［7］。

1.2.7 總菌數(shù)(細(xì)菌總數(shù))的測(cè)定

根據(jù)國(guó)標(biāo)GB 4789.2-2008《食品衛(wèi)生微生物學(xué)檢驗(yàn)-菌落總數(shù)測(cè)定》，采用平板菌落計(jì)數(shù)法測(cè)定南美白對(duì)蝦在儲(chǔ)藏過程中細(xì)菌總數(shù)的變化。

2 結(jié)果與分析

2.1 竹醋液與茶多酚復(fù)配液的抑菌效果

表2 竹醋液和茶多酚及二者復(fù)配液對(duì)供試菌的抑制效果Table 2 Antibacterial activities of BV，TP and their mixture against tested bacteria

竹醋液與茶多酚復(fù)配前后的抑菌效果見表2。竹醋液、茶多酚及二者復(fù)配液對(duì)上述四種供試菌的生長(zhǎng)均有不同程度的抑制作用，且隨著竹醋液含量的增加，復(fù)配液對(duì)細(xì)菌作用的抑菌圈逐漸增大。其中，竹醋液與茶多酚比例為2∶1的抑菌圈最大，抑菌能力最強(qiáng)。即在竹醋液與茶多酚抑菌能力相仿時(shí)，在本文研究所選的比例中，二者復(fù)配比例為2∶1協(xié)同抑菌效果最好。竹醋液對(duì)細(xì)菌、酵母菌和霉菌的生長(zhǎng)均有抑制作用，具有廣譜的抗菌性，且適合與其它抑菌劑復(fù)配使用。羅敏等［8］將竹醋液與黃連、厚樸聯(lián)合使用后產(chǎn)生明顯的協(xié)同抑菌作用。鄢洪德等［9］研究了竹醋液與蘆薈汁復(fù)配液的抑菌效果，復(fù)配液對(duì)常見的微生物有抑制作用，并且復(fù)配液的抑菌效果隨著竹醋液含量的增加而增加。茶多酚亦是抑菌譜較廣的天然抑菌劑。它具有酚羥基結(jié)構(gòu)，可作用于細(xì)菌的細(xì)胞膜，使得內(nèi)溶物外泄，導(dǎo)致細(xì)菌死亡;竹醋液含有多種抑菌成分，且酸度低，可鈍化細(xì)菌系統(tǒng)酶的作用，阻礙其新陳代謝，導(dǎo)致細(xì)菌死亡，二者作用位點(diǎn)不同，共同作用強(qiáng)于單獨(dú)作用的疊加。

2.2 竹醋液及茶多酚的最低抑菌濃度(MIC)

表3 竹醋液和茶多酚對(duì)供試菌的最低抑菌濃度Table 3 The MICs of BV and TP against tested bacteria

竹醋液及茶多酚對(duì)四種供試菌的MIC見表3。不長(zhǎng)菌的竹醋液、茶多酚稀釋液最低濃度即為竹醋液、茶多酚的最低抑菌濃度(MIC)。竹醋液對(duì)上述四種供試菌都有較強(qiáng)的抑制作用，對(duì)大腸桿菌、銅綠假單胞菌、副溶血性弧菌的MIC均為1.0%，對(duì)金黃色葡萄球菌的MIC為2.0%。竹醋液具有抑菌活性主要竹醋液的pH值較低并且含有其它有效抑菌成分，抑制了細(xì)菌的繁殖。鄔國(guó)勝等［10］報(bào)道竹醋液對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌的最小抑菌質(zhì)量濃度約為0.8%，與本結(jié)論有輕微差異。這是因?yàn)橹翊滓旱囊志煞质请S著竹材的種類、產(chǎn)地和制備工藝的不同而變化的。

茶多酚對(duì)上述四種食源性病菌都有較強(qiáng)的抑制作用，是比較廣譜的天然保鮮劑。茶多酚有效抑菌成分的含量受茶葉的產(chǎn)地及茶多酚的加工工藝影響;同時(shí)，供試菌菌種的特性差異也會(huì)影響茶多酚的抑菌性能［11］。本文研究的茶多酚對(duì)大腸桿菌、銅綠假單胞菌的MIC為0.15%;對(duì)金黃色葡萄球菌及副溶血性弧菌的MIC為0.1%。這與董金甫等［12］的結(jié)論有輕微差異。但與賀紅軍［4］報(bào)道的結(jié)論一致，即認(rèn)為茶多酚對(duì)葡萄球菌、腸桿菌科、假單胞菌屬最低抑菌濃度一定小于0.5%。

大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌及副溶血性弧菌是南美白對(duì)蝦在腐敗過程中品質(zhì)變化的常見指示菌。竹醋液對(duì)上述四種菌的最低抑菌濃度1%～2%，茶多酚對(duì)上述四種菌的最低抑菌濃度為0.1% ～0.15%。抑菌圈試驗(yàn)結(jié)果表明，竹醋液與茶多酚復(fù)配比例為2∶1時(shí)對(duì)供試菌產(chǎn)生的抑菌圈直徑最大，抑菌能力最強(qiáng)，故而選用2%竹醋液、0.15%茶多酚及二者2∶1復(fù)配液用于南美白對(duì)蝦的保鮮。

2.3 南美白對(duì)蝦感官品質(zhì)的變化

蝦在冷藏過程中體內(nèi)的絡(luò)氨酸等易被多酚氧化酶氧化，導(dǎo)致蝦體變黑。同時(shí)，微生物將蛋白質(zhì)、氨基酸以及其它含氮物質(zhì)分解成有腐敗特征臭味的氨、吲哚、硫化氫及三甲胺等低級(jí)產(chǎn)物，因此蝦體表色澤、肉質(zhì)組織、蝦氣味都會(huì)隨時(shí)間發(fā)生變化，通過對(duì)蝦感官評(píng)定可反映對(duì)蝦的鮮度。從圖1可以看出，隨著貯藏時(shí)間的增加，各組對(duì)蝦的感官品質(zhì)均呈下降趨勢(shì)。其中，不加保鮮劑對(duì)蝦感官品質(zhì)下降速度最快，評(píng)分顯著低于其它各組，在第4 d感官評(píng)分值僅有5.5分，低于6分，已不可食用。而竹醋液、茶多酚及二者復(fù)配液組的評(píng)分值分別是6.3、6.6和7.4分。在第6 d，復(fù)配液的組評(píng)分值才降到6.2分，而其它組均已不可食用，說明復(fù)配液對(duì)南美白對(duì)蝦具有最佳的保鮮效果。

圖1 南美白對(duì)蝦在(4±1)℃儲(chǔ)藏過程中的感官品質(zhì)Fig.1 Sensory evaluation of Penaeus vannamei during storage at(4±1)℃

2.4 南美白對(duì)蝦pH值的變化

南美白對(duì)蝦在冷藏保鮮過程中的pH值變化見圖2。新鮮樣品的pH值為7.18，貯藏期間各組的pH值均呈先下降后又上升趨勢(shì)。這可能是因?yàn)槟厦腊讓?duì)蝦在儲(chǔ)藏初期，體內(nèi)蛋白質(zhì)被微生物利用，發(fā)生糖酵解作用生成一些小分子氨基酸等有機(jī)酸，從而導(dǎo)致其pH值下降;隨后，細(xì)菌開始大量繁殖，將蛋白質(zhì)分解成一些堿性物質(zhì)，致使對(duì)蝦pH值逐漸上升［13］。對(duì)蝦的pH值的不可接受值為7.80，在第7 d時(shí)，竹醋液、茶多酚與對(duì)照組的pH值均超過7.80，而復(fù)配液組為7.76，仍在可接受值的范圍內(nèi)。由于貯藏期間，pH值有下降和上升兩個(gè)階段，所以不能將pH值單一作為對(duì)蝦鮮度的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，還需要其它指標(biāo)綜合衡量。

圖2 南美白對(duì)蝦在(4±1)℃儲(chǔ)藏過程中的pH值Fig.2 pH values of Penaeus vannamei during storage at(4±1)℃

2.5 南美白對(duì)蝦揮發(fā)性鹽基氮的變化

揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)是一種有毒物質(zhì)，是指對(duì)蝦由于酶和細(xì)菌的作用，在腐敗過程中，使蛋白質(zhì)分解而產(chǎn)生氨以及胺類等堿性含氮物質(zhì)，其值可作為蝦肉的鮮度指標(biāo)［14］。GB 2741-94《海蝦衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定:蝦TVB-N(mg/100 g)≤25為一級(jí)鮮度，≤30為二級(jí)鮮度。南美白對(duì)蝦在冷藏期間揮發(fā)性鹽基氮的變化結(jié)果見圖3。隨著冷藏時(shí)間的延長(zhǎng)，各組的TVB-N含量呈逐漸上升趨勢(shì)，對(duì)照組上升速度最快，第4d，對(duì)照組TVB-N含量已達(dá)到28.52 mg/100 g，接近貨架終點(diǎn)(30 mg/100 g)。而竹醋液、茶多酚及復(fù)配液組的TVB-N值分別為24.71、22.53和15.81 mg/100 g。第7 d時(shí)復(fù)配液組的值才26.85 mg/100 g，優(yōu)于竹醋液和茶多酚組。竹醋液與茶多酚復(fù)配液能夠產(chǎn)生協(xié)同抑菌作用，抑制了低級(jí)胺類化合物的產(chǎn)生，從而降低了TVB-N的含量，對(duì)南美白對(duì)蝦起到良好保鮮作用。

圖3 南美白對(duì)蝦在(4±1)℃儲(chǔ)藏過程中的揮發(fā)性鹽基氮Fig.3 Volatile basic nitrogen in Penaeus vannamei during storage at(4±1)℃

2.6 南美白對(duì)蝦細(xì)菌總數(shù)的變化

在蝦類產(chǎn)品貯藏過程中，測(cè)定蝦體的細(xì)菌總數(shù)可以反映對(duì)蝦的腐敗情況。據(jù)GB 2471-1994，對(duì)蝦細(xì)菌總數(shù)(個(gè)/g)≤105為一級(jí)鮮度，≤5×105為二級(jí)鮮度，106～107為貨架期終點(diǎn)。南美白對(duì)蝦在冷藏過程中細(xì)菌總數(shù)的變化情況見圖4。不加保鮮劑組在第4 d細(xì)菌對(duì)數(shù)值已達(dá)5.35，接近腐敗邊緣。而加保鮮劑都能抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)，降低細(xì)菌總數(shù)。前3 d，抑菌能力強(qiáng)弱次序是竹醋液＞復(fù)配液＞茶多酚，第4～7 d，竹醋液對(duì)細(xì)菌抑制作用大幅度下降，與茶多酚組接近。這可能由于竹醋液組的抑菌效果與蝦腐敗過程中優(yōu)勢(shì)菌發(fā)生變化有關(guān)。復(fù)配液組細(xì)菌總數(shù)上升較緩慢，在第7 d，細(xì)菌的對(duì)數(shù)值為5.13，比對(duì)照組小2.20個(gè)對(duì)數(shù)值。這表明竹醋液與茶多酚復(fù)配液可以有效地抑制對(duì)蝦細(xì)菌總數(shù)的生長(zhǎng)，起到良好的保鮮作用。

圖4 南美白對(duì)蝦在(4±1)℃儲(chǔ)藏過程中的細(xì)菌總數(shù)Fig.4 Total bacterial quantity of Penaeus vannamei during storage at(4±1)℃

3 結(jié)論

竹醋液與茶多酚復(fù)配液對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌和副溶血性弧菌產(chǎn)生了協(xié)同抑制作用，進(jìn)而將竹醋液與茶多酚復(fù)配液用于南美白對(duì)蝦在(4±1)℃冷藏保鮮。結(jié)果說明，竹醋液與茶多酚的復(fù)合使用能夠有效地抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)，第7 d的TVB-N值才達(dá)腐敗邊緣，較未加保鮮劑組延長(zhǎng)了南美白對(duì)蝦的腐敗進(jìn)程，貨架期由原來的4 d，延長(zhǎng)到了7 d。竹醋液與茶多酚復(fù)配不僅能夠降低茶多酚的使用量，降低生產(chǎn)成本，還能產(chǎn)生高效的保鮮效果。這為減少或替代化學(xué)合成防腐劑的使用量，提高食品安全性具有重要意義。

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