Nisin結(jié)合輻照處理對冷藏鱸魚品質(zhì)的影響

鞠 健,胡建中,廖 李,熊光權(quán),程 薇,*,喬 宇,*

(1.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工與核農(nóng)技術(shù)研究所/湖北省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新中心農(nóng)產(chǎn)品加工分中心,湖北武漢 430064;2.湖北工業(yè)大學(xué),輕工學(xué)部,食品與制藥工程學(xué)院,湖北武漢 430068)

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Nisin結(jié)合輻照處理對冷藏鱸魚品質(zhì)的影響

鞠 健1,2,胡建中2,廖 李1,熊光權(quán)1,程 薇1,*,喬 宇1,*

(1.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工與核農(nóng)技術(shù)研究所/湖北省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新中心農(nóng)產(chǎn)品加工分中心,湖北武漢 430064;2.湖北工業(yè)大學(xué),輕工學(xué)部,食品與制藥工程學(xué)院,湖北武漢 430068)

本文以新鮮鱸魚為原料,研究了Nisin結(jié)合輻照對冷藏鱸魚品質(zhì)的影響,為鱸魚的生物保鮮提供思路。將鱸魚分別用0.3‰ Nisin、輻照及0.3‰ Nisin結(jié)合輻照處理后置于4 ℃條件下冷藏。通過測定菌落總數(shù)(TVC)、硫代巴比妥酸(TBA)、揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)、pH、汁液流失率、表面疏水性和白度等指標(biāo),研究Nisin結(jié)合輻照處理對冷藏鱸魚的保鮮效果。結(jié)果表明:0.3‰ Nisin結(jié)合4 kGy的輻照處理能明顯延緩鱸魚在冷藏期間TVC、TVB-N值和表面疏水性的增長,延遲冷藏后期pH增加的時間,延長貨架期。TBA值在經(jīng)0.3‰ Nisin處理后較低;汁液流失率和白度值分別在輻照劑量為2 kGy和4 kGy時最低。根據(jù)TVC、TVB-N值、表面疏水性及pH指標(biāo)預(yù)測在4 ℃冷藏條件下經(jīng)0.3‰ Nisin結(jié)合4 kGy輻照處理的鱸魚相對于空白對照組延長4～5 d的冷藏貨架期。

Nisin,輻照,鱸魚,冷藏,品質(zhì)

鱸魚又名花鱸、鱸板、寨花、四肋魚等,主要分布于太平洋西部、中國沿海,其中黃海、渤海較多,是常見的經(jīng)濟(jì)魚類,也是發(fā)展海水養(yǎng)殖的主要品種之一。鱸魚因其肉質(zhì)鮮美、營養(yǎng)豐富、具有補肝腎、益脾胃、化痰止咳之效,因此深受各國消費者的喜愛[1]。鱸魚雖易養(yǎng)殖,經(jīng)濟(jì)價值高,但其在儲運加工過程中易腐敗變質(zhì),使其貨架期縮短。因此,如何延長鱸魚在運輸,貯藏,加工和銷售過程中的保鮮期,保證其品質(zhì)穩(wěn)定和安全顯得尤為重要。

Nisin又名乳酸鏈球菌素,是一種天然防腐劑和抑菌劑,具有安全性高、抗菌效果好等優(yōu)點[2]。目前,許多研究工作者已經(jīng)在水產(chǎn)品加工領(lǐng)域內(nèi)對Nisin展開了廣泛的研究,也已證實Nisin具有良好的保鮮效果。呂衛(wèi)金等[3]研究發(fā)現(xiàn)Nisin結(jié)合溶菌酶對冷藏大黃魚具有較好的保鮮效果,在整個冷藏期間Nisin結(jié)合溶菌酶處理組的細(xì)菌總數(shù)、pH、TBA值、TVB-N、K值均顯著低于對照組。顧仁勇[4]等將 Nisin 與溶菌酶及抗壞血酸復(fù)合添加到半點叉尾魚片中去冷藏保鮮,結(jié)果表明Nisin與真空包裝結(jié)合可以使斑點叉尾魚 在0 ℃條件下保鮮 21 d。

輻照是一種安全、無二次污染的保鮮技術(shù),尤其適用于冷藏食品的保鮮[5]。它不會因溫度波動而影響其對水產(chǎn)品的保鮮效果,且對水產(chǎn)品中的微生物具有較強的殺菌效果。此外,采用低劑量的射線照射食品不僅不會改變食品原有的感觀性狀且無任何有害物質(zhì)殘留[6]。張曉艷等[7]研究發(fā)現(xiàn)采用低劑量的輻照處理能夠有效的抑制淡腌大黃魚中微生物的生長繁殖且對脂肪氧化影響較小。劉春泉等[8]通過對冷凍蝦仁輻照保鮮效果的研究表明,當(dāng)輻照劑量在3～5 kGy時可以殺滅冷凍蝦仁中99%以上的微生物,輻照后的冷凍蝦仁保鮮期比對照組延長了6個月。因此,為了延長鱸魚在冷藏條件下貨架期,本文以鱸魚為原料,研究了Nisin、輻照及Nisin結(jié)合輻照處理對冷藏鱸魚品質(zhì)的影響,旨在為鱸魚等名優(yōu)淡水魚的生物保鮮和商業(yè)應(yīng)用提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮鱸魚 購自武昌水產(chǎn)市場,體重(600±10) g,將運回實驗室的鮮活鱸魚用碎冰凍死,去除頭尾和內(nèi)臟、取背部肌肉,切成大小適宜的魚塊(約為(20±2) g),清洗,真空包裝,備用。

FG2便攜式pH計 梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;BS-210型電子天平 北京賽多利斯儀器有限公司;色彩色差計CR-400 柯尼卡美能達(dá)株式會社;GL-25MS高速冷凍離心機 上海盧湘儀離心機儀器有限公司;SC-80C型全自動色差儀 北京康光儀器有限公司;F93 熒光分光光度計 上海棱光技術(shù)有限公司;SPX-250B-Z型生化培養(yǎng)箱 上海博訊實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠;UV-3802紫外可見分光光度計 上海尤尼科儀器有限公司。

1.2 鱸魚原料處理

將洗凈的魚塊用0.3‰ Nisin溶液浸泡15 min,瀝干,真空包裝,將包裝好的魚肉送至湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院輻照中心進(jìn)行輻照12 h,采用動態(tài)輻照,輻照源為60Coγ射線,源活度1.21×1016Bq,輻照劑量分別為2、4 kGy,同時做空白。實驗設(shè)計見表1,輻照后,將茶多酚結(jié)合輻照組、輻照組、茶多酚組和空白對照組的鱸魚放入4 ℃冰箱中貯藏,每隔2 d對魚片的理化,感官和細(xì)菌學(xué)進(jìn)行分析,每個分析處理3次。

表1 實驗設(shè)計Table 1 Experimental design

1.3 主要指標(biāo)測定

1.3.1 菌落總數(shù)測定 依據(jù)GB 4789.2-2010采用平板計數(shù)法進(jìn)行測定[9]。

1.3.2 TBA值的測定 參照Salih等人的方法[10]。

1.3.3 TVB-N的測定 參考FOSS的方法[11]。

1.3.4 pH的測定 取10.0 g魚肉樣品,剪碎,加入去離子水100 mL,均質(zhì)后靜置30 min。過濾,取濾液50 mL,用pH計測定。每個處理測定3次,取平均值。

1.3.5 汁液流失率的測定 參考徐永霞等[12]的方法。將新鮮魚塊瀝干稱重,記錄數(shù)據(jù)m1。輻照處理后的魚塊記錄數(shù)據(jù)m2。按下式計算汁液流失率:

式(1)

式中:m1:新鮮魚塊的質(zhì)量(g);m2:輻照后的質(zhì)量(g)

1.3.6 表面疏水性的測定 參考Kato的方法[13]。

1.3.7 白度的測定 使用便攜式色差計測定L*(亮度)、a*(紅度)和b*(黃度)值,計算白度,每個樣品重復(fù)3次,取平均值。

式(2)

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS11.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行單因素方差分析,p<0.05為差異顯著,實驗數(shù)據(jù)用X±S表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 菌落總數(shù)的變化

微生物是引起多數(shù)水產(chǎn)品腐敗的主要因素之一,腐敗微生物的數(shù)量反映了水產(chǎn)品的腐敗程度[14]。魚類在剛捕獲時微生物的多少主要取決于其生存環(huán)境下的微生物數(shù)量。魚體死后,隨著貯藏時間的延長,體內(nèi)微生物開始增長和繁殖從而成為導(dǎo)致魚肉腐敗變質(zhì)的主要原因。由表2可知,在整個貯藏期間,隨著貯藏時間的延長,輻照和Nisin處理都有效地抑制了微生物的生長繁殖。尤其是第6組即0.3‰ Nisin結(jié)合4 kGy輻照處理效果最好,在冷藏第10 d時菌落總數(shù)仍小于10 CFU·g-1顯著(p<0.05)低于其它組。Al-Daqal等[15]提出水產(chǎn)品可食用的菌落總數(shù)上限是6 lg CFU/g,而空白對照組在第8 d時菌落總數(shù)已經(jīng)達(dá)到了6.96 lg CFU/g已明顯超出食用范圍。這表明Nisin結(jié)合輻照處理可以有效地抑制鱸魚在冷藏期間微生物的生長繁殖,延長鱸魚的貨架期。

表2 鱸魚冷藏期間菌落總數(shù)的變化Table 2 Total viable counts(TVC)changes of weever during cold storage

注:表中數(shù)據(jù)為各組樣品“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”(n=3);同列的不同字母表示差異性顯著(p<0.05)，表3～表8同。

表3 鱸魚冷藏期間TBA值的變化Table 3 TBA value changes of weever during cold storage

表4 鱸魚冷藏期間TVB-N值的變化Table 4 TVB-N value changes of weever during cold storage

2.2 TBA值的變化

在食品貯藏過程中TBA被證明是評價脂質(zhì)氧化程度的有效指標(biāo)之一[16]。TBA值主要是根據(jù)脂類食品中不飽和脂肪酸氧化降解產(chǎn)生的丙二醛與硫代巴比妥酸試劑反應(yīng)生成穩(wěn)定的紅色化合物。由表3可知,隨著貯藏時間的延長各組中的TBA值都出現(xiàn)了一個先升高后降低的過程,這與陳思等人[17]報道的結(jié)果相一致。在整個貯藏期間第4組即0.3‰ Nisin處理組的TBA值均低于其它組,這表明Nisin處理可以較好的抑制鱸魚在冷藏期間脂質(zhì)的氧化。第2、3組即輻照處理組的TBA值在貯藏前期高于空白組,可能是因為貯藏前期輻照在一定程度上促進(jìn)了脂肪的氧化而造成。第5、6組即Nisin結(jié)合輻照處理組在整個貯藏期間內(nèi)的TBA值高于0.3‰ Nisin處理組,但低于輻照組,這表明對抑制鱸魚在冷藏期間脂肪的氧化而言0.3‰ Nisin處理的保鮮效果要好于Nisin結(jié)合輻照處理,但Nisin結(jié)合輻照處理組的TBA值在貯藏10 d仍顯著(p<0.05)低于4 ℃空白組。

2.3 TVB-N值的變化

TVB-N是動物性食品在貯藏過程中由于微生物和一些酶的作用使魚降解為蛋白質(zhì)和非蛋白質(zhì)含氮化合物,揮發(fā)性鹽基氮包括三甲胺、二甲胺、氨和其他氮類物質(zhì),它已經(jīng)被世界上絕大多數(shù)國家認(rèn)定為水產(chǎn)品腐敗程度的指標(biāo)[18]。根據(jù)GB 2733-2005《鮮、凍動物性水產(chǎn)品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定,淡水魚的TVB-N值不得大于限量值20 mg/100 g,超出不可食用。由表4可知,4 ℃冷藏空白對照組在第10 d時TVB-N值已明顯超出限量值;而其它經(jīng)過輻照和Nisin處理的實驗組的TVB-N值均顯著(p<0.05)低于空白組,尤其是第6組即0.3‰ Nisin結(jié)合4 kGy輻照組的TVB-N值在第10 d時為13.40 mg/100 g仍接近淡水魚一級新鮮度(≤13 mg/100 g)[19],由此可見,Nisin結(jié)合輻照處理能夠有效地抑制鱸魚在冷藏期間TVB-N值的升高,這可能是因為Nisin結(jié)合輻照處理能夠有效的抑制細(xì)菌生長和酶的活性,從而導(dǎo)致蛋白質(zhì)降解減少。

表5 鱸魚在冷藏期間pH的變化Table 5 pH value changes of weever during cold storage

表6 鱸魚在冷藏期間汁液流失率的變化Table 6 Drip loss value changes of weever during cold storage

表7 鱸魚冷藏期間白度的變化Table 7 Whiteness changes of weever during cold storage

2.4 pH的變化

冷藏期間魚肉pH的變化如表5所示,所有組中pH均呈現(xiàn)先降低后上升的趨勢,整個貯藏期呈 “V” 字形。這與Fan等[20]報道的結(jié)果一致。pH的降低可能與魚肉中糖原的含量和肌肉的緩沖能力有關(guān)。魚死后ATP和磷酸肌酸等物質(zhì)分解產(chǎn)生磷酸等酸性物質(zhì)[21],同時糖原酶解產(chǎn)生乳酸,使pH降低。隨后,隨著貯藏時間的延長,由于蛋白質(zhì)分解,產(chǎn)生三甲胺、二甲胺和氨等揮發(fā)性鹽組成的化合物,由于堿性物質(zhì)含量的增加,最終導(dǎo)致魚肉的pH升高[22-23]。由表5可見,第6組即0.3‰ Nisin結(jié)合4 kGy輻照組的pH在貯藏末期第10 d時顯著(p<0.05)低于其它組。但由于魚肉pH的變化還可能與魚的品種,生長環(huán)境、捕撈方式及后期處理等有關(guān),故pH僅可作為鮮度的參考指標(biāo)。

2.5 汁液流失率的變化

肉的保水性能以肌肉的系水能力來衡量,是指當(dāng)肌肉受到壓力、切碎、冷凍、解凍、貯存加工等外力作用時,其保持原有水分與添加水分的能力。鮮肉在保藏期間,會發(fā)生不同程度的汁液流失現(xiàn)象,影響消費者對肉的接受度,又影響肉的品質(zhì)。鱸魚在冷藏期間汁液流失率的變化如表6所示,在整個貯藏期間所有組中的汁液流失率逐漸增加,但第2組即2 kGy輻照組的魚肉的汁液流失率增加較為緩慢且在整個貯藏期間均顯著(p<0.05)低于其它處理組,到貯藏末期第10 d 時與4 ℃空白組相比低64.9%,這表明低劑量的輻照處理有延緩魚肉汁液流失的趨勢。在貯藏期間由于魚肉本身所攜帶的酶及微生物的作用,使其品質(zhì)下降,導(dǎo)致蛋白結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,其持水力降低,汁液流失率增加。

2.6 色澤的變化

從消費者的角度來看,顏色也是評價魚肉類產(chǎn)品新鮮程度的一個重要指標(biāo),因為它是消費者看見的最直接的品質(zhì)屬性。因此,對于銷售者來說色澤的穩(wěn)定性也是一個重要的考量因素。魚肉在整個貯藏期間的白度變化如表7所示,隨著貯藏時間的延長,輻照和Nisin處理都有效的延緩了鱸魚在冷藏期間白度值的升高;到貯藏末期第10 d時空白對照組的白度值均顯著高于(p<0.05)其它處理組。而在整個貯藏期間,第3組即4 kGy輻照處理組的白度值上升較為緩慢,這表明4 kGy輻照處理有利于抑制鱸魚肉在貯藏期間白度的增加。

表8 鱸魚冷藏期間表面疏水性的變化Table 8 Surface hydrophobicity changes of weever during cold storage

2.7 表面疏水性的變化

蛋白質(zhì)氨基酸殘基的疏水性是影響蛋白質(zhì)理化和功能性質(zhì)的一個重要因素。蛋白質(zhì)的表面疏水性反映的是蛋白質(zhì)分子表面疏水性氨基酸的相對含量,也可以用來衡量蛋白質(zhì)的變性程度[24]。由表8可知,隨著貯藏時間的延長,在貯藏末期第10 d時,第6組即0.3‰ Nisin結(jié)合4 kGy輻照組的表面疏水性值顯著(p<0.05)低于其它組。一般情況下蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)是相對穩(wěn)定的,但在一定條件下如低溫貯藏,蛋白質(zhì)分子空間結(jié)構(gòu)會發(fā)生改變,導(dǎo)致非極性氨基酸殘基暴露,使蛋白質(zhì)的表面疏水性開始增加。

3 結(jié)論

鱸魚肉質(zhì)鮮美,營養(yǎng)豐富,并占有相當(dāng)?shù)氖袌龇蓊~。目前低溫冷藏鱸魚仍不失為保持其鮮魚品質(zhì)的主要方法。本實驗在4 ℃貯藏條件下,通過測定鱸魚的菌落總數(shù)(TVC)、揮發(fā)性鹽基氮值(TVB-N)、硫代巴比妥酸值(TBA)、表面疏水性、pH、汁液流失率和白度指標(biāo),表明0.3‰ Nisin結(jié)合4 kGy的輻照處理能明顯延緩鱸魚在貯藏期間TVC、TVB-N值和表面疏水性的增長,延遲貯藏后期 pH增加的時間,延長貨架期。TBA值在經(jīng)0.3‰ Nisin處理后較低;汁液流失率和白度分別在輻照劑量為2 kGy和4 kGy時最低。根據(jù) TVC、TVB-N值、表面疏水性及pH指標(biāo)預(yù)測在4 ℃貯藏條件下經(jīng)0.3‰ Nisin結(jié)合4 kGy輻照處理的鱸魚相對于空白對照組延長4～5 d的冷藏貨架期。

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Influence of Nisin combined with irradiation on quality of Weever during cold storage

JU Jian1,2,HU Jian-zhong2,LIAO Li1,XIONG Guang-quan1,CHENG Wei1,*,QIAO Yu1,*

(1.Research Institute of Agricultural Products Processing and Nuclear-Agricultural Technology,Hubei Academy of Agricultural Sciences/Hubei Province Agricultural Science and Technology Innovation Center of Agricultural Products Processing Wuhan 430064,China;(2.College of Food and Pharmaceutical,Hubei University of Technology,Wuhan 430068,China)

Inthisstudy,theweeverswereselectedastherawmaterialtoresearchtheeffectofnisincombinedwithirradiationonthequalityoffreshweeverrefrigeration.Atfirst,thefreshweeversweretreatedwith0.3‰Nisin,irradiationand0.3‰Nisincombinedwithirradiation,respectivelyandthenstoragedat4 ℃.Thetotalviablecounts(TVC),2-thiobarbituricacid(TBA),totalvolatilebasenitrogen(TVB-N),pH,surfacehydrophobicity,driplossvalueandwhitenesswerechoosenastheevaluationindexes.Theresultshowedthatthetreatmentof0.3‰Nisincombinedwithirradiationcanobviouslydelaytheincreaseofthesurfacehydrophobicity,TVC,TVB-NandpHandthenextendtheshelflife.TheTBAvaluewasminimuminthegroupof0.3‰Nisin.Thedriplossandthewhitenesshadthelowestvaluesinthegroupof2kGyand4kGyirradiation,respectively.Basedonthevaluesofsurfacehydrophobicity,TVC,TVB-NandpHresualt,thetreatmentof0.3‰Nisincombinedwith4kGyirradiationcanextend4to5daysofshelflifecomparedwithblankgroupat4 ℃.

Nisin;irradiation;weever;chilledstorage;quality

2016-04-08

鞠健(1989-)，男，碩士研究生，主要從事食品加工與保鮮,E-mail:986881156@qq.com。

*通訊作者:喬宇(1981-)，女，博士，副研究員，主要從事農(nóng)產(chǎn)品加工研究,E-mail:180840093@qq.com。 程薇(1962-)，女，博士，研究員，主要從事農(nóng)產(chǎn)品加工研究,E-mail:Xucheng288@sohu.com。

國家科技支撐課題(2014BAA03B05); 湖北省重大科技創(chuàng)新計劃(2015ABA038);湖北省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新中心創(chuàng)新團(tuán)隊項目(2016-620-000-001-034)。

TS254.4

A

1002-0306(2016)21-0280-06

10.13386/j.issn1002-0306.2016.21.045