復(fù)合保鮮劑對(duì)團(tuán)頭魴尸僵過(guò)程中品質(zhì)變化的影響

董軼群，羅鑫，牛素敏，謝定源

(華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖北 武漢，430000)

團(tuán)頭魴(Megalobramaamblycephalala)，又名武昌魚、鳊魚等，為鯉科魴屬水產(chǎn)魚類，其生長(zhǎng)速度快、肉質(zhì)鮮嫩、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高[1]，且下腹部尤其肥美，適合清蒸和紅燒，受到廣大消費(fèi)者的歡迎。魚類死后會(huì)經(jīng)歷僵直、成熟、自溶、腐敗4個(gè)階段，其中僵直階段的魚肉質(zhì)粗硬、彈性差、持水力低，不適于食用，成熟階段的魚肉質(zhì)柔嫩、彈性回升、持水力增強(qiáng)，是食用的最佳時(shí)機(jī)，因此，為了提高魚類的宰后利用水平，需要了解魚類宰后尸僵過(guò)程中的各項(xiàng)品質(zhì)變化。

目前市面上的保鮮方法種類很多，常見的如冷藏[2]、凍藏[3]、輻照[4]、超高壓[5]、生物保鮮劑[6]等。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者相繼開展水產(chǎn)品保鮮與品質(zhì)評(píng)價(jià)分析。其中，孫小惠等[7]發(fā)現(xiàn)20 g/L殼聚糖+體積分?jǐn)?shù)0.5%醋酸適用于鯉魚保鮮，可使其貨架期延長(zhǎng)2 d；JIA等[8]評(píng)估了茶多酚對(duì)鰱魚的抗菌效果，發(fā)現(xiàn)鰱魚經(jīng)茶多酚處理可有效提高其感官評(píng)分、抑制微生物生長(zhǎng)以及減輕化學(xué)品質(zhì)惡化，且1%茶多酚溶液的效果優(yōu)于0.5%；李佳藝等[9]發(fā)現(xiàn)經(jīng)復(fù)合保鮮液(10 mg/mL殼聚糖+5 mg/mL茶多酚+2 000 U/mL溶菌酶)處理后草魚片的K值、汁液流失率和揮發(fā)性物質(zhì)等增長(zhǎng)速率明顯低于對(duì)照組(無(wú)菌水)。鑒于此，本實(shí)驗(yàn)通過(guò)正交試驗(yàn)，確定殼聚糖、茶多酚、溶菌酶的最佳配比，進(jìn)而測(cè)定復(fù)合保鮮劑處理后的團(tuán)頭魴在4 ℃下冷藏72 h白度、質(zhì)構(gòu)、pH值、持水力、揮發(fā)性鹽基氮(total volatile base nitrogen，TVB-N)、K值和菌落總數(shù)的變化，探究復(fù)合保鮮劑對(duì)團(tuán)頭魴尸僵過(guò)程中品質(zhì)變化的影響，旨在為團(tuán)頭魴的保鮮和加工提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

團(tuán)頭魴：每尾體重(750±50) g，體長(zhǎng)(32.5±1.7) cm，均鮮活健康，購(gòu)于中百超市，活體運(yùn)輸至實(shí)驗(yàn)室立即敲頭擊斃后宰殺。

ATP、ADP、AMP、肌苷酸(5′-inosine monophosphate，IMP)、次黃嘌呤核苷(inosine，HxR)、次黃嘌呤(hypoxanthine，Hx)標(biāo)準(zhǔn)品均為色譜純，上海源葉生物科技有限公司；甲醇、磷酸(色譜純)，磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀、氫氧化鈉、高氯酸、硼酸、鹽酸(均為分析純)，平板計(jì)數(shù)瓊脂培養(yǎng)基等，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；殼聚糖(脫乙酰度>90%，分子質(zhì)量為50～100萬(wàn))、茶多酚(純度≥98%)、溶菌酶(活力≥20 000 U/mg)，均為食品級(jí)，北京索萊寶科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

LC-20A高效液相色譜儀，日本島津公司；ME104E/02電子天平，梅特勒-托利多上海有限公司；TA.XT Plus質(zhì)構(gòu)儀，超技儀器有限公司；筆式pH檢測(cè)計(jì)，香港?，敼荆籘DL-5-A離心機(jī)，上海菲恰爾分析儀有限公司；DY04-13-44-00立式壓力蒸汽滅菌器筒，上海東亞壓力容器制造有限公司；超凈工作臺(tái)，上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 原料預(yù)處理

鮮活團(tuán)頭魴敲頭擊斃后，及時(shí)宰殺，去鰓、魚鱗、內(nèi)臟等器官后，用流動(dòng)清水沖洗至無(wú)血污后切成(2.0±0.2) cm的魚片，在保鮮劑中浸泡5 min，瀝干1 min后放入聚乙烯保鮮袋中，綁緊袋口，置于4 ℃冰箱冷藏。期間，分別在0、2、4、8、12、24、36、48、72 h進(jìn)行指標(biāo)測(cè)定。

1.3.2 保鮮劑配比的正交試驗(yàn)

經(jīng)過(guò)單一生物保鮮劑的篩選，選擇殼聚糖、茶多酚和溶菌酶進(jìn)行正交試驗(yàn)，確定最佳的復(fù)合保鮮劑配比，設(shè)計(jì)3因素3水平L9(33)正交試驗(yàn)表(表1)。

表1 復(fù)合保鮮配比正交試驗(yàn)因素水平表Table 1 Table of orthogonal experimental factors of composite preservation ratio

1.3.3 白度測(cè)定

采用JIN等[10]的方法測(cè)定，使用便攜式精密色差儀進(jìn)行測(cè)定。白度(W)按公式(1)計(jì)算：

(1)

式中：L*表示亮度，a*表示紅綠值，b*表示黃藍(lán)值。

1.3.4 質(zhì)構(gòu)測(cè)定

采用熊舟翼等[11]的方法，取距離團(tuán)頭魴頭部5.0 cm 處的背部肌肉組織，將魚肉快速切成20 mm×20 mm×8 mm的立方體，采用TA.XT.Plus 物性測(cè)試儀TPA 模式進(jìn)行測(cè)定。

1.3.5 pH值測(cè)定

采用王馨云等[12]的方法，用便攜式pH計(jì)測(cè)定上清液的pH值，每次測(cè)定前進(jìn)行校正。

1.3.6 持水力測(cè)定

采用常婭妮等[13]的方法，稱取(2±0.2) g魚肉，記下稱量質(zhì)量m1。用干燥濾紙包裹后裝入50 mL離心管，離心條件設(shè)置為：3 600 r/min，4 ℃，15 min。離心完畢馬上剝?nèi)V紙，記下此時(shí)質(zhì)量m2，持水力按公式(2)計(jì)算：

(2)

1.3.7 TVB-N測(cè)定

根據(jù)GB 5009.228—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中揮發(fā)性鹽基氮的測(cè)定》，采用半微量定氮法進(jìn)行測(cè)定。

1.3.8K值

根據(jù)SCT 3048—2014《魚類鮮度指標(biāo)K值的測(cè)定 高效液相色譜法》進(jìn)行測(cè)定。鮮度指標(biāo)K按公式(3)計(jì)算：

K值/%

(3)

式中：WHxR、WHx、WATP、WADP、WAMP和WIMP分別為次黃嘌呤核苷、次黃嘌呤、三磷酸腺苷、二磷酸腺苷、腺苷酸和肌苷酸的含量，mg/g。

1.3.9 菌落總數(shù)測(cè)定

根據(jù)GB/T 4789.2—2016《食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測(cè)定》進(jìn)行測(cè)定。取背部魚肉25 g于滅菌袋中，加入無(wú)菌生理鹽水225 mL，以10倍梯度稀釋，取3個(gè)適宜的稀釋度，每個(gè)稀釋度做3個(gè)平行。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 26.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用Origin 2019作圖。本實(shí)驗(yàn)所列數(shù)據(jù)為3個(gè)試樣的平均值，數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 正交試驗(yàn)確定最佳復(fù)合保鮮劑組合

ATP的降解過(guò)程如下：ATP→ADP→AMP→IMP→HxR→Hx[14]。隨著HxR和Hx含量的不斷蓄積，會(huì)導(dǎo)致鮮味下降、苦味產(chǎn)生[15]。K值即HxR、Hx量之和與ATP關(guān)聯(lián)物總量(ATP+ADP+AMP+IMP+HxR+Hx) 之和的百分比[16]，K值越小表示越新鮮，越大則越不新鮮[17]。一般認(rèn)為K值在20%以下為一級(jí)新鮮度，20%～40%為二級(jí)新鮮度，60%～80%為腐敗初期，一級(jí)鮮度的魚肉屬于生鮮優(yōu)良級(jí)別。因此本實(shí)驗(yàn)選擇團(tuán)頭魴超過(guò)一級(jí)鮮度范圍(K<20%)的臨界時(shí)間——48 h進(jìn)行測(cè)定，以L9(33) 正交試驗(yàn)探究殼聚糖、茶多酚和溶菌酶的最佳復(fù)配比例，得到如表2的正交試驗(yàn)直觀分析結(jié)果。

表2 正交試驗(yàn)直觀分析結(jié)果Table 2 Orthogonal array design matrix and experimental results

對(duì)表2中的極差R值等結(jié)果進(jìn)行分析，影響K值的因素主次為：殼聚糖>溶菌酶>茶多酚，影響TVB-N的因素主次為：溶菌酶>殼聚糖>茶多酚。針對(duì)K值來(lái)說(shuō)所得的最佳復(fù)合保鮮劑組合為A3B3C3，此組合下的保鮮效果最好。針對(duì)TVB-N的變化量來(lái)說(shuō)所得的最佳復(fù)合保鮮劑組合為A3B2C3，此組合下TVB-N的含量最低。由于2項(xiàng)指標(biāo)單獨(dú)分析所得的最優(yōu)水平組合不同，因此對(duì)它們的主次順序進(jìn)行綜合考慮。由表3可知，殼聚糖對(duì)K值具有顯著影響，而茶多酚和溶菌酶均無(wú)顯著影響；由表4可知，溶菌酶和殼聚糖對(duì)TVB-N增長(zhǎng)有顯著影響，且溶菌酶的影響強(qiáng)于殼聚糖，茶多酚無(wú)顯著影響。因此，選擇A3B2C3作為最終的復(fù)合保鮮劑配比，即2%殼聚糖、0.2%茶多酚、0.05%溶菌酶。將此組合的復(fù)合保鮮劑用于處理團(tuán)頭魴，與對(duì)照組進(jìn)行對(duì)比。

表3 K值方差分析Table 3 Variance analysis of K value

表4 TVB-N方差分析Table 4 Variance analysis of TVB-N value

2.2 復(fù)合保鮮劑對(duì)團(tuán)頭魴的保鮮效果

2.2.1 復(fù)合保鮮劑作用下團(tuán)頭魴冷藏期間白度的變化

由圖1可知，魚肉最初白度為43.32±0.23，復(fù)合保鮮組在8 h時(shí)白度降低到41.53±0.32，12 h時(shí)白度為41.03±0.26，魚肉白度在72 h時(shí)達(dá)到最小值39.68±0.22。對(duì)照組在8 h時(shí)白度降低到40.77±0.32，12 h時(shí)白度為39.81±0.26，魚肉白度在72 h時(shí)達(dá)到最小值38.02±0.23。吳凱強(qiáng)[18]認(rèn)為帶魚的白度變化與其持水力、高鐵肌紅蛋白還原酶的活性以及脂質(zhì)氧化等因素有關(guān)，延長(zhǎng)貯藏時(shí)間將會(huì)更加影響消費(fèi)者的感官體驗(yàn)?？梢姀?fù)合保鮮劑能有效隔絕魚肉和空氣的接觸，減緩脂肪氧化所帶來(lái)的顏色變化，在12～72 h，復(fù)合保鮮組白度下降較對(duì)照組下降趨勢(shì)明顯減緩，最終白度也比對(duì)照組高1.66左右，保持了魚肉的良好色澤。

圖1 冷藏期間團(tuán)頭魴白度的變化Fig.1 Changes of whiteness of Megalobrama amblycephalala during cold storage

2.2.2 復(fù)合保鮮劑作用下團(tuán)頭魴冷藏期間質(zhì)構(gòu)的變化

由表5可知，對(duì)照組的團(tuán)頭魴初始硬度為(3 862.40±154.92) g，在宰后0～4 h，魚肉的硬度無(wú)顯著差異，在8 h時(shí)顯著增加，達(dá)到最大值(4 875.89±686.43) g，8 h之后硬度下降，可以認(rèn)為魚體在8 h左右開始解僵進(jìn)入了成熟期。膠黏性在12 h達(dá)到最大值(1 883.40±198.88) g，且在24～72 h 無(wú)顯著差異。咀嚼性則在12～72 h由最大值(1 064.45±275.00) g降低到(677.03±65.26) g，且在12～72 h內(nèi)無(wú)顯著差異。黏性、彈性、凝聚性和回復(fù)性在72 h內(nèi)差異不顯著，分別由初始值(41.33±8.11) g·s、0.52±0.11、0.39±0.05和0.32±0.05降低到(35.44±8.73) g·s、0.47±0.05、0.37±0.03和0.30±0.03。LI等[19]研究發(fā)現(xiàn)，宰后冰藏2 h后，鯽魚的硬度、黏性和咀嚼性達(dá)到最大值，認(rèn)為其較佳食用時(shí)間為宰后2～4 h。由此，可以認(rèn)為對(duì)照組團(tuán)頭魴的較佳食用時(shí)間為宰后8 h 左右。

表5 冷藏期間對(duì)照組團(tuán)頭魴質(zhì)構(gòu)的變化Table 5 Texture changes of Megalobrama amblycephalala during cold storage (control group)

由表6可知，復(fù)合保鮮組的團(tuán)頭魴初始硬度為(4 001.39±149.07) g，在12 h時(shí)硬度達(dá)到最大值(5 428.69±93.87) g，比對(duì)照組推后了4 h。黏性、膠黏性、咀嚼性和回復(fù)性同樣在12 h時(shí)達(dá)到最大值(50.21±2.80) g·s、(2 962.19±319.67) g、(1 666.18±150.69) g、0.40±0.09。彈性和凝聚性在24 h時(shí)達(dá)到最大值0.61±0.05、0.49±0.01。彈性、凝聚性和咀嚼性在72 h內(nèi)均無(wú)顯著差異，黏性和膠黏性在每個(gè)相鄰的時(shí)間段內(nèi)均無(wú)顯著差異，回復(fù)性在第48 h時(shí)產(chǎn)生顯著差異。說(shuō)明復(fù)合保鮮劑對(duì)微生物和酶類有一定的抑制作用，降低了團(tuán)頭魴營(yíng)養(yǎng)成分分解和肌肉軟化的速率，硬度下降的時(shí)間較對(duì)照組更晚?？梢哉J(rèn)為復(fù)合保鮮組團(tuán)頭魴的較佳食用時(shí)間為宰后12 h左右，較對(duì)照組延長(zhǎng)了4 h。

表6 冷藏期間復(fù)合保鮮組團(tuán)頭魴質(zhì)構(gòu)的變化Table 6 Texture changes of Megalobrama amblycephalala during cold storage (compound fresh-keeping group)

2.2.3 復(fù)合保鮮劑作用下團(tuán)頭魴冷藏期間pH值的變化

復(fù)合保鮮組和對(duì)照組的pH值變化呈現(xiàn)相同的趨勢(shì)，最初降低然后增加。初始pH值的減少主要是由于魚體內(nèi)糖原的分解[20]，增加則與含氮的堿性化合物產(chǎn)生有關(guān)[21]。由圖2可知，剛宰殺的團(tuán)頭魴pH值為7.16±0.06，在宰殺存放8 h內(nèi)pH值明顯下降，但復(fù)合保鮮組的pH值仍高于對(duì)照組，且從曲線的斜率變化來(lái)看，在8～72 h內(nèi)復(fù)合保鮮組的pH值上升趨勢(shì)較對(duì)照組更緩慢，說(shuō)明復(fù)合保鮮劑可以降低微生物分解蛋白質(zhì)的速率，延長(zhǎng)其保鮮期。

圖2 冷藏期間團(tuán)頭魴pH值的變化Fig.2 Changes of pH value of Megalobrama amblycephalala during cold storage

2.2.4 復(fù)合保鮮劑作用下團(tuán)頭魴冷藏期間持水力的變化

魚類持水性的大小與其本身的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和肌肉組織彈性等息息相關(guān)[22]。由圖3可知，剛宰殺的團(tuán)頭魴持水力為(28.68±1.32)%，復(fù)合保鮮組和對(duì)照組的持水力在0～8 h內(nèi)逐漸下降，在8 h時(shí)分別達(dá)到最低值(23.54±0.68)%和(20.83±2.08)%。隨后在8～12 h內(nèi)持水力呈上升趨勢(shì)，對(duì)照組在12 h時(shí)達(dá)到最大值(37.35±1.74)%，復(fù)合保鮮組達(dá)到(40.54±0.81)%，此時(shí)魚肉的持水力最強(qiáng)。對(duì)照組在72 h內(nèi)持水力下降到(16.81±0.82)%，復(fù)合保鮮組則下降到(20.48±0.80)%。持水力與團(tuán)頭魴僵直的過(guò)程也有一定關(guān)系，僵直階段持水力降低，與pH值以及蛋白質(zhì)等電點(diǎn)的變化有關(guān)，解僵后持水力開始上升。同時(shí)可以看出復(fù)合保鮮劑對(duì)于團(tuán)頭魴肌肉組織保持水分的能力有明顯效果，保持水分的能力較對(duì)照組更強(qiáng)。

圖3 冷藏期間團(tuán)頭魴持水力的變化Fig.3 Changes of water-holding capacity of Megalobrama amblycephalala during cold storage

2.2.5 復(fù)合保鮮劑作用下團(tuán)頭魴冷藏期間TVB-N的變化

由圖4可知，團(tuán)頭魴剛宰殺時(shí)的TVB-N值為(7.49±0.21) mg/100g，復(fù)合保鮮組和對(duì)照組的TVB-N值均在72 h冷藏時(shí)間內(nèi)不斷增加。在0～12 h，兩實(shí)驗(yàn)組之間的差距不大，隨后對(duì)照組的TVB-N值增長(zhǎng)幅度明顯大于復(fù)合保鮮組。這說(shuō)明，復(fù)合保鮮劑可以有效降低團(tuán)頭魴TVB-N值增長(zhǎng)的速率，具有良好的保鮮效果。

圖4 冷藏期間團(tuán)頭魴TVB-N的變化Fig.4 Changes of TVB-N of Megalobrama amblycephalala during cold storage

2.2.6 復(fù)合保鮮劑作用下團(tuán)頭魴冷藏期間K值的變化

由圖5可知，對(duì)照組團(tuán)頭魴剛宰殺時(shí)的K值為(7.38±0.45)%，36 h時(shí)K值為(19.89±1.49)%，K值隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而不斷增長(zhǎng)，在72 h 時(shí)達(dá)到最大值(35.99±1.02)%。在0～3 h內(nèi)，K值低于20%，在48～72 h內(nèi)，K值低于40%。復(fù)合保鮮組的K值在72 h內(nèi)的上升趨勢(shì)明顯低于對(duì)照組，尤其是在第48 h時(shí)K值為(18.85±1.27)%，仍然低于20%，處于一級(jí)鮮度范圍內(nèi)。而對(duì)照組在第48 h時(shí)已經(jīng)超過(guò)20%，達(dá)到了(25.05±1.57)%。而后K值持續(xù)增加，復(fù)合保鮮組在72 h時(shí)達(dá)到最大值(27.77±1.33)%。由此可以認(rèn)為，對(duì)照組的團(tuán)頭魴在宰殺后36 h內(nèi)處于一級(jí)鮮度，復(fù)合保鮮組的團(tuán)頭魴在宰殺后48 h內(nèi)處于一級(jí)鮮度，且對(duì)照組和復(fù)合保鮮組的團(tuán)頭魴在72 h內(nèi)均保持在二級(jí)鮮度。

圖5 冷藏期間團(tuán)頭魴K值的變化Fig.5 Changes of K value of Megalobrama amblycephalala during cold storage

2.2.7 復(fù)合保鮮劑作用下團(tuán)頭魴冷藏期間菌落總數(shù)的變化

除了內(nèi)源酶引起的品質(zhì)變化，外源微生物滋生也是導(dǎo)致魚體腐敗變質(zhì)的主要原因，4 ℃不足以抑制細(xì)菌的活性，細(xì)菌總數(shù)會(huì)隨貯藏時(shí)間不斷延長(zhǎng)，通過(guò)測(cè)定魚體的菌落總數(shù)可以評(píng)價(jià)其新鮮程度[23]。由圖6可知，團(tuán)頭魴的初始菌落總數(shù)為(3.63±0.21)lgCFU/g，在貯藏72 h內(nèi)，對(duì)照組的增長(zhǎng)速率較復(fù)合保鮮組更高，最終分別達(dá)到(4.54±0.24)lgCFU/g和(4.14±0.16)lgCFU/g。這與復(fù)合保鮮劑的抑菌效果有關(guān)，通過(guò)溶解細(xì)胞壁，破壞細(xì)菌的完整性，達(dá)到抗菌抑菌等作用。

圖6 冷藏期間團(tuán)頭魴菌落總數(shù)的變化Fig.6 Changes of total bacteria count of Megalobrama amblycephalala during cold storage

3 結(jié)論與討論

通過(guò)正交試驗(yàn)，篩選出復(fù)合保鮮劑的最佳配比為：2%殼聚糖、0.2%茶多酚、0.05%溶菌酶(均為質(zhì)量分?jǐn)?shù))。在此復(fù)合保鮮劑處理下，對(duì)團(tuán)頭魴宰后72 h內(nèi)白度、質(zhì)構(gòu)、pH值、持水力、TVB-N、K值和菌落總數(shù)進(jìn)行了測(cè)定和分析。結(jié)果顯示，復(fù)合保鮮劑能隔絕魚肉和空氣的接觸，減緩脂肪氧化所帶來(lái)的顏色變化，抑制其感官品質(zhì)的惡化；使肌肉組織保持彈性，提高其保持水分的能力，在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持良好品質(zhì)；對(duì)微生物和酶類有一定的抑制作用，降低了營(yíng)養(yǎng)成分分解和肌肉軟化的速率，pH值、TVB-N和菌落總數(shù)的上升趨勢(shì)較對(duì)照組減緩，使得團(tuán)頭魴宰后較佳食用時(shí)間較對(duì)照組延長(zhǎng)了4 h左右。同時(shí)，復(fù)合保鮮劑還能夠有效降低K值的增長(zhǎng)速率，使得復(fù)合保鮮組的團(tuán)頭魴在宰殺后48 h內(nèi)保持一級(jí)鮮度，較對(duì)照組延長(zhǎng)12 h，且72 h內(nèi)K值小于對(duì)照組。