牛至精油-殼聚糖復(fù)合涂膜協(xié)同茶多酚對(duì)海鱸魚(yú)品質(zhì)影響

周強(qiáng)，丁立云，劉蒙佳*

1(福建師范大學(xué)閩南科技學(xué)院 生命科學(xué)與化學(xué)學(xué)院，福建 泉州，362332) 2(江西省水產(chǎn)科學(xué)研究所，江西 南昌，330039)

海鱸魚(yú)，屬鱸形目，鱸屬，是我國(guó)重要經(jīng)濟(jì)魚(yú)類(lèi)之一[1]。海鱸魚(yú)中水分含量較高且營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富，致使其在儲(chǔ)運(yùn)、加工及銷(xiāo)售過(guò)程極易發(fā)生腐敗變質(zhì)[2-3]。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者就防止海鱸魚(yú)腐敗變質(zhì)等問(wèn)題開(kāi)展了相關(guān)研究。邵穎等[4]指出添加食鹽可降低鱸魚(yú)冰點(diǎn)，并改善其品質(zhì)；唐文靜等[5]指出采用乳酸菌復(fù)配液可有效延長(zhǎng)海鱸魚(yú)貨架期；官海艷等[6]制備復(fù)合保鮮液冰藏來(lái)維持海鱸魚(yú)品質(zhì)；而MOLINA等[7]發(fā)現(xiàn)紫外照射可顯著延長(zhǎng)海鱸魚(yú)貨架期；蔡路昀等[8]報(bào)道6-姜酚協(xié)同超高壓可改善海鱸魚(yú)質(zhì)構(gòu)特性。國(guó)內(nèi)外報(bào)道中常采用單一保鮮因子對(duì)海鱸魚(yú)進(jìn)行保鮮，改善其貨架期及品質(zhì)特性。對(duì)于牛至精油-殼聚糖復(fù)合保鮮液生物涂膜處理協(xié)同茶多酚應(yīng)用在海鱸魚(yú)的低溫保鮮中還未見(jiàn)報(bào)道。牛至又名止痢草、土香蕾、小葉薄荷，為唇形科植物，牛至精油的主要成分為酚類(lèi)化合物，具有良好抑菌性能[9-10]。殼聚糖是甲殼素經(jīng)化學(xué)處理脫乙酰基后的產(chǎn)物，具備良好的成膜性及抑菌功能[11-12]。茶多酚具有較好的抗氧化及抑菌作用，被廣泛應(yīng)用于食品保鮮防腐中[13-14]。影響海鱸魚(yú)的品質(zhì)指標(biāo)主要包括pH值、菌落總數(shù)、K值等，這些因子之間的綜合效應(yīng)，能夠反映海鱸魚(yú)品質(zhì)特性。主成分分析(principal component analysis，PCA)，是利用原變量因子間的較強(qiáng)相關(guān)性的特點(diǎn)，將多個(gè)測(cè)定指標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和降維，將原有多數(shù)指標(biāo)組合成幾個(gè)綜合指標(biāo)，用較少的綜合指標(biāo)來(lái)反映原有指標(biāo)信息[15-16]。通過(guò)主成分分析可客觀確定海鱸魚(yú)各品質(zhì)指標(biāo)的權(quán)重。

以海鱸魚(yú)為主要原料，探討、比較生物保鮮因子協(xié)同作用對(duì)海鱸魚(yú)品質(zhì)的影響，并對(duì)其品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，為海鱸魚(yú)低溫保鮮提供數(shù)據(jù)參考。

1 試驗(yàn)材料、儀器及方法

1.1 材料

挑選個(gè)體適中，體重(750±50)g，體長(zhǎng)40 cm左右的新鮮鱸魚(yú)，將其置于低溫充氣保溫箱內(nèi)，2 h內(nèi)運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室。

1.2 試劑

殼聚糖(脫乙酰度85%)及茶多酚(純度90%，食品級(jí))，佳欣食品添加劑有限公司；牛至精油(折光率1.502～1.508)，吉安市恒誠(chéng)大然香料油提煉廠；Ca2+-ATPase酶試劑盒，上海通蔚生物。

瓊脂計(jì)數(shù)培養(yǎng)基(生化試劑)、硼酸、2-硫代巴比妥酸(分析純)，國(guó)藥集團(tuán)。

1.3 主要儀器

Agilent 1100 LC液相儀，美國(guó)Agilent公司；UV-2450紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)，日本島津公司；RF-1000-SP流化冰生成器，南通瑞友工貿(mào)有限公司。

1.4 原材料的處理

流化冰制備：用體積分?jǐn)?shù)80%顆粒冰和體積分?jǐn)?shù)20%體積水制備流化冰固液混合相，備用[17]。

稀冰醋酸浸漬液制備：量取5 mL 2.0%冰醋酸于容量瓶中，用蒸餾水定容至1 000 mL，置于4 ℃冰箱中備用。

體積分?jǐn)?shù)0.3%牛至精油質(zhì)量濃度15 g/L(w/v)殼聚糖復(fù)合保鮮液制備：稱(chēng)(量)取15.0 g殼聚糖及3.0 mL牛至精油于燒杯中，加入5 mL 2.0%冰醋酸后用無(wú)菌蒸餾水定容至1 000 mL，置于4 ℃冰箱中備用。

質(zhì)量濃度2 g/L茶多酚保鮮液制備：稱(chēng)取2.0 g茶多酚，轉(zhuǎn)移至1 000 mL容量瓶，并用無(wú)菌蒸餾水定容。

挑選新鮮海鱸魚(yú)宰殺，去頭，去內(nèi)臟后采用無(wú)菌超純水清洗至無(wú)血水，置于無(wú)菌紗布上瀝干，沿脊骨取下魚(yú)肉，切成3.0 cm×3.0 cm×1.0 cm的魚(yú)片，隨機(jī)分為3組。

對(duì)照組：魚(yú)片采用稀冰醋酸浸漬10 min，晾干后置于流化冰-3 ℃貯藏(V(流化冰)∶V(海鱸魚(yú)片)=5∶1)；處理組A：魚(yú)片采用牛至精油-殼聚糖復(fù)合保鮮液浸漬10 min，晾干置于流化冰-3 ℃貯藏；處理組B：魚(yú)片先于0.2%茶多酚保鮮液中浸漬20 min，然后再于牛至精油-殼聚糖復(fù)合保鮮液中浸漬10 min，最后晾干，置于流化冰-3 ℃貯藏。

1.5 指標(biāo)測(cè)定

1.5.1 pH值測(cè)定

參照李穎暢等[18]方法測(cè)定。

1.5.2 揮發(fā)性鹽基氮測(cè)定

參照劉文麗等[19]方法測(cè)定。

1.5.3 菌落總數(shù)測(cè)定

參照GB4789.2—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。

1.5.4K值測(cè)定

參考JOHN[20]方法測(cè)定。

1.5.5 TBARS測(cè)定

參考YARNPAKDEE等[21]方法測(cè)定。

1.5.6 肌原纖維蛋白溶出量

參考張強(qiáng)等[22]方法測(cè)定。

1.5.7 Ca2+-ATPase活性測(cè)定

采用Ca2+-ATPase酶試劑盒測(cè)定。

1.5.8 總巰基測(cè)定

參照BENJAKUL等[23]方法測(cè)定。

1.6 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)中試樣進(jìn)行3個(gè)平行測(cè)定，并重復(fù)3次，數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,采用SPSS19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 海鱸魚(yú)貯藏期間pH值變化

魚(yú)肉pH值與其新鮮度具有密切關(guān)系[24]。由圖1可知，隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，海鱸魚(yú)pH值呈先下降后上升趨勢(shì)，這與GAO等[25]和SONG等[26]報(bào)道一致。貯藏第12天，處理組A、處理組B的pH值較對(duì)照組降低了5.56%、7.76%?？梢酝茰y(cè)，處理組B中海鱸魚(yú)經(jīng)茶多酚浸漬處理，其表面微生物活性受到抑制，減緩了由蛋白質(zhì)水解導(dǎo)致的pH值上升，這與李穎暢等[18]結(jié)果一致。

圖1 海鱸魚(yú)貯藏期間pH值變化

Fig.1 Changes of the pH value during Lateolabrax japonicus storage

注:小寫(xiě)字母代表同一試驗(yàn)組在不同貯藏時(shí)間點(diǎn)有顯著性差異(P<0.05)，大寫(xiě)字母代表在同一貯藏時(shí)間點(diǎn)不同試驗(yàn)組有顯著性差異(P<0.05)，下同。

2.2 海鱸魚(yú)貯藏期間揮發(fā)性鹽基氮含量變化

揮發(fā)性鹽基氮(total volatile basic nitrogen，TVB-N)常用于評(píng)價(jià)魚(yú)類(lèi)等水產(chǎn)品腐敗程度[27]。

圖2 海鱸魚(yú)貯藏期間揮發(fā)性鹽基氮變化

Fig.2 Changes of the volatile basic nitrogen in Lateolabrax japonicus during storage

由圖2可知，貯藏末期(第12天)，對(duì)照組、處理組A、處理組B的TVB-N值分別為30.09、18.18、14.21 mg/100 g。按照GB2733—2015規(guī)定，海水魚(yú)類(lèi)TVB-N值≤20 mg/100 g為一級(jí)鮮度，20～30 mg/100 g為二級(jí)鮮度。對(duì)照組TVB-N值超出二級(jí)鮮度上限范圍，樣品出現(xiàn)腐敗變質(zhì)，并有臭味產(chǎn)生；而處理組A、處理組B的TVB-N值均處于一級(jí)鮮度范圍內(nèi)，就一級(jí)鮮度而言，處理組B可延長(zhǎng)貨架期6 d以上。這與牛至精油-殼聚糖抑菌性有關(guān)，另外，茶多酚兼具抑菌性及抗氧化性，這進(jìn)一步強(qiáng)化了該抑制效應(yīng)。這與趙海伊等[28]報(bào)道一致。

2.3 海鱸魚(yú)貯藏期間菌落總數(shù)變化

微生物是引起水產(chǎn)品腐敗變質(zhì)的主要因素之一[29]。魚(yú)類(lèi)菌落總數(shù)≤4.0 (lg CFU/g)為一級(jí)鮮度，4.0～6.0 (lg CFU/g)為二級(jí)鮮度。由圖3可知，貯藏第9天，對(duì)照組菌落總數(shù)為6.0 (lg CFU/g)，接近二級(jí)鮮度上限，而處理組A與處理組B菌落總數(shù)為4.25、3.22 (lg CFU/g)，處理組B處于一級(jí)鮮度。對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)，就菌落總數(shù)而言，處理組B較對(duì)照組可延長(zhǎng)約6 d貨架期，這與劉明爽等[30]結(jié)果一致。WU等[31]曾報(bào)道牛至精油添加到明膠-殼聚糖具有較好的抑菌活性。

圖3 海鱸魚(yú)貯藏期間菌落總數(shù)變化

Fig.3 Changes of total numbers of colony in Lateolabrax japonicus during storage

2.4 海鱸魚(yú)貯藏期間K值變化

一般認(rèn)為K值0%～20%為一級(jí)鮮度，20%～40%為二級(jí)新鮮度，60%～80%為初級(jí)腐敗[32]。由圖4可知，貯藏第12天，對(duì)照組、處理組A、處理組B的K值分別為42.67%、24.16%、18.04 %，對(duì)照組處于初級(jí)腐敗，處理組A處于二級(jí)鮮度水平，而處理組B處于一級(jí)鮮度水平。以K值為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，處理組B可延長(zhǎng)約6 d貨架期。本試驗(yàn)中，流化冰降溫速度快，微生物細(xì)胞膜流動(dòng)性及生理代謝顯著降低，海鱸魚(yú)貯藏期K值上升幅度明顯減緩，這與LI等[33]報(bào)道一致。

圖4 鱸魚(yú)貯藏期間K值變化

Fig.4 Changes of the K value in Lateolabrax japonicus during storage

2.5 海鱸魚(yú)貯藏期間TBARS值變化

TBARS值常用于評(píng)價(jià)魚(yú)肉脂肪氧化程度[21]。由圖5可知，貯藏第3天開(kāi)始，處理組A、處理組B的TBARS值顯著低于對(duì)照組(P<0.05)，貯藏第6～9天，處理組B的TBARS值顯著低于處理組A(P<0.05)，可以推測(cè)這與添加的茶多酚能夠抑制海鱸魚(yú)的脂肪氧化有關(guān)。貯藏第12天，處理組A﹑處理組B與對(duì)照組比較其TBARS值下降了30.86%、49.71%，這與OJAGH等[34]報(bào)道趨勢(shì)一致。

圖5 海鱸魚(yú)貯藏期間TBARS值變化

Fig.5 Changes of the TBARS value in Lateolabrax japonicus during storage

2.6 海鱸魚(yú)貯藏期間肌原纖維蛋白溶出量變化

圖6 海鱸魚(yú)貯藏期間肌原纖維蛋白溶出量變化

Fig.6 Change of dissoulution of myofibrillar protein during Lateolabrax japonicus storage

肌原纖維蛋白質(zhì)溶出量可反映蛋白質(zhì)的變性情況[22]。由圖6可知，海鱸魚(yú)對(duì)照組、處理組A、處理組B肌原纖維蛋白溶出量隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈顯著下降趨勢(shì)(P<0.05)。相同貯藏時(shí)間而言(3～12 d)，處理組A﹑處理組B肌原纖維蛋白溶出量顯著高于對(duì)照組(P<0.05)，且處理組B顯著高于處理組A(P<0.05)。貯藏第12天，處理組A、處理組B肌原纖維蛋白溶出量較對(duì)照組高出47.23%、72.71%，這與鞠健等[1]結(jié)果一致。

2.7 海鱸魚(yú)貯藏期間Ca2+-ATPase活性變化

Ca2+-ATPase活性大小能反映肌球蛋白變性程度[1]。由圖7可知，當(dāng)貯藏時(shí)間相同時(shí)(6～12 d)，處理組A﹑處理組B的Ca2+-ATPase活性顯著高于對(duì)照組(P<0.05)，且處理組B顯著高于處理組A(P<0.05)。貯藏第12天，處理組A、處理組B的Ca2+-ATPase活性較對(duì)照組高出78.57%、142.86%。本試驗(yàn)中，茶多酚均具有較強(qiáng)抑菌性，能有效減緩海鱸魚(yú)因受腐敗菌作用導(dǎo)致的蛋白質(zhì)水解變性，從而降低了Ca2+-ATPase活性下降幅度。這與張強(qiáng)等[22]結(jié)果一致。

圖7 海鱸魚(yú)貯藏期鈣激酶活性變化

Fig.7 Changes of Ca2+-ATPase in Lateolabrax japonicus during storage

2.8 海鱸魚(yú)貯藏期間總巰基含量變化

總巰基含量可作為評(píng)價(jià)蛋白質(zhì)氧化的重要指標(biāo)之一[23]。由圖8可知，對(duì)照組、處理組A、處理組B各時(shí)間水平對(duì)應(yīng)的總巰基含量差異顯著(P<0.05)。相同貯藏時(shí)間下(3～12 d)，處理組A與處理組B總巰基含量顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。由此可知，處理組A、處理組B可顯著抑制總巰基含量的下降，且在貯藏中后期處理組B抑制效果較處理組A顯著，這與呂衛(wèi)金等[35]研究報(bào)道一致。

圖8 海鱸魚(yú)貯藏期總巰基變化

Fig.8 Changes of the total sulfhydryl group content in Lateolabrax japonicus during storage

2.9 海鱸魚(yú)貯藏期間品質(zhì)指標(biāo)主成分分析

由表1可知，主成分1(PC1)的特征值為7.505，方差貢獻(xiàn)率達(dá)93.809%，說(shuō)明主成分1即可反映原始變量的絕大部分信息。由表2可知，pH、揮發(fā)性鹽基氮、菌落總數(shù)、K值、TBARS值、肌原纖維蛋白溶出量、Ca2+-ATPase活性、總巰基在第1主成分上均具有較高載荷，說(shuō)明第1主成分可以反映這8個(gè)指標(biāo)信息，且主成分中的8個(gè)指標(biāo)載荷絕對(duì)值均大于0.900。在主成分矩陣中，檢測(cè)絕對(duì)值反映對(duì)主成分貢獻(xiàn)率的大小。在第1主成分中，貢獻(xiàn)率大小為菌落總數(shù)>揮發(fā)性鹽基氮>K值>Ca2+-ATPase活性>TBARS值>肌原纖維蛋白溶出量>總巰基>pH，并建立第1主成分(Y1)與pH(X1)、揮發(fā)性鹽基氮(X2)、菌落總數(shù)(X3)、K值(X4)、TBARS(X5)、肌原纖維蛋白溶出量(X6)、鈣激酶活性(X7)、總巰基(X8)8個(gè)變量之間的得分系數(shù)模型：Y1=0.121X1+0.131X2+0.132X3+0.130X4+0.130X5-0.129X6-0.130X7-0.129X8。

表1 主成分方差分析

表2 成分載荷矩陣

3 結(jié)論

結(jié)果表明,與對(duì)照組相比，處理組A﹑處理組B均可有效改善海鱸魚(yú)低溫貯藏的品質(zhì)，處理組B較對(duì)照組可延長(zhǎng)約6 d貨架期。8個(gè)鮮度指標(biāo)可簡(jiǎn)化為1個(gè)主成分，其方差貢獻(xiàn)率為93.809%，能較好地反映海鱸魚(yú)在貯藏期內(nèi)的品質(zhì)變化。