復(fù)配香辛料保鮮劑對大黃魚貯藏期間品質(zhì)的影響

侯春宇,買爾孜亞·買買提,周 紛,張 龍,王錫昌

(上海海洋大學食品學院,上海 201306)

大黃魚(Pseudosciaenacrocea),因其良好的口感和豐富的營養(yǎng)價值,深受中國消費者喜愛,而且其含有大量的不飽和脂肪酸,對冠心病、炎癥、自身免疫性疾病和癌癥等具有預(yù)防作用[1]。近幾年來,隨著養(yǎng)殖技術(shù)和捕撈技術(shù)的提高,大黃魚的產(chǎn)量也逐年增多,2016年的產(chǎn)量達到了165.496萬噸[2]。冰鮮大黃魚在運輸和儲存過程中,極易受自身和外界因素的影響,引發(fā)魚體的腐敗變質(zhì),不僅造成經(jīng)濟損失,還會損害消費者的健康。因此,研究可以延長冰鮮大黃魚保質(zhì)期的保鮮方法具有一定的意義。

天然香辛料是植物的果實、種子、花、根、莖、葉、皮或全株等天然植物性產(chǎn)品,可直接食用,且具有賦香、調(diào)香、調(diào)味等功能。天然香辛料的單體指從中提取出的單一化合物,不同香辛料可能含有某些相同的單體成分,有些香辛料單體具有和香辛料相同的功能。研究表明,百里香酚-殼聚糖復(fù)合膜能抑制豬肉中的微生物生長繁殖,降低菌落總數(shù),延長豬肉的冷藏期[3]。香辛料單體之間按照一定的比例復(fù)合使用能夠達到比單一使用更佳的效果。將丁香酚添加進聚羥基丁酸酯聚合膜中,能夠產(chǎn)生協(xié)同的作用,能夠更有效抑制微生物繁殖[4]。近年來,天然植物保鮮劑越來越多地應(yīng)用到水產(chǎn)品保鮮中。Ignacio等[5]研究發(fā)現(xiàn),添加了丁香精油的大豆蛋白納米復(fù)合膜,能夠延長冷藏期間藍鰭金槍魚魚片的質(zhì)量,并且能夠降低其自動氧化的程度。但是天然香辛料復(fù)配保鮮劑作為一種天然安全的保鮮劑研究甚少。

本文探討了復(fù)配香辛料保鮮劑處理對冷藏大黃魚品質(zhì)的影響,使用百里香酚(4.875%)和丁香酚(7.81%)、百里香酚(4.875%)和肉桂醛(3.9%)、百里香酚(4.875%)和松油醇(15.62%)3組保鮮劑處理大黃魚,并使用超純水作為對照,分別進行感官評價并測定菌落總數(shù)(TVC)和理化指標(色差、pH、TVB-N)作為貯藏期間的評價指標,以期為大黃魚生產(chǎn)加工中延長其保質(zhì)期提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

大黃魚 從福建寧德水產(chǎn)市場購買60只平均重量為(350±30) g的冰鮮大黃魚,并在12 h內(nèi)轉(zhuǎn)移到實驗室;百里香酚(>99%)、丁香酚(>99%)、肉桂醛(>99%)、松油醇(>99%)、無水乙醇 均為食品級添加劑,購于上海國藥化學試劑有限公司;整個實驗過程均使用超純水。

SPX-25085-Ⅱ型生化培養(yǎng)箱 上海新苗醫(yī)療器械制造有限公司;PHSJ實驗室pH計 上海儀電科學儀器股份有限公司;KJELTEC 8400型全自動凱氏定氮儀 福斯(上海)有限公司;Avanti J-26XP型冷凍離心機 貝克曼庫爾特商貿(mào)(中國)有限公司;FR423CN型分析天平 奧豪斯儀器上海有限公司;CR-400色彩色差計 柯尼卡美能達(日本)有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品分組及處理 將大黃魚樣品去內(nèi)臟,洗滌(超純水)。將樣品隨機分成四組(每組12只)。選取大黃魚背部肌肉,切成1 cm×3 cm×8 cm左右的長方體,分裝自封袋,于-80 ℃冰箱貯藏;

本課題組先前研究結(jié)果顯示,百里香酚(4.875%)分別與丁香酚(7.81%)、肉桂醛(3.9%)和松油醇(15.62%)復(fù)配能夠達到協(xié)同增效的最佳效果,添加乙醇(10%)達到最佳助溶效果。

復(fù)配方式如下:TE組:百里香酚(4.875%)+丁香酚(7.81%)+乙醇(10%)密封超聲20 min;TC組:百里香酚(4.875%)+肉桂醛(3.9%)+乙醇(10%)密封超聲20 min;TA組:百里香酚(4.875%)+松油醇(15.62%)+乙醇(10%)密封超聲20 min;K組:超純水。

將大黃魚魚片浸泡在不同保鮮劑中3 min,瀝干30 s,放置于無菌密封袋中,存放在4 ℃冰箱中。分別在第1、4、7、10、12 d,取樣作為待測樣品,進行感官、微生物學和理化分析。

1.2.2 感官評定 參考Hui等人提出的方法[6],選擇6名經(jīng)過培訓的優(yōu)秀感官員(2名男性和4名女性)對大黃魚樣品進行感官評價。表1為感官評定標準。感官評判指標分為5個部分,其喜好分數(shù)從5～1進行評分。評分為5的樣本意味著非常新鮮。

表1 大黃魚感官評定標準Table 1 The sensory evaluation standard of Pseudosciaena crocea

1.2.3 菌落總數(shù) 根據(jù)GB 47892-2010規(guī)定方法[7]。

1.2.4 色差 使用色差計測定大黃魚的色差,記錄亮度值(L*),紅度值(a*),黃度值(b*)。白度公式如下:

W=100-[(100-L*)2-a*2+b*2]1/2

1.2.5 pH 根據(jù)GB 5009.237-2016規(guī)定方法[8]。

1.2.6 揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)值 根據(jù)GB 5009.228-2016規(guī)定方法[9],結(jié)果以mg N/100 g表示。

1.3 數(shù)據(jù)處理

實驗數(shù)據(jù)均進行3次以上平行試驗,利用SPSS Statistics 23軟件進行差異性顯著分析,ANOVA進行方差分析,所有顯著性差異分析均在p=0.05的水平下檢驗。利用GraphPad Prism 7軟件進行圖像分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 復(fù)配香辛料保鮮劑對大黃魚感官的影響

感官評價是評判魚類新鮮度的重要指標,參考Hui等人提出的方法[6],將感官評分≥3分設(shè)定為可接受新鮮度的限度。圖1中,四組的感官評價初始分值均為4.58,表明樣品的初始新鮮度較高,在貯藏期間各處理組感官評價分值呈現(xiàn)不同程度的降低。從第4 d開始,觀察到復(fù)配香辛料處理組和空白組之間存在顯著性差異(p<0.05)。在存儲4～12 d內(nèi),空白組樣品的感官評價分值最低(p<0.05),且空白組分值降低的幅度與復(fù)配香辛料處理組相比較大。在第7 d時,空白組與TA組的感官評分分別為2.50、2.67,均小于3.00,被認為是不可食用的[6];在第10 d時,TC組、TE組的感官評分分別為3.67、3.25,均大于3.00,說明TC組與TE組的保鮮效果比空白組與TA組好,可能是因為TC組與TE組具有較好的抑菌效果;當?shù)?2 d時,TC組與TE組,感官評分分別為2.50、3.00,TC組到不可食用的程度,進一步說明TE的保鮮效果較其他組更佳。在貯藏過程中,TE組感官評分下降了34.50%,較其他三組降低幅度低。此外,在貯藏期間,TE組與TC組的感官結(jié)果無顯著性差異(p>0.05)。

圖1 冷藏過程中大黃魚感官評分的變化Fig.1 Changes of sensory score of Pseudosciaena crocea during cold storage注:不同小寫字母表示同一天不同保鮮劑處理樣品之間的 顯著性差異(p<0.05);不同大寫字母表示 同一保鮮劑處理樣品不同天數(shù)之間的 顯著性差異(p<0.05),圖2～圖4同。

復(fù)配香辛料能抑制微生物的生長繁殖,可能是原因復(fù)配香辛料先滲透進入微生物體內(nèi),使細胞內(nèi)的小分子物質(zhì)流出,進而破壞菌體細胞的結(jié)構(gòu)[10]。不同的復(fù)配組合對菌體的破壞程度可能不同,所以3組復(fù)配香辛料對大黃魚的細菌抑制效果存在差異,導(dǎo)致魚體的腐敗程度不同,感官評分結(jié)果不同。在此研究中,在貯藏的第7 d和第10 d,TA組中觀察到感官評價的分值較其他兩個處理組顯著降低(p<0.05)。這種現(xiàn)象可能是由于百里香酚和松油醇復(fù)配的抑菌效果較其他兩個處理組相比較差,抑制大黃魚表面細菌的能力較弱,微生物的繁殖,使感官分值降低,同時也表明,不同復(fù)配香辛料對于大黃魚的保鮮效果不同,TE的保鮮效果較其他組更佳。

2.2 復(fù)配香辛料保鮮劑對大黃魚菌落總數(shù)(TVC)的影響

TVC結(jié)果如圖2所示。第1 d四組樣品的初始TVC均值為1.97 lg cfu/g。隨著貯藏期的延長,四組的TVC值均呈增加趨勢,TE、TC和TA的TVC值在貯藏期間均低于空白處理組(p<0.05)。

圖2 冷藏過程中大黃魚菌落總數(shù)的變化Fig.2 Changes of total number of Pseudosciaena crocea colonies during cold storage

在4 ℃貯藏條件下,空白組在第10 d時,TVC值為7.4 lg cfu/g,TA組在第10 d時,TVC值為6.67 lg cfu/g,均超過6 lg cfu/g,以菌落總數(shù)作為評價標準,空白組與TA組已到達腐敗變質(zhì)的程度,失去了商品價值[11],而TC和TE組的TVC值在10 d內(nèi)均未超過超過6 lg cfu/g。在第12 d時,TC組的TVC值為6.63 lg cfu/g,已經(jīng)腐敗變質(zhì),但TE組的TVC值始終未超過6 lg cfu/g,TVC為5.93 lg cfu/g,因此TE組較其他處理組具有較好抑制微生物生長繁殖的作用。

革蘭氏陽性菌和陰性菌的繁殖(發(fā)光菌、腸桿菌、乳酸菌和假單胞菌等)是造成大黃魚4 ℃貯藏期間腐敗變質(zhì)的原因[12]。在此研究中,TE組中顯示出,大黃魚的菌落總數(shù)的增長趨勢最低(p<0.05),這可能是由于天然香辛料對革蘭氏陽性菌和陰性菌的廣泛抗菌性能[13]。Noori等[14]研究表明,在冷藏 的12 d中,生姜精油納米乳涂抹在雞胸肉上,可有效抑制好氧嗜冷菌總數(shù)的增加。Silva等[15]研究表明,百里香精油對金黃色葡萄球菌和藤黃微球菌具有抑菌抗菌的作用。說明天然香辛料及其單體對多種細菌都具有抑制增長的效果。本實驗的三組復(fù)配組合中,對細菌的抑制作用存在顯著性差異(p<0.05)?？赡苁怯捎诓煌阈亮蠁误w的化學結(jié)構(gòu)不同,在復(fù)配過程中化學鍵的斷裂和結(jié)合不同,導(dǎo)致抑菌性不同。

2.3 復(fù)配香辛料保鮮劑對大黃魚色差的影響

表2顯示了大黃魚的色差隨貯藏時間的變化。所有樣品的紅度值(a*)值逐漸增加,黃度值(b*)呈先下降后升高的趨勢。有研究表明,魚類在貯藏期間,隨著蛋白溶解、汁液流失以及脂肪和蛋白質(zhì)的氧化,都會使色素和肌肉蛋白相結(jié)合,從而導(dǎo)致魚肉的紅度(a*)和黃度(b*)生變化[16]。在貯藏期間,空白組和復(fù)配香辛料保鮮劑處理組(TE、TC、TA)的紅度(a*)和黃度(b*)無顯著性差異(p>0.05)。但是貯存4 d后,復(fù)配香辛料保鮮劑處理組樣品的亮度值(L*)和白度值與空白組相比較高。且在4～12 d期間,空白處理組的亮度值和白度值的降低幅度顯著大于復(fù)配香辛料保鮮劑處理組(p<0.05)。貯藏到第12 d時,復(fù)配香辛料保鮮劑處理組中亮度值和白度值由大到小分別為TE>TC>TA,TE組白度降低了22.08%,較其他3組白度降低幅度最低。由得出結(jié)論,TE對大黃魚顏色維持最有效。

表2 貯藏期間3種處理方式對大黃魚亮度值(L*)、紅度值(a*)、黃度值(b*)和白度影響Table 2 Effect of three treatment methods on L*,a*,b* and whiteness of Pseudosciaena crocea during storage

2.4 復(fù)配香辛料保鮮劑對大黃魚pH的影響

pH測定結(jié)果如圖3所示,初始值為7.04,略高于Hui的研究結(jié)果[6],這可能是由養(yǎng)殖大黃魚的水質(zhì)和飼料的不同造成。pH在1～4 d呈現(xiàn)降低的趨勢,且在第4 d時達到最低,這可能是因為大多數(shù)魚在肌肉組織中含有少量的碳水化合物(p<0.05),并且在死后產(chǎn)生少量的乳酸,魚類中CO2的溶解也會使pH降低[17];在4～12 d期間,所有樣品的pH隨貯藏時間的增長逐漸升高,這可能是由于魚肉腐敗過程中的微生物作用,使樣品中堿性化合物積累,如:氨和三甲胺等[18]。與Hui等人的報道一致[6]。貯藏實驗中,pH變化總體呈現(xiàn)先降低后增高的趨勢。在貯藏的前4 d,復(fù)配香辛料保鮮劑處理組(TE、TC、TA)和空白組的pH無顯著性差異(p>0.05),但在貯藏第到12 d時,復(fù)配香辛料保鮮劑處理組與空白組之間存在顯著性差異(p<0.05),pH由大到小依次為K>TC>TA>TE,可能是由于不同處理組對微生物的抑制效果不一致,從而造成微生物作用產(chǎn)生中堿性化合物積累成都不一致。因此可得,TE與其他復(fù)配精油相比,抑菌效果較好。

圖3 冷藏過程中大黃魚pH的變化Fig.3 Changes of pH in Pseudosciaena crocea during cold storage注:不同小寫字母表示同一天不同保鮮劑處理樣品之間的 顯著性差異(p<0.05);不同大寫字母表示 同一保鮮劑處理樣品不同天數(shù)之間的顯著性差異(p<0.05)。

2.5 復(fù)配香辛料保鮮劑對大黃魚揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)值的影響

TVB-N表示氨、二甲胺和三甲胺,是評價水產(chǎn)品新鮮度的有效指標[6]。如圖4所示,TVB-N在貯藏期間不斷增加,這可能是由于內(nèi)源性酶的活性和細菌的生長繁殖。貯藏期間,4～12 d時空白組的TVB-N值都比復(fù)配香辛料保鮮劑處理組(TE、TC、TA)的TVB-N值高(p<0.05)。在第10 d時,空白組TVB-N值達到了24.71 mg N/100 g,為二級鮮度,其他3個處理組均為一級鮮度。第12 d時,TC、TA和空白處理組的TVB-N分別為:33.48、36.81和44.08 mg N/100 g,超過了30 mg N/100 g的可接受限度[11],TE組在第12 d時,TVB-N為28.33 mg N/100 g,TE組樣品在整個儲存期間均保持可接受的新鮮度。這與去皮明蝦[19]、太平洋白蝦[20]、鯛魚[21]、煙熏鰻魚片[22],經(jīng)過復(fù)配精油處理后在貯藏期間TVB-N變化一致。本試驗研究結(jié)果表明,TE、TC、TA三個處理組均可有效抑制大黃魚魚片的TVB-N值的增長(p<0.05),其中,其中TE的控制效果最顯著(p<0.05),較其他三組將大黃魚貯藏期延長了2 d。

圖4 冷藏過程中大黃魚TVB-N的變化Fig.4 Changes of TVB-N in Pseudosciaena crocea during cold storage

3 結(jié)論

本文研究了三種復(fù)配香辛料保鮮劑對大黃魚貯藏期間品質(zhì)的影響。感官評價和色差分析實驗結(jié)果顯示,百里香酚(Thymol)4.875%和丁香酚(Eugenol)7.81%(TE)組大黃魚感官評分及白度分別下降了34.50%、22.08%,而且在12 d時得分最高;TVC和TVB-N的實驗結(jié)果均顯示,TE組復(fù)配香辛料能夠有效延緩大黃魚在貯藏期間的腐敗變質(zhì),可能是由于丁香酚能夠有效抑制微生物導(dǎo)致。綜上所述,百里香酚(4.875%)和丁香酚(7.81%)復(fù)配處理組,在抑制腐敗,控制微生物生長,防止魚肉顏色變化方面表現(xiàn)出最佳效果,且能夠較長時間維持大黃魚良好的感官效果。相比于空白組,大黃魚的貯藏期延長了2 d。因此,百里香酚(4.875%)與丁香酚(7.81%)復(fù)配組合可作為一種水產(chǎn)品的保鮮劑,延長大黃魚的貨架期,并且能有效的保持其良好的色澤、品質(zhì),為后續(xù)大黃魚的開發(fā)與利用提供一定的理論依據(jù)。