大黃魚保鮮技術(shù)的研究進(jìn)展

張艷霞,謝成民,周 紛,張彩霞,王錫昌,*

(1.上海海洋大學(xué)食品學(xué)院,上海 201306; 2.復(fù)旦附中青浦分校,上海 201700)

大黃魚(Pseudosciaenacrocea)俗名黃花魚、黃金龍等,以體色金黃、嘴唇紅潤、寓有吉祥富貴之意深受廣大消費(fèi)者的喜愛,在我國浙閩一帶至今仍有“無黃魚不成宴”的習(xí)俗。其為“四大海產(chǎn)”(帶魚、烏賊、大黃魚、小黃魚)之一,主要分布于我國東海、黃海、臺灣海峽等近海水域[1]。由于過度捕撈、環(huán)境污染與破壞造成天然野生大黃魚資源瀕臨,這也促進(jìn)了大黃魚養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,福建是大黃魚主要養(yǎng)殖地,廣州和浙江等省出現(xiàn)小范圍的養(yǎng)殖[2]。大黃魚作為一種重要的經(jīng)濟(jì)養(yǎng)殖魚類,自1985年大黃魚養(yǎng)殖技術(shù)成功突破后,其產(chǎn)量每年逐年上升,2016年大黃魚養(yǎng)殖產(chǎn)量1.654×105噸,比2015年增加了11.36%,在我國海水經(jīng)濟(jì)養(yǎng)殖魚類中占主要地位。在營養(yǎng)方面,大黃魚氨基酸組成高于FAO/WHO理想模式評價(jià)標(biāo)準(zhǔn),種類齊全,比例均衡,呈味氨基酸含量豐富,是一種優(yōu)質(zhì)的蛋白源,單不飽和脂肪酸含量高于多不飽和脂肪酸,EPA+DHA含量為16.8%,含有豐富的礦物質(zhì)有滋補(bǔ)身體功效,被稱為“長命魚”[3]。

隨著人們生活水平提高和消費(fèi)觀念的轉(zhuǎn)變,市場對高品質(zhì)大黃魚需求越來越大,目前大黃魚主要以冰鮮、凍品進(jìn)行市場流通,國外市場主要有韓國、美國、加拿大等國家[4]。然而魚體死后在加工、運(yùn)輸和銷售過程中易受微生物以及自身內(nèi)源酶影響,對其商品價(jià)值產(chǎn)生影響。因此研究維持大黃魚品質(zhì)的保鮮技術(shù)具有重要意義。本文在前人的研究基礎(chǔ)上綜述了大黃魚保鮮方法(包括低溫保鮮、氣調(diào)保鮮、涂膜保鮮、冷殺菌保鮮劑及生物保鮮劑保鮮)及其主要優(yōu)缺點(diǎn),對其未來保鮮發(fā)展方向給予展望,以期為大黃魚保鮮研究提供理論參考。

1 目前大黃魚的保鮮現(xiàn)狀

保鮮是指采用物理、化學(xué)、生物等方法以減緩食品在生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸和銷售中腐敗變質(zhì)為目的,盡量保持食品新鮮品質(zhì)及原有的風(fēng)味,從而延長貨架期。研究發(fā)現(xiàn),魚類腐敗機(jī)制主要是微生物作用、氧化作用及酶作用[5]。養(yǎng)殖大黃魚脂肪含量高,不飽和脂肪酸極易發(fā)生氧化,離開海水環(huán)境死亡后在內(nèi)源酶和微生物的作用下發(fā)生一系列生化反應(yīng),出現(xiàn)僵直、解僵、自溶和腐敗4個(gè)階段,這些因素均對大黃魚在加工、運(yùn)輸、貯藏期品質(zhì)變化產(chǎn)生影響，導(dǎo)致魚肉感官上不易被消費(fèi)者接受,帶有不良的氣味,最終完全喪失使用價(jià)值[6-7]。因此采用相應(yīng)的保鮮方法減緩大黃魚品質(zhì)下降,保持其新鮮度,延長貨架期。

1.1 低溫保鮮方法

低溫保鮮是水產(chǎn)品運(yùn)用最早、研究最多最廣泛的一種保鮮方法,其原理是通過降低水產(chǎn)品表面溫度從而減緩水產(chǎn)品本身一系列生化反應(yīng)進(jìn)行,抑制微生物生長繁殖及酶的活性,延長貨架期[8]。大黃魚常用低溫保鮮方法:冰藏保鮮、冷藏保鮮、微凍保鮮、保鮮冰保鮮、凍藏保鮮。各種保鮮方法不一,保鮮效果也各有不同。

1.1.1 冰藏保鮮方法 冰藏保鮮又稱為冰冷卻法,用冰作為介質(zhì),使大黃魚的體溫接近冰點(diǎn),經(jīng)胡燁等[9]研究發(fā)現(xiàn)大黃魚冰點(diǎn)為-1.5 ℃,此保鮮方法一般在漁獲物捕撈后立即進(jìn)行,操作簡單易行,是鮮水產(chǎn)品保藏運(yùn)輸中使用最普遍的方法。姜興為[10]等通過微生物、化學(xué)和感官指標(biāo)評價(jià)延遲加冰對冰藏養(yǎng)殖大黃魚品質(zhì)變化的影響,發(fā)現(xiàn)立即加冰能顯著提高大黃魚貨架期。

1.1.2 冷藏保鮮方法 冷藏保鮮是通過一系列方法將大黃魚自身溫度保持在0～4 ℃(未達(dá)到凍結(jié))的一種保鮮方法。王玉婷等[11]發(fā)現(xiàn)大黃魚在4 ℃冷藏的貨架期為4 d,腐敗希瓦氏菌是優(yōu)勢腐敗菌,這與程三紅等[12]采用Illumina Miseq程序技術(shù)和PRCRUSt工具對大黃魚冷藏期間體表優(yōu)勢腐敗菌的測定結(jié)果一致。倪渠峰等[13]對冷藏大黃魚肌肉蛋白質(zhì)生化特性及降解規(guī)律進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，隨冷藏時(shí)間的變化肌肉蛋白發(fā)生顯著變化,其中有7個(gè)條帶的蛋白及肽類可作為大黃魚冷藏期間新鮮度指示蛋白。

1.1.3 微凍保鮮方法 微凍又稱為“過冷卻”或“部分凍結(jié)”溫度大多為-2～3 ℃[14]。20世紀(jì)60年代開始適用于漁船貯藏海產(chǎn)品的一種保鮮技術(shù)[15],該方法抑制酶的活性,解凍時(shí)魚體汁液流失少,表面色澤好,冰晶小對組織結(jié)構(gòu)損傷小。相比于冷藏保鮮,效果提高1.4～5倍[16]。微凍保鮮包括冰鹽混合微凍、低溫鹽水微凍、吹風(fēng)冷卻微凍。劉美華[17]發(fā)現(xiàn)微凍能更好地保持大黃魚的品質(zhì),貨架期長達(dá)30 d以上,其中低溫鹽水微凍能很好的抑制細(xì)菌的增長,保持較低的TVB-N值。郭儒岳等[18]研究了流化冰對大黃魚的預(yù)冷卻效果和貯藏效果,貨架期比對照組延長了6 d。

1.1.4 保鮮冰保鮮方法 保鮮冰主要是將傳統(tǒng)冰與保鮮劑、電解水、臭氧、電子束輻照等技術(shù)相結(jié)合的一種新型低溫保鮮方法[19]。林旭東等[20]研究了流化冰和流化冰結(jié)合靜壓式擠壓技術(shù)對養(yǎng)殖大黃魚保鮮效果及菌相變化的影響,發(fā)現(xiàn)希瓦氏菌是大黃魚的腐敗菌,流化冰具有一定抗菌性,與靜壓式擠壓技術(shù)結(jié)合后能夠增強(qiáng)對致腐菌群的滅菌作用。在不同保鮮冰保鮮方法中常用到的保鮮冰主要有:傳統(tǒng)冰、電解水冰、臭氧冰、流化冰和生物保鮮劑冰,表1總結(jié)了各種保鮮冰制備原理、優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用。

1.1.5 凍藏保鮮 凍藏保鮮使產(chǎn)品溫度將至于-18 ℃及以下,并在此溫度下貯藏的一種保鮮方式[29],該方法貨架期長,應(yīng)用廣泛，缺點(diǎn)是成本高、凍藏(主要有脂肪氧化、色澤變化、干耗、冰晶形成造成汁液的流失)等,不僅造成經(jīng)濟(jì)損失,還易引起凍品風(fēng)味下降。相比于冷藏和冰藏,凍藏溫度更低,較好地抑制微生物活動、酶的活性及生化反應(yīng)進(jìn)行,但產(chǎn)品品質(zhì)的變化沒有完全停止。凍魚品質(zhì)主要取決于原料鮮度、凍結(jié)方式、凍結(jié)介質(zhì)、凍結(jié)速度、凍結(jié)溫度、凍藏時(shí)間及解凍方法。酒精浸漬速凍(QF-UTE)和液氮浸漬速凍(QF-LN)凍結(jié)損失和解凍損失小,硬度、粘著性,咀嚼性、恢復(fù)性優(yōu)于慢速凍結(jié),但持水力差、具有較高汁液損失和蒸煮損失。慢速凍結(jié)大黃魚具有較大的凍結(jié)損失和解凍損失,但相比酒精浸漬速凍(QF-UTE)和液氮浸漬速凍(QF-LN)，黏附性、彈性、凝膠性能得到較好保持[30]。液氮組各項(xiàng)指標(biāo)變化速率除菌落總數(shù),均低于空白組(未經(jīng)過液氮浸漬處理),說明液氮冷凍處理能夠延遲養(yǎng)殖大黃魚腐敗變質(zhì)的進(jìn)程,讓養(yǎng)殖大黃魚能夠保存更長的時(shí)間[31]。Liu Y G等[32]研究發(fā)現(xiàn)高壓轉(zhuǎn)換冷凍法生成的冰晶少而多,分布均勻,對肌纖維的破壞程度小,145 MPa、-14 ℃冷凍后的大黃魚肌肉的硬度、彈性及咀嚼性與新鮮樣品最為接近。常規(guī)空氣冷凍法相比生成的冰晶大而少,肌纖維嚴(yán)重收縮和變形,經(jīng)常規(guī)空氣冷凍的樣品凍藏期鹽溶性蛋白含量顯著減少。屠冰心等[33]研究低溫速凍處理對養(yǎng)殖大黃魚凍藏品質(zhì)的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)低溫速凍凍結(jié)速率快,冰晶小且均勻,細(xì)胞形態(tài)基本保持完整,與-20 ℃空氣凍結(jié)相比,低溫速凍更有利于保持養(yǎng)殖大黃魚品質(zhì)。

1.2 氣調(diào)包裝

氣調(diào)保鮮(MAP)是將多種混合氣體或單種氣體與產(chǎn)品共存于一定密閉環(huán)境中,減少氧氣的濃度,從而達(dá)到抑菌、抗氧化,減弱生化反應(yīng)進(jìn)行的一種保險(xiǎn)手段。氣調(diào)包裝常與保鮮劑、低溫結(jié)合使用保鮮效果更好。孫麗霞[34]研究氣調(diào)包裝結(jié)合茶多酚、Nisin復(fù)合殼聚糖生物保鮮劑對大黃魚保鮮作用,發(fā)現(xiàn)這種復(fù)合保鮮技術(shù)能有效抑制腐敗菌生長繁殖,延長大黃魚保質(zhì)期。戴志遠(yuǎn)等[35]發(fā)現(xiàn)冷藏條件下,最佳氣調(diào)氣體配比:75% CO2/25% N2,其貨架期可達(dá)15 d，氣調(diào)包裝抑菌效果好,較好保持水產(chǎn)品色澤,但操作繁瑣,成本較高。關(guān)于大黃魚的氣調(diào)保鮮研究有待于進(jìn)一步開展,復(fù)合保鮮技術(shù)越來越受研究者的關(guān)注。

1.3 涂膜保鮮

涂膜保鮮是指采用天然無毒材料涂膜(包裝)食品在表面形成一層薄膜,可以與食品一起共食,以達(dá)到延長食品保質(zhì)期的一種新型保鮮劑，涂膜隔絕了食品與外界的接觸,防止氣體的交換(如氧氣、二氧化碳、乙烯)，營造一種密閉的環(huán)境,通過抑制微生物生長,減少脂質(zhì)氧化和水分流失，達(dá)到保鮮效果[36]。根據(jù)涂膜劑的性質(zhì)可分為可食性涂膜和抗菌性涂膜,可食性涂膜多以脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、多糖為材料,如殼聚糖、海藻酸鈉、蜂蠟、明膠等;抗菌性涂膜常用的抗菌劑有三大類:無機(jī)抑菌劑、有機(jī)抑菌劑和天然抑菌劑[37]。不同的抑菌劑所形成的涂膜的抑菌效果不同,各具優(yōu)缺點(diǎn):無機(jī)抑菌劑無毒無害,使用范圍廣，但價(jià)格昂貴,抑菌周期長。有機(jī)抑菌劑能夠特異性、快速抑菌，但易產(chǎn)生耐藥性。天然抑菌劑安全、無污染，但不耐熱。用于大黃魚涂膜保鮮材料主要有殼聚糖、海藻酸鈉。鄭明鋒等[38]選用海藻酸鈉+NaCl、殼聚糖、魔芋膠3種材料涂膜大黃魚,發(fā)現(xiàn)涂膜能有效保持大黃魚外觀色澤品質(zhì),但涂膜組的K值比對照組大,原因可能是涂膜層中的Ca2+激活了三磷酸腺苷酶活性,從而促進(jìn)了ATP的降解。

1.4 冷殺菌保鮮

冷殺菌技術(shù)[39]又稱為非加熱殺菌技術(shù),能夠在不破壞食品組織結(jié)構(gòu),又能保持食品原有品質(zhì)、營養(yǎng)、風(fēng)味及滿足食品安全要求的情況下，控制微生物數(shù)量,達(dá)到殺菌的目的,是一種高效的新型殺菌技術(shù)。大黃魚保鮮技術(shù)的冷殺菌技術(shù)主要包括超高壓、輻照保鮮。

超高壓保鮮其殺菌原理是通過產(chǎn)品在100～1000 MPa條件下處理,破壞細(xì)胞膜,鈍化酶活性,阻礙微生物繁殖,保持食品原有營養(yǎng)與風(fēng)味,延長貨架期,殺菌效率高、均勻低耗[40]。近幾年,超高壓廣泛應(yīng)用到水產(chǎn)品保鮮中,但在大黃魚及其制品的保鮮應(yīng)用還處于起步階段,關(guān)于超壓對大黃魚蛋白質(zhì)特性及結(jié)構(gòu)的影響更加深層次的研究及內(nèi)在因果關(guān)系有待進(jìn)一步研究。

輻照保鮮[39]是利用60Co和137Cs發(fā)出的Y射線照射食品原料,導(dǎo)致微生物細(xì)胞死,具有殺菌效果好,操作簡單可在包裝下進(jìn)行,無毒無害,大批量處理節(jié)省時(shí)間,但由于射線有輻射的作用,對操作環(huán)境設(shè)備和操作人員提出嚴(yán)格要求。輻照大黃魚保鮮效果與輻照劑量有關(guān)。傅麗麗等[41]研究不同輻照劑(0、1、2、4 kGy)處理大黃魚,結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨輻照劑量增大,保鮮效果越明顯,且對揮發(fā)性風(fēng)味和氨基酸無影響,其中輻照劑量為2 kGy對冷凍大黃魚保鮮效果更好。此外，臭氧水、電解水、高鹽溶液也被運(yùn)用于大黃魚保鮮。王桂洋等[42]比較了臭氧水(2.3 mg/mL)、電解水(ORP 500 mV)、高鹽溶液(10% NaCl)大黃魚的保鮮作用,發(fā)現(xiàn)臭氧水和電解水均有抑菌保鮮作用,且臭氧水保鮮效果優(yōu)于電解水保鮮,可延長大黃魚貨架期3～6 d,與對照組相比高鹽溶液保鮮無顯著作用,可見,臭氧水處理的冷藏大黃魚貨架期最長,是一種較好的減菌處理方式。

表2 不同生物保鮮劑的優(yōu)缺點(diǎn)比較及應(yīng)用Table 2 Advantages,disadvantages comparison and application of different biological fresh-keeping agents

1.5 生物保鮮

生物保鮮劑試劑是從植物、動物及微生物中提取或采用生物工程技術(shù)改造而獲得的生物體自身組成成分或代謝產(chǎn)物,且對人體安全無毒,天然且具有較好保鮮效果的一種新型保鮮技術(shù)[43]。近年來,生物保鮮劑廣泛用于果蔬、肉制品中,均具有較好的保鮮作用[44-45]。用于大黃魚生物保鮮劑主要有植物源生物保鮮劑、動物源生物保鮮劑和微生物生物保鮮劑。表3比較了不同生物保鮮劑種類、保鮮機(jī)制、優(yōu)缺點(diǎn)、每類保鮮劑常用代表物及應(yīng)用。

2 結(jié)語與展望

魚類貯藏保鮮研究仍是熱門,除了上述保鮮技術(shù)以外,用于魚類貯藏保鮮技術(shù)還有:減壓保鮮、納米保鮮、超聲保鮮等新型保鮮手段。大黃魚作為我國重要的經(jīng)濟(jì)魚類之一,其銷售產(chǎn)量逐年增長,消費(fèi)者對大黃魚品質(zhì)提出了較高的要求。近年來,冷鏈物流的迅速發(fā)展給予水產(chǎn)品保鮮重要的前提條件,低溫保鮮仍是水產(chǎn)品保鮮的重要手段。冰藏及冷藏保鮮,貨架期較短;凍藏干耗、汁液流失造成的營養(yǎng)損失較大;氣調(diào)保鮮在國外已廣泛應(yīng)用,隨活性包裝材料的深入研究與開發(fā),氣調(diào)保鮮在我國大黃魚保鮮的應(yīng)用前景廣闊,但氣調(diào)保鮮中所使用的氣體成分配比難以把握,某些氣體如CO對人體的安全性仍需研究;與傳統(tǒng)的保鮮方法相比,超高壓保鮮在改善和保持魚類品質(zhì)方面更占優(yōu)勢,但該技術(shù)對設(shè)備要求高,成本高;輻照保鮮批次效率高,但輻照保鮮存在一定安全隱患;生物保鮮劑代替了傳統(tǒng)的防腐劑和抗生素,安全指數(shù)更高,但生物保鮮成本高,天然成分提取難度大等。

隨著保鮮技術(shù)的發(fā)展,今后大黃魚保鮮研究趨勢將是以低溫保鮮為基礎(chǔ)多種保鮮方法的融合,可以彌補(bǔ)單一保鮮方法的缺陷,如不同物理保鮮、生物保鮮自身相結(jié)合,物理保鮮與生物保鮮相結(jié)合等不同保鮮方法融合，呈現(xiàn)1+1>2的保鮮效果,以期更全面、高效地保持產(chǎn)品的食用品質(zhì),實(shí)現(xiàn)大黃魚市場經(jīng)濟(jì)效益最大化,并推動其產(chǎn)業(yè)發(fā)展。目前評價(jià)大黃魚鮮度品質(zhì)指標(biāo)主要有感官、理化、微生物指標(biāo),傳統(tǒng)檢測方法經(jīng)典有效,但耗時(shí)耗力,近年來,新檢測技術(shù)生物仿生技術(shù),光譜技術(shù)、視覺,嗅覺可視化技術(shù)逐漸應(yīng)用于水產(chǎn)品新鮮度評價(jià)中,新技術(shù)操作簡單、快速、無損傷、結(jié)果客觀。將傳統(tǒng)有效指標(biāo)與新檢測技術(shù)相結(jié)合,綜合建立高效的大黃魚品質(zhì)評價(jià)體系,從而提高大黃魚品質(zhì)檢測效率將成為今后研究熱點(diǎn)。