海藻酸鈉涂膜保鮮對(duì)冰溫大黃魚品質(zhì)和貨架期的影響

邢曉亮，郭全友，姜朝軍

1(上海海洋大學(xué) 食品學(xué)院，上海，201306)2(中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院東海水產(chǎn)研究所，上海，200090)

大黃魚(Pseudosciaenacrocea)曾居我國(guó)“四大海產(chǎn)”之首，其體色金黃，味道鮮美，營(yíng)養(yǎng)豐富，素有“國(guó)魚”之美譽(yù)。養(yǎng)殖大黃魚晚上起捕獲后，迅速置于冰水貯藏箱中致死，運(yùn)至工廠進(jìn)行分級(jí)，層冰層魚包裝，冷鏈運(yùn)至上海和北京等消費(fèi)市場(chǎng)。研究顯示，冰藏大黃魚品質(zhì)不易保持，貨架期短，因此，有效提升貨架期和延長(zhǎng)流通半徑，保持捕后鮮魚的品質(zhì)保持是至關(guān)重要的[1-2]。

冰溫貯藏是繼冷藏和凍結(jié)后的一種新的低溫貯藏方法，是指 0℃以下、冰點(diǎn)以上的溫度區(qū)域，其突出的優(yōu)勢(shì)在于既可避免因凍結(jié)而導(dǎo)致的一系列質(zhì)構(gòu)劣化現(xiàn)象，又能保持食品的鮮活狀態(tài)[3-4]。在眾多的保鮮方法中，保鮮劑可以最大限度地減少營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的損失，是常用的有效保鮮方法之一。國(guó)內(nèi)外對(duì)冰溫或保鮮劑條件下儲(chǔ)藏大黃魚貨架期的研究也有報(bào)道，如王真真等[2]發(fā)現(xiàn)冰溫條件下大黃魚的保鮮時(shí)間要比空氣包裝下延長(zhǎng)6～7 d；李婷婷等[5]發(fā)現(xiàn)迷迭香作為生物保鮮劑加入4 ℃下冷藏大黃魚中可使其貨架期延長(zhǎng)至20 d；汪金林等[6]發(fā)現(xiàn)原花青素能有效使4 ℃下冷藏大黃魚貨架期延長(zhǎng)至20 d；但目前國(guó)內(nèi)外對(duì)采用冰溫復(fù)合保鮮劑的方法對(duì)大黃魚貨架期研究較為缺乏。CAI等發(fā)現(xiàn)用ε-聚賴氨酸和海藻酸鈉包衣處理海鱸魚能有效延長(zhǎng)其貨架期，海藻酸鈉是海藻酸的鹽，其是D-甘露糖醛酸和L-古洛糖醛酸的聚合物，并且由褐藻產(chǎn)生[7]。由于其獨(dú)特的膠體特性，海藻酸鹽具有自身優(yōu)勢(shì)，且通過與鈣的交聯(lián)形成強(qiáng)凝膠或不溶性聚合物[8]，已被用于增強(qiáng)甜櫻桃的抗氧化活性[9]。

本文以冰鮮有氧貯藏大黃魚為對(duì)照，分別用質(zhì)量分?jǐn)?shù)0%、1.0%、1.5%和2.0%的海藻酸鈉涂膜大黃魚，魚體真空包裝后冰溫(-1℃)貯藏，分析魚體微生物(菌落總數(shù)、產(chǎn)H2S菌數(shù))、理化(pH、TVBN和TBA)、感官評(píng)價(jià)和質(zhì)構(gòu)等指標(biāo)變化，探討冰溫貯藏與海藻酸鈉涂膜保鮮對(duì)大黃魚品質(zhì)及貨架期的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

樣品：2018年12月取自福建寧德的圍網(wǎng)養(yǎng)殖大黃魚，(250±16.68)g/尾，層冰層魚，冷鏈運(yùn)至上海，冰藏備用。

海藻酸鈉、5%食用級(jí)甘油、2%CaCl2、30 g/L硼酸、95%乙醇、甲基紅、亞甲基藍(lán)、30 g/LNaOH、10 g/L的酚酞指示劑、0.1mol/L的HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液、0.6 mol/L高氯酸、NaCl(AR)、4%三氯乙酸、8.1%十二烷基硫酸鈉、1%硫代巴比妥酸、20%醋酸、營(yíng)養(yǎng)瓊脂(AR)，上海市國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；鐵瓊脂培養(yǎng)基，青島海之林生物科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

多功能電磁爐(C21-FT2107)，廣東美的生活電器制造有限公司；紅外溫度探測(cè)器(TN400L)，ZYTEMP公司；pH計(jì)(pHS-3C),儀電科學(xué)儀器股份有限公司；定氮儀(KDN-103F)，上海纖檢儀器有限公司；色差儀(CR400)，日本CHROMA METER公司；質(zhì)構(gòu)儀(TMS-Pro)，美國(guó)Food Technology公司；潔凈工作臺(tái)(SW-CJ-1FB),上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；高精密度低溫培養(yǎng)箱(MIR-153)，上海一恒科學(xué)儀器有限公司；電子天平(FA3204B)，上海天美天平儀器有限公司；攪拌機(jī)(MJ-BL25B3)，廣東美的生活電器制造有限公司；高溫水浴鍋(DK-8D)，上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；紫外分光光度計(jì)(UV9100D)，北京萊伯泰科儀器股份有限公司；高速冷凍離心機(jī)(AvantiJ-301)，BECKMAN COULTER公司；真空包裝袋。

1.3 保鮮劑制備

保鮮劑組：A1：海藻酸鈉包衣(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0%)；A2:海藻酸鈉包衣(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%)；A3：海藻酸鈉包衣(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.0%)；A4：不加保鮮劑蒸餾水泡(0%)。

1.4 實(shí)驗(yàn)方法

1.4.1 操作方法

海藻酸鈉溶液制備：將海藻酸鈉與蒸餾水混合，70℃下攪拌，至混合物澄清。將甘油(質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%)加入到制備的海藻酸鹽溶液中，作為用于多糖基食用涂層的增塑劑，并充分?jǐn)嚢枰栽黾油繉訌?qiáng)度，柔韌性及透氧性。制備20 g/LCaCl2溶液進(jìn)行交聯(lián)。將魚先浸入藻酸鹽溶液，再浸入氯化鈣溶液中進(jìn)行交聯(lián)。對(duì)照組，魚體25℃下浸泡在蒸餾水中10 min。其他組魚分別在25℃下浸入上述涂層溶液中10 min，魚與浸漬液的重量比約為1∶4。之后，將樣品分別裝入蒸煮袋真空封裝冰溫(-1℃)貯藏。每個(gè)處理組包括18個(gè)樣本，每處理組每3d取樣分析，2個(gè)平行。同時(shí)，準(zhǔn)備12個(gè)樣本，層冰層魚保藏的冰鮮魚組作為對(duì)照組。

1.4.2 感官評(píng)定

參考文獻(xiàn)[10]，請(qǐng)5名專業(yè)人員作為感官評(píng)價(jià)小組，對(duì)樣品色澤、氣味、肌肉組織進(jìn)行評(píng)價(jià)，采用5分制：5分為品質(zhì)最好，2分為可接受點(diǎn)，<2分為感官拒絕，1分為最差，綜合評(píng)分為各項(xiàng)分值的加和(11～15分，品質(zhì)較好；6～10分，感官接受；0～5分，感官拒絕)。制定感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，見表1。

表1 感官評(píng)定表Table 1 sensory evaluation form

1.4.3 色澤測(cè)定

采用CR-400色差儀，以標(biāo)準(zhǔn)白板為基準(zhǔn)，觀察魚體腹部3個(gè)點(diǎn)的色差變化(圖1)，分別記錄L*,a*和b*值。L*,a*和b*作為顏色參數(shù)，L*表示亮度值，a*表示紅綠值，b*表示黃藍(lán)值，L*為0～100，L*為0時(shí)代表黑色，L*為100時(shí)代表白色，L*越大顏色越亮否則越暗；a*和b*值越大表示顏色越紅和越黃，越小表示顏色越綠和越藍(lán)[11]。并采用白度△E*計(jì)算公式(1)如下：

(1)

式中：L*表示亮度值；a*表示紅綠值；b*表示黃藍(lán)值，并計(jì)算白度色差值△E*。

a1-腹鰭端點(diǎn)；a2-腹部?jī)肾捴悬c(diǎn)；a3-臀鰭起點(diǎn)圖1 養(yǎng)殖和野生大黃魚表皮色澤測(cè)量分布圖Fig.1 Skin color measurement distribution ofcultured and wild large yellow croaker

1.4.4 質(zhì)構(gòu)測(cè)定

對(duì)鮮大黃魚背肌肉魚塊(2 cm×2 cm×1 cm)進(jìn)行TPA測(cè)定。使用P/5柱形探頭，測(cè)試速度為50 mm/min，形變量為50%，回升高度為20 mm，每組樣品壓縮測(cè)定5次；使用燕尾剪切探頭對(duì)樣品進(jìn)行剪切實(shí)驗(yàn)，測(cè)試速度為50 mm/min，回程距離為30 mm，每組樣品平行測(cè)定5次[12]，最終得到樣品的硬度、彈性和剪切力等指標(biāo)。

1.4.5 pH、TVBN和TBA測(cè)定

pH測(cè)定：采用pH進(jìn)行測(cè)定，平行測(cè)定2次。

揮發(fā)性鹽基氮(total volatile basic nitrogen, TVBN)：按GB 5009.228—2016執(zhí)行；

TBA：參照馬麗珍等[13]測(cè)定。

1.4.6 微生物指標(biāo)測(cè)定

菌落總數(shù)(total viable count，TVC)：按GB 4789.2—2016執(zhí)行；

產(chǎn)H2S菌：采用鐵瓊脂培養(yǎng)基，涂布平板，25℃培養(yǎng)(48±2)h，計(jì)數(shù)黑色菌落。

1.4.7 貨架期確認(rèn)

參照SC/T3101—2010和感官評(píng)價(jià)(<2分為感官拒絕點(diǎn))，結(jié)合TVBN ≤ 30 mg/100 g、菌落總數(shù)≤3×108CFU/g等指標(biāo)綜合判定貨架期。

1.4.8 數(shù)據(jù)處理

采用Oringin 8.0進(jìn)行圖形處理，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示，采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件(SPSS Inc.，Chicago，IL，USA)對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，使用具有5%顯著性水平的單因素方差A(yù)NOVA(LSD)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性分析，P<0.05表示差異顯著，P>0.05表示無顯著差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 感官評(píng)分

圖2為冰溫貯藏不同濃度海藻酸鈉處理大黃魚的感官評(píng)價(jià)。由圖2可知，冰鮮組第10天達(dá)到感官拒絕點(diǎn)，冰溫不加保鮮劑組在第20天達(dá)到感官拒絕點(diǎn)，感官綜合評(píng)分為3分。添加海藻酸鈉1.0%、1.5%和2.0%的處理組分別在第23天、第27天、第25天達(dá)到感官拒絕點(diǎn)，綜合感官評(píng)分均在3～4分，顏色、氣味、肌肉組織的感官評(píng)分均低于2分。而李婷婷等研究的殼聚糖涂膜大黃魚約在12 d已經(jīng)達(dá)到了感官拒絕點(diǎn)，本實(shí)驗(yàn)比其要延長(zhǎng)12～15 d[14]，因此表明，添加海藻酸鈉和冰溫貯藏對(duì)大黃魚色澤、氣味和肌肉組織等感官指標(biāo)具有一定的保護(hù)作用。

圖2 冰溫貯藏下不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)海藻酸鈉處理大黃魚的感官評(píng)分Fig.2 Sensory evaluation of large yellow croakerwith different mass fraction of sodium alginateunder ice temperature storage

2.2 色差分析

圖3為冰溫貯藏下不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)海藻酸鈉處理對(duì)大黃魚色差的影響。

a-L*；c-a*；c-b*；d-ΔE圖3 冰溫貯藏下不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)海藻酸鈉處理對(duì)大黃魚色差的影響Fig.3 Effect of different mass fraction of sodium alginate on the color difference of large yellow croaker under ice temperature storage

圖3顯示，不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)海藻酸鈉處理大黃魚腹部色差，在儲(chǔ)藏前期(0～15 d)波動(dòng)不大，差異性不顯著(P>0.05)，但后期(15 d后)變化較為明顯，差異性顯著(P<0.05)。1.5%和2.0%海藻酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)處理組的L*值在第25天仍然表現(xiàn)出相對(duì)較高的亮度值，魚體顏色主要由色素種類及含量多少?zèng)Q定，大黃魚表皮色素含量主要以類胡蘿卜素為主[15]，1.5%海藻酸鈉處理組大黃魚的b*值在儲(chǔ)藏后期仍有上升的趨勢(shì)，可能因?yàn)楸鶞卣婵占雍Ｔ逅徕c涂膜包裝，阻止大黃魚皮膚與空氣接觸，使魚體類胡蘿卜素有效保留并聚集，使魚體黃色得以有效保持甚至變得更黃[16]，△E值也有顯著的升高，表明不同濃度海藻酸鈉對(duì)大黃魚的表皮亮麗光澤和金黃顏色的保持是有一定作用的。

2.3 質(zhì)構(gòu)分析

圖4為冰溫貯藏下不同濃度海藻酸鈉處理對(duì)大黃魚質(zhì)構(gòu)的影響。由圖4可見，隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，大黃魚內(nèi)聚性、彈性、膠黏性和咀嚼性總體呈先升后降趨勢(shì)，剪切力也基本呈下降趨勢(shì)。在貯藏前期(0～10d)，不同濃度海藻酸鈉大黃魚各質(zhì)構(gòu)特性變化差異性不顯著(P>0.05)，貯藏后期(10 d后)，各濃度海藻酸鈉處理的大黃魚質(zhì)構(gòu)特性變化差異顯著(P<0.05)，內(nèi)聚性、彈性、咀嚼性基本呈先升后降再升趨勢(shì)，剪切力呈下降后上升趨勢(shì)，這與高海燕等[17]的研究結(jié)果相似，可能是由于加入了海藻酸鈉，能夠有效降低水分活度，增加了魚肉質(zhì)地的穩(wěn)定性，使魚肉質(zhì)構(gòu)特性最后得以提升，在檢測(cè)過程中生物樣本存在差異，可能也會(huì)導(dǎo)致質(zhì)構(gòu)數(shù)據(jù)波動(dòng)略大。1.5%海藻酸鈉涂膜大黃魚的內(nèi)聚性、彈性和咀嚼性在第27天時(shí)顯著升高(P<0.05)，分別達(dá)到了0.4、1.8 mm和11.2 mJ，剪切力在儲(chǔ)藏后期也有所回升，達(dá)到了8.1 N，這表明該濃度處理對(duì)大黃魚的質(zhì)構(gòu)特點(diǎn)保持較好。

a-內(nèi)聚性；b-彈性；c-膠黏性；d-咀嚼型；e-剪切力圖4 冰溫貯藏下不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)海藻酸鈉處理對(duì)大黃魚質(zhì)構(gòu)的影響Fig.4 Effect of different mass fraction of sodium alginate on the texture of large yellow croaker under ice temperature storage

2.4 pH分析

圖5為各質(zhì)量分?jǐn)?shù)海藻酸鈉對(duì)大黃魚冰溫貯藏中pH的影響。由圖5可知，大黃魚在整個(gè)貯藏過程中總體呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢(shì)。魚體死后初期，肌肉中糖原經(jīng)過糖酵解產(chǎn)生乳酸等物質(zhì)，使大黃魚pH略有下降；隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)pH呈上升趨勢(shì)，主要由于魚體自身酶和微生物作用使魚體內(nèi)蛋白質(zhì)、氨基酸等含氮物質(zhì)被分解為氨、三甲胺等堿性物質(zhì)而使pH上升[5,18-19]。不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的海藻酸鈉處理大黃魚pH變化差異不顯著(P>0.05)。1.0%和2.0%海藻酸鈉處理組大黃魚，魚肉pH在貯藏后期均有上升，分別達(dá)到了6.34和6.35，而1.5%海藻酸鈉處理組，魚體pH在貯藏后期則略有下降，在第27天達(dá)到6.26。

圖5 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)海藻酸鈉對(duì)大黃魚冰溫貯藏中pH的影響Fig.5 Effect of different mass fraction of sodium alginate on the pH of large yellow croaker during ice temperature storage

2.5 TVBN分析

圖6為各質(zhì)量濃度海藻酸鈉對(duì)大黃魚冰溫貯藏中TVBN的影響。參照SCT 3101—2010，TVBN值超過30 mg/100 g時(shí)，即為超過合格品限定值，可見冰鮮魚作為對(duì)照組在第10 天 TVBN值達(dá)到了29.8 mg/100 g，即貨架期終點(diǎn)。冰溫不加保鮮劑處理的大黃魚在第20天時(shí)TVBN值達(dá)到了30.3 mg/100 g，即貨架期終點(diǎn)，與王真真等[2]在冰溫下大黃魚保鮮效果的結(jié)果相似；1.0%、1.5%和2.0%處理組大黃魚分別在第23、27和25天時(shí)，TVBN值達(dá)到了32.8、30.4和33.0 mg/100 g，表明保鮮劑對(duì)大黃魚貨架期有一定的影響，1.5%海藻酸鈉處理的冰溫大黃魚貨架期最長(zhǎng)。

圖6 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)海藻酸鈉對(duì)大黃魚冰溫貯藏中TVBN的影響Fig.6 Effect of different mass fraction of sodium alginate on TVBN under ice-temperature storage of large yellow croaker

2.6 TBA分析

圖7為各質(zhì)量分?jǐn)?shù)海藻酸鈉對(duì)大黃魚冰溫貯藏中TBA的影響。TBA值與脂質(zhì)氧化程度具有較強(qiáng)的相關(guān)性，TBA值越大，脂肪的氧化程度就越高，產(chǎn)生的小分子物質(zhì)(酮、醛、酸等)就越多，因此TBA值是廣泛應(yīng)用于魚類(尤其是高脂魚)等水產(chǎn)品品質(zhì)評(píng)價(jià)中脂類氧化的一個(gè)常用指標(biāo)[5]。由圖7可以看出不同海藻酸鈉濃度處理的大黃魚TBA值均總體呈先降后升再降趨勢(shì)，TBA下降是因?yàn)镸DA(丙二醛)與魚肉中的氨基相互作用生成1-氨基-3-氨基丙烯，以及能與核苷、脂肪氧化的終產(chǎn)物醛類物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，從而使MDA的量不能積累[5,20]。貯藏前4 d，不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)海藻酸鈉大黃魚TBA差異不顯著(P>0.05)，隨后變化差異性顯著(P<0.05)，說明海藻酸鈉對(duì)脂肪氧化產(chǎn)生一定的影響。第20天時(shí)1.0%、1.5%和2.0%海藻酸鈉處理大黃魚TBA均較低，介于0.02～0.03 mg/100 g，可能是由于海藻酸鈉具有抗氧化能力，延緩了脂肪氧化分解，使處理組TBA值保持在較低的水平[6]。

圖7 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)海藻酸鈉對(duì)大黃魚冰溫貯藏中TBA的影響Fig.7 Effect of different mass fraction of sodium alginate on TBA under ice-temperature storage of large yellow croaker

2.7 菌落總數(shù)和產(chǎn)H2S菌分析

圖8為不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)海藻酸鈉對(duì)大黃魚冰溫貯藏中TVC和產(chǎn)H2S菌的影響。水產(chǎn)品貨架期內(nèi)菌落總數(shù)升高，說明品質(zhì)下降和存在潛在安全問題，國(guó)內(nèi)外對(duì)即食食品微生物進(jìn)行了限量，香港、澳大利亞、新西蘭和英國(guó)的TVC限制在103～107CFU/g[21]。本研究中測(cè)定產(chǎn)H2S菌是因?yàn)槔洳卮簏S魚貨架期終點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)腐敗菌株主要是產(chǎn)H2S菌株[22]，朱軍莉等也報(bào)道了相似的研究結(jié)論[23]，檢測(cè)產(chǎn)H2S菌方法與趙二科等研究方法相同[22]。

a-TVC;b-產(chǎn)H2S菌變化圖8 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)海藻酸鈉對(duì)大黃魚冰溫貯藏中TVC和產(chǎn)H2S菌的變化情況Fig.8 Changes of TVC and H2S-producing bacteria in different mass fraction of sodium alginate of large yellow croaker under ice-temperature storage

對(duì)照組冰鮮魚內(nèi)TVC和產(chǎn)H2S菌隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)迅速增加，在第10天分別達(dá)到8.08 lg CFU/g和7.77 lg CFU/g。冰溫不加保鮮劑組也在第20天分別達(dá)到8.10 lg CFU/g和8.0 lg CFU/g。而1.0%、1.5%和2.0%保鮮劑處理組大黃魚，其TVC和H2S菌分別在第23天、第27天、第25天分別達(dá)到8.19 lg CFU/g和8.01 lg CFU/g、8.12 lg CFU/g和7.96 lg CFU/g、8.20 lg CFU/g和 8.02 lg CFU/g。綜上，說明經(jīng)海藻酸鈉浸泡特別是浸泡質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%時(shí)，大黃魚TVC和H2S菌上升趨勢(shì)較平緩，表明海藻酸鈉具有一定的抗菌特性。

2.8 貨架期確認(rèn)

綜合感官指標(biāo)、理化指標(biāo)和微生物指標(biāo)來看，大黃魚在經(jīng)海藻酸鈉涂膜后，冰溫貯藏期間，魚肉的感官評(píng)分、TVBN、TBA、菌落總數(shù)、產(chǎn)H2S菌等均符合相關(guān)要求；結(jié)合樣品運(yùn)送耗時(shí)2 d，冰鮮魚、冰溫不加保鮮劑組、1.0%、2.0%、1.5%海藻酸鈉處理組的貨架期分別為12、22、25、27和29d，其中1.5%海藻酸鈉處理組大黃魚的貨架期最長(zhǎng)。

3 結(jié)論

采用海藻酸鈉涂膜保鮮大黃魚，真空包裝冰溫貯藏，感官指標(biāo)、理化指標(biāo)和微生物指標(biāo)變化均比冰鮮魚或冰溫不加保鮮劑要慢，特別是海藻酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)在1.5%時(shí)，魚體TVBN、TBA、TVC和產(chǎn)H2S菌變化比質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0%和2.0%時(shí)的變化緩慢，抑菌效果和減緩脂質(zhì)氧化效果最好，有效延長(zhǎng)貨架期至29 d。