三種生物保鮮劑結(jié)合冷藏對菊黃東方鲀的保鮮效果

邱楚雯，施永海，劉智禹，袁新程，王韓信

(1.上海市水產(chǎn)研究所，上海市水產(chǎn)技術(shù)推廣站，上海 200433；2.福建省海洋生物增養(yǎng)殖與高值化利用重點實驗室，福建 廈門 361013；3.福建省水產(chǎn)研究所，福建 廈門 361013)

水產(chǎn)品是人類食物蛋白質(zhì)和其他必須營養(yǎng)物質(zhì)的重要來源，被認(rèn)為是谷類和牛奶之后人類食用的食物蛋白質(zhì)的第三大來源，受到越來越多消費者的喜愛。然而，水產(chǎn)品具有水分含量高、蛋白質(zhì)和不飽和脂肪酸穩(wěn)定性較差的特點，易腐敗變質(zhì)，其新鮮程度下降則會嚴(yán)重降低其食用品質(zhì)和商業(yè)價值。先進(jìn)的水產(chǎn)品保鮮技術(shù)有利于促進(jìn)水產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展。目前，國內(nèi)外水產(chǎn)品保鮮技術(shù)主要包括物理、化學(xué)和生物保鮮等[1-3]。然而氣調(diào)包裝或冷藏、化學(xué)防腐劑、熱處理等技術(shù)并不能完全防止腐敗細(xì)菌滋生。生物保鮮劑作為一類新型保鮮劑，能夠抑制有害細(xì)菌繁殖，保持食品原有風(fēng)味和營養(yǎng)價值，具有安全、無害、來源廣、成本低等優(yōu)點，已成為近年來保鮮領(lǐng)域的研究熱點[4]。生物保鮮劑根據(jù)來源不同，可分為植物源、動物源與微生物源保鮮劑[5-6]。 生物保鮮劑的作用機(jī)理主要包括4個方面：含有抗菌、抑菌的活性物質(zhì)，可抑制食品中有害微生物的生長；具有抗氧化的活性物質(zhì)，可防止食品氧化變質(zhì)；可抑制食品中酶的活性，防止食品被水解而加速腐爛變質(zhì)；可在食品表面形成一層隔離膜，隔離其與氧氣的接觸，減少水分的散失，防止微生物的污染[5]。

水產(chǎn)品保鮮中常用的生物保鮮劑包括殼聚糖、茶多酚、乳酸鏈球菌素、細(xì)胞內(nèi)溶素、溶菌酶等。茶多酚(Tea polyphenol，TP)對水產(chǎn)品具有抗氧化、抗菌的作用，抑制微生物的生長，延緩脂肪氧化，能顯著提高白鱸魚[7]、鰱魚[8]、泥鰍[9]、草魚[10]、羅非魚[11]、鯽魚[12]、帶魚[13]等魚類的貯藏品質(zhì)，且能有效去除魚腥味，延長水產(chǎn)品貨架期[14]。乳酸鏈球菌素(Nisin)又名乳酸鏈球菌肽，是一種由乳酸鏈球菌產(chǎn)生的多肽物質(zhì)[15]，其能夠抑制大部分革蘭氏陽性菌的生長[16]，尤其對耐熱芽孢桿菌、肉毒梭狀芽孢桿菌與單增李斯特菌有明顯的抑制作用，進(jìn)入人體后即被蛋白酶分解為多種氨基酸，因此是一種天然安全的食品抑菌劑[17]，在食品領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用[18-19]。溶菌酶(Lysozyme)又稱胞壁質(zhì)酶或N-乙酰胞壁質(zhì)聚糖水解酶，是一種葡萄糖苷酶[20]，其對革蘭氏陽性微生物非常敏感，但對革蘭氏陰性微生物沒有明顯的抑菌作用[4]。溶菌酶在水產(chǎn)品防腐保鮮中的應(yīng)用可以分為單一溶菌酶與溶菌酶復(fù)合劑[21]。

菊黃東方鲀(Takifuguflavidus)具有較高的經(jīng)濟(jì)價值、味道鮮美，在中國它被認(rèn)為是價值突出的魚類養(yǎng)殖品種之一[22-23]。河鲀的特殊鮮味與其肌肉所含的氨基酸及核苷酸化合物有關(guān)，包括甘氨酸、賴氨酸、丙氨酸、5′-肌苷酸等[24]。菊黃東方鲀主要分布在東海、黃海沿海水域和渤海海灣[25]。隨著河鲀市場的開放，產(chǎn)品種類不斷增加，然而針對東方鲀肌肉保鮮劑的研究還比較少。針對不同生物保鮮劑存在抑菌效果局限性的特點，本研究選用三種生物保鮮劑(茶多酚、乳酸鏈球菌素、溶菌酶)分別對菊黃東方鲀魚塊進(jìn)行保鮮實驗，探索不同濃度保鮮劑的保鮮效果，以期篩選出高效的保鮮劑，改善菊黃東方鲀的保鮮效果，為今后有針對性地研究復(fù)合生物保鮮劑提供數(shù)據(jù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料

鮮活菊黃東方鲀(200～250 g)，當(dāng)日早晨捕撈于上海市水產(chǎn)研究所奉賢科研基地池塘，帶水運至實驗室。該試驗用魚為基地人工繁殖培育的菊黃東方鲀。

1.2 方法

1.2.1 菊黃東方鲀前處理

敲擊鮮活菊黃東方鲀頭部致死，去皮取肉，分割成25 g左右的魚塊，用無菌水清洗干凈，用吸水紙將肉表面的水分吸干，浸泡在不同種類不同濃度的生物保鮮劑溶液中，5 min后撈出置于不銹鋼網(wǎng)籃中自然瀝干至肉塊表面無水滴，裝于自封袋內(nèi)冷藏?？瞻捉M(記為CK)直接裝袋冷藏。茶多酚不同濃度(0.1%、0.3%、0.5%、0.7%)處理組，分別標(biāo)記為T0.1、T0.3、T0.5、T0.7；乳酸鏈球菌素不同濃度(0.1%、0.2%、0.3%、0.4%)處理組，分別標(biāo)記為N0.1、N0.2、N0.3、N0.4；溶菌酶不同濃度(0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%)處理組，分別標(biāo)記為L0.1、L0.2、L0.3、L0.4、L0.5。

1.2.2 保鮮劑的制備

茶多酚用蒸餾水配制成0.1%、0.3%、0.5%、0.7%濃度梯度的溶液；乳酸鏈球菌素用蒸餾水配制成0.1%、0.2%、0.3%、0.4%濃度梯度的溶液；溶菌酶用蒸餾水配制成0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%濃度梯度的溶液。

1.2.3 菊黃東方鲀冷藏期間理化及微生物指標(biāo)的測定方法

1)菌落總數(shù)的測定

按照GB 4789.2—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗 菌落總數(shù)測定》的方法[26]進(jìn)行測定。

2)揮發(fā)性鹽基氮的測定

按照GB 5009.228—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中揮發(fā)性鹽基氮的測定》的自動凱式定氮儀法[27]進(jìn)行測定。

3)汁液流失率的測定

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Origin 2017 作圖，利用SPSS 16.0 進(jìn)行方差分析，顯著性水平設(shè)P<0.05為顯著。

2 結(jié)果

2.1 保鮮劑對菊黃東方鲀菌落總數(shù)的影響

由表1可知，所有處理組的菌落總數(shù)在貯藏前期增長較為緩慢，尤其是乳酸鏈球菌素組和溶菌酶組，隨后致腐菌適應(yīng)了環(huán)境溫度后開始迅速增長，菊黃東方鲀?nèi)赓|(zhì)逐漸腐敗，營養(yǎng)逐漸消耗，菌落總數(shù)因競爭增長趨向平緩。空白組的菌落總數(shù)持續(xù)增加，貯藏至第10天時達(dá)到5.52 lg(CFU/g)，顯著高于其他處理組。對于保鮮劑茶多酚，在貯藏10 d時，0.5%、0.7%組濃度處理組的菌落總數(shù)分別為4.71、4.46 lg(CFU/g)，其他濃度處理組均達(dá)到5 lg(CFU/g)以上，但由于0.7%濃度處理組的汁液流失嚴(yán)重，因此0.5%為最佳保鮮濃度。乳酸鏈球菌素處理組菌落總數(shù)顯著低于空白組(P<0.05)，各濃度乳酸鏈球菌素處理組均顯著(P<0.05)抑制腐敗菌的生長，其中0.2%濃度處理組保鮮效果最好，在冷藏第15天時，菌落總數(shù)僅為4.44 lg(CFU/g)，其他處理組均有異味，因此0.2%濃度為最佳保鮮濃度。各濃度的溶菌酶均可以顯著抑制菌落的增殖，不同濃度處理組在貯藏10 d時的菌落總數(shù)均顯著(P<0.05)低于空白組。在不同濃度處理組中，0.1%和0.3%濃度組在貯藏10 d時，菌落總數(shù)較小，分別為4.26和4.68 lg(CFU/g)，二者差異不顯著(P>0.05)。

表1 不同生物保鮮劑對菊黃東方鲀菌落總數(shù)的影響

2.2 保鮮劑對菊黃東方鲀揮發(fā)性鹽基氮的影響

揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)是水產(chǎn)品鮮度的常用指標(biāo)，它是指在酶和微生物的作用下，蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生的氨和胺類等堿性含氮物質(zhì)與腐敗過程中分解產(chǎn)生的有機(jī)酸結(jié)合而成的鹽基態(tài)氮的總稱[28]。由圖1～圖3可看出，各保鮮劑處理組的TVB-N值增長均緩于空白組，表明保鮮劑能延緩肉的腐敗變質(zhì)。茶多酚處理組顯著低于空白組(P<0.05)，0.1%、0.3%、0.5%和0.7%茶多酚處理組在貯藏15 d時，TVB-N值分別為13.13、13.57、13.39、13.25 mg/100 g，均在食用范圍內(nèi)。乳酸鏈球菌素處理組在貯藏第15天時不同濃度處理組TVB-N值均顯著低于空白組，0.1%、0.2%和0.4%濃度處理組的TVB-N 值分別為13.11、13.16、13.20 mg/100 g，均在食用范圍內(nèi)，三者之間差異不顯著(P>0.05)；結(jié)合菌落總數(shù)分析結(jié)果，乳酸鏈球菌素處理組的最佳濃度是0.2%。溶菌酶處理組也可以顯著(P<0.05)減緩TVB-N值的上升，在貯藏第15天時，0.3%、0.4%和0.5%濃度處理組的TVB-N值分別為12.89、12.97、12.77 mg/100 g，均顯著低于空白組(P<0.05)，未達(dá)到食用上限，三者差異不顯著；鑒于高濃度處理組的汁液流失較嚴(yán)重，0.3%濃度處理組是最佳選擇。

2.3 保鮮劑對菊黃東方鲀汁液流失率的影響

汁液流失率反映了肉在貯藏過程中汁液流失的情況。由圖4～圖6可看出，所有處理組的汁液流失率均呈現(xiàn)上升的趨勢，所有保鮮劑處理組較空白組汁液流失更為嚴(yán)重。在貯藏第15天時低濃度0.1%茶多酚組汁液流失較嚴(yán)重，汁液流失率達(dá)8.19%，而0.5%茶多酚處理組在貯藏前15 d，汁液流失率顯著低于其他處理組(P<0.05)，從一定程度上保護(hù)了魚塊的品質(zhì)，這可能是因為濃度增大，形成的較厚保鮮膜可以防止汁液流出；此外乳酸鏈球菌素處理組的汁液流失也較為嚴(yán)重，均顯著高于空白組(P<0.05)。不同乳酸鏈球菌素濃度處理組中，0.2%濃度乳酸鏈球菌素處理組的汁液流失率顯著低于其他處理組，在貯藏第15天時，汁液流失率為6.91%。從整體來看，菊黃東方鲀汁液流失率隨著溶菌酶濃度的增大而升高，高濃度0.5%溶菌酶處理組汁液流失率顯著高于其他處理組，因此高濃度的溶菌酶不適合作為菊黃東方鲀的生物保鮮劑；在貯藏15 d時，0.1%和0.3%濃度溶菌酶處理組的汁液流失率分別為6.23%和6.01%，二者之間差異不顯著(P>0.05)，但顯著低于其他處理組(P<0.05)，結(jié)合菌落總數(shù)及揮發(fā)性鹽基氮研究結(jié)果，溶菌酶最佳選擇濃度為0.3%。

3 討論

大多數(shù)水產(chǎn)品的腐敗主要是由微生物的作用引起的，活菌數(shù)的增加和水產(chǎn)品新鮮程度有著密切的關(guān)系。新鮮水產(chǎn)品的細(xì)菌總數(shù)為102～104CFU/g，初期腐敗的細(xì)菌總數(shù)為106CFU/g左右，當(dāng)增加到107～108CFU/g時，便會有強(qiáng)烈的腐敗臭味[29]。蘇紅等研究生物保鮮劑結(jié)合冰溫貯藏對紅鰭東方鲀的保鮮效果時發(fā)現(xiàn)貯藏第10天時，1.5%海藻酸鈉組的菌落總數(shù)為4.74 lg(CFU/g)；在貯藏第10天時，0.5%檸檬酸組、0.9%植酸組的菌落總數(shù)分別為4.96、6.88 lg(CFU/g)；1.0%百里酚組的在貯藏第25天時菌落總數(shù)僅為4.33 lg(CFU/g)[30]，可見不同保鮮劑對魚肉的保鮮作用效果差異較大。與本研究結(jié)果類似，菊黃東方鲀在貯藏10 d時，0.5%濃度茶多酚組和0.3%濃度溶菌酶組的菌落總數(shù)分別為4.71、4.68 lg(CFU/g)；而0.2%濃度乳酸鏈球菌素組在貯藏15 d時的菌落總數(shù)僅為4.44 lg(CFU/g)。篩選最適保鮮劑有助于更有效地提升水產(chǎn)品保鮮效果。

魚貯藏過程中，揮發(fā)性鹽基氮的值會因魚肉中酶和微生物共同作用分解蛋白質(zhì)，不斷產(chǎn)生氨及胺類等堿性含氮物質(zhì)而增大[31-32]。根據(jù)GB 2733—2015《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 鮮、凍動物性水產(chǎn)品》[33]，揮發(fā)性鹽基氮的限量標(biāo)準(zhǔn)為淡水魚、蝦≤20 mg/100 g，海水魚、蝦≤30 mg/100 g。但對不同種類的水產(chǎn)品，人們所能接受的最大揮發(fā)性鹽基氮值也不同，因而在對不同的水產(chǎn)品研究時應(yīng)該根據(jù)具體的揮發(fā)性鹽基氮的值來判斷新鮮程度[29]。蘇紅等研究認(rèn)為紅鰭東方鲀在貯藏第10天菌落總數(shù)為5.13 lg(CFU/g)，接近食用上限，此時TVB-N值為13.98 mg/100 g[30]。而本研究中0.1%茶多酚處理組第10天的菌落總數(shù)為5.12 lg(CFU/g)，接近周然等研究中暗紋東方鲀的食用上限[5.0 lg(CFU/g)]，此時的TVB-N值為13.45 mg/100 g。由此推測菊黃東方鲀食用上限的TVB-N值略高于暗紋東方鲀(12 mg/100 g)[34]，低于紅鰭東方鲀(13.98 mg/100 g)。

在貯藏過程中，流出的汁液為微生物提供了良好的繁殖場所，會加快肉的腐敗變質(zhì)。目前生物保鮮劑對肉質(zhì)汁液流失影響方面的研究較少，研究較多的是氣調(diào)保鮮下的汁液流失。本研究得出在冷藏條件下0.5%濃度的茶多酚、0.2%濃度的乳酸鏈球菌素及0.3%濃度的溶菌酶處理組在貯藏第15天時汁液流失分別為6.06%、7.39%及6.01%。蘇紅等研究發(fā)現(xiàn)生物保鮮劑處理組均比空白組汁液流失大[30]，這與本研究結(jié)果類似。但蘇紅等研究結(jié)果顯示1.5%海藻酸鈉貯藏第10天時，汁液流失率為 0.37%；0.5%檸檬酸、0.9%植酸在貯藏第15天時，汁液流失率分別為1.26%、3.98%；1.0%百里酚在貯藏25 d時，汁液流失率為3.65%[30]。本研究中冷藏條件下菊黃東方鲀的汁液流失率與冰溫條件下紅鰭東方鲀研究結(jié)果相比偏高，這可能與貯藏溫度和東方鲀種類不同有關(guān)。

4 結(jié)論

綜上所述，不同濃度保鮮劑抑制了菊黃東方鲀?nèi)赓|(zhì)中菌落的生長，菌落總數(shù)增長較為緩慢，尤其是乳酸鏈球菌素組和溶菌酶組，貯藏15 d時的菌落總數(shù)仍在6 lg(CFU/g)以下，揮發(fā)性鹽基氮值升高減緩。高濃度的茶多酚、溶菌酶抑菌效果較好，但汁液流失較嚴(yán)重。0.2%濃度的乳酸鏈球菌素對菊黃東方鲀的作用效果略顯優(yōu)勢，貯藏15 d時的菌落總數(shù)僅為4.44 lg(CFU/g)，TVB-N值為13.16 mg/100 g，但保鮮劑處理組汁液流失較為嚴(yán)重。綜合考慮各項指標(biāo)，確定0.5%茶多酚、0.2%乳酸鏈球菌素及0.3%溶菌酶對菊黃東方鲀的保鮮效果均最佳。這為今后探索利用復(fù)合生物保鮮劑擴(kuò)大抑菌譜、延長菊黃東方鲀貨架期提供了數(shù)據(jù)支持。