復(fù)合調(diào)味料對(duì)真空包裝海鱸魚(yú)片的保鮮性能

徐趙萌，王明，丁潔，王雅妮，周斌，李秋瑩，孫彤*

(1.渤海大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧省食品安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，生鮮農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工及安全控制技術(shù)國(guó)家地方聯(lián)合工程研究中心，遼寧 錦州 121013；2.浙江新銀象生物工程有限公司，浙江 臺(tái)州 317200)

海鱸魚(yú)是我國(guó)海水養(yǎng)殖的重要品種之一，2019年養(yǎng)殖產(chǎn)量已達(dá)18萬(wàn)噸[1]。海鱸魚(yú)富含蛋白質(zhì)和不飽和脂肪酸，是一種高營(yíng)養(yǎng)、易消化的理想食品。目前，海鱸魚(yú)多以整條魚(yú)的方式售賣(mài)，經(jīng)濟(jì)價(jià)值有待提高且由于其內(nèi)源性酶活性、脂質(zhì)氧化和腐敗微生物的增殖，使其極易腐敗變質(zhì)[2]。因此，亟需采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄘS富其產(chǎn)品形式并延長(zhǎng)其貨架期。

目前，海鱸魚(yú)等魚(yú)類(lèi)產(chǎn)品的保鮮方法主要包括物理、化學(xué)和生物保鮮。不同的熱加工技術(shù)和非熱加工技術(shù)已被用于延長(zhǎng)水產(chǎn)品的貨架期，如干燥、固化輻射和高壓處理等[3]。由于氣體成分會(huì)影響水產(chǎn)品的貯藏品質(zhì)，采用氣調(diào)包裝或真空包裝延長(zhǎng)水產(chǎn)品貨架期的應(yīng)用也較常見(jiàn)[4]。同時(shí)，將化學(xué)保鮮劑應(yīng)用于水產(chǎn)品保鮮也取得了一定成效，但大多數(shù)化學(xué)保鮮劑在水產(chǎn)品中殘留，給人體健康帶來(lái)潛在威脅，故其使用受到嚴(yán)格的限制[5]。鑒于天然生物保鮮劑安全、無(wú)毒、可降解，且原料資源豐富，越來(lái)越多的研究人員證實(shí)其具有傳統(tǒng)化學(xué)防腐劑的防腐、抗氧化的效果并將其應(yīng)用于食品保鮮[6]。近年來(lái)，調(diào)理魚(yú)片作為一種方便快捷的食品受到了市場(chǎng)的歡迎和研究者的廣泛關(guān)注[7]。有研究表明，鹽、丁香、肉桂、生姜、大蒜、辣椒、草果、花椒等常見(jiàn)的調(diào)味料不僅可以調(diào)味增香，而且有助于保持產(chǎn)品的風(fēng)味[8]。由于調(diào)味料富含生物活性物質(zhì)，具有良好的抗菌和抗氧化性能，它們對(duì)水產(chǎn)品的保鮮性能也備受關(guān)注[9]。

在前期實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，確定調(diào)味料配比為1.538%食鹽、0.769%味精、0.385%白糖、0.385%姜末、0.039%丁香、0.077%小茴香、0.115%花椒、0.077%肉桂、0.077%草果和0.077%香砂，抑菌性能結(jié)果表明丁香和肉桂對(duì)水產(chǎn)品腐敗希瓦氏菌的抑菌圈直徑均≥10.000 mm，因此選用抑菌性能較優(yōu)的丁香、肉桂和食品調(diào)味中的必需物食鹽為保鮮劑。本文以海鱸魚(yú)片為作用對(duì)象，研究調(diào)味料中鹽、丁香、肉桂及其復(fù)合調(diào)味料對(duì)真空包裝冷藏海鱸魚(yú)片的鮮度、質(zhì)地和肌肉組織的影響，以期揭示調(diào)味料在食品貯藏期間的保鮮性能。該研究可為水產(chǎn)品加工及貯藏提供技術(shù)支持和理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鮮活海鱸魚(yú)：購(gòu)自錦州市水產(chǎn)品批發(fā)市場(chǎng)，(1.80±0.10) kg；調(diào)味料：購(gòu)自錦州市某超級(jí)市場(chǎng)；所用化學(xué)試劑：均為分析純；去離子水和無(wú)菌水：自制。

1.2 儀器與設(shè)備

DZD-400/2S真空包裝機(jī) 江蘇騰通包裝機(jī)械有限公司；MIR-554低溫恒溫培養(yǎng)箱 三洋電機(jī)株式會(huì)社；MLS-3030CH立式高壓滅菌鍋 三洋電機(jī)(廣州)有限公司；LRH-150生化培養(yǎng)箱 上海一恒科技有限公司；UV-2250紫外可見(jiàn)光光度計(jì) 尤尼柯儀器有限公司；Kjeltec 8400全自動(dòng)凱氏定氮儀 丹麥Foss公司；X1R高速冷凍離心機(jī) 賽默飛世爾科技(中國(guó))有限公司；NMI20核磁共振成像儀 上海紐邁電子科技有限公司；TA-XT Plus質(zhì)構(gòu)儀 Stable Micro Systems公司；80-i光學(xué)顯微鏡 日本Nikon公司；CM1850冷凍切片機(jī) 德國(guó)Leica公司。

1.3 調(diào)理海鱸魚(yú)片的制備

鮮活海鱸魚(yú)用碎冰猝死，去內(nèi)臟，去皮，取脊背兩側(cè)新鮮魚(yú)肉，用去離子水清洗后置于冰塊中保存。取1.538%鹽、0.039%丁香粉和0.077%肉桂粉的混合物，均勻地涂抹在其表面，得復(fù)合調(diào)理魚(yú)片。將上述復(fù)合調(diào)味料分別替換為1.538%鹽、0.039%丁香粉或0.077%肉桂粉，制備單一調(diào)理魚(yú)片。將魚(yú)片分別放在滅菌的蒸煮袋中，取真空度為0.8 MPa，熱封袋口3 s，而后置于4 ℃冷藏，貯藏一定時(shí)間后取出，測(cè)定相關(guān)指標(biāo)。

1.4 海鱸魚(yú)片新鮮度的測(cè)定

根據(jù)GB 2733—2015《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 鮮、凍動(dòng)物性水產(chǎn)品》方法，從色澤、氣味、彈性3個(gè)方面對(duì)海鱸魚(yú)片進(jìn)行了感官評(píng)估。其中，感官評(píng)分10分為滿(mǎn)分，3分為可接受限值。

采用GB 4789.2-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測(cè)定》的方法測(cè)定魚(yú)片的菌落總數(shù)。

參照GB 5009.237-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品pH值的測(cè)定》的方法測(cè)定魚(yú)片的pH。

參照GB 5009.181-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中丙二醛的測(cè)定》中的第二法分光光度法測(cè)定魚(yú)片的TBA值。

根據(jù)GB 5009.228-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中揮發(fā)性鹽基氮的測(cè)定》的方法測(cè)定魚(yú)片的TVB-N值。

1.5 海鱸魚(yú)片水分分布的測(cè)定

參照呂美雯等[10]的方法稍作修改測(cè)定魚(yú)肉的持水力。參照王碩等[11]的方法，采用核磁共振儀測(cè)定魚(yú)肉的水分分布情況。核磁共振儀的測(cè)試參數(shù)：磁場(chǎng)強(qiáng)度：0.5 T；τ值(90°脈沖和180°脈沖之間的時(shí)間)：110 μs；重復(fù)間隔TR：2000 ms；接收信號(hào)光子數(shù)：4500；重復(fù)采樣NS：8；回波數(shù)：20000；質(zhì)子共振頻率：23 MHz；溫度：20 ℃；采用CPMG序列測(cè)定T2。

1.6 海鱸魚(yú)片質(zhì)構(gòu)的測(cè)定

參照陳曉楠等[12]的方法測(cè)定海鱸魚(yú)片的硬度、彈性、咀嚼度和回復(fù)性等質(zhì)構(gòu)指標(biāo)。

1.7 海鱸魚(yú)片微觀(guān)結(jié)構(gòu)的測(cè)定

將魚(yú)片切成邊長(zhǎng)為1 cm3的正方體小塊，置于-20 ℃冰箱中冷凍，用冷凍切片機(jī)將魚(yú)塊切成10 μm薄片，置于載玻片上。染色后的樣品置于光學(xué)顯微鏡下放大40倍觀(guān)察，拍照。

1.8 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

每個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行3次平行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用SPSS 19.0軟件進(jìn)行顯著性分析，用Origin 8.6軟件作圖。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表示為“平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差”，顯著性分析p<0.05。

2 結(jié)果與討論

2.1 調(diào)味料對(duì)海鱸魚(yú)片貯藏期間新鮮度的影響

感官評(píng)分是從色澤、氣味、彈性3個(gè)方面對(duì)海鱸魚(yú)片外觀(guān)質(zhì)量的主觀(guān)評(píng)估，也是衡量其新鮮度最直接、最重要的指標(biāo)之一[13]。由圖1中(a)可知，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，海鱸魚(yú)片的感官評(píng)分持續(xù)下降。其中，未處理魚(yú)片的感官評(píng)分下降最快，在第11天達(dá)到最低可接受值。用丁香或肉桂處理魚(yú)片的感官評(píng)分下降最慢，在貯藏的第16天仍保持在3分以上。這是由于丁香的主要成分丁香酚、肉桂的主要成分肉桂醛和4-乙基愈創(chuàng)木酚均具有良好的抗菌、抗氧化性能，有效抑制了魚(yú)片中微生物的繁殖及脂肪和蛋白質(zhì)的氧化[14]。用鹽和復(fù)合調(diào)味料處理魚(yú)片的感官評(píng)分下降較快，兩者無(wú)顯著性差異，在第12.5天達(dá)到最低可接受水平，延長(zhǎng)貨架期1.5 d。這是由于雖然鹽具有抗菌性能，但鹽處理會(huì)導(dǎo)致魚(yú)的蛋白質(zhì)變性、交聯(lián)和收縮，并改變了魚(yú)體細(xì)胞內(nèi)外的電解質(zhì)平衡，形成了較大的滲透壓差，進(jìn)而使魚(yú)肉大量失水，無(wú)法保持其原始形狀及鮮度。

水產(chǎn)品含有大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，可為微生物的生長(zhǎng)和繁殖提供有利條件。水產(chǎn)品的菌落總數(shù)(TVC)低于4 lg CFU/g為一級(jí)鮮度，TVC低于6 lg CFU/g為二級(jí)鮮度，表示產(chǎn)品已達(dá)到保質(zhì)期[15]。新鮮海鱸魚(yú)片的TVC值為2.84 lg CFU/g，表明其品質(zhì)良好。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，海鱸魚(yú)片的TVC持續(xù)增加(見(jiàn)圖1中(b))。其中，未處理魚(yú)片的TVC值高于同期其他樣品。未處理魚(yú)片在第1 天和第3 天分別達(dá)到一級(jí)鮮度和保質(zhì)期。用肉桂、鹽、丁香和復(fù)合調(diào)味料處理魚(yú)片的TVC分別在第6，8，11，13天達(dá)到了二級(jí)鮮度，貨架期延長(zhǎng)了3～10 d，說(shuō)明鹽、肉桂、丁香均可抑制魚(yú)體內(nèi)微生物的生長(zhǎng)和繁殖，其中丁香的抑菌性能最佳。

由圖1中(c)可知，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，海鱸魚(yú)片的pH先降低后升高。未處理魚(yú)片、鹽處理魚(yú)片和復(fù)合調(diào)味料處理魚(yú)片的pH在第4 天降至最低，且鹽和復(fù)合調(diào)味料處理魚(yú)片的pH低于未處理魚(yú)片，說(shuō)明鹽促進(jìn)了魚(yú)體內(nèi)糖原的分解，并增加了魚(yú)體內(nèi)乳酸等酸性物質(zhì)的產(chǎn)生。丁香處理魚(yú)片的pH在第7 天降至最低，肉桂處理魚(yú)片的pH在第10 天達(dá)到最低，表明丁香和肉桂可以有效延緩海鱸魚(yú)的糖原降解，且肉桂的效果更優(yōu)。在貯藏后期，魚(yú)片的pH逐漸升高，未處理魚(yú)片的pH升高最快，調(diào)味料處理魚(yú)片的pH升高較慢，這是由于鹽、丁香和肉桂抑制了魚(yú)體內(nèi)微生物的生長(zhǎng)繁殖，減慢了蛋白的降解，進(jìn)而減少了揮發(fā)性鹽基氮等堿性物質(zhì)的積累[16]。

TBA是評(píng)價(jià)魚(yú)類(lèi)脂肪氧化程度的重要指標(biāo)，用MDA當(dāng)量來(lái)測(cè)定[17]。由圖1中(d)可知，未處理魚(yú)片的TBA在第12天達(dá)到可接受上限1 mg MDA/kg。與未處理魚(yú)片相比，丁香和肉桂處理魚(yú)片的TBA緩慢上升，且丁香的處理效果更優(yōu)，這是由于丁香和肉桂中所含丁香酚和肉桂醛具有優(yōu)異的抑菌和抗氧化性能。鹽和復(fù)合調(diào)味料處理魚(yú)片的TBA在貯藏初期迅速上升，分別在第4.5 天和第6天達(dá)到1 mg MDA/kg，比未處理魚(yú)片提前6～8 d達(dá)到可接受上限。這是由于鹽的添加破壞了魚(yú)體內(nèi)的電解質(zhì)平衡，減慢了MDA與蛋白質(zhì)、氨基酸和醛反應(yīng)速度，而導(dǎo)致TBA顯著增加[18]。復(fù)合調(diào)味料處理魚(yú)片的TBA顯著低于同期鹽處理魚(yú)片，表明雖然食鹽的加入促進(jìn)了脂肪氧化，但丁香和肉桂對(duì)微生物生長(zhǎng)和脂肪氧化的抑制作用更顯著。

TVB-N被廣泛用于評(píng)價(jià)水產(chǎn)品的新鮮度，TVB-N≤15 mg/100 g為一級(jí)品，可接受極限為30 mg/100 g。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，海鱸魚(yú)片的TVB-N逐漸上升(見(jiàn)圖1中(e))。未處理魚(yú)片的TVB-N上升最快，在貯藏第7 天達(dá)到15 mg/100 g，從優(yōu)級(jí)降為合格。肉桂和丁香處理魚(yú)片的TVB-N在第11 天和第12.5 天達(dá)到15 mg/100 g，表明肉桂和丁香可以有效抑制微生物的生長(zhǎng)和繁殖，延緩魚(yú)肉蛋白的分解，延長(zhǎng)海鱸魚(yú)片的貨架期。其中，丁香能更好地延緩蛋白質(zhì)降解。用鹽和復(fù)合調(diào)味料處理后，魚(yú)片的TVB-N增加緩慢，在第16天仍低于15 mg/100 g，表明復(fù)合調(diào)味料能更好地抑制魚(yú)類(lèi)體內(nèi)蛋白質(zhì)的分解。一方面，由于鹽是強(qiáng)電解質(zhì)，可以破壞膠體的雙電子結(jié)構(gòu)，進(jìn)而破壞內(nèi)源酶的活性；另一方面，鹽在微生物細(xì)胞內(nèi)外形成高滲透壓差，抑制微生物的生長(zhǎng)和繁殖，使蛋白質(zhì)分解速度下降，進(jìn)而降低水產(chǎn)品中蛋白質(zhì)的揮發(fā)性堿性化合物總量。

2.2 調(diào)味料對(duì)海鱸魚(yú)片貯藏期間水分分布的影響

在冷藏過(guò)程中，魚(yú)肉中水分分布隨著肌肉蛋白質(zhì)和其他物質(zhì)的變性而遷移或轉(zhuǎn)化，從而影響?hù)~(yú)的味道、香氣和其他特征。低場(chǎng)核磁是檢測(cè)水分遷移率的有效方法[19]。由圖2中(a)可知，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，海鱸魚(yú)片的WHC下降。用鹽和復(fù)合調(diào)味料處理魚(yú)片的WHC下降緩慢，且持水力較強(qiáng)。復(fù)合調(diào)味料中具有抗菌和抗氧化特性的丁香和肉桂與食鹽具有協(xié)同作用，抑制微生物的生長(zhǎng)和繁殖以及延緩肌原纖維蛋白氧化變性的性能更強(qiáng)，減緩了魚(yú)片持水力的下降。由圖2中(b)～(d)可知，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，海鱸魚(yú)片的含水量在結(jié)合水、不易流動(dòng)水和自由水之間轉(zhuǎn)換。不易流動(dòng)水含量逐漸下降，自由水呈上升趨勢(shì)。其中，鹽和復(fù)合調(diào)味料處理魚(yú)片的自由水含量顯著低于其他樣品。這是由于體內(nèi)的水可以溶解鹽和其他小分子物質(zhì)，因此鹽被離子化為Na+和Cl-，Cl-與肌肉蛋白質(zhì)中帶正電荷的基團(tuán)結(jié)合增強(qiáng)了蛋白質(zhì)分子的靜電斥力。同時(shí)，肌原纖維蛋白之間的內(nèi)聚力降低，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)松弛，魚(yú)肉中結(jié)合水的損失減少，與水的結(jié)合能力增加，從而增加了魚(yú)肉的WHC[20]。

2.3 調(diào)味料對(duì)海鱸魚(yú)片貯藏期間質(zhì)構(gòu)的影響

由圖3可知，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，海鱸魚(yú)片的硬度、彈性、咀嚼度和回復(fù)性均呈下降趨勢(shì)。這是由于魚(yú)肉中的蛋白質(zhì)更容易受到內(nèi)源酶和微生物的作用發(fā)生分解。由圖3中(a)和(b)可知，丁香處理魚(yú)片的硬度和咀嚼度下降最慢，與TBA結(jié)果一致，表明丁香對(duì)微生物的生長(zhǎng)繁殖、體內(nèi)酶活性以及蛋白質(zhì)和脂肪氧化的抑制效果最好，且硬度變化與魚(yú)體內(nèi)脂肪氧化呈正相關(guān)。復(fù)合調(diào)味料處理魚(yú)片的咀嚼度下降最快，這是由于丁香和桂皮雖能夠抑制微生物生長(zhǎng)繁殖、體內(nèi)酶活性以及蛋白氧化變性，減緩魚(yú)體咀嚼度值下降，但由于食鹽對(duì)蛋白組織結(jié)構(gòu)的破壞力強(qiáng)，不能很好地維持魚(yú)肉質(zhì)構(gòu)特性，因此其咀嚼度下降較快。通常，彈性隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而降低[21]。由圖3中(c)可知，未處理魚(yú)片的彈性下降最快，表明魚(yú)中微生物的快速生長(zhǎng)和繁殖加速了肌纖維蛋白的分解和破壞。各調(diào)味料處理魚(yú)片的彈性差異不顯著，表明雖然調(diào)味料對(duì)內(nèi)源酶活性及微生物的生長(zhǎng)和繁殖具有一定的抑制作用，減弱其對(duì)蛋白質(zhì)和肌肉組織的破壞，但對(duì)魚(yú)肉彈性的影響不顯著。由圖3中(d)可知，調(diào)味料處理魚(yú)片比未處理魚(yú)片的回復(fù)性下降緩慢，這與丁香、肉桂和鹽抑制海鱸魚(yú)的酶活性以及微生物的生長(zhǎng)和繁殖有關(guān)。

2.4 調(diào)味料對(duì)海鱸魚(yú)片貯藏期間微觀(guān)結(jié)構(gòu)的影響

在貯藏過(guò)程中，海鱸魚(yú)片的肌肉組織結(jié)構(gòu)變化見(jiàn)圖4。

由圖4可知，新鮮魚(yú)片的肌纖維排列緊密，直徑均勻。在第7 天，未處理魚(yú)片的肌纖維排列緊密，但是肌纖維直徑不均勻，有間隙，且肌原纖維中出現(xiàn)少量的較小孔洞和裂痕。在第16天，未處理魚(yú)片因內(nèi)源酶和微生物的共同作用引起蛋白質(zhì)變性和脂肪氧化，使肌纖維明顯破裂[22]。海鱸魚(yú)片經(jīng)鹽處理后，魚(yú)體內(nèi)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)被破壞，從而導(dǎo)致肌纖維的收縮、褶皺和斷裂。丁香處理魚(yú)片的肌纖維幾乎無(wú)斷裂，但肌纖維間空隙較大，且部分纖維出現(xiàn)分叉現(xiàn)象。肉桂處理魚(yú)片的肌纖維間隙增大，部分肌纖維出現(xiàn)斷裂。經(jīng)過(guò)鹽、丁香和肉桂復(fù)合調(diào)味料處理后，魚(yú)片的肌纖維排列相對(duì)整齊緊密，直徑相對(duì)均勻，但有微小孔洞出現(xiàn)。表明三者發(fā)生協(xié)同作用，抑制微生物生長(zhǎng)繁殖和蛋白質(zhì)、脂肪氧化，降低微生物對(duì)魚(yú)肉肌纖維結(jié)構(gòu)的破壞程度，使肌肉組織受到的損害較小，更好地維持了肌肉組織結(jié)構(gòu)的原始狀態(tài)。

圖4 貯藏過(guò)程中海鱸魚(yú)片的肌肉組織結(jié)構(gòu)

3 結(jié)論

與未處理魚(yú)片相比，在真空冷藏條件下，調(diào)味料處理使海鱸魚(yú)片的感官評(píng)分、鮮度指標(biāo)和質(zhì)構(gòu)指標(biāo)下降減緩，魚(yú)片的肌纖維結(jié)構(gòu)保持較好。其中，鹽處理使魚(yú)片TVB-N的升高速度降低，持水力增強(qiáng)。丁香和肉桂處理魚(yú)片的TBA增長(zhǎng)速率減慢，感官和質(zhì)構(gòu)特性得到改善。復(fù)合調(diào)味料處理后，魚(yú)片的菌落總數(shù)、pH、TVB-N和自由水含量上升減緩，且持水力較高，更好地維持了肌纖維結(jié)構(gòu)，使其鮮度和肌肉組織結(jié)構(gòu)略?xún)?yōu)于單一調(diào)味料處理的魚(yú)片，表明復(fù)合調(diào)味料中的鹽、丁香、肉桂在抑制魚(yú)片中微生物的生長(zhǎng)和繁殖以及脂肪和蛋白質(zhì)的氧化方面有協(xié)同增效作用。然而，食鹽可以加速脂肪的氧化并破壞魚(yú)體蛋白質(zhì)組織的結(jié)構(gòu)，對(duì)感官評(píng)分、TVC、TBA和水分分布的變化有很大的影響。建議在調(diào)理魚(yú)片生產(chǎn)時(shí)將食鹽單獨(dú)包裝，在烹飪過(guò)程中再添加到產(chǎn)品中。