基于植物乳桿菌處理的南灣鳙魚肉在貯藏期內(nèi)的品質(zhì)變化

周楓，靳羽慧，馬夢婷，曹蒙，李建芳*

（1.信陽農(nóng)林學(xué)院食品學(xué)院，河南信陽 464000）

（2.河南省大別山特色食物資源綜合利用工程技術(shù)研究中心，河南信陽 464000）

植物乳桿菌（Lactobacillus plantarum）是革蘭氏陽性厭氧菌，屬于乳酸桿菌屬，在自然界廣泛分布，是常見的乳酸菌。它可代謝產(chǎn)生有機酸、細菌素、雙乙酰等物質(zhì)，對細菌的生長繁殖有抑制作用，如，Beatriz 等[1]用乳酸菌培養(yǎng)物對鱈魚進行處理，0～2 ℃條件下，貯藏14 d，發(fā)現(xiàn)處理組的菌落總數(shù)低于對照組，可以有效地抑制單增李斯特氏菌的存在。還可減少膽固醇含量以及亞硝酸鹽的濃度等。An 等[2]發(fā)現(xiàn)新型細菌素（M1-UVs300）可以從植物乳桿菌中分離得到，且它具有廣譜抗菌活性和較好的耐熱性。另外，植物乳桿菌能耐受胃液到達腸道，對身體產(chǎn)生有益作用[3]，也能對食品產(chǎn)生良好的保鮮效果，其安全性也能夠得到保障。

鳙魚是我國四大家魚之一，也是信陽南灣湖的主要特產(chǎn)之一。它主要以浮游動物、藻類為食[4]。鳙魚除水分含量外，粗蛋白質(zhì)的含量最高（高達17.90%），粗脂肪較低（只有0.12%）[5]，是高蛋白質(zhì)的低脂優(yōu)質(zhì)食物。它還富含各種礦物質(zhì)、維生素和硒，硒被稱為抗癌元素，其含量高于其他池養(yǎng)鳙魚，深受消費者青睞。魚肉極易腐敗變質(zhì)，腐敗微生物是引起魚肉變質(zhì)的主要原因。目前，國內(nèi)外用于魚類的保鮮技術(shù)主要有低溫保鮮、化學(xué)保鮮、生物保鮮、氣調(diào)保鮮、超高壓保鮮等[6]?；瘜W(xué)防腐劑應(yīng)用廣泛，但同時安全隱患較大。近年來，生物保鮮越來越受研究者廣泛的關(guān)注。而植物乳桿菌是生物保鮮中的一類，是長期應(yīng)用于發(fā)酵等食品生產(chǎn)過程的一種微生物，安全性也較高。大量研究已表明，其代謝產(chǎn)物具有一定的抑菌作用，如崔天琦等[7]用植物乳桿菌DL3 處理草魚魚片，結(jié)果表明其對銅綠假單胞菌和腐敗希瓦氏菌具有一定的抑制作用，4 ℃條件下，菌株DL3 處理組對保持草魚片的感官品質(zhì)有效；周艷等[8]探究了植物乳桿菌163 發(fā)酵上清液噴霧干燥產(chǎn)品對草魚肉的保鮮效果，結(jié)果表明，4%的植物乳桿菌163 發(fā)酵上清噴霧干燥產(chǎn)品處理組對草魚肉有很好保鮮效果，魚肉變質(zhì)較對照組延緩2 d；羅佩文等[9]研究植物乳桿菌SJ35 代謝產(chǎn)物的抑菌特性，結(jié)果表明，菌株SJ35 代謝產(chǎn)物具有較強的抗菌活性，在酸性條件下穩(wěn)定性好，對蛋白酶敏感，抗菌譜廣。

本研究主要分析植物乳桿菌對南灣鳙魚魚肉貯藏保鮮的效果。通過利用不同濃度的植物乳桿菌菌懸液處理南灣鳙魚肉，測定其TVB-N、TBA、pH 及感官等指標，分析魚肉在貯藏期間各指標的變化規(guī)律，來評價植物乳桿菌對南灣鳙魚肉貯藏品質(zhì)特性的影響，以期為南灣鳙魚的貯藏保鮮提供一定的參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

南灣鳙魚，市售；植物乳桿菌BNCC194165，北納生物科技有限公司；MRS 培養(yǎng)基，北京奧博星生物技術(shù)有限責任公司；PE 聚乙烯保鮮袋，無錫市優(yōu)能塑業(yè)有限公司；硼酸，天津市巴斯夫化工有限公司；濃鹽酸、濃硫酸，開封市芳晶化學(xué)試劑有限公司；硫代巴比妥酸，鄭州派尼化學(xué)試劑廠；乙二胺四乙酸二鈉，天津市致遠化學(xué)試劑有限公司；三氯乙酸，上海試一試劑有限公司；1,1,3,3-四乙氧基丙烷，天津市隆美化工貿(mào)易有限公司；無水乙醇，開封市鐵塔化學(xué)試劑有限公司；亞甲基藍、氧化鎂、甲基紅，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

SPX-250BIII 生化培養(yǎng)箱：北京市中興偉業(yè)世紀儀器有限公司；LDZM-60KCS 立式壓力蒸汽滅菌器：上海申安醫(yī)療器械廠；pH-3C 雷磁pH 計：海儀電科學(xué)儀器股份有限公司；CP214 電子天平：奧豪斯儀器（上海）有限公司；ZHJH-C1112C 超凈工作臺：上海智誠分析儀器制造有限公司；A390 紫外可見分光光度計：翱藝儀器（上海）有限公司；XH-DN0704 半微量法蒸餾裝置：上海昕滬實驗設(shè)備有限公司；HK-16E恒溫干燥箱：東莞市勤卓環(huán)境測試設(shè)備有限公司；BCD-521WDPW 海爾冰箱：青島海爾股份有限公司；G-080S 歌能超聲波清洗機：深圳市歌能清洗設(shè)備有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 植物乳桿菌菌懸液制備

參照植物乳酸桿菌轉(zhuǎn)接操作，具體步驟如下：在無菌條件下，將凍干管破裂，準確移取0.5 mL 無菌水于凍干管中，待完全溶解后，吸收菌懸液（200 個/μL）置于MRS 培養(yǎng)基上并涂抹均勻，將培養(yǎng)皿置于37 ℃下，微氧，培養(yǎng)24～48 h。傳代培養(yǎng)一次，將其配置不同質(zhì)量濃度（0、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%）的菌懸液，4 ℃條件下保存?zhèn)溆谩?/p>

稀釋液：0.9%無菌氯化鈉溶液、0.05%聚山梨酯80 的0.9%無菌氯化鈉溶液。

1.3.2 南灣鳙魚肉前處理

參照崔天琦等[7]的方法，并對其稍作修改。具體方法如下：將新鮮活魚敲擊致死，去鱗、除臟、去皮、去頭和尾部、切片（將魚背部肉切成約為10.0～12.0 g的魚肉片，每組約為9～10 片），每組稱取100 g 魚肉片。切片后立即用無菌水沖洗魚片后于無菌濾紙上瀝干待用。隨機將其分12 組，每組3 個平行。

將分組后的魚肉片于已滅菌的PE 保鮮袋中，分別用移液管準確吸取10 mL 無菌水和不同濃度的植物乳桿菌菌懸液于PE 袋中，混勻，靜置30 min，隨后再將魚片取出放置于滅菌濾紙上瀝干3～5 min，最后，將瀝干后的南灣鳙魚肉裝入無菌PE 保鮮袋中，封口后置于常溫及4±1 ℃條件下貯藏9 d。每隔2 d 取出適量的南灣鳙魚肉樣品進行TVB-N、TBA、pH、感官評價四大指標的檢測，每次每組作3 個平行。

1.3.3 植物乳桿菌對南灣鳙魚肉貯藏期間的理化指標的測定

1.3.3.1 pH 值的測定

依照GB 5009.237-2016 用電子pH 計[10]進行測定。

1.3.3.2 揮發(fā)性鹽基氮（TVB-N）的測定

依照GB 5009.228-2016 中半微量滴定法[11]進行測定。

1.3.3.3 硫代巴比妥酸（TBA）的測定

參照Zhu 等[12]的方法，并稍作修改，具體方法如下：稱取5.0 g南灣鳙魚肉用拍打均質(zhì)器拍碎于100 mL具塞三角瓶中，加入50 mL 質(zhì)量濃度7.5%的三氯乙酸，搖勻，50 ℃水浴鍋中水浴30 min，雙層濾紙過濾，用移液管準確吸取5 mL 上清液于25 mL 比色管中。向比色管中注入5 mL 0.02 mol/L 的TBA 溶液，混勻，90 ℃水浴鍋中水浴30 min，冷卻至室溫。最后，取上層溶液于532 nm 處比色。TBA 含量以1 kg 肌肉樣品中所含丙二醛質(zhì)量（mg）表示。TBA 計算見公式（1）。

式中：

F——硫代巴比妥酸（TBA）含量，mg/kg；

A532——上清液在532 nm 下的吸光度值；

m——魚肉樣品質(zhì)量；

9.24——由樣品稀釋和摩爾消光系數(shù)得到的常數(shù)。

1.3.4 感官評價的測定

由10 位經(jīng)驗豐富的評價員對南灣鳙魚魚肉進行感官評價[8,13,14]。采用10 分量分表對南灣鳙魚肉顏色、氣味和質(zhì)地進行評分，最低質(zhì)量分數(shù)為1 分，最高質(zhì)量分數(shù)為10 分，最低可接受分數(shù)為5 分。根據(jù)評估小組成員對指標的敏感性，確定各項權(quán)重：氣味：0.4；質(zhì)地：0.3；色澤：0.3。具體評價標準見表1。

表1 南灣鳙魚肉的感官指標評價標準Table 1 Scoring criteria for sensory evaluation of bighead fish from Nanwan

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 和SPSS Statistics 對試驗數(shù)據(jù)進行分析和處理，使用Oringin 9.0 軟件進行繪圖，所有實驗均進行3 次重復(fù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度菌懸液處理對貯藏期間南灣鳙魚肉TVB-N 的影響

揮發(fā)性鹽基氮（Total Volatile Basic Nitrogen，TVB-N）是動物性食品蛋白質(zhì)在酶和細菌的作用下被分解產(chǎn)生氨、胺類等一類堿性物質(zhì)。此類物質(zhì)具有一定揮發(fā)性，TVB-N 值越高，表明氨基酸的破壞越大，尤其是酪氨酸和蛋氨酸，動物性食品營養(yǎng)價值受到很大影響[13]。因此，揮發(fā)性鹽基氮是判斷動物性食品新鮮度的重要指標之一，根據(jù)GB 2733-2015《食品安全國家標準鮮、凍動物性水產(chǎn)品》[15]中對鳙魚等淡水魚鮮度等級規(guī)定，一般TVB-N 值不超過20 mg/100 g，大于此值時，可判斷動物性食品品質(zhì)超出可接受范圍。

本試驗通過采用不同濃度的植物乳桿菌菌懸液處理南灣鳙魚肉，分析其在不同溫度貯藏期間TVB-N的變化，見圖1。

由圖1 可知，隨著貯藏時間的延長，南灣鳙魚肉TVB-N 值呈上升趨勢。4 ℃條件下，1～5 d 的不同菌懸液濃度處理組TVB-N 值增長緩慢且伴有輕微波動，這可能與內(nèi)源性酶的活動有關(guān)，TVB-N 值增加的主要原因是腺嘌呤核苷酸的脫氨作用，此時魚肉中的微生物處于抑制或緩慢生長的狀態(tài)[14]。貯藏5 d 后，TVB-N值呈迅速上升趨勢，相比于對照組，處理組TVB-N值顯著降低（p＜0.05），這表明，植物乳桿菌可在一定程度上抑制魚肉蛋白質(zhì)的分解。當貯藏第7 d 時，對照組TVB-N 值為29.40 mg/100 g（＞20 mg/100 g），表明此時對照組魚肉已超出可接受范圍。當魚肉貯藏9 d 時，菌懸液處理組TVB-N 值在42.00～56.00 mg/100 g之間，其中，菌懸液質(zhì)量比濃度為0.8%處理的魚肉TVB-N值為42.00 mg/100 g，顯著低于其他組（p＜0.05）。

圖1 貯藏期間不同濃度菌懸液對南灣鳙魚肉TVB-N 的影響Fig.1 Effect of bacteria suspension with different concentration on TVB-N of Nanwan bighead fish during storage

常溫貯藏條件下，1～3 d 內(nèi)各組TVB-N 值增長緩慢，其中處理組第3 天時還在揮發(fā)性鹽基氮安全使用范圍內(nèi)，而對照組在第3 天已達到20.53 mg/100 g（＞20 mg/100 g），表明此時對照組魚肉已超出可接受范圍。此外，不同濃度處理組中菌懸液質(zhì)量比濃度為0.8%時TVB-N 值最低（p＜0.05），較其他組增長速率緩慢，減緩了貯藏期間鳙魚肉TVB-N 的產(chǎn)生。結(jié)果表明，不同濃度植物乳桿菌菌懸液能有效抑制魚片中揮發(fā)性鹽基氮的產(chǎn)生，同時，4 ℃和常溫條件下，處理組較對照組均能延遲2 d 超出國家安全標準值。

揮發(fā)性鹽基氮的產(chǎn)生部分是由魚肉中的細菌所致，植物乳桿菌菌懸液能夠顯著抑制魚肉中微生物的生長，從而減少由細菌作用的堿性物質(zhì)的產(chǎn)生[8]。在常溫和4 ℃條件下，相同處理方式下4 ℃魚肉能夠儲存7 d 組TVB-N 值仍在安全范圍內(nèi)，而常溫條件下只能儲存3 d，第5 天時TVB-N 值超出可接受范圍，因此，4 ℃條件儲存溫度更有利于抑制魚肉中內(nèi)源酶活性的作用和減弱了蛋白質(zhì)被內(nèi)源酶的分解。

2.2 不同濃度處理對貯藏期間南灣鳙魚肉TBA 的影響

TBA 是用于評價肉類及水產(chǎn)品的氧化酸敗的程度的指標之一，其值越大，表明魚肉腐敗越嚴重。大量研究指出，當TBA 含量達到2 mg/kg 時，魚肉會產(chǎn)生令人厭惡的氣味[14]。本試驗通過采用不同濃度的植物乳桿菌菌懸液處理南灣鳙魚肉，分析其在不同溫度貯藏期間TBA 的變化，見圖2。

圖2 貯藏期間不同濃度菌懸液對南灣鳙魚肉TBA 的影響Fig.2 Effects of bacteria suspension with different concentration on TBA of Nanwan bighead fish during storage

由圖2 可知，隨著貯藏時間的延長，南灣鳙魚肉TBA 值的先上升后下降，這是由于肉類產(chǎn)品在溫度低的貯藏過程中，其羰基含量漸漸上升，但隨著貯藏時間的增長，羰基含量或許會下降，這可能是羰基化合物繼續(xù)反應(yīng)，如醛基被氧化成羧酸，或生成醇醛縮合化合物，或與鄰近的氨基通過共價鍵形成希夫堿等[4]。

4 ℃條件下，貯藏5 d 后，菌懸液處理組TBA 值顯著低于對照組（p＜0.05）。處理組TBA 值在貯藏期間均未超過2 mg/kg，其中處理組菌懸液質(zhì)量比濃度為0.8%在貯藏第7 天時TBA 值最高為0.17 mg/kg，而對照組在貯藏第7 天時TBA 值為0.33 mg/kg。常溫貯藏條件下，5 d 之后，處理組TBA 值顯著低于對照組（p＜0.05）。處理組TBA 值在貯藏期間均未超過2 mg/kg。其中，菌懸液質(zhì)量比濃度為0.8%的處理組在貯藏第5 天時TBA 值為0.11 mg/kg，未超過國家安全標準，而對照組在貯藏第5 天時TBA 值為0.22 mg/kg。總體來看，菌懸液質(zhì)量比濃度為0.8%與其他處理組相比TBA 值顯著降低（p＜0.05），可更好地保持南灣鳙魚肉的貯藏期間的品質(zhì)，表明該處理可有效減緩南灣鳙魚肉的脂肪氧化酸敗。

2.3 不同濃度處理對貯藏期間南灣鳙魚肉pH的影響

據(jù)研究表明，pH 值減少的主要原因是魚體猝死后糖原和ATP 分解產(chǎn)生乳酸和磷酸，而貯藏期間pH 值上升主要是由于魚體中的內(nèi)源酶和微生物產(chǎn)生的外源酶分解蛋白質(zhì)產(chǎn)生堿性胺類[16]。本試驗通過采用不同濃度的植物乳桿菌菌懸液處理南灣鳙魚肉，分析其在不同溫度貯藏期間pH 值的變化，結(jié)果見圖3。

圖3 貯藏期間不同濃度菌懸液處理對南灣鳙魚肉pH 的影響Fig.3 Effect of different concentration bacterial suspension treatment on pH of Nanwan bighead fish during storage

由圖3a 可知，在4 ℃條件下，pH 值有升有降，pH 值降低的主要原因是魚體猝死后糖原和ATP 分解產(chǎn)生乳酸和磷酸，第5 天時pH 值最低；而在魚肉繼續(xù)貯藏后，pH 值呈上升趨勢，其主要原因是魚體中的內(nèi)源酶和微生物產(chǎn)生的外源酶分解蛋白質(zhì)產(chǎn)生堿性胺類。從圖5 可以看出，貯藏5 d 后處理組較對照組上升速率較小，菌懸液質(zhì)量比濃度為0.8%的處理組與其他組相比上升趨勢較為緩慢。

由圖3b 可知，常溫條件下，pH 值呈上升趨勢，其主要是由于魚體中的內(nèi)源酶和微生物產(chǎn)生的外源酶分解蛋白質(zhì)產(chǎn)生堿性胺類。其中，在貯藏期間，菌懸液質(zhì)量比濃度為0.8%的處理組第9天的pH值為7.67。而對照組第9 天的pH 值為7.86，其中，菌懸液質(zhì)量比濃度為0.8%的處理組與其他組相比上升趨勢較為緩慢。綜合表明，植物乳桿菌菌懸液能有效減緩南灣鳙魚肉貯藏過程品質(zhì)劣變，尤其是植物乳桿菌菌懸液質(zhì)量比濃度為0.8%的處理組。

2.4 不同濃度處理對貯藏期間南灣鳙魚肉感官影響

感官評價是判定食品新鮮度的指標之一。本試驗通過采用不同濃度的植物乳桿菌菌懸液處理南灣鳙魚肉，分析其在不同溫度貯藏期間感官評價的變化，結(jié)果見圖4。

圖4 貯藏期間不同濃度菌懸液處理對南灣鳙魚肉感官評分的影響Fig.4 Effect of different concentration bacteria suspension treatment on the sensory score of Nanwan bighead fish during storage

由圖4 可知，隨著貯藏時間的延長，南灣鳙魚肉感官評價呈下降趨勢。4 ℃貯藏條件下，魚肉處理組感官評價顯著高于對照組（p＜0.05），均未低于最低可接受范圍（5 分），而對照組在第9 天時感官評價是3.60分已低于可接受范圍。菌懸液質(zhì)量比濃度為0.8%時感官評分最高（p＜0.05），隨著貯藏期增加，評分下降趨勢較小，可更好地保持南灣鳙魚肉的貯藏期間的感官品質(zhì)。

常溫貯藏條件下，魚肉處理組感官評價顯著高于對照組相（p＜0.05）。處理組菌懸液質(zhì)量比濃度為0.8%在第7 天時感官評價6.30，對照組在第7 天時感官評價2.60 分低于最低可接受范圍（5 分）。此時，菌懸液質(zhì)量比濃度為0.8%與其他處理組相比評分最高且下降較為緩慢（p＜0.05），可更好地保持貯藏期間南灣鳙魚肉的品質(zhì)。綜合表明，植物乳桿菌菌懸液處理組能有效延緩南灣鳙魚貯藏期間品質(zhì)的劣變，其中菌懸液質(zhì)量比濃度為0.8%的處理組貯藏效果最好。

3 結(jié)論

本試驗通過利用不同菌懸液濃度的植物乳桿菌菌懸液處理南灣鳙魚肉，分析其在不同貯藏條件下，TVB-N 值、硫代巴比妥酸（TBA）、pH 值及感官四個指標的變化規(guī)律。結(jié)果顯示，不同濃度菌懸液處理的南灣鳙魚肉（與對照組相比），在貯藏期間TBA、TVB-N、pH 值上升速率均有所減緩，肉質(zhì)感官評價總體較好。當4 ℃下植物乳桿菌菌懸液質(zhì)量比濃度為0.8%時，貯藏期間南灣鳙魚肉的品質(zhì)最好，貯藏期7 d后魚肉的TVB-N 為29.40 mg/100 g，TBA 為0.17 mg/kg，pH 值為6.54，魚肉變質(zhì)時間較對照組整體可延緩2 d。這表明植物乳桿菌（BNCC194165）菌懸液處理南灣鳙魚肉，可延緩魚肉變質(zhì)，具有一定的保鮮效果，可以作為一種綠色生物保鮮劑應(yīng)用于南灣鳙魚肉貯藏保鮮。