朱迎春，馬儷珍，黨曉燕，王 洋

（1. 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，太谷 030801；2. 天津農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)與生物工程學(xué)院，天津市農(nóng)副產(chǎn)品深加工技術(shù)工程中心，天津 300384；3. 天津農(nóng)學(xué)院水產(chǎn)學(xué)院，天津市水產(chǎn)生態(tài)及養(yǎng)殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300384）

不同天然保鮮液對(duì)氣調(diào)包裝冰溫貯藏鯰魚片品質(zhì)的影響

朱迎春1，馬儷珍2※，黨曉燕1，王 洋3

（1. 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，太谷 030801；2. 天津農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)與生物工程學(xué)院，天津市農(nóng)副產(chǎn)品深加工技術(shù)工程中心，天津 300384；3. 天津農(nóng)學(xué)院水產(chǎn)學(xué)院，天津市水產(chǎn)生態(tài)及養(yǎng)殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300384）

為延長(zhǎng)鯰魚片貨架期，提高其食用安全性，該試驗(yàn)將新鮮鯰魚片分別用3種天然保鮮液以及無(wú)菌蒸餾水（對(duì)照組）處理后，氣調(diào)包裝（60% CO2+40% N2），貯藏于–0.7 ℃的冰溫庫(kù)中，考察3種天然保鮮液對(duì)鯰魚片感官品質(zhì)、微生物指標(biāo)、常規(guī)理化指標(biāo)以及魚肉蛋白氧化程度的影響。結(jié)果表明：1#保鮮液（由殼聚糖、蜂膠、溶菌酶和茶多酚等復(fù)配而成）與3#保鮮液（純?nèi)樗峋l(fā)酵液）降低了鯰魚片中的菌落總數(shù)、pH值、總揮發(fā)性鹽基氮（total volatile base-nitrogen，TVB-N）值和K值的上升；2#保鮮液（桂皮、丁香、生姜和大蒜）具有極好的抗氧化功能，使硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid resctive subastances，TBARS）值在整個(gè)貯藏期間維持在較低（0.09～0.14 mg/kg）水平；3種天然保鮮液均不同程度延緩了鯰魚肉肌原纖維蛋白的氧化，抑制了羰基含量的增加和總巰基含量的減少。十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳（sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis，SDS-PAGE）結(jié)果顯示，經(jīng)3種保鮮液處理，鯰魚片肌原纖維蛋白發(fā)生交聯(lián)聚合和小片化的程度降低。由此可見3種保鮮液在不同程度上均可抑制鯰魚片微生物生長(zhǎng)、蛋白降解、脂肪和蛋白氧化，較好地保持鯰魚肉的新鮮度，延緩腐敗變質(zhì)的發(fā)生，3組保鮮效果排序?yàn)?#＞1#＞2#，1#，2#，3#保鮮液組貨架期分別達(dá)到40、30和40 d，而無(wú)菌蒸餾水處理組為20 d。研究結(jié)果為天然保鮮液在鯰魚肉貯藏中的應(yīng)用提供參考。

貯藏；包裝；品質(zhì)控制；鯰魚片；天然保鮮液；蛋白氧化

0 引 言

革胡子鯰魚（Clarias gariepinus）肉質(zhì)細(xì)嫩，無(wú)肌間刺，蛋白質(zhì)、脂肪和礦物質(zhì)含量豐富，對(duì)人體健康具有很好的補(bǔ)益作用。但宰殺后的鯰魚肉極易腐敗變質(zhì)，因此尋找行之有效的保鮮措施已成為目前研究的重要課題之一。天然保鮮劑從動(dòng)植物中提取，具有無(wú)毒、安全、成本低的特點(diǎn)。近些年來(lái)，利用天然保鮮劑來(lái)提高肉與肉制品品質(zhì)的研究引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。Mitsumoto[1]研究顯示在冷藏的牛肉餅和雞肉餅中，茶多酚的抗氧化效果要好于維生素C。Mansour等[2]發(fā)現(xiàn)添加了生姜和胡蘆巴籽提取物的牛肉餅?zāi)苡行Э刂浦镜难趸⒏纳迫怙灥纳珴?。Maqsood等[3]將凱恩木提取物應(yīng)用于亞洲鱸魚糜中，發(fā)現(xiàn)0.1%凱恩木提取物可以作為一種天然抗氧化劑抑制魚糜的氧化。土豆皮的乙醇提取物應(yīng)用于冷藏的金槍魚中可以有效延緩脂肪和肌原纖維蛋白的氧化，抑制過氧化值和羰基含量的增加[4]。國(guó)內(nèi)利用納他霉素、乳酸鏈球菌素、香辛料提取液、殼聚糖等處理海參、鯽魚和鴨肉等，獲得了明顯的效果，能較好地維持肉的品質(zhì)并延長(zhǎng)其保質(zhì)期[5-7]，本課題組前期篩選出的3種天然保鮮液應(yīng)用于冷卻豬肉已經(jīng)證實(shí)保鮮效果良好[8-9]，但是如何將天然保鮮液應(yīng)用于鯰魚肉從而提高其安全品質(zhì)，目前尚未見報(bào)道。

冰溫貯藏是一種將生鮮食品置于 0℃以下到其凍結(jié)點(diǎn)以上的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行貯藏的技術(shù)，既可防止食品中冰晶的形成，避免食品組織結(jié)構(gòu)受到損傷，又能很好地抑制微生物生長(zhǎng)，延緩生理生化反應(yīng)速率[10-11]。對(duì)水產(chǎn)品進(jìn)行氣調(diào)包裝（modified atmosphere packaging，MAP）已經(jīng)證明能極大程度地抑制腐敗菌的生長(zhǎng)并延長(zhǎng)貨架期。經(jīng)過速冷處理在–2 ℃下MAP貯藏的大西洋鮭魚片(Salmo salar) 24 d之內(nèi)質(zhì)量保持良好[12]；生鮮脆肉鯇魚片(Ctenopharyngodon idellus)臭氧充氣包裝和CO2充氣包裝保鮮效果優(yōu)于真空包裝[13]。氣調(diào)包裝（45% CO2,50% N2,5% O2）鬼頭刀魚(Coryphaena hippurus)降低了脂質(zhì)氧化的程度[14]；與空氣包裝比較，3種氣調(diào)包裝（60% CO2+40%N2,70% CO2+30% N2和80% CO2+20% N2）的海鯉(Sparus aurata)魚片都對(duì)副溶血性弧菌和嗜水氣單胞菌有很好的抑制作用[15]。

通過前期試驗(yàn)，本研究已經(jīng)獲知鯰魚片進(jìn)行MAP（60% CO2+40% N2）后冰溫（–0.7 ℃）貯藏，比常規(guī)的空氣包裝（air-package,AP）低溫貯藏（4 ℃）更有利于維持鯰魚片的食用及理化品質(zhì)[10]。為了進(jìn)一步延長(zhǎng)鯰魚片的貨架期，提高其食用安全性，課題組采用天然保鮮液處理鯰魚肉片，再結(jié)合MAP（60% CO2+40% N2）包裝、冰溫貯藏（–0.7℃），通過測(cè)定貯藏過程中的感官品質(zhì)、微生物、理化指標(biāo)和蛋白氧化變化，了解3種方式的協(xié)同增效作用對(duì)鯰魚片的保鮮效果，為綜合保鮮技術(shù)的開發(fā)和在水產(chǎn)品加工中的應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

20條鮮活革胡子鯰魚（Clarias gariepinus），平均每條質(zhì)量（1 250±50）g，體長(zhǎng)（30±2）cm，從天津紅旗農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)購(gòu)買后，30 min內(nèi)運(yùn)至天津農(nóng)學(xué)院食品加工車間。

主要試劑：2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、2,4-二硝基苯肼、三氯乙酸、tris-HCl、乙醚、石油醚、硼酸、氯仿、乙酸乙酯、氧化鎂、鹽酸胍、甲醛、5,5’-二硫代雙（2-硝基苯甲酸）、乙二胺四乙酸、三羥甲基氨基甲烷、硫酸銅、甘氨酸、丙烯酰胺、甲叉雙丙烯酰胺、β-巰基乙醇、N-乙基馬來(lái)酰亞胺、過硫酸銨、N,N,N’,N’-四甲基乙二胺、尿素、考馬斯亮藍(lán)G-250、十二烷基磺酸鈉、牛血清白蛋白等，以上均為分析純。茶多酚，購(gòu)于河南億特化工產(chǎn)品有限公司；殼聚糖，購(gòu)于上?？道噬锛夹g(shù)有限公司；乳酸鏈球菌素、溶菌酶，購(gòu)于山東豐泰生物技術(shù)有限公司；ATP（adenosine triphosphate）、ADP（adenosine diphospahte）、AMP（adenosine monophos phate）、IMP（inosine monophosphate）、Inosine、HX（hypoxanthine）標(biāo)品購(gòu)于美國(guó)sigma公司；類植物乳桿菌由中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程學(xué)院微生物實(shí)驗(yàn)室提供。

1.2 儀器與設(shè)備

pH計(jì)（PB-10，瑞典Sartorius公司）；紫外可見分光光度計(jì)（UV-180，日本島津公司）；全自動(dòng)雪花制冰機(jī)（IMS-50，河南兄弟儀器設(shè)備有限公司）；冷凍離心機(jī)（ST-40R，德國(guó)Thermo-fisher公司）；內(nèi)切式勻漿機(jī)（18 Basic，德國(guó)IKAT公司）；半微量凱式定氮儀（UDK159，意大利VELP公司）；氣調(diào)包裝機(jī)（MP-H2，韓國(guó)HYPERPAC公司）；高效液相色譜儀（Agilent 1200 unit，美國(guó)安捷倫公司）；垂直電泳儀（DYY-6C，美國(guó)Bio-Rad公司）；凝膠成像系統(tǒng)（GelDoc XR+，美國(guó)Bio-Rad 公司）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 天然保鮮液的組成及制備

1#保鮮劑的配制：殼聚糖5 g溶解于10 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%乙酸溶液，蜂膠1 g溶解于10 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%乙醇溶液，Nisin 0.75 g，溶菌酶0.75 g，茶多酚5 g，將上述物質(zhì)加入到1 000 mL容量瓶中，用無(wú)菌蒸餾水定容。1#保鮮劑組成為殼聚糖0.5%、蜂膠0.1 %、Nisin 0.075%、溶菌酶0.075 %、茶多酚0.5%。

2#保鮮劑的配制：分別將丁香和桂皮在高速粉碎機(jī)中粉碎成粉末，稱取丁香粉和桂皮粉各6.0 g和5.6 g，分別加入94 g 31.8%乙醇和94.4 g蒸餾水中，70 ℃恒溫水浴6和7 h，期間不斷振搖，冷卻，然后2 000×g離心15 min取上清液即得到含有效成分6%丁香液和5.6%桂皮液。生姜和大蒜去皮、榨汁，2 000×g離心15 min，取上清液冷藏備用。分別取丁香乙醇浸提液27.65 mL、桂皮水提液40.39 mL、生姜上清液19.12 mL、大蒜上清液12.84 mL制成體積為100 mL的香辛料保鮮液。2#保鮮液組成為：桂皮5.6%、丁香6 %、生姜19.12%和大蒜12.84%。

3#保鮮液：純?nèi)樗峋l(fā)酵液。制備方法是將具有產(chǎn)生細(xì)菌素能力的類植物乳桿菌（Lactobacillus paraplantarum,L-ZB1）用MRS液體培養(yǎng)基傳代培養(yǎng)3～4代，當(dāng)活菌總數(shù)達(dá)2.7×109cfu/mL時(shí)直接用作保鮮液。

1.3.2 貯藏試驗(yàn)

將以鮮活方式運(yùn)輸?shù)绞称芳庸ぼ囬g的20條革胡子鯰魚（Clarias gariepinus）放入5～7 ℃冰水中10 min使其致暈，立即宰殺，去頭、去皮、去內(nèi)臟、去骨剖片后，用無(wú)菌冰水洗滌，瀝干水分，切成4 cm×3 cm×1 cm魚片，每片質(zhì)量為（20±2）g，共670片。將所切魚片充分混合，取出其中的10片魚肉用于初始點(diǎn)各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定，其余的平均分成4組，每組165片，分別添加5%（按肉的質(zhì)量）的1#、2#、3#保鮮液和無(wú)菌蒸餾水（作為對(duì)照，CK組）并攪拌均勻，然后進(jìn)行MAP（60% CO2+40% N2），置于（-0.7±0.02）℃冰溫庫(kù)（國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心，天津）貯藏。分別在貯藏第4、10、15、20、30、40、50和60天進(jìn)行感官評(píng)定、pH值、總揮發(fā)性鹽基氮（total volatile base-nitrogen,TVB-N）、硫代巴比妥酸值(thiobarbituric acid resctive subastances,TBARS)、K值及蛋白氧化指標(biāo)（羰基含量、總巰基含量）和蛋白交聯(lián)聚合和小片化程度（十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis，SDS-PAGE）的測(cè)定，以評(píng)定各組樣品的品質(zhì)變化及不同保鮮液對(duì)鯰魚片品質(zhì)的影響。

1.3.3 指標(biāo)測(cè)定方法

1）感官評(píng)定

感官評(píng)定由10名專業(yè)人員組成的感官評(píng)定小組進(jìn)行，針對(duì)生魚片的氣味、色澤、組織狀態(tài)、彈性，熟魚片的氣味、滋味、湯汁形態(tài)7個(gè)方面分別評(píng)分。每項(xiàng)指標(biāo)分5個(gè)等級(jí)（新鮮、較新鮮、一般、腐敗及嚴(yán)重腐?。?，滿分為10分，6分以下視為不合格，總分值為70分，低于42分視為產(chǎn)品不可食用。具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

2）菌落總數(shù)的測(cè)定：按GB /T 4789. 2-2010規(guī)定的方法進(jìn)行。

3）pH值的測(cè)定：按GB /T 9695.5- 2008規(guī)定的方法進(jìn)行。

4）揮發(fā)性鹽基氮的測(cè)定：參照GB/T 5009.44-2003 規(guī)定，采用半微量凱式定氮法進(jìn)行。

5）脂肪氧化值測(cè)定：TBARS值的測(cè)定參考 L iza[16]的方法。

6）K值（ATP關(guān)聯(lián)物）的測(cè)定：參照Z(yǔ)hu[17]的方法，采用高效液相色譜儀進(jìn)行分析。

當(dāng)?shù)刂饕姆N植作物為玉米。今年原平市田園豐化肥經(jīng)銷部的肥料銷售情況對(duì)比去年來(lái)說(shuō)基本持平。農(nóng)民的用肥積極性一般，主要原因是農(nóng)產(chǎn)品賣不上價(jià)格，農(nóng)民收入不高，導(dǎo)致農(nóng)民化肥需求下降。當(dāng)?shù)刭d銷情況比較嚴(yán)重，但目前來(lái)看，回款情況還不錯(cuò)。田園豐化肥經(jīng)銷部銷售的化肥主要以傳統(tǒng)大肥為主，在新型肥料方面涉及較少。

表1 感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation standard

式中ATP為三磷酸腺苷；ADP為二磷酸腺苷；AMP為一磷酸腺苷；IMP為次黃苷酸；Hx為次黃嘌呤；INO為肌酐；單位均為μmol/g。

7）蛋白羰基的測(cè)定：參照Oliver[18]的方法，采用2,4-二硝基苯肼方法。

8）蛋白總巰基含量測(cè)定：參考Ellman[19]的方法。

9）SDS-PAGE：參考Laemml[19]的方法。吸取前處理后的上清液20 μL進(jìn)行點(diǎn)樣，濃縮膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%，分離膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%。樣品在濃縮膠中電流為20 mA，進(jìn)入分離膠后電流改為40 mA。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

試驗(yàn)均重復(fù)3次，結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析采用Statistix 8.1軟件包（St Paul,MN）中線性模型（Linear Model’s）程序進(jìn)行方差分析，采用Tukey HSD程序進(jìn)行差異顯著性分析（P <0.05），采用SigmaPlot 10.0繪圖軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同保鮮劑對(duì)MAP冰溫貯藏鯰魚片感官品質(zhì)的影響

魚體及魚類產(chǎn)品在貯藏過程中的可接受性依賴于它的感官變化，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，在自身內(nèi)源酶及外來(lái)微生物的作用下，鯰魚體內(nèi)的蛋白質(zhì)、氨基酸和其他含氮物質(zhì)會(huì)被分解成為氨、三甲胺、硫化氫及吲哚等低級(jí)產(chǎn)[20]，產(chǎn)生具有腐敗特征的臭味而失去食用價(jià)值。不同保鮮液對(duì)MAP鯰魚片感官品質(zhì)的影響如圖1所示。貯藏前期（0～10 d），4組鯰魚片均很好地保持了新鮮品質(zhì)（感官評(píng)分值>56），而且不同處理組之間沒有顯著性差異（P>0.05）。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，鯰魚片進(jìn)入次新鮮階段（二級(jí)鮮度）。CK組保持二級(jí)鮮度的時(shí)間較短，貯藏30 d時(shí)鯰魚片色澤暗淡，湯汁渾濁，有輕微的腥臭味和氨臭味出現(xiàn)，不再適于食用而進(jìn)入到腐敗階段（感官分?jǐn)?shù)<42）。而1#處理組和3#處理組在冰溫貯藏40 d時(shí)仍維持在二級(jí)鮮度，50 d之后才進(jìn)入腐敗階段。2#處理組在品質(zhì)保持上不及1#處理組和3#處理組，貯藏40 d進(jìn)入腐敗階段，但在貯藏30 d時(shí)感官得分顯著高于CK組（P<0.05）。通過感官評(píng)定可知CK組、1#處理組、2#處理組和3#處理組鯰魚片分別在20、40、30和40 d達(dá)到感官可接受期限的極限點(diǎn)。

圖1 不同處理的鯰魚片冰溫貯藏過程感官品質(zhì)評(píng)價(jià)Fig.1 Sensory evaluation of channel catfish fillets during super-chilling storage with different treatments

2.2 不同保鮮劑對(duì)MAP冰溫貯藏鯰魚片菌落總數(shù)的影響

圖2 不同處理的鯰魚片冰溫貯藏過程中菌落總數(shù)的變化Fig.2 Changes in total viable counts of channel catfish fillets during super-chilling storage with different treatments

2.3 不同保鮮劑對(duì)MAP冰溫貯藏鯰魚片理化性質(zhì)的影響

2.3.1 pH值的變化

pH值是檢測(cè)鯰魚肉新鮮與否的重要指標(biāo)。不同處理的鯰魚片冰溫貯藏過程pH值的變化如圖3a所示。由圖3a可以看出，鯰魚片初始pH值約為6.85，不同處理組在貯藏前期（0～10 d）pH值變化不顯著（P>0.05）。貯藏后期（10～60 d），糖原被消耗殆盡，蛋白質(zhì)和其他含氮物質(zhì)分解產(chǎn)生氨及其他堿性物質(zhì)，使CK組pH值略有上升（40 d達(dá)到7.02），但其他3個(gè)處理組仍維持在較低水平（5.74～6.61）。這是因?yàn)?#保鮮液中的殼聚糖由2%醋酸溶液配制而成，具有較低的pH值；2#保鮮液的加入抑制了鯰魚肉中酶和微生物的活性，減少了堿性物質(zhì)的生成；3#保鮮液是具有高度活性的乳酸菌液，乳酸菌液呈酸性，且乳酸菌具有活性，在貯藏過程中還會(huì)生長(zhǎng)繁殖，導(dǎo)致貯藏過程中pH值呈下降趨勢(shì)。

2.3.2 TVB-N值的變化

TVB-N 值是評(píng)價(jià)水產(chǎn)品鮮度的常用指標(biāo)，它反映水產(chǎn)品蛋白質(zhì)因內(nèi)源性酶或微生物作用分解而產(chǎn)生的揮發(fā)性氨和胺類化合物的程度[17]。不同處理的鯰魚片冰溫貯藏過程TVB-N值的變化如圖3b所示。由圖3b可知，4組鯰魚肉片的TVB-N值總體均呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)。1#處理組、2#處理組和3#處理組在貯藏前期（0～20 d）TVB-N值緩慢上升，20 d達(dá)到6.90～7.37 mg/100 g且3組之間差異不顯著（P>0.05），20 d后TVB-N值快速上升，40 d分別達(dá)到16.71 mg/100 g（1#處理組），19.41 mg/100 g（2#處理組）和17.08 mg/100 g（3#處理組），均低于國(guó)標(biāo)規(guī)定的20 mg/100 g的臨界值。CK組在貯藏過程中TVB-N值與處理組相比差異顯著（P<0.05），40 d時(shí)達(dá)到22.59 mg/ 100 g，超過國(guó)標(biāo)規(guī)定的20 mg/100 g的臨界值，而1#處理組、2#處理組和3#處理組鯰魚片分別在貯藏60、50和60 d時(shí)達(dá)到20.53 mg/100 g，22.12 mg/100 g和21.46 mg/ 100 g，超過20 mg/100 g的臨界值。試驗(yàn)說(shuō)明3種保鮮液的添加均起到了減緩TVB-N值變化的作用。

圖3 不同處理的鯰魚片冰溫貯藏過程理化指標(biāo)的變化Fig.3 Changes in physical and chemical indexs of channel catfish fillets during super-chilling storage with different treatments

2.3.3 TBARS值的變化

TBARS值常作為判定脂質(zhì)過氧化程度的指標(biāo)[21-22]。不同處理的鯰魚片冰溫貯藏過程TBARS值的變化如圖3c所示。由圖3c可知，0～7 d，各組TBARS值均緩慢增長(zhǎng)且無(wú)顯著差異（P>0.05）。在10～60 d的貯藏過程中，除2#處理組外，其他組TBARS值均隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而顯著上升（P<0.05）。CK組TBARS值從0.22 mg /kg（10 d）上升到0.61 mg kg（40 d）（P<0.05）。3#處理組與CK組變化趨勢(shì)一致且兩組之間差異不顯著（P>0.05），說(shuō)明乳酸菌液的添加沒有很好地抑制脂肪的氧化。1#處理組TBARS值上升速率低于CK組和3#處理組且差異顯著（P<0.05），說(shuō)明1#保鮮液的添加可明顯抑制脂肪氧化。整個(gè)貯藏期內(nèi)2#處理組TBARS值較為平穩(wěn)，基本維持在0.09～0.14 mg /kg，可見2#保鮮液對(duì)控制魚肉中脂肪氧化的效果最好。

2.3.4 K值的變化

K值是以分析魚體中ATP及其降解產(chǎn)物的含量為基礎(chǔ)，通過進(jìn)一步計(jì)算得到的指標(biāo)，它能夠反映水產(chǎn)品在貯藏過程中新鮮度的變化情況。不同處理的鯰魚片冰溫貯藏過程K值的變化如圖3d所示，由圖3d可知，在冰溫貯藏期間鯰魚片CK組、1#處理組、2#處理組、3#處理組的K值分別從最初的3.10%上升至貯藏末期的71.70%（40 d）、66.36%（60 d）、89.90%（60 d）和61.28%（60 d）。一些對(duì)魚新鮮度要求較嚴(yán)的國(guó)家認(rèn)為K值20%以下為一級(jí)鮮度，20%～40%為二級(jí)新鮮度，60%～80%為初級(jí)腐敗。根據(jù)這個(gè)分類方法，貯藏前10 d，4組都為一新鮮度。貯藏第15天，CK組和 2 #處理組的 K 值為 2 2.69%和24.76%，超過一級(jí)鮮度，而1#處理組和3#處理組仍為一級(jí)鮮度。貯藏第25天，CK組和2#處理組己明顯超過二級(jí)鮮度，而1#和3#處理組K值仍低于40%。K值增加是由于內(nèi)源性酶的作用，也受細(xì)菌活性的影響。1#和 3 #處理組K值較低的原因在于1#保鮮液和3#保鮮劑能明顯抑制細(xì)菌繁殖，使魚肉中的5-核苷酸酶的活性受到抑制[17]，減少AMP的降解，從而使K值明顯低于對(duì)照組（P<0.05）。

2.4 不同保鮮劑對(duì)鯰魚片肌原纖維蛋白（myofibrillar proteins，MP）性質(zhì)的影響

2.4.1 MP中羰基含量的變化

蛋白在貯藏過程中，容易被周圍環(huán)境氧化而形成含羰基的化合物。這是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)在脂肪氧合酶、過氧化物酶和微生物酶的作用下發(fā)生了酶促反應(yīng)[23]，將含有NH-或NH2-側(cè)鏈的蛋白質(zhì)氧化并將NH-或NH2-轉(zhuǎn)化為羰基，導(dǎo)致羰基含量的增加[24]。不同處理的鯰魚片冰溫貯藏過程羰基含量的變化見圖4a。由圖4a可以看出，所有處理組羰基含量均隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而增加。加入不同保鮮液在貯藏后期可抑制羰基的形成，其中以2#保鮮劑的抑制效果最為明顯，貯藏40 d時(shí)其羰基含量為2.73 nmol/mg，顯著低于CK組（4.95 nmol/mg）（P<0.05）。Gardner等[25]報(bào)道脂肪氧化所生成的二級(jí)產(chǎn)物、氫過氧化物和游離基都可以和蛋白發(fā)生氧化反應(yīng)形成羰基化合物，進(jìn)而導(dǎo)致魚和魚產(chǎn)品的品質(zhì)下降直至不能食用。Eymard等[26]研究表明蛋白氧化和脂肪氧化具有相同的催化劑，脂肪氧化可以促進(jìn)蛋白的氧化。本試驗(yàn)中 2 #保鮮液含有抗氧化物質(zhì)如姜辣素、姜酮、姜油醇、姜酚及檸檬醛等，可以保護(hù)蛋白免受過氧化物的攻擊進(jìn)而減少羰基化合物的生成。貯藏40 d后1#處理組羰基含量與2#處理組差異不顯著（P>0.05），但 3 #處理組羰基含量顯著高于其他兩組（P<0.05)，達(dá)到7.04 nmol/mg（50 d）和7.49 nmol/mg（60 d）。

2.4.2 MP中總巰基含量的變化

不同保鮮液對(duì)MP總巰基含量的影響如圖4b所示，由圖4b可知，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，不同處理組的總巰基含量均呈下降趨勢(shì)。新鮮鯰魚片 M P中的總巰基含量為115.51 nmol/mg，貯藏至40 d，CK、1#處理組、2#處理組和3#處理組的總巰基含量分別降低到54.53 nmol/mg、64.23 nmol/mg、81.15 nmol/mg和55.38 nmol/mg，其中CK組含量最低而2#處理組含量最高并且二者差異顯著（P<0.05）。巰基（SH）是蛋白分子中非常重要的功能基團(tuán)，巰基含量的減少可能是巰基之間形成了二硫鍵或是巰基與低分子量的水溶性蛋白分子片段發(fā)生了交聯(lián)作用[27]。熊幼翎[28]則推測(cè)巰基含量的減少除了二硫鍵的形成導(dǎo)致蛋白發(fā)生降解或聚合外，也可能是由于半胱氨酸的氧化而導(dǎo)致的。半胱氨酸位于肌球蛋白頭部的酶促反應(yīng)中心，往往最易于遭受氧自由基的攻擊而被氧化。結(jié)合圖4a羰基含量的變化，2#處理組較好地抑制了總巰基含量的降低和羰基含量的升高，說(shuō)明 2 #處理組很好地抑制了MP的氧化。

圖4 不同處理的鯰魚片冰溫貯藏過程蛋白氧化指標(biāo)的變化Fig.4 Change of myofibrillar protein oxidation of channel catfish fillets during super-chilling storage with different treatments

2.4.3 冰溫貯藏過程中SDS-PAGE圖譜的變化

圖5是鯰魚片MP的SDS-PAGE的降解模式，MP主要包括肌球蛋白重鏈（myosin heavy chain,MHC）、副肌球蛋白（paramyosin）、肌動(dòng)蛋白（actin）、原肌球蛋白（tropomyosin）和肌鈣蛋白（troponin）。SDS-PAGE電泳圖譜中高分子質(zhì)量條帶的擴(kuò)展、模糊、弱化、消失及低分子質(zhì)量條帶的出現(xiàn)及濃度加強(qiáng)是蛋白質(zhì)分子不斷降解的外在表現(xiàn)。貯藏初始階段，MP各條帶明亮清楚，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，CK組MHC和Paramyosin隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)淡化明顯，是高分子量的蛋白條帶發(fā)生了降解或聚合的結(jié)果[29]，Actin、Tropomysin蛋白條帶逐漸弱化及Troponin條帶弱化并消失，說(shuō)明貯藏時(shí)這部分蛋白發(fā)生了降解，這一結(jié)果與TVB-N值及K值的結(jié)果（圖3b和圖3d）相一致。Roura等[30]對(duì)冰藏磨魚的MP進(jìn)行電泳分析，在電泳圖譜上發(fā)現(xiàn)大分子量條帶變淡，并有新的小分子量條帶出現(xiàn)，表明在凍藏過程中出現(xiàn)了交聯(lián)反應(yīng)而沉積或出現(xiàn)新的蛋白質(zhì)肽鏈。

圖5 冰溫貯藏過程鯰魚片肌原纖維蛋白SDS-PAGE圖譜Fig.5 SDS-PAGE pattern of channel catfish fillet myofibrillar proteins during super-chilling storage

而添加不同的保鮮液使MP的條帶與CK組相比有所差異。貯藏過程中1#處理組、2#處理組和3#處理組條帶變化不是很明顯，MHC、Actin和Tropomysin條帶的濃度和亮度隨貯藏時(shí)間的變化不大，只有在貯藏終點(diǎn)（60 d）時(shí)，才可較為清晰的看到這三條條帶變細(xì)，說(shuō)明保鮮液對(duì)蛋白具有保護(hù)作用，可以延緩MP的降解。原因可能為天然保鮮液中的某些成分通過離子鍵或氫鍵與蛋白質(zhì)分子結(jié)合或聚集在其周圍，MP分子被這些保鮮液所包裹，阻止了蛋白變性的發(fā)生。Zhou[31]也報(bào)道加入海藻糖的羅非魚糜比空白對(duì)照生成更少的交聯(lián)鍵從而延緩MP的降解。

3 討 論

天然防腐劑無(wú)毒無(wú)害，綠色安全，而且還顯示出較強(qiáng)的抗菌和抗氧化功能[1-7]。1#保鮮液由茶多酚、殼聚糖、溶菌酶、Nisin、蜂膠按比例配合而成。Nisin和溶菌酶對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌作用強(qiáng)；蜂膠對(duì)革蘭氏陰性菌作用強(qiáng)；茶多酚既有抑菌作用又有抗氧化作用；殼聚糖則對(duì)腸桿菌、沙門氏菌及葡萄球菌等多種微生物都有較強(qiáng)的抑制作用[32]，研究報(bào)道殼聚糖還可以有效抑制三甲胺生成和脂肪氧化，降低生物胺生成量，使尸胺被完全抑制，組胺質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于50 mg/kg[33]。幾種防腐劑按一定比例配合，可表現(xiàn)出協(xié)同增效作用。李靜雪[34]在鯉魚魚肉中加入0.97%殼聚糖＋0.43%溶菌酶＋0.48%維生素C進(jìn)行冰溫（-1 ℃）保鮮，使鯉魚肉的保鮮期達(dá)到20 d。本研究1#處理組在貯藏40 d時(shí)TVC小于6.00 log（cfu/g）（CK組TVC已大于7.00 log（cfu/g）），仍在食用安全范圍之內(nèi)，獲得比上述研究更好的效果。

本試驗(yàn)中 2 #保鮮液主要由香辛料按比例配制而成，大蒜中的蒜辣素和蒜氨酸，生姜中的姜辣素、姜酮、姜油醇、姜酚及檸檬醛等，對(duì)多種微生物均有強(qiáng)烈的抑制作用和抗氧化作用[35-36]。本研究結(jié)果表明2#保鮮液的抗氧化性能好，所用香辛料中的姜酮、姜油醇等化合物含有酚羥基，可提供活性質(zhì)子，當(dāng)油脂氧化產(chǎn)生過氧化物自由基時(shí)，酚羥基上的供氫體能將其捕獲，使連鎖反應(yīng)中斷或延緩，阻止了氧化反應(yīng)的發(fā)生，達(dá)到抗氧化目的[37]。Kanatt等利用薄荷精油用于羊肉凍藏保鮮時(shí)發(fā)現(xiàn)，薄荷精油中也含有酚羥基類化合物，也可有效地減緩脂質(zhì)氧化[38]。

3#保鮮液除了利用自身的乳酸菌成為優(yōu)勢(shì)菌群的特性抑制其他腐敗菌的生長(zhǎng)之外，乳酸菌在生長(zhǎng)繁殖過程中所產(chǎn)生的細(xì)菌素（如乳酸鏈球菌素nisin、乳桿菌素lactocidin、嗜酸菌素acidophilin，酸菌素 a cidolin）也起著非常重要的作用[39]。Schoeman認(rèn)為與食品中直接添加純化的或半純化的細(xì)菌素制劑相比，加入產(chǎn)細(xì)菌素的乳酸菌進(jìn)行保鮮更可取，這樣更有利于細(xì)菌素在食品中的均勻分布和維持細(xì)菌素的活性，進(jìn)而有利于食品的防腐保鮮[40]。

從組織結(jié)構(gòu)而言，由于構(gòu)成肌肉蛋白的主要成分是肌原纖維蛋白，所以水產(chǎn)品品質(zhì)的變化是由它在結(jié)構(gòu)上的變化導(dǎo)致的。肌原纖維蛋白高級(jí)結(jié)構(gòu)的破壞、內(nèi)部疏水口袋的展開、肽鍵與蛋白酶的結(jié)合以及自由基引發(fā)的蛋白質(zhì)變性都會(huì)導(dǎo)致氧化的發(fā)生[41]，使酶活性和蛋白溶解度下降，形成蛋白聚合物并產(chǎn)生非酶褐變[42]。Rowe[43]研究表明，蛋白氧化的過程通常會(huì)導(dǎo)致肌肉蛋白功能特性下降、失水率增加、凝膠性和乳化穩(wěn)定性減弱。此外，這些變化對(duì)肉和肉制品的感官品質(zhì)，如質(zhì)構(gòu)、嫩度和色澤也會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響。Lund[44]等研究結(jié)果表明，蛋白被氧化易發(fā)生交聯(lián)，肉的嫩度和多汁性下降。為了提高水產(chǎn)品質(zhì)量，必須要適當(dāng)控制蛋白氧化。這需要通過改變貯藏溫度和控制貯藏過程中的氣體環(huán)境來(lái)提高原料肉的功能特性。經(jīng)前期測(cè)定，鯰魚肉的冰點(diǎn)為-0.8 ℃，將鯰魚片貯藏在-0.7 ℃的冰溫庫(kù)中（冰溫庫(kù)溫度波動(dòng)控制在±0.02 ℃），既可避免形成冰晶而引起肌原纖維蛋白的不可逆變性，同時(shí)又保證鯰魚片盡可能貯藏于較低的冷藏溫度下。氣調(diào)包裝中含有60%CO2，CO2既易溶于水形成碳酸從而抑制微生物的繁殖，同時(shí)，一定濃度的 C O2也能阻止細(xì)菌細(xì)胞的正常代謝。加上天然保鮮液的協(xié)同作用，減緩了鯰魚肉肌原纖維蛋白氧化的速率，維持了鯰魚肉片良好的食用品質(zhì)。

活魚的保鮮?；钊匀淮嬖谥?jīng)濟(jì)和技術(shù)上的難題。鯰魚宰殺后得到鯰魚片，將其進(jìn)行保鮮液處理、氣調(diào)包裝、冰溫貯藏等綜合保鮮，具有占地面積小、能源消耗低、新鮮度好的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也省去了消費(fèi)者購(gòu)買活魚后還需宰殺的麻煩，為食用帶來(lái)極大便利。通過試驗(yàn)可知2#保鮮液抗氧化性能好，但抑菌性稍差，如能與其他兩種保鮮液復(fù)配，將獲得抑菌和抗氧化的雙重效果。同時(shí)，2#保鮮液由香辛料的提取物制成，產(chǎn)品帶有五香風(fēng)味，如能在現(xiàn)有配方基礎(chǔ)上加鹽等調(diào)味品，則成為一種調(diào)理肉制品，消費(fèi)者購(gòu)買后經(jīng)過簡(jiǎn)單的煎炸即可食用，具有方便快捷的特點(diǎn)。

根據(jù)各種保鮮液的配比和各輔料的市場(chǎng)價(jià)格，計(jì)算出每千克保鮮液的原料成本，即配制1 kg 1#、2#和3#保鮮液，其原料成本價(jià)格依次為 1 9.22元、2.46元和 9 .03元。按照鯰魚片需要加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%保鮮液，處理100 kg鯰魚片所增加的保鮮液成本分別是96.1元、12.3元和45.0元，可以看出 3 種保鮮液成本較為低廉，且所增加的成本比起它所起的保鮮作用來(lái)說(shuō)性價(jià)比很高。1#保鮮液貯存穩(wěn)定性好，可以作為商品來(lái)生產(chǎn)；2#保鮮液成本最低，不失為一種可以實(shí)際應(yīng)用的天然保鮮液；3#保鮮液必需現(xiàn)用現(xiàn)配，但因?yàn)樗萌樗崆蚓母?jìng)爭(zhēng)性作用來(lái)達(dá)到抑菌目的，既安全效果又好，可根據(jù)實(shí)際情況加以選擇應(yīng)用。因此以上3種保鮮液均可用于工業(yè)化生產(chǎn)。

4 結(jié) 論

通過研究 3種不同天然保鮮液對(duì)氣調(diào)包裝（60% CO2+40% N2）鯰魚片冰溫貯藏過程中品質(zhì)的影響，可得出以下結(jié)論：1#保鮮液（由殼聚糖、蜂膠、溶菌酶和茶多酚等復(fù)配而成）、2#保鮮液（由桂皮、丁香、生姜和大蒜復(fù)配而成）和 3 #保鮮液（純?nèi)樗峋l(fā)酵液）3種保鮮液均能較好的延緩感官品質(zhì)變化，抑制微生物生長(zhǎng)、蛋白分解和脂肪氧化，延緩鯰魚肌原纖維蛋白的氧化及降解。1#保鮮液和3#保鮮液能顯著抑制菌落總數(shù)、pH值、總揮發(fā)性鹽基氮值和K值的上升，2#保鮮液具有極好的抗氧化功能，在整個(gè)貯藏期間顯著抑制了肌原纖維蛋白羰基值的上升和總巰基含量的下降，并使硫代巴比妥酸值維持在0.09～0.14 mg/kg。通過理化指標(biāo)、微生物指標(biāo)及感官品質(zhì)的綜合評(píng)價(jià)，1#處理組、2#處理組與 3 #處理組的貨架期分別為40、30和40 d（CK組為20 d）。綜合來(lái)看，1#保鮮液保鮮性能好，易貯藏，2#保鮮液抗氧化性強(qiáng)，成本低廉；3#保鮮液利用外源益生菌來(lái)抗菌防腐，均具有良好的保鮮效果，企業(yè)可根據(jù)不同的條件和要求加以選擇。

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Effects of different natural preservative on catfish(Clarias gariepinus) fillet quality during storage with combination of super-chilling and high-CO2packaging

Zhu Yingchun1,Ma Lizhen2※,Dang Xiaoyan1,Wang Yang3
(1. College of Food Science and Engineering,Shanxi Agriculture University,Taigu 030801,China;2. Department of Food Science and Biological Engineering,Tianjin Agriculture University,Tianjin Engineering and Technology Research Center of Agricultural Products Processing,Tianjin 300384,China;3. College of Fisheries,Tianjin Agriculture University,Tianjin Key Laboratory of Aqua-Ecology and Aquaculture,Tianjin 300384,China)

In order to extend the shelf life and improve the safety of catfish(Clarias gariepinus) fillets,the fresh catfish fillets were treated with 5% natural preservatives of 3 different formulas respectively. Formula 1(1# ) was composed of 0.5% chitosan,0.1% propolis,0.075% lysozyme,0.075% nisin and 0.5% tea polyphenol,Formula 2(2#) contained 5.6% cinnamon,6% cloves,19.12% ginger and 12.84% garlic,Formula 3(3#) was the supernatant of pure lactic acid bacteria,and the samples treated with sterile distilled water were set as control. The catfish fillets were stored in modified atmosphere packaging(60% CO2/ 40% N2) at -0.7oC,and the influences of natural preservatives on the sensory quality,microbial index and physical-chemical properties and the protein oxidation of catfish fillets during 60 d storage were evaluated. The results proved that the preservatives effectively extended the shelf life of catfish fillets compared with control samples through the sensory analysis,which was carried out based on color,odor,texture,and springiness of raw catfish fillets and odor,taste,and soup clarification of cooked catfish fillets by the ten-point descriptive analysis test. The sensory shelf life(evaluated by the overall sensory scores) for 1#,2#,and 3# samples was 40,30 and 40 d,respectively,while the shelf-life for control samples was only 20 d. Total viable count(TVC) of control sample was always higher than 1#,2# and 3# samples during the whole storage. TVC for control sample exceeded 6.00 log cfu/g after 30 d storage,whereas for 1#,2# and 3# samples TVC exceeded the above number after 50,40 and 50 d,respectively. In the chemical indicators of spoilage,total volatile base-nitrogen(TVB-N) values showed significant increases for all the samples(P<0.05),the value for control sample increased to 22.59 mg/100 g after 40 d storage,whereas the values for samples treated with preservatives were lower than 20.00 mg/100g during the same time of storage. The 2# preservative had excellent antioxidant activity,which was proved by the lower thiobarbituric acid resctive subastances(TBARS) values(0.09-0.14 mg/kg) in 2# samples during the whole storage. The initial potassium(K) value of fresh catfish fillets was 3.10%,and the value increased to 71.70%(for control sample after 40 d),66.36%(for 1# sample after 60 d),89.9%(for 2# sample after 60 d) and 61.28%(for 3# sample after 60 d) at the end of the storage. The study also investigated the effects of natural preservatives on protein oxidation of catfish fillets. The total sulphydryl contents of myofibrillar proteins decreased significantly(P<0.05) from 115.51 nmol/mg protein(0 d) to 54.53,64.23,81.15 and 55.38 nmol/mg protein on the 40thday of the storage for control,1#,2# and 3# samples,respectively. The results suggested significant inhibition of preservatives to disulfide bond formation in catfish protein. In addition,the carbonyl contents increased during the storage in a similar way as the total sulphydryl contents. The sodium dodecyl sulfate - polyacrylamide gel electrophoresis(SDS-PAGE) analysis revealed that the preservatives reduced cross-linking polymerization and degradation of catfish myofibrillar protein during the storage. In conclusion,the 3 kinds of preservatives could inhibit microorganism growth,protein degradation,protein and lipid oxidation,and thus maintain the freshness and delay the deterioration of catfish fillets. The shelf-life extension efficiency of the 3 kinds of preservatives was in order of 3# >1# >2#,and the shelf-life of 1#,2# and 3# samples was 40,30 and 40 d respectively,while that of control sample was only 20 d. This result provides a reference for the application of natural preservatives in catfish meat during the storage.

storage;packing;quality control;catfish fillet;natural preservative;protein oxidation

10.11975/j.issn.1002-6819.2017.01.040

TS254.4

A

1002-6819(2017)-01-0292-09

朱迎春，馬儷珍，黨曉燕，王 洋. 不同天然保鮮液對(duì)氣調(diào)包裝冰溫貯藏鯰魚片品質(zhì)的影響[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2017，33(1)：292－300.

10.11975/j.issn.1002-6819.2017.01.040 http://www.tcsae.org

Zhu Yingchun,Ma Lizhen,Dang Xiaoyan,Wang Yang. Effects of different natural preservative on catfish(Clarias gariepinus) fillet quality during storage with combination of super-chilling and high-CO2packaging[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering(Transactions of the CSAE),2017,33(1):292－300.(in Chinese with English abstract)doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.01.040 http://www.tcsae.org

2016-07-18

2016-11-18

天津市水產(chǎn)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)-水產(chǎn)品加工及質(zhì)量安全崗位專家團(tuán)隊(duì)；山西省科技攻關(guān)項(xiàng)目（20140311025-6）；山西農(nóng)業(yè)大學(xué)博士科研啟動(dòng)基金（2015ZZ06）

朱迎春，女(漢族)，山西太谷人，博士，副教授，主要研究方向?yàn)槿庵破菲焚|(zhì)與安全。太谷，山西農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，030801。Email：yingchun0417@163.com

※通信作者：馬儷珍，女(漢族)，博士，教授，主要研究方向?yàn)槿庵破菲焚|(zhì)與安全。天津，天津農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)與生物工程學(xué)院，300384。Email：Malizhen-6329@163.com