劉均 ,呂楊俊 ,潘俊嫻 ,蔣玉蘭,朱躍進(jìn) ,張士康 ,張海華 *
(1.中華全國供銷合作總社杭州茶葉研究院,浙江杭州 310016;2.浙江省茶資源跨界應(yīng)用技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,浙江杭州 310016)
三文魚(Salmon)是世界名貴水產(chǎn)品,被稱為“水中珍品”,不僅鱗小刺少、肉質(zhì)細(xì)嫩鮮美、口感爽滑,而且富含優(yōu)質(zhì)蛋白、不飽和脂肪酸等,營養(yǎng)價(jià)值較高,頗具商業(yè)價(jià)值[1-2],全球銷量逐年增加,但其易腐敗不利于貯運(yùn),為有效延長貨架期,需要切實(shí)提升保鮮技術(shù)。研究證實(shí),微生物繁殖是引起腐敗的主要因素,而且初始菌數(shù)越多貨架期越短,另外,溫度對微生物繁殖有直接影響,低溫有助于抑制微生物繁殖[3-5],因而減少初始菌數(shù)和降低貯藏溫度對延長貨架期至關(guān)重要。在降低貯藏溫度方面,-18℃或以下低溫能夠長時(shí)間貯藏三文魚,但魚肉水分損失嚴(yán)重、肉色變暗[6];0℃以上低溫,如2℃條件下三文魚貨架期為12 d左右[7]。隨著氣調(diào)、無氧、充氮等包裝技術(shù)的發(fā)展,再結(jié)合低溫貯藏,相較于裸露空氣可再將貨架期延長1~2 d[8],但貨架期仍然受限。在減少初始菌數(shù)方面,紫外線輻射可以有效降低肉品表面微生物[9],殼聚糖能夠有效減少和抑制微生物繁殖[10-12],應(yīng)用高壓技術(shù)也能延長其貨架期[13]。茶多酚是一種天然植物抗氧化劑,同時(shí)具有抑菌作用[14-15],但鮮有將茶多酚-殼聚糖-紫外殺菌等技術(shù)相結(jié)合探討對生鮮三文魚貨架期的綜合影響。研究在無菌包裝和低溫貯藏下,以貯藏期內(nèi)菌落總數(shù)、揮發(fā)性鹽基氮(TVBN)、硫代巴比妥酸值(TBA)和pH等作為關(guān)鍵指標(biāo),以不同濃度茶多酚與殼聚糖進(jìn)行復(fù)配,結(jié)合紫外殺菌,采用涂抹法處理三文魚,旨在探討這種方法對三文魚貨架期的影響,并為生鮮三文魚貯藏保鮮技術(shù)的豐富完善提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)參考。
三文魚(原產(chǎn)地挪威),委托杭州外海聯(lián)華超市采購,全程冰藏運(yùn)輸;茶多酚(多酚含量83.70%),購于杭州遠(yuǎn)圣茶能科技有限公司;殼聚糖(脫乙酰度≥95%,粘度 100~200 mpa.s,分子量約為 4.23×105),購于上海麥克林生化科技有限公司;其他化學(xué)試劑,購于國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;菌落總數(shù)測試片(BB202),購于廣東達(dá)元綠州食品安全科技股份有限公司;無菌袋,購于青島高科園海博生物技術(shù)有限公司。
雙光束紫外可見分光光度計(jì) (TU-1901),北京普析通用儀器公司;半微量定氮裝置,天長市旭立玻璃儀器有限公司;便攜式多參數(shù)分析儀(DZB-712),上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司;冰箱(BCD-448ZP9CX),合肥美菱股份有限公司;實(shí)驗(yàn)室級純水器(Green-10TH),南京易普易達(dá)科技發(fā)展有限公司;生化培養(yǎng)箱(SPX-200),上海躍進(jìn)醫(yī)療器械有限公司;手持式組織研磨器(MY-20),上海凈信實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司。
1.2.1 三文魚保鮮處理方法
在無菌冰浴條件下將三文魚快速去皮,取新鮮脊背肉,分割為約2 cm×3 cm×2 cm規(guī)格等質(zhì)量魚塊,將魚塊隨機(jī)分為6組,分別涂抹純水及不同保鮮劑,瀝干水分,采用無菌袋包裝,于2℃冰箱中冷藏。以不添加保鮮劑的魚塊為對照組。于第 0、2、5、8、11、14、17 d 取樣,每次隨機(jī)取樣 3 份進(jìn)行檢測。
設(shè) T1、T2、T3 和 T4 四個(gè)實(shí)驗(yàn)組,C1、C2 兩個(gè)對照組。其中T1組涂抹2%殼聚糖+紫外線輻照5 min,T2組涂抹2%殼聚糖+0.2%茶多酚+紫外線輻照5 min,T3組涂抹2%殼聚糖+0.4%茶多酚+紫外線輻照5 min,T4組涂抹2%殼聚糖+0.6%茶多酚+紫外線輻照5 min。C1組涂抹純水+紫外線輻照5 min,C2組涂抹純水。
1.2.2 三文魚鮮度指標(biāo)的測定
TVB-N值的測定:參照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》[16]。
TBA值的測定:取樣品5 g,加25 mL 7.5 g/100 mL的三氯乙酸(含0.1%EDTA),用手持式組織研磨器15000 r/min條件下研磨30 s,過濾,取濾液5 mL,加入5 mL 0.02 mol/L硫代巴比妥酸溶液,沸水浴30 min,冷卻10 min至常溫,離心取上清液,測 A532 nm。 對照 1,1,3,3-四乙氧基丙烷標(biāo)準(zhǔn)曲線,計(jì)算TBA值。結(jié)果以X mg MDA/kg樣品表示,其中MDA為丙二醛[17]。
菌落總數(shù)的測定:取魚樣5 g,無菌條件下研磨勻漿30 s,取勻漿液按10倍遞增稀釋制成勻漿稀釋液。選擇適宜稀釋度樣品勻液,按菌落總數(shù)測試片使用說明進(jìn)行測定。
pH值的測定:取樣品10 g,搗碎,加入90 mL純水,振蕩30 min,過濾,取濾液測定pH[18]。
1.2.3 數(shù)據(jù)處理與分析
數(shù)據(jù)采用Excel 2016處理,用Graphpad Prism 6.0作圖,并用SPSS Statistics 17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析(One-way ANOVA),所有數(shù)據(jù)均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差呈現(xiàn),差異顯著性采用Duncan分析并將進(jìn)行多重比較。
水產(chǎn)品在貯藏過程中菌落總數(shù)對其品質(zhì)的影響明顯??紤]到初始菌落可能會(huì)對實(shí)驗(yàn)保鮮效果的影響,對C1和實(shí)驗(yàn)組T1~T4采用了紫外殺菌處理,并設(shè)置C2為未紫外殺菌對照。從圖1可以看出,三文魚的初始菌群數(shù)量為4.19 lg cfu/g(C2組),經(jīng)過紫外殺菌后,菌群數(shù)量降為3.57 lg cfu/g(C1組),實(shí)驗(yàn)組T1~T4菌落初始值均≤3.0 lg cfu/g水平,抑菌效果較好。DB 31/2013—2013《食品安全地方標(biāo)準(zhǔn)生食動(dòng)物性海水產(chǎn)品》[19]中規(guī)定菌落總數(shù)的可接受范圍為6.0 lg cfu/g以下,在貯藏第14 d時(shí),C2組菌落總數(shù)達(dá)到6.04 lg cfu/g,已不可食用;C1組17 d菌落總數(shù)最高達(dá)到5.50 lg cfu/g,尚屬于可食范圍,表明紫外殺菌對延長貨架期有一定作用,延長貨架期約3 d;實(shí)驗(yàn)組T1~T4貯藏17 d菌落總數(shù)維持在3.37~4.91 lg cfu/g,仍在可食用范圍,且菌落水平較低,表明殼聚糖單獨(dú)或者與茶多酚復(fù)配結(jié)合紫外殺菌,具有長時(shí)間抑菌的特點(diǎn),至少延長貨架期3 d。現(xiàn)有研究表明,紫外殺菌主要是破壞細(xì)菌遺傳物質(zhì),殼聚糖破壞細(xì)胞壁完整性等[20-21],茶多酚影響細(xì)胞膜流動(dòng)性和通透性等抑制細(xì)菌增殖[22]。另外,配制的殼聚糖溶液較為粘稠,涂抹在肉品表面形成一層均勻透明、致密的涂層,既可以阻止水分蒸發(fā),還可以隔斷細(xì)菌侵染,起到延緩肉質(zhì)腐爛變質(zhì)的作用。因而,實(shí)驗(yàn)組T1~T4細(xì)菌增殖較慢可能與實(shí)驗(yàn)處理起到了有效抑菌作用和抑制外源菌感染有關(guān)。
圖1 三文魚菌落總數(shù)的變化Fig.1 Change in total microbial counts of salmon
TVB-N通常被作為評價(jià)魚肉新鮮度的主要化學(xué)指標(biāo)之一,指的是蛋白質(zhì)經(jīng)內(nèi)源酶和微生物的降解作用下產(chǎn)生氨及胺類等堿性含氮物質(zhì)。從圖2中可以看出,C1組和C2組TVB-N值明顯高于試驗(yàn)組,貯藏11 d后C2組明顯高于C1組,且C2組貯藏17 d時(shí)TVB-N值達(dá)到40.43 mg/100 g,實(shí)驗(yàn)組T1~T4貯藏17 d內(nèi)TVB-N值維持在8.58~12.43 mg/100 g水平,最大增幅為44.87%。根據(jù)國標(biāo)GB 2733—2015《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 鮮、凍動(dòng)物性水產(chǎn)品》中規(guī)定的TVB-N限度值≤30 mg/100 g[23],僅C2組貯藏17 d時(shí)超過該限度值,為不可食用,C1組和實(shí)驗(yàn)組T1~T4仍在可食范圍內(nèi),與菌落總數(shù)值判定結(jié)果基本一致。
圖2 三文魚TVB-N值變化Fig.2 Change in TVB-N values of salmon
TBA是表示脂質(zhì)氧化程度的指標(biāo)。從圖3中可以看出,貯藏17 d中,TBA值基本分成三個(gè)等級,其中以實(shí)驗(yàn)組T3和T4組最低,0~17 d始終維持在0.03~0.05 mg MDA/kg;以C1和T2組居中,0~17 d 維持在 0.04~0.24 mg MDA/kg; 以對照組C2組和實(shí)驗(yàn)組T1最高,0~11 d維持在0.12~0.15 mg MDA/kg,14~17 d 維持在 0.76~0.78 mg MDA/kg。結(jié)果表明,未經(jīng)茶多酚處理或者經(jīng)低濃度茶多酚(0.2%)復(fù)配涂抹處理脂質(zhì)氧化程度高,經(jīng)高濃度茶多酚(0.4%~0.6%)復(fù)配涂抹能夠有效抑制脂質(zhì)氧化?,F(xiàn)有研究表明,茶多酚是一類含有多酚羥基的化學(xué)物質(zhì),可以與自由基反應(yīng)生成較為穩(wěn)定的酚氧自由基,從而滅活自由基起到顯著抗氧化作用[24-25]。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可見,在殼聚糖溶液中復(fù)配茶多酚起到了抑制三文魚脂質(zhì)氧化的作用,該方法有助于延緩三文魚鮮度指標(biāo)TBA的增加,這與茶多酚的抗氧化作用有關(guān)。
圖3 三文魚TBA值的變化Fig.3 Change in TBA values of salmon
圖4為三文魚pH值的變化結(jié)果。從圖中可以看出,在17 d的貯藏期內(nèi),總體上,無論實(shí)驗(yàn)組還是對照組pH值均介于6.0~7.0間,其中C2組最高,其次為C1組,實(shí)驗(yàn)組T1~T4之間相差不大。該結(jié)果差異很可能與微生物繁殖有關(guān),經(jīng)微生物繁殖活動(dòng),魚肉中的蛋白降解產(chǎn)生氨及胺類堿性物質(zhì)引起肉質(zhì)pH值的快速升高,C2組未經(jīng)紫外殺菌,微生物總量多、繁殖快,分泌物多[16,26],故pH值升高快,實(shí)驗(yàn)組T1~T4因微生物繁殖得到有效抑制,故pH值波動(dòng)區(qū)間較窄 (6.07~6.31),對照組C1組僅以紫外殺菌處理,pH值比實(shí)驗(yàn)組T1~T4高,維持在6.19~6.41之間,其抑菌效果較實(shí)驗(yàn)組T1~T4差。
圖4 三文魚pH值變化Fig.4 Change in pH values of salmon
貨架期與初始菌數(shù)密切相關(guān),初始菌數(shù)越多貨架期越短[4,27],因而降低初始菌數(shù)是延長貨架期的關(guān)鍵因素之一。研究中紫外殺菌使初始菌數(shù)降低了76.09%,這個(gè)結(jié)果與柯范生等[28]的研究結(jié)果相似。另外,殼聚糖具有廣譜抑菌作用[29],經(jīng)殼聚糖涂抹處理可以抑制微生物繁殖,且抑菌效果好、作用時(shí)間長,但與李圣艷等[30]研究結(jié)果略有差異,可能與實(shí)驗(yàn)條件的差異及嚴(yán)格把控有關(guān)。從菌落總數(shù)和TVB-N值看,殼聚糖-紫外殺菌可以有效抑制微生物繁殖,有助于減少蛋白分解,利于三文魚保鮮;但綜合TBA值看,TBA值高表明三文魚脂質(zhì)氧化程度高,對口感和風(fēng)味有影響,不能滿足三文魚保鮮需要。殼聚糖-紫外殺菌處理中復(fù)配茶多酚,可以很好地彌補(bǔ)殼聚糖-紫外處理存在脂質(zhì)氧化程度高的不足,對保鮮效果表現(xiàn)出互補(bǔ)促進(jìn)效應(yīng),且以較高茶多酚復(fù)配量(0.4%~0.6%)的抗氧化效果為好,茶多酚具有卓越的抗氧化能力,這也與劉華巍[31]和王丹丹等[32]的研究結(jié)果相似。目前,在三文魚生物保鮮方面,以溶菌酶、甘氨酸和乙酸鈉等復(fù)配抑菌劑處理可將貨架期延長至7天[26];以殼聚糖處理可延長貨架期至10 d左右[30];以不同輻照劑量照射可延長貨架期至12 d[33];以-2℃低溫貯藏可將貨架期延長至13 d[34];以真空包裝結(jié)合4℃冷藏可延長貨架期至14 d[35];以竹葉提取物浸泡結(jié)合采用無菌蒸煮袋包裝和0℃冷藏可延長貨架期至18 d[36];以殼聚糖涂抹并結(jié)合0℃貯藏可將三文魚貨架期延長至18 d[11];以明膠、殼聚糖和大蒜提取物處理可將三文魚貨架期延長至 16 d[12];以改進(jìn)氣調(diào)包裝(CO2∶N2=60∶40)結(jié)合4℃冷藏延長三文魚貨架期至10 d,以改進(jìn)氣調(diào)包裝結(jié)合-2℃冷藏延長貨架期至24 d以上[37]。綜合考察菌落總數(shù)、TVB-N和TBA值等關(guān)鍵指標(biāo),在本試驗(yàn)條件下貯藏17 d,經(jīng)殼聚糖-茶多酚紫外殺菌處理后的三文魚菌落總數(shù)、TVB-N和TBA值水平均處于較低水平,遠(yuǎn)低于食品安全規(guī)定的上限值[19,24],綜合技術(shù)復(fù)雜度和成本考慮,文中方法能滿足于三文魚保鮮需要。
綜上,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明紫外殺菌可有效降低初始菌落總數(shù),在無菌包裝與2℃低溫貯藏下,抑制細(xì)菌較快增殖,延長貨架期約3 d;殼聚糖-紫外殺菌可較長時(shí)間有效抑制三文魚中的細(xì)菌增殖,但脂質(zhì)氧化程度較高;殼聚糖-茶多酚復(fù)配結(jié)合紫外殺菌可以在有效抑制三文魚中細(xì)菌增殖的基礎(chǔ)上,有效抑制脂質(zhì)氧化,與對照組相比延長貨架期3 d以上。