董天嘉，李桂芬，何定芬，謝 超，李 娜

(1.浙江海洋大學(xué)食品與醫(yī)藥學(xué)院，浙江舟山 316022；2.浙江國(guó)際海運(yùn)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江舟山 316021；3.舟山市福瑞達(dá)食品有限公司，浙江舟山 316021)

秘魯魷魚(yú)，頭足綱、真魷科、美洲大赤魷屬，在廣闊的東太平洋資源豐富。其中，在加利福尼亞、智利和秘魯附近的水域或島嶼最為集中。因?yàn)楹Ｑ鬄踬\種類(lèi)有很多，而且數(shù)量最豐富，所以秘魯魷魚(yú)成為我國(guó)遠(yuǎn)洋漁業(yè)利用的主要品種之一。而且秘魯魷魚(yú)價(jià)格低廉，肉質(zhì)鮮美，營(yíng)養(yǎng)豐富，所以已成為水產(chǎn)品加工業(yè)的重要原料之一。

弱酸性電解水(WAEW)是一種新型的防腐劑，在食品、醫(yī)藥、微生物等領(lǐng)域得到了廣泛的研究和應(yīng)用[1]。這種新型的具有保鮮效果的防腐劑是在一定條件下通過(guò)電解稀鹽酸制成的，在抗菌方面尤其是對(duì)病原菌有明顯的作用。對(duì)腐敗菌，能顯著抑制其的生長(zhǎng)和繁殖。與傳統(tǒng)的一些防腐劑相比，弱酸性電解水冰衣對(duì)微生物等細(xì)菌的抑制作用有著效率高、原料更容易得到、無(wú)污染，環(huán)保，操作方便等優(yōu)點(diǎn)[2-5]。氣調(diào)包裝又稱(chēng)改性大氣包裝，是一種延長(zhǎng)食品保質(zhì)期的技術(shù)[6]。在包裝中加入一定比例的氣體，從而防止產(chǎn)品變質(zhì)。該包裝與4-羥基-3-甲氧基肉桂酸、綠茶提取物和4-己基間苯二酚有協(xié)同作用[7]。然而，弱酸性電解水結(jié)冰與改性氣體包裝的協(xié)同作用還少有報(bào)道[8-9]。所以，本研究利用弱酸性電解水-氣調(diào)包裝技術(shù)來(lái)作為秘魯魷魚(yú)的防腐劑，以期為水產(chǎn)品保鮮劑的開(kāi)發(fā)提供基礎(chǔ)資料。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

秘魯魷魚(yú)由舟山福瑞達(dá)食品有限公司提供；金黃色葡萄球菌購(gòu)自中科院微生物菌種保藏中心。

惠普上分751-GW分光光度計(jì)；漢譜HP-380色差儀；麥克其S3500電子鼻分析儀；科美拓水分活度測(cè)定儀；島津EZ-X質(zhì)構(gòu)儀；艾美捷TBARS定量檢測(cè)試劑盒；大阪府TK-7408連續(xù)式電解水生成器；芬析CSY-L5鹵素水分測(cè)定儀。

1.2 實(shí)驗(yàn)步驟

1.2.1 弱酸性電解水的制備配置

質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%的氯化鈉溶液，使用連續(xù)的電解水發(fā)生裝置制備弱酸性電解水。根據(jù)其體積的不同，制備 pH 為 6.4～6.6 的弱酸性電解水。電解時(shí)控制有效氯的濃度(ACC)為 6.4～6.5 mg·mL-1，氧化還原電位(ORP)為 520～540 mV。

1.2.2 金黃色葡萄球菌菌懸液制備

在制備金黃色葡萄球菌懸浮液前，對(duì)金黃色葡萄球菌進(jìn)行活化培養(yǎng)。將金黃色葡萄球菌解凍后加入培養(yǎng)基中。然后在37℃恒溫?fù)u床上培養(yǎng)并恢復(fù)活力。懸浮液的濃度如下：103CFU·mL-1。

1.2.3 弱酸性電解水冰衣

將秘魯魷魚(yú)樣品徹底清洗至室溫干燥后，將樣品完全浸入金黃色葡萄球菌懸液中接種10 min，以確保樣品的整個(gè)表面被微生物充分均勻覆蓋。接種處理后的樣品立即存放在-18℃冷凍箱中。用弱酸性電解水(0℃)進(jìn)行預(yù)處理后，取出并浸泡樣品，使樣品外層涂覆均勻的冰衣(8.5～9.0 W·w-1)。以蒸餾水處理樣品作為空白對(duì)照組。

1.2.4 氣調(diào)包裝

秘魯魷魚(yú)樣品采用聚酰胺/聚乙烯密封包裝袋包裝。通過(guò)改變包裝過(guò)程中的氣氛對(duì)樣品進(jìn)行分組。對(duì)照組包裝氣調(diào)成分為空氣。各組樣品在超低溫冰箱中保存100 d，溫度為-18℃，在不同的存儲(chǔ)時(shí)間對(duì)微生物活性和揮發(fā)性鹽基總氮(TVBN)、三甲胺(TMA)的含量，硫代巴比妥酸反應(yīng)物的(TBARS)值、顏色、結(jié)構(gòu)特征及揮發(fā)性風(fēng)味等進(jìn)行測(cè)量。以上述各項(xiàng)指標(biāo)評(píng)價(jià)氣調(diào)包裝和弱酸性電解水冰衣處理對(duì)魷魚(yú)樣品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和感官風(fēng)味的影響，以及在不同貯藏時(shí)間下的產(chǎn)品質(zhì)量的變化。實(shí)驗(yàn)分組如表1[10]：

表1 實(shí)驗(yàn)分組Tab.1 Experiment grouping

1.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)

1.3.1 微生物指標(biāo)

在無(wú)菌條件下將在室溫下解凍后的魷魚(yú)與0.85%弱酸性電解水(90 mL)混合，勻漿2 min。均質(zhì)液用10倍梯度稀釋?zhuān)拷M溶液取0.1 mL，接種并在37℃平板瓊脂培養(yǎng)基和Baird-Parker瓊脂培養(yǎng)基中培養(yǎng)48 h，計(jì)算金黃色葡萄球菌菌落數(shù)和好氧菌落數(shù)[11]。隨著菌落總數(shù)在100 d內(nèi)的變化，樣品的菌落抑制率為K=(A-A0)/A0×100%，其中A0為貯藏前的菌落總數(shù)。A是貯藏后的菌落數(shù)。

1.3.2 TVBN值

用半微量凱氏定氮法測(cè)定各組樣品冷凍保存過(guò)程中TVBN的總含量[12]。

1.3.3 TMA總量

實(shí)驗(yàn)中樣品的TMA總量的測(cè)定根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)方法AOAC進(jìn)行。

1.3.4 TBARS值

用TBARS比色法測(cè)定了產(chǎn)物在532 nm和600 nm處的吸收率，并計(jì)算各組樣品TBARS隨貯藏時(shí)間的變化[13]。

1.3.5 質(zhì)構(gòu)特性

分析根據(jù)秘魯魷魚(yú)的肌肉結(jié)構(gòu)，選擇硬度、彈性和咀嚼度作為樣本分析的參數(shù)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中使用儀器模擬咀嚼過(guò)程，采用二次擠壓法進(jìn)行測(cè)量。選擇直徑為50 mm的P/50平底圓柱形探頭進(jìn)行試驗(yàn)，試樣壓縮形狀變量為30，試驗(yàn)速率為1.0 mm·s-1，壓縮保留時(shí)間為3 s，每個(gè)樣品平行測(cè)量3次。

1.3.6 顏色分析

通過(guò)使用色差儀來(lái)測(cè)定秘魯魷魚(yú)的明度(L*)和紅度(a*)從而進(jìn)行樣品顏色的分析，對(duì)不同貯藏時(shí)間下的樣品平行測(cè)定3次并取其平均值。

1.3.7 揮發(fā)性風(fēng)味分析

在進(jìn)行電子鼻分析時(shí)，首先將樣品在70℃下頂空采樣30 min，設(shè)置分析儀基線校準(zhǔn)時(shí)間5 min，泵流速 600 mL·min-1；采樣時(shí)間 65 s，采樣泵流速 200 mL·min-1；清洗時(shí)間 50 s，清洗泵流速 600 mL·min-1。測(cè)定完成后繪制主成分分析和線性判別分析圖。

1.3.8 數(shù)據(jù)處理

利用SPSS19.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 微生物測(cè)定

表2顯示了不同保鮮技術(shù)在冷凍貯藏過(guò)程中金黃色葡萄球菌的數(shù)量和好氧細(xì)菌的總數(shù)的變化情況。結(jié)果表明，各組樣品在0～100 d其好氧菌總數(shù)和金黃色葡萄球菌數(shù)呈現(xiàn)先減少，后增加的變化趨勢(shì)。其中對(duì)照組A在0～40 d內(nèi)，好氧菌總數(shù)和金黃色葡萄球菌數(shù)有不顯著降低 (P>0.05)，分別減少了0.08×104CFU·g-1，0.20×102cfu/g。在0～100 d內(nèi)A組樣品中兩項(xiàng)指標(biāo)數(shù)量顯著上升，細(xì)菌增長(zhǎng)率分別為KA需=34.53%、KA金=24.44%，說(shuō)明原料樣品中的微生物含量達(dá)到了預(yù)期水平，表明傳統(tǒng)蒸餾水冰衣不能有效地抗菌，特別是在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的冷凍貯藏處理之后，傳統(tǒng)技術(shù)對(duì)產(chǎn)品的抗菌效果不明顯。

冷凍保存100 d后，B組、C組和D組處理對(duì)好氧菌和金黃色葡萄球菌的抑制效果優(yōu)于B組。此外，冷凍保存20 d后，C組的金黃色葡萄球菌的數(shù)量明顯高于D組。當(dāng)細(xì)菌生長(zhǎng)速率為負(fù)值時(shí)，KD需>KC需、KD金>KC金。結(jié)果表明，當(dāng)同樣使用弱酸性電解水作為冰衣材料的處理?xiàng)l件下，抗菌效果最顯著的氣調(diào)條件為：40%的二氧化碳，10%的氧氣，50%的氮?dú)鈁14]。

表2 不同保鮮技術(shù)的抑菌效果Tab.2 Sterilization effect of different preservation techniques

2.2 TVBN值

對(duì)新鮮的魷魚(yú)使用不同的保鮮技術(shù)，并在相同環(huán)境下保存100 d，在這過(guò)程中測(cè)定不同保鮮技術(shù)處理下樣品的TVBN隨貯藏時(shí)間的變化情況，如圖1。

圖1 不同保鮮技術(shù)對(duì)樣品TVBN值的影響Fig.1 Effect of different preservation techniques on sample TVBN values

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，在冷凍貯存100 d后，對(duì)照組樣品的TVBN 值提高到 16.61 mg·100-1·g-1?？梢?jiàn)空氣、蒸餾水處理的樣品在冷凍保存100 d的過(guò)程中，TVBN上升較為顯著，樣品質(zhì)量產(chǎn)生了明顯的劣化。與對(duì)照組相比，實(shí)驗(yàn)組處理對(duì)樣品TVBN的升高均產(chǎn)生了明顯的抑制作用(P<0.05)。橫向比較B、C、D三組可見(jiàn)，C組與D組對(duì)TVBN生長(zhǎng)的抑制作用明顯優(yōu)于B組，且C組與D組實(shí)驗(yàn)結(jié)果之間無(wú)顯著性差異(P>0.05)，由此可證明：弱酸性電解水冰衣和氣調(diào)包裝聯(lián)合保鮮技術(shù)對(duì)樣品TVBN的增長(zhǎng)有顯著的抑制作用。

2.3 TMA總量

TMA值隨魷魚(yú)原料貯存時(shí)間的變化如圖2所示。由圖可見(jiàn)，在冷凍貯藏100 d的過(guò)程中，不同處理組秘魯魷魚(yú)樣品的TMA值均隨儲(chǔ)存天數(shù)的增加呈上升趨勢(shì)。樣品冷凍貯藏0～20 d內(nèi)，各組樣品TMA變化均較為緩慢。實(shí)驗(yàn)組之間樣品的TMA含量無(wú)顯著性差異(P>0.05)。當(dāng)樣品冷凍貯藏40～100 d后，A組 TMA含量由最初的0.92 mg·100-1·g-1增加到 8.16 mg·100-1·g-1，可見(jiàn)傳統(tǒng)的水冰衣處理方法對(duì)產(chǎn)品的TMA含量的上升不能起到很好的抑制作用；弱酸性電解水冰衣-空氣處理的B組樣品的TMA含量在冷凍貯藏80 d后開(kāi)始產(chǎn)生較大幅度的增長(zhǎng)，說(shuō)明僅使用弱酸性電解水冰衣處理對(duì)樣品TMA含量上升的抑制作用一般；相比之下，采用WAEW-MAP復(fù)合保鮮技術(shù)處理組在冷凍貯藏100 d的全過(guò)程中，樣品TMA含量的變化均較為緩慢，說(shuō)明復(fù)合保鮮技術(shù)對(duì)樣品TMA含量的上升起到了顯著地抑制作用。橫向比較貯藏100 d后C、D兩組樣品的TMA含量，發(fā)現(xiàn)C組略優(yōu)于D組，說(shuō)明在40%二氧化碳、10%氧氣和50%氮的氣調(diào)條件下，冷凍貯藏后產(chǎn)品的品質(zhì)變化最小。

圖2 不同保鮮技術(shù)對(duì)樣品TMA含量的影響Fig.2 Effect of different preservation technology on TMA content of samples

2.4 TBARS值

通過(guò)不同的保鮮技術(shù)處理新鮮魷魚(yú)，并在相同環(huán)境下保存100 d，在此過(guò)程中測(cè)定不同保鮮技術(shù)下各組樣品TVBN含量隨貯藏時(shí)間的變化情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3。

圖3 不同保鮮技術(shù)對(duì)樣品TBARS含量的影響Fig.3 Effect of different preservation technology on TBARS content of samples

分析圖3可知，各組樣品的TBARS值在100 d貯藏過(guò)程中均有不同程度的增加，與其他三組相比，A組樣品TBARS值的增加最大。這表明在貯藏過(guò)程中，傳統(tǒng)水冰衣處理對(duì)樣品脂質(zhì)氧化的抑制效果不明顯。相比之下，樣品TBARS值的增長(zhǎng)在B、C、D組處理下受到了明顯的抑制作用(P<0.05)，且C、D兩組抑制作用更強(qiáng)。同時(shí)，C組對(duì)TMA含量的抑制作用好于D組。結(jié)果表明，隨著混合氣體中氧氣的濃度降低，TMA的含量也發(fā)生了一定程度的降低[15]。當(dāng)氣調(diào)成分為10%氧氣、40%二氧化碳和50%氮?dú)鈺r(shí)，利用弱酸性電解水冰衣對(duì)樣品進(jìn)行處理，其TMA含量上升能夠得到有效抑制，樣品脂肪氧化的控制效果最好。

2.5 質(zhì)構(gòu)特性

對(duì)樣品在不同條件下冷藏100 d過(guò)程中的質(zhì)地特征進(jìn)行了評(píng)價(jià)，并選取硬度、彈性和咀嚼性的變化作為主要分析參數(shù)，結(jié)果如圖4。結(jié)果表明，魷魚(yú)在冷凍過(guò)程中其硬度、彈性和咀嚼性都在下降。從樣品的硬度來(lái)看，開(kāi)始貯藏前各組魷魚(yú)樣品硬度均為 23.31N。冷藏 100 d后，A組降至 12.7N，B組降至18.17N，C組降至21N，D組為20.81N。據(jù)此可得，弱酸性電解水冰衣和氣調(diào)包裝聯(lián)合保鮮技術(shù)處理與只使用弱酸性電解水冰衣處理的對(duì)照組相比，對(duì)樣品硬度的降低有明顯的抑制作用(P<0.05)。彈性的變化與硬度變化趨勢(shì)相似。貯藏100 d后不同處理方式下各組樣品彈性由大到小依次為：C組>D組>B組>A組。同時(shí)，樣品的咀嚼性能分析結(jié)果與硬度和彈性變化程度相似，由此可得，WAEW-MAP可顯著降低樣品貯藏過(guò)程中彈性和咀嚼性下降的趨勢(shì)(P<0.05)。

圖4 不同保鮮技術(shù)對(duì)樣品質(zhì)構(gòu)特性的影響Fig.4 Effect of different preservation techniques on the texture characteristics of samples

2.6 顏色變化

不同方式處理下，秘魯魷魚(yú)樣品在冷凍保存100 d后的顏色變化見(jiàn)表3。從表3的結(jié)果可以得出樣品的明度L*和紅度a*隨冷凍儲(chǔ)存時(shí)間的延長(zhǎng)出現(xiàn)不同情況的改變。A組樣品在儲(chǔ)存期間明度L*產(chǎn)生了明顯的下降趨勢(shì)(P<0.05)。紅度a*則增加了，此過(guò)程中樣品變暗，整體顏色略發(fā)紅。而其他三組明度L*值增加和紅度a*值的下降程度都很小，樣品貯藏過(guò)程中顏色的變化是受到明顯抑制的(P<0.05)。其中CD組抑制程度明顯高于B組(P<0.05)。橫向比較C、D組結(jié)果可見(jiàn)，C組樣品顏色變化程度略低于D組。從結(jié)果中可以看出，魚(yú)體色素的變化可能是由于魚(yú)肉脂肪的氧化導(dǎo)致的[16]。C組使用的是二氧化碳濃度較高的氣調(diào)保鮮技術(shù)，這種技術(shù)在一定程度上使樣品色素變化速度降低。因此可以得出結(jié)論：結(jié)合WAEW-MAP技術(shù)，可以保持產(chǎn)品的顏色穩(wěn)定性，保證產(chǎn)品的感官質(zhì)量。

2.7 揮發(fā)性風(fēng)味評(píng)價(jià)

在冷凍貯藏100 d后，以水冰衣處理組A為對(duì)照，對(duì)弱酸性電解水冰衣處理組B、不同氣調(diào)成分的弱酸性電解水-氣調(diào)包裝聯(lián)合處理組C、D的樣品進(jìn)行解凍，通過(guò)電子鼻實(shí)驗(yàn)對(duì)解凍后樣品和蒸煮熟制樣品的揮發(fā)性風(fēng)味進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果如圖5。其中，各分析簇分別對(duì)應(yīng)各處理組魷魚(yú)樣品。

表3 不同保鮮技術(shù)對(duì)樣品顏色的影響Tab.3 Effect of different preservation technologies on sample color

圖5 不同保鮮技術(shù)對(duì)樣品揮發(fā)性風(fēng)味的影響Fig.5 Effect of different preservation techniques on volatile flavor of samples

通過(guò)主成分分析和線性判別分析可知，A組樣品與B、C、D組樣品在解凍后揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)差異明顯。導(dǎo)致這個(gè)結(jié)果的原因可能是弱酸性電解水冰衣處理下?lián)]發(fā)性氯、二氧化氯等揮發(fā)性組分對(duì)樣品的影響。B、C、D組的揮發(fā)性風(fēng)味在每個(gè)簇中均有重疊，表示B、C、D三組的電子鼻反應(yīng)相似，揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)差異不明顯。針對(duì)熟制后的樣品，各組不同簇均有重疊，表示四組之間電子鼻反應(yīng)相似，揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)差異不明顯。綜上所述，對(duì)于解凍樣品，弱酸性電解水處理會(huì)對(duì)其揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)產(chǎn)生影響，而對(duì)于熟制樣品并未觀察到明顯影響。

3 結(jié)論

秘魯魷魚(yú)新鮮原料通過(guò)WAEW-MAP聯(lián)合保鮮技術(shù)處理，在-18℃冷凍保存100 d后，展現(xiàn)了良好的抗菌效果。其中，對(duì)好氧菌的抑制率為49.80%。金黃色葡萄球菌的抑制率為59.16%。其次，聯(lián)合保鮮技術(shù)在秘魯魷魚(yú)樣品貯藏100 d過(guò)程中，對(duì)樣品的TVBN值、TMA值和TBARS值的上升有顯著的抑制作用，其中TMA總量?jī)H上升0.45 mg·100-1·g-1。同時(shí)，聯(lián)合處理可減緩樣品質(zhì)構(gòu)變化和L*、a*變化程度。另外，弱酸性電解水處理對(duì)解凍樣品的揮發(fā)性物質(zhì)產(chǎn)生了一些影響，但通過(guò)蒸煮熟制，這種影響可以被消除。綜上所述，在魷魚(yú)的凍藏過(guò)程中WAEW-MAP聯(lián)合技術(shù)可以作為一種新型的保水保鮮技術(shù)，這種技術(shù)對(duì)樣品的理化性質(zhì)和感官指標(biāo)的變化均有著一定程度的抑制作用，能夠在一定程度上保持產(chǎn)品的鮮度和風(fēng)味，證明弱酸性電解水冰衣-氣調(diào)包裝處理技術(shù)是一種科學(xué)、有效的保鮮方法，具有廣闊的發(fā)展前景。