趙宏強(qiáng),屈長(zhǎng)青*,程千子,張喜才
(1.阜陽(yáng)師范大學(xué)生物與食品工程學(xué)院,安徽阜陽(yáng),236037;2.抗衰老中草藥安徽工程技術(shù)研究中心,安徽阜陽(yáng),236037;3.荊楚理工學(xué)院生物工程學(xué)院,湖北荊門(mén),448000)
水產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高,味道鮮美,深受廣大消費(fèi)者的喜愛(ài),但是由于水產(chǎn)品肉質(zhì)水分和可溶性蛋白含量較高,在貯藏運(yùn)輸期間易發(fā)生腐敗變質(zhì),造成營(yíng)養(yǎng)價(jià)值流失[1],水產(chǎn)品中酶的自解、氧化、微生物生長(zhǎng)等都是導(dǎo)致其腐敗的原因[2]。鱸魚(yú)(Lateolabrax japonicus)又名鱸板、花鱸、四肋魚(yú)等,屬鱸形目鱸科鱸屬經(jīng)濟(jì)魚(yú)類(lèi),在我國(guó)沿海及淡水水系中較為常見(jiàn),其中又以黃海、渤海較多[3]。鱸魚(yú)體長(zhǎng)而側(cè)扁,一般在30~40 cm,體重400~1 000 g。鱸魚(yú)肉質(zhì)鮮嫩,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富,包括蛋白質(zhì)、不飽和脂肪酸、維生素等,還富含人體必需氨基酸[4]。我國(guó)自古就有“莼菜鱸魚(yú)秋正美”的名句,可見(jiàn)鱸魚(yú)一直以來(lái)都很受歡迎。由于鱸魚(yú)深受廣大消費(fèi)者的青睞,所以鱸魚(yú)養(yǎng)殖業(yè)迅速發(fā)展,鱸魚(yú)的產(chǎn)量以及銷(xiāo)量都是逐年增長(zhǎng),然而單單依靠活體運(yùn)輸,不僅成本過(guò)高,而且鱸魚(yú)在運(yùn)輸過(guò)程中容易死亡,肉質(zhì)易腐敗,所以就要求研究人員針對(duì)鱸魚(yú)的保鮮進(jìn)行深入研究。目前,科研人員針對(duì)鱸魚(yú)的保鮮方法,主要有低溫保鮮(微凍保鮮、保鮮冰保鮮)、生物保鮮劑保鮮(植物源保鮮劑、動(dòng)物微生物源保鮮劑)、氣調(diào)保鮮、超高壓技術(shù)保鮮。這些保鮮技術(shù)能夠延長(zhǎng)鱸魚(yú)貯藏保鮮的貨架期,延緩魚(yú)肉的腐敗變質(zhì),本文著重對(duì)鱸魚(yú)的幾種保鮮方式進(jìn)行綜述,希望為以后鱸魚(yú)研究者提供一定的參考。此外,無(wú)損檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)在越來(lái)越受到重視,尤其是在水產(chǎn)品的鮮度質(zhì)量檢測(cè)方面,所以本文對(duì)在鱸魚(yú)保鮮檢測(cè)領(lǐng)域用到的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行介紹,為研究者提供幫助。
鱸魚(yú)保鮮從低溫保鮮開(kāi)始,它是水產(chǎn)品最傳統(tǒng)的保鮮方法,通常在0~4 ℃對(duì)水產(chǎn)品貯藏[5],低溫保鮮是目前鱸魚(yú)保鮮中應(yīng)用最廣的技術(shù),能夠延緩鱸魚(yú)品質(zhì)變化,延長(zhǎng)貨架期,不足之處也較為明顯,它只適用于短期貯藏保鮮。隨著保鮮技術(shù)的發(fā)展,生物保鮮劑保鮮越來(lái)越多的被人們所接受,因?yàn)樯锉ur劑大都是是來(lái)自微生物、動(dòng)物或植物自身組成成分或代謝產(chǎn)物,具有較高的安全性,生物保鮮劑如果單一進(jìn)行使用,則保鮮效果不顯著,一些生物保鮮劑含量低,提取困難等都是制約生物保鮮劑保鮮發(fā)展的原因。現(xiàn)在還有氣調(diào)保鮮技術(shù)以及超高壓保鮮技術(shù),它們都屬于冷處理加工技術(shù),在整個(gè)產(chǎn)品處理過(guò)程中,沒(méi)有熱量交換,不會(huì)給產(chǎn)品帶來(lái)風(fēng)味上的變化,較好保持產(chǎn)品原有風(fēng)味及營(yíng)養(yǎng),而氣調(diào)保鮮對(duì)處理過(guò)程中密封性要求較高,不易于全面實(shí)現(xiàn),超高壓保鮮技術(shù),超高壓設(shè)備成本較高,也難以在市場(chǎng)進(jìn)行推廣。
1.1.1 冷藏保鮮
隨著人們生活水平的提高以及對(duì)健康飲食的追求,使大家對(duì)鱸魚(yú)的新鮮度有了更高的要求,在貯藏或者運(yùn)輸途中溫度沒(méi)有嚴(yán)格控制,會(huì)導(dǎo)致鱸魚(yú)體內(nèi)微生物滋生,脂肪氧化,從而使鱸魚(yú)的新鮮度以及肉質(zhì)品質(zhì)降低[6]。鱸魚(yú)的貯藏或運(yùn)輸途中,合理的調(diào)控鱸魚(yú)的冷藏溫度,能夠一定程度上保證鱸魚(yú)品質(zhì)[7]。鱸魚(yú)的冷藏保鮮,是利用低溫環(huán)境,保持鱸魚(yú)魚(yú)體的低溫狀態(tài),使微生物不易生長(zhǎng)。低溫微凍又稱(chēng)部分凍結(jié),是一種起源于20 世紀(jì)60 年代中期的漁船低溫保鮮技術(shù)[8]?,F(xiàn)有研究學(xué)者認(rèn)為微凍保鮮技術(shù)是低溫條件下維持食物品質(zhì)的較好方法[9]。高昕[10]等人研究發(fā)現(xiàn),在-3 ℃微凍條件下,鱸魚(yú)的保鮮效果要優(yōu)于4 ℃冷藏條件,而且通過(guò)菌落總數(shù)指標(biāo)判斷,貨架期要延長(zhǎng)20天。劉明爽[11]等人在研究4 ℃冷藏與-2 ℃微凍條件下,鱸魚(yú)的鮮度指標(biāo)變化情況發(fā)現(xiàn),微凍條件能夠明顯延緩菌落總數(shù)、TVB-N 值、K 值的增長(zhǎng)。相較于冷藏保鮮,微凍保鮮技術(shù)對(duì)水產(chǎn)品的口感、風(fēng)味、質(zhì)構(gòu)等特性保留較好,汁液和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值損失更少[12]。
1.1.2 保鮮冰保鮮
冰藏法就是利用冰塊或者碎冰對(duì)水產(chǎn)品等進(jìn)行覆蓋,從而達(dá)到保鮮的的目的,現(xiàn)在冰藏法是目前應(yīng)用最普遍的貯藏方式之一,此法應(yīng)用方便且效果顯著。不過(guò)由于傳統(tǒng)的碎冰通常會(huì)有棱角,易在貯藏運(yùn)輸途中使魚(yú)體發(fā)生機(jī)械損傷,從而造成水產(chǎn)品的品質(zhì)下降[13]。冰藏處理能夠很好的延長(zhǎng)魚(yú)肉貨架期,有研究[14]表明,與無(wú)冰條件相比,冰藏處理能夠使魚(yú)肉的貨架期延長(zhǎng)2 倍。冷藏保鮮技術(shù)出現(xiàn)較早,不能夠長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行魚(yú)肉保鮮,所以多以此法為基礎(chǔ),綜合其他保鮮方法一起開(kāi)發(fā),用以延長(zhǎng)水產(chǎn)品貨架期[15]。藍(lán)蔚青[16]等人研究流化冰處理鱸魚(yú)的保鮮效果,通過(guò)使用流化冰對(duì)鱸魚(yú)進(jìn)行預(yù)冷-運(yùn)輸-貯藏,發(fā)現(xiàn)鱸魚(yú)的感官品質(zhì)和質(zhì)構(gòu)特性都能夠較好的保持,還抑制了硫代巴比妥酸值與菌落總數(shù)的升高,延緩蛋白質(zhì)的分解,相對(duì)于對(duì)照組來(lái)說(shuō),實(shí)驗(yàn)組貨架期能夠延長(zhǎng)6 天。還有研究了鹽水超冷卻處理對(duì)鱸魚(yú)冰藏品質(zhì)的影響,實(shí)驗(yàn)研究以-6 ℃冰水混合物(含鹽量6.0%)為冷卻介質(zhì)對(duì)鱸魚(yú)進(jìn)行預(yù)處理不同時(shí)間段,60 min的處理時(shí)間對(duì)鱸魚(yú)的保鮮效果最優(yōu)[17]。
生物保鮮的原理就是利用生物有機(jī)體自身的組成成分或者其代謝產(chǎn)物的性質(zhì),來(lái)抑制食品中微生物的生長(zhǎng)繁殖,用以使食品達(dá)到防腐保鮮的目的[18]。在鱸魚(yú)的保鮮應(yīng)用中,適量的生物保鮮劑能夠抑制鱸魚(yú)表面或內(nèi)部的微生物的生長(zhǎng),現(xiàn)在已經(jīng)有植物源保鮮劑(茶多酚、竹醋液、藍(lán)莓提取液等)和動(dòng)物、微生物源保鮮劑(殼聚糖、Nisin(乳酸鏈球菌素))等在鱸魚(yú)的保鮮應(yīng)用中。
1.2.1 植物源保鮮劑
茶多酚與迷迭香作為植物源保鮮劑,作用機(jī)理是通過(guò)抑制某些酶的活性,來(lái)防止脂肪氧化。鞠健等[19]人研究不同濃度的茶多酚和迷迭香溶液作用在鱸魚(yú)冷藏保鮮,結(jié)果表明植物源保鮮劑能夠顯著降低鱸魚(yú)貯藏期間pH 和硫代巴比妥酸值。藍(lán)蔚青[20]等人研究竹醋液對(duì)鱸魚(yú)的保鮮效果,不同濃度竹醋液浸泡的鱸魚(yú),其貨架期的延長(zhǎng)有所差別,3%濃度的竹醋液的保鮮效果最好。李穎暢[21]等人研究藍(lán)莓葉多酚對(duì)冷藏鱸魚(yú)品質(zhì)的影響,在使用4 mg/mL 藍(lán)莓葉多酚浸泡鱸魚(yú)之后,貯藏在4 ℃冷藏條件下,研究結(jié)果得出藍(lán)莓葉多酚作為一種生物保鮮劑,能夠有效控制鱸魚(yú)品質(zhì),抑制細(xì)菌繁殖,且鱸魚(yú)的貨架期能夠延長(zhǎng)4~5 d。除此之外,還有人利用藍(lán)莓酒渣[22]的提取物花色苷進(jìn)行對(duì)鱸魚(yú)保鮮研究,研究發(fā)現(xiàn)在冷藏或冷凍條件下,保鮮劑都能夠有效的減緩鱸魚(yú)的腐敗變質(zhì)。李穎暢[23]等人利用紫菜多糖,一種從紫菜中提取的功能性成分,能夠抗氧化抑菌、抗腫瘤、降血脂等,對(duì)鱸魚(yú)進(jìn)行處理,紫菜多糖溶液能夠明顯降低鱸魚(yú)在貯藏期間的菌落總數(shù)、K 值等,可使鱸魚(yú)的貨架期延長(zhǎng)4~5 d[24]。鞠健[25]等人利用茶多酚處理鱸魚(yú),發(fā)現(xiàn)鱸魚(yú)在冷藏過(guò)程中感官分值下降最為緩慢。還有研究使用6-姜酚[26]協(xié)同超高壓技術(shù)的保鮮方式對(duì)鱸魚(yú)進(jìn)行處理,結(jié)果發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)6-姜酚浸泡的鱸魚(yú)能夠改善了鱸魚(yú)的感官品質(zhì)。
1.2.1 動(dòng)物、微生物源保鮮劑
殼聚糖是一種在水產(chǎn)品保鮮領(lǐng)域常用到的動(dòng)物源性保鮮劑,它是甲殼素脫乙?;蟮纳锘钚晕镔|(zhì)。有研究者[27]使用殼聚糖制成可食用保鮮膜,應(yīng)用在鱸魚(yú)保鮮技術(shù)上,將殼聚糖制成的可食用薄膜包裹在鱸魚(yú)表面,貯藏在4 ℃條件下,通過(guò)理化指標(biāo)來(lái)判斷鱸魚(yú)的新鮮程度,結(jié)果表明,鱸魚(yú)的微生物指標(biāo)顯著降低,其貨架期延長(zhǎng)20 d。還有研究團(tuán)隊(duì)[28]使用新型ε-聚賴(lài)氨酸/海藻酸鈉(PLSA)處理鱸魚(yú),在貯藏期間進(jìn)行感官評(píng)定以及理化指標(biāo)測(cè)定,PLSA 涂層能夠有效的延緩鱸魚(yú)脂質(zhì)氧化,蛋白質(zhì)降解等,有效的保存了鱸魚(yú)貯藏期間的質(zhì)量,還有研究者[29]利用殼聚糖保鮮蔬菜,這都說(shuō)明殼聚糖的保鮮效果。另外有研究使用生物保鮮劑Nisin[30],這是一種安全性、抗菌性效果都很好的天然防腐劑和抑菌劑。鞠健[31]等人利用Nisin結(jié)合輻照對(duì)鱸魚(yú)進(jìn)行保鮮處理,適當(dāng)?shù)妮椪諚l件和合適的濃度的Nisin 溶液復(fù)合使用,能夠?qū)Ⅶ|魚(yú)的貨架期相較于對(duì)照組延長(zhǎng)4~5 d。
氣調(diào)保鮮是通過(guò)改變包裝內(nèi)的氣體環(huán)境,使氣體組成成分發(fā)生改變,從而達(dá)到保鮮貯藏的目的[32-33]。在氣調(diào)保鮮技術(shù)中,常使用的氣體組成是CO2,O2,N2等,通過(guò)人為調(diào)節(jié)氣體組成比例,應(yīng)用在不同水產(chǎn)品上,使之能夠延緩水產(chǎn)品腐敗變質(zhì)[34]。鞠健等[35]人研究了生物保鮮劑茶多酚協(xié)同氣調(diào)保鮮技術(shù)對(duì)冷藏鱸魚(yú)的品質(zhì)變化影響。適當(dāng)濃度的茶多酚結(jié)合20%CO2+80%N2的氣調(diào)包裝,能夠延緩冷藏鱸魚(yú)在貯藏期內(nèi)的菌落總數(shù)等生化指標(biāo)的增長(zhǎng)。范凱[36]等人利用20%CO2+80%N2氣調(diào)組對(duì)鱸魚(yú)進(jìn)行保鮮,研究結(jié)果表明。氣調(diào)保鮮組的TVB-N 值的增長(zhǎng)速度要慢于空白對(duì)照組,說(shuō)明氣調(diào)保鮮能夠延緩鱸魚(yú)魚(yú)肉的腐敗變質(zhì)。
超高壓(ultra-high pressure,UHP)技術(shù)是一種新型的非熱殺菌技術(shù),經(jīng)超高壓處理的食品原料,能夠最大程度保持其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,還能夠抑制微生物生長(zhǎng)[37]。超高壓處理能夠使鱸魚(yú)魚(yú)肉的肌漿蛋白和肌原纖維蛋白變性,會(huì)隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),大分子變成小分子[38],且降解程度加大。而鱸魚(yú)魚(yú)肉的保水性在超高壓處理之后,產(chǎn)生了更好的效果[39],這是由于高壓處理能增加海鱸魚(yú)的肌節(jié)長(zhǎng)度,引起肌絲之間網(wǎng)絡(luò)空間加大,有利于水分的滯留。超高壓處理鱸魚(yú)之后,能夠使魚(yú)肉發(fā)生顏色改變[40],鱸魚(yú)肉質(zhì)發(fā)白,這與Truong 等[41]人研究的澳洲肺魚(yú)在超高壓處理之后,魚(yú)肉顯示的狀態(tài)一致,有蒸煮的情況。超高壓技術(shù)越來(lái)越多的應(yīng)用在食品保鮮領(lǐng)域,此技術(shù)不涉及熱傳遞,能夠最大限度地保持食品原料的原本營(yíng)養(yǎng),所以現(xiàn)在受人們的關(guān)注也多了起來(lái),相關(guān)的研究也逐漸多了。趙宏強(qiáng)等[3]人利用超高壓技術(shù)對(duì)鱸魚(yú)進(jìn)行處理,能夠使鱸魚(yú)品質(zhì)在一定時(shí)間內(nèi)保持良好狀態(tài),而且延緩鱸魚(yú)的腐敗變質(zhì)。徐永霞[42]等人利用不同超高壓處理?xiàng)l件處理鱸魚(yú),發(fā)現(xiàn)超高壓處理之后,能夠改善鱸魚(yú)肉質(zhì),使鱸魚(yú)肉的硬度、彈性和咀嚼度均逐漸增大。Nuray 等[43]人使用220 MPa在25 ℃條件下處理5 min,能夠使鱸魚(yú)在貯藏期間保持最佳品質(zhì)。
以上的鱸魚(yú)保鮮技術(shù)都能在一定程度上起到保鮮作用,能夠抑制鱸魚(yú)表面微生物的生長(zhǎng)繁殖和鱸魚(yú)肉質(zhì)的化學(xué)變化。目前市場(chǎng)上在銷(xiāo)售和貯藏過(guò)程中,低溫保鮮應(yīng)用最為廣泛、最為便利,而生物保鮮劑保鮮、氣調(diào)保鮮以及超高壓技術(shù)保鮮,局限于使用成本和儀器設(shè)備,這些方面制約著這些技術(shù)的市場(chǎng)推廣,現(xiàn)在多用于實(shí)驗(yàn)室研究階段。
在水產(chǎn)品的鮮度評(píng)判方式中,最基礎(chǔ)的就是通過(guò)感官評(píng)價(jià),不過(guò)感官評(píng)價(jià)結(jié)果易受主觀因素影響,且數(shù)據(jù)差異較大,而無(wú)損檢測(cè)技術(shù)則不需要破環(huán)樣品狀態(tài)、樣品化學(xué)性質(zhì)甚至無(wú)需接觸樣品就能夠?qū)ζ溥M(jìn)品質(zhì)進(jìn)行客觀快速評(píng)價(jià)[44]。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是將檢測(cè)樣品的力學(xué)、電學(xué)、聲學(xué)等與計(jì)算機(jī)、人工智能等信息技術(shù)相結(jié)合,以達(dá)到對(duì)樣品品質(zhì)準(zhǔn)確、客觀、快速檢測(cè)[45]。此技術(shù)目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用在水產(chǎn)品的保鮮檢測(cè)方面,針對(duì)鱸魚(yú)的鮮度指標(biāo)檢測(cè)領(lǐng)域中,電子鼻、近紅外光譜、核磁共振等技術(shù)都已經(jīng)在應(yīng)用。趙夢(mèng)醒[46]等人采用電子鼻獲取不同貯藏時(shí)間段的鱸魚(yú)魚(yú)鰓和魚(yú)肉的氣味信息,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析(PCA)、線性判別分析(LDA)和負(fù)荷加載分析,再結(jié)合一些理化指標(biāo),用來(lái)建立一種基于電子鼻技術(shù)直接無(wú)損判斷鱸魚(yú)魚(yú)肉限度的方法。還可以通過(guò)近紅外光譜儀對(duì)鱸魚(yú)進(jìn)行檢測(cè)處理,能夠獲取其水分、蛋白質(zhì)以及脂肪含量等信息,為鑒別水產(chǎn)品新鮮度提供依據(jù)[47]。張曉敏等[48]人使用1 000~1 100 nm 近紅外光譜波段對(duì)新鮮、解凍鱸魚(yú)進(jìn)行鑒別,SIMCA 判別分析結(jié)果表明,新鮮與解凍鱸魚(yú)鑒別度較高,說(shuō)明可以使用近紅外光譜技術(shù)進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)鱸魚(yú)的新鮮程度。黃星奕[49]等人為了實(shí)現(xiàn)對(duì)水產(chǎn)品魚(yú)類(lèi)的新鮮度快速無(wú)損檢測(cè),嘗試?yán)眯嵊X(jué)可視化與近紅外光譜融合技術(shù)對(duì)魚(yú)的揮發(fā)性鹽基氮含量進(jìn)行預(yù)測(cè),從而評(píng)價(jià)其新鮮度。通過(guò)對(duì)鱸魚(yú)的貯藏階段的實(shí)時(shí)監(jiān)控分析,結(jié)果表明,利用嗅覺(jué)可視化和近紅外光譜融合技術(shù)評(píng)價(jià)鱸魚(yú)新鮮度是可行的。趙宏強(qiáng)[3]等人使用核磁共振技術(shù),通過(guò)弛豫時(shí)間與MRI 圖像分析,能夠得出不同貯藏時(shí)期的鱸魚(yú)的品質(zhì)存在一定差異性的結(jié)論,通過(guò)MRI 圖像可知,亮度越強(qiáng)(偽彩圖越趨紅色),說(shuō)明該部位的水質(zhì)子信號(hào)越強(qiáng),水分含量就越高,鱸魚(yú)肉質(zhì)的持水力下降,其魚(yú)肉質(zhì)量降低。國(guó)外有針對(duì)鱸魚(yú)[50]的研究,通過(guò)電子鼻與一些生化指標(biāo)共同判斷鱸魚(yú)的新鮮程度以及貨架期的長(zhǎng)短。還有研究團(tuán)隊(duì)使用紫外光(λ=250 nm)進(jìn)行處理鱸魚(yú),發(fā)現(xiàn)紫外光處理之后能夠降低膠原蛋白含量并加速魚(yú)片中的脂質(zhì)氧化[51]。
鱸魚(yú)的保鮮技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)了多元化,而且復(fù)合保鮮的效果要好于單一保鮮方式,通過(guò)不同保鮮方式結(jié)合,能夠起到效果最大化。對(duì)鱸魚(yú)的保鮮研究領(lǐng)域,除了直接研究保鮮技術(shù)之外,現(xiàn)在還對(duì)鱸魚(yú)體內(nèi)的主要菌群進(jìn)行研究,有研究[52]發(fā)現(xiàn)冷藏鱸魚(yú)的優(yōu)勢(shì)腐敗菌有腐敗希瓦氏菌、草莓假單胞菌等,所以在對(duì)鱸魚(yú)進(jìn)行貯藏保鮮的時(shí)候,就可以更加有針對(duì)性的處理這幾種優(yōu)勢(shì)腐敗菌,就能夠?qū)Ⅶ|魚(yú)的保鮮效果做到最好。隨著人們對(duì)健康食品的追求,使用安全、綠色的保鮮劑保鮮技術(shù)也是鱸魚(yú)保鮮的一個(gè)重要方向。將綠色安全的保鮮劑協(xié)同其他先進(jìn)的保鮮方式,如超高壓技術(shù),利用柵欄效應(yīng),這樣不僅能夠節(jié)省過(guò)高的壓力帶來(lái)的成本,還能夠取得更好的保鮮效果。
在對(duì)鱸魚(yú)的新鮮度檢測(cè)技術(shù)發(fā)展來(lái)看,無(wú)損檢測(cè)技術(shù)越來(lái)越重要,如電子鼻、電子舌檢測(cè)技術(shù)、近紅外光譜檢測(cè)技術(shù)、核磁共振檢測(cè)技術(shù)等,都能夠給水產(chǎn)品的鮮度檢測(cè)帶來(lái)幫助,而且如果將多種技術(shù)有機(jī)融合,通過(guò)不同檢測(cè)途徑獲取樣品品質(zhì)信息,從而將各種信息互補(bǔ),用以提高品質(zhì)檢測(cè)的準(zhǔn)確度,相信這也是今后鱸魚(yú)甚至水產(chǎn)品的鮮度檢測(cè)領(lǐng)域的發(fā)展方向。
阜陽(yáng)師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2020年1期