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紫菜多糖提取物对冷藏鲈鱼品质的影响

2014-03-07李颖畅王亚丽齐凤元励建荣

食品工业科技 2014年22期
关键词:紫菜鲈鱼货架

李颖畅,王亚丽,齐凤元,张 翰,励建荣,*

(1.渤海大学化学化工与食品安全学院,辽宁锦州 121013;2.辽宁省食品安全重点实验室,辽宁锦州 121013;3.辽宁省高校重大科技平台“食品贮藏加工及质量安全控制工程技术研究中心”,辽宁锦州 121013)

紫菜多糖提取物对冷藏鲈鱼品质的影响

李颖畅1,2,3,王亚丽1,2,3,齐凤元1,2,3,张 翰1,2,3,励建荣1,2,3,*

(1.渤海大学化学化工与食品安全学院,辽宁锦州 121013;2.辽宁省食品安全重点实验室,辽宁锦州 121013;3.辽宁省高校重大科技平台“食品贮藏加工及质量安全控制工程技术研究中心”,辽宁锦州 121013)

研究了紫菜多糖对冷藏鲈鱼品质变化的影响,为水产品的生物保鲜提供思路。将鲈鱼浸渍于0.8%的紫菜多糖溶液中,取出后沥干,贮藏于4℃环境条件。以菌落总数、pH、硫代巴比妥酸(TBA)值、挥发性盐基氮((TVB-N)、K值与感官分值作为评价指标,研究紫菜多糖对冷藏鲈鱼的保鲜效果。结果得出:紫菜多糖可明显降低贮藏期间鲈鱼样品的菌落总数、pH、TVB-N、TBA值与K值,感官分值显著优于冷藏对照组,可使鲈鱼的冷藏货架期延长4~5d。

紫菜多糖,鲈鱼,保鲜,冷藏,货架期

鲈鱼又名花鲈、鲈板、寨花、四肋鱼等,广泛分布于太平洋西部、中国沿海及淡水水体中,是常见的经济鱼类之一,也是发展海水养殖的主要品种。鲈鱼中含有丰富的蛋白质、不饱和脂肪酸、维生素和必需氨基酸等,有健脾胃、补肝肾、止咳化痰等作用[1]。由于水产品中的水分与蛋白质含量较高,同时鱼体内还携有大量细菌,在储运加工过程中易腐败变质,使其货架期明显缩短。目前,水产品的保鲜方法有低温保鲜、气调保鲜、辐射保鲜、超高压保鲜和化学保鲜等[2-6]。在低温保鲜条件下,鱼体内的微生物和酶活性未被完全抑制,腐败进程仍在继续;辐射保鲜与超高压保鲜需提供特殊设备,保鲜成本较高;化学保鲜虽然效果较好,但对人们健康存在潜在危害,因此从动植物中提取天然保鲜剂现已逐渐成为保鲜研究的热点。来源于动植物的天然保鲜剂研究比较多的是茶多酚和壳聚糖。

紫菜(Porphyra)为红毛菜科紫菜属的统称[7]。紫菜多糖是紫菜中的功能性成分之一,具有广泛的生物活性,如抗氧化、抗病毒、抑菌、抗肿瘤、降血脂和增强免疫力等作用[8-12]。目前,用多糖对水产品保鲜的主要是壳聚糖。李婷婷等[13]研究发现壳聚糖能够抑制冷藏美国红鱼的细菌生长,减缓蛋白质、脂肪等氧化变质。有研究者用壳聚糖结合其他保鲜物质对水产品进行保鲜,Wu[14]用1%壳聚糖结+0.8%谷胱甘肽+1%壳寡糖对白对虾进行保鲜,发现复合保鲜剂能抑制细菌生长和脂肪氧化,延长对虾的货架期。Li等[15]发 现1.5%壳 聚 糖+0.2%茶 多 酚 能 更 有 效 保 持 冷藏大黄鱼的品质,延长货架期8~10d。Günlü等[16]研究发现壳聚糖涂膜保鲜结合真空包装能延长鲈鱼的货架期,而关于紫菜多糖对鲈鱼的保鲜作用还未见报道。本文研究了紫菜多糖对冷藏鲈鱼的保鲜效果,为紫菜多糖在水产品中的保鲜应用提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

鲜活鲈鱼 购自锦州市林西路水产市场;紫菜购自连云港东源食品有限公司;无水乙醇、三氯乙酸、氧化镁、高氯酸、氯化钠、氢氧化钾 均为国产分析纯,国药集团化学试剂有限公司;硫代巴比妥酸(生化试剂) 天津市光复精细化工研究所;平板计数营养琼脂(生物试剂) 北京奥博星生物技术有限责任公司。

JA21002型电子天平 上海舜宇恒平科技仪器有限公司;Agilent 1100型液相色谱 美国Agilent公司;101B-2型均质机 上海一恒科技有限公司;UV-1600型紫外-可见分光光度计 上海欣茂仪器有限公司;LDZX-40SC型立式可控电热压力蒸汽灭菌器 上海申安医疗器械厂;SW-CJ-2FD型洁净工作台 苏净集团苏州安泰空气技术有限公司;kjeltecTM 8400 型 凯 氏 定 氮 仪 德 国 FOSS 公 司 ;MIR-554型低温恒温培养箱 日本三洋电机株式会社。

1.2 实验方法

1.2.1 紫菜多糖的制备参考文献[17],略做修改,准确称取紫菜20.0g,料液比1∶40(g/mL),超声波(功率为700W)辅助提取55min。将紫菜多糖粗提液过滤,5000r/min离心10min,去除杂质。用旋转蒸发仪在60℃条件下浓缩滤液,5倍体积95%乙醇沉淀6h,使用5.0%三氯乙酸,70℃处理30min,除去粗多糖中蛋白质。随后经离心,浓缩与95%乙醇沉淀,置于冷冻干燥机中干燥。硫酸苯酚法[18]测定样品中的多糖含量。

式中:c为紫菜多糖溶液中多糖浓度,μg/mL;V为紫菜多糖溶液的体积,mL;N为稀释倍数;m为紫菜多糖质量,g。

1.2.2 鲈鱼处理 用充氧的保鲜盒在0.5h内将鲜活的鲈鱼运回实验室,碎冰猝死,清水洗净,随机分成2组,每组18条鲈鱼,分别用蒸馏水、0.8%紫菜多糖溶液浸渍处理2h,沥干后用无菌蒸煮袋包装封口,置于(4±1)℃冰箱中贮藏,分别于第0、4、8、12、16、20d测定各鲜度指标。

1.2.3 菌落总数 根据GB 4789.2-2010采用平板倾注 计 数 法 进 行 测 定[19]。 菌 落 总 数(TVC)用lg CFU/g表示。

1.2.4 pH 按 照GB/T 5009.45-2003 中 酸 度 计 法[20]。准确称取10.00g绞碎鱼肉于烧杯中,加入煮沸冷却的双蒸水90mL,均质后过滤,滤液用pH计测定。

1.2.5 挥 发 性 盐 基 氮(TVB-N) 参 考FOSS 法[21],每批样品均进行空白实验,用mg N/100g表示。

1.2.6 TBA值 参照Salih等[22]测定硫代巴比妥酸的方法。TBA值用丙二醛的质量分数表示,单位为mg MDA/kg样品。

1.2.7 K值 参照Choia等[23]方法。

1.2.8 感官评定 选取7位专业人士,对鱼的品质(如外观、眼睛、肌肉组织和腮)进行缺点评分。采用修 订 过 的 塔 斯 马 尼 亚 食 品 研 究 标 准 方 法[24],评 定 标准见表1。

1.3 数据分析

采用SPSS 11.0统计软件进行单因素方差分析,p<0.05为差异显著,实验数据用±S表示。

2 结果与分析

2.1 紫菜多糖提取物中的多糖含量

以葡萄糖为标准品,回归方程为y=0.0568x+ 0.0027(R2=0.9993,y为葡糖溶液的吸光度,x为葡萄糖浓度,μg/mL)。测定紫菜多糖样品溶液的吸光度,根据标准曲线算出多糖样品浓度,根据1.2.1中多糖计算公式得出多糖含量为60.12%。

表1 鲈鱼感官评定标准Table 1 Criteria for the sensory evaluation of perch

2.2 菌落总数变化

菌落总数的变化可反映蛋白质和氨基酸分解代谢情况,因此测定菌落总数是衡量鲈鱼腐败程度的重要参数之一。从图1可以看出,随着贮藏时间的延长,对照组和紫菜多糖组的菌落总数均呈上升趋势,但紫菜多糖处理组的菌落总数增加趋势明显较对照组 缓 慢 。 鲈 鱼 菌 落 总 数 的 初 始 值 为 3.85lg CFU/g,Günlü等[16]研究壳聚糖对鲈鱼鱼片的保鲜,发现鲈鱼鱼片的最初菌落总数是4.87,测定的鲈鱼初始菌落总数低于Günlü等测定结果,可能与鲈鱼的饲养环境和鲈鱼存在状态有关。Al-Daqal等[25]提出水产品可食用的菌落总数上限是6lg CFU/g。随着贮藏时间的延长,对照组样品的菌落总数显著上升,第12d细菌总数已达6.53lg CFU/g,超出食用范围。紫菜多糖组在第20d菌落总数达到6.26lg CFU/g,而对照组在第20d菌落总数已达7.80lg CFU/g。表明紫菜多糖有明显抑制微生物生长的作用,这与Ding等[9]报道紫菜多糖具有抑菌活性结果一致。

图1 冷藏过程中鲈鱼的菌落总数变化Fig.1 Changes in total viable counts(TVC)of perch during chilled storage

2.3 pH变化

从图2可以看出,对照组和紫菜多糖处理组pH呈现先降低后上升的趋势,这与Fan等[25]报道的结果一致。pH初始值的降低可能是由于鲈鱼猝死后,体内糖原经糖酵解产生乳酸,也可能是由于空气中二氧化碳或者微生物代谢产生二氧化碳进入鱼肉中形成碳酸,从而导致鱼肉的pH降低。随着贮藏时间的延长,由于蛋白质分解,产生三甲胺、二甲胺和氨等挥发性盐组成的化合物,由于碱性物质含量的增加,最终导致鱼肉的pH升高[26-27]。Mehmet等[28]评价鱼、虾等水产品保持较好品质的pH≤7.7。对照组鲈鱼在第16d的pH为7.88,超过限定值7.7。紫菜多糖组鲈鱼在第20d pH为7.78,而对照组在第20d的pH已达8.05。贮藏期间紫菜多糖组的pH低于对照组,这可能是因为紫菜多糖具有细菌活性,抑制微生物中内源蛋白酶的活性,从而减少蛋白质的分解。

2.4 TVB-N值变化

挥发性盐基氮(TVB-N)是判断鱼腐败程度的重要参数之一,挥发性盐基氮包括三甲胺、二甲胺、氨和其他氮类化合物,它是微生物和内源酶共同作用的 结 果[27]。 按GB 2773-2005规 定[29]:TVB-N ≤25mg/ 100g为一级鲜度;25mg/100g≤TVB-N≤30mg/100g为二级鲜度。从图3可以看出,鲈鱼的最初TVB-N是8.11mg/100g,低于Günlü等[16]报道的鲈鱼鱼片的TVBN值,这可能与鲈鱼的存在状态和饲养环境有关。随着贮藏时间的延长,对照组和紫菜多糖组挥发性盐基氮呈现上升趋势,但紫菜多糖组挥发性盐基氮的增加率比对照组低。在第20d对照组挥发盐基氮值30.31mgN/100g,明显超过二级鲜度,而紫菜多糖组挥发性盐基氮值还在一级鲜度范围内。紫菜多糖降低TVB-N值,可能是因为紫菜多糖能够降低细菌数量、抑制细菌活性,从而导致蛋白质降解减少。

图2 冷藏过程中鲈鱼pH变化Fig.2 Changes in pH of perch during chilled storage

图3 冷藏过程中鲈鱼挥发性盐基氮变化Fig.3 Changes in TVB-N of perch during chilled storage

图4 冷藏过程中鲈鱼硫代巴比妥酸变化Fig.4 Changes in TBA of perch during chilled storage

2.5 硫代巴比妥酸(TBA)值变化

脂肪酸氧化降解产物丙二醛(MDA)与TBA反应生成稳定的红色复合物,在国际上已被广泛用于测定脂类食品,特别是鱼肉的氧化酸败程度。由图4可见,对照组和处理组TBA值变化不规则,但总体趋势上升。对照组的初始TBA值为0.11mgMDA/kg,在第20d TBA达到了1.07mgMDA/kg。TBA值与鲈鱼不饱和脂肪酸氧化程度有关。紫菜多糖组TBA值显著(p <0.05)低 于 对 照 组 ,在 第 20d 时 TBA 值 为0.91mgMDA/kg,相对对照组的TBA值降低14.9%。Zhou等[30]发现紫菜多糖具有抗氧化活性。本研究也说明紫菜多糖具有抑制鲈鱼脂肪氧化的作用,延长鲈鱼货架期。

2.6 K值变化

鱼体死亡后,三磷酸腺苷降解为一系列产物,二磷酸腺苷、一磷酸腺苷、次黄嘌呤核苷酸、次黄嘌呤核苷、次黄嘌呤和黄嘌呤[31]。三磷酸腺苷和相关化合物的总体水平(K值)是用来评价鱼等水产品鲜度的重要指标。Saito等[32]认为K值小于20%时,鱼肉为一级新鲜度;小于50%时为二级新鲜度;高于50%时可认定为不新鲜。许多因素对K值的变化产生影响,如鱼种、捕鱼的应激状态和贮藏温度等[33]。从图5可看出,随着贮藏时间的延长,对照组和紫菜多糖组的K值呈现上升趋势,但紫菜多糖组K值显著(p<0.05)低于对照组。对照组K值在第16d已经超过50%,而紫菜多糖组在第20d才接近50%。可见0.8%紫菜多糖能有效抑制ATP分解作用,延长冷藏鲈鱼货架期。相对对照,紫菜多糖延长鲈鱼的货架期大约4~5d。紫菜多糖对鲈鱼货架期延长的天数要略少于Günlü等[16]报道的壳聚糖对鲈鱼鱼片的货架期延长天数,可能与多糖的纯度和组成有关。

图5 冷藏过程中鲈鱼K值变化Fig.5 Changes in K value of perch during chilled storage

2.7 感官评价

外观、气味、颜色和组织等变化能反映贮藏期间鲈鱼的品质,因此感官分数是鲈鱼新鲜度的一个重要指标。从图6可以看出,在最初的4d内,对照组和紫菜多糖处理组鲈鱼的缺点评分无显著差异(p>0.05);随着贮藏时间的延长,对照组和紫菜多糖组的缺点评分逐渐增加,但是紫菜多糖组缺点评分相对对照增加缓慢,二者缺点评分出现显著性差异(p<0.05),缺点评分与细菌总数、化学指标的变化密切相关;随着贮藏时间的延长,微生物增长、蛋白质降解和脂肪氧化等,鲈鱼的缺点评分也随之增加。

图6 冷藏过程中鲈鱼的感官分数的变化Fig.6 Changes in Organoleptic scores of perch during chilled storage

3 结论

在4℃条件下,紫菜多糖能保持鲈鱼的品质,延缓微生物生长;pH、TVB-N值、TBA值、K值显著低于对照组,表明紫菜多糖具有较好的抑菌和抗氧化活性。经紫菜多糖处理的鲈鱼,相对于对照组延长4~5d的冷藏货架期,紫菜多糖在鲈鱼等水产品的保鲜上具有广阔的应用前景。

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Effect on quality of perch by polysaccharides from Porphyra during chilled storage

LI Ying-chang1,2,3,WANG Ya-li1,2,3,QI Feng-yuan1,2,3,ZHANG Han1,2,3,LI Jian-rong1,2,3,*
(1.College of Chemistry,Chemical Engineering and Food Safety,Bohai University,Jinzhou 121013,China;2.Food Safety Key Lab of Liaoning Province,Jinzhou 121013,China;3.Engineering and Technology Research Center of Food Preservation,Processing and Safety Control of Liaoning Province,Jinzhou 121013,China)

The effects of polysaccharides from Porphyra on quality changes of perch during chilled storage were studied,and it was to provide some ideas for biological preservation of perch.Perches were immersed in 0.8% (v/w)polysaccharide solution from Porphyra,removed,drained and stored at 4℃ .Total bacterial count,pH value,TBA,TVB-N,K value and sensory attributes were periodically assessed.The resulted showed that the polysaccharides from Porphyra could significantly decrease total viable count,pH,TVB-N,TBA value,K value and defect scores compared with the control.Polysaccharides from Porphyra could extend the shelf life by 4 to 5 days compared with the control group during chilled storage.

polysaccharides from Porphyra;perch;fresh-keeping;chilled storage;shelf-life

TS254.4

A

1002-0306(2014)22-0336-05

10.13386/j.issn1002-0306.2014.22.065

2014-03-13

李颖畅(1973-),女,博士,副教授,主要从事农、水产品贮藏加工与质量安全控制方面的研究。

* 通讯作者:励建荣(1964-),男,博士,教授,主要从事果蔬、水产品贮藏加工与质量安全控制方面的研究。

十二五国家科技支撑计划(2012BAD29B06);辽宁省食品安全重点实验室开放课题(LNSAKF2011016)。

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