吴锁连 康怀彬 李冬姣

摘要 水产品营养价值高，深受消费者青睐，但是内源酶活性强，携有大量微生物，易腐败变质，影响水产品的贮藏、流通及营销各环节，因此水产品保鲜技术的研究就显得非常迫切。从物理、化学及生物保鲜3个角度分析水产品保鲜技术的研究现状及进展，指出其中存在的问题及未来发展趋势。

关键词 水产品;保鲜技术;现状;应用

中图分类号 TS254.4文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2019）22-0004-03

Abstract Aquatic products have high nutritional value and are favored by consumers.However，aquatic products are liable to suffer spoilage because of the activity of endogenous enzymes and a large number of microorganisms.It seriously affects the storage，market circulation and sale of aquatic products.Therefore，it is very important to study the freshkeeping of aquatic products.In this paper，the current situation and research progress of freshkeeping technologies for aquatic products were introduced from physical，chemical and biological three aspects.The existing issues and the development trend of aquatic products freshkeeping in the future were pointed out.

Key words Aquatic product;Freshkeeping technology;Status;Application

中國水产资源丰富，是全球最大的水产品养殖与出口国。水产品水分含量高，蛋白质和不饱和脂肪酸稳定性较差，易引起品质劣变，降低食用品质和商业价值。中国每年水产品损失率高达15%左右，而欧美等发达国家平均损失率仅为2%～5%[1]，由此可见，水产品保鲜技术已经制约了中国水产行业的健康发展。而先进的保鲜技术有利于水产品远距离运输、贮藏和反季销售，提高市场竞争力。因此选择和优化水产品保鲜技术，延长货架期，一直是国内外学者关注的焦点。

1 水产品品质变化原理

水产品通过糖酵解反应降低pH，ATP分解升高体温，导致蛋白质变性和肌原纤维收缩进入僵直期。随后内源酶水解蛋白质，肌肉松弛软化进入解僵和自溶期。蛋白质水解生成的代谢物又为微生物的生长提供营养，加速鱼体腐败变质。不饱和脂肪酸氧化分解生成的有机物与蛋白质、磷脂等反应生成色素和荧光产物，引起水产品风味和感官品质变化。

2 水产品保鲜技术

为提高水产品鲜度，釆用物理、化学或生物技术抑制内源酶和微生物，延长保质期。

2.1 物理保鲜 采用物理方法抑制或杀灭水产品中微生物，分为低温保鲜与冷杀菌保鲜。

2.1.1 低温保鲜。

采用低温抑制水产品微生物生长及内源酶活性，延长货架期。低温保鲜主要为冰藏、冰温、微冻、冻结等保鲜技术。

2.1.1.1 冰藏保鲜。

冰藏保鲜以冰为介质，将鱼体温度下降到贴近冰点，但不冻结的保鲜方式，温度为0～4 ℃。冰藏保鲜有干冰法与水冰法2种方式。干冰法是把碎冰撒在鱼层上面，层冰层鱼方式保鲜或者把碎冰和鱼混拌。融化后的冰水能清洗鱼体表面，防止氧化及干燥，但也存在鱼与冰接触不良、下层鱼易压烂等缺点，适合渔船运输中暂时贮藏。水冰法是将新鲜的鱼体浸渍于淡水0 ℃（海水-1 ℃）左右的冰水混合物中冷却保鲜，适用于死后僵直快或渔获量集中、品种相对单一的围网捕捞渔船，鱼与水的比例为7∶3。水冰法降温快，但长时间浸泡会使水产品膨胀增重，含盐量增加，冷却到0 ℃时可取出，改干冰法冷藏。有学者将抑菌气体联合冷海水保鲜，刘书来等[2]采用CO2冷海水浸泡南美白对虾，结果显示贮藏8 d，虾的TVB-N为195 mg/kg，K值为20.3%，同时延缓虾体褐变。

2.1.1.2 冰温保鲜。

冰温保鲜采用0 ℃到鱼体冰点之间的温度进行保鲜的方式，温度为-2～0 ℃，适用于成熟度较高及冰点较低的鱼体。冰温保鲜能维持鱼体活体性质，但是极小的温度波动也会生成较大、不均匀的冰晶，损伤肌原纤维，精确控温是其技术难点。日本20世纪就研发出冰温保鲜冰箱和以蓄冷壁为核心的冰温库，±0.5 ℃波动。冰点调节剂能下调鱼体冰点，拓展冰温带。米红波[3]研究低温条件下5%NaCl +5%CaCl2+2.5%山梨醇复配的化学冰点调节剂对中国对虾的保鲜效果，结果显示，冰温贮藏8 d，TVC、TVB-N、TMA-N值与感官指标均在可接受范畴内，肌肉微观结构接近于新鲜。冰温和其他保鲜方法联用，提高产品品质。龚婷[4]研究指出在冰温条件下，以3%食盐+0.6%蔗糖为冰点调节剂，3%柠檬酸减菌处理后，采用70%CO2+30%N2气调包装，能抑制草鱼片中微生物生长及质量劣变，保鲜期延长至40 d。

2.1.1.3 微冻保鲜。

微冻保鲜采用略低于鱼体冻结点以下的一种轻度冻结保鲜技术，温度为-3～-2 ℃。与冷藏和冰温相比，微冻克服了高温冷藏中组织代谢老化，高志立等[5]研究低温条件下带鱼的保鲜效果，结果表明，冷藏、冰温和微冻条件下，带鱼保鲜期分别为5、7、18 d，微冻保鲜期是冰温的2.6倍、冷藏的3.6倍。相对于冷冻，微冻避免了低温冷冻中冰晶损伤组织结构，刘美华[6]切片观察低温贮藏30 d的大黄鱼，发现温度越低鱼体组织损坏越大，鱼肉冻结率越高（-3、-6、-20 ℃冻结率分别为30%、65%、90%），生成的冰晶面积越大。鱼体因冻结膨胀产生的内压挤压肌肉组织，导致肌原纤维失水收缩产生空洞;微冻鱼体冰晶细小均匀，组织损伤较低。微冻与其他保鲜法联合，利用栅栏因子效应的保鲜效果更好，范文教等[7]在4 ℃条件下，0.1%茶多酚浸渍鲢鱼90 min后，置于-3 ℃贮藏，试验表明，鱼体感官指标下降缓慢，TVC、pH、TVB-N、TBA、K值等指标均低于对照组。

2.1.1.4 冷冻保鲜。

冷冻保鲜指将鱼体中心温度降至-15 ℃，再置于-18 ℃冷库中贮藏的保鲜技术，适用于长期保鲜。鱼体冻藏质量及冻结速率与温度相关。采用液氮或干冰速冻，能较快地通过最大冰晶生长带，生成分布均匀、数量多的细小冰晶，但成本较高，主要用于名贵水产品保鲜。缓慢冻结生成的冰晶体积大、不规则且分布散乱，解冻时汁液流失较大。抗冻剂能够溶解和抑制冰晶生长，马晓斌[8]在-18 ℃条件下，4%海藻糖+6%聚葡萄糖+5%乳酸钠复配抗冻剂，分析采用抗冻剂的速冻脆肉鲩品质变化，结果表明，冻藏180 d后，鱼体保水性、抗氧化性和蛋白质性能均保持较好。低温与复合保鲜剂的协同作用效果更好，Alparslan等[9]研究含有2%橙皮精油的殼聚糖薄膜（CH+OPEO）对深水粉红虾的保鲜效果，结果表明，-18 ℃冻藏，CH+OPEO组、壳聚糖组和对照组货架期分别为15、10、7 d。

2.1.2 冷杀菌保鲜。冷杀菌是指在恒温或小幅升温条件下，利用其他灭菌原理杀菌，主要有气调保鲜、辐照保鲜等。

2.1.2.1 气调保鲜。气调保鲜（MAP）指在一定温度条件下，利用混合气体置换包装内的气体，减缓产品氧化速度，保持原有品质。MAP内气体的组成和配比、包装材料（PVC、PET、PE、PP等）、冷链温度等对水产品质量影响较大，其中气体的组成和配比是关键因素。MAP一般由CO2、N2、O2组成，CO2抑制大多数需氧菌和霉菌生长，但对某些发酵食品保鲜作用欠佳，对PVC透气性较高。O2抑制大多数厌氧菌生长及低脂鱼的氧化，稳定色泽。N2常作为平衡气体，对PVC透气率低，防止因CO2逸出导致包装塌陷。MAP与其他技术联用成为水产品保鲜的新研究方向，张晓丽等[10]研究发现冷藏条件下，1 g/L AOB联合70% CO2+30% N2的MAP处理罗非鱼片，能降低TVC、TBA及TVB-N值，货架期为18 d。

2.1.2.2 辐照保鲜。

辐照保鲜是利用60Co发出的γ射线、137Cs的X射线（能量≤50 MeV）或电子加速器产生的电子束（能量≤10 MeV）破坏细菌细胞膜及遗传物质等，干扰正常代谢，达到保鲜目的。辐照处理能杀死大多数腐败微生物，特别是肠道致病菌，且无残留、穿透力强，防止二次污染，但是投入大，易引起蛋白质变性。辐照保鲜作用与辐照剂量、介质和状态、温度及细菌种群等要素相关，辐照剂量又影响水产品安全，1～6 kGy辐照剂量对水产品感官影响不明显。Yang等[11]采用10 MeV电子束辐射处理低温真空包装三文鱼，试验结果显示，4 ℃条件下，0.5 kGy辐照保鲜，保质期为12 d，其中SSP、TVB、a*值、TBA、TVC对辐照剂量影响显著（P<0.05）。

2.2 化学保鲜 化学保鲜是采用化学添加剂维持水产品鲜度的方法，主要有臭氧杀菌、化学保鲜等方法。

2.2.1 臭氧杀菌。

臭氧杀菌是通过损伤微生物细胞膜，渗透损坏膜内细胞，引起代谢障碍，导致死亡。臭氧水具有抑菌和稳定色泽作用，郭姗姗等[12]采用2 mg/L臭氧水、流速150 mL/min 淋洗脆肉鲩鱼10 min，试验结果表明，冰温条件下，鱼体货架期为14 d。臭氧冰通过融化缓慢释放出活性臭氧杀菌，刁石强等[13]研究5 mg/kg臭氧冰对罗非鱼片的保鲜效果，结果显示，臭氧冰能降低TVB-N，TVC减少82%～97%，延长货架期3～4 d。臭氧和气调包装结合能有效延长保质期，陈丽娇等[14]采用臭氧处理鲟鱼片20 min，50% CO2+10% O2+40% N2的MAP，试验表明，鲟鱼片贮藏至28 d，TVB-N为175.7 mg/kg，比对照组货架期延长3～5 d。

2.2.2 化学保鲜技术。

化学保鲜是在鱼体中添加对个体无害的化学添加剂，抑制或杀灭细菌，提高贮藏特性的保鲜技术。化学保鲜操作简单、效果好，但存在抗菌素残留和细菌耐药性等不足，引起消费者担忧。化学和生物保鲜剂混合使用，以降低化学保鲜剂使用量，是水产品保鲜技术的发展方向。姚丽丽等[15]研究1%壳聚糖+0.06%脱氧醋酸钠+8%丙二醇复配保鲜剂对鲫鱼的保鲜效果，结果表明，鲫鱼在4 ℃贮藏9 d，仍保持二级鲜度。近年来，纳米技术为水产品保鲜提供了新的研究趋势，刘永等[16]研究海藻酸钠/纳米SiO2涂膜对鲩鱼鱼肉的保鲜效果，结果表明，4 ℃条件下，该涂膜能有效抑制丙二醛、TVB-N、pH和TVC，延长保鲜期。

2.3 生物保鲜 生物保鲜剂指从动植物、微生物中提制或经生物技术改良后获取的化合物。按来源分为动物源保鲜剂、植物源保鲜剂、酶类保鲜剂和微生物源保鲜剂。

2.3.1 动物源保鲜剂。

2.3.1.1 壳聚糖。壳聚糖指从节肢动物外壳中的甲壳素脱离55%以上的N-乙酰基衍生而成的一类天然氨基多糖类物质，因其高效的抗菌性、良好的通透性及成膜性而广泛地应用于水产品保鲜。壳聚糖涂膜效率低、干燥困难、强度差、抑菌有限，自身涩味也限制了应用范围，添加增塑剂、表面活化剂和抗菌剂等形成复合膜能有效改善膜的强度和抗菌效果。壳聚糖水溶性较差，可采用酰化、羧甲基化等方法改善溶解性。吴春华[17]把没食子酸嵌入壳聚糖中构造壳聚糖-没食子酸衍生物（CG），并涂膜于银鲳鱼，试验显示，CG处理能抑制细菌生长，延缓脂质氧化，其持水性和感官评价更佳，保质期延长3～6 d。

2.3.1.2 抗菌肽。

抗菌肽是细胞内特定基因经诱导后编码而成的由20～60个氨基酸构成的一种碱性多肽类化合物。带正电荷的抗菌肽和细胞膜之间通过静电或受体作用相结合，在膜上组成动态的环形孔，且渗入细胞内并干扰代谢，引起细菌死亡。抗菌肽的种类多，目前有2 000多种抗菌肽被分离鉴定出来，吴燕燕等[18]研究甲基营养型芽孢杆菌F35抗菌肽对罗非鱼片的保鲜作用，试验优化表明，1.5%～2.0%抗菌肽抑菌效果最佳，贮藏期延长4 d以上。

2.3.2 植物源保鲜剂。

2.3.2.1 迷迭香提取物。

迷迭香是木兰纲唇形科植物，迷迭香提取物包括迷迭香酚、鼠尾草酚和鼠尾草酸等。迷迭香提取物是天然抗氧化物，避免合成抗氧化物的毒副效应与高温分解的弊端，还有抗氧化及抑菌等特性。Tironi 等[19]探讨迷迭香对冻藏三文鱼的保鲜作用，结果表明，200 mg/kg迷迭香提取物可降低脂肪氧化，在-11 ℃条件下，贮藏3个月，肌肉中脂肪为5.3 g/kg，鱼肉的色泽、质地等感官评价良好。

2.3.2.2 茶多酚提取物。

茶多酚是从茶叶中提取的30多种多酚类化合物的总称，主要为儿茶素、黄酮、花青素、酚酸。茶多酚通过损伤细胞膜、凝固细菌蛋白、结合遗传物质等，干扰微生物代谢。茶多酚抑菌谱广、抑菌强，Fan等[20]研究发现在-3 ℃条件下0.2%茶多酚处理的鲢鱼，其TVC、pH、TVB-N、TBA和K值比对照组低，货架期可达35 d。复合保鲜剂能延长保鲜期，郭晓伟[21]研究冰温条件下1.0%茶多酚+0.025%溶菌酶对牡蛎的保鲜作用，结果显示，复合保鲜剂使其优势菌（Psuedomonas）下降38.1%，减缓不饱和脂肪的损失，货架期为16 d。

2.3.3 酶类保鲜剂。酶类保鲜剂利用酶对蛋白质和氨基酸的催化能力，避免或清除外界的不良影响，维持水产品鲜度，常用有溶菌酶、葡萄糖氧化酶等。

2.3.3.1 溶菌酶。溶菌酶是从禽类蛋清内提取的一种碱性酶类。通过水解损伤细胞壁，内容物外逸导致微生物死亡。溶菌酶专门水解G+细胞壁，对G-、霉菌及酵母菌等无效。溶菌酶可降解成氨基酸，具有安全高效、营养和药理功效。溶菌酶与其他保鲜剂复配使用，李静雪[22]研究发现在-1 ℃条件下，0.97%壳聚糖+0.48%溶菌酶+0.41%VC复配保鲜剂能将鲤鱼货架期延长至20～24 d。溶菌酶贮藏过久或环境不适宜，活性会降低，使用时需适当的增加使用量。

2.3.3.2 葡萄糖氧化酶。

葡萄糖氧化酶是用黑曲霉、青霉等发酵后制取的一种需氧脱氢酶。葡萄糖氧化酶对β-D葡萄糖的专一性强，通过氧化葡萄糖产生葡萄糖酸，pH下降，从而抑制微生物生长，可作为除葡萄糖剂和脱氧剂。马清河等[23]探讨低温条件下葡萄糖氧化酶对对虾的保鲜作用，结果表明，4 ℃冷藏货架期为6 d，-18 ℃冷冻货架期为1年，均可维持二级鲜度，表明葡萄糖氧化酶能抑制对虾褐变和酸败。

2.3.4 微生物源保鲜剂。微生物源保鲜剂指由细菌代谢生成的抑菌化合物，常见的有乳酸链球菌素（Nisin）、ε-聚赖氨酸（ε-PL）等。

2.3.4.1 Nisin。Nisin是由乳酸链球菌产生的细菌素类保鲜剂，可以改变细胞膜通透性，抑制细胞酶活性和核酸表达等，直至细菌裂解死亡。Nisin能抑制G+与产孢子的耐热菌生长，对G-、霉菌和酵母菌的抑制性较差，但与加热、冷冻或EDTA等表面活性剂联用，能提高抑菌范围。Nisin价格较高、抑菌谱较窄，可与其他抑菌手段或保鲜剂联用，延长保鲜期。顾仁勇[24]研究发现在0 ℃条件下，将0.5%Nisin+ 0.3%溶菌酶+3.0%抗坏血酸的复配保鲜剂用于斑点叉尾鮰鱼片中，乳酸调节pH为4.5，结合真空包装，货架期可达21 d。

2.3.4.2 ε-PL。ε-PL指白色链霉菌以葡萄糖为原料发酵制得的一种由25～35个赖氨酸残基组成的多聚体。ε-PL通过破坏细胞膜，影响蛋白质和核酸的合成，从而抑制细菌、霉菌、酵母菌及耐热的芽孢杆菌生长繁殖。ε-PL抑菌谱广、安全高效，能与乙醇、有机酸、甘油酯等添加剂复配使用，增强抑菌效果。谢晶等[25]研究（4±1）℃条件下，0.07%植酸+1.5%壳聚糖+0.1%ε-聚赖氨酸复配保鲜剂对南美白对虾的保鲜效果，发现其货架期为7～8 d。

3 展望

物理保鲜法能够实现工业化大规模保鲜的要求，但须考虑温度波动及各种环境因素的影响。化学保鲜法快捷高效，但存在化合物残留隐患。生物保鲜技术安全高效，但是生物活性提取物结构和成分复杂多样，纯度不高，提纯工艺较复杂，成本较高，还存在一定的气味残留和食品安全问题。由此可见，各种保鲜方法均存在不足，无法完全满足水产品保鲜的需求。针对出现的问题和不足，可按照栅栏理论，将物理、化学和生物保鲜技术联合起来，实施优势互补，提高水产品品質，保鲜技术将朝着安全高效，减少季节、地域等条件限定的方向发展，不断研发新的保鲜技术，改进保鲜设备，创建完善的测量标准，实行规范化管理，实现技术创新与标准化结合，促进和转化中国水产品保鲜技术的战略目标调整和可持续发展。

安徽农业科学 2019年

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