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抑菌剂和抗氧化剂对咸干鲅鱼贮藏期间脂肪氧化的抑制

2022-02-25黄万成胡梦月赵延宁薛勇

中国调味品 2022年2期
关键词:鲅鱼溶菌酶抗氧化剂

黄万成,胡梦月,赵延宁,薛勇*

(1.獐子岛集团股份有限公司,辽宁 大连 116001;2.中国海洋大学,山东 青岛 266003)

咸干鱼是高盐并且水分含量相对较低的一种干腌制品,是我国传统的水产加工品之一。在咸干鱼加工和贮藏过程中,其脂肪组织会发生水解和氧化,产生不愉快的腐臭味,引起质地、颜色和营养价值的变化[1],同时还会引起风味的改变,这与脂肪水解产生的蚁酸、辛酸、醛酸、醋酸、壬二酸等小分子酸类,以及脂肪氧化产生醛、醇、酮等化合物有关[2]。氧化程度高时,鱼体甚至会出现变黄、发黏等现象,严重影响了鱼体的品质。

脂肪氧化是一个复杂的反应过程,影响咸干鱼脂肪氧化的因素包括腌制、贮藏条件、包装方式和添加剂(抗氧化剂)。抗氧化剂的添加是一种能阻止或延缓食品氧化并且改善产品风味的重要手段。例如,迷迭香能够有效抑制过氧化链式反应的进行[3]。此外,脂肪氧化的产生与微生物也有显著的关系,有害微生物的存在会对脂肪氧化有一定的促进作用,加速脂肪的分解和氧化。因此,对于脂肪氧化的抑制要从抗氧化和抑菌两个角度出发。目前,迷迭香等具有抗氧化作用的香辛料以其天然、无毒副作用的优势成为人们应用的热点[4-5]。

本研究通过添加天然抗氧化剂与抑菌剂对干腌鲅鱼在4 ℃贮藏期间的脂肪氧化抑制情况进行分析和评估,使用0.3%茶多酚和0.3%迷迭香的复配作为抗氧化剂,0.3%丁香和0.3%桂皮的复配、0.3%的溶菌酶都作为抑菌剂以及紫外杀菌对4%食盐腌制的鲅鱼进行前处理,对其过氧化值(POV)、硫代巴比妥酸值(TBA)、粗脂肪和脂肪酸组成以及菌落总数进行测定。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

鲅鱼:从青岛水产市场购置鲜鲅鱼于-20 ℃冻藏;食盐:海藻盐,中盐青岛盐业公司;迷迭香提取物:购自中博商贸有限公司;茶多酚:食品添加剂,购自河南中泰集团有限公司;桂皮和丁香:购自忆亩花田食品店;溶菌酶:购自河南华瑞生物科技有限公司。

三氯甲烷、三氯乙酸、盐酸、甲醇、氯化钠、硫代巴比妥酸、乙二胺四乙酸二钠(EDTA)、硫酸铜:均为分析纯;石油醚:色谱纯试剂。

1.2 主要仪器与设备

7200型可见分光光度计 德国UNIC公司;超声波清洗机 昆山市超声仪器有限公司;T18型高速分散机 德国IKA有限公司;高速冷冻离心机 上海力申科学仪器有限公司;MQS5000型Milli-Q Synthesis超纯水系统 美国Millipore公司;酶标仪、6980N气相色谱仪 安捷伦科技有限公司;立式恒温振荡培养箱 哈尔滨市东联电子技术开发有限公司;自动控制压力蒸汽灭菌器 天津超拓医疗设备有限公司;超净工作台 苏净集团安泰公司。

1.3 试验条件

1.3.1 咸干鱼工艺制备

工艺流程:鲅鱼解冻→冲洗→腌制→冷风干燥→成品。

操作要点:取鲅鱼用流水解冻后去头尾、内脏,切成5 cm×5 cm鱼块。采用干腌法,添加4%(m/m)盐于10 ℃腌制1 h后用流水冲洗脱盐,然后进行冷风干燥(20 ℃,40 cm3/s)。4组对照组为1号:0.3%丁香/桂皮;2号:0.3%茶多酚/迷迭香;3号:0.3%溶菌酶;4号:紫外杀菌30 min;5号:空白。分别涂抹于各组样品,干燥后用样品袋包装,置于4 ℃贮藏。

1.3.2 咸干鱼过氧化值的测定

按照GB/T 5009.37-2003食品中过氧化值的测定方法测定过氧化值[6]。

1.3.3 咸干鱼硫代巴比妥酸值的测定

称取5.000 g样品于具塞试管中,加入10%三氯乙酸45 mL,匀浆,振荡30 min,2000 r/min离心10 min,取上清液,用10% TCA定容至100 mL,过滤后取3 mL滤液,加入0.02 mol/L TBA 3 mL,100 ℃金属浴30 min,取出冷却1 h,加入3 mL三氯甲烷摇匀,静置分层后,取上层有机相在532 nm和600 nm处测定吸光度[7]。

式中:A532为样品在532 nm处的吸光度值;A600为样品在600 nm处的吸光度值;V为样品的总体积(mL);m为样品的质量(g)。

1.3.4 咸干鱼菌落总数的测定

菌落总数根据国家标准食品微生物菌落总数测定的方法[8],在平板计数琼脂中测定TVC。数据结果的单位为log10 CFU/g。

1.3.5 咸干鱼粗脂肪的测定

根据Folch等[9]的方法,提取粗脂肪并进行测定。

1.3.6 咸干鱼游离脂肪酸的测定

取一定体积的溶于石油醚的组织脂质样品,于甲酯化管中;快速向甲酯化管中加入2 mL甲酯化试剂,吹入氮气,加盖,用封口膜封口,摇匀;金属浴90 ℃,3 h,期间每隔10 min手动摇匀一次,直至甲酯化结束。停止加热,恢复至室温。

加入2 mL正己烷,振匀,静置,分层;小心吸取上层液体,于4 mL普通离心管中,进样之前,用氮气将4 mL离心管中液体吹干,再加入30~50 μL正己烷复溶,摇匀,进样。脂肪酸检测气相色谱条件参照赵英才等[10]的条件。

1.3.7 感官评价

将8种咸干鱼分别清洗后,蒸15 min。待鱼蒸熟之后,请7名感官评价员进行感官评价,评定指标有外观、色泽、气味、滋味、咀嚼度5个方面,满分为50分,分为4个等级,最终评分取平均值计。

表1 咸干鱼感官评价评分标准Table 1 The sensory evaluation standard of salted and dried fish

2 结果与分析

2.1 咸干鱼贮藏过程中过氧化值含量变化

图1 咸干鱼在4 ℃贮藏过程中5组样品的POV变化Fig.1 Changes in POV values of five groups of salted and dried fish samples during storage at 4 ℃

POV值可用于衡量脂质产生一级氧化的反应程度。由图1可知,比较5组样品可以发现,丁香组和溶菌酶组变化较为缓慢,抑菌剂对于脂肪氧化的第一阶段有一定的抑制作用,控制作用程度超过茶多酚和迷迭香处理组,但货架期终点5组的终点值接近,因此从POV值考虑,无显著性差距,经过工艺优化后的抑制作用相对较小,但茶多酚和迷迭香组在贮藏期的峰值最低,溶菌酶组其次。在腌制鲅鱼的加工过程中,5组的 POV 最高值在腌制3 d时,说明前3 d的脂肪氧化初级阶段占主要,变化范围在0.404~1.637 meq/kg,之后氢过氧化物发生分解,到贮藏终点为0.822 meq/kg,由于各组的中间变化不同,但是终点值接近,因此对于POV的最终抑制作用较弱,且进一步验证该值属于脂肪氧化的中间指标。

2.2 咸干鱼硫代巴比妥酸含量变化

图2 咸干鱼4 ℃贮藏过程中5组样品的TBA变化Fig.2 Changes in TBA values of five groups of salted and dried fish samples during storage at 4 ℃

TBA值是用于衡量脂肪二级氧化反应进行的程度。TBA值和感官评价之间有很强的相关性,TBA更适用于脂肪氧化的衡量指标。由图2可知,TBA在贮藏过程中随着氧化程度的加深,呈现逐渐上升的趋势,次级产物不断增多,TBA值不断增大,变化速度最为缓慢的是茶多酚和迷迭香处理组,其变化范围在0.06~0.323 mg/kg缓慢上升,丁香和桂皮复配组次之,上升趋势也较为缓慢,存在一定的抑制作用;空白组的上升趋势明显,速度最快,从0.036~0.513 mg/kg,上升趋势最明显。另外,Li等[11]的结果也是如此,但是不同处理之间的增长速度不同,抗氧化剂处理组的上升速度最慢,终点值最低,表明抗氧化剂对于脂质氧化的第二阶段有明显的抑制作用。

2.3 咸干鱼贮藏过程中粗脂肪含量变化

图3 咸干鱼4 ℃贮藏过程中5组样品的粗脂肪含量变化Fig.3 Changes in crude fat content of five groups of salted and dried fish samples during storage at 4 ℃

5组干腌鲅鱼在贮藏期间呈现下降趋势,由图3可知,初始的粗脂肪含量为12%左右,优化工艺组的值高于空白组,其中空白组与丁香和桂皮复配组降解速度较快,到贮藏后期,样品中脂肪含量为9%左右,丁香和桂皮复配组的终点值最低,达到7%,其中通过抗氧化剂和抑菌剂处理的样品中脂肪含量较高,而其他组的值相对较低,因为在腌制干燥的过程中,会发生脂肪氧化和分解,导致各组之间有一定的差距,而且经过处理的各组脂肪分解较慢,丁香组下降速率最快,且含量最低,而其他组降低速度较为缓慢,各组在贮藏的前3 d下降较快,说明该阶段脂肪分解较快,与TBA的变化趋势相似,而后期的贮藏变化较为缓慢,下降速度较慢,该阶段脂质分解较慢,经过处理的3组在贮藏后期脂质分解速度大于空白组,但最后脂肪含量相似,都为10%左右。

2.4 咸干鱼贮藏过程中游离脂肪酸含量变化

在鲅鱼中饱和脂肪酸(SFA)分数以C16∶0为主,而在单不饱和脂肪酸中ω9脂肪酸含量居多[12],在水产品中富含的EPA和DHA已被认可为对人体健康有益。专家研究不同的海洋和淡水鱼类,表明鲅鱼对营养和健康的重要性[13]。本研究中的各处理组样品游离脂肪酸见表2,干腌鲅鱼中检测到20种脂肪酸,其中C18∶1、油酸、C16∶0、棕榈酸、C20∶5、EPA、二十碳五烯酸、C22∶6、DHA、二十二碳六烯酸为主要脂肪酸,空白组在贮藏第3天由40.62%的饱和脂肪酸SFA、36.47%的单不饱和脂肪酸MUFA、19.9%的多不饱和脂肪酸PUFA组成,抗氧化剂组的SFA为38.34%,MUFA 为32.03%,PUFA为24.85%,抑菌组在贮藏前3 d的脂肪酸组成接近,贮藏期间的空白组变化终点的SFA为39.67%,MUFA为35.73%,PUFA为20.27%,抗氧化剂组的终点为SFA(31.69%)、MUFA(32.46%)、PUFA(29.73%)。空白组的PUFA明显低于抗氧化剂组(P<0.05),贮藏前3 d溶菌酶组SFA为37.11%,MUFA为35.87%,PUFA为22.72%,丁香组SFA为35.15%,MUFA为37.61%,PUFA为24.98%,终点的溶菌酶组SFA为45.43%,MUFA为36.91%,PUFA为10.89%,丁香组SFA为36.91%,MUFA为31.96%,PUFA为24.9%,终点丁香组的PUFA显著高于溶菌酶组,因此相对于丁香和桂皮组,溶菌酶的抑菌作用较高,但是对于脂肪氧化的作用较弱,整体来看,各类脂肪酸的变化呈波动趋势,SFA的变化趋势呈现先上升后下降的变化趋势,MUFA逐渐下降,PUFA则变化幅度较小,呈现微弱的下降趋势,与Ozogul等[14]的研究结果相似,烟熏凤尾鱼中的脂肪酸(PUFA)含量在储存期间波动,腌制凤尾鱼的PUFA浓度下降,而储存期间SFA浓度增加,鱼类脂质氧化造成的单不饱和脂肪酸与多不饱和脂肪酸的变化使得鱼肉丧失质量[15]。由各组之间的差异可以明显看出,茶多酚组的MUFA最多,SFA最少,而溶菌酶组和空白组的MUFA最少,SFA最多,抗氧化剂对于脂肪氧化相关酶的抑制作用显著。

表2 咸干鱼4 ℃贮藏过程中5组样品的脂肪酸种类及含量变化

2.5 咸干鱼贮藏过程中各指标变化相关性分析

脂肪酸和脂肪氧化指标之间的关系见表3。

表3 各指标之间的相关性分析

由表3可知,SFA与TBA值的相关系数为0.73,说明随着脂肪的次级氧化反应程度加深,饱和脂肪酸的含量上升,两者存在正相关关系,但不饱和脂肪酸与TBA和POV的相关性较低,说明不饱和脂肪酸的产生过程较为复杂,另外,PUFA与TBA值的负相关系数为0.73。菌落总数与PUFA的变化呈显著负相关,相关系数为0.925,说明在贮藏过程中,微生物不断繁殖,导致菌落总数上升,而PUFA由于脂肪氧化而明显下降,因此两个指标的变化存在显著负相关。

2.6 咸干鱼贮藏过程中感官评价变化

对5组样品进行感官评价,结果见图4。

图4 咸干鱼4 ℃贮藏过程中5组样品的感官评价结果Fig.4 The sensory evaluation results of five groups of salted and dried fish samples during storage at 4 ℃

由图4可知,添加溶菌酶的样品的总分最高,关键在于色泽显著大于其他组,抗氧化剂组和抑菌剂组因为加入了两种添加剂,颜色加深,影响咸干鱼本身原有的颜色特征,整体的感官下降,但是对于滋味和气味而言,抗氧化剂组的值最高,因此该两种物质的添加对于咸干鱼的口感有一定的积极影响,因此添加剂的添加对于产品的感官品质并不是完全有意义,也有一定的缺陷,为了避免这一缺陷,可以考虑在不影响其作用的前提下,降低添加量。

3 结论

为了抑制腌干鱼的脂肪氧化以及微生物的安全性,采用外源添加天然抑菌剂和抗氧化剂对其进行控制,通过试验发现,茶多酚与迷迭香复配的抗氧化剂组与其他处理组相比,对脂肪氧化的抑制性最强,效果最好,且其中多不饱和脂肪酸含量最高,为33.96%,并且贮藏时间更长,相对于空白组延长3 d。溶菌酶处理的抑菌剂组对于贮藏过程中的活菌数有明显的抑制作用,相对于空白组延长时间超过3 d,但是对于脂肪氧化的抑制作用较为微弱,其中饱和脂肪酸含量最高,不饱和脂肪酸含量低,整体来看,茶多酚与迷迭香复配抗氧化剂组的综合效果最好。

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