蔡玉華,胥振國,杜 江
合肥職業(yè)技術(shù)學(xué)院應(yīng)用生物技術(shù)系,安徽合肥,238000
水產(chǎn)品保鮮是一個(gè)難題,是制約水產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要因素之一,隨著中國加入WTO后,這個(gè)問題日益顯得重要。目前,水產(chǎn)品常用的保鮮技術(shù)主要有物理保鮮、化學(xué)保鮮法等[1]。物理保鮮方法的操作較繁瑣且成本高,而化學(xué)保鮮劑因?qū)θ梭w有一定的毒害作用而令人擔(dān)憂,因此,生物保鮮劑已經(jīng)逐步應(yīng)用于各種食物,包括水產(chǎn)品的貯藏、運(yùn)輸?shù)冗^程中。
采用生物保鮮劑對水產(chǎn)品進(jìn)行保鮮,可以減少化學(xué)合成殺菌劑對人類健康的不良影響,并有效防止病原菌的抗藥性[2]。生物保鮮劑被認(rèn)為是食品添加劑研究領(lǐng)域最有前景的發(fā)展方向,如何更好地利用生物保鮮劑進(jìn)行水產(chǎn)品保鮮,已成為國內(nèi)外專家學(xué)者研究的熱點(diǎn)。
巢湖銀魚,產(chǎn)于中國五大淡水湖之一的巢湖,古稱“膾殘魚”、“玉余魚”、“白小”、“冰魚”等,素有“魚類皇后”之美譽(yù)。體形細(xì)長平扁,長約5 cm,潔白如銀、肉密無刺、滋味鮮美。五月間為捕撈銀魚的旺季。因其體細(xì)長如銀、透明似水得其名。
前人的研究表明,茶多酚、殼聚糖、乳酸鏈球菌素生物保鮮劑在果蔬、蛋類、肉類的保鮮防腐上都有著很好的效果[3],但關(guān)于它們在水產(chǎn)品上的保鮮作用研究較少,未見其在巢湖銀魚保鮮中的應(yīng)用。目前,巢湖銀魚的保鮮法主要是速凍法和曬干法,速凍法要求在-30℃以下進(jìn)行冷凍48 h,冷藏穩(wěn)定在-18℃以下,保鮮時(shí)間可長達(dá)1年之久。曬干法要求溫度在30℃以上,風(fēng)力4級左右,每2 h翻整一次,12 h后就能得到曬干銀魚。
本文主要研究茶多酚、殼聚糖、乳酸鏈球菌素等生物保鮮劑對銀魚進(jìn)行保鮮,可以減少化學(xué)合成殺菌劑對人類健康的不良影響,并有效防止病原菌的抗藥性。
1.1.1 供試材料
供試材料為銀魚,購自巢湖市草城街農(nóng)貿(mào)市場,條重約0.50 g,冰塊冷藏。
1.1.2 供試試劑
茶多酚(食品級)、殼聚糖、Nisin (活力為1000 IU/mg),以上試劑均購于上海生物工程有限公司,符合食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。
1.1.3 主要儀器
電熱恒溫培養(yǎng)箱(上海一恒科技有限公司);722S可見分光光度計(jì)(上海精密科學(xué)儀器有限公司);pH計(jì)(上海雷磁儀器廠);超凈工作臺(tái)(蘇州凈化設(shè)備有限公司)。
1.2.1 材料處理
將銀魚洗凈,作簡單處理,選取大小較均勻的個(gè)體,并隨機(jī)分組。處理時(shí),將各組樣品分別放置于不同濃度的茶多酚、殼聚糖、乳酸鏈球菌素單一保鮮液中浸泡20 s,取出瀝干若干分鐘,置聚乙烯保鮮袋中,放入冰箱中貯存。空白組以蒸餾水為對照,貯存過程中每3 d檢測處理銀魚的色澤、氣味、pH和細(xì)菌總數(shù)等指標(biāo),每組樣品要進(jìn)行多次重復(fù)測定。
1.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道,單因素試驗(yàn)殼聚糖溶液質(zhì)量濃度設(shè)置為0.1%、乳酸鏈球菌素溶液質(zhì)量濃度設(shè)置為0.015%、茶多酚溶液質(zhì)量濃度設(shè)置為0.125%。
正交試驗(yàn)三因素殼聚糖、乳酸鏈球菌素、茶多酚,依次用A、B、C表示,做L9(33)即3因素3水平正交試驗(yàn)。正交試驗(yàn)殼聚糖溶液質(zhì)量濃度梯度為0.1%、0.5%、1.0%;乳酸鏈球菌素溶液質(zhì)量濃度梯度為0.015%、0.025%、0.05%;茶多酚質(zhì)量濃度梯度為0.125%、0.25%、0.5%。
1.2.3 檢測方法
1.2.3.1 色澤和氣味
肉色評定分法:用標(biāo)準(zhǔn)肉色譜比色板進(jìn)行測定。正常90~100分,即肉色自然銀白;一般70~89分,即肉色發(fā)白;較差40~69分,即肉色稍暗;很差0~39分,即肉色很暗。另外,對銀魚氣味進(jìn)行感官評分,評分標(biāo)準(zhǔn)為:正常85~100分,即無異味;一般70~84分,即輕微異味; 較差50~69分,即有明顯異味;很差40~59分,即有腐敗異味。
1.2.3.2 pH測定
稱取處理后的銀魚5.00 g于燒杯中,加入蒸餾水定容至100 mL,振蕩后靜置一段時(shí)間后浸出,然后過濾,濾液使用精密pH試紙測試,測試時(shí),每個(gè)樣品進(jìn)行3次重復(fù)[4]。
1.2.3.3 細(xì)菌總數(shù)測定
按《食品衛(wèi)生微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測定》(GB4789.2-2010)進(jìn)行測定[5]。稱取處理后的銀魚5.00 g置于100 mL無菌生理鹽水中,培養(yǎng)24 h后,取1 uL培養(yǎng)液劃平板,培養(yǎng)24 h后計(jì)數(shù),并作3次重復(fù),空白對照為滅菌的稀釋液,結(jié)果以CFU/mL表示。
1.2.4 數(shù)據(jù)分析
原始數(shù)據(jù)經(jīng)Excel初步處理后,采用SAS9.0軟件中的ANOVA程序進(jìn)行方差分析。
銀魚經(jīng)茶多酚、殼聚糖、乳酸鏈球菌素不同種保鮮液處理,按上述檢測方法進(jìn)行打分,與冷藏對照組在貯藏過程中的感官分值相互比較,結(jié)果如圖1。
從圖1中可以看出,3種保鮮劑對銀魚的感官品質(zhì)都有一定的影響,銀魚的感官品質(zhì)隨著時(shí)間的延長均會(huì)出現(xiàn)下降趨勢,但添加了保鮮劑的銀魚組下降比較緩慢,到第9 d,色澤分值均在80分以上,即鮮白較差,氣味也在80分以上,即氣味正常,仍然可以食用。而對照組在第6 d色澤和氣味都在70分以下,即色澤和氣味都明顯較差,已經(jīng)不能再食用。結(jié)果表明,3種保鮮劑與對照組相比,均能將銀魚的保鮮期延長3~6 d。
圖1 不同種保鮮劑對銀魚冷藏保鮮中感官品質(zhì)的影響
銀魚經(jīng)茶多酚、殼聚糖、乳酸鏈球菌素不同種保鮮液處理,與冷藏對照組在貯藏過程中的pH變化結(jié)果,如圖2。
銀魚捕獲致死后,隨著魚體自溶和腐敗變質(zhì)的發(fā)生,pH值呈上升趨勢。隨著銀魚貯藏時(shí)間的延長,pH值越大,表明樣品的腐敗程度相對越高,鮮度也發(fā)生著變化。不同的是,采用保鮮劑處理后的樣品,其pH值均較冷藏對照組低,在第15 d時(shí),由茶多酚處理的銀魚pH值為7.82±0.23,殼聚糖處理的銀魚pH值為8.15±0.17,Nisi處理的銀魚pH值為7.53±0.28,而對照組pH值為8.94±0.64。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,3種保鮮劑均能對銀魚有一定的保鮮效果。
圖2 不同種保鮮劑對銀魚冷藏保鮮中pH的影響
銀魚經(jīng)茶多酚、殼聚糖、乳酸鏈球菌素不同種保鮮液處理,與冷藏對照組相比細(xì)菌總數(shù)的變化結(jié)果,如圖3。
圖3 不同種保鮮劑對銀魚冷藏保鮮中細(xì)菌總數(shù)的影響
對照組樣品在貯藏的第6 d,其細(xì)菌總數(shù)為2.32×105CFU/mL,第9 d時(shí),達(dá)到3.81×106CFU/mL,而0.125%的茶多酚保鮮液處理過的銀魚,第6 d時(shí)的細(xì)菌總數(shù)僅為1.76×103CFU/mL,第9 d時(shí)的細(xì)菌總數(shù)也僅為4.82×104CFU/mL。即保鮮期能夠延長3~4 d。另外,兩種保鮮劑的抑菌效果從圖3中也可明顯看出優(yōu)于對照組,與茶多酚的作用相似??梢?,使用3種保鮮液能有效抑制銀魚體內(nèi)細(xì)菌的滋生,延長其腐敗時(shí)間。
根據(jù)以上單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果,現(xiàn)考察殼聚糖、乳酸鏈球菌素、茶多酚的交互作用,3種影響因素依次用A、B、C表示,分別取不同的濃度水平,做L9(33)即3因素3水平正交試驗(yàn),并設(shè)置空白列考察隨機(jī)誤差,空白列沒有因素作用。將銀魚冷藏處理后第12 d測定細(xì)菌總數(shù),用測定的細(xì)菌總數(shù)作為本次試驗(yàn)的衡量指標(biāo),確定3種銀魚保鮮劑的最佳濃度。正交實(shí)驗(yàn)因素、水平編碼及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析見表1,正交試驗(yàn)方差分析見表2。
表1 正交試驗(yàn)結(jié)果分析表
表2 正交試驗(yàn)方差分析表
采用正交實(shí)驗(yàn),確定3種復(fù)合保鮮劑殼聚糖、乳酸鏈球菌素、茶多酚對銀魚的抑菌效果,從表1的極差分析可知,3種因素影響的顯著性順序?yàn)锳>B>C,即殼聚糖>乳酸鏈球菌素>茶多酚,且A因素的F值大于F0.01,即A因素對試驗(yàn)結(jié)果有極顯著影響;B因素和C因素的F值均大于F0.1,即B和C因素對試驗(yàn)結(jié)果有一定影響。因此,A因素為主要因素,B和C為次要因素。從表1還可以看出9個(gè)實(shí)驗(yàn)號中第4個(gè)(A1B3C2)實(shí)驗(yàn)號細(xì)菌總數(shù)含量最低,能將銀魚的保鮮期延長至12~15 d。而根據(jù)每個(gè)因素的水平和可得出最佳組合為A1B3C1,當(dāng)添加0.1%殼聚糖、0.05%的乳酸鏈球菌素、0.125%茶多酚時(shí),對銀魚的保質(zhì)效果最好。
茶多酚(Tea polyphenol,簡稱TP)是茶葉的主要成分,是茶葉中多酚類物質(zhì)的總稱。茶多酚具有良好的抗氧化作用,茶多酚能夠清除超氧離子自由基和羥自由基,抑制氧化酶的生成,還能對近百種細(xì)菌有抑制作用[6],已常用于水產(chǎn)品保鮮研究中。本文研究了0.125%的茶多酚保鮮液在(2±1)℃冷藏條件下對銀魚的保鮮效果,結(jié)果表明:添加了茶多酚的保鮮液與對照組相比,能明顯提高銀魚的感官品質(zhì),降低其pH值和細(xì)菌總數(shù),能將銀魚的保鮮時(shí)間延長3~4d,這與Fan[7]等研究在-3℃的碎冰貯藏時(shí)噴淋0.2%茶多酚對白鰱魚的保鮮作用相一致。
殼聚糖(Chitosan)是由自然界中廣泛存在的幾丁質(zhì)經(jīng)脫乙酰基作用得到的。殼聚糖及其衍生物有很好的抗菌性,可作為果蔬的保鮮劑,用于番茄的保鮮,能顯著延緩番茄的轉(zhuǎn)色,同時(shí)也有利于保持果實(shí)的堅(jiān)硬度;用于蘋果的保鮮能延緩期中維生素C的下降;其抗氧化性能抑制肉制品的腐敗時(shí)間。本文研究了0.1%的殼聚糖保鮮液在(2±1)℃冷藏條件下對銀魚的保鮮效果,結(jié)果表明:與對照組相比,能將銀魚的保鮮時(shí)間延長2~3d。這與王秀娟等研究的殼聚糖涂膜比不涂膜的鮮對蝦保質(zhì)期延長2~3d結(jié)果相一致[8]。
乳酸鏈球菌素(Nisin)是由某些乳酸鏈球菌(Streptococcus lactis)和乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)在代謝過程中合成分泌的具有很強(qiáng)殺菌作用的小分子肽。Nisin對多種腐敗菌如鏈球菌屬、假單孢菌屬皆有有效的抑制作用,還可以代替部分的亞硝酸鹽用于對肉毒芽孢桿菌的抑制,從而延長食品的貨架期,因此被廣泛地應(yīng)用于食品的防腐。本文研究了0.015%的乳酸鏈球菌素保鮮液在(2±1) ℃冷藏條件下對銀魚的保鮮效果,結(jié)果表明:與對照組相比,能將銀魚的保鮮時(shí)間延長6~9 d。
通過正交試驗(yàn)結(jié)果分析,發(fā)現(xiàn)殼聚糖的影響最顯著,其次為乳酸鏈球菌和茶多酚,所以在選擇最佳水平時(shí)主要考慮殼聚糖,而對另外的兩個(gè)因素可根據(jù)實(shí)際需要選擇適當(dāng)?shù)乃?。正交試?yàn)結(jié)果所得的最佳濃度配比A1B3C1在表2中并沒有出現(xiàn),所以還需要作進(jìn)一步的研究,以便獲得更好的保鮮效果。
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