蔣雨心,孫悅溪,楊曉玲,范方宇,2,3*

1(西南林業(yè)大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院,云南 昆明,650224)

2(西南地區(qū)生物多樣性保育國(guó)家林業(yè)和草原局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,云南 昆明,650224)

3(云南省森林災(zāi)害預(yù)警與控制實(shí)驗(yàn)室,云南 昆明,650224)

羅非魚營(yíng)養(yǎng)豐富、肉質(zhì)鮮嫩、味道鮮美,廣受消費(fèi)者喜愛,但因內(nèi)源蛋白酶活性較強(qiáng),在加工、運(yùn)輸、貯藏等過(guò)程中易水解和氧化[1]。傳統(tǒng)的低溫保鮮技術(shù)易出現(xiàn)冰晶堆積,造成肌肉收縮及蛋白聚集變性等,導(dǎo)致魚肉品質(zhì)變差[2]。通過(guò)添加天然抗氧化劑是抑制魚肉脂肪和蛋白質(zhì)氧化的有效方法,但一些水溶性天然活性物質(zhì)(如茶多酚)難以直接添加到油脂食品體系中,限制了其應(yīng)用[3],為此,各種新型活性包裝膜應(yīng)運(yùn)而生。研究者們將天然抗氧化劑與可食性包裝膜結(jié)合制備活性包裝膜,可達(dá)到有效的抗氧化濃度閾值,并在食品與膜界面實(shí)現(xiàn)抗氧化、抑菌作用,保持食品新鮮度,延長(zhǎng)貨架期[4]。傳統(tǒng)方法制備活性包裝膜主要以單一抗氧化劑為主,因其時(shí)效短、廣譜性差以及合成復(fù)雜等問(wèn)題,使用過(guò)程中無(wú)法達(dá)到理想的效果。研究表明,通過(guò)將不同抗菌、抗氧化劑復(fù)配可得到兼具安全性、廣譜性、穩(wěn)定性和高效抗菌性的復(fù)合型保鮮劑[2]。

葡萄籽提取物(grape seed extraction,GSE)是食品加工過(guò)程中的副產(chǎn)品,含豐富的酚類物質(zhì)[5],其抗氧化能力分別是維生素E的20倍、維生素C的50倍,是廉價(jià)的天然抗氧化劑來(lái)源[6]。GSE抗氧化活性的多重機(jī)制主要表現(xiàn)在清除自由基的能力、金屬螯合作用以及與其他抗氧化劑的協(xié)同作用等方面。茶多酚(tea polyphenols,TP)類物質(zhì)是茶葉中多羥基酚類化合物的總稱,具有抗氧化、抗輻射等多種功能,是一種新型的天然抗氧化、抗菌劑[7]。二者均在食品保鮮領(lǐng)域具有較高的應(yīng)用價(jià)值。許寶琛等[5]在牛肉餡中添加茶多酚、葡萄籽提取物和海藻糖提高了肉餡的保水性,質(zhì)構(gòu)變化程度小,抑制了感官品質(zhì)劣變。余小亮等[8]以茶多酚、肉桂精油復(fù)配,所制備出的復(fù)合保鮮劑具較強(qiáng)抗氧化活性,并對(duì)金黃色葡萄球菌有較好抑菌效果。都津銘等[9]將丁香精油和茶多酚復(fù)合得到復(fù)合抗菌液,結(jié)果表明二者以一定比例的復(fù)配具有協(xié)同抑菌效果。

目前,關(guān)于GSE和TP兩者復(fù)配制備可食性活性包裝膜的研究鮮有報(bào)道?；诖?本文以海藻酸鈉(sodium alginate,SA)、納米纖維(nanofiber,NCC)作為膜基材,GSE、TP復(fù)合制備可食性活性包裝用于羅非魚保鮮,研究貯藏過(guò)程中魚肉品質(zhì)指標(biāo)及肌原纖維蛋白氧化指標(biāo)的變化,并分析復(fù)合膜對(duì)魚肉的保鮮效果,為新型可食性活性包裝膜的開發(fā)及魚肉的貯藏保鮮提供新途徑。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮羅非魚,云南省昆明市盤龍區(qū)農(nóng)貿(mào)市場(chǎng);葡萄籽提取物(食品級(jí)),西安齊岳生物科技有限公司;納米纖維(20～50 nm),中山納纖絲新材料有限公司;茶多酚(HPLC≥97%)、海藻酸鈉、硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid,TBA)、2,4-二硝基苯肼、2-二硝基苯甲酸、溴酚藍(lán)、鹽酸胍、考馬斯亮藍(lán)、酒石酸鉀鈉、乙酸乙酯、三氯乙酸、乙二胺四乙酸二鈉均為分析純,上海麥克林生化科技有限公司;丙三醇、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鉀、氯化鈉、甲基紅、亞甲基藍(lán)均為分析純,廣東光華科技股份有限公司;平板計(jì)數(shù)瓊脂,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

FJ200-SH高速分散均質(zhì)機(jī),上海滬析實(shí)業(yè)有限公司;A300Plus電子攪拌器,上海歐河機(jī)械設(shè)備有限公司;HSP-80B恒溫恒濕箱,上海坤天實(shí)驗(yàn)室儀器有限公司;101-2AB電熱鼓風(fēng)干燥箱,天津市泰斯特儀器有限公司;TGL16M離心機(jī),上海赫田科學(xué)儀器有限公司;UV-2600紫外可見分光光度計(jì),日本島津公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 可食性活性包裝膜的制備

取4.5 g NCC于燒杯中,加入50 mL蒸餾水,450 W超聲20 min得NCC懸浮液;同時(shí)取1.0 g SA于50 mL蒸餾水中,60 ℃,1 200 r/min攪拌均勻得SA溶液。將上述2種溶液以等體積比混勻后加入0.8% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的復(fù)合保鮮溶液[m(GSE)∶m(TP)=2∶1,后文簡(jiǎn)稱為GT],1 200 r/min磁力攪拌至混合均勻,超聲30 min并靜置消泡得成膜液。取15.0 g成膜液倒入9 cm聚四氟乙烯(poly tetra fluoroethylene,PTFE)皿中流延成膜,置于45 ℃烘箱干燥15 h得GT-SA-NCC復(fù)合膜。干燥后的膜樣品置于恒溫恒濕培養(yǎng)箱(25 ℃、相對(duì)濕度50%)平衡48 h。以相同方法制備不含復(fù)合保鮮液的NCC-SA膜。

1.3.2 樣品預(yù)處理

將新鮮羅非魚宰殺,去除頭、鱗、內(nèi)臟(“三去”),切片后洗凈,置于紫外超凈工作臺(tái)上,用無(wú)菌水洗滌,并用濾紙瀝干。稱取40.0 g魚肉裝于70 mm×40 mm稱量皿中,用復(fù)合膜密封皿口,4 ℃冰箱貯藏8 d,每隔2 d測(cè)定魚肉各項(xiàng)生理指標(biāo)的變化。試驗(yàn)設(shè)3個(gè)處理,分別為對(duì)照(CK)組(無(wú)密封,敞口保存)、SA-NCC膜處理組以及GT-SA-NCC膜處理組。

1.3.3 魚肉持水力的變化

魚肉持水力根據(jù)貯藏期間質(zhì)量差按公式(1)計(jì)算[3]:

(1)

式中:m1為貯藏后魚肉重量,g;m2為新鮮魚肉重量,g。

1.3.4 魚肉pH值的測(cè)定

魚肉pH值測(cè)定參考GB 5009.237—2016《食品pH值的測(cè)定》。準(zhǔn)確稱取5 g魚肉絞碎后置于錐形瓶中,加入45 mL蒸餾水,靜置30 min后測(cè)定pH值。

1.3.5 魚肉TBA值的測(cè)定

TBA值的測(cè)定參考竇川林[3]的方法。準(zhǔn)確稱取10 g魚肉樣品,絞碎,加入25 mL 200 g/L三氯乙酸溶液,20 mL蒸餾水,10 000 r/min勻質(zhì)60 s,4 ℃離心10 min(5 500 r/min)。吸取2.00 mL上清液于25 mL比色管中,加入2 mL TBA溶液(0.02 mol/L),沸水浴20 min,冷卻至室溫,532 nm和600 nm處測(cè)定吸光值。以2 mL三氯乙酸-水(體積比為1∶1)為空白。TBA值按公式(2)計(jì)算:

(2)

式中:A532為待測(cè)液在532 nm處的吸光值;A600為待測(cè)液在600 nm處的吸光值;155為丙二醛摩爾消光系數(shù),L/(mol·cm);72.6為丙二醛相對(duì)分子質(zhì)量;10為樣品質(zhì)量,g。

1.3.6 魚肉揮發(fā)性鹽基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)的測(cè)定

TVB-N測(cè)定參考GB 5009.228—2016《食品中揮發(fā)性鹽基氮的測(cè)定》。準(zhǔn)確稱取10 g魚肉攪碎,加入100 mL 20 g/L三氯乙酸溶液(2%),搖勻并靜置15 min,8 000 r/min離心10 min,取上清液備用。測(cè)定時(shí)安裝好半微量凱式定氮裝置,清洗并做好密封性檢查。準(zhǔn)確吸取10 mL樣品液注入反應(yīng)室,以10 mL蒸餾水洗滌管壁,再注入5 mL 10 g/L氯化鎂混懸液,塞緊棒狀玻塞,玻杯內(nèi)注入少量水以防漏氣。接收瓶?jī)?nèi)加入10 mL硼酸溶液(2%,體積分?jǐn)?shù))及3～5滴甲基紅-亞甲基藍(lán)混合指示劑,冷凝管下端插入液面下,夾緊螺旋夾,開始蒸餾,5 min后移動(dòng)接收瓶,使冷凝管離開液面,繼續(xù)蒸餾1 min。少量水沖洗冷凝管下端,取下接收瓶,以0.01 mol/L鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定液滴定至藍(lán)紫色。魚肉TVB-N含量按公式(3)計(jì)算:

(3)

式中:V1為測(cè)定樣液消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液的體積,mL;V2為空白消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液的體積,mL;c為鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液的濃度,mol/L;m為試樣質(zhì)量,g;14為與1 mL鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液相當(dāng)?shù)牡暮?mg;10為樣品質(zhì)量,g;100為三氯乙酸溶液體積,100 mL。

1.3.7 魚肉菌落總數(shù)的測(cè)定

魚肉菌落總數(shù)的測(cè)定參考GB 4789.2—2016《食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測(cè)定》。稱取10 g魚肉絞放于滅菌燒杯中并加入90 mL滅菌生理鹽水,均質(zhì)30 s,以10倍梯度依次稀釋,選擇3個(gè)適宜的稀釋度,用移液槍各取1 mL稀釋液分別涂布于已滅菌的計(jì)數(shù)瓊脂平板,36 ℃恒溫培養(yǎng)48 h,平板計(jì)數(shù)法測(cè)定菌落總數(shù)。以滅菌的生理鹽水做空白對(duì)照實(shí)驗(yàn)。

1.3.8 魚肉肌原纖維蛋白的提取

取5 g魚肉絞碎樣品,加入20 mL Tris-HCl緩沖提取液(20 mmol/L,pH 7.2),高速均質(zhì)2 min,4 ℃冷凍離心20 min(8 000 r/min),去上清液。沉淀與20 mL提取液混合,離心,重復(fù)2次。取沉淀加入15 mL含0.6 mol/L NaCl的Tris-HCl緩沖液(20 mmol/L,pH 7.2),4 ℃靜置提取60 min后,冷凍離心20 min(8 000 r/min),上清液即為魚肉纖維蛋白溶液[10-11]。

肌原纖維蛋白含量的測(cè)定:取1 mL肌原纖維蛋白溶液于10 mL比色管中,加入4 mL雙縮脲試劑,混勻,室溫靜置30 min,540 nm處測(cè)定吸光值。參照蛋白標(biāo)準(zhǔn)曲線(Y=0.048 5X+0.118 4,R2=0.999 3)計(jì)算其肌原纖維蛋白溶液濃度。

1.3.9 魚肉肌原纖維蛋白溶解度的測(cè)定

溶解度的測(cè)定參考藍(lán)蔚青等[12]的方法。準(zhǔn)確稱取1 g肌原纖維蛋白,加入20 mL含0.6 mol/L NaCl的Na2HPO4緩沖液(50 mmol/L,pH 6.25),混勻使其充分溶解,測(cè)定蛋白溶液濃度,4 ℃冷凍離心15 min(5 000 r/min),取上清液測(cè)定蛋白溶液質(zhì)量濃度。魚肉肌原纖維蛋白溶解度按公式(4)計(jì)算:

(4)

式中:A1為離心前魚肉蛋白溶液質(zhì)量濃度,mg/mL;A2為離心后蛋白溶液質(zhì)量濃度,mg/mL。

1.3.10 魚肉肌原纖維蛋白巰基含量的測(cè)定

巰基含量的測(cè)定參考WANG等[13]的方法,略作修改。取1 mL肌原纖維蛋白溶液(含量為5 mg/g)于25 mL比色管中,加入9 mL含0.6 mol/L KCl,10 mmol/L EDTA,8 mol/L尿素的磷酸鹽緩沖液(50 mmol/L,pH 7.0),旋渦振蕩搖勻,取5 mL于10 mL比色管中,加入0.5 mL DTNB溶液(準(zhǔn)確稱取396 mg DTNB,用0.1 mol/L,pH 7.0的磷酸鹽緩沖液定容至100 mL),25 ℃靜置25 min,412 nm處測(cè)定吸光值。魚肉肌原纖維蛋白巰基含量按公式(5)計(jì)算:

(5)

式中:A為吸光值;ε為巰基濃度的摩爾吸光系數(shù),13 600 L/(mol·cm);C為肌原纖維蛋白質(zhì)量濃度,5 mg/mL。

1.3.11 魚肉肌原纖維蛋白羰基含量的測(cè)定

羰基含量的測(cè)定參考張慧蕓等[14]的方法,略作修改。取1 mL肌原纖維蛋白溶液(質(zhì)量濃度為2 mg/mL)于10 mL比色管中,加入1 mL DNPH溶液(10 mmol/L),旋渦振蕩搖勻,室溫避光靜置60 min,加入1 mL 200 g/L三氯乙酸溶液,12 000 r/min冷凍離心3 min,去上清液,沉淀用1 mL等體積比混合的乙酸乙酯-乙醇溶液洗滌3次,加入3 mL鹽酸胍溶液(6 mol/L),37 ℃水浴15 min使沉淀溶解,12 000 r/min離心3 min,取上清液370 nm處測(cè)定吸光值。魚肉肌原纖維蛋白羰基含量按公式(6)計(jì)算:

(6)

式中:A為吸光值;ε為羰基濃度的摩爾吸光系數(shù),22 000 L/(mol·cm);B為吸收池光程長(zhǎng)度,10 mm。

1.3.12 魚肉肌原纖維蛋白表面疏水性的測(cè)定

表面疏水性的測(cè)定參考張雪春等[15]的方法,略作修改。取1 mL肌原纖維蛋白樣液于25 mL比色管中,加入200 μL溴酚藍(lán)溶液(1 mg/mL),旋渦振蕩搖勻,8 000 r/min離心10 min,取上清液稀釋10倍,595 nm處測(cè)定吸光值A(chǔ)1,磷酸鹽緩沖液代替樣液測(cè)定吸光值A(chǔ)2。魚肉肌原纖維蛋白表面疏水性按公式(7)計(jì)算:

(7)

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有試驗(yàn)均設(shè)3組平行,利用軟件IBM SPSS Statistics 26進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,軟件GraphPad Prism 9.3.1進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 貯藏過(guò)程中魚肉的品質(zhì)特性

2.1.1 貯藏過(guò)程中魚肉持水力的變化

貯藏時(shí)間內(nèi)CK組、SA-NCC組、GT-SA-NCC組魚肉持水率的變化如圖1所示。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),魚肉持水率均持續(xù)降低。主要是因?yàn)殡S著時(shí)間的延長(zhǎng),魚肉體內(nèi)微生物的生長(zhǎng)繁殖及復(fù)雜的生化反應(yīng),導(dǎo)致魚肉蛋白氧化分解,肌肉組織結(jié)構(gòu)破壞,魚肉彈性、持水力降低[16]。與CK組相比,SA-NCC組、GT-SA-NCC組持水力的下降趨勢(shì)較慢。貯藏初期(0 d),CK組、SA-NCC組、GT-SA-NCC組持水率均為100%,貯藏第8天分別降至66.19%、80.70%、85.18%。原因?yàn)槟ぞ哂幸欢ㄗ韪粜阅?可有效減少水蒸氣、氧氣透過(guò)率。GT-SA-NCC組由于GSE、TP具有一定的抗氧化、抗菌能力,可延緩魚肉脂質(zhì)和蛋白氧化分解的速度,延緩了持水率的下降。

圖1 貯藏過(guò)程中魚肉持水力的變化

2.1.2 貯藏過(guò)程中魚肉pH值的變化

貯藏時(shí)間內(nèi)CK組、SA-NCC組、GT-SA-NCC組魚肉pH值的變化如圖2所示。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),魚肉pH值均呈先減小后增加的趨勢(shì)。貯藏初期(0～2 d),由于魚肉體內(nèi)糖原無(wú)氧酵解產(chǎn)生乳酸,以及腺苷三磷酸(adenosine triphosphoric acid,ATP)經(jīng)三羧酸循環(huán)產(chǎn)生的有機(jī)酸,導(dǎo)致pH值下降[17]。貯藏后期(2～8 d),蛋白質(zhì)在內(nèi)源酶的作用下分解為小分子肽和堿性氨基酸,后又因微生物作用分解為氨與三甲胺等堿性物質(zhì),導(dǎo)致pH上升,加速魚體腐敗[18]。與CK組相比,SA-NCC組pH值上升緩慢,貯藏8 d后pH值為6.69低于CK組(6.96)。原因?yàn)榻?jīng)膜覆蓋可有效降低氧氣與魚體的接觸,延緩魚體腐敗。GT-SA-NCC組緩慢下降第4天時(shí)pH達(dá)到最低,且上升速度最慢,貯藏8 d后pH值為6.58。原因?yàn)門P、GSE的加入可抑制糖原酵解中磷酸化酶的酶活,降低乳酸的生成。此外,TP、GSE具有抗菌、抗氧化作用,有利于抑制微生物生長(zhǎng)繁殖,延緩魚體蛋白及脂質(zhì)氧化,從而降低堿性物質(zhì)的生成。

圖2 貯藏過(guò)程中魚肉pH值的變化

2.1.3 貯藏過(guò)程中魚肉TBA值的變化

魚肉在貯藏過(guò)程中由于微生物、酶、空氣等因素導(dǎo)致不飽和脂肪酸氧化,產(chǎn)生油脂氧化產(chǎn)物,并進(jìn)一步降解為醛、酮等物質(zhì),導(dǎo)致魚肉酸敗、TBA值上升[19]。因此,TBA值是評(píng)價(jià)脂肪氧化程度的重要指標(biāo)。貯藏過(guò)程中CK組、SA-NCC組、GT-SA-NCC組魚肉TBA值的變化如圖3所示。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),所有魚肉處理組TBA值均持續(xù)上升。CK組魚肉的TBA上升最快,經(jīng)膜覆蓋處理魚肉的TBA上升速度明顯減緩。新鮮魚肉的TBA值為2.38 mg/100 g,CK組貯藏8 d后TBA值上升至18.14 mg/100 g,此時(shí)魚體已經(jīng)腐敗,不可食用。而其他處理組貯藏期間TBA值均低于CK組,GT-SA-NCC組始終保持最低(2.38～11.37 mg/100 g)。分析認(rèn)為,GSE、TP加入使膜具有抗氧化和抗菌性能,能抑制魚體內(nèi)脂肪的氧化,抑制魚肉變質(zhì)腐敗,保證魚肉的優(yōu)良品質(zhì),延長(zhǎng)其貨架期。

圖3 貯藏過(guò)程中魚肉TBA值的變化

2.1.4 貯藏過(guò)程中魚肉TVB-N值的變化

貯藏過(guò)程中,由于微生物及內(nèi)源酶作用,魚體蛋白氧化分解為氨與胺類化合物,即TVB-N,其含量變化與新鮮度相關(guān)性較高,已被用于我國(guó)水產(chǎn)品新鮮度的鑒定標(biāo)準(zhǔn)[1]。GB/T 18108—2019《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 鮮海水魚通則》指出,鮮海水魚肉TVB-N值≤15 mg/100 g時(shí)為優(yōu)級(jí)品,合格品不超過(guò)30 mg/100 g。貯藏時(shí)間內(nèi)CK組、SA-NCC組、GT-SA-NCC組魚肉TVB-N值的變化如圖4所示。新鮮魚肉的TVB-N值為5.367 mg/100 g,為優(yōu)級(jí)品。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),所有處理組魚肉的TVB-N均呈上升趨勢(shì)。貯藏第8天,CK組TVB-N值接近合格品限值,有明顯的胺臭味,說(shuō)明魚體已腐敗變質(zhì)失去食用價(jià)值。SA-NCC組、GT-SA-NCC組TVB-N值仍維持在優(yōu)級(jí)品限值內(nèi),GT-SA-NCC組TVB-N值上升最慢。主要是由于TP、GSE的加入使膜具有一定的抑菌和抗氧化作用,在一定時(shí)間內(nèi)能有效抑制微生物的生長(zhǎng)代謝及魚體蛋白的氧化分解,延緩魚體品質(zhì)的劣變。

圖4 貯藏過(guò)程中魚肉TVB-N的變化

2.1.5 貯藏過(guò)程中魚肉菌落總數(shù)的變化

菌落總數(shù)是用來(lái)判定食品被細(xì)菌污染的程度及衛(wèi)生質(zhì)量的一個(gè)重要參數(shù),它能夠反映食品在生產(chǎn)過(guò)程中是否符合衛(wèi)生要求,以便對(duì)食品做出適當(dāng)?shù)男l(wèi)生學(xué)評(píng)價(jià)。在水產(chǎn)品中菌落總數(shù)是判斷新鮮程度的一個(gè)重要指標(biāo)。貯藏時(shí)間內(nèi)CK組、SA-NCC組、GT-SA-NCC組魚肉菌落總數(shù)的變化如圖5所示,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),所有處理組的鰱魚肉的菌落總數(shù)呈上升趨勢(shì),且各組在0～4 d上升緩慢,4～8 d上升幅度較大。CK組、SA-NCC組在貯藏4 d時(shí)菌落總數(shù)分別達(dá)到7.46、6.79 lg CFU/g,均超過(guò)SC/T 3117—2006中規(guī)定菌落總數(shù)限值(4 lg CFU/g),魚肉已經(jīng)失去食用價(jià)值。GT-SA-NCC組在貯藏6 d后菌落總數(shù)僅4.08 lg CFU/g。由菌落總數(shù)這一指標(biāo)可判定,普通冷藏魚肉的貯藏期限為3～4 d,GT-SA-NCC膜包封處理后貯藏期限為5～6 d。說(shuō)明GSE和TP在一定時(shí)間內(nèi)能有效抑制微生物的生長(zhǎng)繁殖,延緩魚體品質(zhì)的劣變。對(duì)比其他理化指標(biāo),SA-NCC組菌落總數(shù)與CK組區(qū)別不大,這是因?yàn)镾A-NCC膜具有一定阻隔作用,可一定程度延緩魚肉因環(huán)境造成的氧化變質(zhì),但本身無(wú)抗菌作用,對(duì)微生物的抑制作用較小。

圖5 貯藏過(guò)程中魚肉菌落總數(shù)的變化

2.2 貯藏過(guò)程中魚肉肌原纖維蛋白的氧化變性

2.2.1 貯藏過(guò)程中魚肉肌原纖維蛋白溶解度的變化

魚肉蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)主要由肌原纖維蛋白決定,其溶解度的變化可一定程度反映魚肉蛋白變性的情況。貯藏時(shí)間內(nèi)CK組、SA-NCC組、GT-SA-NCC組肌原纖維蛋白溶解度的變化如圖6所示。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),魚肉肌原纖維蛋白溶解度均持續(xù)下降。其原因?yàn)?貯藏過(guò)程中,魚肉肌原纖維蛋白氧化變性形成堿溶性大分子蛋白聚集體,這些大分子蛋白在高離子的微環(huán)境作用下溶解度降低。同時(shí),由于蛋白氧化,巰基形成二硫鍵導(dǎo)致肌球蛋白重鏈聚合,降低其溶解度[20]。此外,在冷藏過(guò)程中,蛋白質(zhì)與結(jié)合水間的結(jié)合狀態(tài)被破壞,蛋白質(zhì)分子間作用增強(qiáng),蛋白質(zhì)與水間的相互作用減弱,導(dǎo)致蛋白質(zhì)疏水基團(tuán)暴露,疏水相互作使其產(chǎn)生凝聚和沉淀,導(dǎo)致溶解度降低。貯藏期間,SA-NCC組、GT-SA-NCC組溶解度均低于CK組,GT-SA-NCC組始終保持最低。貯藏8 d后,CK組、SA-NCC組、GT-SA-NCC組溶解度分別為40.54%、43.96%、49.31%,分別下降了25.59%、22.17%、16.82%。說(shuō)明活性物質(zhì)GSE、TP的加入,使膜本身具有一定的抗氧化和抑菌作用,對(duì)抑制魚體自身氧化及微生物的生長(zhǎng)有較好的效果,從而延緩魚肉肌原纖維蛋白溶解度的降低。

2.2.2 貯藏過(guò)程中魚肉肌原纖維蛋白巰基含量的變化

巰基是魚肉蛋白質(zhì)分子中反應(yīng)活性較高的基團(tuán)之一,蛋白質(zhì)巰基上的硫外層具有較多的孤對(duì)電子,親核性很強(qiáng),對(duì)氧化反應(yīng)較為敏感。此外,巰基還與ATPase活性、肌球蛋白重鏈的氧化、二聚物的形成、以及蛋白質(zhì)的聚合和變性關(guān)系密切。因此,巰基含量的變化是反映魚肉肌原纖維蛋白氧化變性程度的一個(gè)重要指標(biāo)。貯藏時(shí)間內(nèi)CK組、SA-NCC組、GT-SA-NCC組魚肉肌原纖維蛋白巰基含量的變化如圖7所示。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),肌原纖維蛋白中巰基含量均呈不同程度的下降趨勢(shì)。這是因?yàn)橘A藏期間,魚肉因體內(nèi)微生物生長(zhǎng)代謝及自溶酶作用,促使蛋白空間構(gòu)象變化,隱藏在分子內(nèi)部及分布在肌球蛋白頭部的巰基暴露并氧化形成二硫鍵[21]。貯藏期間,SA-NCC組、GT-SA-NCC組巰基含量均低于CK組,GT-SA-NCC組疏基含量始終保持最低。原因?yàn)榻?jīng)膜密封處理后,可一定程度隔絕氧氣、水蒸氣延緩魚體自身蛋白氧化。貯藏8 d后,CK組、SA-NCC組、GT-SA-NCC組巰基含量分別為5.70、8.09、11.35 nmol/mg,分別降低了15.33、11.95、15.33 nmol/mg。說(shuō)明活性物質(zhì)GSE、TP的加入,使膜本身具有一定的抗氧化和抑菌作用,同時(shí)隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),活性物質(zhì)緩慢釋放,可一定程度抑制魚體自身氧化及微生物的生長(zhǎng),從而延緩魚體巰基氧化。

圖7 貯藏過(guò)程中魚肉肌原纖維蛋白巰基含量的變化

2.2.3 貯藏過(guò)程中魚肉肌原纖維蛋白羰基含量的變化

羰基化反應(yīng)是蛋白質(zhì)發(fā)生的一種不可逆非酶修飾,其中氧化應(yīng)激和其他機(jī)制也能誘導(dǎo)羰基分子的形成。羰基含量變化也是用來(lái)反映蛋白氧化變性程度的重要指標(biāo)之一[14]。貯藏時(shí)間內(nèi)CK組、SA-NCC組、GT-SA-NCC組魚肉肌原纖維蛋白羰基含量的變化如圖8所示。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),所有處理組肌原纖維蛋白中羰基含量均呈不同程度的上升趨勢(shì)。原因主要是隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),氨基酸側(cè)鏈直接氧化、氨基酸與次級(jí)氧化產(chǎn)物如丙二醛共價(jià)結(jié)合以及多肽骨架的氧化斷裂等多種脫氨反應(yīng)途徑生成羰基化合物(醛和酮)[13]。貯藏期間,SA-NCC組、GT-SA-NCC組羰基含量均低于CK組,GT-SA-NCC組羰基含量始終保持最低。貯藏8 d后,CK組、SA-NCC組、GT-SA-NCC組羰基含量分別為29.39、26.40、23.86 μmol/L,分別增加了14.12、11.16、8.62 μmol/L。說(shuō)明膜的阻隔性能可以有效延緩魚體自身蛋白氧化,同時(shí)活性物質(zhì)GSE、TP的加入,使膜本身具有一定的抗氧化和抑菌作用,同時(shí)隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),活性物質(zhì)緩慢釋放,可一定程度抑制魚體自身氧化及微生物的生長(zhǎng),從而延緩羰基化合物的生成。

圖8 貯藏過(guò)程中魚肉肌原纖維蛋白羰基含量的變化

2.2.4 貯藏過(guò)程中魚肉肌原纖維蛋白表面疏水性的變化

表面疏水性是指蛋白質(zhì)分子內(nèi)部疏水性氨基酸聚集所形成的疏水力。研究指出,因蛋白質(zhì)變性致使空間構(gòu)象改變,原先隱藏于蛋白質(zhì)分子內(nèi)部的疏水性氨基酸暴露在分子表面,導(dǎo)致蛋白質(zhì)表面疏水性變化[22]。因此,表面疏水性可用于表征蛋白的構(gòu)象和氧化變性程度。貯藏時(shí)間內(nèi)CK組、SA-NCC組、GT-SA-NCC組魚肉肌原纖維蛋白表面疏水性的變化如圖9所示。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),所有處理組魚肉肌原表面疏水性均持續(xù)上升。這可能是由于在冷藏過(guò)程中,魚肉蛋白氧化引起分子內(nèi)部空間構(gòu)想改變,隱藏于蛋白質(zhì)分子內(nèi)部的疏水性氨基酸持續(xù)暴露引起。這與盧涵[23]研究的鳙魚肌原纖維蛋白表面疏水性變化趨勢(shì)一致。CK組上升最快,GT-SA-NCC組較為緩慢,且貯藏期間表面疏水性保持最低。貯藏8 d后,CK組、SA-NCC組、GT-SA-NCC組溴酚藍(lán)結(jié)合量分別為64.61、58.63、64.61 μg,分別增加了37.35、31.37、24.01 μg。說(shuō)明GSE、TP的加入使膜有效抑制蛋白氧化變性,減少內(nèi)部的疏水性氨基酸的暴露,延緩蛋白表面疏水性上升,延長(zhǎng)了產(chǎn)品貨架期。

圖9 貯藏過(guò)程中魚肉肌原纖維蛋白表面疏水性的變化

3 結(jié)論

本試驗(yàn)以海藻酸鈉(SA)、納米纖維(NCC)為基材,添加葡萄籽提取物(GSE)、茶多酚(TP)復(fù)合保鮮劑制備活性包裝膜用于羅非魚保鮮。結(jié)果表明,與CK、SA-NCC組相比,GT-SA-NCC處理有利于保持魚肉水分,抑制pH值、TBA值、TVB-N值升高,降低魚肉的菌落總數(shù);同時(shí),抑制魚肉肌原纖維蛋白地氧化變性、延緩溶解度、抑制巰基含量的降低以及羰基含量、表面疏水性的增加。說(shuō)明添加GSE、TP所制備的活性包裝膜有利于延緩羅非魚脂質(zhì)及蛋白氧化,對(duì)維持魚肉貯藏過(guò)程中的品質(zhì)特性及蛋白的功能性質(zhì)具有較理想的效果,在水產(chǎn)品及肉制品加工貯藏過(guò)程中具有一定的運(yùn)用潛力。