不同取代基羧甲基殼聚糖對冷藏河豚魚品質的影響

摘要：研究了不同取代基羧甲基殼聚糖對冷藏河豚魚品質的影響。用質量濃度均為０．0５ g/L的羧甲基殼聚糖、Ｎ，Ｏ－羧甲基殼聚糖、Ｏ－羧甲基殼聚糖水溶液浸泡魚肉，裝袋后置于４ ℃的冰箱中冷藏。以細菌總數（TVC）、揮發性鹽基氮（ＴＶＢ－Ｎ）、ｐＨ值、硫代巴比妥酸（ＴＢＡ）以及三甲胺（ＴＭＡ）為評價指標，測定河豚魚冷藏過程中的品質變化。結果表明，不同取代基的羧甲基殼聚糖均能夠有效地抑制細菌的增殖，延緩ｐＨ值、ＴＶＢ－Ｎ、ＴＢＡ和ＴＭＡ含量的上升；其中，Ｏ－羧甲基殼聚糖保鮮效果尤為顯著，優于其他取代基的羧甲基殼聚糖，可以有效地延長冷藏河豚魚的貨架期。

關鍵詞：河豚魚；羧甲基殼聚糖；冷藏；保鮮

中圖分類號：ＴＳ２５４．４文獻標識碼：Ａ文章編號：0439－８114（２０11）15－3131-05

Ｅｆｆｅｃｔs ｏｆ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ Ｓｕｂｓｔｉｔｕｅｎｔ ｏｆ Ｃａｒｂｏｘｙｍｅｔｈｙｌ Ｃｈｉｔｏｓａｎ ｏｎ Ｃｏｌｄ Ｓｔｏｒａｇｅd Ｐｕｆｆｅｒ Ｆｉｓｈ Ｑｕａｌｉｔｙ

ＭＡ Ｙａｎ，ＸＩＥ Ｊｉｎｇ，ＺＨＯＵ Ｒａｎ，ＬＩＵ Ｙｕａｎ

（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｆｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｏｃｅａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０１３０６， Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ of different substiluent of carboxymethyl chitosan on ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｐｕｆｆer ｆｉｓｈ ｄｕｒｉｎｇ ｃｏｌｄ ｓｔｏｒａｇｅ ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ． Ｐｕｆｆer ｆｉｓｈ ｓａｍｐｌｅｓ ｗｅｒｅ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ ｔｒｅａｔｅｄ ｂｙ ｓｏａｋing ｉｎ ０．５％ ｏｆ ｃａｒｂｏｘｙｍｅｔｈｙｌ ｃｈｉｔｏｓａｎ， Ｎ，Ｏ－ｃａｒｂｏｘｙｍｅｔｈｙｌ ｃｈｉｔｏｓａｎ ａｎｄ Ｏ－ｃａｒｂｏｘｙｍｅｔｈｙｌ ｃｈｉｔｏｓａｎ， ｔｈｅｎ ｐａｃｋａｇｅｄ ａｎｄ ｓｔｏｒｅｄ ａｔ ４ ℃． Ｓｅｖｅｒａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｗｅｒｅ determined ｔｏ ｅｖａｌｕａｔｅ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ ｔｒｅａｔｅｄ ｐｕｆｆer fiｓｈ ｓａｍｐｌｅｓ， ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｖｉａｂｌｅ ｃｏｕｎｔ， ＴＶＢ－Ｎ， ｐＨ， ＴＢＡ ａｎｄ ＴＭＡ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｕｂｓｔｉｔｕｅｎｔ ｏｆ ｃａｒｂｏｘｙｍｅｔｈｙｌ ｃｈｉｔｏｓａｎ ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｔｈｅ Ｏ－ｃａｒｂｏｘｙｍｅｔｈｙｌ ｃｈｉｔｏｓａｎ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｉｎｈｉｂｉｔｅｄ ｔｈｅ ｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｉｏｎ of bacteria ａｎｄ ｓｌｏｗｅｄ ｄｏｗｎ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｏｆ ＴＶＢ－Ｎ， ｐＨ， ＴＢＡ ａｎｄ ＴＭＡ． Ｔｈｕｓ， ｉｔ was ｓｕｇｇｅｓｔｅｄ ｔｈａｔＯ－ｃａｒｂｏｘｙｍｅｔｈｙｌ ｃｈｉｔｏｓａｎ ｃｏｕｌｄ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ｏｆ ｐｕｆｆer ｆｉｓｈ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｐｕｆｆer ｆｉｓｈ； ｃａｒｂｏｘｙｍｅｔｈｙｌ ｃｈｉｔｏｓａｎ； ｃｏｌｄ ｓｔｏｒａｇｅ； ｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ

河豚魚（Ｐｕｆｆｅｒ ｆｉｓｈ）又名鲀，有上百個種類，幾乎所有種類的河豚都含有河豚毒素。河豚雖然有劇毒，但是其肉鮮美柔嫩，日本［１］、朝鮮和我國［２］都有食用河豚的傳統習慣。我國的河豚魚資源非常豐富，產于我國的河豚魚有４０余種，是世界上河豚魚的產銷大國［３］。目前，河豚魚一般以鮮活形式進行銷售，但是隨著其產量和市場需求的迅速增加，對河豚魚進行貯藏保鮮處理勢在必行。魚肉中的水分含量很高，其腮、內臟也帶有一定量的細菌，如不采取適當的貯藏保鮮方法，極易導致魚肉腐敗，從而影響市場的流通和銷售。因此，在捕撈、運輸和加工過程中必須采取有效的貯藏保鮮措施，以滿足市場和消費者的需求。

殼聚糖（Ｃｈｉｔｏｓａｎ）又名脫乙酰甲殼質、可溶性甲殼素，化學名稱為β－（１，４）－２－氨基－２－脫氧－Ｄ－葡萄糖，是一種天然高分子聚合物，具有無毒、無害及較好的成膜性，并且具有較強的抑菌作用，在食品貯藏保鮮方面有很高的應用價值［４，５］。殼聚糖是由甲殼質經脫乙酰化制得，由于殼聚糖不溶于水，因此其應用受到很大的限制［６，７］。將殼聚糖羧甲基化得到不同取代基的羧甲基殼聚糖，其易溶于水，在水溶液中容易形成較為牢固的膜，此膜對氣體有選擇滲透性，適用于不同產品的保鮮。連玉晶等［８］研究利用羧甲基殼聚糖涂抹液對油豆角進行保鮮，結果表明，羧甲基殼聚糖延長了油豆角的貯藏期，保持了油豆角的品質風味。徐麗敏等［９］采用水溶性殼聚糖對南美白對蝦進行保鮮處理，發現殼聚糖對南美白對蝦體內腐敗菌的增殖有不同程度的抑制作用。盡管前人利用羧甲基殼聚糖作為保鮮劑在水產品貯藏保鮮效果方面進行了大量的研究，但是一般只研究了一種取代基的羧甲基殼聚糖，而采用多種不同取代基的羧甲基殼聚糖對冷藏河豚魚品質影響的研究尚未見報道。為了延長河豚魚在冷藏條件下的貨架期，本試驗研究了不同取代基羧甲基殼聚糖對河豚魚冷藏保鮮過程中魚肉品質的影響，以期為河豚魚貯藏保鮮技術的發展提供一定的理論參考。

１材料與方法

１．１試驗材料

暗紋東方鲀（Takifugu obscurus），購自上海能正漁業科技開發有限公司，選取大小一致、體重為５００ ｇ左右的健康河豚魚。

１．２儀器與試劑

Ｋｊｅｌｔｅｃ２３００凱氏定氮儀（瑞士Ｆｏｓｓ公司）；ＰＢ－１０精密數顯酸度計（德國Ｓａｒｔｏｒｉｕｓ公司）；ＨＶＥ－５０滅菌鍋（上海博迅實業有限公司醫療設備廠）；潔凈工作臺（蘇凈安泰空氣技術有限公司）；ＴＤＬ－５型低速離心機（上海安亭科學儀器廠）；Ｕｎｉｃｏ ２１００分光光度計（尤尼柯儀器有限公司）。

主要試劑：羧甲基殼聚糖、Ｎ，Ｏ－羧甲基殼聚糖及Ｏ－羧甲基殼聚糖均購自浙江澳興生物科技有限公司；營養瓊脂、硼酸、輕質氧化鎂、甲基紅、溴甲酚綠、硫代巴比妥酸、三氯乙酸等購自國藥集團化學試劑有限公司，均為分析純。

１．３試驗方法

１．３．１樣品處理新鮮河豚魚去頭去尾去內臟，用冰水洗凈，瀝干，分成１０ ｇ左右的魚塊。試驗分為４組，１組將魚肉直接裝袋后放入４ ℃冰箱中，作為對照組；另外３個組為試驗組，將魚肉分別放入質量濃度均為０．0５ g/L的羧甲基殼聚糖、Ｎ，Ｏ－羧甲基殼聚糖及Ｏ－羧甲基殼聚糖水溶液中浸泡１０ ｓ，裝袋，置于４ ℃冰箱中冷藏。試驗中河豚魚冷藏保鮮６ ｄ，每隔２４ ｈ取樣１次，分別進行細菌總數（TVC）、揮發性鹽基氮（TVB-N）、ｐＨ值、硫代巴比妥酸（TBA）、三甲胺（TMA）的測定。

１．３．２ＴＶＣ的測定參照文獻［１０］中的方法進行。

１．３．３ＴＶＢ－Ｎ的測定參照文獻［１１］的方法，應用半微量凱氏定氮的原理，采用Ｋｊｅｌｔｅｃ２３００自動凱氏定氮儀測定揮發性鹽基氮的含量。

１．３．４ｐＨ值的測定將樣品魚肉剁碎后稱取５．００ ｇ于燒杯中，加入中性蒸餾水至５０ ｍＬ，攪拌均勻后靜置３０ ｍｉｎ，用精密數顯酸度計測定ｐＨ值［１２］。

１．３．５ＴＢＡ的測定參照Ｓａｌｉｈ等［１３］的方法，略有修改，具體如下：將樣品魚肉切碎后，準確稱取５．００ ｇ于燒杯中，加入１５ ｍＬ體積分數為２０％的三氯乙酸（ＴＣＡ）溶液和１０ ｍＬ去離子水，勻漿６０ ｓ，靜置１ ｈ后過濾，濾液用去離子水定容至５０ ｍＬ，取５ ｍＬ濾液加入５ ｍＬ ０．０２ ｍｏｌ／Ｌ的TBA溶液，沸水浴中反應２０ ｍｉｎ，取出，流動水冷卻５ ｍｉｎ后用分光光度計在５３２ ｎｍ處測吸光度值Ａ。空白值：取２５ ｍＬ 體積分數為２０％的ＴＣＡ溶液，用去離子水定容至５０ ｍＬ，然后取５ ｍＬ濾液加５ ｍＬ ０．０２ ｍｏｌ／Ｌ 的ＴＢＡ溶液，方法同上。ＴＢＡ含量以１００ ｇ樣品魚肉中含有的丙二醛的毫克數表示。參照文獻［13］的標準曲線，ＴＢＡ值＝７．８Ａ（ｍｇ／１００ ｇ）

１．３．６ＴＭＡ的測定采用苦味酸法［１２］進行測定，標準曲線如圖１所示。ＴＭＡ含量以１００ ｇ樣品魚肉中含有的TMA的毫克數表示。

１．４數據分析

試驗數據采用ＳＰＳＳ １７．０軟件的Ｄｕｎｃａｎ＇ｓ法進行多重比較和方差分析，結果用平均數±標準差（ｘ±ｓ）表示，采用Ｅｘｃｅｌ ２００７繪制曲線。

２結果與分析

２．１細菌總數（ＴＶＣ）的變化

ＴＶＣ作為水產品被微生物污染程度的重要指標，是評價冷藏水產品品質和貨架期的一個非常有效的工具［１４］。河豚魚在冷藏保鮮期間TVC的變化情況如表１所示，新鮮河豚魚的TVC為１．２０２×１０３ ＣＦＵ／ｇ。在整個冷藏過程中，對照組河豚魚肉的TVC高于各試驗組，細菌增殖速度較快，在第一天就出現了顯著差異（Ｐ＜０．０５），在第四天對照組TVC已經超過了魚肉的可食用上限１．０００×１０５ ＣＦＵ／ｇ［１５］，達到了１．１７５×１０５ ＣＦＵ／ｇ。在冷藏期結束時，對照組魚肉的TVC為新鮮河豚魚的２ ９３８．０９倍；羧甲基殼聚糖組為１ ３４９．２６倍；Ｎ，Ｏ－羧甲基殼聚糖組為９８８．７７倍；Ｏ－羧甲基殼聚糖組為４７８．７４倍。TVC的變化特征表明羧甲基殼聚糖能夠抑制細菌的增殖，具有較好的抑菌作用，與Ｆａｎ等［１６］用殼聚糖對銀鯉進行保鮮處理得出的結論類似。不同取代基的羧甲基殼聚糖的抑菌效果各不相同，其中Ｎ，Ｏ－羧甲基殼聚糖組和Ｏ－羧甲基殼聚糖組的抑菌效果優于羧甲基殼聚糖組。在冷藏第一天，羧甲基殼聚糖組TVC與其他２個試驗組之間出現顯著差異（Ｐ＜０．０５）；冷藏的前３ ｄ，Ｎ，Ｏ－羧甲基殼聚糖組和Ｏ－羧甲基殼聚糖組的TVC差異不大，從第四天開始，其抑菌效果開始出現顯著差異（Ｐ＜０．０５）。Ｏ－羧甲基殼聚糖和其他取代基的羧甲基殼聚糖相比，具有較好的抑菌作用，可能是由于Ｏ－羧甲基殼聚糖具有更好的成膜性，在一定程度上阻止了魚體表面與空氣的接觸，抑制了細菌的生長繁殖。

２．２揮發性鹽基氮（ＴＶＢ－Ｎ）含量的變化

TVB-N被作為評價冷藏水產品品質的指標已得到廣泛的應用［１７］。TVB-N主要是由魚肉中蛋白氮和非蛋白氮的降解形成［１８］。由圖２可知，對照組的ＴＶＢ－Ｎ含量在貯藏保鮮期間急劇上升，在第六天達到１８．６３ ｍｇ／１００ ｇ。ＴＶＢ－Ｎ含量隨著貯藏時間的延長而上升，經過羧甲基殼聚糖處理過的河豚魚肉ＴＶＢ－Ｎ含量增長趨勢均緩于對照組，在冷藏期結束時試驗組ＴＶＢ－Ｎ含量分別為：羧甲基殼聚糖組１７．２６ ｍｇ／１００ ｇ； Ｎ，Ｏ－羧甲基殼聚糖組１６．４０ ｍｇ／１００ ｇ；Ｏ－羧甲基殼聚糖組１６．１１ ｍｇ／１００ ｇ。

楊勝平等［１９］研究了殼聚糖在帶魚冷藏中的保鮮作用，結果表明，殼聚糖涂膜能較好地維持帶魚的新鮮度，延緩其ＴＶＢ－Ｎ含量的升高。由圖２可知，羧甲基殼聚糖可有效減緩河豚魚肉ＴＶＢ－Ｎ含量的上升，不同取代基的羧甲基殼聚糖對ＴＶＢ－Ｎ含量上升的減緩程度各不相同，Ｏ－羧甲基殼聚糖和其他取代基的羧甲基殼聚糖相比，效果更好。不同種類魚的氨基酸組成有差異，在冷藏過程中魚肉ＴＶＢ－Ｎ產生的速度及數量也會不同。據文獻報道，６０ ｍｇ/１００ ｇ可作為鱈魚魚肉中ＴＶＢ－Ｎ的上限［２０］，３５～４０ ｍｇ／１００ ｇ可作為銀鯉的上限［１６］，由此可知，不同魚肉ＴＶＢ－Ｎ的上限不同。河豚魚的ＴＶＢ－Ｎ的上限約為１２～１３ ｍｇ／１００ ｇ，由于其特殊的肉質結構，在冷藏過程中其ＴＶＢ－Ｎ含量一直處于較低的水平，因此，在對河豚魚的新鮮度進行綜合評價時，ＴＶＢ－Ｎ并不是較理想的考察指標。

２．３ｐＨ值的變化

ｐＨ值的變化是魚肉貯藏期變化的主要特征。動物屠宰后，在機體內各種酶和外界微生物的共同作用下，出現尸僵－成熟－自溶－腐敗等一系列變化，這些變化是由肌肉中的生化反應和微生物的分解雙重作用引起的［２１］。魚死后僵硬，體內糖原酵解產生大量乳酸，ＡＴＰ酶活性增強，使得肌肉中的ｐＨ值降低。而當魚體肌肉中的ＡＴＰ分解完后，魚體開始軟化，先后進入自溶和腐敗階段，蛋白質和其他一些含氮物質被分解為氨基酸、氨、三甲胺、硫化氫、吲哚等堿性物質，此時魚體ｐＨ值又回升，因此魚體宰殺后ｐＨ值呈先下降后上升的趨勢，是與其品質變化相聯系的［２２］。

由圖３可知，新鮮河豚魚肉的ｐＨ值為６．６２，在整個冷藏過程中試驗組和對照組河豚魚肉中的ｐＨ值均呈現先下降后上升的趨勢，在冷藏第一天魚肉中的ｐＨ值最低。與對照組相比，試驗組魚肉的ｐＨ值變化較平緩，從第三天開始，對照組魚肉ｐＨ值和試驗組之間出現顯著差異（Ｐ＜０．０５）。在前３ ｄ的冷藏中，各試驗組之間ｐＨ值差異不顯著，從第四天開始出現顯著差異（Ｐ＜０．０５）。結合表１的細菌總數變化情況，可能是由于羧甲基殼聚糖在一定程度上抑制了細菌的增殖，延緩了河豚魚的解僵時間，即達到保鮮的目的。不同取代基羧甲基殼聚糖組之間，Ｏ－羧甲基殼聚糖組的pH值變化較為平緩，具有較好的保鮮效果。

２．４硫代巴比妥酸（ＴＢＡ）含量的變化

ＴＢＡ被廣泛用于水產品以及肉制品的脂肪氧化酸敗程度的測定，是衡量肉制品中脂肪氧化程度的良好指標。魚肉中的脂肪氧化會產生一些令人不愉快的味道，同時還會對魚肉的品質產生影響［２３］。如圖４所示，新鮮河豚魚的ＴＢＡ含量較小，為０．0３０ ３ ｍｇ／１００ ｇ，說明脂肪氧化不顯著，隨著冷藏時間的延長，ＴＢＡ含量隨之增加。對照組在冷藏期間ＴＢＡ含量增長迅速，與試驗組相比，差異顯著（Ｐ＜０．０５），在第六天對照組ＴＢＡ含量達到0．１1８ ｍｇ／１００ ｇ。各試驗組之間ＴＢＡ含量變化各不相同，但上升趨勢均較為緩慢，可能是由于羧甲基殼聚糖涂膜在樣品表面，在一定程度上阻止了魚肉與外界空氣的接觸，從而減緩了魚肉中脂肪的氧化酸敗。由此可知，羧甲基殼聚糖可以有效地保持魚肉品質，達到保鮮效果，其中，Ｏ－羧甲基殼聚糖與另外兩種羧甲基殼聚糖相比，保鮮效果更佳。

２．５三甲胺（ＴＭＡ）含量的變化

TMA是評價魚的新鮮度的指標之一［２４］。氧化三甲胺廣泛分布于豬肉、魚和蝦中，它具有一種特殊的鮮味。氧化三甲胺在微生物和酶的作用下降解生成TMA和二甲胺，TMA的含量越高，說明肉制品的新鮮度越差［２５］。如圖５所示，新鮮河豚魚的TMA含量僅有０．４２７ ｍｇ/１００ ｇ。隨著冷藏時間的延長，魚肉中的ＴＭＡ含量升高，魚的新鮮度下降。在整個冷藏過程中，經過羧甲基殼聚糖處理的魚肉中TMA含量均低于對照組，這可能是由于羧甲基殼聚糖具有良好的抑菌作用，抑制了微生物的增殖，減慢了魚肉的腐敗。其中，用Ｏ－羧甲基殼聚糖處理的魚肉TMA含量最低，保鮮效果最佳。

３結論

用不同取代基的羧甲基殼聚糖處理冷藏河豚魚后發現，在４ ℃冷藏保鮮條件下，羧甲基殼聚糖可以有效地抑制魚肉中細菌的增殖，減緩ＴＶＢ－Ｎ含量的上升；且經過不同取代基的羧甲基殼聚糖涂膜后，魚肉的ｐＨ值、ＴＢＡ含量以及TMA含量均低于對照組。試驗表明，羧甲基殼聚糖具有一定的抑菌作用，不同取代基的羧甲基殼聚糖保鮮效果各不相同。綜合冷藏河豚魚的各項指標，Ｏ－羧甲基殼聚糖在４ ℃冷藏條件下的保鮮效果要優于Ｎ，Ｏ－羧甲基殼聚糖和羧甲基殼聚糖，可以有效地延長河豚魚的貨架期。因此，Ｏ－羧甲基殼聚糖可作為一種新型的水產品生物保鮮劑，具有非常廣闊的應用前景。

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