迷迭香與葡萄籽復合保鮮劑對白鰱魚丸的保鮮效果

劉楠，李婷婷，王當豐，國競文，勵建榮

1(渤海大學 食品科學與工程學院，遼寧省食品安全重點實驗室，遼寧 錦州，121013) 2(大連民族大學生命科學學院，遼寧 大連，116600)

迷迭香與葡萄籽復合保鮮劑對白鰱魚丸的保鮮效果

劉楠1，李婷婷2*，王當豐1，國競文1，勵建榮*

1(渤海大學 食品科學與工程學院，遼寧省食品安全重點實驗室，遼寧 錦州，121013) 2(大連民族大學生命科學學院，遼寧 大連，116600)

該研究以白鰱魚丸為研究對象，通過測定微生物(菌落總數)、感官特性(質構、凝膠強度、水分分布和白度)、理化(揮發性鹽基氮值、pH值)等指標，研究了由迷迭香及葡萄籽提取物組成的復合生物保鮮劑對冷藏條件下白鰱魚丸品質的影響。結果表明，經復合生物保鮮劑處理過的魚丸在冷藏期間菌落總數、TVB-N值和pH值等指標均優于對照組；質構及凝膠強度結果顯示復合保鮮劑可以較好地維持魚丸的硬度，對彈性影響不大，能夠保持魚丸良好的質構特性，并可有效提高魚丸凝膠強度；低場核磁共振檢測結果顯示，復合保鮮劑可有效控制魚丸水分分布，減少自由水的生成；由于迷迭香和葡萄籽提取物本身具有一定顏色，處理組魚丸的白度跟對照組相比略有降低，但是顏色變化不顯著(P>0.05)。其中，復合生物保鮮劑的添加量為0.1 g/kg迷迭香提取物和0.3 g/kg葡萄籽提取物時，各指標反映出對白鰱魚丸的保鮮效果最優，具有良好的抑菌及抗氧化的效果，可有效延緩魚丸劣變，延長貨架期。

迷迭香提取物；葡萄籽提取物；白鰱魚魚丸；品質

白鰱魚又名白鰱、水鰱，屬于鯉形目，鯉科，是我國著名的“四大家魚”之一。其生長速度快、年產量高，是最適水產養殖的品種之一，可作為魚糜加工的原材料[1]。據報道，鰱魚富含氨基酸和人體必需的多種微量元素以及DHA和EPA[2]。魚糜制品是以新鮮魚肉或冷凍魚糜為原材料，加入食鹽和其他輔料雷潰成魚漿，再成型、加熱成彈性的凝膠狀食品，主要包括魚丸、魚肉腸、魚糕、模擬蟹肉、模擬蝦肉、竹輪等[3]。因其原材料來源廣泛、營養豐富、價格便宜、食用方便，深受國內外消費者的喜愛。但是，魚糜制品水分含量高，營養豐富，易遭受微生物污染而導致腐敗變質，而傳統的冷凍貯藏和分銷模式，會產生耗能高、成本高等問題，同時影響魚糜制品的物理品質[4]。因此，對魚糜制品冷卻保鮮方法的研究，具有現實意義。

生物保鮮劑保鮮是近年來備受推崇的保鮮方式之一，其中植物源保鮮劑與其他來源保鮮劑相比具有來源廣、成本低、安全無毒等優點，具有廣闊應用前景[5]。葡萄籽提取物(grape seed extract, GSE)內含豐富的多酚類物質，主要活性成分是原花青素。已有研究證實，原花青素具有抗氧化、抗腫瘤、抗輻射、抑菌和清除自由基等作用[6]。吳寧等[7]將葡萄籽提取物應用于香菇保鮮中，研究發現，當葡萄籽提取物的添加量為5 g/L時保鮮效果最理想。但是，葡萄籽提取物在魚糜制品保鮮方面的應用卻鮮有研究。迷迭香提取物是從迷迭香中提取的非揮發性成分，主要物質有萜類、酚類、黃酮等[8]。OJEDA-SANA等[9]研究發現迷迭香中含有豐富的二萜類化合物，通過改變細菌細胞膜通透性導致蛋白質和糖類的流失，阻礙細菌的生長繁殖從而達到殺菌的目的。FADEL[10]認為迷迭香中的酚類物質，如迷迭香酸，能夠阻止多不飽和脂肪酸受到氧自由基的攻擊，防止脂質過氧化。

普通的保鮮劑性能相對單一，保鮮效果具有一定的局限性，復合保鮮劑是目前保鮮劑研究的主要方向之一[11]。本文采用天然植物提取物葡萄籽提取物與迷迭香提取物進行復配，以菌落總數、TVB-N值、pH值、白度、質構特性、水分分布、凝膠強度為指標，對白鰱魚丸冷藏條件下的保鮮效果進行研究。目的是篩選出最適配比的復合保鮮劑，提高白鰱魚丸品質，延長貨架期，為魚糜制品保鮮劑的開發提供數據支持。

1 材料與方法

1.1 材料

冷凍白鰱魚魚糜，浙江興業集團有限公司提供；葡萄籽提取物(原花青素98%)，山東康美藥業有限公司；迷迭香提取物(迷迭香酸15%)，購自禹州市森源本草天然產物有限公司。

1.2 主要儀器

SW-CJ-2FD超凈工作臺，上海博訊實業有限公司醫療設備廠；LRH-250A生化培養箱，廣東省醫療器械廠；CHROMA METER CR400色差儀，日本KONICA MINOLTA公司；高壓滅菌鍋，英國ASTELL高壓滅菌鍋；TA-XT2i型質構分析儀，英國Stable Micro Systems公司；TH2-D臺式恒溫振蕩器，太倉市試驗設備廠；AF-10制冰機，美國Scotsman公司；電子天平，BL-220H，日本島津公司；標準型pH計(Sartorius，BP-20)，Germany；KJELTEC2300 全自動定氮儀，瑞典福斯特卡托公司；CM-14斬拌機，西班牙MAINCA公司；DZD-400/2S真空包裝機，江蘇騰通包裝機械有限公司；NMI20核磁共振分析儀，上海紐邁電子科技有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 魚丸制作工藝

白鰱魚丸制作工藝流程：流水解凍白鰱魚魚糜→斬拌2 min→淀粉(15%)、鹽(3%)、水(15%)、復合生物保鮮劑→繼續斬拌20 min→成型→水浴(40～45 ℃)凝膠化15～20 min→沸水煮3 min→冷卻→真空包裝→4 ℃貯藏。復合生物保鮮劑的添加量如表1所示。

表1 復合生物保鮮劑添加量 單位：g/kg

1.3.2 貯藏實驗

將魚丸分袋真空包裝后，在4 ℃下冷藏，每隔3 d取樣測定菌落總數、TVB-N值、pH值、白度、水分分布、質構特性及凝膠強度。每次隨機取樣3袋，取平均值。

1.3.3 菌落總數的測定

菌落總數的測定參照GB 4789.2—2010《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 菌落總數測定》。

1.3.4 揮發性鹽基氮(TVB-N)的測定

使用微量擴散法測定TVB-N值，參照GB/T 5009.44—2003進行。

1.3.5 白度的測定

使用CR-400色差計測定魚丸表面L*、a*和b*。參照FUJII[12]提出的公式計算白度。

白度= 100-[(100-L*)2+a*2+b*2]1/2

(1)

1.3.6 水分分布的測定

參照FINCH[13]的方法，將魚丸切成小塊(1.0 cm×1.0 cm×2.0 cm)，稱量并記錄魚丸重量，放置于核磁管底部。設置儀器參數：磁場強度0.5 T，τ值(90°-180°脈沖)110 μs，重復間隔TR 2 000 ms，接收信號光子數4 500，重復采樣NS為16，回波數為10 000，質子共振頻率22.6 MHz，溫度32 ℃，弛豫時間用CPMG序列測定，每個樣品重復3次平行。

1.3.7 pH值的測定

本文參照GB/T5009.45—2003方法稍有改動。稱取5 g絞碎魚丸置于燒杯中，加入45 mL的蒸餾水，均質(6 000 r/min)后過濾，靜置30 min，用pH計進行測定，每個樣品重復3次平行。

1.3.8 質構的測定

參照CAI[14]的方法，將魚丸切成小塊(1.5 cm×1.5 cm×1.0 cm)，用質構分析儀在室溫下測定，選用P/50探頭對樣品進行2次壓縮質構儀質地多面剖析(TPA)，測試前速率35 mm/s，測試速度為1 mm/s，恢復2 s，壓縮程度50%，停留間隔時間5 s，觸發力值5 g，每個樣品重復3次平行。

1.3.9 凝膠強度的測定

使用TA-XT2型質構儀進行檢測。直徑30 mm，厚30 mm的魚丸制品，采用P0.5S探頭測其凝膠強度。選擇壓縮模式，檢測速度為1 mm/s，穿刺深度為25 mm。凝膠強度可表示為刺穿強度與刺破凝膠制品時探頭所走距離之積，即為凹陷深度(cm)穿刺曲線第一個峰的乘積。

GS=BF×D

(2)

式中：GS，凝膠強度，g·cm；BF，刺穿強度，g；D，凹陷深度，cm。

1.4 數據分析

用Origin 2015軟件進行作圖，用SPSS 12.0進行方差分析，差異顯著水平設置為P<0.05。

2 結果與討論

2.1 復合保鮮劑對菌落總數的影響

菌落總數是判斷水產品腐敗的重要指標之一[15]，魚糜制品在貯藏過程中發生腐敗變質主要是由于微生物生長繁殖所導致的。圖1為各樣品貯藏期內菌落總數的變化趨勢，處理組在貯藏過程中呈現先增長后趨于平緩的趨勢，而對照組一直呈增長走勢。對照組貯藏第7天菌落總數為5.95 lgCFU/g，超過了GB/T10132—2005中對魚糜制品菌落總數的規定(<5×104CFU/g)，而處理組在貯藏第7天時均未超過規定值。可見，葡萄籽與迷迭香復配保鮮劑可以有效地抑制魚丸中細菌的生長。研究表明，迷迭香中的抗氧化活性物質有黃酮、迷迭香酸、迷迭香酚、鼠尾草酚和鼠尾草酸等，它們都具有酚類二萜的活性部位[16]。由于酚類二萜是非極性的，是迷迭香抑菌的主要原因，迷迭香可以通過破壞細胞膜完整性和滲透性來起到抑菌的效果[17]。此外，朱軍莉[18]研究發現GSE可在亞抑菌濃度下有效的抑制假單胞菌生物被膜的形成。閆文杰[19]將GSE添加到無淀粉火腿腸中，研究發現GSE可以明顯降低火腿腸的菌落總數，改善其感官品質。葡萄籽與迷迭香提取物均具有抑菌活性，可協同抑制菌落總數的增長，延緩魚丸腐敗，從下圖中可以看出A組的保鮮效果最優。

圖1 復合生物保鮮劑對冷藏白鰱魚丸菌落總數的影響Fig.1 Effect of TVC in silver carp fish balls during refrigerated storage with compound biological preservation

2.2 復合保鮮劑對TVB-N值的影響

揮發性鹽基氮(TVB-N)值反映水產品在腐敗過程中，由于微生物和內源性酶的作用，蛋白質被分解成胺類及氨等含氮物質的情況[20]。TVB-N值越低，其新鮮程度越高。添加不同比例保鮮劑的魚丸在貯藏過程中TVB-N值的變化如圖2所示。貯藏初期，對照組與處理組(A、B、C)初始值分別為4.37、3.81、3.89和4.11 mg/100 g，處理組的值明顯低于對照組，這與汪金林[21]的研究結果相符合，葡萄籽原花青素除了能有效抑制細菌繁殖，延緩脂肪氧化及蛋白質的氧化損傷，更明顯地抑制相應蛋白質水解酶的活性。從圖中可以看出，在整個貯藏過程中，添加復合保鮮劑的樣品相比于對照組一直保持較低水平，其中處理A組效果最好。魚丸TVB-N值的變化程度與其他生鮮水產品相比變化相對較小，這可能是因為魚丸在蒸煮成型過程中破壞了引起TVB-N值變化的酶類，導致在魚丸此類熟制品中TVB-N值變化不明顯，這與ARKOUDELOS[22]的研究結果相類似。

圖2 復合生物保鮮劑對冷藏白鰱魚丸TVB-N的影響Fig.2 Effect of TVB-N in silver carp fish balls during refrigerated storage with compound biological preservation

2.3 復合保鮮劑對白度的影響

添加不同比例復合保鮮劑的樣品在冷藏過程中白度的變化如圖3所示，L*為中軸，代表明度，由0至100代表明度由白至黑，由坐標a*和b*組成的色度平面是一個圓，代表不同的色彩方向，a*表示紅綠軸上的顏色飽和度；b*代表藍黃軸上的顏色飽和度[23]。貯藏期間，魚丸的白度呈平緩下降趨勢，因為迷迭香提取物和葡萄籽提取物本身分別呈淡黃色和紫紅色，添加后會使魚丸的白度有所降低，這與李婷婷[24]研究結果相類似，添加迷迭香提取物雖然會使魚丸的白度降低，但是人肉眼很難分辨這種差異，對其白度影響不大。如圖所示添加復配保鮮劑處理組組的樣品白度均略低于空白組。

圖3 復合生物保鮮劑對冷藏白鰱魚丸白度的影響Fig.3 Effect of whiteness in silver carp fish balls during refrigerated storage with compound biological preservation

2.4 復合保鮮劑對水分分布的影響

低場核磁共振(low-field nuclear magnetic resonance, LF-NMR)可有效檢測食品中肌肉結構的變化和水分遷移率[25]。LF-NMR能夠測定質子弛豫，可直通過測定魚丸中各水分的相對含量獲得水分分布信息，從微觀的角度研究肌肉水分組成和分布。質子弛豫可以用弛豫時間表示，根據弛豫時間的不同可以分為結合水、自由水和不易流動水，弛豫時間還可以反映自由水和結合水之間的化學滲透交換，LF-NMR已成功應用于檢測鱈魚、魚糜制品等水產品貯藏過程中水分變化的情況[26]。表2所示為冷藏期間魚丸各組樣品結合水、自由水和不易流動水所占比例。處理組結合水上下浮動，無明顯趨勢，對照組魚丸貯藏期內結合水百分比呈逐漸降低趨勢，推測原因為魚糜經斬拌處理后，破壞其中一部分的組織結構，導致束縛力下降，魚丸在冷藏過程中，隨著時間的增加，水分逐漸向外部遷移，減弱了其與大分子物質的強度。自由水百分比隨時間呈增加趨勢，不易流動水百分比呈下降趨勢。且處理組(B、C)貯藏0～7 d，處理組A貯藏0～10 d，自由水百分比均顯著低于對照組，說明復合保鮮劑能夠有效控制魚丸水分分布，降低自由水的生成，從而減少微生物的滋生，其中處理A組效果最好。

表2 復合生物保鮮劑對冷藏白鰱魚丸水分分布的影響

注：±標準差；同一列不同小寫字母表示組間顯著差異(P<0.05)；同一行不同大寫字母表示組內顯著差異(P<0.05)。

2.5 復合保鮮劑對pH的影響

如圖所示為貯藏期間不同樣品組pH值的變化趨勢，對照組魚丸的初始值為7.51，添加復合保鮮劑處理組的pH值均略低于對照組，在貯藏10 d呈現下降趨勢，這可能是由于空氣中的CO2及微生物代謝產生的CO2進入魚丸中形成H2CO3，導致魚丸pH的降低[27]，但是隨著貯藏時間的延長，微生物生長繁殖，把蛋白質分解成氨類等堿性化合物，導致pH升高。從圖中可以看出，處理組的pH均低于對照組，其中處理C組的pH最低，保鮮效果最好。

圖4 復合生物保鮮劑對冷藏白鰱魚丸pH的影響Fig.4 Effect of pH in silver carp fish balls during refrigerated storage with compound biological preservation

2.6 復合保鮮劑對質構特性的影響

魚丸在冷藏期內各樣品的質構參數變化見下表，包括硬度、彈性、黏聚性、咀嚼度和回復性等指標。在貯藏期內魚丸質構參數的變化通常是因為蛋白酶和其他理化因素導致了肌原纖維的改變，通常大部分參數與時間呈顯著負相關[28]。貯藏第1天，處理組的硬度和咀嚼性均高于對照組，隨著貯藏時間的增加，硬度、咀嚼性和回復性均呈下降趨勢，處理組彈性上下波動，沒有明顯的變化趨勢，各指標均優于對照組，說明葡萄籽提取物和迷迭香提取物復配保鮮劑能較好地維持魚丸硬度，保持魚丸良好的質構特性，結合微生物等指標分析，復配保鮮劑具有良好的抑菌活性，減少了貯藏過程中微生物的分解，從而維持魚丸較好的硬度。從表中可以看出處理組中A組各指標優于其他2組處理組，這與菌落總數的結果相一致。

表3 復合生物保鮮劑對冷藏白鰱魚丸質構特性的影響

注：±標準差；同一列不同小寫字母表示組間顯著差異(P<0.05)；同一行不同大寫字母表示組內顯著差異(P<0.05)。

2.7 復合保鮮劑對凝膠強度的影響

圖5所示為各樣品組魚丸在冷藏過程中凝膠強度的變化趨勢?？瞻捉M與處理組的魚丸凝膠強度均逐漸降低，因為新鮮度會直接影響魚糜凝膠的強度，隨著貯藏時間延長，白鰱魚魚丸新鮮度下降，導致魚丸凝膠強度降低。貯藏初期，空白組與處理組(A、B、C)的凝膠強度分別為630.07 、883、841.04和710.23 g·cm，貯藏期間，處理組(A、B、C)魚丸的凝膠強度均高于對照組，但復合生物保鮮劑處理組間在貯藏過程中的差異不顯著。說明復合保鮮劑可有效提高魚丸的凝膠強度。這可能與復合生物保鮮劑抑制了微生物的生長，延緩魚丸劣變有關。

圖5 復合生物保鮮劑對冷藏白鰱魚丸凝膠強度的影響Fig.5 Effect of gel strength in silver carp fish balls during refrigerated storage with compound biological preservation

3 結論

實驗結果表明，由迷迭香提取物和葡萄籽提取物組成復合生物保鮮劑，添加到白鰱魚丸中，在冷藏條件下，處理組魚丸的菌落總數、TVB-N值和pH值均低于對照組，質構、凝膠強度和水分分布等指標均優于對照組。復合生物保鮮劑能夠較好地維持魚丸的硬度，對彈性影響不大，保持魚丸良好的質構特性，提高魚丸凝膠強度，并且可有效控制魚丸水分分布，減少自由水的生成，由于復合生物保鮮劑本身有一定顏色，處理組的白度跟對照組相比略有降低，但是顏色變化不顯著(P>0.05)。復合生物保鮮劑添加量為0.1 g/kg迷迭香提取物和0.3 g/kg葡萄籽提取物時，各指標反映出對白鰱魚丸的保鮮效果最優，可明顯抑制微生物的生長，延緩魚丸品質劣變，延長貨架期。因此，該復合生物保鮮劑在魚糜制品保鮮中擁有廣闊市場前景。

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Rosemary and grape seed compound on the quality of silver carp fish balls quality during refrigerated storage

LIU Nan1, LI Ting-ting2*, WANG Dang-feng1, GUO Jing-wen1, LI Jian-rong1*

1(Food Science Research Institute ofBohai University, Food Safety Key Lab of Liaoning Province, Jinzhou 121013, China) 2(College of LifeScience,Dalian Nationality of University,Dalian 116600, China)

The effect of rosemary extract and grape seed extract on the quality of Silver carp fish balls during refrigerated storage was examined by measuring total viable count(TVC), sensory characteristics such as texture, gel strength, water distribution and whiteness, and physiochemical parameters such as pH and total volatile basic nitrogen(TVB-N). The results showed that total viable counts, the values of TVB-N and pH of the treatment group were superior to the control group; the results of texture and gel strength showed that the compound preservation maintained the hardness of fish ball, had little effect on the elastic property, kept good texture of fish and enhanced the gel strength of fish balls. The result of low-field nuclear magnetic resonance showed that the compound preservation could control the water distribution of fish ball and reduce the generation of free water. Because rosemary extract and grape seed extract have certain color, the whiteness value of treatment group was slightly lower than the control group, but the change of color was not significant (P>0.05). When the compound preservation was 0.1 g/kg rosemary extract and 0.3 g/kg grape seed extract, the preservation effects of treatment group were better. It had good antibacterial and antioxidant effect, and could delay the deterioration of fish ball effectively and extend the shelf life of fish balls. The study showed that the compound preservation could be used in surimi products and extend the shelf life.

rosemary extract; grape seed extract; silver carp fish balls; quality

10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201703043

碩士研究生(勵建榮教授,李婷婷副教授為通訊作者E-mail：lijr6491@163.com，E-mail：tingting780612@163.com)。

國家自然科學基金(31301572，31301418)；中國博士后科學基金(2014M552302)；中央高?；究蒲袠I務費專項資金資助(DC201501077)；重慶市博士后資助(Xm2014041)

2016-07-21，改回日期：2016-08-31