抗氧化劑處理對微凍貯藏泥鰍品質(zhì)及脂肪氧化的影響

魯小川 王曉君 尚永彪,2,3

(1.西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶 400716；2.農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮質(zhì)量安全評估實驗室〔重慶〕，重慶 400716；3.重慶市特色食品工程技術(shù)研究中心，重慶 400716)

泥鰍(Misgurnusanguillicaudatus)又稱魚鰍，體形細(xì)長，常出沒于中國除高原地區(qū)外的湖泊、水庫、水塘、水田等淺水水域，日本、朝鮮和東南亞等國家和地區(qū)也有廣泛分布[1]。泥鰍可食部分和蛋白質(zhì)含量均比一般淡水魚類高，還含有鈣、磷、鐵、維生素等多種營養(yǎng)素。因肉質(zhì)鮮嫩，營養(yǎng)豐富而廣受消費者青睞[2]。目前，國內(nèi)外泥鰍的食用方式主要有直接烹調(diào)和加工食品2種方式。中國主要是鮮銷，多為直接烹調(diào)，以家庭消費和餐飲行業(yè)為主[3]。對宰后精深加工和新產(chǎn)品開發(fā)探討較少，進(jìn)入市場的產(chǎn)品更是屈指可數(shù)，未能形成規(guī)模化生產(chǎn)，大大降低了泥鰍的綜合利用價值。因此，泥鰍宰后加工產(chǎn)品的銷售具有良好的發(fā)展前景和巨大的市場潛力。當(dāng)前，對泥鰍宰后品質(zhì)變化的研究還比較少。于建行[4]研究表明低溫(4 ℃)和氣調(diào)(50% CO2+50% N2)對泥鰍保鮮的貨架期為10 d左右。銷售半徑短，無法較好滿足市場供銷。石秋玲等[5]研究表明4，-2.5，-18 ℃下泥鰍的貨架期分別為6，20，25 d，冷藏貨架期有限，而凍藏對其品質(zhì)破壞較大，無法保障產(chǎn)品質(zhì)量。

微凍保鮮是在細(xì)胞汁液凍結(jié)溫度以下貯藏食品的一種輕度冷凍保藏方法[6]。其原理是通過低溫來抑制微生物的生長繁殖及酶的活力[7]。與冷藏相比，微凍能延長其保鮮期1.5～2.0倍，而與-18 ℃凍藏相比，微凍貯藏產(chǎn)生的冰晶小，對細(xì)胞損傷小，產(chǎn)品的感官品質(zhì)以及營養(yǎng)價值都得到更好的保留。許艷順等[8]研究表明，與凍藏相比，微凍對鮰魚生化品質(zhì)的劣變起延緩作用。許立興等[9]證明了-3 ℃微凍氣調(diào)包裝能延長羊肉保鮮期至40 d。榮輝等[10]證明了VE、迷迭香酸、茶多酚均能提高裂壺藻油的氧化穩(wěn)定性。李媛媛等[11]研究表明天然復(fù)合抗氧化劑對亞麻籽油具有很好的抗氧化效果。然而，微凍和抗氧化劑相結(jié)合處理應(yīng)用于泥鰍保鮮還未見報道。本試驗擬以生鮮泥鰍為原料，研究比較天然氧化劑油菜粉提取物、丁香提取物、植酸、VE及合成抗氧化劑BHT處理對微凍(-2.5 ℃)貯藏泥鰍理化品質(zhì)及脂肪氧化的影響，為泥鰍產(chǎn)品的加工、貯藏提供理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

臺灣泥鰍：體態(tài)完好，平均50 g左右，重慶水生農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司；

丁香提取物：主要成分為酚類及其衍生物，蘇州天靈中藥飲片有限公司；

植酸、BHT、VE：分析純，成都市科龍化工試劑廠；

油菜粉提取物：主要成分為黃酮類提取物，山東夢之隊生態(tài)農(nóng)業(yè)有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

色差儀：UltraScan PRO型，美國HunterLab公司；

旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀：RE-52AA型，上海亞榮生化儀器廠；

氣相質(zhì)譜聯(lián)用儀：GCMS-QP2010型，日本島津公司；

質(zhì)構(gòu)儀：TA.XT2型，英國Stablemicrosystem公司；

貝克曼冷凍離心機：AvantiJ-30I型，美國貝克曼庫爾特公司。

1.3 方法

1.3.1 試樣處理 新鮮泥鰍宰殺后去內(nèi)臟和脊椎骨，清洗后剪成5 cm×3 cm×1 cm片狀，隨機分成6份，參照賈娜等[12]的方法及GB 2760—2011規(guī)定進(jìn)行處理：對照組、0.4%丁香提取物、0.3%油菜粉提取物、0.02%植酸、0.02% VE、0.02% BHT，混勻，自封袋包裝后置于-2.5 ℃ 條件下貯藏。脂肪酸組成分別在0，10，20 d測定，其他指標(biāo)24 d內(nèi)每隔4 d取樣測定。

1.3.2 感官評定 參照傅德成[13]的方法修改如下：選10名專業(yè)評定員對泥鰍肉片的色澤、氣味、組織狀態(tài)以及黏液進(jìn)行評分，綜合得分為4 個指標(biāo)平均得分。評分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 感官評分表Table 1 Table of sensory quality evaluation

1.3.3 pH的測定 參照Arashisar等[14]的方法。

1.3.4 汁液流失的測定 取一定量樣品擦干表面水分，稱取樣品和包裝袋的總質(zhì)量為W1，倒出汁液，吸干表面水分，稱取樣品和包裝袋的總質(zhì)量為W2，包裝袋的質(zhì)量為W0。按式(1)計算計液流失率。

(1)

式中：

P——汁液流失率，%

W1——吸干表面水分前樣品和包裝袋總質(zhì)量，g；

W2——吸干表面水分后樣品和包裝袋總質(zhì)量，g；

W0——包裝袋質(zhì)量，g。

1.3.5 剪切力的測定 參照Luo等[15]的方法修改，樣品去除結(jié)締組織和脂肪，80 ℃水浴20 min，取出冷卻至室溫。樣品沿肌纖維方向切成2 cm×1 cm×1 cm小塊，質(zhì)構(gòu)儀測剪切值，相關(guān)參數(shù)：探頭類型為HDP-BSW，測前速度2.0 mm/s，測中速度1.0 mm/s，測后速度5.0 mm/s，下壓距離23 mm，觸發(fā)力40 g。

1.3.6 TVB-N值的測定 按GB 5009.228—2016 中的半微量定氮法執(zhí)行。

1.3.7 TBARS值的測定 參考Lofiego等[16]的方法修改。稱取10 g肉糜去除表皮和結(jié)締組織后放在200 mL離心管中，向管中加20%三氯乙酸25 mL，蒸餾水20 mL，高速勻漿54 s，4 ℃下5 500 r/min離心15 min，吸取2.00 mL 上清液于25 mL比色管中，加0.02 mol/L TBA溶液2 mL，沸水浴20 min，冷卻至室溫，TCA/H2O(體積比為1∶1)+2 mL TBA為空白對照，于532 nm下測定吸光值。

1.3.8 過氧化值(POV)的測定 按GB 5009.227—2016執(zhí)行。

1.3.9 脂肪酸組成的測定

(1)脂肪的提取：參照王毅等[17]的方法。

(2)脂肪酸甲酯化：參照Indrasti等[18]和李朝陽等[19]的方法修改，在上述脂肪旋蒸瓶中加入2 mL石油醚和苯的混合液(體積比1∶1)，輕輕搖動溶解，加2 mL 14%三氟化硼—甲醇溶液，混勻。45 ℃保溫1 h，冰箱(4 ℃)過夜。上樣前加1 mL正己烷使甲酯溶解，加 2 mL 飽和NaCl溶液使全部有機相上升至試管上部。澄清后取上清液裝入進(jìn)樣小瓶，進(jìn)行氣相色譜—質(zhì)譜分析。

(3)GC-MS條件：參照汪踔等[20]的參數(shù)。

(4)定性及定量分析：樣品處理后，檢索質(zhì)譜數(shù)據(jù)，相似度不低于80%的化合物定性鑒定，定量分析用峰面積歸一化法。

1.3.10 數(shù)據(jù)處理 每個試驗重復(fù)3次，每次3個平行樣，結(jié)果用均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。用Excel、Origin 8.5和SPSS Statistics 20.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 抗氧化劑對微凍貯藏泥鰍感官評定的影響

從圖1可以看出，處理組泥鰍感官評定的綜合得分隨著貯藏時間的延長均不斷下降。最初鮮泥鰍的感官評定綜合得分為10，初期變化緩慢，對照組經(jīng)過8，12，16，20，24 d的貯藏后綜合得分依次下降為8.08，7.25，6.75，4.04，3.42，在貯藏20 d后綜合得分小于泥鰍感官品質(zhì)最低可接受分值5，此時泥鰍品質(zhì)劣變嚴(yán)重，不可接受。而丁香、油菜、植酸、BHT及VE組在貯藏24 d后綜合得分依次降低至5.29，5.33，5.58，6.13，5.13，均大于5分，感官品質(zhì)在可接受范圍內(nèi)。綜合各項指標(biāo)，對照組泥鰍感官可接受貨架期為12～16 d，油菜粉提取物組為20 d，而丁香提取物、植酸、BHT及VE組可達(dá)到24 d。

2.2 抗氧化劑對微凍貯藏泥鰍pH值的影響

從圖2可以看出，處理組泥鰍的pH值隨著貯藏時間的延長呈先下降再上升的趨勢。最初植酸處理組泥鰍的pH值與對照組(空白對照)相差較大，pH值降低為5.87，原因是植酸呈酸性，添加后導(dǎo)致泥鰍pH值下降。但植酸等抗氧化劑的添加并未影響其整體變化趨勢，丁香提取物、油菜粉提取物、植酸、BHT、VE及對照組樣品pH值均在4 d達(dá)到最低值分別為pH 6.42，6.47，5.58，6.49，6.40，6.41，之后緩慢上升，貯藏24 d后pH值分別上升至7.31，7.05，6.00，7.13，7.09，7.21。pH值的變化能影響樣品的色澤、保水性及貨架期等。隨著貯藏時間的延長，蛋白質(zhì)在蛋白酶作用下分解成氨基酸等堿性物質(zhì)，同時蛋白質(zhì)和氨基酸等物質(zhì)在細(xì)菌作用下又可分解產(chǎn)生氨與胺類化合物，導(dǎo)致pH值上升并呈堿性[21-22]，從而加快魚體腐敗進(jìn)程。這一結(jié)果與于建行[4]的研究相一致。但是也有研究[23]指出，pH值的變化并不能準(zhǔn)確地反映水產(chǎn)品貯藏過程中的品質(zhì)變化，主要是由于水產(chǎn)品pH值受多種因素影響，變化極不穩(wěn)定，在判斷水產(chǎn)品新鮮度時很難找到具體的臨界值。

圖1 抗氧化劑對微凍貯藏泥鰍感官評定綜合得分的影響Figure 1 Effects of different antioxidants on sensory evaluation composite score of loach in micro-frozen storage

2.3 抗氧化劑對微凍貯藏泥鰍汁液流失的影響

從圖3可以看出，處理組樣品的汁液流失率隨貯藏時間延長呈不斷升高的趨勢(P<0.05)。對照組在0 d的汁液流失率為1.36%，貯藏過程中，汁液流失率依次上升到1.50%，3.01%，4.73%，5.94%，7.96%，11.35%。在0～8 d上升比較緩慢，之后汁液流失率增長幅度變大，原因可能是：① 隨著微凍時間的延長，樣品微凍程度增加，泥鰍肌肉組織的細(xì)胞結(jié)構(gòu)被微凍形成的小冰晶部分破壞，水分流失，引起了肌肉持水力的下降[24-25]；② 腐敗微生物的繁殖，蛋白質(zhì)在內(nèi)源性蛋白酶作用下的分解作用，也造成了蛋白質(zhì)持水力的下降[26]。蘭洋[27]在研究中發(fā)現(xiàn)，茶多酚處理兔肉的滴水損失在貯藏前期上升較快，而后期上升緩慢。

圖2 抗氧化劑對微凍貯藏泥鰍pH值的影響Figure 2 Effects of different antioxidants on pH value of loach in micro-frozen storage

圖3 抗氧化劑對微凍貯藏泥鰍汁液流失的影響Figure 3 Effects of different antioxidants on juice loss of loach in micro-frozen storage

2.4 抗氧化劑對微凍貯藏泥鰍剪切力的影響

剪切力是反映肉質(zhì)品嫩度的重要指標(biāo)，對消費者的購買意向起著決定性作用[28]。從圖4可以看出，處理組的剪切力隨貯藏期限的延長都不斷下降，且變化差異顯著(P<0.05)。對照組剪切力下降最為迅速，初期其剪切力值為756.3 g，貯藏過程中，依次下降為671.1，596.4，530.0，430.5，410.0，357.2 g。而BHT與植酸、丁香提取物組在24 d的剪切力值與對照組16 d的值相當(dāng)，表明抗氧化劑能夠有效減緩泥鰍剪切力值下降；油菜粉提取物與VE組的抗氧化效果稍差，在貯藏終點時剪切力為407.8，413.0 g，但仍顯著高于對照組(P<0.05)。

圖4 抗氧化劑對微凍貯藏泥鰍剪切力的影響Figure 4 Effects of different antioxidants on shear force of loach in micro-frozen storage

有研究[29]指出，在貯藏過程中，肉制品中肌原纖維蛋白Z線在酶的作用下會斷裂，導(dǎo)致其內(nèi)部膠原物質(zhì)分解，引起肌肉彈性下降，剪切值降低。劉燕等[30]在研究中發(fā)現(xiàn)黃鰭金槍魚肉的剪切值隨著貯藏時間的延長而逐漸減小，與本試驗結(jié)果相同。

2.5 抗氧化劑對微凍貯藏泥鰍TVB-N值的影響

TVB-N值常用于評價水產(chǎn)品的腐敗程度。GB 2733—2015中規(guī)定，淡水魚蝦的TVB-N值最大限量為20 mg/100 g，從圖5可以看出，TVB-N值隨貯藏時間延長均不斷上升。初始含量為6.44 mg/100 g，對照組16 d后上升到14.28 mg/100 g；而植酸和BHT處理組貯藏24 d 后分別為13.72，13.44 mg/100 g；其他3個處理組24 d 時TVB-N值介于植酸、BHT與對照組之間，差異不顯著(P>0.05)，且所有處理組的TVB-N值在24 d時均小于最大限量(20 mg/100 g)，處于可接受范圍。結(jié)合感官指標(biāo)等數(shù)據(jù)綜合分析，新鮮泥鰍的TVB-N值應(yīng)小于13 mg/100 g，由此判斷對照組泥鰍的貨架期為12 d，丁香提取物、油菜粉提取物和VE組泥鰍的貨架期為16～20 d，而添加植酸和BHT后可將泥鰍貨架期延長至20～24 d。泥鰍TVB-N值不斷上升的原因主要是原料自身酶的消化作用和微生物的作用，前期微生物以個體繁殖為主，因此TVB-N值增長緩慢，到了中后期，微生物大量繁殖，加上蛋白酶的作用，肌肉蛋白質(zhì)和非蛋白類物質(zhì)分解，產(chǎn)生氨、胺類等堿性含氮物質(zhì)，TVB-N值持續(xù)升高[31-32]。此結(jié)果與劉焱[33]的研究結(jié)論一致。通過TVB-N 值顯示，5種抗氧化劑在泥鰍中的抗氧化效果由強到弱依次為BHT、植酸、丁香提取物、油菜粉取物、VE，且均高于對照組，表明BHT、植酸、丁香提取物、油菜粉取物、VE能有效抑制蛋白質(zhì)氧化分解，其抗氧化成分多酚類及其衍生物能有效螯合金屬離子，猝滅單線態(tài)氧及切斷脂質(zhì)自動氧化反應(yīng)的進(jìn)行；黃酮類物質(zhì)可以清除自由基，終止自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。具有顯著的抗氧化和防腐保鮮功效。

圖5 抗氧化劑對微凍貯藏泥鰍TVB-N的影響Figure 5 Effects of different antioxidants on total volatile basic nitrogen of loach in micro-frozen storage

2.6 抗氧化劑對微凍貯藏泥鰍TBARS值的影響

TBARS能反映肉制品中脂肪的氧化程度，新鮮肉制品的最大TBARS值為0.7～1.0 mg/kg。從圖中6可以看出，TBARS隨著貯藏時間延長均呈持續(xù)上升的趨勢(P<0.05)。新鮮泥鰍的TBARS值為0.127 mg/kg，對照組經(jīng)過12 d上升到了0.688 mg/kg；24 d高達(dá)1.046 mg/kg，此時肉質(zhì)已經(jīng)惡化，不可食用。而處理組貯藏20 d時，TBARS值均小于0.66 mg/kg，仍處于肉質(zhì)良好的范圍；到達(dá)24 d時丁香提取物組、油菜粉提取物組、植酸組、BHT組和VE組TBARS值分別上升至0.696，0.795，0.675，0.629，0.734 mg/kg。由此表明，添加抗氧化劑能夠有效延長泥鰍的貨架期，對照組在微凍條件下的貨架期為8～12 d，而添加抗氧化劑組貨架期均達(dá)到20～24 d。Ganhao等[34]認(rèn)為脂肪氧化會產(chǎn)生氫過氧化物，該物質(zhì)可降解為醛類、酮類及羰基類化合物的次級產(chǎn)物，引起樣品產(chǎn)生酸敗，TBARS值上升。另外，Xia等[35]和Hansen等[36]有報道指出肌肉組織經(jīng)過凍藏和解凍都會加速脂肪的氧化，導(dǎo)致TBARS值的升高。Benjakul等[37]和Fernandez等[38]研究也有同樣的發(fā)現(xiàn)，凍藏能夠破壞細(xì)胞組織結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致非血紅素鐵等促氧化劑從細(xì)胞內(nèi)釋放出來，促進(jìn)脂肪氧化，引起TBARS值的升高。

圖6 抗氧化劑對微凍貯藏泥鰍TBARS值的影響Figure 6 Effects of different antioxidants on thiobarbituric acid-reactive substances value of loach in micro-frozen storage

2.7 抗氧化劑對微凍貯藏泥鰍POV的影響

由圖7可以看出，處理組的POV隨貯藏時間延長都不斷上升(P<0.05)。POV最初為1.539 meq/kg，8 d后，對照組上升至2.395 meq/kg，而添加了植酸和BHT組在24 d時才達(dá)到相近的數(shù)值，很好地控制了POV升高的速率。24 d后，對照組POV高達(dá)3.194 meq/kg，丁香提取物、油菜粉提取物以及VE處理組分別是2.752，2.957，2.841 meq/kg，顯著低于對照組(P<0.05)。泥鰍中不飽和脂肪酸含量高，在氧、微生物以及酶的作用下很容易發(fā)生氧化反應(yīng)，由試驗數(shù)據(jù)可以看出，添加抗氧化劑在貯藏過程中能夠有效控制脂肪初期的氧化，延緩泥鰍品質(zhì)劣變。

圖7 抗氧化劑對微凍貯藏泥鰍POV的影響Figure 7 Effects of different antioxidants on POV ofloach in micro-frozen storage

2.8 抗氧化劑對微凍貯藏泥鰍脂肪酸組成的影響

從表2～4中可以看出，泥鰍的SFA主要有月桂酸(C12:0)、肉豆蔻酸(C14:0)、十五烷酸(C15:0)、棕櫚酸(C16:0)、十七烷酸(C17:0)、硬脂酸(C18:0)、十九烷酸(C19:0)和花生酸(C20:0)。MUFA主要有棕櫚油酸(C16:1)和油酸(C18:1)。PUFA主要包括亞油酸(C18:2)、亞麻酸(C18:3)、花生四烯酸(C20:4)、EPA(C20:5)和DHA(C22:6)。

飽和脂肪酸中相對含量最高的為棕櫚酸，最初丁香提取物、油菜粉提取物、植酸、BHT、VE和對照組含量分別為19.90%，20.37%，20.87%，20.58%，21.85%，20.74%。經(jīng)過20 d的微凍貯藏，棕櫚酸含量分別上升為23.58%，22.96%，23.89%，23.54%，23.25%，23.18%。其次，硬脂酸含量也相對較高，在鮮樣中硬脂酸含量占總脂肪酸含量的9.96%，而其他飽和脂肪酸含量相對較低。MUFA包括棕櫚油酸和油酸，油酸是泥鰍中含量最高的脂肪酸，最初丁香提取物、油菜粉提取物、植酸、BHT、VE和對照組油酸相對含量分別為31.49%，30.49%，31.49%，31.63%，32.33%，30.63%。在PUFA中相對含量最高的為亞油酸，最初含量分別為丁香提取物組21.32%，油菜提取物組20.88%，植酸組21.18%，BHT組19.31%，VE組16.17%以及對照組21.37%，且在整個貯藏過程中含量始終保持較高水平，而其他PUFA含量較低。SFA和MUFA含量逐漸增加，PUFA含量下降，與付湘晉[39]的研究結(jié)論相一致。初期，處理組SFA、MUFA、PUFA相對含量無明顯差異，10 d后，處理組SFA和MUFA相對含量略有上升的趨勢，但差異不顯著(P>0.05)，20 d時，對照組SFA和MUFA相對含量分別上升到35.23%和36.56%，而PUFA相對含量下降為28.22%。經(jīng)過20 d的貯藏，丁香提取物、油菜粉提取物、植酸、BHT、VE和對照組PUFA相對含量分別下降了11.30%，15.08%，9.74%，9.96%，8.44%，16.24%，由此看出，對照組脂肪氧化最為嚴(yán)重，其次是油菜處理組，植酸、BHT和VE組脂肪氧化程度最輕。

表2 抗氧化劑對微凍貯藏泥鰍在0 d脂肪酸組成的影響Table 2 Effects of different antioxidants on fatty acid composition of loach in micro-storage at 0 d %

表3 抗氧化劑對微凍貯藏泥鰍在10 d脂肪酸組成的影響Table 3 Effects of different antioxidants on fatty acid composition of loach in micro-storage at 10 d %

表4 抗氧化劑對微凍貯藏泥鰍在20 d脂肪酸組成的影響Table 4 Effects of different antioxidants on fatty acid composition of loach in micro-storage at 20 d %

3 結(jié)論

本試驗探究了不同抗氧化劑處理對微凍貯藏泥鰍理化品質(zhì)及脂肪氧化的影響，結(jié)果表明，不同處理組泥鰍綜合得分不斷降低；pH值呈先下降后上升的趨勢；汁液流失率呈不斷增加的趨勢；剪切力值呈不斷下降的趨勢，且變化差異顯著(P<0.05)；TVB-N值均呈不斷增加的趨勢，且所有處理組的TVB-N值在24 d時均小于最大限量(20 mg/100 g)，處于可接受范圍。TBARS值和POV均呈不斷上升的趨勢(P<0.05)，且對照組高于抗氧化劑處理組。通過GC-MS檢測結(jié)果得出泥鰍的脂肪酸構(gòu)成包括：SFA、MUFA和PUFA，其中SFA和MUFA含量呈持續(xù)上升趨勢，PUFA含量逐漸降低。綜合各項指標(biāo)判斷，對照組泥鰍的貨架期為12 d，丁香提取物、油菜粉提取物和VE處理能夠延長泥鰍的貨架期8 d，而添加植酸和BHT后可將泥鰍貨架期延長12 d以上，其中植酸、BHT以及VE抗氧化能力最強，相較之下能夠更有效地抑制不飽和脂肪酸氧化，維持泥鰍的食用品質(zhì)和加工性能。本試驗缺少對泥鰍產(chǎn)品蛋白質(zhì)性質(zhì)的研究，后續(xù)可對泥鰍產(chǎn)品肌原纖維蛋白的功能特性和結(jié)構(gòu)性質(zhì)等方向進(jìn)行研究。