海藻酸鈉涂膜保鮮對冰溫大黃魚品質和貨架期的影響

邢曉亮，郭全友，姜朝軍

1(上海海洋大學 食品學院，上海，201306)2(中國水產科學研究院東海水產研究所，上海，200090)

大黃魚(Pseudosciaenacrocea)曾居我國“四大海產”之首，其體色金黃，味道鮮美，營養豐富，素有“國魚”之美譽。養殖大黃魚晚上起捕獲后，迅速置于冰水貯藏箱中致死，運至工廠進行分級，層冰層魚包裝，冷鏈運至上海和北京等消費市場。研究顯示，冰藏大黃魚品質不易保持，貨架期短，因此，有效提升貨架期和延長流通半徑，保持捕后鮮魚的品質保持是至關重要的[1-2]。

冰溫貯藏是繼冷藏和凍結后的一種新的低溫貯藏方法，是指 0℃以下、冰點以上的溫度區域，其突出的優勢在于既可避免因凍結而導致的一系列質構劣化現象，又能保持食品的鮮活狀態[3-4]。在眾多的保鮮方法中，保鮮劑可以最大限度地減少營養物質的損失，是常用的有效保鮮方法之一。國內外對冰溫或保鮮劑條件下儲藏大黃魚貨架期的研究也有報道，如王真真等[2]發現冰溫條件下大黃魚的保鮮時間要比空氣包裝下延長6～7 d；李婷婷等[5]發現迷迭香作為生物保鮮劑加入4 ℃下冷藏大黃魚中可使其貨架期延長至20 d；汪金林等[6]發現原花青素能有效使4 ℃下冷藏大黃魚貨架期延長至20 d；但目前國內外對采用冰溫復合保鮮劑的方法對大黃魚貨架期研究較為缺乏。CAI等發現用ε-聚賴氨酸和海藻酸鈉包衣處理海鱸魚能有效延長其貨架期，海藻酸鈉是海藻酸的鹽，其是D-甘露糖醛酸和L-古洛糖醛酸的聚合物，并且由褐藻產生[7]。由于其獨特的膠體特性，海藻酸鹽具有自身優勢，且通過與鈣的交聯形成強凝膠或不溶性聚合物[8]，已被用于增強甜櫻桃的抗氧化活性[9]。

本文以冰鮮有氧貯藏大黃魚為對照，分別用質量分數0%、1.0%、1.5%和2.0%的海藻酸鈉涂膜大黃魚，魚體真空包裝后冰溫(-1℃)貯藏，分析魚體微生物(菌落總數、產H2S菌數)、理化(pH、TVBN和TBA)、感官評價和質構等指標變化，探討冰溫貯藏與海藻酸鈉涂膜保鮮對大黃魚品質及貨架期的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

樣品：2018年12月取自福建寧德的圍網養殖大黃魚，(250±16.68)g/尾，層冰層魚，冷鏈運至上海，冰藏備用。

海藻酸鈉、5%食用級甘油、2%CaCl2、30 g/L硼酸、95%乙醇、甲基紅、亞甲基藍、30 g/LNaOH、10 g/L的酚酞指示劑、0.1mol/L的HCl標準溶液、0.6 mol/L高氯酸、NaCl(AR)、4%三氯乙酸、8.1%十二烷基硫酸鈉、1%硫代巴比妥酸、20%醋酸、營養瓊脂(AR)，上海市國藥集團化學試劑有限公司；鐵瓊脂培養基，青島海之林生物科技有限公司。

1.2 儀器與設備

多功能電磁爐(C21-FT2107)，廣東美的生活電器制造有限公司；紅外溫度探測器(TN400L)，ZYTEMP公司；pH計(pHS-3C),儀電科學儀器股份有限公司；定氮儀(KDN-103F)，上海纖檢儀器有限公司；色差儀(CR400)，日本CHROMA METER公司；質構儀(TMS-Pro)，美國Food Technology公司；潔凈工作臺(SW-CJ-1FB),上海博訊實業有限公司醫療設備廠；高精密度低溫培養箱(MIR-153)，上海一恒科學儀器有限公司；電子天平(FA3204B)，上海天美天平儀器有限公司；攪拌機(MJ-BL25B3)，廣東美的生活電器制造有限公司；高溫水浴鍋(DK-8D)，上海森信實驗儀器有限公司；紫外分光光度計(UV9100D)，北京萊伯泰科儀器股份有限公司；高速冷凍離心機(AvantiJ-301)，BECKMAN COULTER公司；真空包裝袋。

1.3 保鮮劑制備

保鮮劑組：A1：海藻酸鈉包衣(質量分數為1.0%)；A2:海藻酸鈉包衣(質量分數為1.5%)；A3：海藻酸鈉包衣(質量分數為2.0%)；A4：不加保鮮劑蒸餾水泡(0%)。

1.4 實驗方法

1.4.1 操作方法

海藻酸鈉溶液制備：將海藻酸鈉與蒸餾水混合，70℃下攪拌，至混合物澄清。將甘油(質量分數5%)加入到制備的海藻酸鹽溶液中，作為用于多糖基食用涂層的增塑劑，并充分攪拌以增加涂層強度，柔韌性及透氧性。制備20 g/LCaCl2溶液進行交聯。將魚先浸入藻酸鹽溶液，再浸入氯化鈣溶液中進行交聯。對照組，魚體25℃下浸泡在蒸餾水中10 min。其他組魚分別在25℃下浸入上述涂層溶液中10 min，魚與浸漬液的重量比約為1∶4。之后，將樣品分別裝入蒸煮袋真空封裝冰溫(-1℃)貯藏。每個處理組包括18個樣本，每處理組每3d取樣分析，2個平行。同時，準備12個樣本，層冰層魚保藏的冰鮮魚組作為對照組。

1.4.2 感官評定

參考文獻[10]，請5名專業人員作為感官評價小組，對樣品色澤、氣味、肌肉組織進行評價，采用5分制：5分為品質最好，2分為可接受點，<2分為感官拒絕，1分為最差，綜合評分為各項分值的加和(11～15分，品質較好；6～10分，感官接受；0～5分，感官拒絕)。制定感官評價標準，見表1。

表1 感官評定表Table 1 sensory evaluation form

1.4.3 色澤測定

采用CR-400色差儀，以標準白板為基準，觀察魚體腹部3個點的色差變化(圖1)，分別記錄L*,a*和b*值。L*,a*和b*作為顏色參數，L*表示亮度值，a*表示紅綠值，b*表示黃藍值，L*為0～100，L*為0時代表黑色，L*為100時代表白色，L*越大顏色越亮否則越暗；a*和b*值越大表示顏色越紅和越黃，越小表示顏色越綠和越藍[11]。并采用白度△E*計算公式(1)如下：

(1)

式中：L*表示亮度值；a*表示紅綠值；b*表示黃藍值，并計算白度色差值△E*。

a1-腹鰭端點；a2-腹部兩鰭中點；a3-臀鰭起點圖1 養殖和野生大黃魚表皮色澤測量分布圖Fig.1 Skin color measurement distribution ofcultured and wild large yellow croaker

1.4.4 質構測定

對鮮大黃魚背肌肉魚塊(2 cm×2 cm×1 cm)進行TPA測定。使用P/5柱形探頭，測試速度為50 mm/min，形變量為50%，回升高度為20 mm，每組樣品壓縮測定5次；使用燕尾剪切探頭對樣品進行剪切實驗，測試速度為50 mm/min，回程距離為30 mm，每組樣品平行測定5次[12]，最終得到樣品的硬度、彈性和剪切力等指標。

1.4.5 pH、TVBN和TBA測定

pH測定：采用pH進行測定，平行測定2次。

揮發性鹽基氮(total volatile basic nitrogen, TVBN)：按GB 5009.228—2016執行；

TBA：參照馬麗珍等[13]測定。

1.4.6 微生物指標測定

菌落總數(total viable count，TVC)：按GB 4789.2—2016執行；

產H2S菌：采用鐵瓊脂培養基，涂布平板，25℃培養(48±2)h，計數黑色菌落。

1.4.7 貨架期確認

參照SC/T3101—2010和感官評價(<2分為感官拒絕點)，結合TVBN ≤ 30 mg/100 g、菌落總數≤3×108CFU/g等指標綜合判定貨架期。

1.4.8 數據處理

采用Oringin 8.0進行圖形處理，結果以平均值±標準偏差表示，采用SPSS 17.0統計軟件(SPSS Inc.，Chicago，IL，USA)對數據結果進行統計分析，使用具有5%顯著性水平的單因素方差ANOVA(LSD)對數據進行顯著性分析，P<0.05表示差異顯著，P>0.05表示無顯著差異。

2 結果與分析

2.1 感官評分

圖2為冰溫貯藏不同濃度海藻酸鈉處理大黃魚的感官評價。由圖2可知，冰鮮組第10天達到感官拒絕點，冰溫不加保鮮劑組在第20天達到感官拒絕點，感官綜合評分為3分。添加海藻酸鈉1.0%、1.5%和2.0%的處理組分別在第23天、第27天、第25天達到感官拒絕點，綜合感官評分均在3～4分，顏色、氣味、肌肉組織的感官評分均低于2分。而李婷婷等研究的殼聚糖涂膜大黃魚約在12 d已經達到了感官拒絕點，本實驗比其要延長12～15 d[14]，因此表明，添加海藻酸鈉和冰溫貯藏對大黃魚色澤、氣味和肌肉組織等感官指標具有一定的保護作用。

圖2 冰溫貯藏下不同質量分數海藻酸鈉處理大黃魚的感官評分Fig.2 Sensory evaluation of large yellow croakerwith different mass fraction of sodium alginateunder ice temperature storage

2.2 色差分析

圖3為冰溫貯藏下不同質量分數海藻酸鈉處理對大黃魚色差的影響。

a-L*；c-a*；c-b*；d-ΔE圖3 冰溫貯藏下不同質量分數海藻酸鈉處理對大黃魚色差的影響Fig.3 Effect of different mass fraction of sodium alginate on the color difference of large yellow croaker under ice temperature storage

圖3顯示，不同質量分數海藻酸鈉處理大黃魚腹部色差，在儲藏前期(0～15 d)波動不大，差異性不顯著(P>0.05)，但后期(15 d后)變化較為明顯，差異性顯著(P<0.05)。1.5%和2.0%海藻酸鈉質量分數處理組的L*值在第25天仍然表現出相對較高的亮度值，魚體顏色主要由色素種類及含量多少決定，大黃魚表皮色素含量主要以類胡蘿卜素為主[15]，1.5%海藻酸鈉處理組大黃魚的b*值在儲藏后期仍有上升的趨勢，可能因為冰溫真空加海藻酸鈉涂膜包裝，阻止大黃魚皮膚與空氣接觸，使魚體類胡蘿卜素有效保留并聚集，使魚體黃色得以有效保持甚至變得更黃[16]，△E值也有顯著的升高，表明不同濃度海藻酸鈉對大黃魚的表皮亮麗光澤和金黃顏色的保持是有一定作用的。

2.3 質構分析

圖4為冰溫貯藏下不同濃度海藻酸鈉處理對大黃魚質構的影響。由圖4可見，隨著貯藏時間延長，大黃魚內聚性、彈性、膠黏性和咀嚼性總體呈先升后降趨勢，剪切力也基本呈下降趨勢。在貯藏前期(0～10d)，不同濃度海藻酸鈉大黃魚各質構特性變化差異性不顯著(P>0.05)，貯藏后期(10 d后)，各濃度海藻酸鈉處理的大黃魚質構特性變化差異顯著(P<0.05)，內聚性、彈性、咀嚼性基本呈先升后降再升趨勢，剪切力呈下降后上升趨勢，這與高海燕等[17]的研究結果相似，可能是由于加入了海藻酸鈉，能夠有效降低水分活度，增加了魚肉質地的穩定性，使魚肉質構特性最后得以提升，在檢測過程中生物樣本存在差異，可能也會導致質構數據波動略大。1.5%海藻酸鈉涂膜大黃魚的內聚性、彈性和咀嚼性在第27天時顯著升高(P<0.05)，分別達到了0.4、1.8 mm和11.2 mJ，剪切力在儲藏后期也有所回升，達到了8.1 N，這表明該濃度處理對大黃魚的質構特點保持較好。

a-內聚性；b-彈性；c-膠黏性；d-咀嚼型；e-剪切力圖4 冰溫貯藏下不同質量分數海藻酸鈉處理對大黃魚質構的影響Fig.4 Effect of different mass fraction of sodium alginate on the texture of large yellow croaker under ice temperature storage

2.4 pH分析

圖5為各質量分數海藻酸鈉對大黃魚冰溫貯藏中pH的影響。由圖5可知，大黃魚在整個貯藏過程中總體呈現先降低后升高的趨勢。魚體死后初期，肌肉中糖原經過糖酵解產生乳酸等物質，使大黃魚pH略有下降；隨著貯藏時間的延長pH呈上升趨勢，主要由于魚體自身酶和微生物作用使魚體內蛋白質、氨基酸等含氮物質被分解為氨、三甲胺等堿性物質而使pH上升[5,18-19]。不同質量分數的海藻酸鈉處理大黃魚pH變化差異不顯著(P>0.05)。1.0%和2.0%海藻酸鈉處理組大黃魚，魚肉pH在貯藏后期均有上升，分別達到了6.34和6.35，而1.5%海藻酸鈉處理組，魚體pH在貯藏后期則略有下降，在第27天達到6.26。

圖5 不同質量分數海藻酸鈉對大黃魚冰溫貯藏中pH的影響Fig.5 Effect of different mass fraction of sodium alginate on the pH of large yellow croaker during ice temperature storage

2.5 TVBN分析

圖6為各質量濃度海藻酸鈉對大黃魚冰溫貯藏中TVBN的影響。參照SCT 3101—2010，TVBN值超過30 mg/100 g時，即為超過合格品限定值，可見冰鮮魚作為對照組在第10 天 TVBN值達到了29.8 mg/100 g，即貨架期終點。冰溫不加保鮮劑處理的大黃魚在第20天時TVBN值達到了30.3 mg/100 g，即貨架期終點，與王真真等[2]在冰溫下大黃魚保鮮效果的結果相似；1.0%、1.5%和2.0%處理組大黃魚分別在第23、27和25天時，TVBN值達到了32.8、30.4和33.0 mg/100 g，表明保鮮劑對大黃魚貨架期有一定的影響，1.5%海藻酸鈉處理的冰溫大黃魚貨架期最長。

圖6 不同質量分數海藻酸鈉對大黃魚冰溫貯藏中TVBN的影響Fig.6 Effect of different mass fraction of sodium alginate on TVBN under ice-temperature storage of large yellow croaker

2.6 TBA分析

圖7為各質量分數海藻酸鈉對大黃魚冰溫貯藏中TBA的影響。TBA值與脂質氧化程度具有較強的相關性，TBA值越大，脂肪的氧化程度就越高，產生的小分子物質(酮、醛、酸等)就越多，因此TBA值是廣泛應用于魚類(尤其是高脂魚)等水產品品質評價中脂類氧化的一個常用指標[5]。由圖7可以看出不同海藻酸鈉濃度處理的大黃魚TBA值均總體呈先降后升再降趨勢，TBA下降是因為MDA(丙二醛)與魚肉中的氨基相互作用生成1-氨基-3-氨基丙烯，以及能與核苷、脂肪氧化的終產物醛類物質發生反應，從而使MDA的量不能積累[5,20]。貯藏前4 d，不同質量分數海藻酸鈉大黃魚TBA差異不顯著(P>0.05)，隨后變化差異性顯著(P<0.05)，說明海藻酸鈉對脂肪氧化產生一定的影響。第20天時1.0%、1.5%和2.0%海藻酸鈉處理大黃魚TBA均較低，介于0.02～0.03 mg/100 g，可能是由于海藻酸鈉具有抗氧化能力，延緩了脂肪氧化分解，使處理組TBA值保持在較低的水平[6]。

圖7 不同質量分數海藻酸鈉對大黃魚冰溫貯藏中TBA的影響Fig.7 Effect of different mass fraction of sodium alginate on TBA under ice-temperature storage of large yellow croaker

2.7 菌落總數和產H2S菌分析

圖8為不同質量分數海藻酸鈉對大黃魚冰溫貯藏中TVC和產H2S菌的影響。水產品貨架期內菌落總數升高，說明品質下降和存在潛在安全問題，國內外對即食食品微生物進行了限量，香港、澳大利亞、新西蘭和英國的TVC限制在103～107CFU/g[21]。本研究中測定產H2S菌是因為冷藏大黃魚貨架期終點的優勢腐敗菌株主要是產H2S菌株[22]，朱軍莉等也報道了相似的研究結論[23]，檢測產H2S菌方法與趙二科等研究方法相同[22]。

a-TVC;b-產H2S菌變化圖8 不同質量分數海藻酸鈉對大黃魚冰溫貯藏中TVC和產H2S菌的變化情況Fig.8 Changes of TVC and H2S-producing bacteria in different mass fraction of sodium alginate of large yellow croaker under ice-temperature storage

對照組冰鮮魚內TVC和產H2S菌隨著儲藏時間的延長迅速增加，在第10天分別達到8.08 lg CFU/g和7.77 lg CFU/g。冰溫不加保鮮劑組也在第20天分別達到8.10 lg CFU/g和8.0 lg CFU/g。而1.0%、1.5%和2.0%保鮮劑處理組大黃魚，其TVC和H2S菌分別在第23天、第27天、第25天分別達到8.19 lg CFU/g和8.01 lg CFU/g、8.12 lg CFU/g和7.96 lg CFU/g、8.20 lg CFU/g和 8.02 lg CFU/g。綜上，說明經海藻酸鈉浸泡特別是浸泡質量分數為1.5%時，大黃魚TVC和H2S菌上升趨勢較平緩，表明海藻酸鈉具有一定的抗菌特性。

2.8 貨架期確認

綜合感官指標、理化指標和微生物指標來看，大黃魚在經海藻酸鈉涂膜后，冰溫貯藏期間，魚肉的感官評分、TVBN、TBA、菌落總數、產H2S菌等均符合相關要求；結合樣品運送耗時2 d，冰鮮魚、冰溫不加保鮮劑組、1.0%、2.0%、1.5%海藻酸鈉處理組的貨架期分別為12、22、25、27和29d，其中1.5%海藻酸鈉處理組大黃魚的貨架期最長。

3 結論

采用海藻酸鈉涂膜保鮮大黃魚，真空包裝冰溫貯藏，感官指標、理化指標和微生物指標變化均比冰鮮魚或冰溫不加保鮮劑要慢，特別是海藻酸鈉質量分數在1.5%時，魚體TVBN、TBA、TVC和產H2S菌變化比質量分數為1.0%和2.0%時的變化緩慢，抑菌效果和減緩脂質氧化效果最好，有效延長貨架期至29 d。