米糠植酸復(fù)配保鮮劑對冷藏明對蝦保鮮效果的影響

張抒愛,郭 芳,周銘懿,李丹丹,郭雪松,張 振

(錦州醫(yī)科大學(xué)，遼寧 錦州 121001)

米糠是稻谷加工后的副產(chǎn)物，約占稻谷質(zhì)量5%～7%，由稻谷的果皮、種皮、糊層粉以及少量的胚和胚乳組成。我國米糠資源豐富，水稻種植面積約占糧食種植面積的30%，是一種附加值高的可再生資源。米糠中不僅保留稻谷原有的營養(yǎng)還有含有人體必需的元素[1]。現(xiàn)階段，米糠多直接作為飼料應(yīng)用，其營養(yǎng)價值和資源效益沒有得到充分發(fā)揮。米糠經(jīng)過深度加工可制備米糠植酸，這使稻米的綜合利用價值得到提高，成為糧食深加工領(lǐng)域的研究熱點之一[2]。

植酸在谷物的麩皮中含量較為豐富，是一種綠色天然的提取物，其中以米糠中居多[3]。植酸本身安全無毒、具有良好的生物活性，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、食品等領(lǐng)域[4]。尤其在食品領(lǐng)域，植酸可以作為保鮮劑減弱脂肪氧化程度，抑制細(xì)菌生長繁殖速度，使食品自身品質(zhì)得到保護(hù)。陳超等[5]研究表明，殼聚糖-植酸復(fù)合涂膜黃巖蜜橘時，表面形成的膜減緩了其腐敗周期，對其貯藏期的品質(zhì)也起到保護(hù)作用。殼聚糖是堿性氨基多糖，因具有生物相容性，且安全無毒性，生物降解性和來源廣等特點，被廣泛應(yīng)用于食品涂膜保鮮[6]。茶多酚是茶葉中多酚類物質(zhì)及其衍生物的總稱，因其具有廣譜抑菌和清除異味及抗氧化性，可作為功能性物質(zhì)加入到復(fù)合膜液中[7]。但研究發(fā)現(xiàn)，單一的保鮮劑不能完全滿足食品的保鮮需求，需要多種保鮮劑復(fù)合使用才能達(dá)到更好的保鮮效果[8-9]。沈秋霞等[10]采用殼聚糖、茶多酚和檸檬汁復(fù)配對虹鱒魚片進(jìn)行保鮮，倪佳丹等[11]報道了茶多酚與殼聚糖復(fù)配處理后的鮸魚，Bakry等[12]研究了殼聚糖-葡萄糖涂膜冷藏草魚片，這些研究都表明食品的品質(zhì)和保質(zhì)期得到了一定的改善和延長。

目前，對植酸-殼聚糖-茶多酚復(fù)合涂膜水產(chǎn)品的研究未見有報道。本研究以明對蝦為試驗對象，選用米糠提取的植酸及殼聚糖、茶多酚作為復(fù)合涂膜材料，通過感官結(jié)合pH值以及細(xì)菌菌落總數(shù)、TVB-N、TBA 值等理化指標(biāo)，探討該復(fù)合涂膜對明對蝦保鮮效果及貨架期的影響，以期為米糠植酸的綜合利用和對蝦等水產(chǎn)品復(fù)合涂膜的開發(fā)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與儀器

1.1.1試驗原料

米糠、明對蝦(鮮活、大小均勻)，市售。

1.1.2主要試劑

茶多酚，沃佳生物科技有限公司；三氯乙酸、鹽酸、冰醋酸、EDTA、氧化鎂、硼酸、四甲基乙二胺、甲基紅，分析純，天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司；TBA，北京索萊寶科技有限公司；亞甲基藍(lán)、溴甲酚綠、乙醇，分析純，天津市大茂化學(xué)試劑廠；殼聚糖，磺基水楊酸、石油醚,尿素,鹽酸、三氯化鐵等均為分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑公司。

1.1.3主要儀器與設(shè)備

WF-2000微波快速反應(yīng)系統(tǒng)；FE20 Plus臺式pH酸度計，上海梅特勒-托利多儀器有限公司；UV-6300紫外-可見分光光度計，上海光譜儀器有限公司；DH5000AB電熱恒溫培養(yǎng)箱，天津泰斯特儀器有限公司；YX-400B型立式壓力蒸汽滅菌鍋，上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；SW-CJ-1F垂直流超凈工作臺，蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1米糠植酸的提取

參照王紅利等[13]的方法并加以修改，首先將米糠烘干，取出后研磨，過40目篩，得到米糠粉末，用石油醚對其進(jìn)行脫脂處理，得到脫脂米糠烘干至恒重。稱取一定量的米糠按照1∶15 g/ml的料液比與0.01 mol/L鹽酸和尿素混合，將混合液移入微波溫度和功率分別為40℃和500 W的微波反應(yīng)器中浸提，5 min后抽濾,濾渣二次浸提,對提取液進(jìn)行脫色處理后抽濾,將濾液在3 000 r/min離心10 min,得到上清液。

1.2.2提取液中植酸含量的測定

取1.2.1制得到的上清液20 ml,調(diào)節(jié)pH值(2.0左右),水浴加熱直至液體溫度達(dá)到60℃,向其中加入10滴磺基水楊酸溶液，振搖混勻，用三氯化鐵溶液(0.02 mol/L)滴定，當(dāng)液體顏色變?yōu)樽霞t色時結(jié)束滴定，植酸含量按公式(1)計算。

m=c×V×0.235 7，

(1)

式中，m為植酸質(zhì)量,g；c為三氯化鐵溶液質(zhì)量濃度0.02 mol/L;V為滴定消耗三氯化鐵的量,ml。

1.2.3涂膜液的制備

稱取1.5 g殼聚糖溶解于1%冰醋酸溶液中，制備1.5%的殼聚糖涂膜液，記為單一組；配置1.5%殼聚糖+0.2%植酸+0.5%茶多酚復(fù)合涂膜液，記為復(fù)合組，無菌水處理的對蝦記為空白對照組。

1.2.4樣品處理

將鮮活對蝦用蒸餾水沖洗，用碎冰將其猝死。隨機(jī)分成3組，前兩組分別放入調(diào)配好的涂膜溶液中，浸泡8 min，以無菌水沖洗處理作為對照。所有樣品瀝干溶液用聚乙烯保鮮袋密封。隨后置于(4±1)℃條件下冷藏。定期取樣，用于相關(guān)指標(biāo)的測定。

1.2.5感官測定

參照柏韻[14]的評分方法，0～9分，5分以下表明樣品不可食用。評分標(biāo)準(zhǔn)見表 1。

表1 感官評分標(biāo)準(zhǔn)

1.2.6pH值測定

稱取5 g樣品于無菌研缽，倒入45 ml蒸餾水充分研磨，過濾取上清液測定pH值，重復(fù)3次取平均。

1.2.7菌落總數(shù)測定

參考GB 4789.2—2016菌落總數(shù)測定方法進(jìn)行[15]。

1.2.8揮發(fā)性鹽基氮測定

參考GB 5009.228—2016揮發(fā)性鹽基氮的測定方法進(jìn)行[16]。

1.2.9TBA值的測定

參照 GB/T 35252—2017并略加以改動。取5 g已剁碎的樣品于有蓋的小三角瓶中，加入25 ml的三氯乙酸混合液(含0.1%EDTA)，振搖，雙層濾紙過濾2次，取5 ml濾液于比色管中，加入等量的0.02 mol/LTBA溶液，混勻，加塞后沸水浴保溫40 min，待溶液冷卻至室溫，離心取上清液于532 nm測吸光度值，對照丙二醛標(biāo)準(zhǔn)曲線，計算TBA值。同時做空白試驗。

1.2.10數(shù)據(jù)處理

采用Excel對試驗數(shù)據(jù)作圖，利用SPSS 19.0軟件進(jìn)行分析，顯著性(P<0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 感官評分

感官指標(biāo)是衡量對蝦品質(zhì)最重要的參考，其主要包括體表色澤、氣味及蝦體形態(tài)等方面。由圖1可知，隨著貯藏時間延長，三種處理方式均使評分趨勢下降，且空白組下降趨勢更明顯。在貯藏6 d時，空白組感官評分已降到5分，此時樣品黑變有異味，達(dá)到不可接受值，涂膜處理兩組的對蝦則無明顯異味和黑變現(xiàn)象。第6 d后，涂膜組的對蝦才逐漸開始黑變，且殼聚糖單一涂膜組的黑變速率比復(fù)合組快。結(jié)果表明，涂膜處理有效抑制了冷藏期間對蝦腐敗微生物及酶的活動，從而延緩了其感官品質(zhì)的下降。植酸-殼聚糖-茶多酚復(fù)合涂膜效果更佳。

圖1 對蝦貯藏期間的感官評分

2.2 pH值變化

pH值是衡量水產(chǎn)品新鮮度的重要參考指標(biāo)。通常當(dāng)pH值達(dá)到7.6以上則為不可接受值，表明對蝦已無可使用價值[17]。由圖2可知，對蝦初始pH值約為7.2，隨著貯藏時間的延長，對蝦pH值呈先下降后增高的趨勢，貯藏第2 d時pH值最低。在對蝦死亡之后，其體內(nèi)儲存的糖原開始進(jìn)行分解，發(fā)生一系列的反應(yīng)會產(chǎn)生一些酸性物質(zhì)(如乳酸等)，使蝦體內(nèi)酸度升高、致使pH值降低。貯藏第4 d，pH值又開始上升，主要是因為對蝦體內(nèi)微生物的作用使對蝦體內(nèi)的蛋白質(zhì)進(jìn)一步分解產(chǎn)生多種堿性物質(zhì)(如硫化氫)。涂膜處理組的pH值變化幅度小于空白組。結(jié)果表明：植酸-殼聚糖-茶多酚復(fù)合涂膜能有效抑制對蝦pH值的上升。

圖2 對蝦貯藏期間的pH值變化

2.3 菌落總數(shù)的變化

菌落總數(shù)是衡量食品被細(xì)菌污染程度的定量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)蝦類菌落總數(shù)分為一、二級鮮度。對應(yīng)的TVC為5.0以下和5.0～5.7 lg(CFU/g)[18]。初始菌落總數(shù)在2.4 lg CFU/g 左右，在一級鮮度范疇，對蝦的菌落總數(shù)變化見圖3。由圖3可知，隨著貯藏時間延長，涂膜組和空白組的菌落總數(shù)都顯著增加(P<0.05)，其中涂膜組菌落總數(shù)相較空白組增長較緩，空白組在第4 d就已經(jīng)到達(dá)5.7 lg CFU/g，發(fā)生了腐敗；單一涂膜組在第6 d逐漸達(dá)到了5.1 lg CFU/g，接近二級鮮度；而復(fù)合涂膜組在第8 d才升高到 5.86 lg(CFU/g)，此時已無食用價值。與空白組相比，復(fù)合涂膜組對蝦貨架期延長了3～4 d，主要是由于植酸具有抑菌性，結(jié)合殼聚糖良好的成膜性，在對蝦表面會形成具有抑菌效果的保護(hù)膜，起到抑制地微生物的生長繁殖的作用。

圖3 對蝦貯藏期間的菌落總數(shù)變化

2.4 TVB-N值變化

TVB-N是衡量水產(chǎn)品可食用度的參考指標(biāo)。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，GB 2733—2015，蝦類 TVB-N參照一級鮮度≤25 mg/100 g、二級鮮度≤30 mg/100 g，30 mg/100 g 是水產(chǎn)品品質(zhì)的可被消費者接受的限量值。由圖4可知，新鮮對蝦的 TVB-N 值為5.28 mg/100 g，隨著貯藏時間的延長，對蝦的 TVB-N值也在不斷升高，其中空白組的上升幅度最大。貯藏第4 d，空白組的 TVB-N值達(dá)到30.11 mg/100 g，超出限值，對蝦已腐敗。涂膜組的TVB-N 值分別于貯藏的第6和第8 d超出30 mg/100 g，這可能是因為植酸復(fù)合生物保鮮劑不但可以抑制酶作用，還能對微生物增長產(chǎn)生抑制。延緩了TVB-N 值上升。

圖4 對蝦貯藏期間的TVB-N值變化

2.5 TBA值變化

TBA值是衡量脂肪氧化程度的指標(biāo)。TBA值越大，越不能被消費者接受，因為脂肪的氧化程度越高，酸敗就越嚴(yán)重。一般新鮮對蝦的TBA值為0.05 mg/100 g。由圖5可知，對蝦的TBA值隨著貯藏時間的延長而逐漸升高，空白組明顯高于涂膜組，其中復(fù)合涂膜組的TBA值上升相對緩慢，說明植酸-殼聚糖-茶多酚復(fù)合涂膜對對蝦脂肪氧化起到了抑制作用，降低了氧化速率，可延長對蝦的貨架期。

圖5 對蝦貯藏期間的TBA值變化

3 結(jié)論

本試驗探究了米糠植酸復(fù)合保鮮劑對冷藏明對蝦保鮮效果的影響。結(jié)果表明：與空白組相比，涂膜組可以有效延緩對蝦冷藏期間感官、理化品質(zhì)的下降；植酸-殼聚糖-茶多酚復(fù)合涂膜組的貨架期延長了4～5 d。可為后續(xù)的開發(fā)以及復(fù)合涂膜保鮮技術(shù)提供依據(jù)。