滸苔多酚協同低劑量電子束輻照對鰻魚鲞菌落總數和油脂氧化的作用

胡科娜，谷貴章，高興杰，張進杰,，楊文鴿，徐大倫

（1.寧波大學食品與藥學學院，浙江 寧波 315000；2.湖州市食品藥品檢驗研究院，浙江 湖州 313000）

鰻魚鲞是鰻魚的半干腌制品，將新鮮海鰻延脊背對稱切開，取出內臟和鰓板，洗凈后鹽腌，再懸掛于陰涼通風處干制而成。鰻魚鲞富含油脂、蛋白質和水分，但在貯藏過程中容易發生氧化酸敗，特別是在微生物、熱、光等的作用下，表面和內部的脂質分子發生氧化，釋放的游離脂肪酸分解為醛、酮、酸、醇等物質，產生強烈的刺激性氣味[1]，對鰻魚鲞的營養和風味造成嚴重影響。

電子束輻照殺菌是目前較佳的食品冷殺菌和保鮮技術[2]。一定劑量電子束能有效殺滅蠅蟲和微生物。然而，對于高蛋白、油脂和水分含量的食品，由于水在輻照殺菌過程中會產生羥自由基，羥自由基能促進蛋白質和油脂發生氧化，導致食品產生異味，即輻照異味[3]。大量研究也表明，高劑量的電子束輻照會加重食品中的輻照異味，在豬肉、咸鴨肉和雞肉的輻照殺菌中均發現了脂肪氧化和輻照氣味殘留問題[4-6]。電子束輻照會促進油脂和蛋白與食品表面和內部間隙的少量氧氣分子發生氧化反應[7]，從而使油脂的氧化酸敗程度加劇。目前，抑制氧化和消除輻照異味最常用的方法是添加抗氧化劑。植物多酚作為一種天然抑菌劑，可以抑制微生物生長過程中所需酶的活性，具有增加細胞膜通透性和抑制蛋白表達的作用[8]。研究發現，植物多酚在保護魚片脂質和蛋白氧化的同時，能夠抑制微生物的生長并延長魚片的保鮮時長[9]。滸苔多酚（Enteromorpha proliferapolyphenols，EPP）來源于海洋綠藻植物——滸苔，是采用乙醇提取法得到的多酚混合物。因其源自海洋，EPP與海洋魚類食品的風味具有兼容性。

本研究以鰻魚鲞為實驗對象，將EPP和電子束輻照處理加入鰻魚制作工藝，通過對鰻魚鲞在6 個月貯藏過程中菌落總數和油脂氧化指標（酸價、碘價、過氧化值、p-茴香胺值（p-anisidine value，p-AV）以及脂肪氧合酶活力）進行檢測，研究EPP預處理對減緩貯藏期間低劑量電子束輻照處理鰻魚鲞中油脂氧化酸敗的效果，以期為高品質鰻魚鲞的加工提供新思路。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮東海海鰻（體長60～80 cm）、滸苔（干制，產于寧波象山港，收獲期為2019年3月）購于寧波市路林水產品市場。

石油醚、乙醚、異丙醇、碘化鉀、硫代硫酸等（均為分析純） 阿拉丁生化科技股份（上海）有限公司；冰醋酸、異辛烷、三氯甲烷等（均為分析純） 國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

NBL-1010型電子直線加速器 寧波超能科技股份有限公司；T9自動電位滴定儀、ME204T分析天平瑞士梅特勒-托利多公司；RV-10型旋轉蒸發儀 德國IKA公司；Biofuge Stratos臺式高速冷凍離心機 德國Thermo Scientific Sorvall公司；J-2高速組織搗碎機常州市金壇友聯儀器研究所。

1.3 方法

1.3.1 EPP的制備

參考王欣宇[10]的提取方法制備EPP。經高效液相色譜檢測，所得EPP總酚質量分數大于86.8%，主要成分如下：對苯二酚質量分數0.7%、倍兒茶素質量分數1.5%、鵝掌菜酚質量分數9.6%、表兒茶素質量分數55.3%、表沒食子兒茶素沒食子酸酯質量分數2.1%、表兒茶素沒食子酸酯質量分數17.6%（圖1）。

圖1 實驗室自制EPP的高效液相色譜圖Fig. 1 Analysis of polyphenols in Enteromorpha prolifera by HPLC

1.3.2 樣品預處理及分組

80 條新鮮海鰻洗凈，沿脊骨剖開去鰓和內臟，自來水沖凈血污，瀝干。分成4 組。

對照（CK）組：將鰻魚按液料比2∶1浸于腌制液（8 g/100 mL食鹽溶液）中，4 ℃下腌制12 h后取出掛晾，低溫（0～4 ℃）、慢風（2～3 m/s）風干72 h至水分質量分數約為40%，真空包裝。

按CK組相同步驟進行樣品預處理，然后分別浸于腌制液（含0.15% EPP和0.3% EPP的8 g/100 mL食鹽溶液）中。取經CK組和經EPP預處理后真空包裝的鰻魚鲞各20 條，單層排列置于電子束輻照架上以3 kGy劑量進行電子束輻照處理，分別得到3 kGy電子束輻照（CK＋3 kGy）組、0.15% EPP＋3 kGy電子束輻照組和0.3%EPP＋3 kGy電子束輻照組。

4 組樣品均于4 ℃下冷藏，分別在冷藏0、1、2、3、4、5、6 個月時取樣（每組隨機取3 條，取中段脊背部肉），測定其在貯藏過程中菌落總數、油脂氧化參數（硫代巴比妥酸反應物（thiobarbituric acid reactive substances，TBARS）值、過氧化值、酸價、碘價、p-AV以及脂肪氧合酶活力的變化。

1.3.3 菌落總數的測定

參照GB 4789.2—2016《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 菌落總數測定》[11]進行測定。

1.3.4 油脂氧化指標的測定

1.3.4.1 油樣的提取

參考文獻[12]的方法，并略做修改。將鰻魚鲞剪碎，置于組織勻漿機中搗碎，隨后將其于30 ℃下真空干燥至質量恒定，加入萃取溶劑（V（三氯甲烷）∶V（乙醇）＝2∶1），研磨提取3 次，合并濾液放于廣口瓶中，用氮吹儀將萃取溶劑吹干，得到鰻魚油樣，經計算得到油樣提取率約為8%。

1.3.4.2 TBARS值的測定

取1.3.4.1節制備油樣，參照GB 5009.181—2016《食品安全國家標準 食品中丙二醛的測定》[13]進行測定，TBARS值以每千克魚肉樣品所含丙二醛質量表示，單位為mg/kg。

1.3.4.3 酸價的測定

取1.3.4.1節制備油樣，參照GB 5009.229—2016《食品安全國家標準 食品中酸價的測定》[14]中的第二法冷溶劑自動電位滴定法進行測定，以每克油脂樣品所消耗的標準滴定溶液質量表示，單位為mg/g。

1.3.4.4 過氧化值的測定

取1.3.4.1節制備油樣，參照GB 5009.227—2016《食品安全國家標準 食品中過氧化值的測定》[15]中的第一法滴定法進行測定，過氧化值用過氧化物相當于碘的質量表示，單位為g/100 g。

1.3.4.5p-AV的測定

參照GB/T 24304—2009《動植物油脂 茴香胺值的測定》[16]進行測定，p-AV以溶解試樣的體積與樣品的質量比表示，單位為mL/g。

1.3.4.6 碘價的測定

參照GB/T 5532—2008《動植物油脂 碘值的測定》[17]進行測定，碘價以每100 g油脂吸收碘的質量表示，單位為g/100 g。

1.3.5 脂肪氧合酶活力的測定

參考文獻[18]的方法，并略作修改。

粗酶液的制備：稱取5 g鰻魚鲞樣品剪成小塊，放入研缽搗碎、研磨后轉移到三角瓶中，加入15 mL磷酸鹽緩沖液至樣品全部浸沒，待樣品充分溶解后再于4 ℃、10 000 r/min離心20 min，收集上清液即為粗酶液。

酶反應底物溶液的配制：將4 mL 0.2 mol/L硼砂溶液與1 mL 0.05 mol/L硼酸溶液加入250 mL容量瓶中，混合，然后加入0.1 mL吐溫-20和0.25 mL亞油酸，充分搖勻，使亞油酸充分分散在溶液中。為使配制的溶液清澈透明，在溶液中加入0.5 mL 1 mol/L氫氧化鈉溶液，搖動變清后用濃鹽酸調節至pH 9.0，定容至250 mL。

脂肪氧化酶活力的測定：取0.8 mL酶反應底物溶液與0.2 mL粗酶液于試管中混勻，然后30 ℃水浴加熱3 min，加入2 mL乙醇終止酶反應，再加入2 mL蒸餾水，搖動混勻后將溶液倒入石英比色皿，以無水乙醇作為空白溶液，用分光光度計于234 nm波長處測定溶液吸光度。以1 min內吸光度增加0.001為一個酶活力單位（U）。

1.4 數據處理與分析

每組實驗均重復測定3 次，結果取平均值。用Origin 9.0軟件繪制圖形。

2 結果與分析

2.1 EPP協同低劑量電子束輻照對鰻魚鲞貯藏期間菌落總數的影響

由圖2可知，CK組和3 kGy電子束輻照組鰻魚鲞的菌落總數均隨貯藏時間的延長呈現上升趨勢。3 kGy電子束輻照處理鰻魚鲞的初始菌落總數為0.5（lg（CFU/g）），到貯藏6 個月時，菌落總數為2.52（lg（CFU/g）），在整個貯藏期內，3 kGy電子束輻照組的菌落總數始終低于CK組。而0.15% EPP＋3 kGy電子束輻照組的初始菌落總數為0.1（lg（CFU/g）），當貯藏3 個月時，菌落總數出現略微增加，為0.2（lg（CFU/g）），且在整個貯藏期內，菌落總數始終不高于0.2（lg（CFU/g））。0.3% EPP＋3 kGy電子束輻照組的菌落總數在貯藏期內始終為0。由此可見，電子束輻照對鰻魚鲞貯藏過程中菌落總數增長有明顯的抑制作用，這與戚文元等[19]對羅非魚片的研究結果相一致，表明電子束輻照處理可以很好地殺滅水產品中病原微生物。而EPP結合電子束輻照處理對貯藏過程中鰻魚鲞菌落總數的抑制作用則更為明顯，0.15% EPP＋3 kGy電子束處理可以將菌落總數控制在很低的范圍內，而0.3% EPP＋3 kGy電子束輻照處理可以完全殺滅微生物。

圖2 EPP協同低劑量電子束輻照對鰻魚鲞貯藏期間菌落總數的影響Fig. 2 Effect of EPP combined with low-dose electron beam irradiation on total number of colonies in dried salted eel during storage

2.2 EPP協同低劑量電子束輻照對鰻魚鲞貯藏期間TBARS值的影響

TBARS值反映的是動物性油脂中不飽和脂肪酸氧化分解所產生的衍生物如丙二醛等與硫代巴比妥酸反應的結果。TBARS值檢測方法較簡單，而且一般與感官分析結果有很好的相關性，是最廣泛的用于評價脂肪氧化程度的方法之一[20-21]。因此，TBARS值是檢測動物和植物油脂等氧化酸敗的重要方法，是判斷魚肉脂肪氧化程度的重要指標之一[22]。

由圖3可知，所有組別鰻魚鲞TBARS值在貯藏過程中均呈上升趨勢，其中CK組上升速率最快，從貯藏初期的0.17 mg/kg上升到貯藏6 個月時的1.25 mg/kg。經3 kGy電子束輻照處理及EPP結合電子束輻照處理后的鰻魚鲞TBARS值上升速率較為緩慢。貯藏初期，3 kGy電子束輻照組鰻魚鲞TBARS值高于CK組，貯藏3 個月時TBARS值達到0.52 mg/kg，隨后低于CK組。0.15% EPP＋3 kGy電子束輻照組和0.3% EPP＋3 kGy電子束輻照組鰻魚鲞在貯藏期內TBARS值均低于CK組，其中0.3% EPP＋3 kGy電子束輻照組的TBARS值略低于0.15% EPP＋3 kGy電子束輻照組，但兩者差異不明顯。輻照通過催化魚肉產生自由基與氧氣反應生成過氧化物，加速脂質自動氧化，引發鏈式反應，使魚肉TBARS值上升[23]。而貯藏一段時間后TBARS值上升緩慢可能是由揮發性氧化物含量的減少引起的[2]。而加入EPP后鰻魚鲞TBARS值降低是由于其活性羥基對樣品中的游離自由基有較強的抑制和清除作用，能有效抑制脂肪酸的腐敗，延長其貨架期[24]。

圖3 EPP協同低劑量電子束輻照對鰻魚鲞貯藏期間TBARS值的影響Fig. 3 Effect of EPP combined with low-dose electron beam irradiation on TBARS value in dried salted eel during storage

2.3 EPP協同低劑量電子束輻照對鰻魚鲞貯藏期間酸價的影響

酸價是評價油脂氧化變質程度的一個重要指標。脂類分子經過熱、光或酶的作用，在食品表面和內部發生氧化反應，釋放出游離脂肪酸，而一些不飽和的脂肪酸很不穩定，繼續分解為醛、酮、酸等，引起酸價升高，影響了油脂的穩定性。

如圖4所示，在6 個月貯藏過程中4 組鰻魚鲞油脂的酸價均有所上升。CK組、3 kGy電子束輻照組和0.15% EPP＋3 kGy電子束輻照組鰻魚鲞油脂的酸價均在貯藏前4 個月呈緩慢上升趨勢，貯藏4 個月以后開始快速上升。其中，3 kGy電子束輻照組酸價上升幅度最大，貯藏6 個月時酸價達到1.41 mg/g，其次是CK組。而0.3% EPP＋3 kGy電子束輻照組鰻魚鲞油脂酸價在貯藏過程中先下降后緩慢上升，并且在整個貯藏過程中酸價變化幅度均較小，在貯藏6 個月時酸價為0.74 mg/g，相對于其他組酸價最低，油脂品質較好。以上結果表明，EPP結合電子束輻照處理具有抑制鰻魚鲞油脂氧化的作用，且0.3% EPP＋3kGy電子束輻照能夠明顯降低鰻魚鲞酸價，抑制油脂水解過程中游離脂肪酸的形成。而傅麗麗等[25]研究發現經電子束輻照后三文魚酸價趨于平緩，沒有明顯的增加，這與本實驗結果不一致。

圖4 EPP協同低劑量電子束輻照對鰻魚鲞貯藏期間酸價的影響Fig. 4 Effect of EPP combined with low-dose electron beam irradiation on acid value in dried salted eel during storage

2.4 EPP協同低劑量電子束輻照對鰻魚鲞貯藏期間碘價的影響

碘價可作為衡量油脂不飽和程度的指標[22]。在一定條件下，動植物食品所含油脂中不飽和脂肪酸的不飽和雙鍵能夠與碘、溴、氯發生鹵素加成反應，由于油脂所含脂肪酸各有不同，與鹵素發生加成反應的能力也不同，因此，用油脂對鹵素的吸收能力表示油脂的不飽和程度。

如圖5所示，各組鰻魚鲞碘值在貯藏過程中均呈現下降趨勢，3 kGy電子束輻照組在貯藏期間的碘價最低且下降速率較快，這是因為電子束輻照處理能夠使油脂中的不飽和雙鍵發生氧化聚合、氧化分解等反應，減少雙鍵數量，使鰻魚鲞中油脂的不飽和程度降低，導致碘值降低[26]。而相較于3 kGy電子束輻照組，EPP結合電子束輻照處理后鰻魚鲞碘價在貯藏期內有所升高，與CK組較為接近。在整個貯藏期內，0.3% EPP＋3 kGy電子束輻照組碘價均高于0.15% EPP＋3 kGy電子束輻照組，說明EPP的添加會增加鰻魚鲞在貯藏期內的碘價。

圖5 EPP協同低劑量電子束輻照對鰻魚鲞貯藏期間碘價的影響Fig. 5 Effect of EPP combined with low-dose electron beam irradiation on iodine value in dried salted eel during storage

2.5 EPP協同低劑量電子束輻照對鰻魚鲞貯藏期間過氧化值的影響

過氧化值可以用于衡量油脂的氧化變質程度。過氧化值越大說明油脂氧化越嚴重，食品品質越差。如圖6所示，4 組鰻魚鲞的油脂過氧化值都隨著貯藏時間的延長而增加，但前3 個月均上升較緩慢，貯藏3 個月后上升速率加快，其中3 kGy電子束輻照組樣品過氧化值的上升速率最快，貯藏6 個月時過氧化值達到0.58 g/100 g，這是因為過氧化物作為脂肪氧化的中間產物，電子束輻照的高能射線會加速脂肪氧化從而引起過氧化值上升[27]。而0.15% EPP＋3 kGy電子束輻照組油脂過氧化值上升速率略低于CK組，貯藏結束時兩組間油脂過氧化值差異不顯著。0.3% EPP＋3 kGy電子束輻照組油脂過氧化值在貯藏過程中始終保持在較低范圍內，至貯藏6 個月時過氧化值僅為0.19 g/100 g。王敏等[28]研究發現無論多酚添加與否，大豆油過氧化值均會隨貯藏時間的延長而增加，但添加板栗殼多酚可以延緩大豆油過氧化值的升高。由于EPP具有極強的抗氧化性，添加EPP可以有效抑制鰻魚鲞油脂的氧化酸敗，因此，EPP結合電子束輻照可以對油脂的氧化發揮良好的抑制作用，0.15% EPP＋3 kGy電子束輻照組處理效果不明顯，其過氧化值與CK組接近，而0.3% EPP＋3 kGy電子束輻照處理則對鰻魚鲞油脂氧化的抑制作用更好。

圖6 EPP協同低劑量電子束輻照對鰻魚鲞貯藏期間過氧化值的影響Fig. 6 Effect of EPP combined with low-dose electron beam irradiation on peroxide value in dried salted eel during storage

2.6 EPP協同低劑量電子束輻照對鰻魚鲞貯藏期間p-AV的影響

p-AV表示油脂氧化過程中產生醛、醌、酮等中間產物的量。食品中油脂氧化后釋放出游離脂肪酸，游離脂肪酸分解為醛、酮、酸等物質，其中醛類物質會破壞人體細胞的正常功能，具有致癌性。醛類物質能與p-茴香胺試劑發生反應，利用比色法計算出p-AV，可以得出食品油脂中醛類物質含量，p-AV越大，表明油脂的氧化劣變程度越嚴重。

如圖7所示，4 組鰻魚鲞的油脂p-AV都隨貯藏時間的延長而上升，其中CK組鰻魚鲞p-AV值上升幅度最大，其初始p-AV為3 mL/g，貯藏6 個月后，p-AV達到25 mL/g。與CK組上升幅度較為接近的是3 kGy電子束輻照組，其在貯藏前5 個月p-AV均高于CK組，而在貯藏第6個月時低于CK組，這是因為電子束輻照可以減緩脂肪酸的分解速率，使p-AV增速變緩。而0.15% EPP＋3 kGy電子束輻照組和0.3% EPP＋3 kGy電子束輻照組的p-AV上升速率均較慢，且這兩組的p-AV除初始值外其余貯藏時間均低于CK組。這與胡逸涵等[29]在魚油貯藏期間添加植物多酚能夠降低魚油樣品p-AV的結果一致。說明EPP結合電子束輻照處理能夠使鰻魚鲞油脂氧化裂變程度得到進一步的緩解，較高濃度的EPP對鰻魚鲞油脂氧化的延緩作用更加明顯。

圖7 EPP協同低劑量電子束輻照對鰻魚鲞貯藏期間p-AV的影響Fig. 7 Effect of EPP combined with low-dose electron beam irradiation on p-AV in dried salted eel during storage

2.7 EPP協同低劑量電子束輻照對鰻魚鲞貯藏期間脂肪氧合酶活力的影響

脂肪氧合酶是一種氧化還原酶，專門催化含有順,順-1,4-戊二烯結構的不飽和脂肪酸以及酯類物質發生氫過氧化反應，通過在分子內加氧，產生具有共軛雙鍵的多元不飽和脂肪酸，是一種含非血紅素鐵的蛋白。脂肪酸被脂肪氧合酶氧化作用后產生的許多酸、醛、酮、酯等小分子物質，特別是含有共軛雙鍵的氫過氧化衍生物，會使食品風味、色澤等發生劣變和營養物質流失，對鰻魚鲞的品質造成不良影響。

由圖8可知，4 組鰻魚鲞脂肪氧合酶活力在貯藏過程中均呈先上升后下降的趨勢，CK組、3 kGy電子束輻照組的脂肪氧合酶活力在貯藏3 個月時達到最高，分別為83 U/mg和65 U/mg。而0.15% EPP＋3 kGy電子束輻照組和0.3% EPP＋3 kGy電子束輻照組的脂肪氧合酶活力均在貯藏4 個月時達到最高，分別為69 U/mg和73 U/mg。貯藏過程中3 kGy電子束輻照組鰻魚鲞脂肪氧合酶活力始終低于其他3 組，而EPP結合電子束輻照處理的脂肪氧合酶活力介于CK組和3 kGy電子束輻照組之間，且0.3% EPP處理較0.15% EPP處理脂肪氧合酶活力稍高，這是因為EPP作為一種植物多酚，具有良好的脂肪氧合酶抑制活性，酚羥基的數目與位置對植物多酚的脂肪氧合酶抑制活性具有顯著性影響[30-31]。

圖8 EPP協同低劑量電子束輻照對鰻魚鲞貯藏期間脂肪氧合酶活力的影響Fig. 8 Effect of EPP combined with low-dose electron beam irradiation on lipoxygenase activity in dried salted eel during storage

3 討 論

從理化指標來看，僅電子束輻照處理和EPP結合電子束輻照處理均可以延長鰻魚鲞的貯藏期，這說明EPP具有有效的油脂抗氧化作用，特別是0.3% EPP＋3 kGy電子束輻照組鰻魚鲞的酸價、過氧化值和p-AV均最低，表明高濃度的EPP和低劑量電子束輻照協同作用可以很好地延緩或抑制油脂的氧化作用。鰻魚鲞處于真空包裝袋中，3～5 kGy低劑量電子束輻照促進了油脂和蛋白與魚體表面和內部間隙少量氧氣分子發生適度氧化反應，同時電子束輻照處理產生的過量自由基被EPP及時中和，阻止電子束輻照對鰻魚鲞負作用的產生。低劑量電子束輻照導致蛋白質和油脂的適度氧化和裂解有利于改善鰻魚鲞食用品質，提高鮮味肽和愉悅性揮發性風味物質的含量。在EPP和電子束輻照協同處理后，鰻魚鲞油脂氧化指標的變化幅度均低于其他組。王文亮等[32]發現經輻照處理后，食品中的油脂更容易發生氧化、褐變等，并產生令人不悅的異味，降低食品品質，這與本實驗中單獨用3 kGy電子束輻照處理鰻魚鲞的結果一致。喬宇等[3]通過研究發現，在貯藏過程中植物多酚協同電子束輻照組鴨掌的TBARS值低于輻照對照組，植物多酚可以延緩鴨掌的脂質氧化，這與本實驗結果一致。李鋒等[33]發現EPP中含有大量的生物活性物質，有很強的清除活性氧自由基的能力。龍明秀等[34]發現不同植酸和茶多酚復合使用可以較好地保持輻照鹵雞翅的風味和品質，延長保質期。張英[21]發現EPP不僅具有抗氧化作用，還可以用作防腐劑、殺菌劑等。

本實驗研究了EPP及低劑量（3 kGy）電子束輻照處理對鰻魚鲞微生物和油脂氧化的影響。結果表明，隨著貯藏時間的延長，鰻魚鲞的菌落總數、TBARS值、酸價、過氧化值和p-AV總體呈現增加的趨勢，碘價呈下降的趨勢，脂肪氧合酶活性呈先上升后下降的趨勢。而經3 kGy電子束輻照后，由于鰻魚鲞發生氧化反應，釋放游離氨基酸，從而導致酸價、過氧化值、p-AV的升高以及碘價的下降。而添加EPP能夠抑制鰻魚鲞的脂肪氧化作用，使其保質期得到延長，0.3% EPP結合3kGy電子束輻照處理能夠很好地控制貯藏過程中鰻魚鲞的品質劣變，從而有效延長冷藏鰻魚鲞的貨架期，保持鰻魚鲞的風味品質。