復合保鮮劑對團頭魴尸僵過程中品質變化的影響

董軼群，羅鑫，牛素敏，謝定源

(華中農業(yè)大學 食品科學技術學院，湖北 武漢，430000)

團頭魴(Megalobramaamblycephalala)，又名武昌魚、鳊魚等，為鯉科魴屬水產魚類，其生長速度快、肉質鮮嫩、營養(yǎng)價值高[1]，且下腹部尤其肥美，適合清蒸和紅燒，受到廣大消費者的歡迎。魚類死后會經歷僵直、成熟、自溶、腐敗4個階段，其中僵直階段的魚肉質粗硬、彈性差、持水力低，不適于食用，成熟階段的魚肉質柔嫩、彈性回升、持水力增強，是食用的最佳時機，因此，為了提高魚類的宰后利用水平，需要了解魚類宰后尸僵過程中的各項品質變化。

目前市面上的保鮮方法種類很多，常見的如冷藏[2]、凍藏[3]、輻照[4]、超高壓[5]、生物保鮮劑[6]等。近年來，國內外研究學者相繼開展水產品保鮮與品質評價分析。其中，孫小惠等[7]發(fā)現(xiàn)20 g/L殼聚糖+體積分數(shù)0.5%醋酸適用于鯉魚保鮮，可使其貨架期延長2 d；JIA等[8]評估了茶多酚對鰱魚的抗菌效果，發(fā)現(xiàn)鰱魚經茶多酚處理可有效提高其感官評分、抑制微生物生長以及減輕化學品質惡化，且1%茶多酚溶液的效果優(yōu)于0.5%；李佳藝等[9]發(fā)現(xiàn)經復合保鮮液(10 mg/mL殼聚糖+5 mg/mL茶多酚+2 000 U/mL溶菌酶)處理后草魚片的K值、汁液流失率和揮發(fā)性物質等增長速率明顯低于對照組(無菌水)。鑒于此，本實驗通過正交試驗，確定殼聚糖、茶多酚、溶菌酶的最佳配比，進而測定復合保鮮劑處理后的團頭魴在4 ℃下冷藏72 h白度、質構、pH值、持水力、揮發(fā)性鹽基氮(total volatile base nitrogen，TVB-N)、K值和菌落總數(shù)的變化，探究復合保鮮劑對團頭魴尸僵過程中品質變化的影響，旨在為團頭魴的保鮮和加工提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

團頭魴：每尾體重(750±50) g，體長(32.5±1.7) cm，均鮮活健康，購于中百超市，活體運輸至實驗室立即敲頭擊斃后宰殺。

ATP、ADP、AMP、肌苷酸(5′-inosine monophosphate，IMP)、次黃嘌呤核苷(inosine，HxR)、次黃嘌呤(hypoxanthine，Hx)標準品均為色譜純，上海源葉生物科技有限公司；甲醇、磷酸(色譜純)，磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀、氫氧化鈉、高氯酸、硼酸、鹽酸(均為分析純)，平板計數(shù)瓊脂培養(yǎng)基等，國藥集團化學試劑有限公司；殼聚糖(脫乙酰度>90%，分子質量為50～100萬)、茶多酚(純度≥98%)、溶菌酶(活力≥20 000 U/mg)，均為食品級，北京索萊寶科技有限公司。

1.2 儀器與設備

LC-20A高效液相色譜儀，日本島津公司；ME104E/02電子天平，梅特勒-托利多上海有限公司；TA.XT Plus質構儀，超技儀器有限公司；筆式pH檢測計，香港希瑪公司；TDL-5-A離心機，上海菲恰爾分析儀有限公司；DY04-13-44-00立式壓力蒸汽滅菌器筒，上海東亞壓力容器制造有限公司；超凈工作臺，上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設備廠。

1.3 實驗方法

1.3.1 原料預處理

鮮活團頭魴敲頭擊斃后，及時宰殺，去鰓、魚鱗、內臟等器官后，用流動清水沖洗至無血污后切成(2.0±0.2) cm的魚片，在保鮮劑中浸泡5 min，瀝干1 min后放入聚乙烯保鮮袋中，綁緊袋口，置于4 ℃冰箱冷藏。期間，分別在0、2、4、8、12、24、36、48、72 h進行指標測定。

1.3.2 保鮮劑配比的正交試驗

經過單一生物保鮮劑的篩選，選擇殼聚糖、茶多酚和溶菌酶進行正交試驗，確定最佳的復合保鮮劑配比，設計3因素3水平L9(33)正交試驗表(表1)。

表1 復合保鮮配比正交試驗因素水平表Table 1 Table of orthogonal experimental factors of composite preservation ratio

1.3.3 白度測定

采用JIN等[10]的方法測定，使用便攜式精密色差儀進行測定。白度(W)按公式(1)計算：

(1)

式中：L*表示亮度，a*表示紅綠值，b*表示黃藍值。

1.3.4 質構測定

采用熊舟翼等[11]的方法，取距離團頭魴頭部5.0 cm 處的背部肌肉組織，將魚肉快速切成20 mm×20 mm×8 mm的立方體，采用TA.XT.Plus 物性測試儀TPA 模式進行測定。

1.3.5 pH值測定

采用王馨云等[12]的方法，用便攜式pH計測定上清液的pH值，每次測定前進行校正。

1.3.6 持水力測定

采用常婭妮等[13]的方法，稱取(2±0.2) g魚肉，記下稱量質量m1。用干燥濾紙包裹后裝入50 mL離心管，離心條件設置為：3 600 r/min，4 ℃，15 min。離心完畢馬上剝去濾紙，記下此時質量m2，持水力按公式(2)計算：

(2)

1.3.7 TVB-N測定

根據(jù)GB 5009.228—2016《食品安全國家標準 食品中揮發(fā)性鹽基氮的測定》，采用半微量定氮法進行測定。

1.3.8K值

根據(jù)SCT 3048—2014《魚類鮮度指標K值的測定 高效液相色譜法》進行測定。鮮度指標K按公式(3)計算：

K值/%

(3)

式中：WHxR、WHx、WATP、WADP、WAMP和WIMP分別為次黃嘌呤核苷、次黃嘌呤、三磷酸腺苷、二磷酸腺苷、腺苷酸和肌苷酸的含量，mg/g。

1.3.9 菌落總數(shù)測定

根據(jù)GB/T 4789.2—2016《食品微生物學檢驗 菌落總數(shù)測定》進行測定。取背部魚肉25 g于滅菌袋中，加入無菌生理鹽水225 mL，以10倍梯度稀釋，取3個適宜的稀釋度，每個稀釋度做3個平行。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 26.0 軟件進行統(tǒng)計分析，采用Origin 2019作圖。本實驗所列數(shù)據(jù)為3個試樣的平均值，數(shù)據(jù)以平均值±標準差表示。

2 結果與分析

2.1 正交試驗確定最佳復合保鮮劑組合

ATP的降解過程如下：ATP→ADP→AMP→IMP→HxR→Hx[14]。隨著HxR和Hx含量的不斷蓄積，會導致鮮味下降、苦味產生[15]。K值即HxR、Hx量之和與ATP關聯(lián)物總量(ATP+ADP+AMP+IMP+HxR+Hx) 之和的百分比[16]，K值越小表示越新鮮，越大則越不新鮮[17]。一般認為K值在20%以下為一級新鮮度，20%～40%為二級新鮮度，60%～80%為腐敗初期，一級鮮度的魚肉屬于生鮮優(yōu)良級別。因此本實驗選擇團頭魴超過一級鮮度范圍(K<20%)的臨界時間——48 h進行測定，以L9(33) 正交試驗探究殼聚糖、茶多酚和溶菌酶的最佳復配比例，得到如表2的正交試驗直觀分析結果。

表2 正交試驗直觀分析結果Table 2 Orthogonal array design matrix and experimental results

對表2中的極差R值等結果進行分析，影響K值的因素主次為：殼聚糖>溶菌酶>茶多酚，影響TVB-N的因素主次為：溶菌酶>殼聚糖>茶多酚。針對K值來說所得的最佳復合保鮮劑組合為A3B3C3，此組合下的保鮮效果最好。針對TVB-N的變化量來說所得的最佳復合保鮮劑組合為A3B2C3，此組合下TVB-N的含量最低。由于2項指標單獨分析所得的最優(yōu)水平組合不同，因此對它們的主次順序進行綜合考慮。由表3可知，殼聚糖對K值具有顯著影響，而茶多酚和溶菌酶均無顯著影響；由表4可知，溶菌酶和殼聚糖對TVB-N增長有顯著影響，且溶菌酶的影響強于殼聚糖，茶多酚無顯著影響。因此，選擇A3B2C3作為最終的復合保鮮劑配比，即2%殼聚糖、0.2%茶多酚、0.05%溶菌酶。將此組合的復合保鮮劑用于處理團頭魴，與對照組進行對比。

表3 K值方差分析Table 3 Variance analysis of K value

表4 TVB-N方差分析Table 4 Variance analysis of TVB-N value

2.2 復合保鮮劑對團頭魴的保鮮效果

2.2.1 復合保鮮劑作用下團頭魴冷藏期間白度的變化

由圖1可知，魚肉最初白度為43.32±0.23，復合保鮮組在8 h時白度降低到41.53±0.32，12 h時白度為41.03±0.26，魚肉白度在72 h時達到最小值39.68±0.22。對照組在8 h時白度降低到40.77±0.32，12 h時白度為39.81±0.26，魚肉白度在72 h時達到最小值38.02±0.23。吳凱強[18]認為帶魚的白度變化與其持水力、高鐵肌紅蛋白還原酶的活性以及脂質氧化等因素有關，延長貯藏時間將會更加影響消費者的感官體驗。可見復合保鮮劑能有效隔絕魚肉和空氣的接觸，減緩脂肪氧化所帶來的顏色變化，在12～72 h，復合保鮮組白度下降較對照組下降趨勢明顯減緩，最終白度也比對照組高1.66左右，保持了魚肉的良好色澤。

圖1 冷藏期間團頭魴白度的變化Fig.1 Changes of whiteness of Megalobrama amblycephalala during cold storage

2.2.2 復合保鮮劑作用下團頭魴冷藏期間質構的變化

由表5可知，對照組的團頭魴初始硬度為(3 862.40±154.92) g，在宰后0～4 h，魚肉的硬度無顯著差異，在8 h時顯著增加，達到最大值(4 875.89±686.43) g，8 h之后硬度下降，可以認為魚體在8 h左右開始解僵進入了成熟期。膠黏性在12 h達到最大值(1 883.40±198.88) g，且在24～72 h 無顯著差異。咀嚼性則在12～72 h由最大值(1 064.45±275.00) g降低到(677.03±65.26) g，且在12～72 h內無顯著差異。黏性、彈性、凝聚性和回復性在72 h內差異不顯著，分別由初始值(41.33±8.11) g·s、0.52±0.11、0.39±0.05和0.32±0.05降低到(35.44±8.73) g·s、0.47±0.05、0.37±0.03和0.30±0.03。LI等[19]研究發(fā)現(xiàn)，宰后冰藏2 h后，鯽魚的硬度、黏性和咀嚼性達到最大值，認為其較佳食用時間為宰后2～4 h。由此，可以認為對照組團頭魴的較佳食用時間為宰后8 h 左右。

表5 冷藏期間對照組團頭魴質構的變化Table 5 Texture changes of Megalobrama amblycephalala during cold storage (control group)

由表6可知，復合保鮮組的團頭魴初始硬度為(4 001.39±149.07) g，在12 h時硬度達到最大值(5 428.69±93.87) g，比對照組推后了4 h。黏性、膠黏性、咀嚼性和回復性同樣在12 h時達到最大值(50.21±2.80) g·s、(2 962.19±319.67) g、(1 666.18±150.69) g、0.40±0.09。彈性和凝聚性在24 h時達到最大值0.61±0.05、0.49±0.01。彈性、凝聚性和咀嚼性在72 h內均無顯著差異，黏性和膠黏性在每個相鄰的時間段內均無顯著差異，回復性在第48 h時產生顯著差異。說明復合保鮮劑對微生物和酶類有一定的抑制作用，降低了團頭魴營養(yǎng)成分分解和肌肉軟化的速率，硬度下降的時間較對照組更晚。可以認為復合保鮮組團頭魴的較佳食用時間為宰后12 h左右，較對照組延長了4 h。

表6 冷藏期間復合保鮮組團頭魴質構的變化Table 6 Texture changes of Megalobrama amblycephalala during cold storage (compound fresh-keeping group)

2.2.3 復合保鮮劑作用下團頭魴冷藏期間pH值的變化

復合保鮮組和對照組的pH值變化呈現(xiàn)相同的趨勢，最初降低然后增加。初始pH值的減少主要是由于魚體內糖原的分解[20]，增加則與含氮的堿性化合物產生有關[21]。由圖2可知，剛宰殺的團頭魴pH值為7.16±0.06，在宰殺存放8 h內pH值明顯下降，但復合保鮮組的pH值仍高于對照組，且從曲線的斜率變化來看，在8～72 h內復合保鮮組的pH值上升趨勢較對照組更緩慢，說明復合保鮮劑可以降低微生物分解蛋白質的速率，延長其保鮮期。

圖2 冷藏期間團頭魴pH值的變化Fig.2 Changes of pH value of Megalobrama amblycephalala during cold storage

2.2.4 復合保鮮劑作用下團頭魴冷藏期間持水力的變化

魚類持水性的大小與其本身的蛋白質結構和肌肉組織彈性等息息相關[22]。由圖3可知，剛宰殺的團頭魴持水力為(28.68±1.32)%，復合保鮮組和對照組的持水力在0～8 h內逐漸下降，在8 h時分別達到最低值(23.54±0.68)%和(20.83±2.08)%。隨后在8～12 h內持水力呈上升趨勢，對照組在12 h時達到最大值(37.35±1.74)%，復合保鮮組達到(40.54±0.81)%，此時魚肉的持水力最強。對照組在72 h內持水力下降到(16.81±0.82)%，復合保鮮組則下降到(20.48±0.80)%。持水力與團頭魴僵直的過程也有一定關系，僵直階段持水力降低，與pH值以及蛋白質等電點的變化有關，解僵后持水力開始上升。同時可以看出復合保鮮劑對于團頭魴肌肉組織保持水分的能力有明顯效果，保持水分的能力較對照組更強。

圖3 冷藏期間團頭魴持水力的變化Fig.3 Changes of water-holding capacity of Megalobrama amblycephalala during cold storage

2.2.5 復合保鮮劑作用下團頭魴冷藏期間TVB-N的變化

由圖4可知，團頭魴剛宰殺時的TVB-N值為(7.49±0.21) mg/100g，復合保鮮組和對照組的TVB-N值均在72 h冷藏時間內不斷增加。在0～12 h，兩實驗組之間的差距不大，隨后對照組的TVB-N值增長幅度明顯大于復合保鮮組。這說明，復合保鮮劑可以有效降低團頭魴TVB-N值增長的速率，具有良好的保鮮效果。

圖4 冷藏期間團頭魴TVB-N的變化Fig.4 Changes of TVB-N of Megalobrama amblycephalala during cold storage

2.2.6 復合保鮮劑作用下團頭魴冷藏期間K值的變化

由圖5可知，對照組團頭魴剛宰殺時的K值為(7.38±0.45)%，36 h時K值為(19.89±1.49)%，K值隨貯藏時間的延長而不斷增長，在72 h 時達到最大值(35.99±1.02)%。在0～3 h內，K值低于20%，在48～72 h內，K值低于40%。復合保鮮組的K值在72 h內的上升趨勢明顯低于對照組，尤其是在第48 h時K值為(18.85±1.27)%，仍然低于20%，處于一級鮮度范圍內。而對照組在第48 h時已經超過20%，達到了(25.05±1.57)%。而后K值持續(xù)增加，復合保鮮組在72 h時達到最大值(27.77±1.33)%。由此可以認為，對照組的團頭魴在宰殺后36 h內處于一級鮮度，復合保鮮組的團頭魴在宰殺后48 h內處于一級鮮度，且對照組和復合保鮮組的團頭魴在72 h內均保持在二級鮮度。

圖5 冷藏期間團頭魴K值的變化Fig.5 Changes of K value of Megalobrama amblycephalala during cold storage

2.2.7 復合保鮮劑作用下團頭魴冷藏期間菌落總數(shù)的變化

除了內源酶引起的品質變化，外源微生物滋生也是導致魚體腐敗變質的主要原因，4 ℃不足以抑制細菌的活性，細菌總數(shù)會隨貯藏時間不斷延長，通過測定魚體的菌落總數(shù)可以評價其新鮮程度[23]。由圖6可知，團頭魴的初始菌落總數(shù)為(3.63±0.21)lgCFU/g，在貯藏72 h內，對照組的增長速率較復合保鮮組更高，最終分別達到(4.54±0.24)lgCFU/g和(4.14±0.16)lgCFU/g。這與復合保鮮劑的抑菌效果有關，通過溶解細胞壁，破壞細菌的完整性，達到抗菌抑菌等作用。

圖6 冷藏期間團頭魴菌落總數(shù)的變化Fig.6 Changes of total bacteria count of Megalobrama amblycephalala during cold storage

3 結論與討論

通過正交試驗，篩選出復合保鮮劑的最佳配比為：2%殼聚糖、0.2%茶多酚、0.05%溶菌酶(均為質量分數(shù))。在此復合保鮮劑處理下，對團頭魴宰后72 h內白度、質構、pH值、持水力、TVB-N、K值和菌落總數(shù)進行了測定和分析。結果顯示，復合保鮮劑能隔絕魚肉和空氣的接觸，減緩脂肪氧化所帶來的顏色變化，抑制其感官品質的惡化；使肌肉組織保持彈性，提高其保持水分的能力，在較長時間內保持良好品質；對微生物和酶類有一定的抑制作用，降低了營養(yǎng)成分分解和肌肉軟化的速率，pH值、TVB-N和菌落總數(shù)的上升趨勢較對照組減緩，使得團頭魴宰后較佳食用時間較對照組延長了4 h左右。同時，復合保鮮劑還能夠有效降低K值的增長速率，使得復合保鮮組的團頭魴在宰殺后48 h內保持一級鮮度，較對照組延長12 h，且72 h內K值小于對照組。