紫外-脈沖強(qiáng)光和微波處理對(duì)發(fā)酵酸魚貯藏性能的影響

楊欣 ，萬(wàn)金妹，胡萍 ，張玉龍

1.貴州大學(xué)釀酒與食品工程學(xué)院（貴陽(yáng) 550025）；2.安順職業(yè)技術(shù)學(xué)院（安順 561000）；3.凱里學(xué)院大健康學(xué)院（凱里 556011）

發(fā)酵酸魚（又名腌魚）有著濃郁的發(fā)酵風(fēng)味、豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、細(xì)膩的口感、獨(dú)特的保健作用、保質(zhì)期長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)[1]。傳統(tǒng)酸魚的制作依靠自然發(fā)酵，會(huì)存在諸多問(wèn)題，即發(fā)酵條件難控制、周期長(zhǎng)、含鹽量高、易受污染、品質(zhì)不穩(wěn)定等，且酸魚的加工受季節(jié)限制[2]。為提高發(fā)酵魚生產(chǎn)效率、擴(kuò)大發(fā)酵魚市場(chǎng)、提高發(fā)酵魚市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，很多國(guó)內(nèi)外研究者對(duì)傳統(tǒng)發(fā)酵魚的工藝進(jìn)行深入研究。胡永金等[3]把植物乳桿菌、木糖葡萄球菌和干酪乳桿菌混合并接種于鰻魚魚糜，該混合發(fā)酵劑使得產(chǎn)品pH快速下降，腐敗微生物的生長(zhǎng)被抑制，鹽基氮含量有所下降；譚如成等[4]將戊糖片球菌、植物乳桿菌接種到白鰻中，提高了魚產(chǎn)品的質(zhì)量；Martinez-Alvarez等[5]用氯化鎂和氯化鈣等其他氯化物代替部分氯化鈉，減少發(fā)酵酸魚的含鹽量；吳曉探等[6]以食用醋為發(fā)酵酸魚的介質(zhì)，試驗(yàn)結(jié)果表明，該方法能降低產(chǎn)品的鹽含量，也縮短腌制時(shí)間。此次試驗(yàn)采用彎曲乳桿菌和戊糖片球菌復(fù)合菌劑發(fā)酵酸魚，探究紫外-脈沖強(qiáng)光和微波處理對(duì)強(qiáng)化發(fā)酵酸魚貯藏性能的影響，為發(fā)酵酸魚貨架期延長(zhǎng)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 原料

鮮活鯉魚、糯米、生姜、大蒜、花椒粉、辣椒面（均購(gòu)自當(dāng)?shù)睾狭Τ校蝗樗峋▽?shí)驗(yàn)室保存菌種）。

1.2 儀器與設(shè)備

YE-01型脈沖強(qiáng)光殺菌設(shè)備（常州市蘭諾光電科技有限公司）；MF-2485EGS微波爐（青島海爾微波制品有限公司）；TVS-2150C型真空包裝機(jī)（廣州市新鮮世界電器有限公司）；LS-B75L-I型立式壓力蒸汽滅菌鍋（江陰濱江醫(yī)療設(shè)備有限公司）；SWCJ-1D型凈化工作臺(tái)（蘇州凈化設(shè)備有限公司）；TG328A型分析天平（上海菁海儀器有限公司）；JY1002型電子天平（上海蒲春計(jì)量?jī)x器有限公司）；HPX-9082MBE型數(shù)顯電熱培養(yǎng)箱（上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠）；101-2A型電熱鼓風(fēng)干燥箱（天津市泰斯特儀器有限公司）；HH-S6恒溫水浴鍋（北京科偉永興儀器有限公司）；HD-4型智能水分活度測(cè)定儀（無(wú)錫市華科儀器表有限公司）；TGL20M型臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)（長(zhǎng)沙邁佳森儀器設(shè)備有限公司）；L5S型紫外可見分光光度計(jì)（上海儀電分析儀器有限公司）；PHS-3C型數(shù)顯pH計(jì)（上海越平科學(xué)儀器有限公司）；SHZ-82B型水浴恒溫振蕩箱（常州市國(guó)旺儀器制造有限公司）；CT3型物性質(zhì)構(gòu)儀（美國(guó)Brookfield公司）。

1.3 試劑

甲基紅、對(duì)氨基苯磺酸（天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司）；亞鐵氰化鉀、乙酸鋅、亞硝酸鈉、酚酞（成都金山化學(xué)試劑有限公司）；鹽酸萘乙二胺（天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所）；重鉻酸鉀、硼砂（天津市永大化學(xué)試劑有限公司）；硼酸（天津市優(yōu)譜化學(xué)試劑有限公司）；亞甲基藍(lán)（天津市協(xié)和通晟化學(xué)試劑有限公司）；無(wú)水乙醇（天津市富宇精細(xì)化工有限公司）；2-硫代巴比妥酸、三氯乙酸、EDTA（國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）；氯仿（重慶川東化工有限公司）；硝酸銀（上海精細(xì)化工材料研究所）；氫氧化鈉（天津市石英鐘廠）。除指示劑外，所有試劑均為分析純（AR）。

1.4 試驗(yàn)方法

1.4.1 發(fā)酵酸魚的制作

將鮮活鯉魚從背部剖開，去除內(nèi)臟并清洗。以魚體為標(biāo)準(zhǔn)，用8%食鹽均勻涂抹清洗干凈的魚，涂抹后的魚被放入壇子，用鹽腌制7 d，用攪拌均勻的糯米飯、大蒜、生姜、花椒粉、辣椒面、發(fā)酵菌劑將鹽腌后的魚體內(nèi)體外均勻涂抹，并使魚體閉合，將閉合的魚體以魚頭魚尾交錯(cuò)的方式裝入壇子（裝壇前，先放2～3 cm的魚糟），將魚裝到壇子容量95%時(shí)，在上面鋪一層魚糟。在裝好魚的壇子內(nèi)，放入略小于此時(shí)鋪好魚糟壇子上口直徑帶孔的圓形木板，將干凈的石頭壓在木板上，用塑料袋密封腌制30 d。腌制成熟，去掉尾部和頭部，真空包裝，常溫貯藏。

1.4.2 發(fā)酵酸魚的處理

紫外-脈沖強(qiáng)光處理：取上述9袋發(fā)酵酸魚樣品置于紫外-脈沖強(qiáng)光殺菌設(shè)備中，參數(shù)設(shè)置為紫外脈沖照射時(shí)間7 min、距紫外燈距離12 cm、距脈沖燈距離9 cm。采用上述參數(shù)對(duì)發(fā)酵酸魚樣品進(jìn)行處理，于常溫貯藏1，15，30，60，90，120和150 d，并分析發(fā)酵酸魚的品質(zhì)變化。紫外-脈沖強(qiáng)光處理發(fā)酵酸魚標(biāo)記為UI。

微波處理：取上述9袋發(fā)酵酸魚樣品置于微波設(shè)備中，微波功率設(shè)定為P3（60%）、微波處理時(shí)間50 s。在該條件下處理發(fā)酵酸魚樣品，于常溫貯藏1，15，30，60，90，120和150 d，并分析發(fā)酵酸魚的品質(zhì)變化。微波處理發(fā)酵酸魚標(biāo)記為MW。

不做任何處理的發(fā)酵酸魚為對(duì)照組，標(biāo)記為CK。

1.4.3 感官評(píng)價(jià)

選擇10位食品專業(yè)的品評(píng)人，對(duì)發(fā)酵酸魚魚塊樣品的色澤、外觀、風(fēng)味及質(zhì)地進(jìn)行評(píng)分，感官評(píng)定按100分制評(píng)分。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1 感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1.4.4 微生物測(cè)定

根據(jù)GB 4789.2—2022《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測(cè)定》[7]和GB 4789.35—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 乳酸菌檢驗(yàn)》[8]方法測(cè)定菌落總數(shù)和乳酸菌數(shù)。

1.4.5 水分活度的測(cè)定

水分活度利用智能水分活度測(cè)定儀進(jìn)行測(cè)定，將發(fā)酵酸魚去鱗去骨刺后剁成魚肉末，把魚肉末鋪滿測(cè)量皿底部，用儀器測(cè)定。

1.4.6 水分的測(cè)定

水分采用GB 5009.3—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測(cè)定》中直接干燥法測(cè)定[9]。

1.4.7 pH的測(cè)定

準(zhǔn)確地稱取5 g樣品，放入250 mL錐形瓶中，加入45 mL蒸餾水，搖勻后用濾紙過(guò)濾，取上清液，用實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)測(cè)定樣品的pH[10]。

1.4.8 揮發(fā)性鹽基氮值

根據(jù)GB 5009.228—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中揮發(fā)性鹽基氮的測(cè)定》中微量擴(kuò)散法測(cè)定揮發(fā)性鹽基氮（TVBN）[11]。

1.4.9 硫代巴比妥酸值

參照趙淑娥[12]的方法進(jìn)行測(cè)定硫代巴比妥酸值。分別精確稱取10 g樣品于錐形瓶中，平行3份。加入50 mL的7.5%三氯乙酸（含0.1%乙二胺四乙酸），恒溫水浴振蕩30 min，以5 000 r/min冷凍離心10 min，離心液經(jīng)濾紙過(guò)濾，取5 mL濾液，加入5 mL的0.02 mol/L 2-硫代巴比妥酸（TBA）溶液，搖勻，在100 ℃水浴中水浴加熱40 min。冷卻1 h，在4 ℃，5 000 r/min條件下離心5 min。離心后，移取上清液，加5 mL氯仿，充分混合均勻，靜置分層后，取上清液于波長(zhǎng)532 nm和600 nm處測(cè)定吸光度。硫代巴比妥酸（TBA）值（mg/100 g）按式（1）計(jì)算。

式中：A532為樣品在波長(zhǎng)532 nm處測(cè)定的吸光度；A600為樣品在波長(zhǎng)600 nm處測(cè)定的吸光度。

1.4.10 亞硝酸鹽測(cè)定

根據(jù)GB 5009.33—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測(cè)定》[13]中鹽酸萘乙二胺法測(cè)定亞硝酸鹽。

2 結(jié)果與分析

2.1 感官品質(zhì)

貯藏期間發(fā)酵酸魚的感官品質(zhì)變化見表2。在1～30 d貯藏期內(nèi)，各組發(fā)酵酸魚感官評(píng)分逐漸增加，第30天時(shí)紫外-脈沖強(qiáng)光組、微波組、對(duì)照組3組發(fā)酵酸魚的感官評(píng)分依次為98.7，98.3和97.2分；在30～150 d期間，發(fā)酵酸魚的感官評(píng)分呈下降趨勢(shì)，紫外-脈沖強(qiáng)光組發(fā)酵酸魚的感官品質(zhì)變化較平緩，微波組次之，對(duì)照組發(fā)酵酸魚的感官品質(zhì)下降幅度較大。在第150天時(shí)，紫外-脈沖強(qiáng)光組、微波組、對(duì)照組3組發(fā)酵酸魚的感官評(píng)分分別為83.2，81.8和80.4分。紫外-脈沖強(qiáng)光組發(fā)酵酸魚的感官品質(zhì)優(yōu)于微波組和對(duì)照組發(fā)酵酸魚的評(píng)分，且感官品質(zhì)裂變速率相對(duì)較慢。在腌制過(guò)程中，前期發(fā)酵酸魚具有明顯的魚腥味，感官評(píng)分低于第30天，后期因微生物的作用，發(fā)酵酸魚腐敗變質(zhì)，感官評(píng)分降低。紫外-脈沖強(qiáng)光和微波均具有殺菌作用，能夠減少產(chǎn)品中的微生物，減緩因微生物引起的腐敗變質(zhì)而導(dǎo)致的感官品質(zhì)裂變。

表2 發(fā)酵酸魚貯藏期間感官品質(zhì)變化

2.2 微生物變化

如圖1所示：在第1天時(shí)，紫外-脈沖強(qiáng)光組發(fā)酵酸魚的菌落總數(shù)為5.56 lg CFU/g，乳酸菌數(shù)為4.30 lg CFU/g；微波組發(fā)酵酸魚的菌落總數(shù)為5.60 lg CFU/g，乳酸菌數(shù)為4.35 lg CFU/g；對(duì)照組發(fā)酵酸魚的菌落總數(shù)為5.83 lg CFU/g，乳酸菌數(shù)為4.67 lg CFU/g。貯藏至150 d時(shí)，紫外-脈沖強(qiáng)光組發(fā)酵酸魚的菌落總數(shù)為8.30 lg CFU/g，乳酸菌數(shù)是6.82 lg CFU/g；微波組發(fā)酵酸魚的菌落總數(shù)為8.60 lg CFU/g，乳酸菌數(shù)為7.27 lg CFU/g；對(duì)照組發(fā)酵酸魚的菌落總數(shù)為9.32 lg CFU/g，乳酸菌數(shù)為8.05 lg CFU/g。對(duì)照組發(fā)酵酸魚的菌落總數(shù)和乳酸菌數(shù)明顯最高，其次為微波組，紫外-脈沖強(qiáng)光組發(fā)酵酸魚的菌落總數(shù)和乳酸菌數(shù)最低。紫外-脈沖強(qiáng)光組發(fā)酵酸魚的菌落總數(shù)和乳酸菌數(shù)增長(zhǎng)速率比微波組和對(duì)照組緩慢，微波組發(fā)酵酸魚的菌落總數(shù)和乳酸菌數(shù)的增長(zhǎng)速率略快于紫外-脈沖強(qiáng)光組。與對(duì)照組相比較，紫外-脈沖強(qiáng)光和微波均具有較好的殺菌效果，其中紫外-脈沖強(qiáng)光的殺菌效果略高于微波。

圖1 發(fā)酵酸魚貯藏過(guò)程中菌落總數(shù)的變化

2.3 水分活度與水分

發(fā)酵酸魚的水分活度和水分的變化如圖2所示。隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，水分活度和水分呈下降趨勢(shì)。紫外-脈沖強(qiáng)光組發(fā)酵酸魚的水分活度和水分比微波組和空白對(duì)照組下降得快。在貯藏期間，經(jīng)紫外-脈沖強(qiáng)光處理的發(fā)酵酸魚的水分活度由貯藏第1天的0.845下降到貯藏150 d的0.753，下降10.9%。經(jīng)微波處理的發(fā)酵酸魚的水分活度由貯藏第1天的0.844下降到貯藏150 d的0.776，下降8.1%，對(duì)照組樣品由第1天時(shí)的0.849下降到貯藏150 d的0.79，下降6.9%。在貯藏第1天，紫外-脈沖強(qiáng)光組、微波組、對(duì)照組發(fā)酵酸魚的水分依次為60.55%，60.41%和61.21%，在第150天時(shí)依次降低至47.39%，48.85%和50.08%，分別降低21.7%，19.1%和18.2%。由此得出，紫外-脈沖強(qiáng)光處理后發(fā)酵酸魚的水分活度和水分下降速率最快，微波組次之，對(duì)照組發(fā)酵酸魚的水分活度和水分下降速率最慢。較高的水分活度和水分有利于微生物的生長(zhǎng)繁殖，降低水分活度與水分可有效抑制微生物的生長(zhǎng)繁殖，達(dá)到延長(zhǎng)產(chǎn)品貨架期的目的。

2.4 pH

隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，pH逐漸下降（圖3）。在貯藏1～120 d范圍，對(duì)照組發(fā)酵酸魚的pH比紫外-脈沖強(qiáng)光組和微波組下降更快；在120 d之后，對(duì)照組發(fā)酵酸魚的pH下降速率減小，處理組發(fā)酵酸魚的pH盡管始終高于對(duì)照組，但其下降速率增加。在貯藏第1天時(shí)紫外-脈沖強(qiáng)光組發(fā)酵酸魚的pH為4.18，微波加熱組發(fā)酵酸魚的pH為4.17，對(duì)照組發(fā)酵酸魚的pH為4.15；在貯藏至第150天時(shí)，紫外-脈沖強(qiáng)光組發(fā)酵酸魚的pH為3.96，微波加熱組發(fā)酵酸魚的pH為3.93，對(duì)照組發(fā)酵酸魚的pH為3.88，依次降低5.3%，5.8%和6.5%，這說(shuō)明對(duì)照組發(fā)酵酸魚pH下降較紫外-脈沖強(qiáng)光組和微波組快，微波組次之。試驗(yàn)采用乳酸菌進(jìn)行發(fā)酵酸魚發(fā)酵，提高了發(fā)酵酸魚中乳酸菌含量，大量乳酸菌利用糖類物質(zhì)產(chǎn)酸，快速降低發(fā)酵酸魚的pH。

圖3 發(fā)酵酸魚在貯藏過(guò)程中pH的變化

2.5 揮發(fā)性鹽基氮

揮發(fā)性鹽基氮作為肉制品新鮮度的重要指標(biāo)，肉制品中TVBN含量隨著腐敗進(jìn)程而日益增加，與肉制品腐敗程度呈正比。從圖4可知，發(fā)酵酸魚的TVBN隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸增高，呈上升趨勢(shì)。不同處理方式對(duì)發(fā)酵酸魚TVBN有不同影響，對(duì)照組的TVBN值上升速度要比紫外脈沖強(qiáng)光組和微波組的快。貯藏第1天時(shí)，紫外脈沖強(qiáng)光組、微波組、對(duì)照組的TVBN值分別為2.78，2.83和2.81 mg/100 g，第150天時(shí)的TVBN值分別為3.23，3.35和3.50 mg/100 g，分別上升13.9%，15.5%和19.7%。由此可知，紫外脈沖強(qiáng)光和微波處理能抑制發(fā)酵酸魚TVBN的上升，其中紫外脈沖強(qiáng)光的抑制效果略高于微波。原因是TVBN值的變化與細(xì)菌數(shù)有較強(qiáng)的相關(guān)性，紫外脈沖強(qiáng)光和微波能殺菌，有效抑制細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖，能減少或抑制細(xì)菌對(duì)蛋白質(zhì)的分解，從而達(dá)到緩解蛋白質(zhì)降解的效果。

圖4 發(fā)酵酸魚在貯藏過(guò)程中揮發(fā)性鹽基氮含量的變化

2.6 硫代巴比妥酸

脂肪質(zhì)氧化是肉制品變質(zhì)的主要原因，引起諸如色澤、香味、滋味、質(zhì)地及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值等劣變。脂質(zhì)氧化程度是評(píng)價(jià)肉制品酸敗重要指標(biāo)，其中硫代巴比妥酸是肉制品脂質(zhì)氧化指標(biāo)之一。在貯藏中，隨著肉制品中脂肪的不斷氧化，肉制品的TBA值持續(xù)上升。由圖5可知，紫外脈沖強(qiáng)光組、微波組和對(duì)照組的TBA值變化趨勢(shì)一致，均呈上升趨勢(shì)，對(duì)照組的TBA值上升趨勢(shì)明顯快于紫外脈沖強(qiáng)光組和微波組。在貯藏第1天時(shí)，紫外脈沖強(qiáng)光組的TBA值為1.33 mg/100 g，貯藏150 d時(shí)為3.35 mg/100 g，微波組在第1天時(shí)TBA值為1.39 mg/100 g，貯藏150 d時(shí)為3.57 mg/100 g，對(duì)照組在貯藏第1天時(shí)TBA值為1.42 mg/100 g，貯藏150 d時(shí)為4.96 mg/100 g，分別上升60.3%，61.1%和71.4%，對(duì)照組TBA值上升幅度大，紫外脈沖強(qiáng)光和微波處理的TBA值上升幅度小，這說(shuō)明紫外脈沖強(qiáng)光和微波能有效抑制發(fā)酵酸魚酸敗，發(fā)酵酸魚采用真空包裝，在一定程度上阻礙外界氧氣進(jìn)入，減緩發(fā)酵酸魚本身的脂質(zhì)氧化，經(jīng)過(guò)紫外脈沖強(qiáng)光、微波處理過(guò)的發(fā)酵酸魚，脂質(zhì)氧化程度比對(duì)照組的慢，細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖也慢，紫外脈沖強(qiáng)光組、微波組的TBA值比對(duì)照組上升得慢。

圖5 發(fā)酵酸魚在貯藏過(guò)程中硫代巴比妥酸含量的變化

2.7 亞硝酸鹽

由圖6可知，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，發(fā)酵酸魚樣品中亞硝酸鹽含量逐漸減少，對(duì)照組的亞硝酸鹽含量下降快于紫外脈沖組和微波組。在貯藏第1天，紫外脈沖強(qiáng)光組、微波組、對(duì)照組的亞硝酸鹽含量分別為3.62，3.54和3.42 mg/kg，貯藏150 d時(shí)其含量降低至2.58，2.30和2.02 mg/kg，分別降低28.7%，35.0%和40.9%，對(duì)照組的亞硝酸鹽含量下降幅度較大，微波次之，紫外脈沖下降趨勢(shì)較平緩。紫外脈沖強(qiáng)光、微波處理殺死部分菌，使發(fā)酵酸魚亞硝酸鹽不能降解。亞硝酸鹽是發(fā)酵、腌制類食品安全衛(wèi)生的重要指標(biāo)。在發(fā)酵酸魚發(fā)酵腌制貯藏的整個(gè)過(guò)程中，發(fā)酵酸魚樣品的亞硝酸鹽含量均遠(yuǎn)低于苗侗山珍團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的腌魚中允許的最大亞硝酸鈉殘留量（20 mg/kg）[14]和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的發(fā)酵肉制品中亞硝酸鹽最大殘留量（30 mg/kg）[15]。

圖6 發(fā)酵酸魚在貯藏過(guò)程中亞硝酸鹽含量的變化

3 結(jié)論

研究紫外-脈沖強(qiáng)光和微波處理對(duì)菌種強(qiáng)化發(fā)酵酸魚在貯藏期間的品質(zhì)變化。與對(duì)照組發(fā)酵酸魚相比較，紫外-脈沖強(qiáng)光和微波處理均可改善發(fā)酵酸魚的品質(zhì)。紫外-脈沖強(qiáng)光處理組發(fā)酵酸魚的色澤、風(fēng)味和質(zhì)地的綜合評(píng)分最高。紫外-脈沖強(qiáng)光處理更好抑制發(fā)酵酸魚貯藏過(guò)程中微生物的生長(zhǎng)，降低發(fā)酵酸魚的水分和水分活度、揮發(fā)性鹽基氮含量、硫代巴比妥酸含量，減緩pH降低和亞硝酸鹽減少速率；微波處理對(duì)發(fā)酵酸魚貯藏性能的影響介于紫外-脈沖強(qiáng)光處理和對(duì)照之間。因此，紫外-脈沖強(qiáng)光處理是一種適用于改善發(fā)酵酸魚貯藏性能的技術(shù)。