紫外-脈沖強光和微波處理對發酵酸魚貯藏性能的影響

楊欣 ，萬金妹，胡萍 ，張玉龍

1.貴州大學釀酒與食品工程學院（貴陽 550025）；2.安順職業技術學院（安順 561000）；3.凱里學院大健康學院（凱里 556011）

發酵酸魚（又名腌魚）有著濃郁的發酵風味、豐富的營養物質、細膩的口感、獨特的保健作用、保質期長等優點[1]。傳統酸魚的制作依靠自然發酵，會存在諸多問題，即發酵條件難控制、周期長、含鹽量高、易受污染、品質不穩定等，且酸魚的加工受季節限制[2]。為提高發酵魚生產效率、擴大發酵魚市場、提高發酵魚市場競爭力，很多國內外研究者對傳統發酵魚的工藝進行深入研究。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，該混合發酵劑使得產品pH快速下降，腐敗微生物的生長被抑制，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，提高了魚產品的質量；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，減少發酵酸魚的含鹽量；吳曉探等[6]以食用醋為發酵酸魚的介質，試驗結果表明，該方法能降低產品的鹽含量，也縮短腌制時間。此次試驗采用彎曲乳桿菌和戊糖片球菌復合菌劑發酵酸魚，探究紫外-脈沖強光和微波處理對強化發酵酸魚貯藏性能的影響，為發酵酸魚貨架期延長提供理論依據。

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（均購自當地合力超市）；乳酸菌（實驗室保存菌種）。

1.2 儀器與設備

YE-01型脈沖強光殺菌設備（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（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（江陰濱江醫療設備有限公司）；SWCJ-1D型凈化工作臺（蘇州凈化設備有限公司）；TG328A型分析天平（上海菁海儀器有限公司）；JY1002型電子天平（上海蒲春計量儀器有限公司）；HPX-9082MBE型數顯電熱培養箱（上海博訊實業有限公司醫療設備廠）；101-2A型電熱鼓風干燥箱（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型智能水分活度測定儀（無錫市華科儀器表有限公司）；TGL20M型臺式高速冷凍離心機（長沙邁佳森儀器設備有限公司）；L5S型紫外可見分光光度計（上海儀電分析儀器有限公司）；PHS-3C型數顯pH計（上海越平科學儀器有限公司）；SHZ-82B型水浴恒溫振蕩箱（常州市國旺儀器制造有限公司）；CT3型物性質構儀（美國Brookfield公司）。

1.3 試劑

甲基紅、對氨基苯磺酸（天津市科密歐化學試劑有限公司）；亞鐵氰化鉀、乙酸鋅、亞硝酸鈉、酚酞（成都金山化學試劑有限公司）；鹽酸萘乙二胺（天津市光復精細化工研究所）；重鉻酸鉀、硼砂（天津市永大化學試劑有限公司）；硼酸（天津市優譜化學試劑有限公司）；亞甲基藍（天津市協和通晟化學試劑有限公司）；無水乙醇（天津市富宇精細化工有限公司）；2-硫代巴比妥酸、三氯乙酸、EDTA（國藥集團化學試劑有限公司）；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 試驗方法

1.4.1 發酵酸魚的制作

將鮮活鯉魚從背部剖開，去除內臟并清洗。以魚體為標準，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、發酵菌劑將鹽腌后的魚體內體外均勻涂抹，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，在上面鋪一層魚糟。在裝好魚的壇子內，放入略小于此時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 發酵酸魚的處理

紫外-脈沖強光處理：取上述9袋發酵酸魚樣品置于紫外-脈沖強光殺菌設備中，參數設置為紫外脈沖照射時間7 min、距紫外燈距離12 cm、距脈沖燈距離9 cm。采用上述參數對發酵酸魚樣品進行處理，于常溫貯藏1，15，30，60，90，120和150 d，并分析發酵酸魚的品質變化。紫外-脈沖強光處理發酵酸魚標記為UI。

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

不做任何處理的發酵酸魚為對照組，標記為CK。

1.4.3 感官評價

選擇10位食品專業的品評人，對發酵酸魚魚塊樣品的色澤、外觀、風味及質地進行評分，感官評定按100分制評分。評分標準如表1所示。

表1 感官評分標準

1.4.4 微生物測定

根據GB 4789.2—2022《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 菌落總數測定》[7]和GB 4789.35—2016《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 乳酸菌檢驗》[8]方法測定菌落總數和乳酸菌數。

1.4.5 水分活度的測定

水分活度利用智能水分活度測定儀進行測定，將發酵酸魚去鱗去骨刺后剁成魚肉末，把魚肉末鋪滿測量皿底部，用儀器測定。

1.4.6 水分的測定

水分采用GB 5009.3—2016《食品安全國家標準食品中水分的測定》中直接干燥法測定[9]。

1.4.7 pH的測定

準確地稱取5 g樣品，放入250 mL錐形瓶中，加入45 mL蒸餾水，搖勻后用濾紙過濾，取上清液，用實驗室pH計測定樣品的pH[10]。

1.4.8 揮發性鹽基氮值

根據GB 5009.228—2016《食品安全國家標準 食品中揮發性鹽基氮的測定》中微量擴散法測定揮發性鹽基氮（TVBN）[11]。

1.4.9 硫代巴比妥酸值

參照趙淑娥[12]的方法進行測定硫代巴比妥酸值。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，離心液經濾紙過濾，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532 nm和600 nm處測定吸光度。硫代巴比妥酸（TBA）值（mg/100 g）按式（1）計算。

式中：A532為樣品在波長532 nm處測定的吸光度；A600為樣品在波長600 nm處測定的吸光度。

1.4.10 亞硝酸鹽測定

根據GB 5009.33—2016《食品安全國家標準 食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測定》[13]中鹽酸萘乙二胺法測定亞硝酸鹽。

2 結果與分析

2.1 感官品質

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

表2 發酵酸魚貯藏期間感官品質變化

2.2 微生物變化

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

圖1 發酵酸魚貯藏過程中菌落總數的變化

2.3 水分活度與水分

發酵酸魚的水分活度和水分的變化如圖2所示。隨貯藏時間的延長，水分活度和水分呈下降趨勢。紫外-脈沖強光組發酵酸魚的水分活度和水分比微波組和空白對照組下降得快。在貯藏期間，經紫外-脈沖強光處理的發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%。經微波處理的發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%，對照組樣品由第1天時的0.849下降到貯藏150 d的0.79，下降6.9%。在貯藏第1天，紫外-脈沖強光組、微波組、對照組發酵酸魚的水分依次為60.55%，60.41%和61.21%，在第150天時依次降低至47.39%，48.85%和50.08%，分別降低21.7%，19.1%和18.2%。由此得出，紫外-脈沖強光處理后發酵酸魚的水分活度和水分下降速率最快，微波組次之，對照組發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繁殖，降低水分活度與水分可有效抑制微生物的生長繁殖，達到延長產品貨架期的目的。

2.4 pH

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

圖3 發酵酸魚在貯藏過程中pH的變化

2.5 揮發性鹽基氮

揮發性鹽基氮作為肉制品新鮮度的重要指標，肉制品中TVBN含量隨著腐敗進程而日益增加，與肉制品腐敗程度呈正比。從圖4可知，發酵酸魚的TVBN隨著貯藏時間的延長而逐漸增高，呈上升趨勢。不同處理方式對發酵酸魚TVBN有不同影響，對照組的TVBN值上升速度要比紫外脈沖強光組和微波組的快。貯藏第1天時，紫外脈沖強光組、微波組、對照組的TVBN值分別為2.78，2.83和2.81 mg/100 g，第150天時的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，紫外脈沖強光和微波處理能抑制發酵酸魚TVBN的上升，其中紫外脈沖強光的抑制效果略高于微波。原因是TVBN值的變化與細菌數有較強的相關性，紫外脈沖強光和微波能殺菌，有效抑制細菌生長繁殖，能減少或抑制細菌對蛋白質的分解，從而達到緩解蛋白質降解的效果。

圖4 發酵酸魚在貯藏過程中揮發性鹽基氮含量的變化

2.6 硫代巴比妥酸

脂肪質氧化是肉制品變質的主要原因，引起諸如色澤、香味、滋味、質地及營養價值等劣變。脂質氧化程度是評價肉制品酸敗重要指標，其中硫代巴比妥酸是肉制品脂質氧化指標之一。在貯藏中，隨著肉制品中脂肪的不斷氧化，肉制品的TBA值持續上升。由圖5可知，紫外脈沖強光組、微波組和對照組的TBA值變化趨勢一致，均呈上升趨勢，對照組的TBA值上升趨勢明顯快于紫外脈沖強光組和微波組。在貯藏第1天時，紫外脈沖強光組的TBA值為1.33 mg/100 g，貯藏150 d時為3.35 mg/100 g，微波組在第1天時TBA值為1.39 mg/100 g，貯藏150 d時為3.57 mg/100 g，對照組在貯藏第1天時TBA值為1.42 mg/100 g，貯藏150 d時為4.96 mg/100 g，分別上升60.3%，61.1%和71.4%，對照組TBA值上升幅度大，紫外脈沖強光和微波處理的TBA值上升幅度小，這說明紫外脈沖強光和微波能有效抑制發酵酸魚酸敗，發酵酸魚采用真空包裝，在一定程度上阻礙外界氧氣進入，減緩發酵酸魚本身的脂質氧化，經過紫外脈沖強光、微波處理過的發酵酸魚，脂質氧化程度比對照組的慢，細菌生長繁殖也慢，紫外脈沖強光組、微波組的TBA值比對照組上升得慢。

圖5 發酵酸魚在貯藏過程中硫代巴比妥酸含量的變化

2.7 亞硝酸鹽

由圖6可知，隨著貯藏時間的延長，發酵酸魚樣品中亞硝酸鹽含量逐漸減少，對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，紫外脈沖強光組、微波組、對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，紫外脈沖下降趨勢較平緩。紫外脈沖強光、微波處理殺死部分菌，使發酵酸魚亞硝酸鹽不能降解。亞硝酸鹽是發酵、腌制類食品安全衛生的重要指標。在發酵酸魚發酵腌制貯藏的整個過程中，發酵酸魚樣品的亞硝酸鹽含量均遠低于苗侗山珍團體標準規定的腌魚中允許的最大亞硝酸鈉殘留量（20 mg/kg）[14]和國家標準規定的發酵肉制品中亞硝酸鹽最大殘留量（30 mg/kg）[15]。

圖6 發酵酸魚在貯藏過程中亞硝酸鹽含量的變化

3 結論

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