茶多酚和乳清蛋白对冷藏鱼糜保鲜效果的影响

毕海丹，崔旭海*，王占一，于 滨

（枣庄学院生命科学学院，山东 枣庄 277160）

茶多酚和乳清蛋白对冷藏鱼糜保鲜效果的影响

毕海丹，崔旭海*，王占一，于 滨

（枣庄学院生命科学学院，山东 枣庄 277160）

为探究茶多酚和乳清蛋白的添加对冷藏鱼糜保鲜效果的影响，以草鱼鱼糜为研究对象，设计4 组进行实验，A组为对照组，B组添加0.05%茶多酚，C组添加5%乳清蛋白，D组添加0.05%茶多酚+5%乳清蛋白。在4 ℃条件下分别冷藏0、1、3、5、7、9 d，通过测定总巯基含量、硫代巴比妥酸反应物值、过氧化值、挥发性盐基氮值、水分含量、凝胶强度的变化，研究茶多酚和乳清蛋白对冷藏鱼糜氧化及品质的影响。结果表明：与对照组相比，茶多酚的 添加可以明显抑制蛋白氧化和脂肪氧化（P＜0.05），抗氧化效果是D组＞B组＞C组；而乳清蛋白的添加可以明显减少鱼糜水分含量损失和凝胶劣化（P＜0.05），其作用效果是D组＞C组＞B组。与冷藏最初相比，从3 d起，所有指标变化显著（P＜0.05），且结果都显示同时添加茶多酚和乳清蛋白协同作用效果最显著；冷藏7 d时，D组的挥发性盐基氮值降低了4.3 mg/100 g，凝胶强度增加了260.07 g·mm，且保鲜效果显著（P＜0.05）。因此，茶多酚和乳清蛋白共同应用于鱼糜制品生产中，将更利于提高保鲜效果。

茶多酚；乳清蛋白；鱼糜；冷藏；保鲜效果

鱼糜及其制品是一种高蛋白、低脂肪的营养食品，因其营养丰富、食用方便，深受国外市场和国内广大消费者的欢迎[1-2]。但是因生鲜鱼糜以及鱼糜制品中的水分含量高，易受微生物污染而难以贮存。因此，鱼糜及制品保鲜技术的研究与开发已成为目前倍受关注的研究课题[2]。目前，关于鱼糜的保藏研究，多集中于冷冻鱼糜的品质和改进鱼糜的凝胶特性方面，生鲜鱼糜保鲜研究相对较少[1-4]。虽然鱼糜在冷藏条件下能够较大程度地保持其鲜度，但保存时间较短，且容易氧化变质[5]。刘永吉等[6]研究了冰温和冷藏对鱼糜制品品质的影响，结果表明冰温能够更好地维持气调包装鱼丸的品质，从而延长其货架期。茶多酚（tea polyphenols，TP）在鱼糜中的应用研究[5,7-9]表明，TP的添加可以较好地起到抗氧化和保鲜作用。然而，乳清蛋白（whey protein isolate，WPI）在鱼糜制品中的保鲜较少，刘晓华等[10]研究了12.5% WPI的添加在鲶鱼鱼糜中的保鲜效果，结果表明：WPI可以抑制鱼糜脂质氧化并有利于保鲜。但一些研究多集中在大豆蛋白在鱼糜制品中的添加[11-13]，考虑到WPI的营养价值和来源丰富，本实验将TP和WPI共同应用于冷藏鱼糜中，通过对主要氧化指标和品质劣变指标的检测，探讨TP和WPI在鱼糜制品冷藏中的保鲜作用，以期为天然抗氧化剂和WPI在鱼产品保鲜上的应用提供更多技术支持。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

鲜活草鱼，每尾质量800～1 200 g，购自山东省枣庄大润发超市。

TP（纯度99%） 山市佳汇食品添加剂有限公司；WPI（纯度99%） 安徽中旭生物科技有限公司；5,5’-二硫基-双（2-硝基苯甲酸）（5,5’-dithio bis-(2-nitrobenzoic acid)，DTNB，分析纯） 美国Sigma试剂公司；氯化钠、盐酸、氢氧化钠、乙醇、硫代巴比妥酸、三氯乙酸、碘化钾、氯仿、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、硫代硫酸钠、冰乙酸（均为分析纯） 天津市科密欧化学试剂有限公司；Tris（三羟甲基氨基甲烷）、甘氨酸（均为分析纯） 北京索莱宝科技有限公司。

1.2 仪器与设备

LFRA质构仪 美国BrookField公司；UV-2000紫外-可见光分光光度计 尤尼柯（上海）仪器有限公司；BCD-251WBSV冰箱 青岛海尔股份有限公司；FA1004B电子天平 上海越平科学仪器有限公司；ZB-20型斩拌机 诸城市瑞恒食品机械厂；FW100高速匀浆组织捣碎机 天津市泰斯特仪器有限公司；3-30K高速冷冻离心机 德国Sigma公司；TDL-40B低速台式大容量离心机 上海安亭科学仪器厂；GF-1高速分散器海门市其林贝尔仪器制造有限公司。

1.3 方法

1.3.1 鱼糜样品的制备

鲜活草鱼→预处理→冰水冲洗→采肉→漂洗、去腥（3 次漂洗，盐水质量浓度为2.5 g/L，整个过程加冰使鱼肉温度保持在 10 ℃左右）→脱水→加入3%的食盐搅匀→共分4 组，其中3 组加入添加剂（A组：作为对照不加入TP和WPI；B组：0.05% TP；C组：5% WPI；D组：0.05% TP+5% WPI，以上添加物均为质量分数）→斩拌搅匀→灌肠封装→4 ℃冷藏，冷藏时间分别设定为：0、1、3、5、7、9 d。

1.3.2 肌原纤维蛋白的提取

肌原纤维蛋白的提取参照Chin[14]、丁一[15]等的方法并做适当修改。向鱼糜中加入4 倍体积的0.02 mol/L冰磷酸盐缓冲液（pH 7.0）匀浆60 s，匀浆液4 ℃、3 500 r/min离心15 min，除去上清液。重复上述过程2 次，所得沉淀物中加入4 倍体积的0.1 mol/L的NaCl溶液匀浆60 s，匀浆液4 ℃、3 500 r/min离心15 min，除去上清液，重复上述过程2 次，最后1 次所得匀浆液用4 层纱布过滤，滤液用0.1 mol/L HCl溶液调pH值至6.0之后再离心。离心后所得沉淀物即为肌原纤维蛋白，在4 ℃储存备用。

1.3.3 指标测定

1.3.3.1 总巯基含量的测定

肌原纤维蛋白总巯基含量的测定方法依据Simplicio等[16]的方法进行测定：取1 mL质量浓度为2 g/100 mL的肌原纤维蛋白溶液用8 mL Tris-甘氨酸溶液处理后均质，10 000 r/min离心15 min，取4.5 mL上清液，向其中加入0.5 mL 10 mmol/L Ellman[17]试剂（DTNB含量4 mg/mL）反应30 min后，在412 nm波长处测定吸光度，总巯基含量计算使用摩尔消光系数13 600L/（mol·cm），蛋白质含量采用双缩脲法测定。

1.3.3.2 硫代巴比妥酸反应物（thiobarbituric acidreactive substances，TBARS）值的测定

脂质氧化后在酸性条件下加热与硫代巴比妥酸

（thiobarbituric acid，TBA）形成红色化合物，该化合物在532 nm波长处有较强的吸收峰。由于鱼糜样品中含有一定的脂肪，因此TBARS值可作为鱼糜脂肪氧化程度的一个重要指标。

参照Sinnhuber等[18]的方法，并作适当的修改。取不同的鱼糜样品0.3 g，加入3 滴抗氧化剂，然后加入3 mL 1% TBA溶液、17 mL三氯乙酸-HCl溶液，混匀后，沸水浴中反应30 min，冷却，取4 mL样品加入等体积的氯仿，3 000 r/min离心10 min，532 nm波长处读取吸光度。TBARS值以每千克氧化样品中丙二醛的毫克数表示。计算见公式（1）：

式中：A532nm为溶液的吸光度；m为样品的质量/g；9.48为常数。

1.3.3.3 过氧化值（peroxide value，POV）的测定

参照GB/T 5009.37—2003《食用植物油卫生标准的分析方法》[19]规定的滴定法进行测定。

1.3.3.4 挥发性盐基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）值的测定

TVB-N值的测定参照SC/T 3032—2007《水产品中挥发性盐基氮的测定》[20]。

1.3.3.5 水分含量的测定

采用恒温干燥方法，用分析天平称取鱼糜 10 g左右，在 80 ℃鼓风恒温干燥箱内干燥 2 h，取出称质量，用公式（2）计算：

1.3.4 鱼糜凝胶制备及凝胶质地的测定

参照崔旭海等[2]的方法。鱼糜凝胶的制备：冷藏的鱼糜制成直径为30 mm的圆柱体，在40 ℃加热60 min后再于90 ℃加热20 min，使其凝胶化，用冰水冷却后，将其切成2.5 cm长的片段，主要测定凝胶强度。其中破断强度和凹陷深度直接采用质构仪测定。凝胶强度计算见式（3）：

参数设定：用LFRA型质构仪测定凝胶质地。探头型号选择直径12.7 mm球型探头；测定模式选择压缩力；测前速率：2.00 mm/s；测试速率：1.00 mm/s；测后速率：2.00 mm/s；压缩比：40%；数据采集速率：400.00 pps；触发类型：自动；触发力：5.0 g。

1.4 数据统计分析方法

本实验独立重复2 次，每次3 个平行实验。数据分析使用Statistix 8.1软件包中General Linear Models程序进行，差异显著性（P＜0.05）分析采用最小显著差数法（LSD法），采用Sigmaplot 10.0软件作图。

2 结果与分析

2.1 TP和WPI对冷藏草鱼鱼糜肌原纤维蛋白总巯基含量的影响

图1 TP和WPI对冷藏草鱼鱼糜肌原纤维蛋白总巯基含量的影响Fig. 1 Effects of addition of TP and WPI on the total sulfhydryl content of grass carp surimi myofi brillar protein during cold storage

蛋白质发生氧化可使巯基（—SH）形成二硫键（—S—S—），所以巯基含量可以作为蛋白氧化的一个重要指标，进而可以评价鱼糜的新鲜度。由图1可以看出，总巯基含量随着贮藏时间的延长整体呈下降趋势，在起始阶段差异不显著，3 d之后均显著降低（P＜0.05)。添加TP和WPI的鱼糜总巯基含量在3 d后要明显高于对照组（P＜0.05），尤其是D组巯基减少量最小。在冷藏3 d时对照组总巯基含量降到84.89 nmol/mg pro，D组仅降至91.98 nmol/mg pro，同0 d时比较分别下降了10.61%和3.24%，B组和C组分别下降了5%和7.79%；在冷藏9 d时对照组和D组比较，总巯基含量分别损失了24.9%和16.5%。这些结果表明，添加TP和WPI对总巯基具很好的保护作用，尤其是D组两者一起添加效果更明显，有助于减少巯基氧化。肌原纤维蛋白质总巯基含量在冷藏过程中出现下降的原因，可能是肌纤维蛋白降解，蛋白空间构像发生改变，使埋藏在分子内部的巯基暴露出来被氧化，导致巯基含量的减少[9,21]。Ramirez等[22]报道抗氧化剂可与蛋白质结合，从而减缓蛋白质的降解和氧化。本实验添加TP和WPI的处理组或是单独添加组肌纤维蛋白质总巯基含量相对于对照组均保持较高水平，说明二者都能够减缓肌原纤维蛋白的变性和降解。

2.2 TP和WPI对冷藏草鱼鱼糜TBARS值的影响

TBARS值广泛应用于测定肉类和水产品脂肪的氧化酸败程度，是较好的脂肪氧化评价指标[11]。由图2可知，在贮藏期的第0天及第1天，所有鱼糜样品的TBRAS值并没有明显差异（P＞0.05），这说明在开始阶段，鱼肉还比较新鲜，脂肪氧化程度不高。然而随着冷藏时间的延长，从第3天起4 个实验组TBARS值都显著升高（P＜0.05），但随着TP和WPI的添加，TBARS值的升

高趋势显著降低（P＜0.05），直到冷藏结束。结果表明，虽然整体上4 个实验组在9 d的冷藏期内TBARS值的变化趋势一致，都明显升高，但是添加TP和WPI可以较好地抑制脂质氧化，尤其是D组具有更好的效果。同0 d比较，A组在第1、3、5、7、9天的TBARS值分别增加了19.45%、54.61%、86.69%、148%、217%；而D组分别增加了8.01%、23%、59.2%、90.59%、121%，增加比例最小，B组和C组介于二者之间。这说明对照组脂质氧化速度明显快于有添加物的实验组，氧化速度在1～3 d时相对缓慢，3～9 d呈现较快速增加，但是TP和WPI的共同作用可以减缓脂质氧化的发生。刘炎等[7]研究TP对鱼糜的抗氧化作用，结果发现不同剂量的TP可以很好地抑制冷藏期鱼糜的丙二醛增加，这与本研究结果是一致的。刘晓华等[10]对4 ℃冷藏的鲶鱼鱼糜添加12.5%的WPI进行了研究，结果表明，WPI可以抑制冷藏期鱼糜TBARS值的增加，这与本实验的结论是一致的，同时与彭新颜等[23]的研究结论也是一致的。分析原因可能是，WPI分散到鱼糜中和肌原纤维蛋白结合在一起，作为保护膜一定程度阻断了自由基的链式反应[23]。

图2 TP和WPI对冷藏草鱼鱼糜TBARS值的影响Fig. 2 Effects of addition of TP and WPI on TBARS value of grass carp surimi during cold storage

2.3 TP和WPI对冷藏草鱼鱼糜POV的影响

图3 TP和WPI对冷藏草鱼鱼糜POV的影响Fig. 3 Effects of addition of TP and WPI on POV of grass carp surimi during cold storage

POV常被用来判断油脂是否被氧化或氧化程度的重要指标[7]。鱼糜中含有一定的脂肪和脂肪酸，容易氧化酸败，所以可以被作为评价其新鲜度。由图3可知，4 个实验组在9 d内POV整体都呈现快速升高趋势，且变化趋势相似。在第0、1天没有显著的变化（P＞0.05），这与TBARS值得测定结果是一致的。同样从第3天起4 个实验组POV都显著升高（P＜0.05），在不同贮藏时间内，对照组和C组的POV变化趋势相似，加入TP的B组和D组变化趋势相似，但B组、D组对应POV明显小于对照组和C组（P＜0.05），尤其是D组。对照组的POV在第1、3、5、7、9天分别是第0天的1.16、3.46、7.70、12.90、18.30 倍，表明未经TP和WPI处理的鱼糜，POV的增长速度随着时间的延长而逐渐加快，并且在第3天以后保持了一个比较均衡的快速增长。同比，对应时间D组POV分别是第0天的1.06、2.27、5.02、8.90、15 倍，表明TP和WPI的添加具有很好地抑制油脂氧化的作用。该结果与TBARS值的结果完全一致，这表明TP在抑制油脂氧化方面起到更主要的作用，而WPI起到的作用较弱，但是两者共同使用时具有协同增效作用，可以很好地抑制氧化发生。该结果与刘晓华等[10]的研究结论一致。

2.4 TP和WPI对冷藏草鱼鱼糜TVB-N值的影响

图4 TP和WPI对冷藏草鱼鱼糜TVB-N值的影响Fig. 4 Effects of addition of TP and WPI on TVB-N content of grass carp surimi during cold storage

TVB-N是指动物性食品由于酶和细菌的作用，在腐败过程中使蛋白质分解，产生氨以及胺类等碱性含氮物质，是评价水产品新鲜度的常用指标[2]。由图4可知，随着冷藏时间的延长，4 组鱼糜的TVB-N值在1～9 d内都有较明显增加（P＜0.05），远高于第0天和第1天，但第0、1天没有显著的变化（P＞0.05）。在相同的贮藏时间内，TVB-N值A组＞C组＞B组＞D组，且B组、D组对应TVB-N值明显小于对照组和C组（P＜0.05），尤其是D组。对照组的TVB-N值在第1、3、5、7、9天分别是第0天的1.22、2.29、3.10、4.38、5.22 倍，当贮藏9 d时TVB-N值已达到22.08 mg/100 g，超过淡水鱼食品卫生标准允许的最高值，已显示腐败迹象。而B组、C组、D组在第9天时TVB-N值分别为17.98、19.48、17.43 mg/100 g，均未发生腐败迹象。结果表明，无论是单独添加TP还是WPI都可以起到一定的保鲜效果，但是TP的保鲜效果明显好于WPI，当二者一起添加时效果最明显。分析原因可能是TP可与蛋白质进行络合，使蛋白质结构相对稳定，不易降解，同时还可以抑制微生物

的生长。因此当肉制品从自溶阶段进入腐败阶段时TP使细菌的繁殖受到有效抑制，从而使鱼和肉的酸性相对稳定，胺类物质的产生也得到了控制[5,9,24]。刘晓华等[10]研究报道，WPI的添加可以抑制鲶鱼鱼糜冷藏期细菌总数和嗜冷菌总数的增加，延缓TVB-N值上升，与本实验结果一致。

2.5 TP和WPI对冷藏草鱼鱼糜水分含量的影响

图5 TP和WPI对冷藏草鱼鱼糜水分含量的影响Fig. 5 Effects of addition of TP and WPI on water content of grass carp surimi during cold storage

鱼糜的含水量直接关系到鱼糜保水性，从而关系到鱼糜制品的口感、凝胶强度和弹性[5]。由图5可知，4 组鱼糜的水分含量在1～9 d内均较明显降低（P＜0.05），远远低于第0天和第1天，但在第0、1天内没有显著的变化（P＞0.05）。在处理过程中，对水分的保持D组＞C组＞B组＞A组，且整体变化趋势一致，但A组下降最快，损失最多，从第3天开始在相同时间内，B组、C组、D组失水量显著小于A组（P＜0.05）。A组的水分含量在第1、3、5、7、9天与第0天比较分别下降了2.29%、12%、28.56%、36.69%、42.87%，表明未经TP和WPI处理的鱼糜，水分含量损失的速度随着时间的延长而逐渐加快，并且在第3天以后保持了一个比较均衡的快速降低，而B组、C组、D组相应的水分损失较少。这说明TP和WPI的添加对鱼糜中水分含量的减少有一定的抑制作用，而添加WPI要比添加TP更有利于保水，但是当两者共同使用时保水效果最好。本实验结论与姜佳星等[5]对鱼糜的保鲜研究结论也是一致的。推测原因可能是，鱼糜水分含量的降低直接与鱼糜中盐溶蛋白的含量以及肌原纤维蛋白的变性程度密切相关[5,9]。而TP和WPI的添加对鱼糜蛋白的变性起到了一定的抑制作用，该结论与Utrera等[25]对牛肉肉糜冻藏过程中因蛋白氧化引起持水性降低的研究结论一致。

2.6 TP和WPI对冷藏草鱼鱼糜凝胶强度的影响

由图6可知，在9 d内随着冷藏时间的延长4 个实验组的鱼糜凝胶强度均显著降低（P＜0.05），明显低于第0天。在处理过程中，凝胶强度的保持D组＞C组＞B组＞A组，且整体变化趋势相似，该变化也与水分含量的变化一致。其中在相同贮藏时间，D组和C组的数值显著高于B组和A组（P＜0.05）。在第0天时，4 个实验组凝胶强度分别是1 559.80、1 569.80、1 669.80、1 679.70 g·mm，与未添加WPI的A组和B组比较，C组和D组平均增加了7.03%，表明添加WPI之后，鱼糜的凝胶强度显著增加，而添加TP的B组从贮藏第3天起凝胶强度值也显著高于A组（P＜0.05），这表明TP的添加也能一定程度减缓贮藏过程中鱼糜凝胶强度的降低。总体看来，添加WPI和TP都能延缓其强度的降低，且WPI的效果明显好于TP。这可能是因为，凝胶强度的变化与肌原纤维蛋白的含量和结构密切相关，WPI和肌原纤维蛋白相互作用时，有助于形成复合凝胶体，促使最初阶段凝胶强度显著增加，但随着贮藏的进行，鱼糜中盐溶蛋白含量下降，因此复合凝胶体的强度也降低，WPI的添加可以抑制鱼糜凝胶劣变的结果与陈海华等[26]的研究结论一致；TP的作用效果可能与其抗菌作用有关，与对照组相比，其蛋白质腐败变性的程度降低，因此其凝胶强度较大。这与姜佳星等[5]对鱼糜中TP的研究结论一致。

图6 TP和WPI对冷藏草鱼鱼糜凝胶强度的影响Fig. 6 Effects of addition of TP and WPI on gel strength of grass carp surimi during cold storage

3 结 论

本实验研究WPI和TP的添加对冷藏鱼糜的抗氧化作用和保鲜效果的影响。总巯基含量、TBARS值、POV等指标的变化反映了鱼糜蛋白氧化和脂肪氧化的程度，结果表明，与对照组相比，抗氧化效果是D组＞B组＞C组，说明TP和WPI的共同作用可以更好地抑制蛋白氧化和脂肪氧化，若单独添加则TP的效果要明显优于WPI。同样，对于鱼糜水分含量和凝胶强度的保持效果则是D组＞C组＞B组，说明二者同时添加效果最好，但是单独添加时WPI的作用效果更好。TVB-N值的变化反映了鱼糜的新鲜度，与鱼糜氧化各指标的变化一致。因此，TP和WPI在鱼糜冷藏过程中可以有效抑制蛋白氧化和脂肪氧化，减少水分损失和凝胶劣变，进而起到很好的保鲜效果。实验结果为TP和WPI共同应用于鱼糜制品生产中、延长其货架期提供了参考。

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Effects of Tea Polyphenols and Whey Protein Isolate on Preservation of Surimi Quality during Cold Storage

BI Haidan, CUI Xuhai*, WANG Zhanyi, YU Bin
(College of Life Science, Zaozhuang University, Zaozhuang 277160, China)

This study aimed to examine the effects of tea polyphenols (TP) and whey protein isolate (WPI) on the preservation of surimi quality during cold storage. In this experiment, grass carp surimi was stored at 4 ℃ and tested for total sulfhydryl content, thiobarbituric acid-reactive substances (TBARS) value, peroxide value (POV), total volatile basic nitrogen (TVB-N) value, water content, and gel strength at different storage times (0, 1, 3, 5, 7, and 9 d). The effects of tea polyphenols and whey protein isolate on the oxidation and quality of surimi were investigated. Experiments were divided into 4 groups. Group A was used as control, and groups B, C and D were added with 0.05% TP, 5% WPI, and 0.05% TP + 5% WPI, respectively. The results showed that compared with the control group, the addition of tea polyphenols could signifi cantly (P ＜ 0.05) inhibit protein and fat oxidation, and its antioxidant effect in three experimental groups was in the order of D ＞ B ＞ C; the addition of whey protein isoalte could signifi cantly (P ＜ 0.05) reduce the loss of water and gel degradation, this effect in three experimental groups was in the order of D ＞ C ＞ B. Compared with the beginning of cold storage, there were signifi cant changes (P ＜ 0.05) in all measured parameters from 3 d onwards, and all the results showed that the effect of the addition of tea polyphenols and whey protein isolate together was the most obvious, leading to a decrease of 4.3 mg/100 g in TVB-N and an increase of 260.07 g·mm in gel strength after cold storage for 7 d, and the preservative effect was signifi cant (P ＜ 0.05). Therefore, tea polyphenols and whey protein isolate could be used together in the production of surimi products for improved preservative effect.

tea polyphenols; whey protein isolate; surimi; cold storage; preservative effect

10.7506/spkx1002-6630-201610046

TS254.4

A

1002-6630（2016）10-0272-06

毕海丹, 崔旭海, 王占一, 等. 茶多酚和乳清蛋白对冷藏鱼糜保鲜效果的影响[J]. 食品科学, 2016, 37(10): 272-277. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201610046. http://www.spkx.net.cn

BI Haidan, CUI Xuhai, WANG Zhanyi, et al. Effects of tea polyphenols and whey protein isolate on preservation of surimi quality during cold storage[J]. Food Science, 2016, 37(10): 272-277. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/ spkx1002-6630-201610046. http://www.spkx.net.cn

2015-08-27

山东省高校科技计划项目（J12LD51）；2014年枣庄学院国家级基金预研究项目（2014YY14）

毕海丹（1979—），女，讲师，硕士，研究方向为食品营养与保藏。E-mail：bhd20032003@163.com

*通信作者：崔旭海（1979—），男，副教授，博士，研究方向为畜产品加工与保藏。E-mail：cuixuhai2003@163.com