三种生物保鲜剂结合冷藏对菊黄东方鲀的保鲜效果

邱楚雯，施永海，刘智禹，袁新程，王韩信

(1.上海市水产研究所，上海市水产技术推广站，上海 200433；2.福建省海洋生物增养殖与高值化利用重点实验室，福建 厦门 361013；3.福建省水产研究所，福建 厦门 361013)

水产品是人类食物蛋白质和其他必须营养物质的重要来源，被认为是谷类和牛奶之后人类食用的食物蛋白质的第三大来源，受到越来越多消费者的喜爱。然而，水产品具有水分含量高、蛋白质和不饱和脂肪酸稳定性较差的特点，易腐败变质，其新鲜程度下降则会严重降低其食用品质和商业价值。先进的水产品保鲜技术有利于促进水产行业的发展。目前，国内外水产品保鲜技术主要包括物理、化学和生物保鲜等[1-3]。然而气调包装或冷藏、化学防腐剂、热处理等技术并不能完全防止腐败细菌滋生。生物保鲜剂作为一类新型保鲜剂，能够抑制有害细菌繁殖，保持食品原有风味和营养价值，具有安全、无害、来源广、成本低等优点，已成为近年来保鲜领域的研究热点[4]。生物保鲜剂根据来源不同，可分为植物源、动物源与微生物源保鲜剂[5-6]。 生物保鲜剂的作用机理主要包括4个方面：含有抗菌、抑菌的活性物质，可抑制食品中有害微生物的生长；具有抗氧化的活性物质，可防止食品氧化变质；可抑制食品中酶的活性，防止食品被水解而加速腐烂变质；可在食品表面形成一层隔离膜，隔离其与氧气的接触，减少水分的散失，防止微生物的污染[5]。

水产品保鲜中常用的生物保鲜剂包括壳聚糖、茶多酚、乳酸链球菌素、细胞内溶素、溶菌酶等。茶多酚(Tea polyphenol，TP)对水产品具有抗氧化、抗菌的作用，抑制微生物的生长，延缓脂肪氧化，能显著提高白鲈鱼[7]、鲢鱼[8]、泥鳅[9]、草鱼[10]、罗非鱼[11]、鲫鱼[12]、带鱼[13]等鱼类的贮藏品质，且能有效去除鱼腥味，延长水产品货架期[14]。乳酸链球菌素(Nisin)又名乳酸链球菌肽，是一种由乳酸链球菌产生的多肽物质[15]，其能够抑制大部分革兰氏阳性菌的生长[16]，尤其对耐热芽孢杆菌、肉毒梭状芽孢杆菌与单增李斯特菌有明显的抑制作用，进入人体后即被蛋白酶分解为多种氨基酸，因此是一种天然安全的食品抑菌剂[17]，在食品领域中得到广泛应用[18-19]。溶菌酶(Lysozyme)又称胞壁质酶或N-乙酰胞壁质聚糖水解酶，是一种葡萄糖苷酶[20]，其对革兰氏阳性微生物非常敏感，但对革兰氏阴性微生物没有明显的抑菌作用[4]。溶菌酶在水产品防腐保鲜中的应用可以分为单一溶菌酶与溶菌酶复合剂[21]。

菊黄东方鲀(Takifuguflavidus)具有较高的经济价值、味道鲜美，在中国它被认为是价值突出的鱼类养殖品种之一[22-23]。河鲀的特殊鲜味与其肌肉所含的氨基酸及核苷酸化合物有关，包括甘氨酸、赖氨酸、丙氨酸、5′-肌苷酸等[24]。菊黄东方鲀主要分布在东海、黄海沿海水域和渤海海湾[25]。随着河鲀市场的开放，产品种类不断增加，然而针对东方鲀肌肉保鲜剂的研究还比较少。针对不同生物保鲜剂存在抑菌效果局限性的特点，本研究选用三种生物保鲜剂(茶多酚、乳酸链球菌素、溶菌酶)分别对菊黄东方鲀鱼块进行保鲜实验，探索不同浓度保鲜剂的保鲜效果，以期筛选出高效的保鲜剂，改善菊黄东方鲀的保鲜效果，为今后有针对性地研究复合生物保鲜剂提供数据支持。

1 材料与方法

1.1 材料

鲜活菊黄东方鲀(200～250 g)，当日早晨捕捞于上海市水产研究所奉贤科研基地池塘，带水运至实验室。该试验用鱼为基地人工繁殖培育的菊黄东方鲀。

1.2 方法

1.2.1 菊黄东方鲀前处理

敲击鲜活菊黄东方鲀头部致死，去皮取肉，分割成25 g左右的鱼块，用无菌水清洗干净，用吸水纸将肉表面的水分吸干，浸泡在不同种类不同浓度的生物保鲜剂溶液中，5 min后捞出置于不锈钢网篮中自然沥干至肉块表面无水滴，装于自封袋内冷藏。空白组(记为CK)直接装袋冷藏。茶多酚不同浓度(0.1%、0.3%、0.5%、0.7%)处理组，分别标记为T0.1、T0.3、T0.5、T0.7；乳酸链球菌素不同浓度(0.1%、0.2%、0.3%、0.4%)处理组，分别标记为N0.1、N0.2、N0.3、N0.4；溶菌酶不同浓度(0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%)处理组，分别标记为L0.1、L0.2、L0.3、L0.4、L0.5。

1.2.2 保鲜剂的制备

茶多酚用蒸馏水配制成0.1%、0.3%、0.5%、0.7%浓度梯度的溶液；乳酸链球菌素用蒸馏水配制成0.1%、0.2%、0.3%、0.4%浓度梯度的溶液；溶菌酶用蒸馏水配制成0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%浓度梯度的溶液。

1.2.3 菊黄东方鲀冷藏期间理化及微生物指标的测定方法

1)菌落总数的测定

按照GB 4789.2—2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》的方法[26]进行测定。

2)挥发性盐基氮的测定

按照GB 5009.228—2016《食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》的自动凯式定氮仪法[27]进行测定。

3)汁液流失率的测定

1.4 数据处理

采用Origin 2017 作图，利用SPSS 16.0 进行方差分析，显著性水平设P<0.05为显著。

2 结果

2.1 保鲜剂对菊黄东方鲀菌落总数的影响

由表1可知，所有处理组的菌落总数在贮藏前期增长较为缓慢，尤其是乳酸链球菌素组和溶菌酶组，随后致腐菌适应了环境温度后开始迅速增长，菊黄东方鲀肉质逐渐腐败，营养逐渐消耗，菌落总数因竞争增长趋向平缓。空白组的菌落总数持续增加，贮藏至第10天时达到5.52 lg(CFU/g)，显著高于其他处理组。对于保鲜剂茶多酚，在贮藏10 d时，0.5%、0.7%组浓度处理组的菌落总数分别为4.71、4.46 lg(CFU/g)，其他浓度处理组均达到5 lg(CFU/g)以上，但由于0.7%浓度处理组的汁液流失严重，因此0.5%为最佳保鲜浓度。乳酸链球菌素处理组菌落总数显著低于空白组(P<0.05)，各浓度乳酸链球菌素处理组均显著(P<0.05)抑制腐败菌的生长，其中0.2%浓度处理组保鲜效果最好，在冷藏第15天时，菌落总数仅为4.44 lg(CFU/g)，其他处理组均有异味，因此0.2%浓度为最佳保鲜浓度。各浓度的溶菌酶均可以显著抑制菌落的增殖，不同浓度处理组在贮藏10 d时的菌落总数均显著(P<0.05)低于空白组。在不同浓度处理组中，0.1%和0.3%浓度组在贮藏10 d时，菌落总数较小，分别为4.26和4.68 lg(CFU/g)，二者差异不显著(P>0.05)。

表1 不同生物保鲜剂对菊黄东方鲀菌落总数的影响

2.2 保鲜剂对菊黄东方鲀挥发性盐基氮的影响

挥发性盐基氮(TVB-N)是水产品鲜度的常用指标，它是指在酶和微生物的作用下，蛋白质分解产生的氨和胺类等碱性含氮物质与腐败过程中分解产生的有机酸结合而成的盐基态氮的总称[28]。由图1～图3可看出，各保鲜剂处理组的TVB-N值增长均缓于空白组，表明保鲜剂能延缓肉的腐败变质。茶多酚处理组显著低于空白组(P<0.05)，0.1%、0.3%、0.5%和0.7%茶多酚处理组在贮藏15 d时，TVB-N值分别为13.13、13.57、13.39、13.25 mg/100 g，均在食用范围内。乳酸链球菌素处理组在贮藏第15天时不同浓度处理组TVB-N值均显著低于空白组，0.1%、0.2%和0.4%浓度处理组的TVB-N 值分别为13.11、13.16、13.20 mg/100 g，均在食用范围内，三者之间差异不显著(P>0.05)；结合菌落总数分析结果，乳酸链球菌素处理组的最佳浓度是0.2%。溶菌酶处理组也可以显著(P<0.05)减缓TVB-N值的上升，在贮藏第15天时，0.3%、0.4%和0.5%浓度处理组的TVB-N值分别为12.89、12.97、12.77 mg/100 g，均显著低于空白组(P<0.05)，未达到食用上限，三者差异不显著；鉴于高浓度处理组的汁液流失较严重，0.3%浓度处理组是最佳选择。

2.3 保鲜剂对菊黄东方鲀汁液流失率的影响

汁液流失率反映了肉在贮藏过程中汁液流失的情况。由图4～图6可看出，所有处理组的汁液流失率均呈现上升的趋势，所有保鲜剂处理组较空白组汁液流失更为严重。在贮藏第15天时低浓度0.1%茶多酚组汁液流失较严重，汁液流失率达8.19%，而0.5%茶多酚处理组在贮藏前15 d，汁液流失率显著低于其他处理组(P<0.05)，从一定程度上保护了鱼块的品质，这可能是因为浓度增大，形成的较厚保鲜膜可以防止汁液流出；此外乳酸链球菌素处理组的汁液流失也较为严重，均显著高于空白组(P<0.05)。不同乳酸链球菌素浓度处理组中，0.2%浓度乳酸链球菌素处理组的汁液流失率显著低于其他处理组，在贮藏第15天时，汁液流失率为6.91%。从整体来看，菊黄东方鲀汁液流失率随着溶菌酶浓度的增大而升高，高浓度0.5%溶菌酶处理组汁液流失率显著高于其他处理组，因此高浓度的溶菌酶不适合作为菊黄东方鲀的生物保鲜剂；在贮藏15 d时，0.1%和0.3%浓度溶菌酶处理组的汁液流失率分别为6.23%和6.01%，二者之间差异不显著(P>0.05)，但显著低于其他处理组(P<0.05)，结合菌落总数及挥发性盐基氮研究结果，溶菌酶最佳选择浓度为0.3%。

3 讨论

大多数水产品的腐败主要是由微生物的作用引起的，活菌数的增加和水产品新鲜程度有着密切的关系。新鲜水产品的细菌总数为102～104CFU/g，初期腐败的细菌总数为106CFU/g左右，当增加到107～108CFU/g时，便会有强烈的腐败臭味[29]。苏红等研究生物保鲜剂结合冰温贮藏对红鳍东方鲀的保鲜效果时发现贮藏第10天时，1.5%海藻酸钠组的菌落总数为4.74 lg(CFU/g)；在贮藏第10天时，0.5%柠檬酸组、0.9%植酸组的菌落总数分别为4.96、6.88 lg(CFU/g)；1.0%百里酚组的在贮藏第25天时菌落总数仅为4.33 lg(CFU/g)[30]，可见不同保鲜剂对鱼肉的保鲜作用效果差异较大。与本研究结果类似，菊黄东方鲀在贮藏10 d时，0.5%浓度茶多酚组和0.3%浓度溶菌酶组的菌落总数分别为4.71、4.68 lg(CFU/g)；而0.2%浓度乳酸链球菌素组在贮藏15 d时的菌落总数仅为4.44 lg(CFU/g)。筛选最适保鲜剂有助于更有效地提升水产品保鲜效果。

鱼贮藏过程中，挥发性盐基氮的值会因鱼肉中酶和微生物共同作用分解蛋白质，不断产生氨及胺类等碱性含氮物质而增大[31-32]。根据GB 2733—2015《食品安全国家标准 鲜、冻动物性水产品》[33]，挥发性盐基氮的限量标准为淡水鱼、虾≤20 mg/100 g，海水鱼、虾≤30 mg/100 g。但对不同种类的水产品，人们所能接受的最大挥发性盐基氮值也不同，因而在对不同的水产品研究时应该根据具体的挥发性盐基氮的值来判断新鲜程度[29]。苏红等研究认为红鳍东方鲀在贮藏第10天菌落总数为5.13 lg(CFU/g)，接近食用上限，此时TVB-N值为13.98 mg/100 g[30]。而本研究中0.1%茶多酚处理组第10天的菌落总数为5.12 lg(CFU/g)，接近周然等研究中暗纹东方鲀的食用上限[5.0 lg(CFU/g)]，此时的TVB-N值为13.45 mg/100 g。由此推测菊黄东方鲀食用上限的TVB-N值略高于暗纹东方鲀(12 mg/100 g)[34]，低于红鳍东方鲀(13.98 mg/100 g)。

在贮藏过程中，流出的汁液为微生物提供了良好的繁殖场所，会加快肉的腐败变质。目前生物保鲜剂对肉质汁液流失影响方面的研究较少，研究较多的是气调保鲜下的汁液流失。本研究得出在冷藏条件下0.5%浓度的茶多酚、0.2%浓度的乳酸链球菌素及0.3%浓度的溶菌酶处理组在贮藏第15天时汁液流失分别为6.06%、7.39%及6.01%。苏红等研究发现生物保鲜剂处理组均比空白组汁液流失大[30]，这与本研究结果类似。但苏红等研究结果显示1.5%海藻酸钠贮藏第10天时，汁液流失率为 0.37%；0.5%柠檬酸、0.9%植酸在贮藏第15天时，汁液流失率分别为1.26%、3.98%；1.0%百里酚在贮藏25 d时，汁液流失率为3.65%[30]。本研究中冷藏条件下菊黄东方鲀的汁液流失率与冰温条件下红鳍东方鲀研究结果相比偏高，这可能与贮藏温度和东方鲀种类不同有关。

4 结论

综上所述，不同浓度保鲜剂抑制了菊黄东方鲀肉质中菌落的生长，菌落总数增长较为缓慢，尤其是乳酸链球菌素组和溶菌酶组，贮藏15 d时的菌落总数仍在6 lg(CFU/g)以下，挥发性盐基氮值升高减缓。高浓度的茶多酚、溶菌酶抑菌效果较好，但汁液流失较严重。0.2%浓度的乳酸链球菌素对菊黄东方鲀的作用效果略显优势，贮藏15 d时的菌落总数仅为4.44 lg(CFU/g)，TVB-N值为13.16 mg/100 g，但保鲜剂处理组汁液流失较为严重。综合考虑各项指标，确定0.5%茶多酚、0.2%乳酸链球菌素及0.3%溶菌酶对菊黄东方鲀的保鲜效果均最佳。这为今后探索利用复合生物保鲜剂扩大抑菌谱、延长菊黄东方鲀货架期提供了数据支持。