紫外-脉冲强光和微波处理对发酵酸鱼贮藏性能的影响

杨欣 ，万金妹，胡萍 ，张玉龙

1.贵州大学酿酒与食品工程学院（贵阳 550025）；2.安顺职业技术学院（安顺 561000）；3.凯里学院大健康学院（凯里 556011）

发酵酸鱼（又名腌鱼）有着浓郁的发酵风味、丰富的营养物质、细腻的口感、独特的保健作用、保质期长等优点[1]。传统酸鱼的制作依靠自然发酵，会存在诸多问题，即发酵条件难控制、周期长、含盐量高、易受污染、品质不稳定等，且酸鱼的加工受季节限制[2]。为提高发酵鱼生产效率、扩大发酵鱼市场、提高发酵鱼市场竞争力，很多国内外研究者对传统发酵鱼的工艺进行深入研究。胡永金等[3]把植物乳杆菌、木糖葡萄球菌和干酪乳杆菌混合并接种于鳗鱼鱼糜，该混合发酵剂使得产品pH快速下降，腐败微生物的生长被抑制，盐基氮含量有所下降；谭如成等[4]将戊糖片球菌、植物乳杆菌接种到白鳗中，提高了鱼产品的质量；Martinez-Alvarez等[5]用氯化镁和氯化钙等其他氯化物代替部分氯化钠，减少发酵酸鱼的含盐量；吴晓探等[6]以食用醋为发酵酸鱼的介质，试验结果表明，该方法能降低产品的盐含量，也缩短腌制时间。此次试验采用弯曲乳杆菌和戊糖片球菌复合菌剂发酵酸鱼，探究紫外-脉冲强光和微波处理对强化发酵酸鱼贮藏性能的影响，为发酵酸鱼货架期延长提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 原料

鲜活鲤鱼、糯米、生姜、大蒜、花椒粉、辣椒面（均购自当地合力超市）；乳酸菌（实验室保存菌种）。

1.2 仪器与设备

YE-01型脉冲强光杀菌设备（常州市兰诺光电科技有限公司）；MF-2485EGS微波炉（青岛海尔微波制品有限公司）；TVS-2150C型真空包装机（广州市新鲜世界电器有限公司）；LS-B75L-I型立式压力蒸汽灭菌锅（江阴滨江医疗设备有限公司）；SWCJ-1D型净化工作台（苏州净化设备有限公司）；TG328A型分析天平（上海菁海仪器有限公司）；JY1002型电子天平（上海蒲春计量仪器有限公司）；HPX-9082MBE型数显电热培养箱（上海博讯实业有限公司医疗设备厂）；101-2A型电热鼓风干燥箱（天津市泰斯特仪器有限公司）；HH-S6恒温水浴锅（北京科伟永兴仪器有限公司）；HD-4型智能水分活度测定仪（无锡市华科仪器表有限公司）；TGL20M型台式高速冷冻离心机（长沙迈佳森仪器设备有限公司）；L5S型紫外可见分光光度计（上海仪电分析仪器有限公司）；PHS-3C型数显pH计（上海越平科学仪器有限公司）；SHZ-82B型水浴恒温振荡箱（常州市国旺仪器制造有限公司）；CT3型物性质构仪（美国Brookfield公司）。

1.3 试剂

甲基红、对氨基苯磺酸（天津市科密欧化学试剂有限公司）；亚铁氰化钾、乙酸锌、亚硝酸钠、酚酞（成都金山化学试剂有限公司）；盐酸萘乙二胺（天津市光复精细化工研究所）；重铬酸钾、硼砂（天津市永大化学试剂有限公司）；硼酸（天津市优谱化学试剂有限公司）；亚甲基蓝（天津市协和通晟化学试剂有限公司）；无水乙醇（天津市富宇精细化工有限公司）；2-硫代巴比妥酸、三氯乙酸、EDTA（国药集团化学试剂有限公司）；氯仿（重庆川东化工有限公司）；硝酸银（上海精细化工材料研究所）；氢氧化钠（天津市石英钟厂）。除指示剂外，所有试剂均为分析纯（AR）。

1.4 试验方法

1.4.1 发酵酸鱼的制作

将鲜活鲤鱼从背部剖开，去除内脏并清洗。以鱼体为标准，用8%食盐均匀涂抹清洗干净的鱼，涂抹后的鱼被放入坛子，用盐腌制7 d，用搅拌均匀的糯米饭、大蒜、生姜、花椒粉、辣椒面、发酵菌剂将盐腌后的鱼体内体外均匀涂抹，并使鱼体闭合，将闭合的鱼体以鱼头鱼尾交错的方式装入坛子（装坛前，先放2～3 cm的鱼糟），将鱼装到坛子容量95%时，在上面铺一层鱼糟。在装好鱼的坛子内，放入略小于此时铺好鱼糟坛子上口直径带孔的圆形木板，将干净的石头压在木板上，用塑料袋密封腌制30 d。腌制成熟，去掉尾部和头部，真空包装，常温贮藏。

1.4.2 发酵酸鱼的处理

紫外-脉冲强光处理：取上述9袋发酵酸鱼样品置于紫外-脉冲强光杀菌设备中，参数设置为紫外脉冲照射时间7 min、距紫外灯距离12 cm、距脉冲灯距离9 cm。采用上述参数对发酵酸鱼样品进行处理，于常温贮藏1，15，30，60，90，120和150 d，并分析发酵酸鱼的品质变化。紫外-脉冲强光处理发酵酸鱼标记为UI。

微波处理：取上述9袋发酵酸鱼样品置于微波设备中，微波功率设定为P3（60%）、微波处理时间50 s。在该条件下处理发酵酸鱼样品，于常温贮藏1，15，30，60，90，120和150 d，并分析发酵酸鱼的品质变化。微波处理发酵酸鱼标记为MW。

不做任何处理的发酵酸鱼为对照组，标记为CK。

1.4.3 感官评价

选择10位食品专业的品评人，对发酵酸鱼鱼块样品的色泽、外观、风味及质地进行评分，感官评定按100分制评分。评分标准如表1所示。

表1 感官评分标准

1.4.4 微生物测定

根据GB 4789.2—2022《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》[7]和GB 4789.35—2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验 乳酸菌检验》[8]方法测定菌落总数和乳酸菌数。

1.4.5 水分活度的测定

水分活度利用智能水分活度测定仪进行测定，将发酵酸鱼去鳞去骨刺后剁成鱼肉末，把鱼肉末铺满测量皿底部，用仪器测定。

1.4.6 水分的测定

水分采用GB 5009.3—2016《食品安全国家标准食品中水分的测定》中直接干燥法测定[9]。

1.4.7 pH的测定

准确地称取5 g样品，放入250 mL锥形瓶中，加入45 mL蒸馏水，摇匀后用滤纸过滤，取上清液，用实验室pH计测定样品的pH[10]。

1.4.8 挥发性盐基氮值

根据GB 5009.228—2016《食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》中微量扩散法测定挥发性盐基氮（TVBN）[11]。

1.4.9 硫代巴比妥酸值

参照赵淑娥[12]的方法进行测定硫代巴比妥酸值。分别精确称取10 g样品于锥形瓶中，平行3份。加入50 mL的7.5%三氯乙酸（含0.1%乙二胺四乙酸），恒温水浴振荡30 min，以5 000 r/min冷冻离心10 min，离心液经滤纸过滤，取5 mL滤液，加入5 mL的0.02 mol/L 2-硫代巴比妥酸（TBA）溶液，摇匀，在100 ℃水浴中水浴加热40 min。冷却1 h，在4 ℃，5 000 r/min条件下离心5 min。离心后，移取上清液，加5 mL氯仿，充分混合均匀，静置分层后，取上清液于波长532 nm和600 nm处测定吸光度。硫代巴比妥酸（TBA）值（mg/100 g）按式（1）计算。

式中：A532为样品在波长532 nm处测定的吸光度；A600为样品在波长600 nm处测定的吸光度。

1.4.10 亚硝酸盐测定

根据GB 5009.33—2016《食品安全国家标准 食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定》[13]中盐酸萘乙二胺法测定亚硝酸盐。

2 结果与分析

2.1 感官品质

贮藏期间发酵酸鱼的感官品质变化见表2。在1～30 d贮藏期内，各组发酵酸鱼感官评分逐渐增加，第30天时紫外-脉冲强光组、微波组、对照组3组发酵酸鱼的感官评分依次为98.7，98.3和97.2分；在30～150 d期间，发酵酸鱼的感官评分呈下降趋势，紫外-脉冲强光组发酵酸鱼的感官品质变化较平缓，微波组次之，对照组发酵酸鱼的感官品质下降幅度较大。在第150天时，紫外-脉冲强光组、微波组、对照组3组发酵酸鱼的感官评分分别为83.2，81.8和80.4分。紫外-脉冲强光组发酵酸鱼的感官品质优于微波组和对照组发酵酸鱼的评分，且感官品质裂变速率相对较慢。在腌制过程中，前期发酵酸鱼具有明显的鱼腥味，感官评分低于第30天，后期因微生物的作用，发酵酸鱼腐败变质，感官评分降低。紫外-脉冲强光和微波均具有杀菌作用，能够减少产品中的微生物，减缓因微生物引起的腐败变质而导致的感官品质裂变。

表2 发酵酸鱼贮藏期间感官品质变化

2.2 微生物变化

如图1所示：在第1天时，紫外-脉冲强光组发酵酸鱼的菌落总数为5.56 lg CFU/g，乳酸菌数为4.30 lg CFU/g；微波组发酵酸鱼的菌落总数为5.60 lg CFU/g，乳酸菌数为4.35 lg CFU/g；对照组发酵酸鱼的菌落总数为5.83 lg CFU/g，乳酸菌数为4.67 lg CFU/g。贮藏至150 d时，紫外-脉冲强光组发酵酸鱼的菌落总数为8.30 lg CFU/g，乳酸菌数是6.82 lg CFU/g；微波组发酵酸鱼的菌落总数为8.60 lg CFU/g，乳酸菌数为7.27 lg CFU/g；对照组发酵酸鱼的菌落总数为9.32 lg CFU/g，乳酸菌数为8.05 lg CFU/g。对照组发酵酸鱼的菌落总数和乳酸菌数明显最高，其次为微波组，紫外-脉冲强光组发酵酸鱼的菌落总数和乳酸菌数最低。紫外-脉冲强光组发酵酸鱼的菌落总数和乳酸菌数增长速率比微波组和对照组缓慢，微波组发酵酸鱼的菌落总数和乳酸菌数的增长速率略快于紫外-脉冲强光组。与对照组相比较，紫外-脉冲强光和微波均具有较好的杀菌效果，其中紫外-脉冲强光的杀菌效果略高于微波。

图1 发酵酸鱼贮藏过程中菌落总数的变化

2.3 水分活度与水分

发酵酸鱼的水分活度和水分的变化如图2所示。随贮藏时间的延长，水分活度和水分呈下降趋势。紫外-脉冲强光组发酵酸鱼的水分活度和水分比微波组和空白对照组下降得快。在贮藏期间，经紫外-脉冲强光处理的发酵酸鱼的水分活度由贮藏第1天的0.845下降到贮藏150 d的0.753，下降10.9%。经微波处理的发酵酸鱼的水分活度由贮藏第1天的0.844下降到贮藏150 d的0.776，下降8.1%，对照组样品由第1天时的0.849下降到贮藏150 d的0.79，下降6.9%。在贮藏第1天，紫外-脉冲强光组、微波组、对照组发酵酸鱼的水分依次为60.55%，60.41%和61.21%，在第150天时依次降低至47.39%，48.85%和50.08%，分别降低21.7%，19.1%和18.2%。由此得出，紫外-脉冲强光处理后发酵酸鱼的水分活度和水分下降速率最快，微波组次之，对照组发酵酸鱼的水分活度和水分下降速率最慢。较高的水分活度和水分有利于微生物的生长繁殖，降低水分活度与水分可有效抑制微生物的生长繁殖，达到延长产品货架期的目的。

2.4 pH

随着贮藏时间的延长，pH逐渐下降（图3）。在贮藏1～120 d范围，对照组发酵酸鱼的pH比紫外-脉冲强光组和微波组下降更快；在120 d之后，对照组发酵酸鱼的pH下降速率减小，处理组发酵酸鱼的pH尽管始终高于对照组，但其下降速率增加。在贮藏第1天时紫外-脉冲强光组发酵酸鱼的pH为4.18，微波加热组发酵酸鱼的pH为4.17，对照组发酵酸鱼的pH为4.15；在贮藏至第150天时，紫外-脉冲强光组发酵酸鱼的pH为3.96，微波加热组发酵酸鱼的pH为3.93，对照组发酵酸鱼的pH为3.88，依次降低5.3%，5.8%和6.5%，这说明对照组发酵酸鱼pH下降较紫外-脉冲强光组和微波组快，微波组次之。试验采用乳酸菌进行发酵酸鱼发酵，提高了发酵酸鱼中乳酸菌含量，大量乳酸菌利用糖类物质产酸，快速降低发酵酸鱼的pH。

图3 发酵酸鱼在贮藏过程中pH的变化

2.5 挥发性盐基氮

挥发性盐基氮作为肉制品新鲜度的重要指标，肉制品中TVBN含量随着腐败进程而日益增加，与肉制品腐败程度呈正比。从图4可知，发酵酸鱼的TVBN随着贮藏时间的延长而逐渐增高，呈上升趋势。不同处理方式对发酵酸鱼TVBN有不同影响，对照组的TVBN值上升速度要比紫外脉冲强光组和微波组的快。贮藏第1天时，紫外脉冲强光组、微波组、对照组的TVBN值分别为2.78，2.83和2.81 mg/100 g，第150天时的TVBN值分别为3.23，3.35和3.50 mg/100 g，分别上升13.9%，15.5%和19.7%。由此可知，紫外脉冲强光和微波处理能抑制发酵酸鱼TVBN的上升，其中紫外脉冲强光的抑制效果略高于微波。原因是TVBN值的变化与细菌数有较强的相关性，紫外脉冲强光和微波能杀菌，有效抑制细菌生长繁殖，能减少或抑制细菌对蛋白质的分解，从而达到缓解蛋白质降解的效果。

图4 发酵酸鱼在贮藏过程中挥发性盐基氮含量的变化

2.6 硫代巴比妥酸

脂肪质氧化是肉制品变质的主要原因，引起诸如色泽、香味、滋味、质地及营养价值等劣变。脂质氧化程度是评价肉制品酸败重要指标，其中硫代巴比妥酸是肉制品脂质氧化指标之一。在贮藏中，随着肉制品中脂肪的不断氧化，肉制品的TBA值持续上升。由图5可知，紫外脉冲强光组、微波组和对照组的TBA值变化趋势一致，均呈上升趋势，对照组的TBA值上升趋势明显快于紫外脉冲强光组和微波组。在贮藏第1天时，紫外脉冲强光组的TBA值为1.33 mg/100 g，贮藏150 d时为3.35 mg/100 g，微波组在第1天时TBA值为1.39 mg/100 g，贮藏150 d时为3.57 mg/100 g，对照组在贮藏第1天时TBA值为1.42 mg/100 g，贮藏150 d时为4.96 mg/100 g，分别上升60.3%，61.1%和71.4%，对照组TBA值上升幅度大，紫外脉冲强光和微波处理的TBA值上升幅度小，这说明紫外脉冲强光和微波能有效抑制发酵酸鱼酸败，发酵酸鱼采用真空包装，在一定程度上阻碍外界氧气进入，减缓发酵酸鱼本身的脂质氧化，经过紫外脉冲强光、微波处理过的发酵酸鱼，脂质氧化程度比对照组的慢，细菌生长繁殖也慢，紫外脉冲强光组、微波组的TBA值比对照组上升得慢。

图5 发酵酸鱼在贮藏过程中硫代巴比妥酸含量的变化

2.7 亚硝酸盐

由图6可知，随着贮藏时间的延长，发酵酸鱼样品中亚硝酸盐含量逐渐减少，对照组的亚硝酸盐含量下降快于紫外脉冲组和微波组。在贮藏第1天，紫外脉冲强光组、微波组、对照组的亚硝酸盐含量分别为3.62，3.54和3.42 mg/kg，贮藏150 d时其含量降低至2.58，2.30和2.02 mg/kg，分别降低28.7%，35.0%和40.9%，对照组的亚硝酸盐含量下降幅度较大，微波次之，紫外脉冲下降趋势较平缓。紫外脉冲强光、微波处理杀死部分菌，使发酵酸鱼亚硝酸盐不能降解。亚硝酸盐是发酵、腌制类食品安全卫生的重要指标。在发酵酸鱼发酵腌制贮藏的整个过程中，发酵酸鱼样品的亚硝酸盐含量均远低于苗侗山珍团体标准规定的腌鱼中允许的最大亚硝酸钠残留量（20 mg/kg）[14]和国家标准规定的发酵肉制品中亚硝酸盐最大残留量（30 mg/kg）[15]。

图6 发酵酸鱼在贮藏过程中亚硝酸盐含量的变化

3 结论

研究紫外-脉冲强光和微波处理对菌种强化发酵酸鱼在贮藏期间的品质变化。与对照组发酵酸鱼相比较，紫外-脉冲强光和微波处理均可改善发酵酸鱼的品质。紫外-脉冲强光处理组发酵酸鱼的色泽、风味和质地的综合评分最高。紫外-脉冲强光处理更好抑制发酵酸鱼贮藏过程中微生物的生长，降低发酵酸鱼的水分和水分活度、挥发性盐基氮含量、硫代巴比妥酸含量，减缓pH降低和亚硝酸盐减少速率；微波处理对发酵酸鱼贮藏性能的影响介于紫外-脉冲强光处理和对照之间。因此，紫外-脉冲强光处理是一种适用于改善发酵酸鱼贮藏性能的技术。