草鱼片的臭氧处理工艺研究

赵莉君，顾卫瑞，熊善柏，赵思明*

(1.华中农业大学食品科技学院，湖北 武汉 430070；2.国家大宗淡水鱼加工技术研发分中心，湖北 武汉 430070；3.湖北省水产品加工工程技术研究中心，湖北 武汉 430070)

草鱼片的臭氧处理工艺研究

赵莉君，顾卫瑞，熊善柏，赵思明*

(1.华中农业大学食品科技学院，湖北 武汉 430070；2.国家大宗淡水鱼加工技术研发分中心，湖北 武汉 430070；3.湖北省水产品加工工程技术研究中心，湖北 武汉 430070)

以草鱼为原料，研究臭氧质量浓度、臭氧处理温度、臭氧处理时间对草鱼片品质的影响，旨在选出适宜的臭氧杀菌工艺。以草鱼片水分含量、水溶性蛋白含量、游离氨基酸含量、总糖含量、粗脂肪含量、色度、感官品质及微生物致死率作为判定指标进行比较。结果表明，草鱼片的臭氧处理适宜条件为0.85mg/L臭氧于10℃下处理10min。在该工艺条件下处理得到的草鱼片含水量为79.55%、水溶性蛋白155.67mg/g、游离氨基酸0.63mg/g、总糖8.23mg/g、粗脂肪6.34%、白度为48.12、感官评分8.99、微生物致死率98.33%。

臭氧；草鱼片；品质

草鱼又称鲩鱼，在湖北等地广泛养殖，因其个体大、肉味鲜美，细刺少等特点而适于加工成鱼段、鱼片等生鲜调理食品。草鱼片营养丰富，含水量大，易受微生物污染而腐败变质，保鲜期短[1]。

臭氧是一种食品可接触消毒剂，被食品及药物管理局(FDA)和美国农业部(USDA)共同认可，以气态和溶化态两种形式应用于海产品加工业中[1]。臭氧分子通过对微生物的胞内酶、核酸和其他细胞成分的作用来达到灭菌效果[2]。臭氧已被证明它既可有效杀灭革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌、真菌，又可作为一种潜在的有效杀毒剂[3]。臭氧以其杀菌效果好、不产生二次污染、使用方便等优点在水产品保鲜中的应用与研究日益扩大[4]。国内外学者如Carmen[2]、Chawla[1]、Cao[5]等多将臭氧杀菌应用于海水鱼、虾、牡蛎等的加工与贮藏，有关臭氧处理对淡水鱼保鲜效果的报道较少。

本实验以草鱼片为原料，研究臭氧处理对其品质的影响，为生鲜鱼片选择合适的减菌方式延长保质期提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

草鱼(个体体质量约5kg)，购于湖北省武汉市华中农业大学菜市场。

液溴(分析纯) 上海医药集团上海化学试剂公司；重蒸酚(分析纯) 北京鼎国生物技术有限责任公司；牛肉浸膏(生化试剂) 国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

SY-M10型臭氧发生器 徐州市胜亚臭氧设备制造有限公司；ZM-100型反压蒸煮消毒锅 广州标记包装设备有限公司；721型分光光度计 上海第三分析仪器厂； HD1360型超净工作台 哈尔滨市东联仪器有限公司；WSC-S型色度仪 上海物理光学仪器厂。

1.3 方法

1.3.1 草鱼片的制作

新鲜草鱼清洗干净后，去腮和鳞，剖腹去内脏，切成两半，去鱼头，用清水洗净表面血污切成5cm× 5cm×2cm的鱼片。

1.3.2 臭氧的制备与浓度测定

开启臭氧发生器，将臭氧气体通入到254L的密闭容器中，将臭氧气体均匀密布在整个空间中，通过控制气体流量计和计时调节臭氧质量浓度。臭氧质量浓度测定采用碘量法，参考行业标准CJ/T3028.2—94《臭氧发生器臭氧浓度、产量、电耗的测量》进行。

1.3.3 臭氧杀菌的工艺优化试验

选取臭氧质量浓度、处理温度和处理时间3个单因素设计正交试验，如表1所示。

1.3.4 理化指标的测定

水分含量测定：采用直接干燥法，参照国家标准GB/T5009.3—2003《食品中水分的测定》；水溶性蛋白质含量测定：采用Folin-酚法[6-7]；游离氨基酸含量的测定：采用茚三酮显色法[8]；总糖含量测定：采用硫酸苯酚法，参照国家标准GB9695.31—91《肉制品、总糖含量测定》；粗脂肪含量测定：采用索式抽提法，参照国家标准GB/T5009.6—2003《食品中脂肪的测定》；白度：采用色度仪测定[9]；挥发性盐基氮(TVB-N)含量测定：采用微量扩散法测定[10]。

1.3.5 微生物指标的测定

微生物致死率定：采用活菌计数法[11-12]；细菌总数：采用稀释平板计数法，参照国家标准GB4789.2—2010《食品微生物学检验：菌落总数测定》。

1.3.6 感官评定

评价小组由5人组成，2男3女，人员固定。分别对生鱼片的色泽、气味、弹性等进行评分，以各项感官评分的平均值为感观综合评定结果[13-14]。

表1 正交试验设计表Table 1 Design of orthogonal experiments

表2 臭氧质量浓度对草鱼片品质的影响(n=3,±s)Table 2 Effect of ozone concentration on the quality of grass carp slices (n=3,±s)

表2 臭氧质量浓度对草鱼片品质的影响(n=3,±s)Table 2 Effect of ozone concentration on the quality of grass carp slices (n=3,±s)

注：1. 0mg/L对应臭氧未处理的草鱼片；2.同一行中大写字母不同表示彼此间有显著差异(P＜0.05)；3.臭氧处理温度5℃，时间20min。

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1.3.7 品质变化值的计算

品质变化值(Δ值)用与新鲜鱼片品质各指标的均方根的差异程度来表示，其计算公式为：

式中：表示各指标与对照组的差值；i=1,2,3,…n为第i个指标，共n个指标；Δ值越小表示与鲜草鱼片的品质越接近。

1.3.8 数据分析

每组试验重复3次，每次试验做3次平行。采用Microsoft Excel与SAS软件对数据进行处理和分析。其中，方差分析采用Anova过程，显著性分析采用Duncan检验[15]。

表3 臭氧处理温度对草鱼片品质的影响(n=3,±s)Table 3 Effect of ozone treatment temperature on the quality of grass carp slices (n=3,±s)

表3 臭氧处理温度对草鱼片品质的影响(n=3,±s)Table 3 Effect of ozone treatment temperature on the quality of grass carp slices (n=3,±s)

注：1.同一行中大写字母不同表示彼此间有显著差异(P＜0.05)；2.臭氧质量浓度3.78mg/L，时间20min。

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表4 臭氧处理时间对草鱼片品质的影响(n=3,±s)Table 4 Effect of ozone treatment time on the quality of grass carp slices (n=3±s)

表4 臭氧处理时间对草鱼片品质的影响(n=3,±s)Table 4 Effect of ozone treatment time on the quality of grass carp slices (n=3±s)

注：1.同一行中大写字母不同表示彼此间有显著差异(P＜0.05)；2.臭氧质量浓度3.78mg/L，温度5℃。

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表5 正交试验结果(n=3)Table 5 Result of orthogonal experiments

2 结果与分析

2.1 臭氧质量浓度对草鱼片品质的影响

由表2可知，除粗脂肪含量和感官品质外，臭氧质量浓度对草鱼片的水分含量、水溶性蛋白含量、游离氨基酸含量、总糖含量、白度、a*值(红绿度)、b*值(黄蓝度)、Δ值、以及微生物致死率的影响均有显著性差异。当臭氧质量浓度为0.85mg/L时，Δ值最小，随着臭氧质量浓度的升高，微生物的致死率逐渐增大。

2.2 臭氧处理温度对草鱼片品质的影响

由表3可知，除水分含量外，臭氧处理温度对草鱼片的水溶性蛋白含量、游离氨基酸含量、总糖含量、粗脂肪含量、白度、a*值、b*值、感官品质、Δ值、以及微生物致死率的影响均有显著性差异。当温度为0℃时，Δ值最小，此时臭氧对微生物致死率最大，达97.58%，这是由于温度越高，臭氧分解越快，对微生物致死作用减弱。

2.3 臭氧处理时间对草鱼片品质的影响

由表4可知，臭氧处理时间对草鱼片的水分含量、水溶性蛋白含量、游离氨基酸含量、总糖含量、粗脂肪含量、白度、a*值、b*值、感官品质、Δ值、以及微生物致死率的影响均有显著性差异。随着臭氧处理时间的延长，品质变化值和微生物致死率逐渐升高。2.4臭氧杀菌的工艺优化

表8 冷藏过程中草鱼片的细菌菌数、感官品质、TVB-N值的变化(n=3,±s)Table 8 Changes in total bacterial counts, sensory quality and TVB-N value of grass carp slices during storage (n=3,±s)

表8 冷藏过程中草鱼片的细菌菌数、感官品质、TVB-N值的变化(n=3,±s)Table 8 Changes in total bacterial counts, sensory quality and TVB-N value of grass carp slices during storage (n=3,±s)

注：同一行中大写字母不同表示彼此间有显著差异(P＜0.05)；同一列中小写字母不同表示各项指标对应的对照组与臭氧处理组有显著差异(P＜0.05)。

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表6 正交试验的方差分析结果(F/P)Table 6 Variance analysis of orthogonal experiments (F/P)

在单因素试验基础上进行正交试验，结果见表5，方差分析见表6。从表6可以看出，臭氧处理温度对草鱼片的白度和b*值有极显著影响，对总糖含量有显著影响；臭氧处理时间对草鱼片中总糖含量和白度有极显著影响；臭氧质量浓度对草鱼片中游离氨基酸含量、总糖含量、b*值和微生物致死率有极显著影响。在试验范围内，臭氧条件对草鱼片水分含量、水溶性蛋白含量、粗脂肪含量、a*值以及感官品质影响不大。

臭氧条件对草鱼片品质指标的影响见表7。根据表7，综合考虑生产成本及接近自然温度等情况，选择0.85mg/L臭氧于10℃下对草鱼片处理10min作为适宜条件。在上述优化工艺条件下进行验证实验，处理后草鱼片的含水量为79.55%、水溶性蛋白含量155.67mg/g、游离氨基酸含量0.63mg/g、总糖含量8.23mg/g、粗脂肪6.34%、白度48.12、a*值-2.45、b*值3.24、感官评分8.99、微生物致死率98.33%。

2.5 草鱼片的贮藏品质

用上述臭氧杀菌的适宜工艺条件(0.85mg/L臭氧于10℃条件下处理10min)处理草鱼片后于5℃贮藏，草鱼片的细菌总数、感官品质、TVB-N值见表8。由表8可知，鲜鱼片经臭氧处理后细菌总数比对照组下降。贮藏过程中，草鱼片的细菌总数随贮藏时间的延长而增加，臭氧处理组的增长速率低于对照组。草鱼片的感官品质随贮藏时间的延长而降低，臭氧处理组的感官品质要高于对照组。

草鱼片的TVB-N值随贮藏时间的延长而逐渐增大，臭氧处理组的TVB-N值上升速率低于对照组。5℃条件贮藏3d时，对照组的TVB-N值达到145.60mg/kg，高于国家规定的水产品TVB-N值一级鲜度的上限(即≤130mg/kg)，而臭氧组的TVB-N值为127.50mg/kg，符合一级鲜度标准。5.0℃下贮藏6d时，臭氧处理组的TVB-N值达到154.10mg/kg，超过一级鲜度指标上限。

表7 均值检验Table 7 Mean value test

3 结 论

臭氧质量浓度、处理温度和处理时间对草鱼片的品质有不同程度的影响，综合考虑生产成本等情况，适宜的处理条件为0.85mg/L臭氧于10℃下对草鱼片处理10min。在此条件下处理后于5℃贮藏，臭氧处理草鱼片的品质优于对照组，冷藏第3天时，仍符合一级鲜度标准。

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Ozone Treatment Technology of Grass Carp Slices

ZHAO Li-jun，GU Wei-rui，XIONG Shan-bai，ZHAO Si-ming*
(1. College of Food Science and Technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070,China；2. National Research and Development Branch Center for Conventional Freshwater Fish Processing, Wuhan 430070,China；3. Aquatic Product Engineering and Technology Research Center of Hubei Province, Wuhan 430070,China)

In order to achieve the optimal ozone sterilization processing, grass carp was used as the raw material to explore the effects of ozone concentration, ozone treatment temperature and ozone treatment time on the quality of grass carp slices through evaluating water content, water-soluble protein content, free amino acid content, total sugar content, crude fat content, color, sensory evaluation and microorganism lethal rate. Results indicated that the optimal ozone treatment processing conditions were 0.85 mg/L ozone at 10 ℃ for 10 min treatment. Under the optimal ozone treatment processing conditions, the contents of water, water-soluble proteins, free amino acids, total sugar and crude fat, the degree of whiteness, sensory evaluation score and microorganism lethal rate were 79.55%, 155.67 mg/g, 0.63 mg/g, 8.23 mg/g, 6.34%, 48.12, 8.99 and 98.33%, respectively. Key words：ozone；grass carp slices；quality

TS254.4

A

1002-6630(2010)24-0014-05

2010-08-19

“十一五”国家科技支撑计划重点项目(2006BAD30B01)；国家现代农业产业技术体系建设专项(nycytx-49-23)

赵莉君(1985—)，女，博士研究生，研究方向为食品品质控制。E-mail：applejun@webmail.hzau.edu.cn

*通信作者：赵思明(1963—)，女，教授，博士，研究方向为食品大分子功能及特性。E-mail：zsm@mail.hzau.edu.cn