高分子量壳聚糖涂膜对白鲢鱼肉的保鲜作用研究

(长江大学生命科学学院，湖北 荆州434025）

淡水鱼肉质细嫩、营养丰富、产量比较稳定、季节性容易掌握。但正是由于鱼肉水分含量高、营养丰富等特点，在贮藏过程中由于自身的生物化学变化与外界微生物的共同作用，会导致其迅速变质[1]。因此必须加强淡水产品的先进保鲜技术研究，在保证水产食品安全的前提下提高其质量、延长其货价期。

目前，添加特定的防腐剂是抑制淡水鱼腐败变质的常用方法。但食品中人造防腐剂对于人体健康的潜在危害会导致消费者对产品的接受程度下降。随着人类对自身健康和环保问题认识的不断提高，健康、绿色食品越来越受到欢迎，这使得天然防腐保鲜剂日益受到人们的青睐。壳聚糖是一类天然高分子多糖类物质，具有抗菌、抗氧化等生物活性[2-5]，因此，壳聚糖作为一种天然食品防腐剂具有广泛的应用潜力。目前，壳聚糖已经成功地应用于某些食品的生产加工，包括果蔬、以及某些肉制品，但将壳聚糖应用于淡水鱼的保鲜尚未见报道。

本研究使用壳聚糖涂膜处理新鲜白鲢(Hypophthalmichthysmolitrix）鱼肉，利用其天然抗菌及抗氧化活性，通过对白鲢贮藏期相关的感官、生物化学及微生物分析，研究其作为一种天然防腐剂对于白鲢贮藏期品质的影响，以为壳聚糖在改良淡水鱼货价期品质方面的应用提供相关的理论依据。

1 材料与方法

1．1 材料

鲜活白鲢，购于长江大学西校区市场。

1．2 主要仪器与试剂

KQ5200E型超声波清洗器，昆山市超声仪器有限公司生产；PHS-3C型pH计，上海精密科学仪器有限公司生产；722型可见光分光光度计，上海精密科学仪器有限公司生产；SW-CJ-1F型超净工作台，苏州净化设备工程有限公司生产。

商品壳聚糖(相对分子量为30万，脱乙酰度为95%）购于上海鼎国生物技术有限公司，其他试剂购自国药集团化学试剂有限公司，均为分析纯。

1．3 试验方法

（1）壳聚糖溶液的制备 将壳聚糖溶于1%的醋酸溶液中，壳聚糖的浓度为1%。

（2）样品处理 鲜鱼去头尾、去鳞、去内脏，洗净后切块备用。将鱼块浸入壳聚糖溶液中30min，鱼块质量与溶液体积之比为1∶3。对照为清水中浸泡30min的鱼块。沥干后样品贮存于4℃下待测定。

1．4 指标测定

（1）pH的测定 使用pH计直接测定样品水溶液的pH：称取10．00g切碎试样，加蒸馏水至100ml，摇匀，浸渍30min后过滤或离心，取约50ml滤液于100ml烧杯中，用pH计测定pH[6]。

（2）挥发性盐基氮(TVBN）值的测定 样品挥发性盐基氮含量根据Goulas等[7]的方法测定。

（3）TBA值的测定 样品TBA值根据Gomes等[8]的方法测定。

（4）菌落总数的检验 样品菌落总数的检验根据GB／T 4789．2-2003[9]的方法进行。

1．5 感官评定

鱼肉新鲜度感官评定实验参考欧盟1995规定的方法[10]进行。规定感官最高分值为9分，7～9分为感官一级，5～7分为感官二级。以本专业6名学生作为评分成员，对鱼肉的表皮、气味以及肌肉组织状态等方面进行感官评定，最后给出各自的综合评分值。

1．6 数据处理

实验中所有分析重复2次，每次做3个平行测定。结果以平均值±SD表示。方差分析使用SPSS 12．0统计软件。显著性差异检验采用LSD检验法。以P＜0．05表示具有显著性差异。

2 结果与分析

2．1 pH的变化

未经壳聚糖处理的对照样品初始pH为6．78，处理后的样品初始pH为6．45，壳聚糖处理降低了样品的pH，由于壳聚糖溶液含有醋酸，从而改变了鱼肉的pH(图1）。样品的pH在贮藏期间呈先下降后缓慢上升趋势，到第9d的时候，对照样品的pH上升到6．98，而壳聚糖涂膜处理过的样品pH仍然保持在6．51左右。

图1 白鲢4℃贮藏过程中pH的变化

2．2 TVBN值的变化

挥发性盐基总氮(TVBN）是指动物性食品在贮藏过程中，由于肌肉中的内源酶和细菌的共同作用，使蛋白质分解而产生的氨以及胺类等碱性含氮物质[11]。样品中挥发性盐基总氮的初始含量分别为：对照 4．43mg／100g，处理样品3．49mg／100g，处理后的样品略低于对照(图2）。在4℃下贮藏期间，对照样品的TVBN值上升速度显著快于处理样品，到贮藏期第9d时，对照样品的TVBN值为26．47mg／100g，处理样品为11．89mg／100g，对照样品显著高于处理样品(P＜0．05）。

图2 白鲢4℃贮藏过程中TVBN值的变化

2．3 TBA值的变化

食品体系中不饱和脂肪酸氧化分解而产生丙二醛(MDA），水溶液中以烯醇型存在，酸性条件下随水蒸气蒸出与TBA试剂(硫代巴比妥酸）产生红色化合物。TBA值被广泛用于评价水产品脂肪氧化程度，属于非常好的脂肪氧化判定指标[12]。处理样品开始并未显示更低的TBA值，对照样品和处理样品的TBA值分别为：0．219mg MDA／kg和0．214mg MDA／kg。经过4℃贮藏9d后，对照样品和处理样品的TBA值分别上升到0．746mg MDA／kg和0．597mg MDA／kg(图3）。处理样品的TBA值显著低于对照样品(P＜0．05）。

2．4 菌落总数的变化

对照和处理样品的初始菌落总数分别为3．27和3．31lgcfu(cfu为每克样品中细菌数），在4℃下储藏9d后，对照和处理样品的菌落总数分别上升到6．62和4．47lgcfu(图4）。对照样品的菌落总数显著高于经壳聚糖涂膜处理过的样品（P＜0．05）。

图3 白鲢4℃贮藏过程中TBA值的变化

2．5 感官评定

在整个贮藏过程中，白鲢的新鲜度感官评分值逐渐下降。对照和处理样品的初始感官评分都为9分，4℃下储藏9d后，对照和处理样品的感官评分分别下降到4．2和7．3分(图5）。对照和处理样品的感官分值出现了明显差异，处理样品的感官评分值明显高于对照(P＜0．05）。感官评分结果也与本试验中对鱼肉贮藏期内的生物化学测定结果一致，由于壳聚糖涂膜的处理抑制了贮藏期鱼体微生物的生长繁殖，从而保持了货价期的感官品质。

图4 白鲢4℃贮藏过程中菌落总数的变化

图5 白鲢4℃贮藏过程中感官评分值的变化

3 讨论与小结

在贮藏过程中，腐败菌产生的腐败产物如氨、三甲胺等可能是导致样品pH升高的主要原因[13]。经过壳聚糖处理的样品在贮藏期间的pH之所以没有太大变化，可能是由于壳聚糖成份的存在抑制了腐败微生物的生长繁殖，从而减少了微生物代谢产生的胺类化合物的生成。

TVBN值在食品贮藏期间会持续升高，这主要是由于腐败微生物在食品中的生长繁殖以及食品中内源酶类对蛋白质的分解作用所致。此类酶的作用导致氨、二甲胺、三甲胺等含氮化合物的生成。这些化合物也导致水产品产生腐败异味和有毒物质。而且，不同鱼体内不一样的TVBN含量取决于其体内非蛋白氮含量的差异，这又由饵料、捕获季节、鱼体大小等环境因素决定。同时，鱼体肌肉内微生物的活性也与其TVBN的生成直接相关[14]，壳聚糖的处理显然抑制了这种导致TVBN生成的微生物活性。

有研究表明，壳聚糖对脂质氧化的抑制作用取决于壳聚糖的浓度和分子量大小[15]。壳聚糖在鱼肉中的抗氧化活性可能来源于它的金属离子螯合能力。鱼肉中存在着一些种类的铁结合蛋白，在鱼糜产品热凝胶化及贮藏过程中，这些铁结合蛋白中的铁离子被释放出来，从而激发活性氧，导致脂质氧化作用的发生。壳聚糖通过螯合脂质氧化连锁反应中的亚铁离子，消除其过氧化物活性或将其转变为三价铁离子，从而抑制脂质氧化过程[16]。

有研究表明，壳聚糖的抑菌效果主要取决于壳聚糖分子的分子量、浓度和脱乙酰度[17]，高分子量的壳聚糖能够吸附在革兰氏阳性菌的细胞壁表面，形成一层高分子膜，阻止了营养物质向细胞内的运输，并且可以引起细菌细胞膜裂解导致胞内物质外泄，从而起到抑菌杀菌作用。

本研究结果表明，1%浓度的壳聚糖涂膜对于白鲢鱼肉具有较好的防腐效果，能够有效地保持鱼肉的货价期品质，且为纯天然原料，能避免化学防腐剂对人体的潜在危害。

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