酸性电解水对冷藏带鱼保鲜效果的影响研究

蓝蔚青，谢 晶

上海海洋大学食品学院，上海201306

酸性电解水对冷藏带鱼保鲜效果的影响研究

蓝蔚青，谢 晶*

上海海洋大学食品学院，上海201306

主要研究了冷藏条件下，酸性电解水溶液对带鱼的保鲜效果。将带鱼清理、洗净后分段，在不同有效氯浓度的酸性电解水溶液中浸渍5 min，沥干后装入PE保鲜袋，置于4±1℃温度下贮藏。以感官评定、挥发性盐基氮(Total Volatile Base Nitrogen，TVB-N值)、硫代巴比妥酸(2-Thilbarbituric acid，TBA值)、细菌总数与pH值等作为评价指标，测定带鱼冷藏过程中的品质变化。结果得出:经酸性电解水处理后的带鱼，在相同的贮藏期内，尤其是贮藏前期，其TVB-N值、TBA值、细菌总数与pH值均低于冷藏对照组。对比发现，电解11 min所产生的酸性电解水(pH:2.62±0.01，ORP=1149.1±0.6 mV，ACC=41.5±0.7 mg/L)对冷藏带鱼的保鲜效果最优。采用该酸性电解水溶液处理后的带鱼，其冷藏货架期较对照组延长了2～3 d。

带鱼;冷藏;酸性电解水;保鲜

带鱼(Trichiurus haumela)又称裙带鱼、海刀鱼、白带鱼等，属暖温性近底层鱼类，是我国四大经济鱼类之一，主产于山东半岛、浙江沿海、福建和广东。带鱼味道鲜美，营养丰富，鲜食、腌制、冷冻均可，因此深受人们欢迎。目前，带鱼主要以冰藏方式运输与销售，此法附加成本高，而普通的低温冷冻又存在鱼肉硬化、新鲜度不佳等缺点，造成带鱼品质下降。同时，由于其捕获后即刻死亡，贮运期间易在微生物与酶的作用下腐败，且由于其脂肪含量高于一般鱼类，极易氧化酸败，货架期通常为2～3 d，极大程度上限制了鲜带鱼的流通运输，因此采取适当措施减缓或抑制带鱼品质下降的速度，延长贮藏期，具有重要的研究意义。

酸性电解水(Acidic Electrolyzed Water，AEW)，又称电解氧化水和酸性氧化还原电位水，是稀食盐水或稀盐酸溶液在电场作用下，消耗微量电能，电解而成的水［1］。具有瞬时、广谱、高效、安全和无残留的杀菌特性，其抑菌作用主要是依靠次氯酸浓度及氧化还原电位(ORP)，被誉为21世纪的新型魔水。上世纪90年代，日本将电解水作为农用物理杀菌剂受到高度重视，研究主要集中在强酸性电解水(pH＜2.7，ORP＞1100)对植物病虫害的防除领域以及农产品保鲜等方面，使用其进行果蔬产品的清洗、消毒及保鲜［2］。水产品上的研究则主要表现在其对表面微生物的杀灭作用［3，4］，而不同电解时间的酸性电解水溶液对水产品理化性质及感官品质的作用效果还未见报道。Kim等［5］研究发现，酸性电解水可有效杀灭可能污染食品的各类病原菌，用酸性电解水清洗食品加工器具可防止食品交叉污染的发生，从而有效控制各种微生物传播疾病的爆发。本研究将不同电解时间的酸性电解水溶液浸渍处理带鱼样品，在4±1℃的冰箱中贮藏，以挥发性盐基氮(TVB-N值)、硫代巴比妥酸(TBA值)、细菌总数与pH值等理化指标为参数，结合感官评定分析，并与未经电解水处理的冷藏带鱼进行比较，旨在获得对带鱼保鲜效果最优的酸性电解水溶液，为鲜带鱼的贮藏保鲜，延长水产品货架期提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 原料

带鱼(Trichiurus haumela)购于上海市浦东新区芦潮港水产市场，条重0.25～0.50 kg，冰藏条件下当日运至实验室进行实验。

1.1.2 试剂

平板计数琼脂(PCA)北京陆桥技术责任有限公司，三氯乙酸(TCA)、硫代巴比妥酸、轻质氧化镁、硼酸、95%乙醇溶液、氯化钠等均为国产分析纯。

1.2 仪器与设备

FW-200强酸解水生成器(AMANO株式会社); BagMixer VW拍打式均质器(法国);pH计(梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司);Kjeltec2300凯氏定氮仪(丹麦FOSS中国上海有限公司);Unico 2100分光光度计(尤尼柯(上海)仪器有限公司);HVE-50灭菌锅(日本Hirayama制造有限公司);1 mL Thermo移液器(热电上海仪器有限公司);洁净工作台(上海康福特环境科技有限公司);立式万用电炉(上海慧泰仪器有限公司);三星冰箱;Precisa XS225A与BJ2100D电子分析天平等。

1.3 方法

1.3.1 原料处理

将带鱼洗净，经“三去”处理(去头、去尾、去内脏)，切成6～7 cm长的鱼段，除去差异较大的个体，随机分组，作保鲜或对照使用。处理时，将各组样品在对应的酸性电解水溶液中浸渍5 min，取出沥干，根据不同组别依次放入PE保鲜袋，并立即置于保鲜盒内，在4±1℃的冰箱中贮藏。以蒸馏水浸渍5 min的带鱼段作为对照。每天按AOAC分析方法［6］取样测定，每组样品平行测定3次，所有实验均重复3次。

1.3.2 电解水浓度确定

通过对FW-200强酸解水生成器进行不同电解时间酸性电解水的pH值、ORP值与ACC值(有效氯浓度)变化情况的比较分析，分别选用酸性电解水1组(电解时间:5 min，pH:3.29±0.01，ORP= 1099.3±0.6 mV，ACC=28.5±0.7 mg/L)、酸性电解水2组(电解时间:11 min，pH:2.62±0.01，ORP= 1149.1±0.6 mV，ACC=41.5±0.7 mg/L)与酸性电解水3组(电解时间:15 min，pH:2.43±0.01，ORP=1163.0 ±1.8 mV，ACC=51.0±0.1 mg/L)作为处理用液，提前30 min收集于密闭的干净容器中避光备用。

1.3.3 检验项目

1.3.3.1 感官评定

参考海水鱼感官评定方法［7］、SC-T 3102-1984《鲜带鱼》标准［8］与欧盟1995规定［9］的方法，对样品的感官品质进行评定。由5人组成的感官评定小组，按表1评分标准分别从鱼体的色泽、气味、组织形态与弹性结构等方面进行感官评价，最后给出各自的综合评分值。

表1 带鱼感官评定表Table 1 Sensory evaluation of Trichiurus haumela

1.3.3.2 挥发性盐基氮(TVB-N值)的测定

根据半微量凯氏定氮［10］原理，测定不同贮藏时间带鱼挥发性盐基氮的含量。采用邓辉萍［11］的方法略有修改，平行测定3次，结果以mgN/100 g表示。

1.3.3.3 硫代巴比妥酸(TBA值)的测定

参考Barakat［12］的硫代巴比妥酸实验方法进行TBA值测定，在532 nm处测定吸光度A，以蒸馏水代替样品作空白值，结果以100 g样品中所含的丙二醛毫克数表示(mg MDA/100 g)。

1.3.3.4 细菌总数的测定

在无菌操作台内，称取25.00 g带鱼肉置于225 mL无菌生理盐水中，按GBT 4789.2-2008法［13］操作。平板在37℃培养48±2 h后计数，每个稀释度作3次平行，以灭菌的稀释液为空白作对照实验，结果以CFU/g表示。

1.3.3.5 pH值的测定

取绞碎的带鱼肉10 g于烧杯中，加入煮沸后冷却的蒸馏水定容至100 mL，搅拌均匀，静置30 min浸出，并不断摇晃，然后过滤，滤液用pH计测定，得出其pH值。

1.4 数据处理

实验数据均采用3次平行实验的平均值，数据用软件origin(Pro)7.5绘制曲线，数据间的差异通过统计软件SPSS13.0中的Duncan新复极差法进行方差分析与多重比较，结果以平均值±标准偏差表示。

2 结果与分析

2.1 感官分值的变化

表2 带鱼冷藏过程中的感官分值变化Table 2 Variations of sensory scores of Trichiurus haumela during cold storage

由表2可见，从冷藏后的第1 d起，对照组与酸性电解水处理组的感官分值就呈现出显著性差异(P＜0.05)。到第4 d时，酸性电解水2组与3组的感官分值差异不显著，而与冷藏对照组的差异明显。此时，对照组样品已发生腐败，体表色泽暗淡，切面无光泽，肉质松散，固有色泽消失，产生异味。贮藏期间，电解水处理组的感官品质明显优于冷藏对照组。贮藏后期，对照组与电解水处理组的感官分值逐渐接近，可能是由于酸性电解水中的有效成分活性较高，易分解失效。随着次氯酸及相应有效成分浓度的降低，电解水的杀菌与抑菌效果随之减弱。其中，以酸性电解水2组的保鲜效果相对较好，带鱼在冷藏后的第5 d，仍能保持其固有色泽与弹性，略带异味。

2.2 挥发性盐基氮(TVB-N值)的变化

许多鱼类的TVB-N值和鱼体鲜度有很高的相关性，可反映水产品的新鲜程度，因此被广泛作为判断水产品腐败变质的重要指标［14］。由SC128-84［8］得知，鲜带鱼的TVB-N＜13 mgN/100 g为一级品，TVB-N＜25 mgN/100 g为二级品。通过采用不同电解时间的酸性电解水溶液处理带鱼段，其TVB-N值随贮藏时间的变化如图1所示。

图1 带鱼冷藏过程中的TVB-N值变化Fig.1 Variations of total volatile basic nitrogen(TVB-N) values of Trichiurus haumela during cold storage

贮藏初期，带鱼的TVB-N值为6.85±1.16 mgN/100 g，随着贮藏时间的延长，由于带鱼中含有高不饱和脂肪酸，极易被氧化，同时也易在微生物的作用下分解，产生氨、胺类碱性物质。由图1可知，采用酸性电解水处理后的带鱼样品，其TVB-N值均低于冷藏对照组。其中，酸性电解水2组处理过的带鱼段，在第3 d时的TVB-N值为12.63±0.30 mgN/100 g，保持在一级鲜度水平。贮藏到第5 d，为23.88±0.20 mgN/100 g，达到二级鲜度指标。冷藏对照组在第4天时超过二级鲜度，到第6天时，其TVB-N值为41.77±1.43 mgN/100 g，样品严重腐败。随着贮藏时间的延长，酸性电解水处理组与对照组的TVB-N值差距逐渐缩小，进一步证实了酸性电解水杀菌的广谱与瞬时，而持久性不佳的特点。

2.3 硫代巴比妥酸(TBA值)的变化

TBA值是评判脂肪氧化的良好指标，同时也是判断鱼肉品质好坏的重要依据，被广泛应用于测定肉类和水产品脂肪氧化酸败程度。其主要根据鱼肉中的不饱和脂肪酸在贮藏期间易发生酸败反应，生成的丙二醛能与硫代巴比妥酸作用生成粉红色化合物［15］。在532 nm波长处有吸收峰，通过换算得出丙二醛含量，从而判断所测样品的品质优劣。带鱼在冷藏过程中TBA值的变化如图2所示。

图2 带鱼冷藏过程中的TBA值变化Fig.2 Variations of 2-thilbarbituric acid(TBA)values of Trichiurus haumela during cold storage

由图2可以看出，从冷藏后的第1 d起，对照组与电解水处理组带鱼样品间的TBA值差异逐渐明显(P＜0.05)，对照组样品的TBA值在冷藏过程中显著上升，而采用酸性电解水处理样品的TBA值前期变化不大。随着电解水有效成分的降低，对照组与酸性电解水处理组的TBA值逐渐接近。在第6 d时，冷藏对照组达到7.338 mg MDA/100 g，酸性电解水2组的TBA值为6.213 mg MDA/100 g。结果得出，酸性电解水能在短时间内能起到较好的杀菌作用，抑制脂肪的氧化酸败，延长冷藏带鱼的保鲜期。

2.4 细菌总数的变化

细菌总数主要作为判定食品被污染程度的重要标志，也可应用于观察细菌在食品中繁殖的动态，以便为被检样品进行卫生学评价与货架期预测提供依据。参照SC128-84［8］可知，鲜带鱼的细菌总数＜104CFU/g为一级品，细菌总数＜106CFU/g为二级品。带鱼在冷藏过程中的细菌总数变化如图3所示。

图3 带鱼冷藏过程中的细菌总数变化Fig.3 Variations of total bacterial count of Trichiurus haumela during cold storage

通过对照组与酸性电解水处理组的显著性差异比较，并结合图3可以看出，从贮藏的第1 d起，对照组的细菌总数与电解水处理组之间呈现显著性差异(P＜0.05)。在冷藏条件下，电解水处理组均低于对照组。采用酸性电解水2组处理过的带鱼段，第5 d的细菌总数为7.1×105CFU/g，达到二级鲜度指标。对照组在贮藏的第3 d，细菌总数为4.76 ×105CFU/g，到第5 d时，高达5.1×106CFU/g。可见，相对于对照组，酸性电解水能在一定程度上抑制微生物的生长繁殖，瞬时杀菌效果明显，适当延长了带鱼的货架期。

2.5 带鱼pH值变化

pH值也是判断鱼肉品质好坏的指标之一，不同电解时间的酸性电解水溶液处理后的带鱼样品，其pH值均有不同程度的变化，带鱼贮藏过程中pH值的变化趋势如图4。

图4 带鱼冷藏过程中的pH值变化Fig.4 Variations of pH values of Trichiurus haumela during cold storage

带鱼在捕捞后，鱼体内相继经历僵硬、自溶腐败两个过程。pH值在僵硬期内持续下降，在腐败期间持续上升［16］。带鱼贮藏的初始 pH值为6.99± 0.02，在贮藏前期，由于其捕获致死，体内发生了各种复杂的变化，其pH值先是缓慢上升，后由于僵硬期的到来，pH值开始缓慢下降。贮藏后的第2 d，酸性电解水2组与3组的pH值下降明显，酸性电解水1组与对照组的pH值略有降低，表明带鱼僵硬期的到来。随着带鱼贮藏时间的延长，鱼体自溶和腐败现象的发生，带鱼中的蛋白质被分解成碱性胺与氨类物质，pH值逐渐升高。pH值越高，表明样品的腐败程度相对越严重，鱼体的鲜度也发生着相应变化。贮藏后期，酸性电解水处理组与对照组pH值间的差距逐渐缩小，在达到货架期终点时(即第5 d)，酸性电解水2组处理后的样品，其pH值为7.42 ±0.15，而对照组的pH值已达7.81±0.10。由此得出酸性电解水对冷藏带鱼贮藏期间的pH值变化影响较大，其具有瞬时广谱的杀菌作用。

3 结论

通过对冷藏带鱼贮藏期间的感官综合评定，并对其TVB-N值、TBA值、细菌总数与pH值等鲜度评价指标的比较分析，结果表明，带鱼经酸性电解水处理后，其保鲜效果优于冷藏对照组。从不同电解时间的酸性电解水保鲜对照实验中，得出酸性电解水会直接影响冷藏带鱼pH值的变化。经酸性电解水处理的带鱼样品，细菌总数明显降低，且基本不会影响样品整体的感官品质，其中以酸性电解水2组的保鲜效果最佳。根据国标SC128-84，带鱼样品贮藏的第5 d，酸性电解水2组处理过的样品达到二级鲜度标准，较冷藏对照组延长了2～3 d的二级鲜度货架期。基于酸性电解水优良的杀菌特性，可以考虑在后续的研究中预先使用其处理样品，然后辅以气调保鲜或生物保鲜剂等保鲜技术处理，相信将能进一步延长冷藏带鱼的货架期。Huang［17］等研究认为，相对于传统杀菌剂，酸性电解水的优势包括杀菌能力强、制作简便、环境友好等，并特别强调其优势为安全性，其诸多优点逐渐奠定了在杀菌剂中的地位与作用，在今后的农业生产、医疗服务、环境卫生、食品加工等领域将具有广阔的应用前景。

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Fresh-keeping Effects of Acidic Electrolyzed Water(AEW)on Trichiurus haumela under the Cold Storage

LAN Wei-qing，XIE Jing*
College of Food Science and Technology，Shanghai Ocean University，Shanghai 201306，China

The fresh-keeping effects of acidic electrolyzed water(AEW)on fillets of Trichiurus haumela under the cold storage were studied.After being gutted and washed，fillets were immersed in different chlorine concentrations AEW for 5 min.Then，they were packed in PE plastics and stored at 4±1℃.The sensory scores，total volatile basic nitrogen (TVB-N)，2-thiobarbituric acid(TBA)，total bacterial count and pH values were evaluated for their quality.Results indicated that TVB-N，TBA，total bacterial count and pH value of fillets processed by AEW were lower than those of the controlled，while the sensory evaluation values were higher.The effect of AEW electrolyzed for 11 min(pH:2.62± 0.01，ORP=1149.1±0.6 mV，ACC=41.5±0.7 mg/L)was best，which could prolong for another 2-3 days of the shelf-life compared to the controlled.

Trichiurus haumela;cold storage;acidic electrolyzed water(AEW);fresh-keeping

1001-6880(2011)05-0913-05

2010-05-26 接受日期:2010-09-07

“十二五”国家支撑计划项目(2011BAD24B02);上海市教育委员会重点学科建设项目资助(J50704)

*通讯作者 E-mail:jxie@shou.edu.cn

S983

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