美国红鱼保鲜技术的研究进展

黄文博,谢　晶

(上海水产品加工与贮藏工程技术研究中心,上海海洋大学食品学院,上海 201306)



美国红鱼保鲜技术的研究进展

黄文博,谢晶*

(上海水产品加工与贮藏工程技术研究中心,上海海洋大学食品学院,上海 201306)

美国红鱼属高蛋白低脂肪鱼类,其呈味氨基酸百分含量与其他鱼类相比较高,味道鲜美,常被制成生鱼片。生食对鱼肉的鲜度品质有极高要求,因此,对美国红鱼品质保鲜技术进行研究,探讨其未来的发展趋势,对延长红鱼货架期具有重要意义。本文主要综述了红鱼现有的保鲜技术,并结合其他生食海产品的保鲜方法,将气调包装结合低温保鲜等复合保鲜方式作为今后贮藏美国红鱼的研究方向。

美国红鱼,保鲜技术,复合保鲜

随着居民家庭可支配收入不断增长和消费理念的转型,在食用水产品方面,我国居民对高端水产品的需求推动着生食海产品保鲜技术的进步。

美国红鱼,学名眼斑拟石首鱼(Sciaenopsocellatus),为鲈形目,石首鱼科,拟石首鱼属,英文俗称红鼓鱼(red drum),别称红姑鱼、海峡鲈、斑尾鱼[1],其最显著特征是尾基部侧线上方有一黑色圆斑。美国红鱼洄游习性明显,为广温广盐性鱼类,主要分布在南大西洋和墨西哥湾沿岸水域。美国红鱼作为一种经济鱼类,自1991年起在我国南方广泛养殖[2]。刘世禄[3]、戴梓茹等[4]测定了美国红鱼体中的蛋白质、脂类、灰分等生化组分,发现其肌肉中粗脂类仅有0.58%,粗蛋白含量达19.46%,属高蛋白少脂肪、低比能值鱼类。其甘氨酸、精氨酸、天门冬氨酸、谷氨酸和丙氨酸五种呈味氨基酸含量为73.5 mg/g,占必需氨基酸的50.37%。随着大众膳食结构的改变,人们已经由温饱型向营养型发展,对高蛋白、低脂肪、美味海产品的需求量会越来越大,因此美国红鱼将有很大的市场发展空间。在市场上红鱼通常被制成冻品或生鱼片进行销售,因在加工贮运过程中易受微生物影响,鱼肉中微生物生长繁殖和脂质氧化会导致肉质软化、产生刺激性气味,这都会对美国红鱼的商品价值产生极大影响[5]。

1　美国红鱼的保鲜现状

1.1低温保鲜

在水产品贮运过程中,通过降低温度达到减缓或抑制微生物活动目的的低温保鲜技术是目前全球使用最早、最广的水产品保鲜方法[6],美国红鱼常用的低温保鲜方式有冰温保鲜、冻藏保鲜等。

1.1.1冰温保鲜鱼肉的冰点是指鱼肉在冷却时最初结冰的温度。一般海产鱼类鱼肉的冰点在-0.5～-2.5 ℃之间[7]。通过杨华[8]绘制的养殖美国红鱼的冻结曲线可以得出养殖的美国红鱼的冻结点为-1.7 ℃,又因为冰温贮藏的温度一般略高于冻结点,所以通常选择在(-1.5±0.2) ℃作为美国红鱼的“冰温带”进行冰温贮藏。由于“冰温带”较窄,所以进行冰温贮藏的冷库比普通冷库环境在技术上要求严格[9]。冰温保鲜并未让红鱼体内的水分完全冻结,细菌和酶没有完全失活,所以鱼体死后将继续进行某些生化反应,-1.5 ℃冰藏条件下的美国红鱼在第10 d已经超过可生食标准(菌落总数≤4 LogCFU/g)。在水产品中,冰温保鲜与冷藏保鲜相比,微生物生长的变化趋势有明显不同,显著延长货架期,但也具有冰温带较窄,在实际应用中不好全程控制的不足[8]。

1.1.2冻藏与冷藏保鲜若要抑制微生物的繁殖,最有效的方法就是降低温度,因为温度越低,微生物活性越低乃至失活。冻藏与冷藏是用于水产品保鲜最常用的方法。

冻藏保鲜是指将水产品置于-18 ℃或以下进行贮藏的保鲜方法。通常在冻藏过程中所采用的温度为-18 ℃及其以下,在此温度下红鱼的内部水分体积膨胀并产生冰晶,会造成鱼肉组织结构破坏,蛋白质发生冷冻变性;解冻后冰晶融化、内部水分流失,造成红鱼表面干燥、肉质松弛、口感变差。为了避免美国红鱼在冻藏期间发生蛋白质变性、脂肪氧化、ATP降解等一系列变化,侯温甫等[10]对比了-80 ℃超低温速冻与-20 ℃直接冻结两种方法,以盐溶性蛋白质含量、K值、pH、失水率和感官评定作为指标,相比于美国红鱼在-20 ℃冻藏17周过程中的品质变化情况,发现超低温速冻处理在一定程度上减缓了蛋白质变性的速度,对冻藏导致的鱼肉口感和风味上的变化有缓解作用。

李婷婷[2]、蔡路昀[11]等发现在(4±1) ℃冷藏条件下,美国红鱼的货架期为8～10 d。Cai[12]在(4±1) ℃条件下贮藏美国红鱼,5 d后测得的K值为17.19%,还处在可生食范围内(K值<20%),10 d时还未超过可食用范围(K值<60%)。冷藏过程中,虽然未破坏红鱼的肌肉组织结构,但对于生食海产品来说,由于其体内存在蛋白酶,在贮藏期间会出现白浊现象,风味变差,影响感官。

1.2生物保鲜剂保鲜

生物保鲜剂主要通过抑制微生物的生长来保持美国红鱼的理化性能和感官特性[13]。化学合成的保鲜剂有较强的抗氧化能力和抑菌能力,但对人体健康有潜在影响[14]。近年来,随着人们对食品安全的关注和健康意识的提高,一些作为水产品保鲜原料的天然无毒生物保鲜剂得到众多学者的关注[15]。

1.2.1壳聚糖壳聚糖(chitosan,CS)又名脱乙酰甲壳素,是由几丁质经过脱乙酰作用得到的。甲壳素是目前唯一一种自然界中存在的碱性多糖,不仅安全无毒,而且可降解,是一种绿色环保的可再生资源[16]。壳聚糖具有抗菌、增强免疫系统等多种功效,作为一种具有天然性、无毒性和安全性的保鲜膜材料,倍受人们的关注。李婷婷等[3,17]用不同浓度壳聚糖对美国红鱼涂膜保鲜,观察美国红鱼片在4 ℃冷藏过程中品质的变化情况,实验结果表明质量浓度为2.0 g/100 mL的壳聚糖质量浓度能较好地抑制细菌生长、蛋白质分解和脂肪氧化,可显著延长货架期4～6 d。虽然壳聚糖具有良好的成膜性,但是壳聚糖膜的机械性还有待提高,加强其成膜的稳定性和抑菌效率是改善壳聚糖涂膜特性的关键。由此,优化成膜原材料,结合其他保鲜技术,加入一些天然抑菌剂或植物胶等可以作为进一步研究的方向。例如蔡路昀[13]的研究结果表明紫菜多糖结合麦角硫因处理美国红鱼可以有效延缓脂肪氧化、蛋白质降解和核苷酸分解。

1.2.2香辛料精油精油是可以直接从植物中得到的芳香族油性提取物,有研究表明[18],精油处理水产品可以有效抑制贮藏过程中的微生物生长。利用从天然香辛料中提取出的精油作为生物保鲜剂,有安全无毒、利用率高、经济环保、可调配等多种优点[19]。Cai[14]在10 ℃条件下分别用4 μl/L的丁香、孜然和留兰香的精油处理美国红鱼片2 h,观察其硬度、pH、K值、TCA-soluble peptides(三氯乙酸可溶肽)、感官、生物胺和微生物的变化。结果表明,与对照组相比,精油处理后的样品可以延长10 d左右的货架期,三种精油都对美国红鱼片的腐败有显著抑制作用,在贮藏期间,有效地降低了鱼体内的生物胺含量,特别是组胺、腐胺和尸胺。其中留兰香精油在抑制蛋白质降解和核酸分解方面效果显著。但是由于香辛料有较强刺激性气味,因而限制了其使用范围,今后需要寻找这方面有效的解决办法,为保持美国红鱼的感官品质发挥更大的作用。

1.3电子束冷杀菌

电子束是电子通过汇集成束,具有高能量密度,对水产品进行照射属于冷杀菌,对鱼体的表面造成感官上的改变较小,也不会影响鱼体内的温度变化,有利于保持水产品的感官品质[20]。

在中华人民共和国农业部发布的标准中指出,冷冻工艺水产品辐照杀菌工艺中最高耐受辐照剂量为7 kGy[21]。刘冰冰等[6]分别用2、4、6 kGy的电子束处理美国红鱼,结果显示辐射剂量为4 kGy时效果最优,可冰藏18 d,比对照组延长6～7 d。通过观察贮藏期内鱼肉的感官、TVB-N(总挥发性盐基氮)及APC(菌落总数)变化,发现鱼肉中的水经过电子束辐照后活性因子增加,加快了鱼肉蛋白分解产生挥发性含氮物质的速度,导致红鱼肉TVB-N值的增加;但随着贮藏时间的增加,与对照组相比,辐照作用有效抑制了蛋白酶的活性,降低了微生物和细菌分解鱼肉蛋白质的速度。杨文鸽[22]发现经电子束照射处理的美国红鱼可以有效减缓微生物菌落增长的速度。经过多方面比较,最后确定4 kGy为辐照美国红鱼的最佳剂量,处理后的红鱼冰藏条件下可贮藏14 d,比对照组延长5 d。张春芳[23]用实验证明辐照剂量变化对美国红鱼的呈味氨基酸和营养成分无显著影响。

辐照剂量较大时会对水产品的肉色产生影响,例如白鲳鱼会发生黄变[24],而无须鳕鱼在辐照后轻微发红的现象[25]。在6 kGy的电子束辐照条件下,美国红鱼的肉色会略微发红,但在销售可接受范围内[20]。

2　美国红鱼的保鲜技术研究趋势

目前,关于美国红鱼的保鲜技术还有很大的研究空间,除了已有的保鲜方法外,还有许多生食海产品常用保鲜方法可以作为今后对美国红鱼保鲜的研究方向。

2.1气调包装

气调包装(Modified atmosphere packaging,MAP)是将一种或多种气体充入食品包装袋内,通过降低氧化速率和抑制微生物繁殖以维持食品品质的保鲜方法[26]。包装袋内气体的成分和比例对气调包装水产品的品质有不同影响。有研究表明,在2～4 ℃条件下,经过气调包装(60% N2和40% CO2)的三文鱼货架期比没有经过包装的样品延长1～2 d[27],蓝鳍金枪鱼的货架期从2 d增加到18 d[28]。气调包装(60% CO2,15% O2,25% N2)使金枪鱼肉保持良好的色泽和感官评分,pH和TVB-N维持在较低水平,TBA值在贮藏末期(36 d)达到0.82 mg MDA/kg,在可生食范围内[29]。气调保鲜技术结合低温保鲜可以对生食海产品起到更好的保鲜效果,应用于整个贮运和销售过程,具有高效益、高耗能、高成本的特点,然而如何解决包装内表面的结露现象及解冻后鱼肉的汁液流失问题仍需进一步研究[30-31]。

2.2真空包装

真空是指在特定的空间内空气低于一个大气压力的状态,真空包装是指食品包装容器内的空气被抽出,包装内处于高度减压状态,所以也被称为减压包装,微生物生长繁殖因为缺乏空气而受到抑制,达到保鲜效果[32]。在减少氧气对鱼肉影响的方面,真空包装与气调包装有异曲同工之处,显著抑制了高铁肌红蛋白的生成和脂肪氧化,但包装内鱼肉的堆垛挤压和解冻后大量的汁液流失率影响感官评判[26]。汤元睿[30]研究发现,真空包装的金枪鱼在冷藏期间红度值变化最小,抑制好氧菌效果显著,但抑制兼性好氧菌的效果较差,对降低鱼体内TVB-N效果不明显。

综上所述,气调包装和真空包装在三文鱼和金枪鱼等生食鱼类的研究中可以不同程度地延长其货架期,这两种保鲜技术在美国红鱼保鲜技术的研究中有非常广阔的应用前景。

3　展望

现代社会人们生活节奏加快,工作及生活效率提高,在水产品的质量方面,人们不仅要求营养、美味,还要讲究方便快捷。低温保鲜、冷冻包装是最常用的保鲜方法,但从保鲜技术的发展趋势看,美国红鱼的加工贮运发展必然要融合现代各种不同领域的科技成果,例如将生物保鲜剂、气调包装、辐照杀菌等与冷藏冷冻保鲜相结合。同时,部分保鲜方式还存在一些问题,例如生物保鲜剂的剂量控制,为了肉的色泽好个别不良商家用有害气体进行气调包装,辐照食品是否对人体产生影响还存在争议等,这些都有待解决。

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Research progress in the preservation technologies and dominant spoilage bacteria of Red Drum(Sciaenopsocellatus)

HUANG Wen-bo,XIE Jing*

(Shanghai Engineering Research Center of Aquatic Product Processing & Preservation,Shanghai 201306,China)

Red drum(Sciaenopsocellatus)is a kind of high protein and low fat fish,which has a higher percentage of flavor amino acid compared to other fishes,and it is used to be made of raw fish. So it is very important to study the preservation methods and investigate the development in order to extend the shelf life of red drum. The preservation techniques of red drum were reviewed,consulted by other raw seafood’s preservation methods,it could be helpful to provide a theoretical basis to keep red drum fresh by some compound preservation methods such as MAP combined with low-temperature preservation in the future.

Red drum(Sciaenopsocellatus);preservation;compound preservation

2015-05-19

黄文博(1993-)，女，硕士研究生，研究方向：水产品贮运保鲜，E-mail:wenbohuang1@163.com。

谢晶(1968-)，女，博士，教授，研究方向：食品工程，E-mail:jxie@shou.edu.cn。

2014年国家农业成果转化基金项目(2014GB2C000081)；上海市科委项目(14dz1205101)。

TS254.1

A

1002-0306(2016)05-0371-04

10.13386/j.issn1002-0306.2016.05.067