复配香辛料保鲜剂对大黄鱼贮藏期间品质的影响

侯春宇,买尔孜亚·买买提,周 纷,张 龙,王锡昌

(上海海洋大学食品学院,上海 201306)

大黄鱼(Pseudosciaenacrocea),因其良好的口感和丰富的营养价值,深受中国消费者喜爱,而且其含有大量的不饱和脂肪酸,对冠心病、炎症、自身免疫性疾病和癌症等具有预防作用[1]。近几年来,随着养殖技术和捕捞技术的提高,大黄鱼的产量也逐年增多,2016年的产量达到了165.496万吨[2]。冰鲜大黄鱼在运输和储存过程中,极易受自身和外界因素的影响,引发鱼体的腐败变质,不仅造成经济损失,还会损害消费者的健康。因此,研究可以延长冰鲜大黄鱼保质期的保鲜方法具有一定的意义。

天然香辛料是植物的果实、种子、花、根、茎、叶、皮或全株等天然植物性产品,可直接食用,且具有赋香、调香、调味等功能。天然香辛料的单体指从中提取出的单一化合物,不同香辛料可能含有某些相同的单体成分,有些香辛料单体具有和香辛料相同的功能。研究表明,百里香酚-壳聚糖复合膜能抑制猪肉中的微生物生长繁殖,降低菌落总数,延长猪肉的冷藏期[3]。香辛料单体之间按照一定的比例复合使用能够达到比单一使用更佳的效果。将丁香酚添加进聚羟基丁酸酯聚合膜中,能够产生协同的作用,能够更有效抑制微生物繁殖[4]。近年来,天然植物保鲜剂越来越多地应用到水产品保鲜中。Ignacio等[5]研究发现,添加了丁香精油的大豆蛋白纳米复合膜,能够延长冷藏期间蓝鳍金枪鱼鱼片的质量,并且能够降低其自动氧化的程度。但是天然香辛料复配保鲜剂作为一种天然安全的保鲜剂研究甚少。

本文探讨了复配香辛料保鲜剂处理对冷藏大黄鱼品质的影响,使用百里香酚(4.875%)和丁香酚(7.81%)、百里香酚(4.875%)和肉桂醛(3.9%)、百里香酚(4.875%)和松油醇(15.62%)3组保鲜剂处理大黄鱼,并使用超纯水作为对照,分别进行感官评价并测定菌落总数(TVC)和理化指标(色差、pH、TVB-N)作为贮藏期间的评价指标,以期为大黄鱼生产加工中延长其保质期提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

大黄鱼 从福建宁德水产市场购买60只平均重量为(350±30) g的冰鲜大黄鱼,并在12 h内转移到实验室;百里香酚(>99%)、丁香酚(>99%)、肉桂醛(>99%)、松油醇(>99%)、无水乙醇 均为食品级添加剂,购于上海国药化学试剂有限公司;整个实验过程均使用超纯水。

SPX-25085-Ⅱ型生化培养箱 上海新苗医疗器械制造有限公司;PHSJ实验室pH计 上海仪电科学仪器股份有限公司;KJELTEC 8400型全自动凯氏定氮仪 福斯(上海)有限公司;Avanti J-26XP型冷冻离心机 贝克曼库尔特商贸(中国)有限公司;FR423CN型分析天平 奥豪斯仪器上海有限公司;CR-400色彩色差计 柯尼卡美能达(日本)有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 样品分组及处理 将大黄鱼样品去内脏,洗涤(超纯水)。将样品随机分成四组(每组12只)。选取大黄鱼背部肌肉,切成1 cm×3 cm×8 cm左右的长方体,分装自封袋,于-80 ℃冰箱贮藏;

本课题组先前研究结果显示,百里香酚(4.875%)分别与丁香酚(7.81%)、肉桂醛(3.9%)和松油醇(15.62%)复配能够达到协同增效的最佳效果,添加乙醇(10%)达到最佳助溶效果。

复配方式如下:TE组:百里香酚(4.875%)+丁香酚(7.81%)+乙醇(10%)密封超声20 min;TC组:百里香酚(4.875%)+肉桂醛(3.9%)+乙醇(10%)密封超声20 min;TA组:百里香酚(4.875%)+松油醇(15.62%)+乙醇(10%)密封超声20 min;K组:超纯水。

将大黄鱼鱼片浸泡在不同保鲜剂中3 min,沥干30 s,放置于无菌密封袋中,存放在4 ℃冰箱中。分别在第1、4、7、10、12 d,取样作为待测样品,进行感官、微生物学和理化分析。

1.2.2 感官评定 参考Hui等人提出的方法[6],选择6名经过培训的优秀感官员(2名男性和4名女性)对大黄鱼样品进行感官评价。表1为感官评定标准。感官评判指标分为5个部分,其喜好分数从5～1进行评分。评分为5的样本意味着非常新鲜。

表1 大黄鱼感官评定标准Table 1 The sensory evaluation standard of Pseudosciaena crocea

1.2.3 菌落总数 根据GB 47892-2010规定方法[7]。

1.2.4 色差 使用色差计测定大黄鱼的色差,记录亮度值(L*),红度值(a*),黄度值(b*)。白度公式如下:

W=100-[(100-L*)2-a*2+b*2]1/2

1.2.5 pH 根据GB 5009.237-2016规定方法[8]。

1.2.6 挥发性盐基氮(TVB-N)值 根据GB 5009.228-2016规定方法[9],结果以mg N/100 g表示。

1.3 数据处理

实验数据均进行3次以上平行试验,利用SPSS Statistics 23软件进行差异性显著分析,ANOVA进行方差分析,所有显著性差异分析均在p=0.05的水平下检验。利用GraphPad Prism 7软件进行图像分析。

2 结果与分析

2.1 复配香辛料保鲜剂对大黄鱼感官的影响

感官评价是评判鱼类新鲜度的重要指标,参考Hui等人提出的方法[6],将感官评分≥3分设定为可接受新鲜度的限度。图1中,四组的感官评价初始分值均为4.58,表明样品的初始新鲜度较高,在贮藏期间各处理组感官评价分值呈现不同程度的降低。从第4 d开始,观察到复配香辛料处理组和空白组之间存在显著性差异(p<0.05)。在存储4～12 d内,空白组样品的感官评价分值最低(p<0.05),且空白组分值降低的幅度与复配香辛料处理组相比较大。在第7 d时,空白组与TA组的感官评分分别为2.50、2.67,均小于3.00,被认为是不可食用的[6];在第10 d时,TC组、TE组的感官评分分别为3.67、3.25,均大于3.00,说明TC组与TE组的保鲜效果比空白组与TA组好,可能是因为TC组与TE组具有较好的抑菌效果;当第12 d时,TC组与TE组,感官评分分别为2.50、3.00,TC组到不可食用的程度,进一步说明TE的保鲜效果较其他组更佳。在贮藏过程中,TE组感官评分下降了34.50%,较其他三组降低幅度低。此外,在贮藏期间,TE组与TC组的感官结果无显著性差异(p>0.05)。

图1 冷藏过程中大黄鱼感官评分的变化Fig.1 Changes of sensory score of Pseudosciaena crocea during cold storage注:不同小写字母表示同一天不同保鲜剂处理样品之间的 显著性差异(p<0.05);不同大写字母表示 同一保鲜剂处理样品不同天数之间的 显著性差异(p<0.05),图2～图4同。

复配香辛料能抑制微生物的生长繁殖,可能是原因复配香辛料先渗透进入微生物体内,使细胞内的小分子物质流出,进而破坏菌体细胞的结构[10]。不同的复配组合对菌体的破坏程度可能不同,所以3组复配香辛料对大黄鱼的细菌抑制效果存在差异,导致鱼体的腐败程度不同,感官评分结果不同。在此研究中,在贮藏的第7 d和第10 d,TA组中观察到感官评价的分值较其他两个处理组显著降低(p<0.05)。这种现象可能是由于百里香酚和松油醇复配的抑菌效果较其他两个处理组相比较差,抑制大黄鱼表面细菌的能力较弱,微生物的繁殖,使感官分值降低,同时也表明,不同复配香辛料对于大黄鱼的保鲜效果不同,TE的保鲜效果较其他组更佳。

2.2 复配香辛料保鲜剂对大黄鱼菌落总数(TVC)的影响

TVC结果如图2所示。第1 d四组样品的初始TVC均值为1.97 lg cfu/g。随着贮藏期的延长,四组的TVC值均呈增加趋势,TE、TC和TA的TVC值在贮藏期间均低于空白处理组(p<0.05)。

图2 冷藏过程中大黄鱼菌落总数的变化Fig.2 Changes of total number of Pseudosciaena crocea colonies during cold storage

在4 ℃贮藏条件下,空白组在第10 d时,TVC值为7.4 lg cfu/g,TA组在第10 d时,TVC值为6.67 lg cfu/g,均超过6 lg cfu/g,以菌落总数作为评价标准,空白组与TA组已到达腐败变质的程度,失去了商品价值[11],而TC和TE组的TVC值在10 d内均未超过超过6 lg cfu/g。在第12 d时,TC组的TVC值为6.63 lg cfu/g,已经腐败变质,但TE组的TVC值始终未超过6 lg cfu/g,TVC为5.93 lg cfu/g,因此TE组较其他处理组具有较好抑制微生物生长繁殖的作用。

革兰氏阳性菌和阴性菌的繁殖(发光菌、肠杆菌、乳酸菌和假单胞菌等)是造成大黄鱼4 ℃贮藏期间腐败变质的原因[12]。在此研究中,TE组中显示出,大黄鱼的菌落总数的增长趋势最低(p<0.05),这可能是由于天然香辛料对革兰氏阳性菌和阴性菌的广泛抗菌性能[13]。Noori等[14]研究表明,在冷藏 的12 d中,生姜精油纳米乳涂抹在鸡胸肉上,可有效抑制好氧嗜冷菌总数的增加。Silva等[15]研究表明,百里香精油对金黄色葡萄球菌和藤黄微球菌具有抑菌抗菌的作用。说明天然香辛料及其单体对多种细菌都具有抑制增长的效果。本实验的三组复配组合中,对细菌的抑制作用存在显著性差异(p<0.05)。可能是由于不同香辛料单体的化学结构不同,在复配过程中化学键的断裂和结合不同,导致抑菌性不同。

2.3 复配香辛料保鲜剂对大黄鱼色差的影响

表2显示了大黄鱼的色差随贮藏时间的变化。所有样品的红度值(a*)值逐渐增加,黄度值(b*)呈先下降后升高的趋势。有研究表明,鱼类在贮藏期间,随着蛋白溶解、汁液流失以及脂肪和蛋白质的氧化,都会使色素和肌肉蛋白相结合,从而导致鱼肉的红度(a*)和黄度(b*)生变化[16]。在贮藏期间,空白组和复配香辛料保鲜剂处理组(TE、TC、TA)的红度(a*)和黄度(b*)无显著性差异(p>0.05)。但是贮存4 d后,复配香辛料保鲜剂处理组样品的亮度值(L*)和白度值与空白组相比较高。且在4～12 d期间,空白处理组的亮度值和白度值的降低幅度显著大于复配香辛料保鲜剂处理组(p<0.05)。贮藏到第12 d时,复配香辛料保鲜剂处理组中亮度值和白度值由大到小分别为TE>TC>TA,TE组白度降低了22.08%,较其他3组白度降低幅度最低。由得出结论,TE对大黄鱼颜色维持最有效。

表2 贮藏期间3种处理方式对大黄鱼亮度值(L*)、红度值(a*)、黄度值(b*)和白度影响Table 2 Effect of three treatment methods on L*,a*,b* and whiteness of Pseudosciaena crocea during storage

2.4 复配香辛料保鲜剂对大黄鱼pH的影响

pH测定结果如图3所示,初始值为7.04,略高于Hui的研究结果[6],这可能是由养殖大黄鱼的水质和饲料的不同造成。pH在1～4 d呈现降低的趋势,且在第4 d时达到最低,这可能是因为大多数鱼在肌肉组织中含有少量的碳水化合物(p<0.05),并且在死后产生少量的乳酸,鱼类中CO2的溶解也会使pH降低[17];在4～12 d期间,所有样品的pH随贮藏时间的增长逐渐升高,这可能是由于鱼肉腐败过程中的微生物作用,使样品中碱性化合物积累,如:氨和三甲胺等[18]。与Hui等人的报道一致[6]。贮藏实验中,pH变化总体呈现先降低后增高的趋势。在贮藏的前4 d,复配香辛料保鲜剂处理组(TE、TC、TA)和空白组的pH无显著性差异(p>0.05),但在贮藏第到12 d时,复配香辛料保鲜剂处理组与空白组之间存在显著性差异(p<0.05),pH由大到小依次为K>TC>TA>TE,可能是由于不同处理组对微生物的抑制效果不一致,从而造成微生物作用产生中碱性化合物积累成都不一致。因此可得,TE与其他复配精油相比,抑菌效果较好。

图3 冷藏过程中大黄鱼pH的变化Fig.3 Changes of pH in Pseudosciaena crocea during cold storage注:不同小写字母表示同一天不同保鲜剂处理样品之间的 显著性差异(p<0.05);不同大写字母表示 同一保鲜剂处理样品不同天数之间的显著性差异(p<0.05)。

2.5 复配香辛料保鲜剂对大黄鱼挥发性盐基氮(TVB-N)值的影响

TVB-N表示氨、二甲胺和三甲胺,是评价水产品新鲜度的有效指标[6]。如图4所示,TVB-N在贮藏期间不断增加,这可能是由于内源性酶的活性和细菌的生长繁殖。贮藏期间,4～12 d时空白组的TVB-N值都比复配香辛料保鲜剂处理组(TE、TC、TA)的TVB-N值高(p<0.05)。在第10 d时,空白组TVB-N值达到了24.71 mg N/100 g,为二级鲜度,其他3个处理组均为一级鲜度。第12 d时,TC、TA和空白处理组的TVB-N分别为:33.48、36.81和44.08 mg N/100 g,超过了30 mg N/100 g的可接受限度[11],TE组在第12 d时,TVB-N为28.33 mg N/100 g,TE组样品在整个储存期间均保持可接受的新鲜度。这与去皮明虾[19]、太平洋白虾[20]、鲷鱼[21]、烟熏鳗鱼片[22],经过复配精油处理后在贮藏期间TVB-N变化一致。本试验研究结果表明,TE、TC、TA三个处理组均可有效抑制大黄鱼鱼片的TVB-N值的增长(p<0.05),其中,其中TE的控制效果最显著(p<0.05),较其他三组将大黄鱼贮藏期延长了2 d。

图4 冷藏过程中大黄鱼TVB-N的变化Fig.4 Changes of TVB-N in Pseudosciaena crocea during cold storage

3 结论

本文研究了三种复配香辛料保鲜剂对大黄鱼贮藏期间品质的影响。感官评价和色差分析实验结果显示,百里香酚(Thymol)4.875%和丁香酚(Eugenol)7.81%(TE)组大黄鱼感官评分及白度分别下降了34.50%、22.08%,而且在12 d时得分最高;TVC和TVB-N的实验结果均显示,TE组复配香辛料能够有效延缓大黄鱼在贮藏期间的腐败变质,可能是由于丁香酚能够有效抑制微生物导致。综上所述,百里香酚(4.875%)和丁香酚(7.81%)复配处理组,在抑制腐败,控制微生物生长,防止鱼肉颜色变化方面表现出最佳效果,且能够较长时间维持大黄鱼良好的感官效果。相比于空白组,大黄鱼的贮藏期延长了2 d。因此,百里香酚(4.875%)与丁香酚(7.81%)复配组合可作为一种水产品的保鲜剂,延长大黄鱼的货架期,并且能有效的保持其良好的色泽、品质,为后续大黄鱼的开发与利用提供一定的理论依据。