叶醛/玉米醇溶蛋白纳米纤维膜的制备及其在金枪鱼保鲜中的应用

崔方超，周闪闪，张星晖，王当丰，檀茜倩，任丽琨，励建荣,*，李婷婷

（1.渤海大学食品科学与工程学院，生鲜农产品贮藏加工及安全控制技术国家地方联合工程研究中心，中国轻工业海水鱼加工重点实验室，辽宁锦州 121013；2.大连民族大学生命科学学院，辽宁大连 116600）

叶醛（Leaf aldehyde，LA）是由不饱和脂肪酸经脂肪氧化酶和脂氢过氧化物裂解酶催化形成的一种C6醛，是一种具有抗菌能力的天然植物挥发物[1]，也是我国GB 29978-2013 批准允许直接添加到食品中的香料物质[2]。然而，叶醛极快的挥发速度限制了其在食品保鲜中的应用[3]，对其进行包埋可以有效解决这一问题。玉米醇溶蛋白（Zein，ZN）是一种天然可降解物质，同时具有良好的成膜性，形成的膜具有良好的阻气和阻湿性能[4]，是一种常用的成膜材料。但是玉米醇溶蛋白膜机械性能和保鲜效果较差[5]，有研究表明，将抗菌物质添加到膜中，可以在改善膜机械性能的同时提高其抗菌能力。董爽等[6]将纳米TiO2负载于玉米醇溶蛋白膜中，有效提高了膜的抗菌性能。

金枪鱼（Tuna），主要分布在太平洋、大西洋和印度洋的温带、热带和亚热带地区[7]。其肉质鲜美且具有较高的营养价值和商业价值，通常以生食为主[8]。但是在运输和销售时，金枪鱼易受微生物的作用而发生腐败变质，导致营养品质和经济价值大幅下降[9]。包装材料在水产品保鲜中起着重要作用[10]。随着纳米技术的发展，纳米复合材料受到了许多研究人员的关注，与传统包装材料相比，纳米复合材料有更好的阻隔和抗菌性能[11]。静电纺丝是一种制备纳米材料的技术，制成的纤维膜具有比表面积大、孔隙率高等特点[12]，将活性物质负载于纤维膜中可以优化其性能。Karim 等[13]利用无针静电纺丝法制备了负载肉桂醛的玉米醇溶蛋白纳米纤维，并发现其能降低香肠中的亚硝酸盐含量。陈茹等[14]制备了PVA/海藻酸钠/TiO2纳米纤维膜发现TiO2的加入赋予膜优异的抗菌性能。玉米醇溶蛋白因其疏水性、可降解性和优异的成膜性能使其在静电纺丝领域得到了诸多应用[4]，将挥发性极强的叶醛包埋于玉米醇溶蛋白纺丝膜中不仅可以解决叶醛的挥发性问题还能提高玉米醇溶蛋白膜的抗菌性能。

本研究采用同轴静电纺丝技术制备了LA/ZN纳米纤维膜，测定了LA 对纳米纤维膜形貌以及理化性能的影响，选取水产品中常见腐败菌研究膜的抗菌性能及机制。最后，评价了LA/ZN 纳米纤维膜对金枪鱼肉的保鲜效果，以期开发一种能够延长金枪鱼货架期的新型包装，为静电纺丝技术在水产品保鲜中的应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

叶醛 北京索莱宝科技有限公司；玉米醇溶蛋白 上海麦克林生化科技有限公司；氧化镁、氢氧化钠、硼酸 上海阿拉丁生化科技股份有限公司；DNA 抽提试剂盒、冰乙酸、无水乙醇等 分析纯，上海生工生物工程股份有限公司；总蛋白定量试剂盒南京建成生物工程研究所；LB 肉汤培养基 青岛高科园海博生物技术有限公司；金枪鱼 锦州市海芝鲜水产市场；大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、荧光假单胞菌、腐败希瓦氏菌、莓实假单胞菌 辽宁省渤海大学食品安全重点实验室提供。

ET-2535H 型静电纺丝设备 北京永康乐业科技发展有限公司；UV-2550 紫外-可见分光光度计上海尤尼柯仪器有限公司；S-4800 型冷场发射扫描电子显微镜（Scanning electron microscope，SEM）日本日立公司；Scimitar 2000 Near FT-IR Spectrometer 型傅里叶变换红外光谱仪（Fourier transform infrared spectroscopy analysis，FTIR）美国安捷伦公司；Q2000-3236 型差示扫描量热仪（Differential scanning calorimeter，DSC）美国TA 仪器公司；K9840 型凯氏定氮仪 海能未来技术集团股份有限公司；FE 20 型pH 计 上海梅特勒-托利多仪器有限公司；TA-XT-PLUS 型质构仪 英国Stable Micro Systems 公司；GelDoc XR+全自动凝胶成像系统美国Bio-Rad 公司。

1.2 实验方法

1.2.1 纺丝液的制备 参考Torres-Giner 等[15]的方法，将称量好的玉米醇溶蛋白加入到烧杯中，再倒入冰乙酸/无水乙醇（V/V）为2.5/7.5 的混合溶液，最终使ZN 的质量占总质量的40%，纺丝液于室温搅拌1 h 使溶液混匀。

1.2.2 纳米纤维膜的制备 参考梅佳林[16]的方法，分别用注射器取5 mL ZN 壁材纺丝溶液和5 mL 芯材叶醛，流速分别设定为壁材0.07 mL/h、芯材0.04 mL/h，调节正电压为11.42 kV、负电压为1.83 kV，距离为12 cm，温度为20 ℃，湿度为50%，进行纺丝，将纤维膜放在25 ℃真空烘箱中进行干燥，得到LA/ZN 纳米纤维膜，相同条件下不添加叶醛的ZN纺丝液制备的膜为空白ZN 纳米纤维膜。

1.2.3 指示标签理化性能的表征 利用2.5 mL 纺丝液制成大小、厚度相同的纺丝膜用以表征，比较空白ZN 纳米纤维膜和LA/ZN 纳米纤维膜的各项理化指标。

1.2.3.1 扫描电镜 参考Zheng 等[17]的方法，将样品喷金，使用SEM 在3 kV 电压下记录样品表面形貌。样品纤维直径通过Image J 图像分析软件统计。

1.2.3.2 傅里叶变换红外光谱 使用FT-IR，在4000～500 cm-1进行扫描，分辨率为4 cm-1，每个样品扫描两次。

1.2.3.3 热力学分析 使用差示扫描量热仪测定膜的热稳定性。将5 mg 样品放在铝坩埚中密封。空白铝坩埚作为对比，在氮气气氛中以10 ℃/min 的速率加热至25～235 ℃，收集每个薄膜的DSC 数据。

1.2.4 LA/ZN 纳米纤维膜的抗菌机制 有研究表明[6,18]，玉米醇溶蛋白膜不具备抗菌性，制备的LA/ZN 纳米纤维膜的抗菌作用依靠从膜中挥发出的叶醛，叶醛与细菌接触从而杀死细菌，因此膜的抗菌机制即为叶醛的抗菌机制。

1.2.4.1 LA/ZN 纳米纤维膜对不同菌种最小抑菌浓度的确定 参考吴劲松等[19]的方法，测定叶醛对莓实假单胞菌、腐败希瓦氏菌、荧光假单胞菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度（Minimum inhibitory concentration，MIC）。在试管中加入0.5 mL菌液（106CFU/mL），4.5 mL 无菌LB 肉汤和不同终浓度的LA 混合液，配制成10、5、2.5、1.25、0.625 μL/mL 以及0 μL/mL（不加LA 的对照）浓度的混合液体培养基，混匀后28 ℃孵育48 h，MIC 值为使悬浮液澄清（即悬浮液中没有细菌生长）的最低LA 浓度。

1.2.4.2 LA/ZN 纳米纤维膜对细菌生长曲线的影响参考阚玉红等[20]的方法，用无菌LB 肉汤培养基配制10 mL 终浓度为1、2、4 MIC 的叶醛溶液，以无菌LB 肉汤培养基作为空白对照，分别接入200 μL的生长对数期菌悬液。放置28 ℃，161 r/min 摇床培养，每2 h 取样用酶标仪测定样品OD595值。

1.2.4.3 LA/ZN 纳米纤维膜对莓实假单胞菌菌体形态的影响 参考Luo 等[21]的方法，取25 mL 生长对数期的莓实假单胞菌菌悬液以3000 r/min 的速度离心10 min，用磷酸盐缓冲液（Phosphate buffered saline，PBS）清洗两次后离心，再用PBS 调节菌悬液OD595约为0.5。以叶醛终浓度分别为1、2、4 MIC的菌悬液为处理组，未处理的菌悬液为空白组，一同振荡培养6 h，离心后用无菌水清洗两次。以锌片做承载物，将菌体固定2 h，再用无菌水洗涤2 次后，分别以50%、70%、80%、90%、100%浓度的乙醇浸泡30 min 对锌片进行脱水处理，样品在室温下干燥后进行喷金处理，然后用扫描电镜观察细胞形态。

1.2.4.4 LA/ZN 纳米纤维膜对莓实假单胞菌细胞内总蛋白含量的影响 细菌前处理同1.2.4.3，超声破碎菌体后，参考Wang 等[22]的方法，采用总蛋白定量测定试剂盒处理各组样品，并用紫外分光光度计测定样品在595 nm 下的吸光度值，根据牛血清蛋白标准曲线分析叶醛处理后莓实假单胞菌细胞内总蛋白含量。

1.2.4.5 LA/ZN 纳米纤维膜对莓实假单胞菌细胞内DNA 含量的影响 细菌前处理同1.2.4.3，置于28 ℃、161 r/min 振荡培养6 h。采用DNA 抽提试剂盒提取莓实假单胞菌的DNA 并电泳，将电泳后的凝胶放入成像装置拍照[23]。

1.2.5 LA/ZN 纳米纤维膜在金枪鱼中的应用 金枪鱼从锦州水产市场采购，在低温下运至实验室，立即加工成试验样品。样品处理：将鱼肉切割成100 g 块状，放入无菌塑料盒，将纤维膜在紫外等下照射30 min 进行灭菌处理，每个盒子底部放置无菌纳米纤维膜垫片。将样品放在4 ℃冰箱中，每24 h 测定鱼肉的总挥发性盐基氮（Total volatile basic nitrogen，TVB-N）、菌落总数、pH、组胺含量和质构，每次实验三个平行。

1.2.5.1 菌落总数的测定 参考Huang 等[24]的方法。在无菌环境中，将5 g 鱼肉放入无菌蒸煮袋，加入45 mL 无菌生理盐水，拍打2 min，进行梯度稀释。取适当浓度，吸取1 mL 加入无菌培养皿，再将20 mL 无菌平板计数琼脂加入培养皿中，摇匀，琼脂凝固后放入28 ℃培养箱中24 h。每个稀释度进行三次平行试验。

1.2.5.2 pH 的测定 参考Yerlikaya 等[25]的方法。将样品（每个5.0 g）分别加45 mL 去离子水然后均质，并在室温下静置30 min。用pH 计测定上清液的pH。

1.2.5.3 总挥发性碱性氮测定 参考Yu 等[26]的方法。将鱼肉搅碎后称5 g 放到消化管中，再加0.50 g氧化镁粉末，混匀，采用半自动凯氏定氮仪测定TVB-N。

1.2.5.4 金枪鱼肉质构的测定 参照刘婧懿等[27]的方法，将金枪鱼肉切成边长为1.50 cm 的正方体小块，并将其在室温下放置30 min，以消除低温和切块外力影响，使鱼肉样品充分恢复。每个样品进行两次轴向压缩，压缩百分比为50%；测试探头类型为P/5OR；测前，测试中，测后速率均为1 m/s；探头每隔5 s 测一次；测定模式和选项为TPA，进行鱼块的硬度、弹性、粘聚性和咀嚼度测定。

1.2.5.5 组胺含量的测定 参考胡家伟等[28]的方法并稍加修改。将10 g 样品放入50 mL 离心管，向离心管中加入20 mL 三氯乙酸（5%）均质，4 ℃,8000 r/min离心15 min，将上清液转移到50 mL 的棕色容量瓶。将20 mL 5%三氯乙酸加到沉淀物中，按上述操作再提取一次，上清液倒入容量瓶中，用5%三氯乙酸定容。吸取0.3 mL 滤液，加入100 μL 饱和碳酸氢钠溶液和50 μL 2 mol/L 氢氧化钠溶液，再加入0.3 mL 10 mg/mL Dns-Cl 溶液，混匀后置于60 ℃恒温水浴30 min。加入100 μL 25%氨水，混匀，在暗处静置30 min。用乙腈定容至1.5 mL，混匀，用0.22 μm 的有机相针式滤器过滤进行高效液相色谱测定。

1.3 数据处理

每个样品平行实验3 次，结果取平均值，采用Origin 2019 软件处理分析数据，采用SPSS 20.0 软件进行统计学分析，P＜0.05 为差异性显著，P＞0.05 为差异性不显著。

2 结果与分析

2.1 指示标签理化性能的表征

2.1.1 扫描电镜形貌分析 图1 为纳米纤维膜的SEM 图和直径分布图。如图1a 所示，ZN 的纺丝性能优异，ZN 纤维具有圆柱形形态，表面光滑。纤维直径主要分布在450～550 nm。而LA/ZN 纳米纤维膜纤维直径明显增大，纤维直径主要分布在475～575 nm，总体形貌较好。加入LA 后纤维直径变大，可能是由于LA 被ZN 很好地包封，导致纤维直径的增加。也可能是因为LA 的加入，使纺丝性能下降，需要更大的电压才能纺丝，而纳米纤维的直径会随电压的增加而变大，在纺丝时的不稳定性也会变得非常明显[29]。

图1 纳米纤维膜的扫描电镜图和直径分布图Fig.1 SEM and diameter distribution of electrospun fiber films

2.1.2 LA/ZN 纳米纤维膜的FTIR 分析 图2 是ZN纳米纤维膜和LA/ZN 纳米纤维膜的FTIR 测试结果。如图所示，ZN 纳米纤维膜在3307 cm-1处有较宽的吸收峰，这是由于大量不饱和碳上的O-H 和NH 伸缩振动。酰胺Ⅰ带1651 cm-1处的峰是C=O 的伸缩振动引起的，且蛋白二级结构以α-螺旋为主；在酰胺Ⅱ带中，1541 cm-1处的吸收峰表明N-H 振动和C-N 伸缩振动，这与王洋[30]的结论相一致。LA/ZN纳米纤维膜在酰胺Ⅰ带和酰胺Ⅱ带处的吸收峰没有明显变化。LA/ZN 纳米纤维膜在2819 cm-1处有微弱的吸收峰，代表了醛基中C-H 的伸缩[18]，另在1292～1031 cm-1范围内有少量的吸收峰，这可能是由于C-H 面内弯曲振动[31]。综上结果表明，LA 的添加并未明显改变ZN 的二级结构，这可能是因为ZN 对LA 只是简单的物理包埋，并没有发生化学反应。

图2 ZN 和LA/ZN 纳米纤维膜的FTIR 谱图Fig.2 FTIR spectra of ZN and LA/ZN nanofiber films

2.1.3 LA/ZN 纳米纤维膜的热力学分析 图3 为ZN 纺丝膜和LA/ZN 纳米纤维膜的DSC 结果。从图3 中可以明显地看到ZN 纳米纤维膜在62.37 ℃处有一个下降的峰，这是其玻璃化转变温度，127 ℃附近出现一个较宽的放热峰，对应于聚合物链的解离[32]。相比于ZN 纳米纤维膜而言，LA/ZN 纳米纤维膜的放热峰更宽，但峰值较小，有可能是因为LA 的加入，使LA/ZN 纳米纤维膜的熔融温度略微下降。添加LA 后玻璃化转变温度几乎无差异，这可能是因为LA 的加入，没有改变ZN 的晶体结构[16,33]。上述结果与FTIR 结果相一致。可以得出，随着LA 的加入LA/ZN 纳米纤维膜的热稳定性略微降低。

图3 ZN 纳米纤维膜和LA/ZN 纳米纤维膜的DSC 图Fig.3 DSC diagrams of ZN nanofiber film and LA/ZN electrospun fiber film

2.2 LA/ZN 纳米纤维膜的抗菌机制

2.2.1 LA/ZN 纳米纤维膜最小抑菌浓度测定结果最小抑菌浓度可以反映LA 的抑菌能力，如表1 所示，在测试的浓度范围内，LA 对5 个测试菌株均有抑制作用。其中LA 对莓实假单胞菌和荧光假单胞菌的抑制效果最好，其MIC 为1.25 μL/mL；大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和腐败希瓦氏菌对LA 的敏感度次之，MIC 均为2.5 μL/mL，由于细菌细胞膜的结构和物理化学差异导致了叶醛对不同细菌产生了不同的抑制效果[34]，徐宇辰[35]研究了阿魏酸甲酯对水产品中常见5 种腐败菌的MIC，发现其对不同菌株的抗菌能力存在差异，与本研究结果一致。本研究选取金枪鱼优势腐败菌莓实假单胞菌进行后续实验。

表1 LA 的MIC 测定结果Table 1 MIC determination of LA

2.2.2 LA/ZN 纳米纤维膜对细菌生长曲线的影响由图4 可知，空白对照组在培养2 h 后，莓实假单胞菌进入对数生长期，细菌数量快速增长，在10 h 后进入稳定期；经过浓度为1 MIC 的LA 处理后的莓实假单胞菌在6 h 前缓慢增长，6 h 后菌体有所减少，抑制作用明显；经过浓度为2 MIC 的LA 处理后的莓实假单胞菌在10 h 前缓慢且少量地增长，10 h 后平缓；经过浓度为4 MIC 的LA 处理后的莓实假单胞菌无明显增长迹象，具有很强的抑制作用。李远颂等[36]研究了芳樟醇对莓实假单胞菌生长的抑制作用，发现芳樟醇浓度在1、2 MIC 时，细菌生长缓慢，OD 值在较小范围波动，与本研究结果一致。

图4 叶醛对莓实假单胞菌生长曲线的影响Fig.4 Effects of leaf aldehyde on the growth curve of P.fragi

2.2.3 LA/ZN 纳米纤维膜对莓实假单胞菌细胞形态的影响 叶醛处理后莓实假单胞菌的形态如图5 所示。未经叶醛处理的莓实假单胞菌呈现表面光滑的杆状结构，菌体饱满，细胞形态完整；经1 MIC 叶醛处理后，菌体变形明显，细胞表面皱缩，但内容物未流出；2 MIC 处理组细胞完整性遭到破坏，表面皱缩更为严重，细胞内容物流出；4 MIC 处理组，菌体出现更大面积的破坏，大部分细胞内容物外泄。舒慧珍等[37]探究了柠檬烯对荧光假单胞菌形态的影响，发现随着柠檬烯浓度的增大，细菌被破坏程度也逐渐增大，细菌形态由光滑完整变得干瘪、断裂，与本研究结果一致。上述结果表明，叶醛可破坏莓实假单胞菌菌体的完整性，破坏程度与叶醛浓度成正比，达到一定浓度后，菌体细胞内容物外泄，细菌死亡。

2.2.4 LA/ZN 纳米纤维膜对莓实假单胞菌胞内蛋白的影响 蛋白质含量或活性对细胞的生长代谢有很大的影响[38]。如图6 可知，空白组中随着培养时间的增加，莓实假单胞菌胞内蛋白含量缓慢上升，这可能是由细菌生长代谢引起的。三个叶醛处理组的细菌，0～3 h 胞内蛋白含量快速下降，是由于叶醛破坏了菌体细胞膜结构，导致大部分蛋白质泄漏。3～12 h 三种处理组的蛋白含量都缓慢下降，原因可能为0～3 h 叶醛对细胞膜损伤较大，大部分蛋白质出现泄漏，同时叶醛也可能破坏细胞内蛋白质的合成，使细胞的生长代谢受到影响，导致6～12 h 蛋白浓度下降平缓[23]。研究结果显示叶醛在短时间内能使莓实假单胞菌的细胞膜受到大程度破坏，造成胞内蛋白质大量泄漏。Shen 等[39]研究表明，肉桂醛会破坏细菌蛋白质的合成，影响膜蛋白的含量，与本文研究结果相一致。

图6 叶醛对莓实假单胞菌胞内总蛋白含量的影响Fig.6 Effect of leaf aldehyde on the intracellular total protein content of P.fragi

2.2.5 LA/ZN 纳米纤维膜对莓实假单胞菌细胞核的影响 琼脂糖凝胶阻滞电泳中的DNA 条带亮度与DNA 分子含量成正比，通过观测条带亮度以表示DNA 含量的多少。图7 为不同浓度的叶醛对莓实假单胞菌DNA 的凝胶电泳图，由图可知，经6 h 培养后，空白组的DNA 条带明亮，叶醛处理组条带亮度随叶醛浓度升高而变弱。因此，叶醛能破坏莓实假单胞菌的细胞膜，使细胞内DNA 泄漏，且叶醛对莓实假单胞菌的破坏程度随其浓度增大而增强，破坏越强，细胞内DNA 含量越低。陈雪琴[40]的研究表明，肉桂精油能破坏肠炎沙门氏菌的细胞膜，导致细菌细胞中核酸泄漏，且肉桂精油浓度越大，胞内DNA 含量越低，与本研究结果一致。Long 等[41]的研究也表明，细菌细胞膜被破坏时，核酸等大分子物质会从细胞内泄漏。

图7 叶醛对莓实假单胞菌DNA 含量的影响Fig.7 Effect of leaf aldehyde on DNA content of P.fragi

2.3 LA/ZN 纳米纤维膜对金枪鱼储藏过程中的品质影响

2.3.1 菌落总数 如图8 所示，金枪鱼片初始的菌落总数约为（2.70±0.16）lg CFU/g，这主要取决于冷冻运输过程金枪鱼的贮藏状况。GB 10136-2015《食品安全国家标准 动物性水产品》[42]中规定菌落总数的可接受范围为5 lg CFU/g 以下，ZN 垫片组在贮藏的第5 d 已达到（5.42±0.02）lg CFU/g，空白对照组为（5.15±0.07）lg CFU/g，均超过可被消费者接受的范围。相比之下，LA/ZN 纳米纤维膜垫片处理的金枪鱼在第8 d 的菌落总数才超过此界限，这主要是由于添加叶醛的纤维膜在贮藏过程中释放叶醛，叶醛的抗菌作用导致金枪鱼表面表面的细菌数量较少，从而延缓了鱼肉的腐败[16]，实验结果表明LA/ZN 纳米纤维膜垫片有助于延长金枪鱼鱼片的货架期。

图8 LA/ZN 纳米纤维膜对金枪鱼片TVC 的影响Fig.8 Effect of LA/ZN nanofiber membrane on TVC of tuna fillets

2.3.2 pH 金枪鱼片在贮藏期间的pH 变化情况如图9 所示，贮藏前期由于鱼体内源酶的作用，产生大量酸性物质，鱼肉pH 迅速降低；此后，鱼肉中腐败微生物逐渐增多且受到自溶酶的影响，产生大量的胺类物质，使得pH 逐渐升高[43]。ZN 纺丝膜垫片组和空白对照组在第2 d 达到最低，而LA/ZN 纳米纤维膜垫片组也出现波动变化，且波动范围均小于两个对照组，这可能是由于LA/ZN 纳米纤维膜垫片能长时间持续释放叶醛，使得鱼肉中的腐败微生物的生长受到抑制，由微生物引起的含氮物质分解减少，从而减缓了pH 的上升[44]。

图9 LA/ZN 纳米纤维膜对金枪鱼片pH 的影响Fig.9 Effect of LA/ZN nanofiber membrane on pH of tuna fillets

2.3.3 TVB-N TVB-N 是判断水产品鲜度的重要指标。当TVB-N 值低于15 mg N/100 g 时为优级品，高于30 mg N/100 g 可视为完全腐败，不能被消费者所接受[16]。如图10 所示，ZN 纺丝膜垫片组和空白对照组在贮藏第5 d 时已达到非优级品界限，TVBN 值超过25 mg N/100 g，表明此时的鱼肉已经不适宜消费者食用；而LA/ZN 纳米纤维膜垫片组在第8 d时TVB-N 值才超过25 mg N/100 g。TVB-N 是微生物分解鱼肉中蛋白质以及含氮化合物产生的[45]，LA/ZN 纳米纤维膜垫片中的叶醛抑制了金枪鱼肉中微生物的生长，从而使TVB-N 的含量降低。

图10 LA/ZN 纳米纤维膜对金枪鱼片TVB-N 含量的影响Fig.10 Effect of LA/ZN nanofiber membrane on TVB-N content in tuna fillets

2.3.4 质构分析 金枪鱼片在贮藏过程中，由于腐败微生物的生长以及金枪鱼自身自溶酶引起的蛋白质变性水解，导致鱼肉质构指标降低，失去原有的质构特性[46-47]。图11 为4 ℃低温贮藏过程中金枪鱼的质构变化。贮藏过程中的金枪鱼片的弹性总体呈现出下降的趋势，这是由于鱼体死后鱼肉自溶所导致的[48]。LA/ZN 纳米纤维膜垫片组下降速率略低于对照组，说明LA/ZN 纳米纤维膜垫片能够较好地维持鱼片的弹性。其他三个指标的变化趋势与弹性的趋势基本相似，这表明LA/ZN 纳米纤维膜垫片能延缓金枪鱼的腐败。本实验观察到鱼肉弹性在冷藏过程中逐渐下降，这与刘爱芳[49]的实验结果一致。

图11 LA/ZN 纳米纤维膜对金枪鱼片质构的影响Fig.11 Effect of LA/ZN nanofiber membrane on texture of tuna fillets

2.3.5 组胺的含量 组胺是生物胺的一种，它是通过组氨酸在一定条件下脱羧生成的，鱼肉中的组胺含量如若超标，将会引起人体产生不适甚至中毒[50]。如图12 所示，3 种处理组鱼肉中的组胺含量随时间的延长而增加，但相比使用LA/ZN 纳米纤维膜垫片的金枪鱼肉组胺增加幅度较慢，贮藏第10 d，空白对照组、ZN 纳米纤维膜组、LA/ZN 纳米纤维膜中的组胺含量分别达到了98.23±2.26、94.56±1.11、69.08±2.44 mg/kg，其中空白对照组、ZN 纺丝膜组均超过90 mg/kg。这说明LA/ZN 纳米纤维膜垫片能够较好地控制金枪鱼肉中组胺的增加。

图12 LA/ZN 纳米纤维膜对金枪鱼片组胺含量的影响Fig.12 Effect of LA/ZN nanofiber membrane on histamine content in tuna fillets

3 结论

本研究采用同轴静电纺丝工艺制备了一种LA/ZN 纳米纤维膜垫片。结果表明，与纯的玉米醇溶蛋白膜相比，LA 的加入使纤维膜的直径变大，总体微观形貌良好。LA 与纤维膜组分之间不发生化学反应，只是简单的物理包埋。LA 没有影响膜的晶体结构，对膜玻璃化转变温度几乎没有影响，但热稳定性较ZN 纺丝膜略有下降。制备的纤维膜通过释放叶醛起到抗菌效果，叶醛能够破坏细菌的细胞膜，使细胞内蛋白质和DNA 泄漏，影响细胞代谢，导致细菌死亡。金枪鱼4 ℃保鲜实验发现，ZN 纺丝膜垫片对金枪鱼的新鲜度无明显影响，而添加了叶醛的LA/ZN 纳米纤维膜垫片则能通过释放LA 有效降低金枪鱼鱼肉菌落总数，TVB-N 含量以及组胺含量，延缓了鱼肉的腐败，将金枪鱼的货架期有效延长了3 d。LA/ZN 纳米纤维膜有望作为一种新型的包装材料应用于食品工业。