酸性電解水與溶菌酶對冷藏帶魚品質(zhì)變化的影響

藍蔚青，謝 晶

(上海海洋大學食品學院/上海水產(chǎn)品加工及貯藏工程技術研究中心，上海201306)

帶魚(Trichiurus haumela)又名白帶魚、裙帶魚、刀魚，是我國四大經(jīng)濟魚類之一，以西太平洋和印度洋居多，我國則以東海產(chǎn)量最高［1］．由于其體內(nèi)含有豐富的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)，脂肪含量高于一般魚類，全身的鱗和銀白色油脂層中含有6-硫代鳥嘌呤與豐富的微量元素，故深受人們歡迎［2］．帶魚捕獲后即刻死亡，貯運期間易受微生物與酶的作用而腐敗變質(zhì)，且會發(fā)生脂肪氧化，影響產(chǎn)品品質(zhì)．目前，帶魚主要以冰藏方式進行運輸銷售，附加成本高且保鮮期短，而普通的低溫冷凍又存在著魚肉硬化、品質(zhì)下降等諸多缺點．因此，采取適當措施減緩帶魚品質(zhì)下降的速度，延長帶魚的冷藏貨架期具有重要的研究意義與應用價值．

酸性電解水(acidic electrolyzed water，AEW)又稱電解氧化水或酸性氧化還原電位水，是稀食鹽水或稀鹽酸溶液在電場作用下消耗微量電能電解而成的水，具有高效廣譜殺菌、安全環(huán)保、生產(chǎn)成本相對較低的優(yōu)點，其抑菌作用主要是依靠次氯酸濃度及氧化還原電位［3］．上世紀90年代，日本對電解水的研究主要集中在對水產(chǎn)品表面微生物的殺滅作用［4－5］．酸性電解水能使細菌菌體細胞壁表面皺縮，形成部分圓形孔道，改變細菌細胞膜的通透性，降低細胞質(zhì)密度，使細胞質(zhì)內(nèi)容物溢出，導致細胞質(zhì)酶失活［6－9］．Kim et al［10］研究表明，酸性電解水可有效殺滅可能污染食品的各類病原菌，用酸性電解水清洗食品加工器具可防止食品交叉污染，從而有效控制各種微生物傳播疾病的爆發(fā)．周然等［11］采用酸性電解水處理河豚魚，得出其可減緩魚體中TBA值的增長與貯藏過程中魚肉肌原纖維的分解，使魚肉硬度、彈性和回復性升高，冷藏貨架期較對照組延長2 d．溶菌酶又稱胞壁質(zhì)酶或N-乙酸胞壁質(zhì)聚糖水解酶，是一種無毒、無副作用的蛋白質(zhì)，具有較強的溶菌作用，對革蘭氏陽性菌、好氣性孢子形成菌、枯草桿菌、地衣型芽孢桿菌等均有良好的抗菌效果［12］．陳舜勝等［13］采用溶菌酶保鮮液處理對蝦，貯藏5 d后，保鮮劑組的細菌總數(shù)比對照組低10倍以上．舒留泉等［14］采用溶菌酶與Nisin組成的復合保鮮劑處理縊蟶，發(fā)現(xiàn)復合保鮮劑組樣品的感官品質(zhì)明顯優(yōu)于冷藏對照組．本研究分別用酸性電解水與溶菌酶保鮮液浸漬處理帶魚，置于(4±1)℃的冰箱中貯存，以揮發(fā)性鹽基氮(total volatile base nitrogen，TVB-N)、2-硫代巴比妥酸(2-thilbarbituric acid，TBA)、細菌總數(shù)(total viable counts，TVC)和pH值作為評價指標，同時結(jié)合感官評定分析，探討不同處理方法對冷藏帶魚的保鮮效果，為延長帶魚貨架期提供依據(jù)．

1 材料與方法

1．1 原料處理

帶魚(0．25－0．50 kg·條－1)購自上海市浦東新區(qū)蘆潮港碼頭水產(chǎn)批發(fā)市場，冰藏條件下當日運至實驗室進行實驗．將帶魚洗凈并處理(去頭、去尾、去內(nèi)臟)，切成6－7 cm長的魚段，除去差異較大個體，隨機分組，作保鮮或?qū)φ帐褂茫幚頃r，將各組樣品分別用酸性電解水［電解時間11 min，pH=2．62±0．01，ORP=(1149．1 ±0．6)mV，ACC=(41．5 ±0．7)mg·L－1，以下簡稱電解水處理組］與 0．5 g·L－1的溶菌酶保鮮液(以下簡稱保鮮劑處理組)浸漬處理樣品5 min，取出瀝干，依次放入PE保鮮袋，并立即置于保鮮盒內(nèi)，在4±1℃的冰箱中貯藏，以蒸餾水浸漬5 min的帶魚段作為對照．按AOAC分析方法［15］取樣測定，每組樣品平行測定3次，所有實驗均重復3次．

1．2 藥品與試劑

食品級溶菌酶(酶活力≥20000 U·mg－1)購自國藥集團化學試劑有限公司;平板計數(shù)瓊脂(PCA)購自北京陸橋技術責任有限公司;三氯乙酸(TCA)、2-硫代巴比妥酸、輕質(zhì)氧化鎂、硼酸、95%乙醇溶液和NaCl等均為國產(chǎn)分析純．

1．3 儀器設備

FW-200強酸解水生成器(AMANO株式會社)、pH計(梅特勒托利多儀器上海有限公司)、BagMixer VW拍打式均質(zhì)器(法國)、Kjeltec 2300凱氏定氮儀(丹麥FOSS中國上海有限公司)、Unico 2100分光光度計(尤尼柯上海儀器有限公司)、HVE-50滅菌鍋(日本Hirayama制造有限公司)、1 mL Thermo移液器(熱電上海儀器有限公司)、潔凈工作臺(上?？蹈Ｌ丨h(huán)境科技有限公司)、立式萬用電爐(上?；厶﹥x器有限公司)、三星冰箱、Precisa XS225A與BJ2100D電子分析天平等．

1．4 測定方法

1．4．1 感官評定 綜合參考海水魚感官評定方法［16］、SC/T 3102-1984《鮮帶魚》標準［17］、GB/T 18108-2008［18］與歐盟1995規(guī)定［19］的方法，制成帶魚感官評定表(表1)，對樣品的感官性狀進行評價．由5名訓練有素專業(yè)人員組成的感官評定小組，分別從魚體的色澤、氣味、組織形態(tài)與彈性結(jié)構(gòu)等方面作感官分析，最后給出各自的綜合評分值．

表1 帶魚感官評定表Table 1 Sensory evaluation of T．haumela

1．4．2 細菌總數(shù)測定 在無菌操作臺內(nèi)，稱取25 g帶魚肉置于225 mL無菌生理鹽水中，按GB/T 4789．2-2008操作［20］．每個稀釋度作3次平行，以滅菌的稀釋液為空白作對照試驗，結(jié)果以1 g樣品中的菌落形成單位數(shù)(colony-forming units)表示，即 CFU·g－1．

1．4．3 pH測定 取絞碎的帶魚肉10 g于燒杯中，加入煮沸后冷卻的蒸餾水定容至100 mL，攪拌均勻，靜置30 min浸出，并不斷搖晃，然后過濾，測定pH．

1．4．4 TVB-N測定 根據(jù)半微量凱氏定氮原理［21］，依照鄧輝萍等［22］的方法平行測定3次．

1．4．5 TBA測定 參考Mahmoud et al［23］的實驗方法測定TBA，在532 nm處測定其吸光度，以蒸餾水代替樣品作空白值．經(jīng)換算，結(jié)果以1 kg樣品中所含的丙二醛毫克數(shù)表示．

1．5 數(shù)據(jù)處理

實驗數(shù)據(jù)均采用3次平行實驗的平均值，數(shù)據(jù)用軟件Origin(Pro)7．5繪制曲線，數(shù)據(jù)間的差異通過統(tǒng)計軟件SPSS 13．0中的Duncan新復極差法進行方差分析與多重比較，結(jié)果以平均值±標準偏差表示．理化指標數(shù)據(jù)的綜合分析由AlphaSoft V 11．0軟件完成．

2 結(jié)果與分析

2．1 對冷藏帶魚感官品質(zhì)變化的影響

帶魚冷藏期間，感官分值隨貯藏時間的延長逐漸降低(圖1)，從冷藏的第2天起，不同組別的樣品間差異顯著(P＜0．05)．到第5天時，對照組樣品已發(fā)生腐敗，體表色澤暗淡，切面無光澤，肉質(zhì)松散，固有色澤消失，產(chǎn)生較大異味．從冷藏的第6天起，電解水處理組與對照組樣品的感官評分明顯下降．貯藏后期，對照組與電解水處理組的感官分值逐漸接近，可能是由于酸性電解水中的有效成分活性較高，易分解失效．隨著次氯酸及相應有效成分濃度的降低，電解水的殺菌與抑菌效果隨之減弱．溶菌酶保鮮劑處理的樣品，其感官品質(zhì)仍保持較優(yōu)，在冷藏后的第9天，仍能保持產(chǎn)品固有的色澤與彈性，但略帶異味．

2．2 對冷藏帶魚細菌總數(shù)變化的影響

參照SC/T 3102-1984《鮮帶魚》標準［17］，菌落總數(shù)≤104為一級鮮度，104＜菌落總數(shù)≤106為二級鮮度．從圖2中可以看出，從第2天起，對照組的細菌總數(shù)與處理組間差異顯著(P＜0．05)，尤其是電解水處理組樣品在貯藏的前3天，細菌總數(shù)明顯減少，說明電解水處理法的瞬時殺菌效果顯著．在貯藏的第5天，對照組樣品的細菌總數(shù)為(5．70±0．13)lg CFU·g－1，第6天時，已超過二級鮮度指標;在貯藏第7天時，電解水處理組樣品的細菌總數(shù)為(5．85±0．10)lg CFU·g－1，能保持在二級鮮度水平;保鮮劑處理組樣品在第9天時，細菌總數(shù)為(5．51±0．14)lg CFU·g－1，達到帶魚二級鮮度指標．因此，電解水與溶菌酶保鮮液均能提高帶魚的保藏時間，延長產(chǎn)品的貨架期．

圖1 帶魚在冷藏過程中感官分值的變化Fig．1 Variations of sensory scores of T．haumela during cold storage

圖2 帶魚在冷藏過程中細菌總數(shù)的變化Fig．2 Variations of total viable counts of T．haumela during cold storage

2．3 對冷藏帶魚pH值變化的影響

帶魚貯藏初期，pH先緩慢上升，由于僵硬期的到來，pH緩慢下降．隨后在魚體自溶和腐敗變質(zhì)的影響下，pH逐漸升高［24］．pH越高，表明樣品的腐敗程度相對越高．

由圖3可知，樣品經(jīng)酸性電解水處理后，能適當延緩其pH的上升，隨著電解水殺菌活性成分的減少，其pH與對照組樣品差異不明顯．達到貨架期終點時(即第9天)，采用溶菌酶保鮮劑處理后，樣品 pH 值為7．31±0．03，而冷藏對照組的 pH 最高為8．21±0．05．可能是由于溶菌酶具有溶解細菌細胞壁的能力，導致細菌死亡，從而能有效延緩魚體自溶，抑制pH上升，起到保鮮作用．

圖3 帶魚在冷藏過程中pH值的變化Fig．3 Variations of pH values of T．haumela during cold storage

2．4 對冷藏帶魚TVB-N變化的影響

根據(jù)SC/T 3102-1984《鮮帶魚》標準［17］，鮮帶魚的 TVB-N≤130 mg·kg－1為一級鮮度，TVB-N≤250 mg·kg－1為二級鮮度．貯藏的第1天，帶魚的TVB-N為(73．2±8．0)mg·kg－1，隨著貯藏時間的延長，由于帶魚中含有高不飽和脂肪酸，極易被氧化，同時也易在微生物的作用下發(fā)生分解，產(chǎn)生氨、胺類堿性物質(zhì)，導致TVB-N升高．由圖4可知，帶魚在貯藏的第6天前，電解水處理組的TVB-N均低于保鮮劑處理組，可能是由于電解水處理后，樣品中的微生物明顯減少，從而延緩帶魚樣品TVB-N的升高趨勢．電解水處理組樣品貯藏第6－8天，其TVB-N急劇上升，到貯藏的第8天時，TVB-N＞250 mg·kg－1，說明電解水在冷藏條件下可使產(chǎn)品的貨架期延長2 d，這與細菌總數(shù)的研究一致．保鮮劑處理組樣品的TVB-N始終保持平穩(wěn)增長，其TVB-N均明顯低于對照組，到貯藏的第9 天，其 TVB-N 為(242．8 ±7．2)mg·kg－1，符合二級鮮度指標．

2．5 對冷藏帶魚TBA變化的影響

由圖5可知，冷藏的第2天起，各組帶魚樣品間的TBA變化差異顯著(P＜0．05)．隨著貯藏時間的延長，冷藏對照組的TBA在冷藏過程中明顯上升．在貯藏的第9天，其TBA升至(76．01±1．85)mg·kg－1．采用電解水處理的樣品，TBA在前6天緩慢上升，可能由于電解水的抑菌作用，樣品的TBA的上升幅度變緩．保鮮劑處理樣品的TBA變化幅度較小，冷藏的第9天，TBA從初始的(13．07±1．87)mg·kg－1升至(38．61±1．96)mg·kg－1．因此，溶菌酶保鮮液具有明顯抑制帶魚脂肪氧化酸敗的作用．

圖4 帶魚在冷藏過程中TVB-N的變化Fig．4 Variations of total volatile basic nitrogen(TVB-N)values of T．haumela during cold storage

圖5 帶魚在冷藏過程中TBA的變化Fig．5 Variations of 2-thilbarbituric acid(TBA)values of T．haumela during cold storage

2．6 帶魚理化指標綜合分析

將帶魚的感官評定、細菌總數(shù)、pH、TVB-N和TBA指標進行綜合分析，通過AlphaSoft V 11．0軟件繪制冷藏帶魚理化指標的綜合分析圖．橫縱坐標的主成分百分比(principal component，PC)表示各主成分對分析效果的貢獻率，圖中各點與初始點的距離遠近代表著樣品新鮮度的高低．由圖6可以看出，三組樣品在貯藏第1－3天的數(shù)據(jù)點相對集中，表明魚肉鮮度較好．隨著貯藏時間的延長，電解水處理組與保鮮劑處理組的樣品點與初始點的距離逐漸增大，但其增長速度均顯著慢于冷藏對照組，冷藏對照組L-06所在的位置也較電解水處理組D-07與保鮮劑處理組B-09的距離遠，說明冷藏對照組樣品在第6天時，其綜合評價指標已遠不如其余兩組樣品．

圖6 冷藏帶魚理化指標綜合分析(PCA)圖Fig．6 Principal component analysis for the physical and chemical indexes of T．haumela during cold storage

3 結(jié)論

(1)帶魚經(jīng)酸性電解水［電解時間11 min，pH=2．62 ±0．01，ORP=(1149．1 ±0．6)mV，ACC=(41．5 ±0．7)mg·L－1］處理后，能使帶魚的冷藏貨架期延長2－3 d，其保鮮效果優(yōu)于冷藏對照組．

(2)0．5 g·L－1溶菌酶保鮮劑能明顯改善帶魚的感官品質(zhì)，延緩帶魚腐敗，冷藏保鮮期顯著延長．在帶魚貯藏的第9天，樣品仍能達到二級鮮度標準，且感官品質(zhì)變化不大，較冷藏對照組樣品延長了3－4 d的二級鮮度貨架期．

(3)在樣品貯藏前期，酸性電解水處理顯著降低帶魚樣品的細菌總數(shù)與TVB-N，具有瞬時殺菌力強，減緩TVB-N升高的特點．但其殺菌活性成分易受時間、光照、空氣和接觸介質(zhì)的影響，從而保鮮持久性較差，因此，在貯藏后期對產(chǎn)品各項指標的影響不顯著．溶菌酶保鮮劑能有效延緩魚體自溶，抑制魚體內(nèi)脂肪的氧化酸敗，明顯延長帶魚的冷藏貨架期．在以后的研究中，可以考慮預先使用酸性電解水處理樣品，然后輔以溶菌酶等生物保鮮劑處理，充分發(fā)揮兩種物質(zhì)的協(xié)同作用，延長帶魚冷藏貨架期．

［1］徐漢祥，劉子藩，許源劍．帶魚資源動態(tài)綜述及管理現(xiàn)狀分析［J］．浙江水產(chǎn)學院學報，1997，16(3):219－225．

［2］肖東．常食帶魚有益健康［J］．家庭中醫(yī)藥，2004(9):57．

［3］石泉．有關酸性電解水的研究進展［J］．職業(yè)與健康，2002(10):52－53．

［4］FABRIZIO K A，CUTTER C N．Application of electrolyzed oxidizing water to reduce Listeria monocytogenes on ready-to-eat meats［J］．Meat Science，2005，71(2):327 －333．

［5］FABRIZIO K A，CUTTER C N．Comparison of electrolyzed oxidizing water with other antimicrobial interventions to reduce pathogens on fresh pork［J］．Meat Science，2004，68(3):463 － 468．

［6］KIURA H，SANO K，MORIMATSU S，et al．Bactericidal activity of electrolyzed acid water from solution containing sodium chloride at low concentration，in comparison with that at high concentration［J］．Journal of Microbiological Methods，2002，49(3):285－293．

［7］OSAFUNE T，EHARA T，ITO T．Electron microscopic studies on bactericidal effects of electrolyzed acidic water on bacteria derived from kendo protective equipment［J］．Environmental Health and Preventive Medicine，2006，11(4):206 － 214．

［8］NAKAJIMA N，NAKANO T，HARADA F，et al．Evaluation of disinfective potential of reactivated free chlorine in pooled tap water by electrolysis［J］．Journal of Microbiological Methods，2004，57(2):163 －173．

［9］LIAO L B，CHEN W M，XIAO X M．The generation and inactivation mechanism of oxidation-reduction potential of electrolyzed oxidizing water［J］．Journal of Food Engineering，2007，78(4):1326 －1332．

［10］KIM C，HUNG Y C，BRCKETT R E．Efficacy of electrolyzed oxidizing(EO)and chemically modified water on different types of foodborne pathogens［J］．International journal of food microbiology，2000，61(2 －3):199 －207．

［11］周然，劉源，謝晶，等．電解水對冷藏河豚魚肉質(zhì)構(gòu)及品質(zhì)變化的影響［J］．農(nóng)業(yè)工程學報，2011，27(10):365－369．

［12］楊華．酶在水產(chǎn)品保鮮中的應用［J］．齊魯漁業(yè)，2004，21(10):48 －49．

［13］陳舜勝，彭云生，嚴伯奮．溶菌酶復合保鮮劑對水產(chǎn)品的保鮮作用［J］．水產(chǎn)學報，2001，25(3):254－259．

［14］舒留泉，薛長湖，邱春江．溶菌酶與Nisin生物保鮮劑對縊蟶保鮮效果的研究［J］．食品科技，2003(11):35－37．

［15］Association of Official Analytical Chemists International(AOAC)．Official methods of analysis(17th ed．)［S］．Washington D C，2000．

［16］傅德成，劉明堂．食品感官鑒別手冊［J］．北京:中國輕工業(yè)出版社，1991:50－51．

［17］中國水產(chǎn)科學研究院東海水產(chǎn)研究所．SC-T 3102-1984鮮帶魚［S］．北京:中國標準出版社，1984:60－61．

［18］中國水產(chǎn)科學研究院黃海水產(chǎn)研究所．GB/T 18108-2008鮮海水魚［S］．北京:中國標準出版社，2008:1－4．

［19］European Union．Commission decision 95/149/EC［J］．Official Journal of European Communities，1995，97(9):84 －87．

［20］中國疾病預防控制中心營養(yǎng)與食品安全所．GB/T 4789．2-2008菌落總數(shù)測定［S］．北京:中國標準出版社，2008:1－5．

［21］黃偉坤．食品檢驗與分析［M］．北京:中國輕工業(yè)出版社，1989:393－400．

［22］鄧輝萍，林凱，張紅宇．肉類中的揮發(fā)性鹽基氮的自動定氮儀快速測定法［J］．職業(yè)與健康，2005，21(6):838－839．

［23］MAHMOUD B S，YAMAZAKI K，MIYASHITA K，et al．A new technology for fish preservation by combined treatment with electrolyzed NaCl solutions and essential oil compounds［J］．Food Chemistry，2006，99(4):656 －662．

［24］MANJU S，JOSE L，SRINIVASAGOPAL T，RAVISHANKAR C，et al．Effects of sodium acetate dip treatment and vacuumpackaging on chemical，microbiological，textural and sensory changes of Pearlspot(Etroplus suratensis)during chill storage［J］．Food Chemistry，2007，102(1):27 －35．