響應(yīng)面法優(yōu)化鯧魚復(fù)合生物保鮮劑配方

施建兵，謝 晶，高志立，蘇 輝，吳 艷，張馥郁

（上海海洋大學(xué)食品學(xué)院，上海水產(chǎn)品加工及貯藏工程技術(shù)研究中心，上海 201306）

響應(yīng)面法優(yōu)化鯧魚復(fù)合生物保鮮劑配方

施建兵，謝 晶*，高志立，蘇 輝，吳 艷，張馥郁

（上海海洋大學(xué)食品學(xué)院，上海水產(chǎn)品加工及貯藏工程技術(shù)研究中心，上海 201306）

為了保持鯧魚塊的食用品質(zhì)，延長貨架期，利用響應(yīng)面Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)茶多酚、溶菌酶和殼聚糖生物保鮮劑進(jìn)行復(fù)配優(yōu)化，建立以揮發(fā)性鹽基氮（total volatile basis nitrogen，TVB-N）含量為響應(yīng)值的二次多項(xiàng)式回歸模型。并通過感官評(píng)定和菌落總數(shù)（aerobic plate count，APC）、TVB-N含量、硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid，TBA）值、三甲胺（trimethylamine，TMA）含量、pH值和K值等指標(biāo)測(cè)定對(duì)最優(yōu)配比復(fù)合保鮮劑保鮮效果進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明：經(jīng)方差分析和回歸擬合，得到復(fù)合生物保鮮劑對(duì)鯧魚塊貯藏品質(zhì)的最佳質(zhì)量分?jǐn)?shù)配比為：茶多酚1.35%、溶菌酶0.054%和殼聚糖1.38%，且溶菌酶與殼聚糖、茶多酚與殼聚糖對(duì)響應(yīng)值存在顯著的交互作用（P＜0.05）。該復(fù)合保鮮劑能夠顯著抑制微生物的生長（P＜0.05），有效降低貯藏過程中TVB-N含量、TBA值、TMA含量，顯著延緩鯧魚塊品質(zhì)的變化，貨架期較對(duì)照組（4 ℃冷藏）的5～6 d延長至12 d。

水產(chǎn)品；保鮮；響應(yīng)面法；生物保鮮劑；茶多酚；溶菌酶；殼聚糖

生物保鮮技術(shù)因安全性高、適用范圍廣，能較好地保持食品原有的風(fēng)味品質(zhì)，延長貨架期而在水產(chǎn)品貯藏保鮮中具有良好的應(yīng)用前景。而生物保鮮劑種類繁多，抑菌保鮮機(jī)理各不相同。茶多酚能夠通過清除自由基和抑制微生物的增長等作用，延緩脂肪氧化，提升水產(chǎn)品貯藏期間的品質(zhì)，延長貨架期，溶菌酶對(duì)革蘭氏陽性菌具有良好的抗菌特性，廣泛應(yīng)用于食品保鮮、醫(yī)療、制藥等多領(lǐng)域，殼聚糖具有高效的抑菌抗菌效果[1-3]。

根據(jù)柵欄技術(shù)原理，復(fù)合保鮮劑可發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)，不僅可以達(dá)到更好的抑菌保鮮效果，提升食品品質(zhì)，而且能夠減少單一生物保鮮劑的用量，降低生產(chǎn)成本[4]。謝晶等[5]用植酸、殼聚糖和ε-聚賴氨酸組成的復(fù)合生物保鮮劑應(yīng)用于南美白對(duì)蝦，結(jié)果表明優(yōu)化后的復(fù)合保鮮劑不僅成本低廉，而且能夠明顯延緩南美白對(duì)蝦的黑變，延長貨架期4 d；曹榮等[6]將復(fù)合生物保鮮劑用于牡蠣保鮮，結(jié)果表明：該保鮮劑處理能夠顯著降低牡蠣在5 ℃冷藏期間菌落總數(shù)和揮發(fā)性鹽基氮（total volatile basis nitrogen，TVB-N）含量的增長，較不添加保鮮劑處理的對(duì)照組貨架期延長9 d；Li Tingting等[7]將茶多酚和殼聚糖組成的復(fù)合保鮮劑，用于眼斑擬石首魚的保鮮，貨架期較對(duì)照組延長達(dá)6～8 d。

TVB-N是評(píng)價(jià)水產(chǎn)品腐敗程度的重要指標(biāo)，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)與水產(chǎn)品的腐敗程度呈正相關(guān)性[8]；在SC/T 3103—2010《鮮凍鯧魚》標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，鯧魚的TVB-N含量一級(jí)品不大于18 mg/100 g，合格品不大于30 mg/100 g[9]；貯藏初期冷藏條件下鯧魚TVB-N含量均保持上升趨勢(shì)，且在貯藏后期呈急劇增大趨勢(shì)[10-12]，因此將初期腐敗前各不同貯藏時(shí)間TVB-N含量總和作為響應(yīng)值，能較準(zhǔn)確地反映各不同處理方式對(duì)鯧魚貯藏品質(zhì)的影響。

本實(shí)驗(yàn)在在單一生物保鮮劑對(duì)鯧魚保鮮的研究基礎(chǔ)之上[13]，通過響應(yīng)面法優(yōu)化茶多酚、溶菌酶和殼聚糖3 種復(fù)合保鮮劑的配比質(zhì)量分?jǐn)?shù)，通過感官指標(biāo)、菌落總數(shù)和理化指標(biāo)，對(duì)最優(yōu)復(fù)合保鮮劑的保鮮效果進(jìn)行驗(yàn)證，為生物保鮮劑在水產(chǎn)品貯藏保鮮中的運(yùn)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮鯧魚購買于上海市浦東新區(qū)蘆潮港水產(chǎn)品市場(chǎng)，挑選色澤正常，眼球飽滿，角膜清晰，肌肉堅(jiān)實(shí)，質(zhì)量在200～250 g的新鮮鯧魚，碎冰片保藏，半小時(shí)內(nèi)送到實(shí)驗(yàn)室。

茶多酚（食品級(jí)，多酚含量≥95%） 陜西普維生物制品有限公司；溶菌酶（食品級(jí)，活力≥20 000 U/mg）、殼聚糖（食品級(jí)，脫乙酰度≥90.0%）、甲苯（分析純） 國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；標(biāo)準(zhǔn)品三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，ATP）、二磷酸腺苷（adenosine diphosphate，ADP）、一磷酸腺苷（adenosine monophosphate，AMP）、肌苷酸（inosinix acid，IMP）、次黃嘌呤核苷（inosine，HxR）和次黃嘌呤（hypoxanthine，Hx） 美國Sigma公司。

1.2 儀器與設(shè)備

LC-2010C HT型高效液相色譜儀 日本島津公司；inertsil ODP-SP（4.6 mm×150 mm，5 μm）色譜柱 日本GL Sciences公司；Kjeltec2300半自動(dòng)凱氏定氮儀 瑞士FOSS公司；雷磁PHS-3C pH計(jì) 上海精密科學(xué)儀器有限公司；UV-3000 PC紫外-可見分光光度計(jì) 上海美譜達(dá)儀器有限公司；PE保鮮袋 上海城灣工貿(mào)有限公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品預(yù)處理

將殼聚糖溶解在含1%醋酸的蒸餾水中，然后依次加入溶菌酶和茶多酚，使其充分溶解，制成復(fù)合保鮮劑。將新鮮的鯧魚去內(nèi)臟后用冰水洗凈，取軀干部魚肉塊，每塊約25 g（5 cm×7 cm），隨機(jī)分成15 組（每組16 塊）。由預(yù)實(shí)驗(yàn)確定將鯧魚塊浸漬在配制好的復(fù)合保鮮劑溶液中5 min，取出于室溫瀝干，分裝到聚乙烯無菌保鮮袋中后，貯藏于4 ℃恒溫箱中。

1.3.2 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)

利用Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)，以茶多酚、溶菌酶和殼聚糖3 種生物保鮮劑的不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)為考察因子，以貯藏期間TVB-N含量的總和（由預(yù)實(shí)驗(yàn)確定該復(fù)合鯧魚的貯藏時(shí)間在9～12 d，取貯藏期間鯧魚塊第0、2、4、6、8、10、12天TVB-N含量的和）作為響應(yīng)值[14]，建立響應(yīng)值與考察因子之間的二次多項(xiàng)式回歸模型。然后將回歸方程求導(dǎo)分析得到復(fù)合保鮮劑的最佳配比質(zhì)量分?jǐn)?shù)（添加量），并與不添加保鮮劑處理的對(duì)照組進(jìn)行驗(yàn)證分析。參考單一保鮮劑試驗(yàn)結(jié)果[13]試驗(yàn)因素水平設(shè)置如表1所示。

表1 Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)的因素和水平Table1 Factors and levels for Box-Behnken design

1.3.3 指標(biāo)測(cè)定

綜合感官評(píng)定：根據(jù)鮮、凍鯧魚標(biāo)準(zhǔn)[9]，由5 名受專門培訓(xùn)的感官人員參考鯧魚感官評(píng)定表[15]對(duì)鯧魚塊進(jìn)行綜合評(píng)分，最后結(jié)果取其綜合評(píng)分值，最高為5 分，最低為1 分，3 分以下為不新鮮（不可接受）；菌落總數(shù)（aerobic plate count，APC）的測(cè)定：根據(jù)GB 4789.2—2010《食品微生物學(xué)檢驗(yàn)：菌落總數(shù)的測(cè)定》中菌落總數(shù)的測(cè)定方法[16]進(jìn)行測(cè)定；TVB-N含量的測(cè)定：參考Goulash等[17]的方法，利用凱氏定氮儀進(jìn)行測(cè)定；三甲胺（trimethylamine，TMA）含量的測(cè)定：利用苦味酸比色法，參考GB/T 5009.179—2003《火腿中三甲胺氮的測(cè)定》[18]以及AOAC中水產(chǎn)品三甲胺含量測(cè)定方法[19]進(jìn)行測(cè)定；硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid，TBA）值的測(cè)定：參考楊勝平等[20]的方法進(jìn)行測(cè)定；pH值的測(cè)定：取剁碎的鯧魚魚肉5 g于燒杯中，加入45 mL中性蒸餾水，攪拌均勻后，靜置30 min，用精密數(shù)顯pH計(jì)測(cè)定pH值；K值的測(cè)定：ATP及其降解產(chǎn)物的提取和以及K值的計(jì)算參考邱偉強(qiáng)等[21]的方法。HPLC檢測(cè)條件參考Shi Jianbing等[13]的方法。

1.4 數(shù)據(jù)處理方法

采用Design-Expert 8.0.6軟件進(jìn)行響應(yīng)曲面圖和等值線圖的繪制。應(yīng)用SPSS 19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，采用Duncans法進(jìn)行多重比較。利用Origin Pro V8.5軟件繪制曲線。

2 結(jié)果與分析

2.1 二次多項(xiàng)式回歸模型的建立及顯著性檢驗(yàn)

表2 Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案與結(jié)果Table2 Box-Behnken experimental design and results

Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案及結(jié)果如表2所示。該響應(yīng)面共15 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)，中心試驗(yàn)重復(fù)3 次，以評(píng)估試驗(yàn)誤差。中心試驗(yàn)平均值為（127.24±0.82）mg/100 g，誤差較小，符合試驗(yàn)設(shè)計(jì)的要求。

對(duì)表2數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸擬合，可得到各保鮮劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)與響應(yīng)值之間的二次多項(xiàng)式回歸方程為Y= 127.24－6.11A＋3.88B＋5.52C－0.28AB－1.48AC＋2.62BC＋6.23A2＋8.89B2＋5.68C2，其中Y為TVB-N含量，A、B、C分別為茶多酚、溶菌酶和殼聚糖3 個(gè)因素的水平數(shù)。為了進(jìn)一步驗(yàn)證模型的可靠性，對(duì)回歸方程進(jìn)行方差分析，結(jié)果如表3所示：回歸模型極顯著（P＜0.000 1），即該回歸方程的相關(guān)系數(shù)R2為99.99%，實(shí)驗(yàn)誤差??；而方程的失擬項(xiàng)F值很小，差異不顯著（P=0.564 4＞0.05），該二次回歸模型是適當(dāng)?shù)?，與實(shí)際試驗(yàn)擬合較好，適合鯧魚塊品質(zhì)變化的預(yù)測(cè)分析。從表3可以看出，茶多酚、溶菌酶和殼聚糖3 個(gè)因素對(duì)響應(yīng)值的影響均為極顯著（P＜0.01），且溶菌酶和殼聚糖、茶多酚和殼聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)響應(yīng)值存在顯著的交互作用（P＜0.05）。

表3 響應(yīng)面回歸方程的方差分析Table3 Analysis of variance of the fitted regression equation

2.2 響應(yīng)曲面分析及最佳配比的確立

圖1 各因素交互作用對(duì)TVB-N含量的影響Fig.1 Response surface plots for the effects of tea polyphenols, lysozyme and chitosan on TVB-N value

模型的三維響應(yīng)面圖可以比較直觀地反映因素對(duì)響應(yīng)值的影響，如圖1a所示，當(dāng)殼聚糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0水平，茶多酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)在一定水平時(shí)，隨溶菌酶質(zhì)量分?jǐn)?shù)的升高，TVB-N總含量下降，但質(zhì)量分?jǐn)?shù)繼續(xù)增大，TVB-N總含量反而上升。這可能是由于溶菌酶能夠強(qiáng)力作用于革蘭氏陽性菌等微生物的細(xì)胞壁，使微生物的含量降低，從而使生成的TVB-N含量下降；然而溶菌酶本身是蛋白質(zhì)，且作用特異性高，溶菌酶質(zhì)量分?jǐn)?shù)太高反而成為革蘭氏陰性菌等微生物的營養(yǎng)成分，促進(jìn)革蘭氏陰性菌等生長迅速，結(jié)果會(huì)導(dǎo)致其TVB-N含量的上升，而不利于鯧魚的貯藏保鮮[22-23]。如圖1c所示，當(dāng)茶多酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0水平時(shí)，溶菌酶質(zhì)量分?jǐn)?shù)在一定水平時(shí)，隨殼聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)的升高，TVB-N含量也呈先下降后上升的趨勢(shì)?？赡茉蚴菤ぞ厶侵饕饔糜诩?xì)菌的外表面，適當(dāng)?shù)唾|(zhì)量分?jǐn)?shù)的殼聚糖中帶正電荷的殼聚糖氨基中和細(xì)菌表面的負(fù)電荷，使細(xì)菌細(xì)胞膠合，抑制大量細(xì)菌的增長，使TVB-N含量降低，而高質(zhì)量分?jǐn)?shù)的殼聚糖使細(xì)菌細(xì)胞表面帶上正電荷而處于懸浮狀態(tài)而不膠合[24]，細(xì)菌還有一定的繁殖能力，使TVB-N的含量上升。

等值線的形狀可反映出因素間交互作用的強(qiáng)弱，其中橢圓形表示2 個(gè)因素交互影響顯著，而圓形則表示2 個(gè)因素較交互作用較弱[25]。通過圖1等高線可知，溶菌酶和茶多酚交互作用較弱，而溶菌酶和殼聚糖、茶多酚和殼聚糖交互作用顯著。

通過對(duì)回歸方程求導(dǎo)和響應(yīng)面分析，得到茶多酚、溶菌酶和殼聚糖組成的復(fù)合保鮮劑的最優(yōu)配比質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為：1.35%、0.054%和1.38%（對(duì)應(yīng)的因素水平分別為0.7、0.14和－0.62）。在此條件下，TVB-N總含量的預(yù)測(cè)值為125.89 mg/100 g。

2.3 復(fù)合保鮮劑對(duì)鯧魚塊保鮮效果驗(yàn)證

2.3.1 綜合感官評(píng)定

將該復(fù)合保鮮劑應(yīng)用于鯧魚塊保鮮的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)平行2 次。

表4 鯧魚塊感官品質(zhì)評(píng)定結(jié)果（n=5）Table4 Sensory evaluation scores of pomfret fillets ( = 5)

感官評(píng)定結(jié)果如表4所示，隨著貯藏時(shí)間的延長，對(duì)照組感官得分較處理組下降趨勢(shì)明顯，第6天對(duì)照組感官得分低于3 分，為不可接受。在第6天以后處理組顯著高于對(duì)照組（P＜0.05），在第12天以后才不可接受?？梢姀?fù)合保鮮劑能夠有效減緩貯藏過程中綜合感官品質(zhì)的下降趨勢(shì)，使其在較長時(shí)間內(nèi)仍保持在可接受范圍。

2.3.2 APC的變化

圖2 不同處理鯧魚塊APC的變化Fig.2 Change in APC in pomfret fillets treated or nor with the composite biopreservative during storage

兩實(shí)驗(yàn)組的APC變化如圖2所示。在貯藏相同時(shí)間的對(duì)照組APC含量顯著高于處理組（P＜0.05），對(duì)照組第6天已經(jīng)超出限量標(biāo)準(zhǔn)（7.0 lg（CFU/g））[26]，達(dá)7.4 lg（CFU/g），而復(fù)合保鮮劑處理組在第6天只有4.0 lg（CFU/g），到第12天才達(dá)限量標(biāo)準(zhǔn)，可見復(fù)合保鮮劑能夠顯著抑制鯧魚塊微生物的生長（P＜0.05）。Li Tingting等[27]用茶多酚和殼聚糖組成的復(fù)合生物保鮮劑對(duì)大黃魚的研究中也得到類似的抑菌效果。與茶多酚、溶菌酶、殼聚糖3 種保鮮劑中的只有一種保鮮劑作用于鯧魚塊時(shí)的APC[13]（第0天的APC最低為3.97l g（CFU/g），貯藏過程中保持增長趨勢(shì)）相比明顯偏低?？梢姀?fù)合生物保鮮劑的協(xié)同作用擴(kuò)大了單一生物保鮮劑抑菌范圍，使抑菌效果也得到增強(qiáng)，從而延長鯧魚塊的貨架期。

2.3.3 TVB-N含量的變化

圖3 不同處理鯧魚塊TVB-N含量的變化Fig.3 Change of TVB-N of pomfret fillets treated or nor with the composite biopreservative during storage

不同處理鯧魚塊的T V B-N含量變化如圖3所示，對(duì)照組在第6天已接近限量標(biāo)準(zhǔn)，在第8天已達(dá)54.5 mg/100 g，而處理組上升趨勢(shì)緩慢，在第4天以后顯著低于對(duì)照組（P＜0.05），到第12天才接近限量標(biāo)準(zhǔn)。Seyed等[26]用殼聚糖處理虹鱒魚的TVB-N得到類似的變化趨勢(shì)，可能原因是在貯藏前期鯧魚塊內(nèi)源酶的活性較低和微生物數(shù)量較少，生成TVB-N的含量保持在較低水平，貯藏后期隨微生物數(shù)量的增加和內(nèi)源酶活性的增強(qiáng)，生成TVB-N的含量急劇增加。貯藏前12 d鯧魚塊的TVB-N含量為124.36 mg/100 g，與預(yù)測(cè)值125.89 mg/100 g接近。這也表明了Box-Behnken試驗(yàn)方法優(yōu)化復(fù)合保鮮劑配比準(zhǔn)確可靠，驗(yàn)證了上述模型的合理性。

2.3.4 TBA值的變化

圖4 不同處理鯧魚塊TBA值的變化Fig.4 Change in TBA of pomfret fillets treated or nor with the composite biopreservative during storage

TBA值反映了水產(chǎn)品脂肪氧化的程度。如圖4所示，從第2天開始，處理組TBA值顯著低于對(duì)照組。在第6天對(duì)照組TBA值為0.59 mg/100 g，而處理組在第12天的TBA值才達(dá)0.41 mg/100 g，復(fù)合保鮮劑處理顯著減緩了鯧魚塊脂肪氧化的速率（P＜0.05），這與Li Tingting等[28]的研究結(jié)果類似。可能原因是一方面由于殼聚糖在鯧魚塊表面形成保護(hù)膜，阻隔了氧的進(jìn)入[30]；另一方面是復(fù)合保鮮劑通過降低了微生物的代謝速率，抑制微生物的增長，使生產(chǎn)自由基和其他氧化引發(fā)劑等促進(jìn)脂肪氧化物質(zhì)的含量降低，從而延緩了脂肪的氧化。

2.3.5 TMA含量的變化

圖5 不同處理鯧魚塊TMA含量的變化Fig.5 Change in TMA-N in pomfret fillets treated or nor with the composite biopreservative during storage

水產(chǎn)品在貯藏過程中，鮮味主要來源物質(zhì)氧化三甲胺在腐敗細(xì)菌或氧化三甲胺酶的作用下可被還原成TMA，TMA含量越高，其鮮度越差。如圖5所示，第2天以后對(duì)照組TMA增長迅速，到第4天已顯著高于處理組（P＜0.05），而處理組TMA含量在第12天以后才急劇增加?？赡苁怯捎趶?fù)合保鮮劑處理能夠明顯抑制產(chǎn)TMA菌等微生物的增長，隨微生物的數(shù)量大量增加，TMA含量急劇增長，這與菌落總數(shù)的變化趨勢(shì)一致。

2.3.6 pH值的變化

圖6 不同處理鯧魚塊pH值的變化Fig.6 Change in pH of pomfret fillets treated or nor with the composite biopreservative during storage

不同處理的鯧魚塊pH值的變化如圖6所示，含1%醋酸的保鮮劑處理組鯧魚塊pH值顯著低于對(duì)照組（P＜0.05）。在第2天以后，對(duì)照組pH值急劇上升，而處理組pH值在第10天以后才上升迅速。與Song yongling等[30]用茶多酚結(jié)合海藻酸鈉組成的復(fù)合生物保鮮劑處理鯛魚的研究結(jié)果類似。可能是因?yàn)樵谫A藏前期經(jīng)復(fù)合保鮮劑處理，微生物數(shù)量較低，蛋白的分解產(chǎn)生胺類等堿性物質(zhì)含量較低，第10天以后而隨微生物數(shù)量的增加，產(chǎn)生大量的堿性物質(zhì)，pH值急劇上升，這與TVB-N和TMA含量變化相一致。

2.3.7 K值的變化

圖7 不同處理鯧魚塊K值的變化Fig.7 Change in K value of pomfret fillets treated or nor with the composite biopreservative during storage

K值是反應(yīng)水產(chǎn)品早期鮮度的重要指標(biāo)。一般認(rèn)為水產(chǎn)品的一級(jí)鮮度K值在20%以下，二級(jí)鮮度為20%～40%，60%以下可供食用與加工，60%～80%為初期腐敗[31]。如圖7所示，對(duì)照組和處理組的K值均保持上升趨勢(shì)，但處理組K值始終低于對(duì)照組，而在第6天以后處理組才顯著低于對(duì)照組（P＜0.05），在第8天對(duì)照組和處理組K值均超過60%，可見復(fù)合保鮮劑對(duì)ATP的降解有一定的抑制作用，Li Tingting[7]、Fan Wenjiao[32]等也得到類似的研究結(jié)論。處理組與對(duì)照組相比，其K值變化并不如與APC、TVB-N、TBA、pH值明顯，這可能是因?yàn)閺?fù)合保鮮劑主要是抑制鯧魚塊貯藏期間微生物的數(shù)量，而對(duì)魚肉本身生物化學(xué)反應(yīng)和酶的活性影響并不是很大。

3 結(jié) 論

Box-Behnken 試驗(yàn)設(shè)計(jì)響應(yīng)面法能夠準(zhǔn)確優(yōu)化茶多酚、溶菌酶和殼聚糖組成的復(fù)合生物保鮮劑對(duì)鯧魚塊保鮮品質(zhì)的配比質(zhì)量分?jǐn)?shù)，二次多項(xiàng)式回歸方程的相關(guān)系數(shù)R2達(dá)99.99%。茶多酚、溶菌酶和殼聚糖的最優(yōu)配比質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為1.35%、0.054%、1.38%。茶多酚與殼聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)、溶菌酶與殼聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)鯧魚塊的保鮮品質(zhì)具有顯著的交互作用（P＜0.05），而茶多酚與溶菌酶質(zhì)量分?jǐn)?shù)交互作用則不明顯。

通過鯧魚塊保鮮的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，復(fù)合保鮮劑能夠有效減緩綜合感官品質(zhì)的下降趨勢(shì)，使其在較長時(shí)間內(nèi)仍保持在可接受范圍。

優(yōu)化配比的復(fù)合生物保鮮劑存在較強(qiáng)的協(xié)同作用，從第0天開始就能顯著減少了微生物的數(shù)量（P＜0.05），有效減緩TVB-N含量、TMA含量、TBA值的增長速率，而在貯藏后期對(duì)K值的作用不是很明顯。該復(fù)合保鮮劑能夠有效延緩鯧魚塊的腐敗，貨架期較單冷藏條件下的5～6 d延長到12 d。

[1] DONG Liangliang, ZHU Junli, LI Xuepeng, et al. Effect of tea polyphenols on the physical and chemical characteristics of driedseasoned squid (Dosidicus gigas) during storage[J]. Food Control, 2013, 31(2): 586-592.

[2] RAO M S, CHANDER R, SHARMA A. Synergistic effect of chitooligosaccharides and lysozyme for meat preservation[J]. LWTFood Science Technology, 2008, 41(10): 1995-2001.

[3] MOHAN C O, RAVISHANKAR C N, LALITHA K V, et al. Effect of chitosan edible coating on the quality of double lleted Indian oil sardine (Sardinella longiceps) during chilled storage[J]. Food Hydrocolloids, 2012, 26(1): 167-174.

[4] LOTHAR L. Basic aspects of food preservation by hurdle technology[J]. International Journal of Food Microbiology, 2000, 55(3): 181-186.

[5] 謝晶, 侯偉峰, 朱軍偉, 等. 復(fù)合生物保鮮劑在南美白對(duì)蝦防黑變中的應(yīng)用[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2012, 28(5): 267-272.

[6] 曹榮, 薛長湖, 劉淇, 等. 一種復(fù)合型生物保鮮劑在牡蠣保鮮中的應(yīng)用研究[J]. 食品科學(xué), 2008, 29(11): 653-655.

[7] LI Tingting, LI Jianrong, HU Wenzhong, et al. Quality enhancement in refrigerated red drum (Sciaenops ocellatus) llets using chitosan coatings containing natural preservatives[J]. Food Chemistry, 2013, 138(3): 821-826.

[8] BINDU J, GINSON J, KAMALAKANTH C K. Physico-chemical changes in high pressure treated Indian white prawn (Fenneropenaeus indicus) during chill storage[J]. Innovative Food Science and Emerging Technologies, 2013, 17: 37-42.

[9] SC/T 3103—2010 鮮、凍鯧魚[S].

[10] 施建兵, 謝晶, 高志立, 等. 臭氧水浸漬后冰溫貯藏提高鯧魚塊的保鮮品質(zhì)[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2013, 29(6): 274-279.

[11] 佟懿, 謝晶. 鯧魚品質(zhì)變化動(dòng)力學(xué)模型的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 上海理工大學(xué)學(xué)報(bào), 2009, 31(5): 489-494.

[12] 佟懿, 謝晶. 動(dòng)力學(xué)模型預(yù)測(cè)鯧魚貨架期壽命的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 食品科學(xué), 2009, 30(10): 265-268.

[13] SHI Jianbing, XIE Jing, GAO Zhili, et al. Effects of tea polyphenols, lysozyme and chitosan on improving preservation quality of pomfret fi llet[J]. Advanced Materials Reserarch, 2013, 781/784: 1582-1588.

[14] 藍(lán)蔚青, 謝晶. 殼聚糖復(fù)合生物保鮮劑對(duì)冷藏帶魚保鮮效果的優(yōu)化配比[J]. 福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào): 自然科學(xué)版, 2011, 40(3): 311-317.

[15] 黃曉春, 侯溫甫, 楊文鴿, 等. 冰藏過程中美國紅魚生化特性的變化[J].食品科學(xué), 2007, 28(1): 337-340.

[16] GB 4789.2—2010 食品微生物學(xué)檢驗(yàn): 菌落總數(shù)的測(cè)定[S].

[17] GOULAS A E, KONTOMINAS M G. Effect of salting and smokingmethod on the keeping quality of chub mackerel (Scomber japonicus): biochemical and sensory attributes[J]. Food Chemistry, 2005, 93(3): 511-520.

[18] GB/T 5009.179—2003 火腿中三甲胺氮的測(cè)定[S].

[19] AOAC(1995). Official methods of Analysis Association of Official Analytical Chemistry. Trimethylamine Nitrogen in seafood 971.14[S].

[20] 楊勝平, 謝晶. 不同體積分?jǐn)?shù)CO2對(duì)氣調(diào)冷藏帶魚品質(zhì)的影響[J]. 食品科學(xué), 2011, 32(4): 275-279.

[21] 邱偉強(qiáng), 陳剛, 陳舜勝, 等. 離子對(duì)反相高效液相色譜法同時(shí)檢測(cè)水產(chǎn)品中6 種ATP關(guān)聯(lián)化合物[J]. 水產(chǎn)學(xué)報(bào), 2011, 35(11): 1745-1752.

[22] ALLINE A L T, MARK A F, MARCELO C. Ultra-high pressure homogenization treatment combined with lysozyme for controlling Lactobacillus brevis contamination in model system[J]. Innovative Food Science and Emerging Technologies, 2008, 9: 265 -271.

[23] 李興福, 譯. 溶菌酶[M]. 濟(jì)南: 山東科學(xué)技術(shù)出版社, 1989: 256-257.

[24] FEREIDOON S, JANAK K V A, yOU-JIN J. Food applications of chitin and chitosans[J]. Trends in Food Science & Technology, 1999, 10: 37-51.

[25] 丁立軍, 王喜明, 郝一男, 等. 文冠果種仁一步法制取生物柴油的工藝優(yōu)化[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2013, 29(6): 202-208.

[26] SEyED M O, MASOUD R, SEyED H R. Effect of chitosan coatings enriched with cinnamon oil on the quality of refrigerated rainbow trout[J]. Food Chemistry, 2010, 120: 193-198.

[27] LI Tingting, HU Wenzhong, LI Jianrong. Coating effect of tea polyphenol and rosemary extract combined with chitosan on the storage quality of large yellow croaker (Pseudosciaena crocea)[J]. Food Control, 2012, 25: 101-106.

[28] LI Tingting, LI Jianrong, HU Wenzhong. Shelf-life extension of crucian carp (Carassius auratus) using natural preservatives during chilled storage[J]. Food Chemistry, 2012, 135: 140-145.

[29] MOHAMMED A. Chitosan application for active bio-based lms production and potential in the food industry: review[J]. LWT-Food Science and Technology, 2010, 43(6): 837-842.

[30] SONG Yongling, LIU Lei, SHEN Huixing. Effect of sodium alginatebased edible coating containing different anti-oxidants on quality and shelf life of refrigerated bream (Megalobrama amblycephala)[J]. Food Control, 2011, 22: 608-615.

[31] OCANO-HIGUERA V M, MAEDA-MARTINEZ A N, MARQUEZRIOS E, et al. Freshness assessment of ray sh stored in ice by biochemical, chemical and physical methods[J]. Food Chemistry, 2011, 125(1): 49-54.

[32] FAN Wenjiao, CHI Yuanlong, ZHANG Shuo. The use of a tea polyphenol dip to extend the shelf life of silver carp (Hypophthalmicthys molitrix) during storage in ice[J]. Food Chemistry, 2008, 108: 148-153.

Optimization of Complex Biopreservatives to Improve Quality Preservation of Pomfret Fillet by Response Surface Methodology

SHI Jian-bing, XIE Jing*, GAO Zhi-li, SU Hui, WU Yan, ZHANG Fu-yu
(Shanghai Engineering Research Center of Aquatic-product Processing and Preservation, College of Food Science and Technology, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China)

The purpose of this study was to optimize complex preservatives consisting of tea polyphenols, lysozyme and chitosan using response surface methodology based on Box-Behnken experimental design to improve quality preservation of pomfret fi llets and prolong their shelf life. A quadratic polynomial regression model was established with total volatile basic nitrogen (TVB-N) as the response value. The results indicated that the best formulation of complex preservative was composed of 1.35% tea polyphenols, 0.054% lysozyme and 1.38% (m/m) chitosan by analysis of variance and regression fi tting. Tea polyphenols and chitosan, as well as lysozyme and chitosan had a signifi cant interactive effect on the quality of pomfret fi llets during storage (P ＜ 0.05). TVB-N, aerobic plate count (APC), thiobarbituric acid (TBA), trimethylamine (TMA), pH and K value of pomfret fi llets treated with the optimized complex preservative were determined and their sensory scores were evaluated during storage at 4 ℃. The results showed that the optimal complex preservative could signifi cantly reduce the contents of TVB-N, TBA and TMA, and inhabit the growth of microorganisms (P ＜ 0.05). Hence the complex preservative could effectively delay the deterioration of pomfret fi llets, prolonging the shelf life to 12 days compared to 5-6 days for the control group.

aquaculture; freshness preservation; response surface methodology; biopreservative; tea polyphenols; lysozyme; chitosan

S983

A

1002-6630（2014）20-0037-06

10.7506/spkx1002-6630-201420008

2014-02-04

“十二五”國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2011BAD24B02）；2013年上海市科技興農(nóng)重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目[滬農(nóng)科攻字（2013）第3—4字]

施建兵（1990—），男，碩士研究生，研究方向?yàn)槭称繁ｕr。E-mail：shijianbingv@126.com

*通信作者：謝晶（1968—），女，教授，博士，研究方向?yàn)槭称饭こ?。E-mail：jxie@shou.edu.cn