利用石莼與肉桂提取液制備復(fù)合涂膜保鮮液及在鮮蝦保鮮中的效果評(píng)價(jià)

左映平，孫國勇，黎春怡，王丹菊，侯紅瑞，胡錦龐，趙明麗，謝基海

（茂名職業(yè)技術(shù)學(xué)院化學(xué)工程系，廣東茂名 525000）

鮮蝦營養(yǎng)豐富、味道鮮美，但鮮蝦體表攜帶大量細(xì)菌，且其蛋白質(zhì)和水分含量高，因此在貯運(yùn)、加工與銷售過程中，鮮蝦非常容易變色、變味甚至腐敗變質(zhì)，因而鮮蝦保鮮一直是相關(guān)研究人員關(guān)注的熱點(diǎn)[1]。涂膜保鮮是鮮蝦保鮮技術(shù)中采用的一種方法，目前以殼聚糖為主要涂膜原料[2]，而海藻多糖是涂膜保鮮原料中的新焦點(diǎn)，海藻多糖具有抑菌、抗病毒和抗氧化等多種生物活性，具有一定的成膜性[3-4]。

石莼屬石莼科，是藥食同源的綠藻門高級(jí)藻，廣東南海海域春季常有大面積爆發(fā)現(xiàn)象，有著極其豐富的來源。石莼含較多的海藻多糖類物質(zhì)[5]，具有一定的抗氧化、抗病毒能力[6-9]。肉桂是樟科植物肉桂的干燥樹皮，其提取物中含有醇、醛、酸類等活性成分，其對(duì)常見腐敗菌和致病菌的生長有良好的抑制作用，具有廣譜抗菌性[10-12]。

試驗(yàn)通過濕法打漿快速提取法[13]結(jié)合超聲波輔助熱水浸提法對(duì)石莼有效物質(zhì)進(jìn)行提取。采用超聲波輔助乙醇浸提法對(duì)肉桂活性成分進(jìn)行浸提[14-15]。以石莼海藻多糖的成膜性、抗氧化和較好的抗病毒活性為基礎(chǔ)，以有廣譜抗菌性的肉桂提取物加強(qiáng)抑菌效果，再加上少量明膠改善成膜性，3種材料按一定比例進(jìn)行復(fù)配，制得天然可食用涂膜保鮮液，對(duì)自制保鮮液的成膜性進(jìn)行感官檢驗(yàn)，并將保鮮液應(yīng)用于鮮蝦保鮮中。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)儀器

臺(tái)式離心機(jī)、超聲波清洗儀、恒溫水浴鍋、磁力攪拌器、pH計(jì)、電子分析天平、高速粉碎機(jī)、恒溫培養(yǎng)箱、打漿機(jī)等。

1.2 試驗(yàn)材料

石莼采于南海海域茂名市晏鏡嶺海岸低潮帶，洗凈晾干水分，備用；肉桂購于大參林藥房，洗凈晾干，粉碎后稱取20 g肉桂粉，加入200 mL的50%乙醇溶液浸泡過夜，備用；鮮蝦購于茂名市官渡肉菜市場，將其養(yǎng)在水中，備用；明膠，食品級(jí)；甲基紅、次甲基藍(lán)、甲基橙、無水乙醇、鹽酸、硼酸、碳酸鉀、無水碳酸鈉等，均為國產(chǎn)分析純。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 石莼有效成分的提取

稱取100 g石莼實(shí)體于打漿機(jī)內(nèi)，加入1 000 mL溫度為90℃的去離子水，打漿處理15 min，于60℃，50 Hz，250 W條件下超聲波提取60 min，用200目過濾袋過濾，于20℃條件下以轉(zhuǎn)速10 000 r/min離心10 min，取上清液至1 000 mL燒杯中，混勻備用。

1.3.2 肉桂有效成分的提取

將處理好的200 mL肉桂浸泡液于60℃，50 Hz，250 W條件下超聲波提取60 min，用200目過濾袋過濾，在20℃條件下以轉(zhuǎn)速10 000 r/min離心10 min，取上清液至100 mL燒杯中，混勻備用。

1.3.3 涂膜保鮮液的成膜性試驗(yàn)及評(píng)價(jià)

涂膜保鮮液配方見表1。

表1 涂膜保鮮液配方/mL

按表1加入各組分，混勻，制得5種配方涂膜保鮮液。將配方涂膜保鮮液使用涂布棒分別涂于預(yù)先準(zhǔn)備好的玻璃板上自然晾干，觀察并感受其成膜性狀，篩選出成膜最優(yōu)配方進(jìn)行鮮蝦保鮮效果評(píng)價(jià)試驗(yàn)。

1.3.4 鮮蝦的保鮮處理

取30只大小相近的鮮蝦，分A，B組，A，B組各固定5只蝦進(jìn)行感官和汁液流失率測定，每組另外10只蝦每次各取2只進(jìn)行pH值和揮發(fā)性鹽基氮的測定。按表2進(jìn)行保鮮處理后取出，瀝干水分，置于貼好組號(hào)的托盤中。

鮮蝦保鮮處理方式見表2。

表2 鮮蝦保鮮處理方式

為了試驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯，試驗(yàn)選擇用37℃作為鮮蝦保存溫度。將鮮蝦于涂膜保鮮液中處理，然后在37℃下貯藏0，60，120，180，240 min后，對(duì)其進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，并檢測其汁液流失率、pH值和總揮發(fā)性鹽基氮，與相同貯藏條件但未經(jīng)保鮮液處理的鮮蝦進(jìn)行比較，從而評(píng)價(jià)涂膜保鮮液的保鮮效果。

1.3.5 鮮蝦感官指標(biāo)測定

在自然光線或日光燈下觀察、描述其色澤、形態(tài)，嗅其氣味，按感官綜合評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)樣品打分，并進(jìn)行褐變?cè)u(píng)價(jià)且打分。

感官綜合評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表3，感官褐變?cè)u(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表4。

表3 感官綜合評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

表4 感官褐變?cè)u(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1.3.6 鮮蝦汁液流失率測定

以5只蝦放置37℃恒溫培養(yǎng)箱前稱鮮蝦質(zhì)量（m1），及5只蝦取樣時(shí)稱蝦的質(zhì)量（m2），計(jì)算其汁液流失率。

1.3.7 鮮蝦pH值的測定

參照GB 5009.237—2016并進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷?。取A，B組樣品各2只分別在研缽中磨碎，磨碎后各稱取2 g分別置于2個(gè)50 mL燒杯中并加入20 mL的蒸餾水，使用磁力攪拌器攪拌5 min后，過濾即為樣液，用pH計(jì)測量樣液的pH值。

1.3.8 鮮蝦總揮發(fā)性鹽基氮含量的測定

參照GB 5009.228—2016中微量擴(kuò)散法。取過濾后樣液測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 涂膜保鮮液成膜性的感官評(píng)價(jià)

試驗(yàn)中肉桂具有抗菌性，海藻多糖具有保濕、抗菌功效，兩者混合可制成透明、輕薄的可食性膜。

涂膜保鮮液成膜性感官評(píng)價(jià)見表5。

表5 涂膜保鮮液成膜性感官評(píng)價(jià)

由表5可知，成膜性感官檢驗(yàn)主要從溶液黏度、成膜時(shí)間、成膜均勻性3個(gè)角度考慮。配方1溶液黏度很小，成膜時(shí)間很短，成膜不太均勻，成膜性較差；配方2、配方3溶液黏度小，成膜時(shí)間短，成膜較均勻，成膜性一般；配方4、配方5成膜性相對(duì)較好，配方4溶液黏度適中，成膜時(shí)間適中，成膜均勻且薄，成膜性較好；配方5由于溶液黏度較大，成膜時(shí)間較長，成膜較厚，不利于涂膜保鮮。因此，確定配方4為最優(yōu)成膜性配方。通過成膜性試驗(yàn)可以得出，隨著石莼提取液含量的增加，涂膜保鮮液的黏度也隨之增加，石莼海藻多糖的成膜性顯現(xiàn)出來，成膜性增加，但到一定質(zhì)量濃度后由于溶液黏度增加，成膜時(shí)間反而增加，且膜變厚，因此影響了保鮮液的效果。

2.2 涂膜保鮮液鮮蝦保鮮感官評(píng)價(jià)試驗(yàn)結(jié)果分析

涂膜保鮮液鮮蝦保鮮感官評(píng)價(jià)變化見圖1，涂膜保鮮液鮮蝦保鮮褐變變化見圖2。

圖1 涂膜保鮮液鮮蝦保鮮感官評(píng)價(jià)變化

在貯藏初期，對(duì)照組和處理組的感官評(píng)分差異不明顯。從120 min開始，隨著時(shí)間的延長，處理組和對(duì)照組蝦之間感官評(píng)分的差別逐步加大。240 min時(shí)，對(duì)照組的蝦足、蝦胸已完全變紅，蝦頭和蝦背大面積變紅，頭胸部、尾部出現(xiàn)褐變，能聞到較強(qiáng)異味；而處理組在240 min時(shí)，蝦體有部分變紅，有蝦腥味但沒有腐敗的臭味。從感官評(píng)分來看，處理組的保鮮效果明顯優(yōu)于對(duì)照組。

圖2 涂膜保鮮液鮮蝦保鮮褐變變化

試驗(yàn)結(jié)果表明，涂膜能顯著延長鮮蝦的保鮮期，涂膜液在蝦體上形成一層膜，能有效隔絕外界空氣和水，能阻止微生物的進(jìn)一步侵染繁殖，從而改善感官品質(zhì)。

2.3 鮮蝦汁液流失率檢測試驗(yàn)結(jié)果分析

鮮蝦汁液流失率是反映蝦體在貯藏過程中，表面及內(nèi)部水分的損失大小。

鮮蝦汁液流失率變化見圖3。

圖3 鮮蝦汁液流失率變化

在60，120，180，240 min時(shí)，對(duì)照組的汁液流失率均大于處理組的樣品；在240 min時(shí)，對(duì)照組的汁液流失率為30.43%，處理組的汁液流失率為15.35%。可以看出因涂膜保鮮液自身成膜，且石莼多糖具有一定的保濕效果，因此大大減少了汁液的流失。

2.4 pH值變化檢測試驗(yàn)結(jié)果分析

活體蝦肉的pH值為7.2～7.4，死后由于血液循環(huán)和體內(nèi)氧的供應(yīng)停止，糖原隨糖酵解過程生成丙酮酸在機(jī)體內(nèi)蓄積，使機(jī)體pH值下降，到達(dá)最低點(diǎn)后，細(xì)菌和酶分解蛋白質(zhì)產(chǎn)生堿性物質(zhì)，pH值又逐步上升，所以測定蝦體的pH值也可間接反映蝦的腐敗程度，pH值越高，腐敗越厲害。

鮮蝦pH值變化見圖4。

從圖4可知，處理組pH值變化幅度較小，初期緩慢下降，在240 min時(shí)pH值有所上升；而對(duì)照組從60 min輕微下降后，pH值一直上升。這足以說明，涂膜保鮮液抑制了蝦體細(xì)菌生長繁殖，從而蛋白質(zhì)分解速度減緩，pH值基本不變。

2.5 總揮發(fā)性鹽基氮含量的測定試驗(yàn)結(jié)果分析

圖4 鮮蝦pH值變化

揮發(fā)性鹽基氮是水產(chǎn)品在腐敗過程中，由于酶和細(xì)菌作用使組織中蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生的氨、低級(jí)胺類，通?？勺鳛樗a(chǎn)品初期腐敗的評(píng)定指標(biāo)。

鮮蝦總揮發(fā)性鹽基氮變化見圖5。

圖5 鮮蝦總揮發(fā)性鹽基氮變化

在貯藏過程中，對(duì)照組揮發(fā)性鹽基氮值增長速度較快，在240 min時(shí)為33.2 mg/100 g，超過國家對(duì)海水魚蝦類中揮發(fā)性鹽基氮限定值30 mg/100 g；而處理組揮發(fā)性鹽基氮增長速度較慢，240 min時(shí)揮發(fā)性鹽基氮的含量僅為10.87 mg/100 g。這是因?yàn)楹Ｔ宥嗵浅赡と芤吼ざ容^高，在蝦體表面形成的膜均勻致密，有良好的阻氧阻濕作用，且肉桂提取液具有良好的抑菌性，所以能較好地抑制細(xì)菌生長，減緩蝦的蛋白質(zhì)分解速度。

2.6 處理前后鮮蝦實(shí)物對(duì)比

處理前后鮮蝦實(shí)物對(duì)比圖片見圖6。

圖6 處理前后鮮蝦實(shí)物對(duì)比圖片

涂膜保鮮液處理鮮蝦及未經(jīng)處理的鮮蝦放置240 min后，實(shí)物對(duì)比如圖6所示。從圖6可知，涂膜保鮮液處理的鮮蝦基本保持著鮮蝦特色的灰色，而未經(jīng)處理的鮮蝦蝦體已經(jīng)變紅。

3 結(jié)論

（1）試驗(yàn)制作的海藻多糖復(fù)合涂膜保鮮液具有成本低廉、成膜透明輕薄、成膜性好、安全可食用且具有一定保健功效等諸多優(yōu)點(diǎn)。

（2）從對(duì)照組和處理組鮮蝦變化得知，處理組蝦在240 min內(nèi)感官均無明顯變化，而對(duì)照組120 min感官變化明顯。處理組蝦的pH值、揮發(fā)性鹽基氮的變化就不明顯，對(duì)照組蝦的變化較大；240 min時(shí)，對(duì)照組鮮蝦的揮發(fā)性鹽基氮值已經(jīng)超過國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值。試驗(yàn)證明，海藻多糖復(fù)合涂膜保鮮液在鮮蝦的保鮮中效果較好。

試驗(yàn)通過制備海藻多糖復(fù)合涂膜保鮮液并在鮮蝦保鮮上應(yīng)用，拓寬了海藻多糖在涂膜保鮮領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍，下一步將海藻多糖涂膜保鮮液應(yīng)用于新鮮水果蔬菜等的保鮮試驗(yàn)上，以擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。

[1]凌萍華，謝晶.南美白對(duì)蝦氣調(diào)包裝工藝及保鮮效果評(píng)價(jià) [J].包裝工程，2010（9）：10-14.

[2]張平平，石啟龍.可食性抑菌膜特性及其在水產(chǎn)品保鮮中的應(yīng)用 [J].食品工業(yè)，2016（9）：222-226.

[3]王伏超，李軍國，董穎超，等.多糖及改性多糖作為涂膜保鮮材料的研究進(jìn)展 [J].食品科學(xué)，2012（5）：299-304.

[4]侯萍，馬軍，李銘，等.海藻多糖用于食品涂膜保鮮的研究現(xiàn)狀 [J].熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016（4）：82-85.

[5]宋偉康，田華，尹學(xué)瓊，等.海南石莼多糖的提取與分離及其結(jié)構(gòu)性質(zhì)的初步研究 [J].海南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2016（3）：243-249.

[6]陳蒙.裂片石莼多糖的提取分離、抗氧化活性及其保潤應(yīng)用研究 [D].杭州：浙江工業(yè)大學(xué)，2013.

[7]羅振宇，陳薪研，王小燕，等.孔石莼抗病毒蛋白多糖的提取分離及抗柯薩奇病毒B3活性 [J].時(shí)珍國醫(yī)國藥，2010（5）：1 090-1 093.

[8]張穎.南海七種海藻的部分化學(xué)成分及生物活性研究 [D].上海：暨南大學(xué)，2006.

[9]高波.孔石莼中體外抗氧化活性物質(zhì)的研究 [D].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2013.

[10]楊冬梅，王慧，李淑君，等.肉桂醛及其衍生物對(duì)木材腐朽菌和霉菌的抑制作用 [J].林業(yè)工程學(xué)報(bào)，2017（1）：46-50.

[11]王芳，曹錦軒，潘道東，等.肉桂精油對(duì)成團(tuán)泛菌和腐生葡萄球菌的抑菌活性及其機(jī)理 [J].食品工業(yè)科技，2016（19）：75-80.

[12]袁海艦.肉桂醛類化合物的合成、抑菌活性及定量構(gòu)效關(guān)系 [D].哈爾濱：東北林業(yè)大學(xué)，2016.

[13]陳麗娟，楊繼國，寧正祥.銀耳多糖濕法打漿快速提取工藝的研究 [J].中國食品添加劑，2017（1）：156-160.

[14]付振喜.丁香等天然物質(zhì)的抑菌成分在果蔬保鮮中的應(yīng)用研究 [D].天津：天津科技大學(xué)，2010.

[15]南洋，徐鵬，高寧，等.肉桂的化學(xué)成分及抑菌作用探索 [J].中國調(diào)味品，2016（3）：158-160.◇