不同分子量殼聚糖涂膜對(duì)冷藏魚(yú)片保鮮效果的影響

趙雯宇，余達(dá)威，董俊麗，夏文水，李立華

1. 江南大學(xué) 食品學(xué)院/食品科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 無(wú)錫 214122

2. 暨南大學(xué) 材料科學(xué)與工程系/人工器官及材料教育部工程研究中心，廣東 廣州 511486

中國(guó)是淡水魚(yú)類養(yǎng)殖與消費(fèi)大國(guó)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019年中國(guó)淡水魚(yú)類年產(chǎn)量已超2 500萬(wàn)噸[1]，是國(guó)內(nèi)消費(fèi)者攝入優(yōu)質(zhì)蛋白的極佳來(lái)源。以往國(guó)內(nèi)淡水魚(yú)以鮮活銷(xiāo)售為主，隨著生活節(jié)奏的加快和移動(dòng)消費(fèi)的興起，預(yù)制菜肴線上消費(fèi)模式逐漸普及，促進(jìn)了淡水魚(yú)消費(fèi)從傳統(tǒng)的鮮活售賣(mài)向多元化、便利化方向轉(zhuǎn)變。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，生鮮魚(yú)片產(chǎn)品在盒馬鮮生、叮咚買(mǎi)菜等平臺(tái)均有銷(xiāo)售，尤其是疫情發(fā)生以來(lái)其受歡迎度明顯增加。然而，易腐敗、難保鮮、高損耗是生鮮淡水魚(yú)制品在銷(xiāo)售中面臨的首要問(wèn)題。魚(yú)肉水分含量高，富含營(yíng)養(yǎng)成分且pH呈中性，是微生物繁殖的極佳介質(zhì)，同時(shí)魚(yú)宰后被激活的內(nèi)源蛋白酶系會(huì)加速魚(yú)肉質(zhì)地軟化與品質(zhì)劣變，最終失去食用價(jià)值[2]。貨架期短的特征給此類產(chǎn)品的運(yùn)輸與銷(xiāo)售帶來(lái)極大挑戰(zhàn)。因此，通過(guò)保鮮手段提高此類產(chǎn)品的貯運(yùn)品質(zhì)，對(duì)促進(jìn)該產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

可食性涂膜技術(shù)被認(rèn)為是一種綠色環(huán)保、有前景的食品保鮮方法。常用的涂膜保鮮基料包括多糖類、蛋白類和脂類。其中，甲殼素是地球上數(shù)量?jī)H次于纖維素的第二大天然高分子，其脫乙?；蟮漠a(chǎn)物殼聚糖因自身具有抗菌性、成膜性、生物兼容性等優(yōu)點(diǎn)成為易腐食材涂膜保鮮研究中的常用材料[3]。當(dāng)前研究主要集中于不同濃度殼聚糖涂膜[4-5]或殼聚糖基復(fù)合涂膜[6-7]對(duì)魚(yú)片的保鮮作用，大量研究已證實(shí)，殼聚糖基涂膜對(duì)生鮮魚(yú)肉的品質(zhì)保持有積極作用，被涂膜產(chǎn)品的貨架期較對(duì)照組顯著延長(zhǎng)[8]。也有研究關(guān)注到殼聚糖分子量的差異性對(duì)自身功能活性有較大影響[9]，例如Chang等[10]發(fā)現(xiàn)食源性腐敗菌對(duì)不同分子量殼聚糖的敏感性不同。因此，可以推斷殼聚糖涂膜處理對(duì)食品的保鮮效果可能與其分子量直接相關(guān)。目前，相關(guān)的支持性研究已在部分果蔬保鮮中得到印證[11-12]，但其對(duì)魚(yú)肉的保鮮效果是否存在差異性及其影響程度尚待進(jìn)一步研究。為此，筆者開(kāi)展了3種分子量 (50、200和500 kD) 殼聚糖涂膜對(duì)冷藏草魚(yú) (Ctenopharyngodon idella) 魚(yú)片品質(zhì)的保持效果研究，通過(guò)比較不同處理組樣品貯藏期間的感官品質(zhì)、微生物與理化指標(biāo)，分析了不同分子量殼聚糖涂膜效果的差異性，為后續(xù)涂膜體系的優(yōu)化構(gòu)建和實(shí)際應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 原料魚(yú)

鮮活草魚(yú)購(gòu)于江蘇無(wú)錫歐尚超市，平均體質(zhì)量為 (2.0 ± 0.2) kg。草魚(yú)放血后去除魚(yú)鱗、魚(yú)鰓和內(nèi)臟。魚(yú)體用自來(lái)水沖洗干凈，用碎冰覆蓋，20 min后運(yùn)到實(shí)驗(yàn)室備用。

1.1.2 主要試劑

平均分子量為50、200和500 kD的食用級(jí)殼聚糖粉末 (脫乙酰度≥80%，濟(jì)南海得貝海洋生物工程有限公司)，三氯乙酸 (TCA)、鹽酸、硼酸、乙腈、高氯酸、乙酸、丙酸等 (國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)，生物胺標(biāo)準(zhǔn)品 (Sigma-Aldrich公司)。平板計(jì)數(shù)瓊脂、假單胞菌(Pseudomonas) CFC選擇性瓊脂 (青島海博生物技術(shù)有限公司)。

1.1.3 主要設(shè)備

UV-1000紫外可見(jiàn)分光光度計(jì) (上海天美科學(xué)儀器有限公司)；4K15高速冷凍離心機(jī) (德國(guó)Sigma公司)；EL-20 pH計(jì) (上海Mettler Toledo儀器有限公司)；KDN-103F蒸餾器 (上海纖檢儀器有限公司)；Waters 1525高效液相系統(tǒng)-PDA檢測(cè)器 (美國(guó)Waters公司)；TA.XTP Plus物性分析儀 (英國(guó)Stable Micro System公司)；T10高速分散機(jī)(德國(guó)IKA公司)；恒溫恒濕箱 (上海一恒儀器有限公司)；BCD-610WkM冰箱 (美的集團(tuán)股份有限公司)。

1.2 樣品制備

不同分子量殼聚糖 (50、200和500 kD) 按1.25%的添加量分別溶于體積分?jǐn)?shù)為1%的乙酸-丙酸等體積混合酸溶液中，添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的甘油(殼聚糖) 作為塑化劑，混合溶液磁力攪拌4 h至殼聚糖完全溶解制備成涂膜液。

魚(yú)背部肌肉切成約4 cm×3 cm×1.5 cm魚(yú)塊，用預(yù)冷無(wú)菌蒸餾水沖洗瀝干后備用。將瀝干魚(yú)塊分成4組，其中3組魚(yú)塊分別浸泡于不同殼聚糖酸溶液中 (分別標(biāo)記為50 kD-CH、200 kD-CH和500 kD-CH)，1組魚(yú)塊浸泡于去離子水中 (對(duì)照組)，魚(yú)塊與浸漬液的質(zhì)量體積比約為1∶3。參考Zhao等[13]方法并做適當(dāng)修改，施加真空滲透輔助處理，即在10 kPa真空壓力下浸泡5 min并在5 s內(nèi)恢復(fù)常壓后繼續(xù)浸漬5 min。取出魚(yú)片置于鏤空鐵絲網(wǎng)盤(pán)上放入4 ℃無(wú)菌恒溫恒濕箱，用濾紙吸去魚(yú)肉底部匯聚的涂膜液繼續(xù)瀝干30 min。最后，魚(yú)片用無(wú)菌蒸煮袋單獨(dú)包裝，于4 ℃冰箱貯藏。涂膜組和空白組樣品在第2、第4、第6和第8天取樣，測(cè)定微生物和相關(guān)理化指標(biāo)。未浸泡處理的魚(yú)片也作取樣分析，作為第0天樣品。

1.3 指標(biāo)測(cè)定方法

1.3.1 感官評(píng)價(jià)

由9人 (4男5女，22～42歲) 組成感官評(píng)定小組。參考Khazandi等[14]方法，采用5分制對(duì)魚(yú)片的質(zhì)地、氣味和色澤進(jìn)行評(píng)分。感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1，感官評(píng)分經(jīng)3項(xiàng)指標(biāo)得分權(quán)重計(jì)算獲得，感官評(píng)分=(2×氣味+2×色澤+1×質(zhì)地)/5。最高5分，最低1分，其中剛宰殺后獲得的魚(yú)片感官評(píng)分被定為5分，感官評(píng)分＜3分時(shí)則認(rèn)為魚(yú)片品質(zhì)是不可接受水平。

表1 感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Criterion for sensory evaluation

1.3.2 微生物計(jì)數(shù)

采用平板傾注法計(jì)數(shù)，菌落總數(shù) (Total viable count, TVC)和假單胞菌數(shù)分別在30、37 ℃條件下培養(yǎng)2 d后計(jì)數(shù)，微生物計(jì)數(shù)單位為log10CFU·g-1。

1.3.3 剪切力

用TA.XTP Plus物性分析儀測(cè)定魚(yú)肉剪切力，探頭型號(hào)A/CKB，觸發(fā)力5 g，剪切程度50%，測(cè)試速度為 1 mm·s-1。

1.3.4 汁液流失率

通過(guò)比較魚(yú)片在貯藏一段時(shí)間后質(zhì)量變化計(jì)算得到汁液流失率 (%)。汁液流失率=(初始質(zhì)量-貯藏后質(zhì)量)/初始質(zhì)量×100%。

1.3.5 pH

稱取5 g魚(yú)肉，加入20 mL預(yù)冷去離子水，用T10分散機(jī)均質(zhì)1 min，離心 (2 000×g, 5 min)后所得的上清液測(cè)pH。

1.3.6 揮發(fā)性鹽基氮 (TVB-N)

參考GB 5009.228—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中揮發(fā)性鹽基氮的測(cè)定》中的半微量定氮法進(jìn)行測(cè)定，單位為mg·(100 g)-1。

1.3.7 TCA-溶解肽

參考Li等[15]方法，取3 g攪碎樣加入27 mL預(yù)冷的質(zhì)量濃度為50 mg·mL-1的TCA溶液，均質(zhì)2 min，離心取上清液 (10 000×g, 4 ℃, 10 min)。上清液中TCA-可溶性肽采用Lorry法測(cè)定，單位為μmol·g-1。

1.3.8 生物胺

魚(yú)肉中生物胺提取、柱前衍生及HPLC含量測(cè)定等程序參考Yu等[16]，魚(yú)肉中的生物胺通過(guò)與標(biāo)準(zhǔn)品峰面積比較得到，單位為mg·kg-1。

1.4 數(shù)據(jù)分析

剪切力指標(biāo)進(jìn)行8次重復(fù)測(cè)試，取4個(gè)中間值作為有效值；其他指標(biāo)進(jìn)行3次重復(fù)測(cè)試。采用SPSS 19.0、Excel 2016和Origin 8.0軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和作圖，通過(guò)Duncan's進(jìn)行顯著性分析(P＜0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同分子量殼聚糖涂膜對(duì)魚(yú)片感官品質(zhì)的影響

貯藏期間，不同組樣品的感官評(píng)分均呈逐漸下降趨勢(shì) (圖1)。貯藏第2天，各組的感官評(píng)分介于4.6～4.7，且組間無(wú)顯著性差異 (P＞0.05)，表明貯藏前2 d各組魚(yú)片均保持良好的食用品質(zhì)。從貯藏第2天起，對(duì)照組的感官評(píng)分呈現(xiàn)快速下降趨勢(shì)，第6天其感官評(píng)分急速下降至2.51，與其他組差異明顯 (P＜0.05)，低于可接受標(biāo)準(zhǔn)的最低限值，此時(shí)魚(yú)片表現(xiàn)出輕微腥臭味、部分表面色澤發(fā)黃且質(zhì)地彈性不足；第8天魚(yú)片有明顯惡臭味，腐敗現(xiàn)象嚴(yán)重；表明對(duì)照組魚(yú)片的貨架期少于6 d，與Sun等[17]報(bào)道的未處理冷藏草魚(yú)塊的貨架期接近。相比之下，涂膜組的感官評(píng)分從貯藏第2天起顯著高于對(duì)照組(P＜0.05)；第6天，50 kD-CH、200 kD-CH和500 kDCH組的感官評(píng)分分別為3.46、3.82和3.68，遠(yuǎn)高于可接受標(biāo)準(zhǔn)的最低限值，表明3種分子量殼聚糖涂膜均有利于延長(zhǎng)冷藏魚(yú)片的貨架期。魚(yú)肉感官品質(zhì)劣變主要由微生物、內(nèi)源酶及氧化誘導(dǎo)的生化反應(yīng)所致。相比于對(duì)照組，殼聚糖涂膜處理可抑制魚(yú)片感官品質(zhì)劣變，這與殼聚糖的抗菌和抗氧化活性密切相關(guān)，從而抑制了生物胺、揮發(fā)性醛類等不良代謝產(chǎn)物的積累。在貯藏第2至第6天，200 kDCH組的感官評(píng)分最高，但與50 kD-CH和500 kDCH兩組無(wú)顯著性差異(P＞0.05)，而到第8天僅200 kD-CH組的感官評(píng)分＞3，一定程度上表明200 kD殼聚糖對(duì)魚(yú)片保鮮作用的持續(xù)性效果優(yōu)于另兩種殼聚糖。

圖1 不同分子量殼聚糖涂膜對(duì)冷藏魚(yú)片感官品質(zhì)的影響Fig. 1 Effect of different molecular weight chitosan coatings on sensory quality of fillets during refrigerated storage

2.2 不同分子量殼聚糖涂膜對(duì)魚(yú)片微生物的影響

微生物活動(dòng)是引起貯藏魚(yú)肉品質(zhì)變化的關(guān)鍵因素，其增殖行為可反映水產(chǎn)品的腐敗程度。各組樣品貯藏期間TVC和假單胞菌計(jì)數(shù)變化見(jiàn)表2，新鮮草魚(yú)片TVC為4.33 log10CFU·g-1，與Huang等[18]報(bào)道的草魚(yú)片初始菌數(shù)相近。相比于起始值，各涂膜組TVC在貯藏第2天下降了0.08～0.29 log10CFU·g-1，表明涂膜處理能減少魚(yú)片表面附著的微生物數(shù)量。在貯藏前4 d，對(duì)照組和涂膜組TVC增速緩慢，但之后急速增加。對(duì)照組TVC在貯藏第6天時(shí)達(dá)到8.39 log10CFU·g-1，超過(guò)國(guó)際食品微生物規(guī)范委員會(huì) (ICMSF) 的推薦標(biāo)準(zhǔn) (≤7 log10CFU·g-1)[19]，魚(yú)片品質(zhì)已不可接受，與貨架期的感官評(píng)價(jià)一致。相比之下，涂膜組對(duì)應(yīng)的TVC較對(duì)照組顯著減少了1.42～2.06 log10CFU·g-1(P＜0.05)。由此可以認(rèn)為，殼聚糖涂膜對(duì)魚(yú)片有良好的抑菌效果，這與殼聚糖涂膜保鮮大黃魚(yú) (Pseudosciaena crocea)[4]和美國(guó)紅魚(yú) (Sciaenops ocellatus)[5]的結(jié)果相似。殼聚糖的抑菌性與其陽(yáng)離子特性有關(guān)，通過(guò)與細(xì)胞成分相互作用影響了微生物完整性和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收[20]。200 kDCH組在貯藏4～8 d期間TVC最低，表明200 kD殼聚糖在抑菌方面總體優(yōu)勢(shì)最佳。Hosseinnejad和Jafari[21]指出殼聚糖抑菌性與其分子量密切相關(guān)，總結(jié)了不同分子量殼聚糖差異性的抑菌機(jī)制，這部分解釋了本研究中3種殼聚糖抑菌表現(xiàn)不同的原因。

表2 不同分子量殼聚糖涂膜對(duì)冷藏魚(yú)片微生物計(jì)數(shù)的影響Table 2 Effect of different molecular weight chitosan coatings on microbial enumeration of fillets during refrigerated storagelog10 CFU·g-1

假單胞菌是冷藏魚(yú)制品的特征腐敗菌，是產(chǎn)生揮發(fā)性含氮物質(zhì)的主要貢獻(xiàn)者[22]。本研究中，對(duì)照組與涂膜組假單胞菌分別在貯藏第2和第4天首次被檢測(cè)到 (表2)。各組假單胞菌數(shù)隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)持續(xù)增加，到第8天時(shí)對(duì)照組、50 kD-CH、200 kD-CH、500 kD-CH組分別達(dá)到6.23、5.03、4.48、4.80 log10CFU·g-1。殼聚糖對(duì)腐敗菌的抑制效果是涂膜魚(yú)片品質(zhì)劣變程度減緩的重要原因，魚(yú)片在貯藏后期的感官品質(zhì)顯著優(yōu)于對(duì)照組，其中200 kD-CH組從貯藏第6天起假單胞菌計(jì)數(shù)最低，表明其對(duì)假單胞菌的抑菌效果優(yōu)于另兩種殼聚糖。

2.3 不同分子量殼聚糖涂膜對(duì)魚(yú)片pH和TVB-N的影響

貯藏期間，不同分子量殼聚糖涂膜的草魚(yú)片pH變化呈先下降后上升的趨勢(shì) (圖2-a)。對(duì)照組魚(yú)片在貯藏第2天pH降到最低，之后迅速增加，并在第6天超過(guò)7。這與魚(yú)宰殺后肌肉發(fā)生僵直和自溶有關(guān)，在此期間通過(guò)無(wú)氧糖酵解反應(yīng)產(chǎn)生的乳酸和ATP導(dǎo)致魚(yú)肉pH降低；隨后pH逐漸升高，是由于微生物代謝活動(dòng)使堿性含氮物質(zhì)積累所致[2]。另外，3個(gè)涂膜組魚(yú)片pH在貯藏前期降低程度大于對(duì)照組，這與殼聚糖溶液弱酸性的本質(zhì)有關(guān)。從貯藏第4天起，涂膜組魚(yú)片pH總體呈現(xiàn)緩慢上升的變化趨勢(shì)，但增加不明顯且組間無(wú)顯著性差異 (P＞0.05)。與對(duì)照組相比，涂膜組貯藏終點(diǎn)pH降低超0.3，表明涂膜組魚(yú)片中堿性含氮物含量低于對(duì)照組。

與pH的變化趨勢(shì)不同，各組魚(yú)片TVB-N在貯藏期間持續(xù)增加 (圖2-b)。新鮮樣品起始TVBN為6.67 mg·(100 g)-1；到貯藏第8天，對(duì)照組的TVB-N達(dá)到14.04 mg·(100 g)-1，為起始值的2倍多。相比之下，涂膜組TVB-N的積累速度明顯減緩。從貯藏第2天起，涂膜組的TVB-N顯著低于對(duì)照組(P＜0.05)，表明殼聚糖涂膜處理能有效抑制魚(yú)片TVB-N積累，這與殼聚糖對(duì)腐敗菌的抑制效果直接相關(guān)，如假單胞菌、希瓦氏菌 (Shewanella)等[22]。根據(jù)Yu等[23]推薦的腐敗草魚(yú)TVB-N閾值[12～15 mg·(100 g)-1]，對(duì)照組樣品在貯藏第6天時(shí)已達(dá)12.32 mg·(100 g)-1，超過(guò)推薦標(biāo)準(zhǔn)最低值，50 kD-CH和500 kD-CH組魚(yú)肉均在第8天超過(guò)該推薦值，而200 kD-CH組在第8天TVB-N為11.17 mg·(100 g)-1，較對(duì)照組減少了20%以上。200 kD殼聚糖涂膜處理對(duì)魚(yú)片TVB-N的抑制效果更佳，與微生物計(jì)數(shù)結(jié)果相吻合。

圖2 不同分子量殼聚糖涂膜對(duì)冷藏魚(yú)片pH和揮發(fā)性鹽基氮的影響Fig. 2 Effect of different molecular weight chitosan coatings on pH and TVB-N of fillets during refrigerated storage

2.4 不同分子量殼聚糖涂膜對(duì)魚(yú)片TCA-溶解肽的影響

TCA-溶解肽是反映魚(yú)肉貯藏過(guò)程中蛋白質(zhì)降解程度的重要指標(biāo)。與TVB-N的變化趨勢(shì)一致，本研究中4組魚(yú)片TCA-溶解肽含量均隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈持續(xù)增加的趨勢(shì) (圖3)，顯示貯藏期間各組魚(yú)片持續(xù)發(fā)生了蛋白質(zhì)降解現(xiàn)象，微生物代謝活動(dòng)可能是引起TCA-溶解肽增加的重要因素。對(duì)照組的TCA-溶解肽質(zhì)量摩爾濃度在貯藏前2 d增速較快，達(dá)到1.21 μmol·g-1，較新鮮樣品初始值增長(zhǎng)近25%，之后持續(xù)緩慢增加。涂膜組的TCA-溶解肽水平從貯藏第2天起低于對(duì)照組，一定程度上反映了殼聚糖涂膜處理可抑制蛋白質(zhì)降解，但3個(gè)涂膜組的TCA-溶解肽值在各取樣點(diǎn)無(wú)顯著性差異 (P＞0.05)。

圖3 不同分子量殼聚糖涂膜對(duì)冷藏魚(yú)片TCA-溶解肽的影響Fig. 3 Effect of different molecular weight chitosan coatings on TCA-soluble peptides of fillets during refrigerated storage

2.5 不同分子量殼聚糖涂膜對(duì)魚(yú)片剪切力的影響

魚(yú)肉質(zhì)構(gòu)特性是反映產(chǎn)品物理品質(zhì)的重要參數(shù)，直接影響消費(fèi)者對(duì)魚(yú)肉的可接受程度[24]。在貯藏期間不同處理組魚(yú)片的剪切力強(qiáng)度持續(xù)下降，各組魚(yú)片質(zhì)構(gòu)變化主要發(fā)生在貯藏前4 d (圖4)，對(duì)照組、50 kD-CH、200 kD-CH、500 kD-CH組剪切力較起始值分別減少了57.8%、48.6%、37.0%、45.2%。之后各組剪切力值下降趨于平緩。從貯藏第4天起，涂膜組魚(yú)片剪切力較對(duì)照組增加了20%以上，表明涂膜處理對(duì)魚(yú)肉質(zhì)構(gòu)特性起到積極的保護(hù)作用，其中200 kD殼聚糖處理的保護(hù)作用最佳，其貯藏第8天的剪切力為對(duì)照組的2.27倍，而50 kD殼聚糖處理的保護(hù)作用在3個(gè)涂膜組中最差。魚(yú)肉貯藏前期的質(zhì)構(gòu)劣變與內(nèi)源酶誘導(dǎo)的結(jié)構(gòu)蛋白水解緊密相關(guān)[25-26]。貯藏期間涂膜組剪切力值顯著高于對(duì)照組 (P＜0.05)，在某種程度上可推測(cè)是殼聚糖涂膜處理對(duì)內(nèi)源酶起到調(diào)控作用，該涂膜通過(guò)氧氣阻隔與脂質(zhì)氧化抑制減少魚(yú)肉中活性氧積累，從而減緩細(xì)胞凋亡發(fā)生及后續(xù)內(nèi)源蛋白酶激活級(jí)聯(lián)反應(yīng)，最終表現(xiàn)為內(nèi)源酶活性減弱[27]。

圖4 不同分子量殼聚糖涂膜對(duì)冷藏魚(yú)片剪切力的影響Fig. 4 Effect of different molecular weight chitosan coatings on shear force of fillets during refrigerated storage

2.6 不同分子量殼聚糖涂膜對(duì)魚(yú)片汁液流失率的影響

貯藏期間，各組樣品汁液流失率的變化與剪切力相反，呈現(xiàn)持續(xù)上升的趨勢(shì) (圖5)，4組魚(yú)片的汁液流失率在前2 d均＜2%，且組間無(wú)顯著性差異(P＞0.05)。隨著貯藏時(shí)間的增加，對(duì)照組汁液流失率增速快于涂膜組。貯藏8 d后，50 kD-CH、200 kD-CH和500 kD-CH組的汁液流失率分別為對(duì)照組的90.7%、75.3%和80.5%。魚(yú)肉汁液流失主要與水分蒸發(fā)以及蛋白質(zhì)變化等導(dǎo)致的肌肉持水能力下降有關(guān)，涂膜處理減少魚(yú)片汁液流失的主要原因可能是殼聚糖涂膜層有較好的保水能力；此外，涂膜處理也可能通過(guò)抑制結(jié)構(gòu)蛋白降解，提高魚(yú)肉的持水能力[28]，這與剪切力的變化可相互印證。本研究顯示，200 kD殼聚糖處理對(duì)汁液流失的抑制效果略好于另外兩組涂膜處理，但各組之間的差異不明顯。

圖5 不同分子量殼聚糖涂膜對(duì)冷藏魚(yú)片汁液流失率的影響Fig. 5 Effect of different molecular weight chitosan coatings on drip loss of fillets during refrigerated storage

2.7 不同分子量殼聚糖涂膜對(duì)魚(yú)片生物胺含量的影響

腐胺、尸胺、組胺是冷藏水產(chǎn)品特征性腐敗生物胺，可作為魚(yú)肉品質(zhì)變化的參考性評(píng)價(jià)指標(biāo)[29]。新鮮魚(yú)肉的腐胺、尸胺、組胺和酪胺質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為 4.77、0.15、1.26和 6.82 mg·kg-1。貯藏期間對(duì)照組的組胺和酪胺質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著增加 (P＜0.05)，到第8天時(shí)質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別達(dá)到64.2和58.90 mg·kg-1，成為4種生物胺中的主要成分(表3)。相比之下，涂膜處理能顯著抑制組胺與酪胺積累，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為對(duì)照組的3.2%～12.5%和34.6%～71.1%，其中涂膜組的組胺質(zhì)量分?jǐn)?shù)無(wú)顯著性差異；500 kD殼聚糖涂膜處理對(duì)抑制酪胺積累的效果最佳，其次為50 kD-CH、200 kD-CH組。對(duì)照組腐胺在貯藏0～6 d期間無(wú)顯著變化，在第8天時(shí)質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到20.5 mg·kg-1；涂膜組腐胺在貯藏前6 d總體低于對(duì)照組，但無(wú)顯著性差異(P＞0.05)；到第8天時(shí)，50 kD-CH、200 kD-CH和500 kD-CH組腐胺質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為對(duì)照組的58.1%、35.2%和69.1%。對(duì)照組尸胺質(zhì)量分?jǐn)?shù)在貯藏前4 d增量低于涂膜組，但之后積累速度顯著提高，從第4天的0.26 mg·kg-1迅速增加到第8天的18.60 mg·kg-1。與此同時(shí)，涂膜組尸胺質(zhì)量分?jǐn)?shù)從第6天顯著低于對(duì)照組，到第8天時(shí)僅為對(duì)照組的17.2%～23.4%，但整個(gè)貯藏期間3組涂膜組的尸胺質(zhì)量分?jǐn)?shù)無(wú)顯著性差異(P＞0.05)。從表3可以看出，殼聚糖涂膜處理可有效抑制生物胺積累，這取決于殼聚糖的抑菌性 (表2)。已有研究證實(shí)冷藏草魚(yú)特征腐敗菌 (如假單胞菌、希瓦氏菌等) 是魚(yú)肉冷藏過(guò)程中生物胺的主要生產(chǎn)者[30]。此外，不同殼聚糖涂膜處理對(duì)生物胺的抑制效果也呈現(xiàn)差異性。到貯藏期末，200 kD殼聚糖處理對(duì)腐胺的抑制效果最佳，而50 kD和500 kD殼聚糖則更有利于抑制酪胺積累。

表3 不同分子量殼聚糖涂膜對(duì)冷藏魚(yú)片生物胺質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響Table 3 Effect of different molecular weight chitosan coatings on mass fraction of biogenic amine of fillets during refrigerated storage mg·kg-1

3 結(jié)論

本研究選取的殼聚糖分子量基本覆蓋了近年來(lái)有關(guān)食品涂膜保鮮報(bào)道文獻(xiàn)所用的殼聚糖。本研究證實(shí)50、200、500 kD殼聚糖均能抑制微生物擴(kuò)增、含氮物積累及質(zhì)構(gòu)劣化，使冷藏魚(yú)片品質(zhì)得到有效保持。結(jié)合TVC、TVB-N和感官評(píng)價(jià)分析，3種殼聚糖涂膜均能延長(zhǎng)魚(yú)片貨架期 2 d以上，其中200 kD殼聚糖涂膜處理對(duì)魚(yú)片貨架期的延長(zhǎng)效果更為明顯。通過(guò)對(duì)比3種殼聚糖涂膜對(duì)冷藏草魚(yú)片的保鮮效果，200 kD殼聚糖涂膜在魚(yú)片感官評(píng)分、微生物計(jì)數(shù)、TVB-N、剪切力、汁液流失率等指標(biāo)上有更佳表現(xiàn)。貯藏第8天時(shí)，200 kD-CH組魚(yú)片TVC和假單胞菌數(shù)較對(duì)照組分別減少了1.10和1.75 log10CFU·g-1，TVB-N、汁液流失率、腐胺質(zhì)量分?jǐn)?shù)較對(duì)照組分別減少了20.5%、24.7%和64.8%，剪切力提高了1.26倍，200 kD分子量的殼聚糖可作為優(yōu)先選擇的涂膜保鮮基料。