茶多酚-溶菌酶復合保鮮劑對白鰱魚丸保鮮效果

王當豐，李婷婷*，國競文，劉 楠，勵建榮,*

（1.渤海大學食品科學與工程學院，生鮮農產品貯藏加工及安全控制技術國家地方聯合工程研究中心，遼寧 錦州 121013；2.大連民族大學生命科學學院，遼寧 大連 116600）

茶多酚-溶菌酶復合保鮮劑對白鰱魚丸保鮮效果

王當豐1，李婷婷2,*，國競文1，劉 楠1，勵建榮1,*

（1.渤海大學食品科學與工程學院，生鮮農產品貯藏加工及安全控制技術國家地方聯合工程研究中心，遼寧 錦州 121013；2.大連民族大學生命科學學院，遼寧 大連 116600）

為考察茶多酚-溶菌酶復合保鮮劑對鰱魚魚丸4 ℃貯藏過程中食用品質的影響，采用0.1 g/kg茶多酚+0.3 g/kg溶菌酶、0.2 g/kg茶多酚+0.2 g/kg溶菌酶、0.3 g/kg茶多酚+0.1 g/kg溶菌酶3 組不同組合的復合保鮮劑處理魚丸，以微生物菌落總數、pH值、揮發性鹽基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）值、白度、彈性、硬度、凝膠強度及水分分布為指標對保鮮效果進行分析。結果表明：與對照組相比，各處理組魚丸的白度、彈性及TVB-N值無明顯變化，而微生物菌落總數、pH值、硬度、凝膠強度及水分分布均優于對照組，且0.1 g/kg茶多酚+0.3 g/kg溶菌酶處理組效果最為顯著。這表明茶多酚-溶菌酶復合保鮮劑對魚丸的外觀品質影響較小，可有效抑制魚丸貯藏過程中微生物生長及蛋白質的氧化降解，提升魚丸的貯藏品質，延長其貨架期。

白鰱魚；復合保鮮劑；魚丸；品質變化；貨架期

白鰱（Hypophthalmichthys molitrix），又稱水鰱、鰱子等、屬于鯉形目，鯉科，是我國著名的四大家魚之一[1]。白鰱因其肉質鮮嫩、營養豐富，深受消費者喜愛，此外，鰱魚在主要大宗淡水魚中價格相對較低，且加工性能優良，使其成為我國目前加工前景最為看好的淡水魚種，也是目前魚糜制品中廣泛采用的原料魚種之一[2]。近年來，隨著魚丸、魚糕、魚腸等魚糜制品的生產與消費日益增多，以淡水魚為原料生產冷凍魚糜制品日益引起國內外食品科技工作者的興趣[3]。魚糜制品營養豐富、食用方便、價格低廉，近年來受到廣大消費者的青睞。但是，由于魚糜制品水分含量較高，蛋白質等營養素豐富，在貯藏及運輸過程中極易發生微生物污染而導致腐敗變質，嚴重制約魚糜制品的發展[4]。此外，目前魚糜制品主要依賴冷鏈（-18 ℃）運輸，長時間冷凍不僅會極大的損害魚丸的彈性等感官品質，而且運輸成本較高，能源資源消耗大[5]。因此，通過生物技術結合冷鏈運輸，實現魚糜制品的低溫貯藏（0～4 ℃）和流通，是推動魚糜制品產業發展的關鍵環節[6]。

隨著經濟和社會發展的進步以及人民群眾生活水平的不斷提高，傳統的化學防腐保鮮劑不能滿足消費者對食品安全的要求，而生物保鮮劑具有高效、安全、可代謝降解等特點，使其越來越多地被應用于食品保鮮領域[7]。相關研究表明，將不同生物保鮮劑進行復配使用，不僅能夠增強保鮮劑的抑菌譜，發揮協同作用，提高保鮮效果，還能有效降低單一保鮮劑的使用量，從而減少其對食品品質的不良影響[8]。

茶多酚及溶菌酶是目前廣泛使用的生物類防腐保鮮劑，Fan等[9]研究表明，茶多酚可有效延長鯉魚的貨架期。溶菌酶能夠通過降解多糖分子中N-乙酞胞壁酸與N-乙酞氨基葡萄糖之間的β-1,4糖苷鍵，進而破壞細菌的細胞壁[10]。Takahashi等[11]將溶菌酶應用于金槍魚的保鮮并取得有益效果。但目前，鮮少有將茶多酚及溶菌酶進行復配應用于魚糜制品保鮮的報道。本實驗按不同比例對茶多酚及溶菌酶進行復配，通過分析保鮮劑處理的魚丸樣品的品質變化，考察茶多酚-溶菌酶復配保鮮劑對鰱魚魚丸保鮮效果的影響，旨在為鰱魚魚丸的貯藏、保鮮提供一定理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

白鰱魚魚糜 湖北省洪湖市井力水產食品有限公司；茶多酚（多酚含量98.36%，其中兒茶素含量82.31%，表沒食子兒茶素沒食子酸酯（epigallocatechin gallate，EGCG）含量47.04%） 浙大茶葉科技有限公司；溶菌酶 廣西南寧龐博生物有限公司。

1.2 儀器與設備

TA-XT-Plus質構儀 英國Stable Micro Systems公司；NMI20核磁共振分析儀 上海紐邁電子科技有限公司；CR-400色彩色差計 杭州祥盛科技有限公司；SW-CJ-2FD超凈工作臺 蘇景集團蘇州安泰技術有限公司；凱氏定氮儀 丹麥FOSS公司；MLS-3030CH立式高壓滅菌鍋 三洋電機（廣州）有限公司；LRH系列生化培養箱 上海一恒科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品處理

白鰱魚魚丸制作工藝流程：流水解凍白鰱魚魚糜（65%）→斬拌1 min→淀粉（15%～20%）、鹽（3%）、水（15%）、保鮮劑（表1）→繼續斬拌20 min→成型→水?。?0～45 ℃）凝膠化20 min→沸水煮3 min→冷卻→包裝→4 ℃貯藏。以不加保鮮劑的魚丸為對照組。

表1 復合保鮮劑配方Table 1 The formula of composite preservative

1.3.2 菌落總數測定

按照GB 4789.2—2010《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 菌落總數測定》進行稀釋平板計數法測定。

1.3.3 pH值測定

參考Arashisar等[12]的方法稍加修改。取5 g絞碎的樣品置于燒杯中，加入45 mL煮沸后冷卻的蒸餾水，均質后靜置30 min，取上清液用pH計測定其pH值。

1.3.4 揮發性鹽基氮值的測定

參考FOSS應用子報[13]中揮發性鹽基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）值測定方法稍加改動。準確稱取10 g攪碎的樣品置于蒸餾管中，依次加入50 mL蒸餾水和1 g氧化鎂粉末，再用凱氏定氮儀進行測定。

1.3.5 質構分析

將魚丸切成1.5 cm3的立方體，使用質構分析儀進行質構特性分析。參數設置為：測量前探頭下降速率：3.0 mm/s；測試速率：0.5 mm/s；測量后探頭回程速率：3.0 mm/s；針入距離：3 mm；觸發力值：5 g；探頭類型：p/5。

1.3.6 白度測定

使用色差計測量，測定亮度值L*、紅綠值a*和黃藍值b*，白度通過以下公式計算：

1.3.7 低場核磁共振分析

將魚丸切成1 cm3的立方體，放于核磁管內，每組測3 次，取平均值。利用Carr-Purcell-Meiboom-Gill（CPMG）脈沖序列測定魚丸水分的橫向弛豫時間T2，參數：線圈直徑：15 mm；頻率：22.913 MHz；溫度：（32.00±0.01）℃；采樣點數：400 146；脈沖間隔時間：250 μs；累加次數：8；回波個數：8 000。

1.3.8 凝膠強度測定

用TA-XT-Plus型質構儀測定，將魚丸切成1.5 cm3的立方體，用P 0.5s探頭測其凝膠強度。選擇壓縮模式，檢測速率1 mm/s，穿刺深度25 mm。凝膠強度表示為刺穿強度與刺破凝膠制品時探頭所走距離之積，即凹陷深度（cm）穿刺曲線第一個峰的乘積，每樣做3 個平行。

1.4 數據分析

用Excel 2013軟件及Origin 8.0 pro軟件進行數據統計及作圖，利用SPSS軟件進行方差重復測量方差分析，差異顯著性水平設置為P＜0.05。

2 結果與分析

2.1 魚丸4 ℃貯藏過程中菌落總數的變化

圖1 魚丸4 ℃貯藏過程中菌落總數的變化趨勢Fig. 1 Change in total colony number in fi sh meatballs during storage at 4 ℃

在眾多因素中，微生物的生長及繁殖是導致魚丸腐敗變質的最主要原因[14]。由圖1可知，貯藏期內魚丸的菌落總數不斷升高，且處理組樣品的菌落總數顯著低于對照組（P＜0.05），其中尤以處理組A的效果最為明顯。這說明保鮮劑的添加能夠有效抑制魚丸中微生物的生長，而處理組A效果較好，是因為處理組A中溶菌酶含量較B、C兩組更高，說明溶菌酶具有比茶多酚更好的抑菌效果。GB 10132—2005《魚糜制品衛生標準》規定，魚丸的細菌總數最高不應超過5.00（lg（CFU/g））。本實驗中，對照組第7天菌落總數達到5.95（lg（CFU/g）），已超出國標中的衛生標準，而處理組A、B、C第7天菌落總數僅為4.03、5.04、4.90（lg（CFU/g）），其中處理組A第10天菌落總數為5.00（lg（CFU/g）），剛剛達到安全標準的臨界值。這說明復配保鮮劑能有效延長魚丸的貨架期到10 d。

2.2 魚丸4 ℃貯藏過程中pH值的變化

圖2 魚丸4 ℃貯藏過程中pH值的變化趨勢Fig. 2 The change in pH of fi sh balls during at 4 ℃ storage

經不同處理的魚丸樣品的pH值變化情況如圖2所示，可以看出，全部樣品在貯藏過程中的pH值均相對穩定，且不同樣品的pH值變化趨勢相近，這與李婷婷等[15]的研究結果一致。在貯藏初期和中期，各組樣品pH值總體呈現下降趨勢，這是因為一方面，魚丸中的淀粉逐漸水解并產生呈酸性的糖類物質；另一方面，魚丸中的細菌利用小分子有機物發酵產酸使pH值下降。而貯藏后期，各組樣品pH值又有所上升，這是由于此時微生物的大量繁殖將魚丸中所含的蛋白質分解代謝產生如胺、三甲胺等堿性化合物，從而使pH值上升[16]。處理組pH值始終低于對照組，且兩者之間差異顯著（P＜0.05），由此可以推斷，保鮮劑的添加能夠通過抑制微生物的生長及其代謝降解作用來減少堿性物質的產生，從而減緩樣品貯藏過程中pH值的升高[17]。

2.3 魚丸4 ℃貯藏過程中TVB-N值的變化

圖3 魚丸4 ℃貯藏過程中TVB-N值的變化趨勢Fig. 3 Change in TVB-N value of fi sh meatballs during storage at 4 ℃

魚丸在貯藏過程中易在酶與微生物的作用下，產生三甲胺、有機酸、硫化物、醛酮類等腐敗異味代謝產物，使TVB-N值迅速上升，因此其能有效地表征水產品新鮮度的變化[18]。添加不同比例復配保鮮劑的樣品在貯藏過程中TVB-N值變化情況如圖3所示，結果表明，全部樣品在整個貯藏期內的TVB-N值始終處于較低水平，這可能是由于魚丸加熱過程中破壞了如蛋白酶等能夠促使TVB-N值升高的酶類[19]。對照組樣品TVB-N值在貯藏期內呈現緩慢上升趨勢，且貯藏前期略低于處理組，這是由于魚丸的蒸煮過程難以保證對內源性酶的破壞程度相同導致的。而處理組樣品總體呈現先升高后降低的趨勢，這與劉開華等[20]的研究結果一致。這是因為在貯藏前中期，微生物快速繁殖并分解蛋白產生了大量的胺類物質，進而使TVB-N值升高。而貯藏后期TVB-N值有所下降，這是因為不同貯藏期適合不同微生物的生長繁殖，貯藏前期較適合中溫菌和好氧菌生長，貯藏后期較適合嗜冷菌生長，而嗜冷菌的代謝速率低于中溫菌及好氧菌[21]，因此使貯藏后期含氮物質產生速率低于貯藏前期且不及其自身揮發速率，使TVB-N值下降。就整體而言，處理組樣品貯藏后期TVB-N值明顯低于對照組，說明保鮮處理對魚丸的TVB-N值增長有一定的抑制作用，處理組A樣品TVB-N值顯著低于對照組（P＜0.05），且在全部樣品中始終保持最低，到達貯藏終點時僅為3.68 mg N/100 g，說明處理組A復配比例較其他兩組而言對魚丸的保鮮效果更好。

2.4 魚丸4 ℃貯藏過程中硬度及彈性的變化

圖4 魚丸4 ℃貯藏過程中硬度（a）及彈性（b）的變化趨勢Fig. 4 The change in hardness (a) and springiness (b) of fi sh balls during at 4 ℃ storage

魚丸貯藏過程中會不斷發生腐敗變質，其質地也會隨之改變。TPA作為一種近年來快速發展的新型檢測方法，能夠通過兩次壓縮來模擬人的口腔運動，并對樣品特性做出數據化的準確表達[22]。因此，該方法相較于傳統感官評定更加客觀、有效。魚丸貯藏過程中的硬度變化如圖4a所示，處理組及對照組在貯藏過程中的硬度值均呈現持續下降趨勢，這是由于魚丸中的蛋白質在冷藏條件下凝結變性，骨架蛋白遭到破壞，減弱了肌原纖維蛋白形成空間網絡結構的能力[23]，且在貯藏過程中微生物大量繁殖，降解并破壞了蛋白質空間結構的完整性，從而導致魚丸硬度下降。在貯藏后期（10～16 d），處理組的硬度值始終高于對照組，這是由于復配保鮮劑中的茶多酚能夠絡合魚丸中的蛋白質，從而減緩其降解。

彈性是衡量魚丸品質的重要指標，通常把其概括為伸縮性、延展性、咀嚼度及組織感的綜合體現[24]。魚丸貯藏過程中的彈性變化情況如圖4b所示，可以看出，在整個貯藏期內處理組的彈性值并無顯著變化（P＞0.05），且始終維持在較高水平。反觀對照組貯藏后期的彈性值快速下降并顯著低于處理組（P＜0.05），這是因為一方面，貯藏后期微生物的代謝產物積聚改變了貯藏環境及pH值，進而破壞了構成蛋白質網絡結構的化學鍵如二硫鍵等；另一方面，魚丸彈性受到肌球蛋白含量的顯著影響，貯藏后期，微生物的降解使魚丸肌球蛋白含量降低，導致其結合水的能力下降，從而導致魚丸彈性下降[25]。綜上所述，3 組保鮮劑的添加均能都有效地防止魚丸彈性下降并提升其感官品質。

2.5 魚丸4 ℃貯藏過程中白度的變化

圖5 魚丸4 ℃貯藏過程中白度的變化趨勢Fig. 5 Change in whiteness of fi sh meatballs during storage at 4 ℃

白度是評價魚丸物理品質的重要指標，其通過色差計測得的L*、a*、b*值經Fujii公式換算得出，能夠反映魚丸的色澤和品質等級[26]。由圖5可知，在整個貯藏期內，處理組樣品的白度略低于對照組，這是由于保鮮劑中含有呈黃褐色且附著能力較強的茶多酚，使魚丸白度有所下降。處理組B及處理組C的白度在第4天顯著下降（P＜0.05），這是因為茶多酚在堿性環境下極易發生氧化褐變。而處理組A在整個貯藏期內并無顯著變化（P＞0.05），這可能是因為處理組A中的茶多酚含量相較B、C兩組較低，對魚丸的顏色變化影響較小。從整體來看，雖然各處理組的白度較對照組有所降低，但下降幅度并不明顯，最大降幅僅為8.2%，且肉眼難以在感官上加以分辨，因此可以認為保鮮劑的添加對魚丸的白度并無決定性影響。

2.6 魚丸4 ℃貯藏過程中凝膠強度的變化

凝膠強度是評價魚糜制品品質的重要指標，在魚糜制品加工及貯藏過程中產生的凝膠劣化現象是制約水產品深加工的瓶頸之一。過去的研究表明，魚糜制品的凝膠強度主要受原料魚種類、加熱方式、貯藏溫度、添加劑及新鮮度等條件影響。圖6為魚丸貯藏期內凝膠強度的變化情況，貯藏期內4 組樣品的凝膠強度均呈現下降趨勢，這是因為貯藏過程中魚丸中的蛋白結構在微生物及低溫環境的作用下變得松散，使其保水性降低，凝膠強度下降。除此之外，貯藏過程中pH值的變化使凝膠體系中疏水相互作用與靜電排斥力之間的平衡遭到破壞，這也破壞蛋白質的凝膠體系。整體而言，處理組樣品的凝膠強度在貯藏期內始終高于對照組，并與菌落總數及硬度實驗顯示出良好的相關性，其中處理組A效果最為顯著（P＜0.05）。這是因為保鮮劑中的茶多酚成分既能夠還原部分被氧化的蛋白質巰基，也能夠抑制魚丸中內源性蛋白酶的活性，進而延緩魚丸凝膠強度的劣變。

圖6 魚丸4 ℃貯藏過程中凝膠強度的變化趨勢Fig. 6 Change in gel strength of fi sh meatballs during storage at 4 ℃

2.7 魚丸4 ℃貯藏過程中水分分布變化

表2 魚丸4 ℃貯藏過程中水分分布變化Table 2 Change in water distribution of fi sh meatballs during storage at 4 ℃

低場核磁共振是檢測食品中水分遷移及肌肉結構變化的有效手段，通過檢測質子在磁場中的弛豫性來獲得水分分布信息[27]。因其靈敏度高、對樣品損傷較小等特點已被廣泛應用于檢測魚糜制品的水分狀態[28]。魚丸貯藏過程中各組分水所占比例見表2，新鮮魚丸中的水分以不易流動水居多，保持在95%左右，而自由水含量最少，僅占1%左右，這是因為淀粉的加入使自由水滲透入淀粉分子內，同時在氫鍵的作用下，與淀粉分子的羥基結合，從而導致整個魚丸體系中的游離水減小[29]。就整個貯藏期而言，不易流動水比例含量并無顯著變化，而結合水比例逐漸減小，自由水比例上升。這是因為蛋白質、淀粉等大分子在氫鍵的作用下，通過羰基和氨基緊密網合結合水，而微生物的生長繁殖破壞了蛋白的網絡結構，導致部分連接蛋白與水的氫鍵斷裂，從而使結合水析出并轉化為體系中的自由水[30]。處理組樣品中，結合水向自由水轉化的速率較對照組低，且處理組A效果最為明顯。這是因為保鮮劑能夠通過抑制微生物的活動及絡合魚丸中的蛋白來保護其網絡結構，進而增強其對水的束縛能力。這說明保鮮處理能夠有效防止魚丸的汁液流失，提高其品質。

3 結 論

通過對魚丸樣品菌落總數、pH值、TVB-N值、彈性、硬度、白度、凝膠強度及水分分布等指標進行分析，比較了復配保鮮劑對4 ℃冷藏條件下鰱魚魚丸的保鮮效果。結果表明，與對照組相比，處理組魚丸的白度、彈性及TVB-N值變化不顯著，這表明復配保鮮劑的添加對魚丸的外觀品質影響不大，而菌落總數、pH值、硬度、凝膠強度及水分分布均顯著優于對照組，且處理組A（0.1 g/kg茶多酚+0.3 g/kg溶菌酶）效果最為顯著，這表明茶多酚-溶菌酶復配保鮮劑能有效抑制魚丸貯藏過程中的微生物生長及蛋白質氧化降解。綜上所述，茶多酚-溶菌酶復配保鮮劑可有效提高魚丸的貯藏品質，延長其貨架期。

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Effect of Composite Preservatives Consisting of Tea Polyphenols and Lysozyme on the Quality of Silver Carp Meatballs during Storage

WANG Dangfeng1, LI Tingting2,*, GUO Jingwen1, LIU Nan1, LI Jianrong1,*
(1. National & Local Joint Engineering Research Center of Storage, Processing and Safety Control Technology for Fresh Agricultural and Aquatic Products, College of Food Science and Engineering, Bohai University, Jinzhou 121013, China; 2. College of Life Science, Dalian Minzu University, Dalian 116600, China)

This work aimed to evaluate the effect of composite preservatives consisting of tea polyphenols (TPs) and lysozyme (Lys) on the eating quality of silver carp meatballs during storage at 4 ℃. Fish meatballs added with 0.1 g/kg of TPs + 0.3 g/kg of Lys (group A), 0.2 g/kg of TPs + 0.2 g/kg of Lys (group B), and 0.3 g/kg of TPs + 0.1 g/kg of sample (group C) were determined for total colony count, pH, TVB-N value, whiteness, springiness, hardness, gel strength and water distribution in order to evaluate the eff i ciency of preservative combinations in fi sh meatballs. The results showed that whiteness, springiness, and TVB-N value were not signif i cantly changed in the treatment groups compared with the control group, whereas total colony count, pH, hardness, gel strength and water distribution were better in the treatment groups; group A had the most significant effect. These findings showed that composite preservatives could significantly inhibit microbial growth and the oxidative degradation of proteins and improve the storage quality of fi sh meatballs, extending the shelf life, while having little impacts on the appearance.

silver carp; composite preservatives; fi sh meatballs; quality changes; shelf-life

10.7506/spkx1002-6630-20170707036

S984.11

A

1002-6630（2017）07-0224-06

王當豐, 李婷婷, 國競文, 等. 茶多酚-溶菌酶復合保鮮劑對白鰱魚丸保鮮效果[J]. 食品科學, 2017, 38(7): 224-229.

DOI:10.7506/spkx1002-6630-201707036. http://www.spkx.net.cn

WANG Dangfeng, LI Tingting, GUO Jingwen, et al. Effect of composite preservatives consisting of tea polyphenols and lysozyme on the quality of silver carp meatballs during storage[J]. Food Science, 2017, 38(7): 224-229. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201707036. http://www.spkx.net.cn

2016-07-19

國家自然科學基金面上項目（31301572；31301418）；中國博士后科學基金項目（2014M552302）；中央高?；究蒲袠I務費專項（DC201501077）；重慶市博士后研究人員科研項目（Xm2014041）

王當豐（1993—），男，碩士研究生，研究方向為水產品貯藏加工與質量安全控制。E-mail：15941611651@163.com

*通信作者：李婷婷（1978—），女，副教授，博士，研究方向為水產品貯藏加工及質量安全。E-mail：tingting780612@163.com勵建榮（1964—），男，教授，博士，研究方向為水產品和果蔬貯藏加工、食品安全。E-mail：lijr6491@163.com