复合调味料对真空包装海鲈鱼片的保鲜性能

徐赵萌，王明，丁洁，王雅妮，周斌，李秋莹，孙彤*

(1.渤海大学 食品科学与工程学院，辽宁省食品安全重点实验室，生鲜农产品贮藏加工及安全控制技术国家地方联合工程研究中心，辽宁 锦州 121013；2.浙江新银象生物工程有限公司，浙江 台州 317200)

海鲈鱼是我国海水养殖的重要品种之一，2019年养殖产量已达18万吨[1]。海鲈鱼富含蛋白质和不饱和脂肪酸，是一种高营养、易消化的理想食品。目前，海鲈鱼多以整条鱼的方式售卖，经济价值有待提高且由于其内源性酶活性、脂质氧化和腐败微生物的增殖，使其极易腐败变质[2]。因此，亟需采用适当的方法丰富其产品形式并延长其货架期。

目前，海鲈鱼等鱼类产品的保鲜方法主要包括物理、化学和生物保鲜。不同的热加工技术和非热加工技术已被用于延长水产品的货架期，如干燥、固化辐射和高压处理等[3]。由于气体成分会影响水产品的贮藏品质，采用气调包装或真空包装延长水产品货架期的应用也较常见[4]。同时，将化学保鲜剂应用于水产品保鲜也取得了一定成效，但大多数化学保鲜剂在水产品中残留，给人体健康带来潜在威胁，故其使用受到严格的限制[5]。鉴于天然生物保鲜剂安全、无毒、可降解，且原料资源丰富，越来越多的研究人员证实其具有传统化学防腐剂的防腐、抗氧化的效果并将其应用于食品保鲜[6]。近年来，调理鱼片作为一种方便快捷的食品受到了市场的欢迎和研究者的广泛关注[7]。有研究表明，盐、丁香、肉桂、生姜、大蒜、辣椒、草果、花椒等常见的调味料不仅可以调味增香，而且有助于保持产品的风味[8]。由于调味料富含生物活性物质，具有良好的抗菌和抗氧化性能，它们对水产品的保鲜性能也备受关注[9]。

在前期实验基础上，确定调味料配比为1.538%食盐、0.769%味精、0.385%白糖、0.385%姜末、0.039%丁香、0.077%小茴香、0.115%花椒、0.077%肉桂、0.077%草果和0.077%香砂，抑菌性能结果表明丁香和肉桂对水产品腐败希瓦氏菌的抑菌圈直径均≥10.000 mm，因此选用抑菌性能较优的丁香、肉桂和食品调味中的必需物食盐为保鲜剂。本文以海鲈鱼片为作用对象，研究调味料中盐、丁香、肉桂及其复合调味料对真空包装冷藏海鲈鱼片的鲜度、质地和肌肉组织的影响，以期揭示调味料在食品贮藏期间的保鲜性能。该研究可为水产品加工及贮藏提供技术支持和理论指导。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

鲜活海鲈鱼：购自锦州市水产品批发市场，(1.80±0.10) kg；调味料：购自锦州市某超级市场；所用化学试剂：均为分析纯；去离子水和无菌水：自制。

1.2 仪器与设备

DZD-400/2S真空包装机 江苏腾通包装机械有限公司；MIR-554低温恒温培养箱 三洋电机株式会社；MLS-3030CH立式高压灭菌锅 三洋电机(广州)有限公司；LRH-150生化培养箱 上海一恒科技有限公司；UV-2250紫外可见光光度计 尤尼柯仪器有限公司；Kjeltec 8400全自动凯氏定氮仪 丹麦Foss公司；X1R高速冷冻离心机 赛默飞世尔科技(中国)有限公司；NMI20核磁共振成像仪 上海纽迈电子科技有限公司；TA-XT Plus质构仪 Stable Micro Systems公司；80-i光学显微镜 日本Nikon公司；CM1850冷冻切片机 德国Leica公司。

1.3 调理海鲈鱼片的制备

鲜活海鲈鱼用碎冰猝死，去内脏，去皮，取脊背两侧新鲜鱼肉，用去离子水清洗后置于冰块中保存。取1.538%盐、0.039%丁香粉和0.077%肉桂粉的混合物，均匀地涂抹在其表面，得复合调理鱼片。将上述复合调味料分别替换为1.538%盐、0.039%丁香粉或0.077%肉桂粉，制备单一调理鱼片。将鱼片分别放在灭菌的蒸煮袋中，取真空度为0.8 MPa，热封袋口3 s，而后置于4 ℃冷藏，贮藏一定时间后取出，测定相关指标。

1.4 海鲈鱼片新鲜度的测定

根据GB 2733—2015《食品安全国家标准 鲜、冻动物性水产品》方法，从色泽、气味、弹性3个方面对海鲈鱼片进行了感官评估。其中，感官评分10分为满分，3分为可接受限值。

采用GB 4789.2-2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》的方法测定鱼片的菌落总数。

参照GB 5009.237-2016《食品安全国家标准 食品pH值的测定》的方法测定鱼片的pH。

参照GB 5009.181-2016《食品安全国家标准 食品中丙二醛的测定》中的第二法分光光度法测定鱼片的TBA值。

根据GB 5009.228-2016《食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》的方法测定鱼片的TVB-N值。

1.5 海鲈鱼片水分分布的测定

参照吕美雯等[10]的方法稍作修改测定鱼肉的持水力。参照王硕等[11]的方法，采用核磁共振仪测定鱼肉的水分分布情况。核磁共振仪的测试参数：磁场强度：0.5 T；τ值(90°脉冲和180°脉冲之间的时间)：110 μs；重复间隔TR：2000 ms；接收信号光子数：4500；重复采样NS：8；回波数：20000；质子共振频率：23 MHz；温度：20 ℃；采用CPMG序列测定T2。

1.6 海鲈鱼片质构的测定

参照陈晓楠等[12]的方法测定海鲈鱼片的硬度、弹性、咀嚼度和回复性等质构指标。

1.7 海鲈鱼片微观结构的测定

将鱼片切成边长为1 cm3的正方体小块，置于-20 ℃冰箱中冷冻，用冷冻切片机将鱼块切成10 μm薄片，置于载玻片上。染色后的样品置于光学显微镜下放大40倍观察，拍照。

1.8 数据统计分析

每个实验进行3次平行实验。实验数据用SPSS 19.0软件进行显著性分析，用Origin 8.6软件作图。实验结果表示为“平均值±标准偏差”，显著性分析p<0.05。

2 结果与讨论

2.1 调味料对海鲈鱼片贮藏期间新鲜度的影响

感官评分是从色泽、气味、弹性3个方面对海鲈鱼片外观质量的主观评估，也是衡量其新鲜度最直接、最重要的指标之一[13]。由图1中(a)可知，随着贮藏时间的延长，海鲈鱼片的感官评分持续下降。其中，未处理鱼片的感官评分下降最快，在第11天达到最低可接受值。用丁香或肉桂处理鱼片的感官评分下降最慢，在贮藏的第16天仍保持在3分以上。这是由于丁香的主要成分丁香酚、肉桂的主要成分肉桂醛和4-乙基愈创木酚均具有良好的抗菌、抗氧化性能，有效抑制了鱼片中微生物的繁殖及脂肪和蛋白质的氧化[14]。用盐和复合调味料处理鱼片的感官评分下降较快，两者无显著性差异，在第12.5天达到最低可接受水平，延长货架期1.5 d。这是由于虽然盐具有抗菌性能，但盐处理会导致鱼的蛋白质变性、交联和收缩，并改变了鱼体细胞内外的电解质平衡，形成了较大的渗透压差，进而使鱼肉大量失水，无法保持其原始形状及鲜度。

水产品含有大量的营养物质，可为微生物的生长和繁殖提供有利条件。水产品的菌落总数(TVC)低于4 lg CFU/g为一级鲜度，TVC低于6 lg CFU/g为二级鲜度，表示产品已达到保质期[15]。新鲜海鲈鱼片的TVC值为2.84 lg CFU/g，表明其品质良好。随着贮藏时间的延长，海鲈鱼片的TVC持续增加(见图1中(b))。其中，未处理鱼片的TVC值高于同期其他样品。未处理鱼片在第1 天和第3 天分别达到一级鲜度和保质期。用肉桂、盐、丁香和复合调味料处理鱼片的TVC分别在第6，8，11，13天达到了二级鲜度，货架期延长了3～10 d，说明盐、肉桂、丁香均可抑制鱼体内微生物的生长和繁殖，其中丁香的抑菌性能最佳。

由图1中(c)可知，随着贮藏时间的延长，海鲈鱼片的pH先降低后升高。未处理鱼片、盐处理鱼片和复合调味料处理鱼片的pH在第4 天降至最低，且盐和复合调味料处理鱼片的pH低于未处理鱼片，说明盐促进了鱼体内糖原的分解，并增加了鱼体内乳酸等酸性物质的产生。丁香处理鱼片的pH在第7 天降至最低，肉桂处理鱼片的pH在第10 天达到最低，表明丁香和肉桂可以有效延缓海鲈鱼的糖原降解，且肉桂的效果更优。在贮藏后期，鱼片的pH逐渐升高，未处理鱼片的pH升高最快，调味料处理鱼片的pH升高较慢，这是由于盐、丁香和肉桂抑制了鱼体内微生物的生长繁殖，减慢了蛋白的降解，进而减少了挥发性盐基氮等碱性物质的积累[16]。

TBA是评价鱼类脂肪氧化程度的重要指标，用MDA当量来测定[17]。由图1中(d)可知，未处理鱼片的TBA在第12天达到可接受上限1 mg MDA/kg。与未处理鱼片相比，丁香和肉桂处理鱼片的TBA缓慢上升，且丁香的处理效果更优，这是由于丁香和肉桂中所含丁香酚和肉桂醛具有优异的抑菌和抗氧化性能。盐和复合调味料处理鱼片的TBA在贮藏初期迅速上升，分别在第4.5 天和第6天达到1 mg MDA/kg，比未处理鱼片提前6～8 d达到可接受上限。这是由于盐的添加破坏了鱼体内的电解质平衡，减慢了MDA与蛋白质、氨基酸和醛反应速度，而导致TBA显著增加[18]。复合调味料处理鱼片的TBA显著低于同期盐处理鱼片，表明虽然食盐的加入促进了脂肪氧化，但丁香和肉桂对微生物生长和脂肪氧化的抑制作用更显著。

TVB-N被广泛用于评价水产品的新鲜度，TVB-N≤15 mg/100 g为一级品，可接受极限为30 mg/100 g。随着贮藏时间的延长，海鲈鱼片的TVB-N逐渐上升(见图1中(e))。未处理鱼片的TVB-N上升最快，在贮藏第7 天达到15 mg/100 g，从优级降为合格。肉桂和丁香处理鱼片的TVB-N在第11 天和第12.5 天达到15 mg/100 g，表明肉桂和丁香可以有效抑制微生物的生长和繁殖，延缓鱼肉蛋白的分解，延长海鲈鱼片的货架期。其中，丁香能更好地延缓蛋白质降解。用盐和复合调味料处理后，鱼片的TVB-N增加缓慢，在第16天仍低于15 mg/100 g，表明复合调味料能更好地抑制鱼类体内蛋白质的分解。一方面，由于盐是强电解质，可以破坏胶体的双电子结构，进而破坏内源酶的活性；另一方面，盐在微生物细胞内外形成高渗透压差，抑制微生物的生长和繁殖，使蛋白质分解速度下降，进而降低水产品中蛋白质的挥发性碱性化合物总量。

2.2 调味料对海鲈鱼片贮藏期间水分分布的影响

在冷藏过程中，鱼肉中水分分布随着肌肉蛋白质和其他物质的变性而迁移或转化，从而影响鱼的味道、香气和其他特征。低场核磁是检测水分迁移率的有效方法[19]。由图2中(a)可知，随着贮藏时间的延长，海鲈鱼片的WHC下降。用盐和复合调味料处理鱼片的WHC下降缓慢，且持水力较强。复合调味料中具有抗菌和抗氧化特性的丁香和肉桂与食盐具有协同作用，抑制微生物的生长和繁殖以及延缓肌原纤维蛋白氧化变性的性能更强，减缓了鱼片持水力的下降。由图2中(b)～(d)可知，随着贮藏时间的延长，海鲈鱼片的含水量在结合水、不易流动水和自由水之间转换。不易流动水含量逐渐下降，自由水呈上升趋势。其中，盐和复合调味料处理鱼片的自由水含量显著低于其他样品。这是由于体内的水可以溶解盐和其他小分子物质，因此盐被离子化为Na+和Cl-，Cl-与肌肉蛋白质中带正电荷的基团结合增强了蛋白质分子的静电斥力。同时，肌原纤维蛋白之间的内聚力降低，网络结构松弛，鱼肉中结合水的损失减少，与水的结合能力增加，从而增加了鱼肉的WHC[20]。

2.3 调味料对海鲈鱼片贮藏期间质构的影响

由图3可知，随着贮藏时间的延长，海鲈鱼片的硬度、弹性、咀嚼度和回复性均呈下降趋势。这是由于鱼肉中的蛋白质更容易受到内源酶和微生物的作用发生分解。由图3中(a)和(b)可知，丁香处理鱼片的硬度和咀嚼度下降最慢，与TBA结果一致，表明丁香对微生物的生长繁殖、体内酶活性以及蛋白质和脂肪氧化的抑制效果最好，且硬度变化与鱼体内脂肪氧化呈正相关。复合调味料处理鱼片的咀嚼度下降最快，这是由于丁香和桂皮虽能够抑制微生物生长繁殖、体内酶活性以及蛋白氧化变性，减缓鱼体咀嚼度值下降，但由于食盐对蛋白组织结构的破坏力强，不能很好地维持鱼肉质构特性，因此其咀嚼度下降较快。通常，弹性随着贮藏时间的延长而降低[21]。由图3中(c)可知，未处理鱼片的弹性下降最快，表明鱼中微生物的快速生长和繁殖加速了肌纤维蛋白的分解和破坏。各调味料处理鱼片的弹性差异不显著，表明虽然调味料对内源酶活性及微生物的生长和繁殖具有一定的抑制作用，减弱其对蛋白质和肌肉组织的破坏，但对鱼肉弹性的影响不显著。由图3中(d)可知，调味料处理鱼片比未处理鱼片的回复性下降缓慢，这与丁香、肉桂和盐抑制海鲈鱼的酶活性以及微生物的生长和繁殖有关。

2.4 调味料对海鲈鱼片贮藏期间微观结构的影响

在贮藏过程中，海鲈鱼片的肌肉组织结构变化见图4。

由图4可知，新鲜鱼片的肌纤维排列紧密，直径均匀。在第7 天，未处理鱼片的肌纤维排列紧密，但是肌纤维直径不均匀，有间隙，且肌原纤维中出现少量的较小孔洞和裂痕。在第16天，未处理鱼片因内源酶和微生物的共同作用引起蛋白质变性和脂肪氧化，使肌纤维明显破裂[22]。海鲈鱼片经盐处理后，鱼体内蛋白质结构被破坏，从而导致肌纤维的收缩、褶皱和断裂。丁香处理鱼片的肌纤维几乎无断裂，但肌纤维间空隙较大，且部分纤维出现分叉现象。肉桂处理鱼片的肌纤维间隙增大，部分肌纤维出现断裂。经过盐、丁香和肉桂复合调味料处理后，鱼片的肌纤维排列相对整齐紧密，直径相对均匀，但有微小孔洞出现。表明三者发生协同作用，抑制微生物生长繁殖和蛋白质、脂肪氧化，降低微生物对鱼肉肌纤维结构的破坏程度，使肌肉组织受到的损害较小，更好地维持了肌肉组织结构的原始状态。

图4 贮藏过程中海鲈鱼片的肌肉组织结构

3 结论

与未处理鱼片相比，在真空冷藏条件下，调味料处理使海鲈鱼片的感官评分、鲜度指标和质构指标下降减缓，鱼片的肌纤维结构保持较好。其中，盐处理使鱼片TVB-N的升高速度降低，持水力增强。丁香和肉桂处理鱼片的TBA增长速率减慢，感官和质构特性得到改善。复合调味料处理后，鱼片的菌落总数、pH、TVB-N和自由水含量上升减缓，且持水力较高，更好地维持了肌纤维结构，使其鲜度和肌肉组织结构略优于单一调味料处理的鱼片，表明复合调味料中的盐、丁香、肉桂在抑制鱼片中微生物的生长和繁殖以及脂肪和蛋白质的氧化方面有协同增效作用。然而，食盐可以加速脂肪的氧化并破坏鱼体蛋白质组织的结构，对感官评分、TVC、TBA和水分分布的变化有很大的影响。建议在调理鱼片生产时将食盐单独包装，在烹饪过程中再添加到产品中。