上海海洋大学施文正教授：低盐条件下草鱼鱼片在冷藏过程中品质和蛋白质稳定性的变化分析

2024-01-19 00:35:53

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上海海洋大学食品学院Xue Jingqi（第一作者）、施文正（通信作者）等通过分析茶多酚（tea polyphenols，TP）辅助草鱼腌制过程中理化性质、脂肪氧化和蛋白质氧化的变化，揭示低盐条件下草鱼鱼片品质变化的内在机制，旨在为草鱼后续加工提供理论依据。

Introduction

在2020年，草鱼（Ctenopharyngodon idella）的全球养殖总量约为579.1万 t，占世界主要内陆水产养殖品种的11.8%。草鱼因其氨基酸组成可以满足人体需求而受到消费者青睐。草鱼的高含水量和柔软的肌肉组织，在短时间内极易变质，导致其感官和营养迅速劣变到不可接受的水平，从而失去食用价值。

腌制是最古老的延长食品货架期的方法之一。在腌制过程中，盐水在鱼表面产生高渗透压，导致水和一些组织成分从鱼体内浸出，然后盐扩散到鱼的内部。水分含量较低使鱼体内内源酶失活、微生物最佳生存条件被破坏，从而减缓了腐坏速率。然而，腌制产品在贮藏过程中容易发生变色、脂质氧化和蛋白质变性等变化，导致产品风味变差、酸败、脱水、质量减轻、汁水流失、水滴流失、质地改变、挥发性盐基氮（TVB-N）含量增加、持水量降低，并同时发生微生物变质和分解。因此，如何在加工和贮藏过程中提高腌制产品理化性能、防止质地劣变和营养价值流失，是人们非常关注的问题。

TP是从茶叶中提取的一种多羟基酚类化合物复合物，由30多种酚类物质组成，是无毒、无味的天然抗氧化剂。其主要成分是儿茶素及其衍生物表没食子儿茶素没食子酸酯（epigallocatechin gallate，EGCG）。此外，TP还含有表没食子儿茶素（epigallocatechin，EGC）、表儿茶素（epicatechin，EC）、没食子儿茶素没食子酸酯（gallocatechin gallate，GCG）、表没食子儿茶素（epigallocatechin，ECG）等儿茶素类物质。茶TP中的儿茶素均具有显著的抗氧化和抗菌作用，其中茶TP的总提取物及其主要成分EGCG在水产品中应用最为广泛。此外，已有研究表明，TP对水产品质量有一定影响。

目前，TP在肉制品保鲜中具有良好的作用，但对草鱼肉制品保鲜过程中品质维持及内在机制的研究较少。本文研究了茶TP对低盐草鱼腌制品冷藏过程中品质变化的影响。为草鱼加工和贮藏提供了新理论思路。

Results

1. 低盐对草鱼鱼片冷藏过程中水分和盐分含量变化的影响

实验分为3 组：C组加入12 g/100 mL NaCl溶液；E1组加入含有0.1 g/100 mL TP的12 g/100 mL NaCl溶液以及；E2组加入含有0.2 g/100 mL TP的NaCl溶液。

由图1可知，冷藏0、2、4 d时，C组、E1组和E2组的水分含量无显著差异。冷藏6～8 d时，E2组水分含量显著高于C组（P＜0.05）。冷藏8 d时，3 个组水分含量分别为76.90%、77.71%和78.96%。

由图1B可知，经处理的鱼片在贮藏过程中达到了腌制平衡，在贮藏过程中，所有处理组的含盐量都低于2%。

小写字母不同表示相同冷藏时间，不同处理方式差异显著（P＜0.05）。

图1 低盐条件下草鱼鱼片冷藏过程中水分含量（A）和盐分含量（B）的变化

2. 冷藏过程中低盐草鱼鱼片白度的变化

3 组草鱼肉的白度在冷藏过程中都出现不同程度的下降。冷藏过程中，各TP处理组草鱼的白度均高于C组。冷藏4～8 d时，添加0.2% TP的草鱼腌制制品白度下降最慢。冷藏期结束时，C、E1和E2组的白度分别为42.84、43.40和45.02。

图2 低盐草鱼鱼片在冷藏过程中的白度变化

3. 低盐草鱼鱼片在冷藏过程中的质地变化结果

由图3可知，随着冷藏时间延长，草鱼肉的硬度呈现先升高后降低的趋势，而弹性则呈现降低的趋势。3 组的硬度均从第4天开始下降。此外，在贮藏6～8 d时，TP处理组的硬度高于未处理组。

A. 弹性；B. 硬度。

图3 低盐草鱼鱼片在冷藏过程中的质地变化

4. 低盐草鱼鱼片冷藏过程中pH、TVB-N含量、细菌菌落（bacterial colonies，TVC）总数和K值的变化

由图4A可知，在贮藏初期，pH值逐渐降低；贮藏末期，pH值不断升高。3 组的pH值均在贮藏第4天达到最低，分别为6.72、6.69和6.66，且E1组和E2的pH值在整个贮藏期内均低于C组。

由图4B可知，随着冷藏时间延长，各组TVB-N含量逐渐升高，说明草鱼在贮藏过程中发生腐败变质。TVB-N含量在8 d时达到最高值，分别为14.34、12.22和10.36 mg/100 g。添加TP组的TVB-N含量远低于C组，与pH值的变化一致。

图4 低盐条件下草鱼鱼片冷藏过程中pH（A）、TVB-N含量（B）、TVC总数（C）、K值（D）的变化

由图4C可知，冷藏8 d后，3 组产品的TVC均在安全范围内。在冷藏过程中，各处理组的菌落总数均有不同程度的增加，而TP处理过的草鱼TVC增加缓慢。C组在冷藏6～8 d时的菌落数增长较慢。冷藏4 d时，C组的TVC为5.63（lg（CFU/g）），而E1组和E2组冷藏第8天时的总菌落数分别为6.00、5.70（lg（CFU/g））。以TVC为指标，TP处理可使低盐草鱼腌制制品冷藏期延长约4 d。

由图4D可知，随着冷藏时间的延长，各处理组的K值不断升高，但TP处理组的K值始终低于C组。贮藏期末C、E1和E2组的K值分别为41.56%、36.34%和28.00%。除C组外，所有贮藏时间K值都属于较新鲜类别，C组在贮藏结束时的K值略高于鱼类较新鲜范围。

5. 低盐草鱼鱼片冷藏过程中巴比妥酸反应物（TBARs）值的变化

TP处理组和对照组的TBARs值都随着冷藏时间的增加而增加。C组TBARs值从第2天开始显著升高。从第4天开始，E1和E2组的TBARs值显著低于C组（P＜0.05）。

图5 低盐草鱼鱼片冷藏过程中TBARs值的变化

6.低盐草鱼鱼片在冷藏过程中蛋白质溶解度的变化

未冷藏样品各组间蛋白质溶解度无显著差异（P＞0.05），随着冷藏时间的延长，各组蛋白质溶解度均呈显著降低趋势（P＜0.05）。

小写字母不同，表示相同冷藏时间，不同处理组差异显著（P＜0.05）；大写字母不同，表示同一处理组，不同冷藏时间差异显著（P＜0.05）。下同。

图6 冷藏过程中低盐草鱼鱼片蛋白质溶解度的变化

7. 低盐草鱼鱼片冷藏过程中总巯基和活性巯基含量的变化

由图7A可知，在冷藏期间，各基团的总巯基含量不断下降（P＜0.05），且总巯基含量越小，氧化程度越大。随着冷藏时间的增加，各组间活性巯基含量差异显著（P＜0.05）。在冷藏第8天，各组活性巯基含量均显著降低（P＜0.05）。冷藏过程中，E1和E2组的总巯基含量低于C组。

图7 冷藏过程中低盐草鱼鱼片总（A）和活性（B）巯基含量的变化

8. 低盐草鱼鱼片在冷藏过程中表面疏水性的变化

由图8可知，在冷藏初期，蛋白质被氧化且结构被展开，大量疏水氨基酸暴露在分子表面，使蛋白质与溴酚蓝结合概率增加。

图8 低盐草鱼鱼片在冷藏过程中表面疏水性的变化

9. 低盐草鱼鱼片在冷藏过程中二级结构含量的变化

从表1可知，随着冷藏时间延长，α-螺旋和β-折叠的含量呈下降趋势，而无规卷曲和β-转角的含量呈增加趋势。TP处理组α-螺旋和β-折叠含量的下降幅度低于C组。

表1 低盐草鱼鱼片在冷藏过程中二级结构含量变化

注:同列小写字母不同，表示差异显著（P＜0.05）。

Conclusion

研究了低盐条件下草鱼鱼片在冷藏（0～8 d）过程中理化性质、新鲜度、脂肪氧化和蛋白质氧化的变化。结果表明，TP腌制的草鱼比仅用12% NaCl腌制的草鱼具有更好的色泽和可接受性。对草鱼的弹性和硬度指标分析表明，TP能保持草鱼较好的质地。同时，TP能减缓pH值的升高，抑制TVB-N含量和TBARs值升高，说明TP能有效减缓蛋白质的分解和脂肪的氧化。细菌菌落总数分析表明，TP具有一定的抗菌作用。研究还发现，添加TP后，即使在冷藏过程中，低盐草鱼腌制产品的贮藏效果也更好，且在冷藏后期（6～8 d），高TP含量会使效果增强。从蛋白质氧化指数可以看出，添加TP可以减缓低盐草鱼腌制产品在冷藏过程中的蛋白质氧化速率。本研究表明，TP能在冷藏过程中保持低盐草鱼腌制产品的品质，为TP在草鱼加工保鲜中的应用提供了理论依据。

Abstract

This study focused on the effect of tea polyphenols on the quality changes of low-salt grass carp cured products during refrigeration. The addition of tea polyphenols could be found to improve the color and texture of the cured grass carp products during the refrigeration process. The bacterial colonies (TVC) and total volatile basic nitrogen (TVB-N) content showed that the conditioned grass carp fillets had a high level of food safety. The thiobarbituric acid reactive substance (TBARs) value of grass carp continued to rise with increasing refrigeration time, indicating that fat oxidation occurred in the grass carp cured products. The addition of tea polyphenols was found to inhibit protein oxidation and protect the protein structure of the low-salt conditioned grass carp fillets during refrigeration, as indicated by the indicators related to protein oxidation. This finding provides a new theoretical idea for grass carp processing and storage.

专家及作者介绍

施文正教授

上海海洋大学食品学院

水产品加工及贮藏工程专业博士，上海海洋大学食品学院水产品加工及贮藏工程系主任、教授、博士生导师。研究方向为水产品加工与食品风味。曾于2011年12月—2012年4月随大连海洋渔业集团公司“连兴海”号赴南极海域进行南极磷虾船上保鲜与加工研究，2013年9月—2014年7月在浙江大学生工食品学院进行国内骨干教师访问学者研究，2015年8月—2017年1月在喀什大学生命与地理科学学院任教（中组部派出上海市第八批援疆科学技术人员）。任中国食品科学技术学会预制菜专业委员会第一届委员会常务委员、中国食品工业协会海洋食品专业委员会专家委员会成员、国家农产品加工产业科技创新联盟-预制菜专业委员会执行专家组成员、全国水产标准化技术委员会水产品加工分技术委员会委员、全国食品工业标准化技术委员会第六届水产品加工分技术委员会委员等，《上海海洋大学学报》、《肉类研究》、Food Science of Animal Products等期刊编委，江苏省盐城市创新创业领军人才。主持国家重点研发计划“蓝色粮仓科技创新”重点专项课题和子课题、国家自然科学基金、山东省重点研发计划和校企合作项目等；发表学术论文100余篇，其中SCI/EI收录80余篇；申请发明专利30余项，已授权15 项；制定标准3 项；获中国食品工业协会科学技术一等奖等5 项科技奖项，参编《海洋水产品加工与食品安全》、《现代海洋食品产业科技创新战略研究》等专著。

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