壳聚糖 - 鱼油 - 绿茶提取物涂层用于大西洋狐鲣鱼片保鲜的研究

【字体: 时间:2025年05月15日 来源:Food and Bioproducts Processing 3.5

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  为解决大西洋狐鲣(Sarda sarda)鱼片易脂质蛋白氧化及腐败问题,研究人员开发 CH-GTE-FO 涂层。经优化,含 1.25% CH、0.30% FO、2% GTE 的涂层可降低微生物计数,减少氧化及色泽变化,保鲜至少 6 天,具可持续性。

  大西洋狐鲣(Sarda sarda)凭借鲜美的味道和丰富的营养价值,在水产市场中占据重要地位。然而,其自身特性却让保鲜成为难题。中性 pH 和高水分活度为微生物滋生提供了温床,而富含的多不饱和脂肪酸、促氧化分子及内源性酶,又加速了脂质和蛋白质氧化(如产生氨腥味等),导致鱼片质地、颜色和风味改变,不仅降低品质和营养价值,还会造成经济损失。因此,开发有效的保鲜技术,维持其感官属性和营养价值,成为水产加工领域亟待解决的问题。
在这样的背景下,葡萄牙的研究人员开展了一项关于可持续生物基可食用涂层的研究,旨在为大西洋狐鲣鱼片找到一种环保且高效的保鲜方法。该研究成果发表在《Food and Bioproducts Processing》上,为水产品保鲜提供了新的思路和技术支持。

研究人员主要采用了以下关键技术方法:运用 Protimiza 实验设计软件进行 23 中心复合旋转设计(CCRD),以优化涂层配方;通过测定 pH、接触角、表观黏度、水分含量(MC)、水溶性(WS)、水蒸气渗透率(WVP)、机械性能(断裂伸长率、拉伸强度、杨氏模量)和不透明度等参数对涂层进行表征;对大西洋狐鲣鱼片进行涂层处理后,在 4℃下储存 12 天,期间对微生物(肠杆菌科、总活菌数(TVC)、嗜冷菌)、pH、水分活度(aw)、总挥发性碱性氮(TVB-N)、质构特性(硬度、弹性、胶黏性、咀嚼性)、色泽参数(L*、a*、b*、ΔE*)和脂质氧化(硫代巴比妥酸反应物质(TBARS))等指标进行检测分析。

涂层表征


通过 CCRD 实验,研究人员发现壳聚糖(CH)和鱼油(FO)的含量对涂层性能有显著影响。pH 和水分含量(MC)主要受 CH 比例影响,CH 浓度增加会使 pH 和 MC 显著升高;而黏度、水溶性(WS)和断裂伸长率(EB)则受 CH 和 FO 浓度共同影响,二者的交互作用对 EB 参数影响显著。优化后的涂层配方为 1.25% CH、0.30% FO 和 2% 绿茶提取物(GTE),该配方具有良好的屏障性能,水蒸气渗透率(WVP)约为 2.5×10-6 g·m-1·s-1·Pa-1,接触角为 78.5°,能在鱼片表面形成均匀覆盖,有效平衡粘附性和吸收性。

大西洋狐鲣鱼片货架期评估


  • 微生物分析:在储存过程中,涂层显著抑制了肠杆菌科、总活菌数(TVC)和嗜冷菌的生长。尽管两种样品的肠杆菌科数量在储存 3 天后均有所增加,但在 6 天后,涂层样品的增长明显低于对照组;TVC 在储存 6 天后均超过新鲜鱼的最大可接受值(7 log CFU?g-1),但涂层样品在大部分储存期内的 TVC 显著低于对照组;嗜冷菌数量在储存期间也显著低于对照组,表明涂层有效抑制了微生物的增殖。
  • pH 值和水分活度:储存期间,涂层样品和对照组的水分活度(aw)相似,均约为 0.98,说明涂层未影响鱼片的水分含量。pH 值在储存期间略有波动,涂层样品在储存 9 天后 pH 显著下降,12 天后又有所上升,与对照组变化趋势相似,但整体差异不大。
  • TVB-N 和脂质氧化:对照组的 TVB-N 值在储存 3 天后就超过了可接受 limit(25 mg?N?100 g-1),而涂层样品的 TVB-N 值在整个储存期间均低于该 limit,表明涂层有效抑制了蛋白质降解。脂质氧化方面,对照组的 TBARS 值在储存期间显著增加,而涂层样品的 TBARS 值在储存 3 天后虽有增加,但随后保持稳定且低于 2.72 mg?MDA?kg-1,说明涂层有效减轻了脂质氧化。
  • 质构特性:储存初期,涂层样品的质构参数(硬度、弹性、胶黏性、咀嚼性)保持较好,而对照组在储存 3 天后就出现了显著变化。随着储存时间延长,对照组的硬度、胶黏性和咀嚼性明显增加,质地变韧,而涂层样品的质构变化相对较小,表明涂层有效防止了水分流失和结构降解,维持了鱼片的质地。
  • 色泽参数:涂层样品的 ΔE值在储存 3、6 和 12 天均低于对照组,表明涂层能有效保护鱼片颜色。对照组的 b值在储存末期显著增加,出现黄色变色,而涂层样品的 b * 值显著低于对照组,说明涂层抑制了脂质氧化导致的色泽变化。

结论与讨论


该研究开发的壳聚糖 - 鱼油 - 绿茶提取物(CH-GTE-FO)涂层是一种可持续的活性涂层,通过优化配方,有效提高了大西洋狐鲣鱼片的货架期和品质。涂层中的壳聚糖(CH)具有抗菌和抗氧化性能,绿茶提取物(GTE)富含酚类化合物,增强了抗氧化和抗菌效果,鱼油(FO)则改善了涂层的阻隔性能和可持续性。研究结果表明,该涂层能显著降低微生物计数,减少脂质和蛋白质氧化,维持鱼片的质构和色泽,将大西洋狐鲣鱼片的货架期至少延长 6 天。

这项研究不仅为大西洋狐鲣鱼片的保鲜提供了一种有效的技术手段,也为其他易腐水产品的保鲜提供了参考,有助于推动生物基可食用涂层在水产加工中的应用,支持食品可持续性和循环经济、蓝色经济的发展。未来研究可进一步评估绿茶提取物对鱼片香气和风味的影响,以确保涂层在提供抗氧化和抗菌 benefits 的同时,不影响消费者的感官体验。

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