《Food Science & Nutrition》:Evaluation of the Effects of Wax Films Formulated With Thyme and Laurel Essential Oils on Chemical and Microbiological Quality Characteristics of Rainbow Trout Fillets During Storage
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本研究探讨了有无添加百里香(thyme)和月桂(laurel)精油的蜂蜡涂层对贮藏期间鳟鱼肉片品质的影响。在整个贮藏期内,pH、水活度(aw)、硫代巴比妥酸反应物(TBARS)、总挥发性盐基氮(TVB-N)、硬度、胶着性、咀嚼性、回复性、明度(L*)和红度(a
本研究探讨了有无添加百里香(thyme)和月桂(laurel)精油的蜂蜡涂层对贮藏期间鳟鱼肉片品质的影响。在整个贮藏期内,pH、水活度(aw)、硫代巴比妥酸反应物(TBARS)、总挥发性盐基氮(TVB-N)、硬度、胶着性、咀嚼性、回复性、明度(L*)和红度(a*)值均升高,而黏附性、弹性、内聚性和黄度(b*)值下降。所有样品中饱和脂肪酸(SFA)增加,单不饱和脂肪酸(MUFA)减少。多不饱和脂肪酸(PUFA)在涂层样品中上升,而在对照组中下降。精油的添加显著增强了保鲜效果,且在较高浓度时作用更强。在贮藏最后一天,涂覆4%月桂精油的鳟鱼肉片具有最低TBARS(0.020 mg MA/kg)和TVB-N(7.05 mg/100 g),以及最优的质构特性。百里香精油涂层维持了最高MUFA水平,而月桂精油保留了最多PUFA。总体而言,富含精油的蜂蜡涂层在降低腐败的同时改善了新鲜度、质构和营养品质。
该研究发表在《Journal of Food Science》。研究背景方面,虹鳟(Oncorhynchus mykiss)是重要的养殖鱼类,在冷藏过程中易发生微生物增殖、脂质水解与氧化、蛋白质降解及生物胺积累等导致品质劣变的问题。传统合成防腐剂存在消费者接受度低等问题,因此亟需开发天然、清洁标签(clean-label)的保鲜技术。蜂蜡(beeswax)作为公认安全(GRAS)的疏水材料,可在食品表面形成屏障以减缓水分损失、氧气渗透及微生物生长;植物精油因富含酚类化合物而具备抗氧化与抗菌活性。已有研究提示精油强化蜡质膜可作为活性包装解决方案,但在虹鳟鱼肉片上系统比较不同精油种类与剂量对理化、质构、脂肪酸谱及微生物的综合影响仍不充分,研究人员据此开展本研究,旨在明确添加百里香与月桂精油之蜂蜡涂层对虹鳟鱼片冷藏(0°C–4°C,10天)期间物理、化学、微生物及营养品质变化的作用,并评估其保鲜效能与适宜配方。
关键技术方法:研究人员以购自土耳其Afyonkarahisar省商业化养殖场的宰后去内脏虹鳟为样本,蜂蜡与百里香、月桂精油购自Konya地区供应商;设置对照组(未涂层)、纯蜂蜡涂层组、蜂蜡+2%百里香精油组、蜂蜡+4%百里香精油组、蜂蜡+2%月桂精油组、蜂蜡+4%月桂精油组;涂层制备为熔融蜂蜡(90°C水浴)加入对应比例精油,冷鱼片浸渍3–5秒使蜡膜瞬时固化,每组双次涂覆;样本置于有盖塑料容器0°C–4°C冷藏共10天,在第1、4、7、10天取样检测。
研究结果如下。
3 Results:研究人员通过方差分析与Duncan检验发现样本类型、贮藏时间及二者交互作用对pH、aw、TBARS、TVB-N均有极显著影响(p<0.0001)。pH在贮藏期内普遍上升,对照组升幅最大(1.33单位),蜂蜡+4%百里香组仅升0.01;aw值各组均降,对照组降幅最显著,蜂蜡+4%月桂组变化最小(0.035),精油添加进一步减缓水分活度下降;TBARS(脂质氧化指标)对照组增至0.052 mg MA/kg,蜂蜡+4%月桂组仅达0.020 mg MA/kg,蜂蜡基线已低于对照,精油强化后抗氧化效果更优;TVB-N(蛋白降解与微生物产胺指标)对照组终值31.47 mg/100 g,超出常见鲜度上限,蜂蜡+4%月桂组仅7.05 mg/100 g,蜂蜡+4%百里香组7.59 mg/100 g,均显著延缓挥发性盐基氮累积。
质构剖面分析(TPA)结果显示硬度在贮藏中普遍增加(蛋白交联、水分损失致组织硬化),对照组增幅最大(459.01 N),蜂蜡+4%百里香组最小(43.75 N);黏附性、弹性、内聚性均下降,蜂蜡与精油加速这些下降(因涂层保水、抑制蛋白劣变使质构变化较对照组更平缓的描述需注意:原文指出蜡涂层加速黏附性等下降、精油增强此效应,实质是涂层组绝对数值低于对照但变化趋势仍存在,最终蜡+4%月桂组第10天黏附性?36.15 g·s、弹性0.248、内聚性0.506,优于对照);胶着性与回复性在对照中上升,蜡涂层减缓其升幅,咀嚼性在对照中上升而在蜡涂层组中下降,蜡+4%月桂组终值咀嚼性46.55 N、百里香4%组58.37 N,显著低于对照(422.11 N)。
色泽分析:明度(L*)与红度(a*)下降,黄度(b*)上升;对照ΔE变化最大(19.11),蜡涂层组较小(如纯蜡组8.03),精油进一步稳定色泽,归因于氧屏障与抗氧化减轻色素降解与黄变。
脂肪酸组成:饱和脂肪酸(SFA)总占比略升(豆蔻酸C14:0增,棕榈酸C16:0、硬脂酸C18:0、花生酸C20:0微降);单不饱和脂肪酸(MUFA)中棕榈油酸(C16:1)微升,油酸(C18:1)、二十碳烯酸(C20:1)略降;多不饱和脂肪酸(PUFA)在对照中下降(亚油酸C18:2、α-亚麻酸C18:3、花生四烯酸C20:4、EPA C20:5、DHA C22:6均降),而在所有涂层组(纯蜡及各精油组)PUFA总占比上升或持稳,尤以蜂蜡+4%月桂组终值∑PUFA 22.52%最高,百里香组亦维持较高PUFA;表明蜡涂层阻氧+精油抗氧化协同保护不饱和脂肪免于氧化降解。
微生物结果(补充材料归纳):总需氧中温菌(TAMB)、总嗜冷菌(TAPB)、酵母/霉菌(TYM)、总大肠菌群(TCGB)、乳酸菌(LAB)、解脂菌计数均随贮藏上升;对照组第10天TAMB达6.20 log cfu/g、TAPB 5.62、TYM 6.37;蜂蜡涂层显著抑制增长,精油添加(尤其4%剂量)进一步增强抑菌效果:蜂蜡+4%百里香组TAMB 3.21、TAPB 2.91;蜂蜡+4%月桂组TYM 3.95 log cfu/g最低;其他菌群也呈类似趋势。
讨论总结:研究人员指出蜂蜡涂层通过物理屏障限制O2与水分交换,延缓了pH上升、aw下降、TBARS与TVB-N累积、质构过度硬化及色泽劣变;精油因酚类等活性成分提供附加抗氧化与抗菌作用,且浓度越高效果越强,4%月桂精油在抑制脂质氧化(TBARS最低)、蛋白降解(TVB-N最低)、维持PUFA、抑菌(TYM最低)方面最优,4%百里香精油在维持MUFA、强效抑菌(TAMB/TAPB最低)与缓和质构变化上突出。蜡+精油协同可在不使用合成防腐剂下有效延长虹鳟鱼片冷藏货架期、保持营养与感官品质,符合清洁标签需求,为水产活性包装提供可行方案。结论部分译文:本研究确定蜂蜡及添加百里香与月桂精油之蜂蜡混合物涂层在贮藏期间对虹鳟鱼片理化与微生物品质变化的影响。所有样本的pH、aw、TBA、TVB-N值在贮藏中均上升;蜂蜡涂层显著减缓这些变化,精油添加进一步增强该效应。同样,贮藏样本的硬度、胶着性、咀嚼性、回复性、L*与a*值上升,而黏附性、弹性、内聚性及b*值下降;蜂蜡涂层与精油添加对上述变化产生正向影响(减缓不利质构与色泽偏移),效应随加油量增强。蜂蜡与精油混合涂层对虹鳟脂质氧化降解形成屏障,抗氧化效应对PUFA甚于SFA与MUFA;类似地,蜂蜡尤其加精油显著抑制贮藏期微生物生长,助于保持鱼片微生物品质。蜂蜡涂层对TBARS与TVB-N等理化值的有益效应提升了食品安全与感官品质保留;涂层中精油通过调控微生物生长及后续生化腐败过程,显示出延长水产品货架期的潜力;这些天然成分协同效应提出了一种无需合成防腐剂即可保鲜鱼品的可行路径,为水产行业未来研究与应用提供前景。