鱼类加工副产物生物活性提取物在提升鱼类食品微生物稳定性中的应用

《Recycling》:The Use of Bioactive Extracts from Fish By-Products in Improving Microbiological Stability of Fish Based Food

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月03日 来源:Recycling 5.2

编辑推荐:

  鱼类是一种高营养价值食品,是蛋白质、脂肪、维生素和必需矿物质的重要来源。大西洋竹荚鱼还富含ω-3多不饱和脂肪酸(n3-PUFAs),因其对心血管和神经系统健康的益处而受到认可。然而,这种组成也使其极易发生脂质氧化,从而降低其货架期。高水分活度和近中性pH会加速

  
鱼类是一种高营养价值食品,是蛋白质、脂肪、维生素和必需矿物质的重要来源。大西洋竹荚鱼还富含ω-3多不饱和脂肪酸(n3-PUFAs),因其对心血管和神经系统健康的益处而受到认可。然而,这种组成也使其极易发生脂质氧化,从而降低其货架期。高水分活度和近中性pH会加速氧化,这些是鱼类及鱼类汉堡等加工产品中常见的条件。本研究旨在开发掺入生物活性提取物(鳕鱼加工副产物蛋白水解物——PH,或绿茶提取物——GTE)的鱼类汉堡,并研究其货架期。PH采用亚临界水提取(sCW)从鳕鱼骨框中回收,GTE采用水醇提取获得。鱼类汉堡使用绞碎鱼肉掺入1%(w/w)提取物制备,设四种配方:(i)1%(w/w)PH;(ii)1%(w/w)GTE;(iii)两者各0.5%(w/w)组合;(iv)无提取物对照。对汉堡进行理化、抗氧化和微生物分析,评估其在冷藏6天内的保存情况。与对照相比,仅含GTE或GTE+PH组合的样品氧化延迟(TBARS降低50%)且微生物劣变减轻(嗜冷微生物总数降低0.5–1.8 Log CFU/g)。仅掺入PH的鱼类汉堡未观察到显著变化。结果表明掺入生物活性提取物具有降低氧化降解和改善鱼类产品微生物稳定性的潜力;但需使用更高剂量。此外,天然提取物的使用符合当前消费者对清洁标签和功能性食品的需求。
研究背景与立项依据:全球鱼类产量约9200万吨,70%经加工后产生大量含内脏、骨框、皮鳞的副产物,传统处置造成环境与经济负担。鱼类尤其大西洋竹荚鱼(Trachurus trachurus)富含n3-PUFAs与优质蛋白,但高水分活度、近中性pH及高不饱和脂类致其极易氧化与腐败;鱼类汉堡作为便捷高蛋白食品亦受此限制。鳕鱼(Gadus morhua)盐腌加工业产生占原料50–75%的骨框与碎肉副产物,多未充分利用。亚临界水(sCW,subcritical water)可在无酸碱添加下水解蛋白生成生物活性肽,绿茶提取物(GTE)富含儿茶素尤其是表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)具抗氧化抗菌性。已有研究分别探索植物提取物或酶解蛋白水解物(PH)作防腐剂,但将sCW提取鳕鱼副产物PH与GTE联用于竹荚鱼汉堡货架期延长尚无报道。该研究据此以葡萄牙市场可持续竹荚鱼为基料、sCW鳕鱼骨框PH与GTE为天然添加剂,评估单一及复合提取物的冷藏与冻藏保鲜效能,成果发表于《Recycling》。
主要关键技术方法:研究人员取葡萄牙Riberalves提供的工业盐腌鳕鱼骨框(含附着肌肉、皮、鳍,?20℃保存)及市售大西洋竹荚鱼柳为样本队列;PH经sCW批量反应器在90、140、190、250℃、10:1液固比、15 min驻留提取,滤液离心冻干;GTE以50%乙醇超声辅助室温提取后冻干;汉堡配方为鱼肉糜加1%(w/w)单一或0.5%+0.5%复合提取物,冷藏(5℃)6天与冻藏(?20℃)180天跟踪。体外表征涵盖近红外灰分/凯氏氮/索氏脂测定、ICP-AES矿物谱、FRAP/CUPRAC/DPPH/超氧阴离子清除评估抗氧化、α-淀粉酶抑制测抗糖活性、420 nm吸光度判褐变;产品端测水分、pH、可滴定酸、CIE-L*a*b*色相角、TBARS(硫代巴比妥酸反应物)、TVB-N(总挥发性盐基氮)、平板计数法测嗜温菌(TMAM)、嗜冷菌(TPAM)及肠杆菌科。
研究结果:
2.1 鳕鱼生物质表征:骨框以蛋白与灰分为主,脂低,与前工相似。
2.2 sCW提取:温度升提取率增;蛋白含量至190℃达峰后250℃下降,疑热解成有机酸与挥发碳。
2.3 矿物谱:Na、P、K最丰;Na随温升降;Ca、P留于残渣羟基磷灰石;无重金属。
2.4 抗氧化活性:还原力(FRAP、CUPRAC)随温增;CUPRAC>FRAP疑含硫醇类抗氧化剂;DPPH与超氧清除仅190、250℃提取物具备,190℃超氧清除优于250℃,疑高温活性肽降解。
2.5 抗糖尿病活性:仅PH190、PH250抑α-淀粉酶;PH250呈剂量依赖(0.5→5 mg/mL抑制25%→48%);PH190在0.5 mg/mL即近45%抑制,优于部分文献鱼源水解物。
2.6 汉堡货架期评估:选PH190(褐变吸光0.760低于PH250的1.639)入配。
2.6.1 水分:71–75%,组间无差异,第3天略升,PH190第6天微降疑肽保水。
2.6.2 pH与酸度:初值6.35,第3天对照与单PH升至7.07/7.12,GTE与混合组较低(6.56/6.85),第6天近中性;可滴定酸同程降。
2.6.3 色相角:GTE初59.8°最黄绿稳定,混合58.2°,单PH52.9°偏棕;贮期对照与混合红暗化,GTE维持55.8°。
2.6.4 脂质氧化(TBARS):初0.58 mg MDA/kg,第6天对照4.26、单PH5.58(促氧化),GTE1.55、混合1.72(降约50%),疑PH中游离金属离子无多酚螯合转促氧化。
2.6.5 TVB-N:初9 mg N/100g,第3天GTE 18低于对照27与单PH32;第6天GTE36、混合47低于对照54与单PH55;第3天对照与单PH超欧规25 mg限,GTE类低于/近限。
2.6.6 微生物:初TMAM6.0、TPAM5.1 Log CFU/g;24 h对照超6.7限,加剂组第3天超。TPAM第1天GTE5.9、混合5.8显著低于对照与单PH7.1;第3天混合6.2最优;肠杆菌初3.4,第6天单PH5.2最低疑高温美拉德肽后期抑革兰阴性。GTE或混合延早期稳定窗24–48 h。
2.6.7 冻藏180天:水分TVB-N稳;pH微升酸降;色相角增(肌红蛋白氧化);TBARS全升但GTE1.55等效最优,单PH次之;TMAM与肠杆菌降,嗜冷菌持平,GTE组微生物存活最低。
讨论与结论翻译:研究表明sCW是增值鳕鱼骨框为生物活性PH的绿色策略,190℃与250℃提取物具还原力、自由基清除及α-淀粉酶抑制剂潜力。PH190 0.5%+GTE 0.5%复合用于汉堡使冷藏/冻藏TBARS减半、抑微生物与TVB-N累积;单1% PH无显著防腐效,提示需更高剂量。鳕鱼废料与绿茶提取物联用为合成添加剂提供可持续清洁标签替代,推动海产循环经济和功能性食品需求。未来需优化PH添加量及感官评价。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 搜索
  • 国际
  • 国内
  • 人物
  • 产业
  • 热点
  • 科普

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号