壳聚糖-绿原酸复合保鲜剂对冷藏鮰鱼片食用品质的影响

李亚俐1,2,王雪莉2,石 柳2,吴文锦2,陈 胜2,陈 朗2,郭晓嘉2,熊光权2,汪 兰2,孙智达1,*

(1.华中农业大学食品科技学院,湖北 武汉 430070;2.湖北省农业科学院农产品加工与核农技术研究所,农业农村部农产品冷链物流技术重点实验室,湖北 武汉 430064)

摘 要:采用无菌水(CK组)、3.0 mg/mL绿原酸(chlorogenic acid,CGA)溶液(CGA组)、1.0 mg/mL壳聚糖(chitosan,CTS)溶液(CTS组)、1.0 mg/mL CTS和3.0 mg/mL CGA混合溶液(C+组)浸泡鮰鱼片后低温贮藏,通过对比不同贮藏时间鮰鱼片蒸煮损失率及熟制后鱼肉剪切力、微观结构、水分分布、挥发性成分等指标的变化情况,分析CTS-CGA复合保鲜剂对冷藏鮰鱼片食用品质的影响。结果表明:随着贮藏时间的延长,鮰鱼片蒸煮损失率上升,熟制后剪切力下降、肌肉纤维由有序变为无序,鱼肉中水分流动性和相对含量逐渐下降。贮藏6 d后,CK组不良风味物质相对含量显著高于C+组;其中,CK组己醛和三甲胺相对含量分别为40.11%和8.87%;C+组己醛相对含量仅为5.33%,未检出三甲胺,CTS-CGA复合保鲜剂可有效抑制不良风味的产生。综上,CTS-CGA复合保鲜剂可有效延缓鮰鱼片质地劣变,延缓鮰鱼片食用品质下降。

关键词:鮰鱼;壳聚糖;绿原酸;食用品质;冷藏

淡水鱼因其丰富的营养成分,尤其是富含蛋白质和不饱和脂肪酸而受到消费者欢迎[1]。目前淡水鱼主要以鲜活销售为主,受销售和贮藏方式限制,其产业发展缓慢。同时,随着人们对淡水鱼食用品质和需求量的提升,其贮藏保鲜技术研究亟待推进。作为鱼类最常用的保存技术之一,冷藏可以有效保持鱼肉新鲜度。然而,鱼类在冷藏条件下的货架期依然较短,冷藏只能抑制或减缓细菌生长与繁殖,而无法完全抑制其生长[2]。在冷藏基础上,增加防腐剂可有效赋予鱼类额外的抗菌和防腐效果。多年来,合成防腐剂一直作为有效的抗菌剂在食品工业中被广泛应用,然而,由于其安全性问题、微生物交叉耐药性及消费者对化学防腐剂的抵制等,诸多源自植物、动物或微生物的天然防腐剂被认为比合成防腐剂更安全,因此受到更多关注。

壳聚糖(chitosan,CTS)是天然多糖甲壳素脱除部分乙酰基后的产物,因其出色的抗菌活性、生物降解性、无毒性而被认为是一种有潜力的天然防腐剂[3]。绿原酸(chlorogenic acid,CGA)是广泛存在于植物中的天然酚酸类化合物,具有一定的抗氧化、抗菌活性,对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均具有较好的抑制活性[4]。CGA的酸性性质能够促进CTS与微生物结合,增强其抗菌保鲜效果[5]。CTS和CGA复合处理有助于保持食品新鲜度,可有效防止食品氧化、腐败变质,延长货架期[6]。目前,相关研究主要集中于探究冷鲜鱼肉低温贮藏过程中蛋白质[7]、水分和质地[8]变化,对贮藏后鱼肉的食用品质研究较少。

斑点叉尾鮰(Ictalurus punctatus)是一种优质的淡水鱼,无肌间刺和鱼鳞且富含维生素、不饱和脂肪酸及优质蛋白,深受消费者喜爱[9]。鮰鱼片在贮藏过程中易受微生物污染而发生腐败变质,损害其食用品质,在一定程度上限制了相关产业的进一步发展。因此,本研究以鮰鱼片为研究对象,分析CTS-CGA复合保鲜剂对冷藏鮰鱼片蒸煮损失及熟制后质构特性、水分分布、风味和滋味物质的影响,以期为复合保鲜剂在鮰鱼片冷藏过程中的应用及冷藏鮰鱼片食用品质保持提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

鲜活斑点叉尾鮰购于湖北武汉白沙洲水产品批发市场。

戊二醛、乙酸异戊酯、氯化钠、盐酸、仲辛醇、乙酸钠、磷酸、三乙胺、异硫氰酸苯酯、正亮氨酸(均为分析纯) 国药集团化学试剂有限公司;甲醇、乙腈(均为色谱级) 美国Sigma-Aldrich公司。

1.2 仪器与设备

TA.XT Plus质构仪 英国Stable Micro Systems公司;UltiMate 3000高效液相色谱仪 美国Thermo Fisher Scientific公司;U-8010扫描电子显微镜 日本Hitachi公司;NMI20-025V-I核磁共振成像分析仪苏州纽迈分析仪器股份有限公司;PEN3电子鼻 德国Airsense公司;ASTREEII电子舌 法国Alpha M.O.S公司;TQ-8030气相色谱-质谱联用仪 梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;SHJ-6A磁力搅拌水浴锅 常州金坛良友仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 鮰鱼片前处理

鲜活斑点叉尾鮰宰杀后,去皮、去内脏,用流水洗净,鱼肉切成2 cm×3 cm×2 cm大小、质量15 g的鱼块,分别采用无菌水(CK组)、3.0 mg/mL CGA溶液(CGA组)、1.0 mg/mL CTS溶液(CTS组)、1.0 mg/mL CTS和3.0 mg/mL CGA混合溶液(C+组)浸泡处理15 min。将鮰鱼片取出沥干,分装于提前辐照灭菌的聚乙烯真空包装袋中,抽真空,置于4 ℃条件下贮藏0、6、12 d取样测定。

1.3.2 蒸煮损失率测定

将鮰鱼片表面水分用吸水纸轻轻擦干,称质量,记为m1,隔水100 ℃蒸煮5 min,待其冷却后擦干表面水分,再次称质量,记为m2。按下式计算蒸煮损失率:

1.3.3 剪切力测定

根据高天麒等[10]描述的方法,使用质构仪测定鱼肉样品的剪切力。

1.3.4 微观结构观察

根据阙凤等[11]的方法对鮰鱼片进行处理。将2 mm×2 mm×2 mm鱼肉样品固定,脱水、干燥、喷金处理后进行扫描电子显微镜观察。

1.3.5 水分分布测定

根据周俊鹏等[12]的方法,使用核磁共振成像分析仪分析鱼肉样品的水分分布情况。

1.3.6 电子鼻分析

参考周明珠等[13]的方法,将鮰鱼片剁碎,准确称取3 g鱼肉置于50 mL干燥、洁净的进样瓶中,将样品放入40 ℃水浴锅中平衡40 min后进行测定,测定条件:清洗时间100 s、测试时间120 s,选用116~120 s的特征值进行分析。

1.3.7 挥发性成分分析

称取2 g鱼肉于20 mL进样瓶,加入50 μL仲辛醇-甲醇溶液(1∶104V/V)和微型转子,于50 ℃水浴锅中平衡15 min,70 μm Carboxen/PDMS固相微萃取针管插入进样瓶吸附40 min,待吸附完成后取出,上机分析5 min,每组样品重复3 次。色谱条件和质谱条件参考陈方雪等[14]的方法。

1.3.8 电子舌分析

参考黄莉等[15]的方法,称取20 g鱼肉,加入100 mL超纯水,均质1 min后,4 ℃、10 000 r/min离心10 min,过滤,取85 mL滤液上机分析。

1.3.9 游离氨基酸含量测定

参考杨菁等[16]的方法和GB 5009.124—2016《食品安全国家标准 食品中氨基酸的测定》[17]测定游离氨基酸含量。

1.4 数据处理与分析

采用Microsoft Excel 2016软件和IBM SPSS Statistics 26软件进行数据处理与分析,数据结果以平均值±标准差表示,采用Origin 2018软件和GraphPad Prism 8软件绘图。

2 结果与分析

2.1 CTS和CGA对冷藏鮰鱼片蒸煮损失率的影响

对消费者和商家来说,较低的蒸煮损失率不仅有利于保持肉的食用品质,而且还有利于保持肉的外观和经济价值[18]。如图1所示,贮藏0 d,各组蒸煮损失率均无显著差异(P>0.05),随着贮藏时间的延长,各组蒸煮损失率均显著升高(P<0.05);贮藏6 d,CK组蒸煮损失率最高,C+组的蒸煮损失率最低;贮藏12 d,各组差异变大,蒸煮损失率依次为(30.50±1.95)%、(2 3.9 7±0.8 6)%、(2 1.8 5±0.8 1)%和(18.39±1.38)%,C+组蒸煮损失率显著低于其他3 组(P<0.05),这可能是由于CTS和CGA能够协同抑制微生物繁殖,减缓肌肉纤维降解,降低鱼肉蒸煮损失[19]

图1 不同贮藏时间鮰鱼片蒸煮损失率变化Fig.1 Change in cooking loss rate of catfish fillets as a function of storage time

大写字母不同表示组间差异显著(P<0.05);小写字母不同表示组内差异显著(P<0.05)。图2同。

2.2 CTS和CGA对冷藏鮰鱼片熟制后剪切力的影响

如图2所示,贮藏0 d时,各组剪切力均无显著差异(P>0.05),随着贮藏时间的延长,各组剪切力均呈显著下降趋势(P<0.05);与贮藏0 d相比,贮藏12 d时各组剪切力分别下降44.52%、37.64%、36.27%和27.11%。这是因为鮰鱼死后肌肉蛋白被酶降解,肌肉硬度降低,这与草鱼片[20]和鲳鱼片[21]的研究结果一致。另外,鱼片质地与肌原纤维蛋白结构有关,微生物活动促使肌原纤维蛋白降解可进一步导致鱼肉软化[2,22]。贮藏12 d时,其他3 组剪切力显著低于C+组(P<0.05),提示CTS-CGA复合保鲜剂处理能够有效抑制微生物活动,从而有效保持鱼肉食用品质。

图2 不同贮藏时间鮰鱼片熟制后剪切力变化
Fig.2 Change in shear force of cooked catfish fillets as a function of storage time

2.3 CTS和CGA对冷藏鮰鱼片熟制后微观结构的影响

由图3可知,贮藏0 d时,熟制后鮰鱼片肌肉纤维完整且连接紧密,横切面平整,表明其组织结构良好。贮藏6 d时,CK组鮰鱼片肌肉纤维结构逐渐紊乱,成缕出现且空隙疏松、大小不一,微观结构受到轻微破坏,CGA组鮰鱼片纤维逐渐弯曲且空隙增大,而CTS组和C+组鮰鱼片肌纤维排列整齐、均匀。贮藏12 d时,CK组鮰鱼片肌纤维之间的间隙比其他组更大,出现崩解、卷曲。肌纤维的完整和均匀分布与其稳定的质构特性有关[23],冷藏期间肌肉蛋白在内源蛋白酶及微生物作用下被分解、利用,造成质构劣化[24]。CTS和CGA能够有效抑制鱼肉冷藏期间脂质氧化、蛋白氧化分解,但冷藏后期微生物大量繁殖,其分泌的蛋白酶加速蛋白降解。C+组鮰鱼片熟制后肌纤维和肌束呈现出良好的微观结构,肌纤维之间的间隙明显小于CK组。这表明CTS-CGA复合保鲜剂处理可有效保持肌纤维微观结构完整性,较好地保护其类似束状的细胞结构,进而发挥保持鱼肉质地、延缓食用品质下降的作用。

图3 不同贮藏时间鮰鱼片熟制后的扫描电子显微镜图
Fig.3 Scanning electron micrographs of cooked catfish fillets stored for different time periods

2.4 CTS和CGA对冷藏鮰鱼片熟制后水分分布的影响

水分分布是表征食品贮藏过程中保水能力和质量变化的主要指标之一。目前,低场核磁共振被广泛应用于测定肉中水分分布[25]。一般来说,水分子的横向弛豫时间(T2)越短,则其与大分子的结合越紧密[26]。根据T2可将样品中的水分为3 类:T21(0~10 ms)、T22(10~100 ms)、T23(>100 ms)。其中,T21代表结合水,其与蛋白质侧链和一些亲水基团紧密结合。T22代表不易流动水,其存在于鱼肉的原纤维、肌原纤维和肌肉细胞膜之间[27]T23表示自由水,其存在于纤维束之间的空间内,取决于毛细力[25]。由表1可知,对于结合水来说,熟制后鮰鱼片T21随贮藏时间延长并无显著变化。T22在贮藏6~12 d呈现出显著下降趋势(P<0.05),且CK组流动性向短弛豫时间迁移得更快。这可能是肌肉组织与水分子的结合能力随贮藏时间延长而越来越弱,导致不易流动水的流动性降低[28]T23呈现出先上升后下降的趋势(P<0.05),流动性随贮藏时间的延长而下降,这可能与贮藏后期鱼肉蛋白网络结构变得松散有关。

表1 不同贮藏时间鮰鱼片熟制后水分分布情况
Table 1 Water distribution in cooked catfish fillets with different storage times

指标组别0 d6 d12 d T21/ms CK0.94±0.07Aa0.94±0.00Aa1.02±0.08Aa CGA0.89±0.11Aa0.88±0.07Aa0.90±0.07Aa CTS0.90±0.10Aa0.89±0.08Aa0.96±0.11Aa C+0.90±0.07Aa0.90±0.08Aa0.91±0.09Aa T22/ms CK38.28±1.36BCa40.42±0.57ABa34.59±2.89Cb CGA39.27±0.00ABa39.61±0.65Ba37.61±0.65ABb CTS40.22±1.89Aab41.37±0.79Aa38.82±0.78Ab C+37.42±0.71Ca38.39±1.39Ca35.81±0.65BCb T23/ms CK352.11±22.22Ab 400.02±2.12Aa 358.91±20.41Ab CGA322.69±18.36Bb 365.95±22.84Ba 299.70±15.56Bb CTS351.03±6.41Ab366.00±9.45Ba318.35±7.43Bc C+309.26±10.23Bb 346.24±14.39Ba 304.82±9.80Bb P21/%CK1.49±0.36Aa0.92±0.40Ab0.84±0.03Cb CGA1.39±0.32Aa0.98±0.12Ab0.97±0.18BCb CTS1.52±0.28Aa1.16±0.14Ab1.16±0.23ABb C+1.50±0.52Aa1.27±0.36Aa1.29±0.11Aa P22/%CK90.19±1.27Ab94.45±0.34Aa94.26±0.22Aa CGA90.02±0.52Ab93.82±1.00ABa93.29±0.69ABa CTS90.73±0.88Ab92.73±1.37BCab92.16±1.59ABa C+90.76±0.51Aa92.34±1.05Ca91.62±1.80Ba CK8.34±1.05Aa4.65±0.35Bb4.91±0.19Ab CGA8.61±0.42Aa5.22±1.08ABb5.75±0.77Ab CTS7.77±0.64Aa6.12±1.41Aa6.70±1.60Aa C+7.75±0.28Aa6.40±0.84Aa7.11±1.72Aa P23/%

注:同列大写字母不同表示组间差异显著(P<0.05);同行小写字母不同表示组内差异显著(P<0.05)。

随贮藏时间延长,结合水相对含量(P21)和自由水相对含量(P23)均呈现下降趋势,不易流动水相对含量(P22)呈上升的趋势。贮藏0~6 d,熟制后鮰鱼片3 种状态水分相对含量变化差异较大,尤以CK组变化最为剧烈,而C+组变化幅度相对较小。这可能是因为新鲜鱼肉中肌肉结构较完整,蛋白结构展开程度较低,而随着贮藏时间的延长,维持蛋白结构的氢键被破坏,蛋白二级结构逐渐展开并变得松散,蛋白质分子与水分子之间的作用力降低[29],从而使一部分结合水转变为不易流动水,不易流动水再转变为自由水,而加热促使自由水流出。综上,鮰鱼片熟制后结合水相对含量下降,不易流动水相对含量升高,提示一部分结合水转化为不易流动水。

由图4可知,新鲜度较好的鮰鱼片的核磁信号强度强,红色区域深,随着贮藏时间的延长,鮰鱼片质子密度加权像的红色区域逐渐变浅,绿色区域逐渐变深,这可能是因为贮藏时间的延长使得肌肉组织结构和蛋白网络结构被破坏,从而造成鱼肉保水能力下降,自由水损失增加。

图4 不同贮藏时间鮰鱼片熟制后的质子密度加权像
Fig.4 Proton density-weighted images of cooked catfish fillets with different storage times

2.5 CTS和CGA处理鮰鱼片熟制后电子鼻结果分析

如图5A所示,传感器W5S、W1S、W1W、W2S和W2W响应值变化趋势一致,均随贮藏时间的延长而升高,它们分别表示氮氧化合物、甲基类、硫化物、醇和醛酮类及芳香有机硫化物,以上物质一定程度上可以代表肉制品的芳香气味[30]。传感器W3S响应值在贮藏前期升高,贮藏后期降低,而传感器W1C响应值随贮藏时间的延长不断降低。综上,在贮藏后期,鱼肉中烷烃类物质响应值下降,氮氧化物、醇和醛酮类、硫化物、甲基类物质响应值升高,不良风味增加。如图5B所示,主成分分析(principal component analysis,PCA)结果显示,PC1和PC2方差贡献率分别为91.5%、4.4%,累计方差贡献率为95.9%,可以表征鮰鱼片的气味组成。各组贮藏0 d样品均在纵轴左侧且相距较近,CTS组和C+组贮藏6、12 d样品与贮藏0 d样品相距较近,随贮藏时间的延长,CTS组向上移动,而C+组向右侧移动。其他样品在PC1的正方向,CGA-6 d、CK-6 d在右下方,CGA-12 d、CK-12 d在右上方,说明贮藏中后期鮰鱼片熟制后的挥发性风味物质发生了较大变化。

图5 不同贮藏时间鮰鱼片熟制后的电子鼻雷达图(A)和PCA图(B)
Fig.5 Radar map (A) and PCA plot (B) of electronic nose response data of cooked catfish fillets with different storage times

2.6 CTS和CGA处理鮰鱼片熟制后挥发性成分分析

熟制后鮰鱼片挥发性成分的检出结果如图6所示,共鉴定出46 种挥发性成分,包括11 种烃类、10 种醇类、8 种醛酮类、5 种酯类、11 种芳香化合物类和1 种胺类。贮藏0 d,各组挥发性风味化合物数量较为有限,烃类和芳香化合物类含量相似。贮藏6、12 d,各组挥发性风味物质种类和含量出现明显差异。随着贮藏时间的延长,CK组挥发性化合物含量明显升高,烃类、醇类、酮类和胺类含量均有不同程度升高,挥发性风味物质种类也逐渐增加。贮藏12 d时,CK组挥发性风味物质种类最多。另外,虽然熟制后鮰鱼片烷烃类化合物种类较多、含量较高,但其阈值较高,故对总体风味形成的贡献较小[31]。共检出11 种烷烃类化合物,其中异己烷、三氯甲烷、十一烷在整个冷藏过程中含量较高,是烃类主要风味物质。

图6 不同贮藏时间鮰鱼片熟制后的挥发性风味物质含量(A)、数量(B)及相对含量(C)
Fig.6 Content (A), composition (B) and relative content (C) of volatile flavor compounds in cooked catfish fillets with different storage times

醇类物质是鱼肉主要挥发性物质,但其阈值一般较高,对鱼肉气味贡献较小[32]。其中,贮藏12 d时,CK组醇类物质为9 种,相对含量高达54.51%,正己醇相对含量最高为25.52%,其次为乙醇(10.75%)。其中,1-辛烯-3-醇是鱼肉变质过程中产生异味的主要因素,常被用作鱼肉新鲜度指标[33]。1-辛烯-3-醇仅在CK组与CTS组检出,这表明CGA可以有效抑制1-辛烯3-醇这种不良风味物质的产生。

醛酮类物质是鱼肉不饱和脂肪氧化和蛋白质降解的主要产物,其阈值较低,对水产品风味贡献较大。贮藏6 d时,CK组醛酮类物质相对含量为41.31%,C+组醛酮类物质相对含量为20.29%,以己醛为主。己醛由油酸氧化产生,常作为肉制品异味评价指标,与脂质氧化指标显著相关[34],CK组己醛相对含量高达40.11%,C+组仅为5.33%。本研究从鮰鱼片中检出的酮类物质种类较少,但含量随贮藏时间的延长而逐渐增加,以2-戊酮、2,3-辛二酮为主,少数阈值较低的酮类物质如2,3-辛二酮等,能与其他腥味物质相互作用,使鱼腥味增强[31]

酯的形成通常与醇和羧酸的酯化或微生物酯酶活性有关[35]。贮藏前期芳香化合物类物质以甲苯、对二甲苯、2-巯基-4-苯基噻唑为主,贮藏6 d时以甲苯、对二甲苯、2,6-二叔丁基对甲酚为主,除CTS组外,其他各组甲苯、对二甲苯相对含量均有所升高,C+组中芳香化合物类物质种类最多且相对含量最高。贮藏后期以丁香酚、2,4-二叔丁基苯酚为主,其中2,4-二叔丁基苯酚相对含量较高。

综上,鮰鱼片在不同的贮藏时间内具有不同的特征挥发性化合物,贮藏之初挥发性风味物质相对含量低,以烃类和芳香族化合物为主,贮藏中期,醇类和醛酮类物质增加明显,贮藏后期CK组醇类物质相对含量超过50%,且仅在CK组中、后期检出三甲胺,相对含量分别为8.87%和10.06%。由此可见,CTS-CGA复合保鲜剂可有效抑制不良风味的产生。

2.7 CTS和CGA处理鮰鱼片熟制后电子舌结果分析

电子舌是一种用于模拟人类味觉系统的技术,可以快速、准确地分析不同样品的滋味特征。CTS和CGA处理鮰鱼片熟制后电子舌检测结果如表2所示。

表2 不同贮藏时间鮰鱼片熟制后电子舌响应值变化
Table 2 Change in electronic tongue response values for cooked catfish fillets with different storage times

注:传感器AHS辨别酸味,CTS辨别咸味,NMS辨别鲜味,ANS辨别甜味,SCS辨别苦味。同行大写字母不同表示同一贮藏时间、不同处理组之间差异显著(P<0.05);同行小写字母不同表示同一处理组内、不同贮藏时间之间差异显著(P<0.05)。表3同。

传感器CK-0 dCGA-0 dCTS-0 dC+-0 d CK-6 dCGA-6 dCTS-6 dC+-6 d CK-12 dCGA-12 dCTS-12 dC+-12 d AHS5 751.35±9.29Bb 5 753.73±3.41Bab 5 823.56±6.85Aa 5 752.02±3.03Ba 5 844.71±3.64Aa 5 760.18±4.11Ba 5 748.98±14.14Bc 5 730.6±3.29Cb 5 719.33±19.78Bc 5 764.97±13.62Aa 5 762.69±3.07Ab 5 711.95±3.46Bc CTS2 026.27±4.87Cb 2 026.82±2.37Ca 2 032.88±2.78Bb 2 046.22±3.29Aa 2 023.60±2.85Cb 2 028.81±1.22ABa 2 035.99±93.05Aab 2 039.27±1.70Ab 2 074.26±17.09Aa 2 034.99±12.12Ba 2 057.34±5.82Ba 2 022.25±3.27Cc NMS 3 136.23±19.60Bb 3 238.87±1.79Ab 3 241.5±12.56Aa 3 095.36±8.38Cb 3 325.23±11.15Aa 3 270.63±5.88Dc 3 166.03±20.44Cb 3 034.13±5.04Dc 3 127.93±3.13Cb 3 197.98±7.53Bc 3 224.61±5.27Aa 3 194.44±5.64Ba ANS1 882.52±4.47Bb 1 851.7±2.13Db 1 889.12±1.62Ac 1 866.28±3.64Cb 1 854.26±0.58Bc 1 843.92±1.35Cc 1 910.97±2.35Ab 1 845.7±1.27Cc 1 902.08±15.89ABa 1 884.1±7.96Ba 1 917.95±5.08Aa 1 874.4±3.40BCa SCS6 054.2±9.36Cb 6 072.98±2.54Bb 6 112.83±5.42Aa 6 031.28±3.90Da 6 135.3±3.60Aa 6 082.56±3.06Db 6 019.29±19.04Cb 6 009.02±7.81Db 5 956.1±8.43Dc 6 051.93±7.08Ac 6 039.59±5.70Bb 6 003.45±1.66Cb

由图7A可知,各传感器响应强度表现为SCS>AHS>NMS>CTS>ANS,苦味传感器响应强度最大,甜味传感器响应强度最小。由图7B可知,PC1方差贡献率为71.2%,PC2方差贡献率为16.1%,累计方差贡献率达到87.3%。贡献率高于85%表明所选样品能够完全代表样品整体的味道特征。PC1贡献率远大于PC2,表明样品在横坐标轴上的间距越大,其滋味的差异越大。其中,贮藏0 d,各组样品在PC2中轴附近,贮藏6、12 d,样品分布在PC2中轴下半部和上半部。贮藏6 d,各组样品之间的距离最远,说明滋味差异最大,且CK组和CGA组、CTS组和C+组更为接近。贮藏12 d,C+组样品出现在PC2中轴附近,与贮藏0 d样品相距较近,说明两者滋味差异不大。综上,CTS-CGA复合保鲜剂处理可较好地保持鮰鱼片滋味品质。

图7 不同贮藏时间鮰鱼片熟制后的电子舌雷达图(A)和PCA图(B)
Fig.7 Radar map (A) and PCA plot (B) of electronic tongue response data of cooked catfish fillets with different storage times

2.8 CTS和CGA处理鮰鱼片熟制后氨基酸组成分析

游离氨基酸是食品滋味的重要呈味物质[36]。由表3可知,鮰鱼片共检出15 种氨基酸,其中,天冬氨酸仅在贮藏12 d检出,酪氨酸在贮藏12 d的CGA组与C+组未检出。精氨酸含量最高,其次为甘氨酸、苏氨酸与半胱氨酸,酪氨酸与丝氨酸含量较低。随着贮藏时间的延长,熟制后鮰鱼片中甘氨酸、组氨酸、赖氨酸含量均呈显著下降趋势;精氨酸含量先下降后上升;苏氨酸含量逐渐上升。

表3 不同贮藏时间鮰鱼片熟制后的游离氨基酸含量变化
Table 3 Change in free amino acid concentrations of cooked catfish fillets with different storage times mg/100 g

注:TFAA.总游离氨基酸(total free amino acids);BFAA.苦味游离氨基酸(bitter free amino acids),包括缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、组氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、精氨酸、酪氨酸;SFAA.甜味游离氨基酸(sweet free amino acids),包括苏氨酸、丝氨酸、甘氨酸、丙氨酸;FFAA.呈味游离氨基酸(flavored free amino acids),包括天冬氨酸、丙氨酸、甘氨酸、酪氨酸;天冬氨酸是鲜味氨基酸;半胱氨酸是酸味氨基酸;-.未检出。

氨基酸CK-0 dCGA-0 dCTS-0 dC+-0 d CK-6 dCGA-6 dCTS-6 dC+-6 d CK-12 dCGA-12 dCTS-12 dC+-12 d天冬氨酸--------1.31±0.28A1.56±0.28A0.02±0.00B0.12±0.02B丝氨酸0.93±0.03BCa1.66±0.44Aa1.11±0.14Ba0.49±0.13Ca0.28±0.04Bb0.40±0.08Bb0.75±0.15Ab0.92±0.06Ab----甘氨酸19.70±1.02Ba 30.62±0.73Aa 21.97±1.42Ba 21.31±1.82Ba 15.91±1.26Cb 23.07±1.03Ab 19.91±1.16Ba 17.02±1.91BCb 13.95±0.74Cc 20.06±1.85Ab 16.47±0.80Bb 15.25±0.49BCb组氨酸8.94±0.55Aa9.00±0.39Aa8.75±0.71Aa8.08±1.12Aa6.55±0.79Bb7.64±0.72ABb8.36±0.72Aa6.67±0.25Bab 6.23±0.23ABb7.04±0.62Ab6.24±0.43ABb6.08±0.42Bb精氨酸201.97±4.62Aa 205.62±10.68Aa 158.89±4.48Ba 193.82±8.70Aa 130.45±7.98Ab 142.97±0.01Ab 109.35±8.90Bc 140.11±0.13Ac 140.28±3.32Bb 143.31±7.17Bb 135.29±7.99Bb 164.83±6.91Ab苏氨酸17.39±0.26Dc 30.24±0.35Ab 20.08±1.94Cc 23.53±1.58Bb 37.07±2.03Ab 40.6±3.79Aa 38.06±2.56Ab 41.38±3.70Aa 43.73±2.21Aa 43.40±3.89Aa 49.32±3.41Aa 43.81±4.26Aa丙氨酸9.21±0.39Ba11.48±0.31Aa4.79±0.27Ca8.55±1.03Ba3.39±0.32Bc6.18±0.53Ab4.21±0.22Bb3.96±0.87Bb4.46±0.25Bb5.26±0.42Ab4.53±0.20Bab 5.16±0.27Aab脯氨酸9.05±0.14Bb 10.64±0.43Ab 9.27±0.27Bb9.83±0.94ABc8.65±0.61Bb 11.80±0.87Ab 9.19±0.19Bb 11.66±0.18Ab 14.01±0.59Ba 16.40±1.70Aa 13.10±0.33Ba 14.56±0.71ABa酪氨酸0.68±0.09Ab0.69±0.06Aa0.47±0.06Bb0.15±0.03Cb0.08±0.03Cc0.42±0.04Bb0.58±0.07Ab0.65±0.05Aa1.86±0.11Ab-1.22±0.08Ba-缬氨酸2.02±0.02Aa2.57±0.11Aa0.94±0.07Bb0.79±0.07Bb1.38±0.11Bb1.74±0.13Bb1.52±0.11Ba2.13±0.32Aa1.96±0.04Ba2.47±0.05Aa1.55±0.04Ca2.11±0.38Ba甲硫氨酸7.63±0.37Ba9.73±1.04Ab9.58±0.64Aa10.57±0.43Aa7.22±0.80Ba8.61±0.36Ab5.83±0.51Cb8.75±0.37Ab5.38±0.19Cb16.42±1.26Aa5.34±0.52Cb8.21±0.14Bb半胱氨酸16.44±0.25Cb 19.10±0.25Ac 16.90±0.27BCc 17.68±0.97Bc 17.20±0.59Ca 25.04±0.96Ab 17.83±0.13Ca 21.79±0.68Bb 17.26±0.33Ca28.6±0.29Aa17.41±0.17Cb 24.77±0.62Ba异亮氨酸2.55±0.15Bc3.87±0.34Ac2.88±0.11Bb2.84±0.16Bc2.98±0.12Cb5.26±0.22Ab3.13±0.09Ca4.10±0.41Bb3.42±0.06Ca6.69±0.12Aa3.09±0.09Da5.16±0.24Ba亮氨酸2.50±0.13Bb3.82±0.44Aab2.71±0.06Bb2.81±0.17Ba2.48±0.15Bb3.48±0.35Ab 2.96±0.15ABab 2.74±0.51Ba3.49±0.19Ba4.32±0.05Aa3.10±0.17Ca3.25±0.28BCa赖氨酸6.41±0.23Ba8.23±0.56Aa4.83±0.34Ca7.54±0.21Aa3.01±0.21Bb4.67±0.57Ab5.23±0.11Aa2.73±0.51Bb2.48±0.23Bc3.54±0.35Ac2.50±0.28Bb1.96±0.42Bb TFAA300.70±7.49Ba 350.57±3.87Aa 259.78±2.54Ca 309.91±3.18Ba 231.94±14.38ABc 266.80±24.22Ab 226.92±14.76Bb 263.37±2.90Ab 258.52±7.30Bb 301.07±12.46Aab 258.73±12.14Ba 291.71±19.61Aab BFAA228.20±7.05Ba 243.53±8.12Aa 185.66±1.70Ca 231.63±1.26Ba 149.54±12.15BCc 173.97±2.47Ab 136.96±10.50Cc 168.43±1.34ABb 165.1±4.01Bb 182.96±6.22Ab 157.92±8.28Bb 188.16±13.96Ab SFAA47.01±1.00Cc 72.86±1.26Aa 47.95±0.66BCc 50.45±2.84Bb 56.56±2.89Bb 72.54±1.31Aa 62.94±4.06Bb 61.13±1.76Ba 62.15±3.16Aa 69.31±6.54Aa 70.31±3.75Aa 64.22±4.86Aa FFAA29.43±0.69Ba 42.62±0.58Aa 27.07±1.39Ba 26.03±4.86Ba 19.35±1.41Cc 29.95±0.72Ab24.7±1.43Ba19.96±1.28Ca 21.59±1.36Bb 26.87±2.11Ab 21.82±1.12Bb 20.49±0.78Ba BFAA/TFAA/%75.8969.4771.4774.7464.4765.2160.3663.9563.8660.7761.0364.50 SFAA/TFAA/%15.6320.7818.4616.2824.3927.1927.7423.2124.0423.0227.1822.02 FFAA/TFAA/%9.7912.1610.428.408.3411.2210.897.588.358.938.437.02

贮藏0 d,各组TFAA含量分别为(300.70±7.49)、(350.57±3.87)、(259.78±2.54)、(309.91±3.18)mg/100 g,其中CGA组TFAA含量显著高于其他3 组(P<0.05),CK组和C+组无显著差异(P>0.05),CTS组最低,这可能是因为酚类物质与鱼肉蛋白中的巯基形成共价结合的巯-醌加合产物[37],加热后分解使CGA组TFAA含量增加。蛋白质和多糖分子间的相互作用包括共价相互作用、静电相互作用、疏水相互作用、氢键、范德华力和空间斥力等[38],而蛋白质-多糖复合物在各种环境(高离子强度、有机溶剂、高温或酸性)下均具有较好的乳化稳定性[39],推测这可能是CTS组TFAA含量最低的主要原因,C+组TFAA含量在CTS组与CGA组之间。贮藏期间,各组TFAA含量均呈现先降低后升高的趋势,可能是贮藏前期微生物利用游离氨基酸生长繁殖的速率快于蛋白质分解,贮藏后期蛋白质分解速率加快,其中,CK组TFAA含量变化幅度最大。

各组BFAA/TFAA在60.36%~75.89%之间,远高于SFAA/TFAA(15.63%~27.74%),与电子舌结果基本一致。贮藏结束时,各组BFAA、FFAA含量均有所下降,其中,CK组分别下降27.65%、26.64%,C+组分别下降18.77%、21.28%,而各组SFAA含量均有所增加,但在贮藏6~12 d,与CK组的显著变化相比,C+组BFAA、SFAA及FFAA含量较为稳定,变化不显著(P>0.05)。

3 结 论

随着贮藏时间的延长,鮰鱼片蒸煮损失率上升,熟制后鱼肉剪切力下降、肌肉纤维由有序变得无序,鱼肉中水分流动性和相对含量逐渐降低,CTS和CGA在保持水分与质构方面有良好效果,CTS-CGA复合保鲜剂效果更好。随贮藏时间的延长,鱼肉腥味增强、酸臭味加重,醛类和含氮含硫杂环化合物是导致其风味劣变的主要挥发性风味物质,CTS和CGA可以延缓风味劣变物质产生。电子舌和游离氨基酸结果也表明,CTS和CGA可以有效抑制异味物质的产生,抑制鲜甜氨基酸的降解。综上,CTS-CGA复合保鲜剂处理可以有效保持冷藏鮰鱼片的食用品质。

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Effect of a Preservative Mixture Consisting of Chitosan and Chlorogenic Acid Composite on the Eating Quality of Refrigerated Catfish Fillets

LI Yali1,2, WANG Xueli2, SHI Liu2, WU Wenjin2, CHEN Sheng2, CHEN Lang2, GUO Xiaojia2, XIONG Guangquan2, WANG Lan2, SUN Zhida1,*
(1.College of Food Science and Technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China;2.Key Laboratory of Agricultural Products Cold Chain Logistics, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Institute of Agro-products Processing and Nuclear Agricultural Technology, Hubei Academy of Agricultural Sciences, Wuhan 430064, China)

Abstract: The catfish fillets were soaked in sterile water (CK), 3.0 mg/mL chlorogenic acid (CGA) solution, 1.0 mg/mL chitosan (CTS) solution, or a mixed solution of 3.0 mg/mL CGA and 1.0 mg/mL CTS (C +) and stored at low temperature.The effects of the CTS-CGA preservative mixture on the eating quality of catfish fillets were analyzed by comparing the changes in cooking loss rate and the changes in shear force, microstructure, water distribution and volatile components of cooked fish fillets as a function of storage time.The results showed that with increasing storage time, the cooking loss rate of catfish fillets increased; for cooked fillets, the shear force decreased, the arrangement of muscle fibers changed from ordered to disordered, and the mobility and relative content of water decreased gradually.After 6 days of storage, the relative content of off-flavor substances was markedly higher in the CK group than in the C + group.The relative contents of hexanal and trimethylamine in the CK group were 40.11% and 8.87%, respectively.The relative content of hexanal in the C + group was only 5.33%, and no trimethylamine was detected, indicating that the CTS-CGA preservative mixture could effectively inhibit the production of undesirable flavor.In conclusion, the CTS-CGA preservative mixture can effectively delay the texture deterioration and maintain the eating quality of catfish fillets.

Keywords: catfish; chitosan; chlorogenic acid; eating quality; refrigerated storage

收稿日期:2024-09-09

基金项目:湖北省自然科学基金杰青项目(2022CFA095);湖北省重点研发计划项目(2023BBB103)

第一作者简介:李亚俐(2000—)(ORCID: 0009-0000-3036-2158),女,硕士研究生,研究方向为天然产物化学与水产品保鲜。E-mail: liyali613@163.com

*通信作者简介:孙智达(1963—)(ORCID: 0000-0001-8445-4154),男,教授,博士,研究方向为食品营养。E-mail: sunzhida@mail.hzau.edu.cn

DOI: 10.7506/rlyj1001-8123-20240909-237

中图分类号:TS254.4

文献标志码:A

文章编号:1001-8123(2025)01-0042-09

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李亚俐, 王雪莉, 石柳, 等.壳聚糖-绿原酸复合保鲜剂对冷藏鮰鱼片食用品质的影响[J].肉类研究, 2025, 39(1): 42-50.DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20240909-237.http://www.rlyj.net.cn

LI Yali, WANG Xueli, SHI Liu, et al.Effect of a preservative mixture consisting of chitosan and chlorogenic acid composite on the eating quality of refrigerated catfish fillets[J].Meat Research, 2025, 39(1): 42-50.(in Chinese with English abstract)DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20240909-237.http://www.rlyj.net.cn