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电子束辐照处理对鮰鱼冷藏期间品质的影响

2021-08-31 11:19     来源:肉类研究     电子束辐照

鮰鱼在我国养殖广泛,主要以鮰鱼片的方式销售到国外,但贮藏过程中由于外界环境和自身体内物质发生变化,特别是水分、微生物活动等因素导致其极易腐败变质。电子束辐照是绿色高新非热加工技术,原理是利用电子加速器产生的射线,通过高能脉冲的直接作用破坏活体生物细胞DNA,或间接作用使水和小分子物质辐解产生·H、·OH等活性自由基,与核内物质作用发生交联反应,可有效延缓活体生物细胞的生理代谢、抑制微生物生长、更好维持食品的品质与风味。

湖北省农业科学院农产品加工与核农技术研究所、湖北工业大学生物工程与食品学院的陈方雪、周明珠、邓祎、熊光权、李冬生、乔宇、廖李、汪兰、吴文锦、李新、石柳、丁安子以新鲜鮰鱼为原料,利用电子束辐照(0、1、3、5 kGy)结合真空包装于4 ℃条件下冷藏,通过测定菌落总数、总挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)含量、硫代巴比妥酸反应物(thiobarbituric acid reactive substance,TBARs)值、质构、色度、持水性、感官品质和挥发性物质的变化,研究不同辐照剂量对鮰鱼冷藏期间品质的影响。

01 电子束辐照对冷藏鮰鱼菌落总数的影响

冷藏0 d时未辐照组菌落总数为4.35 (lg(CFU/g)),与未辐照组相比,辐照处理后的鮰鱼菌落总数明显降低,且辐照剂量与杀菌效果呈正相关。随着冷藏期的延长,高剂量辐照抑菌效果更明显。冷藏6 d时未辐照组菌落总数已经超过水产品微生物限量标准(6 (lg(CFU/g))),1、3、5 kGy组分别在冷藏15、25、30 d超过国家规定的水产品微生物限量标准。电子束辐照技术适用于4 ℃条件下结合真空包装冷藏鮰鱼中微生物的抑制,可以显著抑制鮰鱼肉的腐败。

02 电子束辐照对冷藏鮰鱼TVB-N含量的影响

鮰鱼的TVB-N含量初始值,未辐照组为6.33 mg/100 g,1、3、5 kGy辐照组分别为6.94、7.46、7.52 mg/100 g,未辐照组略低于辐照组,且随着剂量的上升差距也越大,引起这一变化的原因可能是由于辐照处理对鱼肉蛋白质产生了一定作用,蛋白质的某些高级结构对辐射比较敏感,这可能对具有生理功能活性蛋白质的活性造成不同程度的影响,促使辐照组TVB-N含量初始值相较于未辐照组高。在冷藏期间,样品的TVB-N含量均缓慢上升,但辐照组上升速率相较于未辐照组较小,说明剂量与上升速率成反比。

03 电子束辐照对冷藏鮰鱼TBARs值的影响

鱼肉的TBARs值与贮藏时间成正比,未辐照组的TBARs值出现先升高再降低的现象,辐照组的TBARs值随着冷藏时间的延长而上升,且氧化程度随着辐照剂量增加而加快。鱼肉冷藏过程中氧化速率越快,说明辐照剂量对脂肪氧化有显著影响。自由基具有强氧化能力,辐照会使水和小分子物质辐解,产生自由基等活性物质,从而引发自由基链式反应,加速脂质的自动氧化,导致TBARs值上升。冷藏后期TBARs值下降,这是由于初级脂肪氧化产物降解生成的次级氧化产物再降解生成三级产物,导致丙二醛含量降低。

04 电子束辐照对冷藏鮰鱼持水性的影响

鮰鱼冷藏期间辐照组和未辐照组的持水性随着冷藏时间的延长均呈现下降趋势,但同一辐照剂量处理的鱼肉持水性在贮藏期内变化不大。这可能是由于辐照对鱼肉组织中具有持水性的肌原纤维影响较小,所以辐照对鱼肉的持水性影响较小。

05 电子束辐照对冷藏鮰鱼质构的影响

辐照组鱼肉的硬度和咀嚼性在冷藏0 d时略低于未辐照组,可能是辐照作用使鱼肉的结缔组织、肌原纤维及肌肉脂肪结构发生了变化,导致鱼肉的硬度降低,咀嚼性随之下降。鱼肉的硬度、弹性和黏聚性在贮藏期间均出现逐渐下降的趋势,但是不同辐照剂量组和未辐照组之间硬度的差异不明显。1 kGy剂量辐照组与3、5 kGy相比鱼肉的弹性和黏聚性下降趋势更明显,3、5 kGy剂量辐照组差异不明显。辐照组的弹性变化在冷藏初期明显小于未辐照组。出现上述情况的原因可能是在冷藏初期,辐照使微生物的某些生理机能受到损伤,抑制了酶的活性,且辐照剂量越大,杀死或损伤的微生物数量越多,钝化的活化酶也越多。但辐照组在贮藏后期变化不明显。

06 电子束辐照对冷藏鮰鱼色度的影响

样品的a*、b*受到电子束辐照的明显影响,经过辐照后的a*明显大于未辐照组。在冷藏过程中,样品a*均缓慢下降,但是未辐照组的a*始终低于辐照组。1 kGy辐照剂量组鱼肉的a*明显小于3、5 kGy剂量处理组,而3、5 kGy剂量处理组鱼肉差异不明显。辐照后a*高于未辐照组是由于辐照降低氧化还原电位,产生的一氧化碳与肌红蛋白反应,从而使肉色更红,a*上升。冷藏过程中样品的b*均呈上升趋势,鱼肉的颜色逐渐变黄。1 kGy辐照剂量组鱼肉b*上升速率明显大于3、5 kGy剂量处理组,而3、5 kGy剂量处理组之间的差异不明显。辐照组的L*受到辐照的影响略低于未辐照组。冷藏过程中L*出现先上升后下降的原因可能是辐照使蛋白质分解,组氨酸被分解为组胺。b*的下降是由于辐照对蛋白构象的破坏及氧化。

07 电子束辐照处理冷藏鮰鱼主成分分析

第1、2主成分的贡献率分别为94.33%、3.64%。PCA中,有干扰物质时其他成分(除2 个主成分)的总贡献率大于5%,不适合于数据的分析。结果表明,第1、2主成分的总贡献率为97.97%,大于95%。冷藏0 d的辐照组和未辐照组的距离差异明显,辐照组的距离在初期和后期都较为相似,但与未辐照组的距离差异明显,该分析方法适用于本次实验。

08 电子束辐照冷藏鮰鱼感官评价

冷藏0 d时,经过辐照处理的样品感官评分低于未辐照组,可能是由于辐照处理使鱼肉带上了轻微的辐照气味,辐照气味与辐照剂量成正比。辐照组的鱼肉在色泽上相比未辐照处理组鱼肉偏红。残留的辐照气味与剂量有关,剂量越大越明显。但在冷藏过程中,剂量越大的辐照组感官评分的变化也越小。与未辐照组鱼肉相比,辐照组直到微生物指标显示腐败时人的嗅觉上腐败气味不明显,而未辐照组的鱼肉在微生物指标显示腐败时伴随有强烈的腐败气味。从评定人员自身感官得知,辐照后的鱼肉在组织形态上的变化相较于未辐照组劣变相对缓慢。样品的感官评分在贮藏过程中均呈降低趋势,但是辐照组下降速率明显低于未辐照组。说明辐照处理很好保持了鱼肉的外观特性,使其在长时间内可以被消费者接受。

09 结 论

经过电子束辐照处理的冷藏鮰鱼肉随着辐照剂量的增加可以在一定范围内有效抑制菌落总数和TVB-N含量的增加,保持鱼肉的硬度和色泽。相较于未辐照组的货架期为6 d,1、3、5 kGy剂量电子束辐照处理的鮰鱼肉在4 ℃条件下的冷藏时间分别为15、25、30 d,货架期显著延长,且菌落总数、TVB-N含量显著降低。辐照加速了脂肪氧化,氧化程度随着辐照剂量的增加而增加,且在很多指标上3、5 kGy剂量电子束辐照组的差异不显著,综合辐照对菌落总数、TVB-N含量及贮藏时间的总体影响,选择剂量为3 kGy的电子束辐照较好。电子束辐照处理属于物理处理,安全、高效、无残留。本研究能为鮰鱼和电子束辐照的资源利用提供参考。

《肉类研究》2021年35卷6期刊载了湖北省农业科学院农产品加工与核农技术研究所、湖北工业大学生物工程与食品学院的陈方雪、周明珠、邓祎、熊光权、李冬生、乔宇、廖李、汪兰、吴文锦、李新、石柳、丁安子的论文《电子束辐照处理对鮰鱼冷藏期间品质的影响》。该论文由:国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS-46);国防科工局核能开发科研项目(20091228)资助。

引文格式:

陈方雪, 周明珠, 邓祎, 等. 电子束辐照处理对鮰鱼冷藏期间品质的影响[J]. 肉类研究, 2021, 35(6): 57-62. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20210401-090. http://www.rlyj.net.cnCHEN Fangxue, ZHOU Mingzhu, DENG Yi, et al. Effect of electron beam irradiation on quality of channel catfish during cold storage[J]. Meat Research, 2021, 35(6): 57-62. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20210401-090. http://www.rlyj.net.cn



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