一种用于鱼片保鲜的超声物理场辅助壳寡糖浸渍的涂膜保鲜方法

1.本发明属于淡水鱼保鲜技术领域，具体涉及到一种用于鱼片保鲜的超声物理场辅助壳寡糖浸渍的涂膜保鲜方法。


背景技术：

2.鱼类产品味道鲜美、营养丰富，广受消费者喜爱。我国是世界上水产养殖与消费大国。当前，我国淡水鱼产业仍是以鲜活销售为主、加工为辅的局面，随着消费观念的转变，生鲜调理类鱼制品的销售量急剧上涨，为淡水鱼加工产业发展带来新的突破口。然而，淡水鱼肉内源酶系活跃，水分含量高等特点，贮藏期间极易腐败变质。因此，开发切实有效的保鲜加工技术对提高我国生鲜淡水鱼制品行业规模、促进渔业发展有重要作用。
3.生物涂膜是一种绿色、环保的保鲜技术，符合消费者健康、安全的消费追求，其中壳聚糖具有原料丰富、抗菌性、成膜性等优点，以壳聚糖为基料的涂膜保鲜技术受到广泛研究与应用。天然大分子壳聚糖仅溶于酸性环境，且在低浓度下就有较高粘度的特点。虽有大量研究已经证实壳聚糖涂膜对生鲜鱼肉保鲜的积极效果，但也存在不可避免的缺点，例如溶液粘稠度高沥干成膜耗时长，壳聚糖本身保鲜效果存在局限性等。为了提高涂膜保鲜效果，当前的研究主要采用复配外源保鲜剂的方案，例如植物提取物、nisin、溶菌酶等。然而这些物质在应用中存在较多限制，例如保鲜剂成本较高，容易造成最终产品无价格竞争优势，同时植物提取物等保鲜剂具有较为强烈的气味或者色泽特征，会影响鱼肉本身的感官品质。


技术实现要素：

4.本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
5.鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。
6.因此，本发明的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种用于鱼片保鲜的超声物理场辅助壳寡糖浸渍的涂膜保鲜方法。
7.为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种用于鱼片保鲜的超声物理场辅助壳寡糖浸渍的涂膜保鲜方法，包括，
8.原料预处理；
9.将原料预处理后的鱼片与壳寡糖浸渍液混合，在超声频率为30～40khz、超声功率100～200w、超声温度为0～10℃条件下，超声处理8～10min，即得超声浸渍鱼片；
10.将超声浸渍鱼片低温沥干后，包装、贮藏，即得涂膜保鲜鱼片。
11.作为本发明所述用于鱼片保鲜的超声物理场辅助壳寡糖浸渍的涂膜保鲜方法的一种优选方案，其中：所述原料预处理，为将活鱼原料宰杀、去鳞、鳃和内脏后用冰水清洗干
净，将鱼肉切成厚薄均一、厚度为1～1.5cm的鱼片。
12.作为本发明所述用于鱼片保鲜的超声物理场辅助壳寡糖浸渍的涂膜保鲜方法的一种优选方案，其中：所述原料预处理，还包括减菌冲洗，所述减菌冲洗为用预冷无菌水或50～100ppm二氧化氯水冲洗鱼片后，低于10℃温度下鼓风沥干2～4min，即得原料预处理后的鱼片。
13.作为本发明所述用于鱼片保鲜的超声物理场辅助壳寡糖浸渍的涂膜保鲜方法的一种优选方案，其中：所述壳寡糖浸渍液，其为将壳寡糖粉末搅拌溶解于饮用水，制得质量浓度为0.8～1％的浸渍液。
14.作为本发明所述用于鱼片保鲜的超声物理场辅助壳寡糖浸渍的涂膜保鲜方法的一种优选方案，其中：所述壳寡糖分子量为3～5kda，脱乙酰度为80～90％。
15.作为本发明所述用于鱼片保鲜的超声物理场辅助壳寡糖浸渍的涂膜保鲜方法的一种优选方案，其中：所述将原料预处理后的鱼片与壳寡糖浸渍液混合，其中，鱼片与浸渍液质量体积比以g：ml计为1:3～4。
16.作为本发明所述用于鱼片保鲜的超声物理场辅助壳寡糖浸渍的涂膜保鲜方法的一种优选方案，其中：所述超声频率为40khz，超声处理时间为10min。
17.作为本发明所述用于鱼片保鲜的超声物理场辅助壳寡糖浸渍的涂膜保鲜方法的一种优选方案，其中：所述浸渍液浓度为1％。
18.作为本发明所述用于鱼片保鲜的超声物理场辅助壳寡糖浸渍的涂膜保鲜方法的一种优选方案，其中：所述低温沥干，沥干温度为低于5℃。
19.作为本发明所述用于鱼片保鲜的超声物理场辅助壳寡糖浸渍的涂膜保鲜方法的一种优选方案，其中：所述鱼片中鱼包括草鱼、黑鱼和鮰鱼中的一种或几种。
20.本发明有益效果：
21.本发明通过将壳寡糖浸渍涂膜与超声波辅助相结合，超声波有助于壳寡糖的扩散，其本身也可利用空穴效应破坏微生物结构，实现对鱼肉的协同保鲜效果，通过优化壳寡糖浓度与超声条件，避免壳寡糖对鱼片感官品质以及超声热效应对鱼片整体品质的影响。冷藏1周后，超声辅助壳寡糖保鲜处理的鱼片挥发性盐基氮值、菌落总数值、生物胺(腐胺、组胺等)、硫代巴比妥酸值均得到有效抑制，鱼片感官品质保持良好；冷藏到第12天时，鱼片感官质量仍在可接受范围之内。相比于对照组鱼片，保鲜组鱼片货架期延长约5天。本发明使用方法简单，操作易行且成本低廉，有利于商业化应用。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
23.图1为本发明中各实施例1-3组鱼肉冷藏期间感官评分值变化情况图。
24.图2为本发明中各实施例1-3组鱼肉冷藏期间菌落总数值变化情况图。
25.图3为本发明中各实施例1-3组鱼肉冷藏期间挥发性盐基氮值变化情况图。
26.图4为本发明中各实施例1-3组鱼肉冷藏期间硫代巴比妥酸值变化情况图。
27.图5为本发明中各实施例1-3组鱼肉冷藏期间k值变化情况图。
具体实施方式
28.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
29.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
30.其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
31.实施例1
32.本实施例提供一种草鱼片的冷藏保鲜方法，包括：
33.将鲜活草鱼(平均2kg/条)宰杀、“三去”(鳞、鳃和内脏)后用自来水冲洗干净，将鱼肉切成厚度为1cm，厚薄均一的鱼片。
34.鱼片用无菌水冲洗1min，低温鼓风沥干后(<10℃)，单独置于保鲜袋内真空包装，并在4℃冰箱贮藏。
35.理化、感官分析表明，对照组鱼片在贮藏至第6天时，感官评分至已经接近不可接受的界值，有轻微的鱼腥味，菌落总数值超过6lg cfu/g；到贮藏第9天时，已有恶臭气味无食用价值。
36.实施例2
37.本实施例提供一种冷藏草鱼片壳寡糖浸渍涂膜保鲜方法，包括：
38.将鲜活草鱼(平均2kg/条)宰杀、“三去”(鳞、鳃和内脏)后用自来水冲洗干净，将鱼肉切成厚度为1cm，厚薄均一的鱼片。
39.鱼片用无菌水减菌冲洗1min，低温鼓风沥干。
40.将鱼片浸渍于1％的壳寡糖溶液(壳寡糖分子量为5kda，脱乙酰度为90％)中，共计10min，取出低温鼓风沥干(<10℃)，鱼片单独置于保鲜袋内真空包装，并在4℃冰箱贮藏。
41.理化、感官分析表明，对照组鱼片在贮藏至第6天时，感官品质良好。较对照组鱼片，该组鱼片的菌落总数值、挥发性盐基氮值、k值、腐胺等生物胺含量等指标均有明显下降。根据感官评价标准，鱼片冷藏货架期约为9天。
42.实施例3
43.本实施例提供一种用于鱼片保鲜的超声物理场辅助壳寡糖浸渍的涂膜保鲜方法，包括：
44.将鲜活草鱼(平均2kg/条)宰杀、“三去”(鳞、鳃和内脏)后用自来水冲洗干净，将鱼肉切成厚度为1cm，厚薄均一的鱼片。
45.鱼片用无菌水减菌冲洗1min，低温鼓风沥干。
46.将鱼片浸渍于1％的壳寡糖溶液(壳寡糖分子量为5kda，脱乙酰度为90％)中，外加40khz的超声物理场，共计10min(超声功率200w、超声处理温度为8℃)，取出低温鼓风沥干(<10℃)，鱼片单独置于保鲜袋内真空包装，并在4℃冰箱贮藏。
47.理化、感官分析表明，相比于实施例1和2，本实施例组鱼片在整个贮藏期间感官评分值最高、菌落总数值、挥发性盐基氮值、k值最低，尸胺、组胺、腐胺等生物胺积累得到明显抑制，鱼片冷藏货架期约为11天。
48.感官评价标准如下，见表1。
49.表1
[0050][0051]
图1为本发明中各实施例1～3组鱼肉冷藏期间感官评分值变化情况图。图2为本发明中各实施例1～3组鱼肉冷藏期间菌落总数值变化情况图。图3为本发明中各实施例1～3组鱼肉冷藏期间挥发性盐基氮值变化情况图。图4为本发明中各实施例1～3组鱼肉冷藏期间硫代巴比妥酸值变化情况图。图5为本发明中各实施例1～3组鱼肉冷藏期间k值变化情况图。可以看出，实施例3制得的产品，其保鲜效果均达到最佳水平。
[0052]
冷藏期间实施例1～3组鱼肉生物胺含量变化，见表2。
[0053]
表2
[0054]
[0055][0056]
从实施例1～3比较分析可以发现，超声辅助壳聚糖涂膜能够有效抑制鱼片感官、微生物、理化等品质劣化。在贮藏至12天时，相比于实施例2，实施例3组鱼片的挥发性盐基氮值、k值和菌落总数值进一步下降13.6％、4.2％和7.8％。根据感官评分标准，实施例3鱼片冷藏货架期较实施例2延长2天，协同保鲜效果明显。
[0057]
实施例4
[0058]
本实施例提供一种用于鱼片保鲜的超声物理场浸渍的涂膜保鲜方法，包括：
[0059]
将鲜活草鱼(平均2kg/条)宰杀、“三去”(鳞、鳃和内脏)后用自来水冲洗干净，将鱼肉切成厚度为1cm，厚薄均一的鱼片。
[0060]
鱼片用无菌水减菌冲洗1min，低温鼓风沥干。
[0061]
将鱼片浸渍于1％的无菌水溶液中，外加40khz的超声物理场，共计10min(超声功率200w、超声处理温度为8℃)，取出低温鼓风沥干(<10℃)，鱼片单独置于保鲜袋内真空包装，并在4℃冰箱贮藏。
[0062]
理化、感官分析表明，仅超声处理对鱼片的品质保持效果不佳。鱼片贮藏至第六天
时已经轻微的腐败味，到第9天时腐败特征明显，品质变化特征与实施例1基本接近，表明单独的超声处理对鱼肉无明显的保鲜效果。
[0063]
实施例5
[0064]
本实施例提供一种用于鱼片保鲜的超声物理场辅助壳寡糖浸渍的涂膜保鲜方法，包括：
[0065]
将鲜活草鱼(平均2kg/条)宰杀、“三去”(鳞、鳃和内脏)后用自来水冲洗干净，将鱼肉切成厚度为1cm，厚薄均一的鱼片。
[0066]
鱼片用无菌水减菌冲洗1min，低温鼓风沥干。
[0067]
将鱼片浸渍于0.5％的壳寡糖溶液(壳寡糖分子量为5kda，脱乙酰度为90％)中，外加40khz的超声物理场，共计10min(超声功率200w、超声处理温度为8℃)，取出低温鼓风沥干(<10℃)，鱼片单独置于保鲜袋内真空包装，并在4℃冰箱贮藏。
[0068]
实施例6
[0069]
本实施例提供一种用于鱼片保鲜的超声物理场辅助壳寡糖浸渍的涂膜保鲜方法，包括：
[0070]
将鲜活草鱼(平均2kg/条)宰杀、“三去”(鳞、鳃和内脏)后用自来水冲洗干净，将鱼肉切成厚度为1cm，厚薄均一的鱼片。
[0071]
鱼片用无菌水减菌冲洗1min，低温鼓风沥干。
[0072]
将鱼片浸渍于1.5％的壳寡糖溶液(壳寡糖分子量为5kda，脱乙酰度为90％)中，外加40khz的超声物理场，共计10min(超声功率200w、超声处理温度为8℃)，取出低温鼓风沥干(<10℃)，鱼片单独置于保鲜袋内真空包装，并在4℃冰箱贮藏。
[0073]
与实施例3相比，实施例5的联合保鲜效果未达到实施例3的效果；实施例6鱼片贮藏期间挥发性盐基氮值、k值和菌落总数值变化趋势与实施例3接近，但鱼片表面色泽发黄，主要原因是壳寡糖浓度过高导致的。因此在选择壳寡糖浸渍涂膜保鲜时，需选择适宜的浓度。
[0074]
实施例7
[0075]
本实施例提供一种用于鱼片保鲜的超声物理场辅助壳寡糖浸渍的涂膜保鲜方法，包括：
[0076]
将鲜活草鱼(平均2kg/条)宰杀、“三去”(鳞、鳃和内脏)后用自来水冲洗干净，将鱼肉切成厚度为1cm，厚薄均一的鱼片。
[0077]
鱼片用无菌水减菌冲洗1min，低温鼓风沥干。
[0078]
先将鱼片浸渍于0.8％的壳寡糖溶液(壳寡糖分子量为5kda，脱乙酰度为90％)中5min，再外加40khz的超声物理场5min，共计10min(超声功率200w、超声处理温度为8℃)，取出低温鼓风沥干(<10℃)，鱼片单独置于保鲜袋内真空包装，并在4℃冰箱贮藏。
[0079]
实施例8
[0080]
本实施例提供一种用于鱼片保鲜的超声物理场辅助壳寡糖浸渍的涂膜保鲜方法，包括：
[0081]
将鲜活草鱼(平均2kg/条)宰杀、“三去”(鳞、鳃和内脏)后用自来水冲洗干净，将鱼肉切成厚度为1cm，厚薄均一的鱼片。
[0082]
鱼片用无菌水减菌冲洗1min，低温鼓风沥干。
[0083]
将鱼片浸渍于0.8％的壳寡糖溶液中，在外加40khz的超声物理场下浸渍涂膜20min(超声功率200w、超声处理温度为8℃)，取出低温鼓风沥干(<10℃)，鱼片单独置于保鲜袋内真空包装，并在4℃冰箱贮藏。
[0084]
通过菌落计数发现，实施例7菌落总数生长趋势基本与实施例2接近，表明超声时间过短不能有效发挥协同抑菌作用；实施例8微生物抑制效果略好于实施例3，但无显著性差异，表明协同抑菌作用接近饱和，同时也发现过长时间的浸渍涂膜会造成鱼片表层发黄，影响鱼片的感官品质。
[0085]
实施例3和5～8在贮藏至9天时感官评定、挥发性盐基氮值、k值和菌落总数值结果见表3。
[0086]
表3
[0087][0088][0089]
实施例9
[0090]
在无菌环境下将制得的鲜切鱼片用100ppm的二氧化氯水浸泡处理20min，再用无菌水冲洗1min，沥干备用；将鱼片在浸入8lg cfu/ml的假单胞菌(特定腐败菌)悬浮液中1min，沥干备用。
[0091]
鱼片分组后进行不同条件的浸渍涂膜处理，不同组别设计如下：
[0092]
实验组1:未处理组，鱼片用无菌水冲洗1min，低温鼓风沥干后(<10℃)，单独置于保鲜袋内真空包装，并在4℃冰箱贮藏。
[0093]
实验组2:壳寡糖涂膜10min组，将鱼片浸渍于1％的壳寡糖溶液(壳寡糖分子量为5kda，脱乙酰度为90％)中，共计10min(超声功率200w、超声处理温度为8℃)，取出低温鼓风沥干(<10℃)，鱼片单独置于保鲜袋内真空包装，并在4℃冰箱贮藏。
[0094]
实验组3:将鱼片浸渍于1％的无菌水溶液中，外加40khz的超声物理场，共计10min(超声功率200w、超声处理温度为8℃)，取出低温鼓风沥干(<10℃)，鱼片单独置于保鲜袋内真空包装，并在4℃冰箱贮藏。
[0095]
实验组4:超声辅助壳寡糖涂膜5min组，将鱼片浸渍于1％的壳寡糖溶液(壳寡糖分子量为5kda，脱乙酰度为90％)中，外加40khz的超声物理场，共计5min(超声功率200w、超声处理温度为8℃)，取出低温鼓风沥干(<10℃)，鱼片单独置于保鲜袋内真空包装，并在4℃冰箱贮藏。
[0096]
实验组5:在试验组4的基础上，超声处理时间为7min；
[0097]
实验组6:在试验组4的基础上，超声处理时间为10min；
[0098]
实验组7:在试验组4的基础上，超声处理时间为15min；
[0099]
实验组8:在试验组4的基础上，超声处理时间为20min。
[0100]
比较不同处理方式对鱼肉腐败菌的抑制效果，不同处理组鱼片假单胞菌数量见表4。
[0101]
表4：不同处理组鱼片假单胞菌数量
[0102]
实验组微生物数量(lg cfu/g)实验组1、未处理组7.12
±
0.23实验组2、壳寡糖涂膜10min6.05
±
0.31实验组3、无菌水超声10min6.81
±
0.12实验组4、超声辅助壳寡糖涂膜5min5.82
±
0.24实验组5、超声辅助壳寡糖涂膜7min5.34
±
0.09实验组6、超声辅助壳寡糖涂膜10min4.82
±
0.19实验组7、超声辅助壳寡糖涂膜15min4.51
±
0.16实验组8、超声辅助壳寡糖涂膜20min4.34
±
0.26
[0103]
可以看出，单独超声处理(实验组3)或者壳寡糖涂膜处理(实验组2)对假单胞菌的抑菌效果不理想，其中单独超声处理对腐败菌的抑制效果更差，这与实施例4的结果相互印证。当两者结合时，假单胞菌的数量进一步显著下降(实验组6)，证实两者之间存在协同抑菌作用。从实验组4～8中也可以发现，超声辅助壳寡糖浸渍涂膜时间越长，假单胞菌数量越少，但超声10min以后，减少的趋势趋于平缓，在一定程度表明两者的协同抑菌作用趋于饱和。
[0104]
实施例10
[0105]
在实施例3的条件下，控制不同的超声参数，其他条件与实施例3相同，制得的产品在贮藏至9天时感官评定、菌落总数值结果见表5。
[0106]
表5
[0107][0108]
结果表明，当超声功率低或较高时，对鱼片的协同保鲜效果会有所下降。可能由于当超声功率过低时，对鱼肉中的酶具有一定的激活作用，加速鱼肉质地等品质劣化，降低感官品质；当超声功率过高时空穴效应增强，对起始微生物的抑菌效果虽能强化，但也可能造成鱼肉内在结构破坏，加速鱼肉贮藏期间的品质劣化速度。
[0109]
壳寡糖是一种低分子壳聚糖，具有水溶性好，抗菌性、抗氧化性较强的优点。体外实验研究表明壳寡糖对鱼肉假单胞菌、气单胞菌等特定腐败菌有一定的抑制效果。然而，研究发现在鲢鱼片保鲜的实际案例中，壳寡糖涂膜组鱼片菌落总数较对照组而言最大菌落总
数减少了未超过1lg cfu/g，在实物应用中其抑菌效果存在局限性。超声是一种传统的食品加工方法，常用于食品解冻、溶液消泡、活性物质提取等，但在食品保鲜应用上鲜有关注。实际上，超声波可通过空穴效应产生局部高温高压的效果，使微生物失活。超声波的空穴效应会造成腐败菌外层结构的破坏，使细胞质溢出；另一方便，超声也有助于壳寡糖扩散，增加与腐败菌接触频率，从而协同提高抑菌效果。因此，本发明通过超声物理场的应用，可实现提高壳寡糖涂膜保鲜效果的同时避免外源保鲜剂的使用，减少保鲜溶液对鱼片感官品质的影响。同时超声加工是常用的食品加工技术，设备成熟，使用方法简单。由此可见，本发明无论从方法的利用还是从保鲜效果上看，与已公开类似的鱼肉可食性涂膜保鲜技术发明有明显区别。本发明通过超声物理场辅助提高壳寡糖浸渍涂膜的保鲜效果。本发明方法实际操作简单，效果可靠，适合工业化规模化生产，对促进涂膜保鲜技术的实际应用和提高我国生鲜调理鱼制品产业规模有明显的意义。
[0110]
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。