CN104222255B - 一种延长水产品保质期的生物保鲜方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种延长水产品保质期的生物保鲜方法，属于生物工程技术领域。将香橼果粉碎匀浆后加入甲醇提取，减压浓缩后与海藻酸钠溶液混合，然后与氯化钙溶液作用成膜于水产品体表，用于水产品的保鲜储藏。本发明采用天然香橼提取物，并结合高分子成膜技术用于水产品的保鲜，以对虾为例，在6天保藏期内，与空白处理、壳聚糖对照处理的对虾相比，菌落总数分别低1.17、0.31个数量级，失水率仅为空白对照的82%，而与壳聚糖处理的没有显著差异，对虾色泽、滋气味等感官特性的保持也明显优于空白处理和壳聚糖对照，该发明大大延长了鲜活对虾的保藏时间，有着广阔的市场前景。
Description
一、技术领域
本发明为一种延长水产品保质期的生物保鲜方法，将天然植物来源的提取物结合成膜技术应用于水产品的保鲜，属于生物工程技术领域。
二、背景技术
香橼(学名：Citrus medica L.)又名枸橼，为芸香科柑橘属植物，其药用始载于《本草拾遗》，称其性味辛、微苦、酸、温，归肝、脾、肺经，是理气、舒郁、消痰、利膈的一味中药。《本经》谓其“安五脏诸不足，益气补中，止痛解毒，除众病，和百药”。而后不少古籍中也都记载香橼具有疏肝解郁、理气宽中、化痰止咳的功效，主治胸胁胀痛、脘腹胀痛、嗳气吞酸、呕恶食少、痰湿咳嗽。
目前香橼作为食品、保健品的应用还不多。有关香橼的相关研究比较少，仅见一些关于香椽挥发油研究的实验文章，李雪梅等通过GC-MS技术从新鲜香橼叶精油中鉴定出30种化学成分，其中主要成分有柠檬烯、橙花醛、香叶醛、香茅醛等。在工业生产上，因其果皮所含挥发油成分较多，开发作为一种天然香精及熬制香橼油，质量上乘，香气具佳可替代进口同类产品，广泛应用于食品及化妆品行业。另外现代药理研究证明，香橼所含的橙皮苷有维生素P样作用，可降低毛细血管的通透性、防止微细血管出血；能拮抗组胺、溶血磷脂酰胆碱引起的血管通透性增加；能增强纤维蛋白溶解，抗血栓形成；有利胆作用。
我国是水产品的生产与消费大国，水产品味道鲜美，营养丰富，是动物蛋白质的重要来源。随着人们生活水平的提高，对水产品品质和新鲜度的要求也越来越高，水产品保鲜工作正受到前所未有的重视。但水产品组织柔嫩，结缔组织少，蛋白质、不饱和脂肪酸及水分含量较高，体内组织酶活性强，很容易变质、腐败，失去食用价值，而且水产品的收获期相对集中，我国的冷藏保鲜体系还很不完善，严重影响水产品的市场流通和销售，成为限制水产行业发展的桎梏。
目前，应用于水产品保鲜的技术主要有低温保鲜、化学保鲜、气调保鲜和辐照保鲜等。传统的化学保鲜、辐照保鲜存在一定的安全隐患，低温保鲜存在一定的局限性，如增加成本，特别是冷冻储藏后严重影响产品食用口感等。因此加强水产品保鲜工作势在必行，特别是应用天然防腐保鲜剂和新型处理技术综合利用，发挥综合优势和协同效应。
香橼果很耐储存，不用任何保鲜剂能保持数月以上而不变色味，因此推测香橼果中含有具有良好抑菌作用的组分，其提取物可以作为天然保鲜剂用于食品的保鲜。本发明采用溶剂提取香橼果浸膏，并结合多糖成膜法，用于水产品的保鲜，获得了一种能显著延长新鲜水产品保质期和感官性能的方法。
三、发明内容
技术问题 本发明的目的是提供一种延长水产品保质期的生物保鲜方法，实现水产品保质期延长一倍以上。
技术方案 本发明提供一种延长水产品保质期的生物保鲜方法，包括：
(1)香橼提取物的制备：香橼果洗净，切块，用组织匀浆机打浆；香橼果洗净，切块，用组织匀浆机打浆；香橼匀浆中加入甲醇提取，提取液蒸发甲醇后得到浓缩的香橼提取物浸膏；
(2)成膜试剂的制备：分别称取海藻酸钠和氯化钙，以水溶解，配制成溶液，海藻酸钠溶液的浓度为0.3-0.6g/L，氯化钙溶液的浓度为1-3g/L；
(3)水产品的保鲜处理：取步骤(1)中获得的香橼提取物浸膏，以步骤(2)中的海藻酸钠溶液溶解，配制成提取物稀释液，提取物稀释液中海藻酸钠溶液溶解的终浓度为0.2-0.6mg/ml；水产品洗净，沥干，于上述香橼提取物稀释液中浸渍1-5min后取出，再放入步骤(2)中的氯化钙溶液中立即取出，沥干，4℃保藏。
所述步骤(1)中香橼提取物的制备是将香橼匀浆中加入5倍体积的甲醇，于120rpm条件下室温振荡30min，过滤上清，再加入甲醇重复提取2次，合并3次甲醇提取液，于40℃下真空旋转蒸发至无甲醇蒸出，得到浓缩的提取物浸膏。
步骤(2)中所用海藻酸钠溶液的浓度为0.5g/L，所用氯化钙溶液的浓度为2g/L。
步骤(3)中香橼提取物浸膏用海藻酸钠溶液溶解的终浓度为0.4mg/ml。
步骤(3)中水产品在香橼提取物稀释液中浸渍的时间为2min；水产品放入氯化钙溶液中立即取出，时间不超过5s。
有益效果
水产品一般蛋白质和游离氨基酸含量丰富，随着人们生活水平的提高，人们对健康和水产食品质量越来越关注。水产品捕捞后如不采取适当的防腐保鲜处理极易腐败变质，严重影响水产品的市场流通和销售。目前，应用于水产品保鲜的技术主要有低温保鲜、化学保鲜、气调保鲜和辐照保鲜等。传统的化学保鲜、辐照保鲜存在一定的安全隐患，低温保鲜存在一定的局限性，如增加成本，特别是冷冻储藏后严重影响产品食用口感等。
1、香橼果很耐储存，不用任何保鲜剂能保持数月以上而不变色味，本发明经研究，香橼果中含有具有良好抑菌作用的组分，其提取物可以作为天然保鲜剂用于食品的保鲜。
2、本发明采用溶剂提取香橼果浸膏，并结合多糖成膜法，用于水产品的保鲜，获得了一种能显著延长新鲜水产品保质期和感官性能的方法。
3、本发明采用天然的香橼提取物，体外抑菌实验证明能抑制多种特征性的水产品腐败菌，如铜绿假单胞菌、荧光假单胞菌、单核增生李斯特菌、腐败希瓦菌、变形斑沙雷氏菌、嗜水气单胞菌、耶耳辛氏肠炎杆菌等。
4、本发明利用海藻酸钠多糖凝胶和金属阳离子的成膜特性，将香橼提取物混于成膜系统中，缓解水产品保鲜过程中的变色、失水等问题。
5、采用的保鲜试剂和成膜试剂均为天然物质，无毒性、无异味、安全可靠，工艺、操作简单。
6、本发明采用天然的香橼提取物，可以显著抑制水产品中的特征性腐败菌，同时利用海藻酸钠多糖凝胶和金属阳离子的成膜特性，缓解水产品保鲜过程中的变色、失水等问题，实现水产品保质期延长一倍以上。
四、附图说明
图1新鲜对虾
图2无保鲜处理的对照组对虾存放6天后的状态
图3香橼提取物处理的对虾存放6天后的状态
图4壳聚糖处理的对虾存放6天后的状态
图5对虾6天储存过程中挥发性盐基氮含量的变化趋势
五、具体实施例
1.香橼提取物的制备
香橼果5kg洗净，切块约3cm×3cm大小，去籽，果肉用组织匀浆机(西贝乐电器有限公司)低速打浆1min。香橼匀浆中加入5倍体积的甲醇，于120rpm条件下室温振荡30min，过滤上清，残渣中再加入甲醇重复提取2次，合并3次甲醇提取液，于40℃下真空旋转蒸发至无甲醇蒸出，得到浓缩的提取浸膏约23.5g，4℃保藏备用；
2.海藻酸钠溶液的配制：称取海藻酸钠0.5g，以1000ml水溶解，配制成终浓度0.5g/L的溶液；
3.氯化钙溶液的配制：称取氯化钙2g，以1000ml水溶解，配制成终浓度2g/L的溶液；
4.称取适量步骤1中的香橼浸膏，以0.5g/L的海藻酸钠溶液溶解，配制成终浓度为0.4mg/ml的提取物稀释液；
5.以市售对虾为例进行保鲜处理。对虾样品洗净沥干，于步骤4所述配制的香橼提取物稀释液中浸渍2min，捞出沥干；
6.放入氯化钙溶液中立即取出，时间不超过5s，沥干后装袋，封口(温州市兴业机械设备有限公司)，4℃保藏。
7.体外抑菌实验：
采用改良的平板孔阱扩散法(Gomez S,Cosson C,Deschamps AM.Evidence for abacteriocin-like substance produced by a new strain of Streptococcus sp.,inhibitory to Gram-positive food-borne pathogens.Research in Microbiology,1997,148:757-766)研究香橼提取物对特征性的水产品腐败菌的生长抑制活性。
参考下列文献依据选择抗菌试验腐败指示菌：曲敏，赵举风，孙怀军，刘志广.鱼类特定腐败菌及其腐败能力研究概况.宁夏农林科技，2013，54(10)：58-59，99；罗庆华.水产品特定腐败菌研究进展，食品科学，2010，31(23)：468-472。该7株菌分别为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa CGMCC1.10712，购买自中国普通微生物菌种保藏管理中心)、荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens CGMCC1.6279，购买自中国普通微生物菌种保藏管理中心)、单核增生李斯特菌(Listeria monocytogenes CMCC(B)54002，购买自广东省菌种保藏中心)、腐败希瓦菌(Shewanella putrefaciens ATCC1109，购买自美国典型培养物保藏中心)、变形斑沙雷氏菌(Serratia proteamaculans ATCC 35476，购买自美国典型培养物保藏中心)、嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila CGMCC1.2017，购买自中国普通微生物菌种保藏管理中心)、耶耳辛氏肠炎杆菌(Yersinia enterocolitica ATCC27729，购买美国典型培养物保藏中心)。
将活化好的7种抗菌试验指示菌种用冷却到50℃左右的肉汤培养基(牛肉膏3g，蛋白胨10g，氯化钠5g，琼脂12g，水1000ml，pH7.0～7.2)稀释至106cfu/ml以上，倒平板。待培养基冷凝后，用直径为7mm的打孔器于平板上均匀打出三个孔，吸取10μL融化的培养基封底以防止培养基与平皿底的出现裂隙。分别吸取处理好的香橼提取物100μL注入孔中，37℃下分别培养24h后观察抑菌圈，另外，采用氨苄青霉素、庆大霉素、四环素作为阳性对照。
体外抑菌实验证明，香橼提取物能抑制多种特征性的水产品腐败菌，如铜绿假单胞菌、荧光假单胞菌、单核增生李斯特菌、腐败希瓦菌、变形斑沙雷氏菌、嗜水气单胞菌、耶耳辛氏肠炎杆菌等，结果见表1。
8.菌落总数测定：
按照上述具体实施例步骤1-6进行保鲜处理，另外用不做任何处理的对虾作为空白对照，以及10g/L壳聚糖处理的对虾作为阳性对照。
参照《GB47892-2010食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数测定》进行测定。用香橼提取物处理的对虾样品，储存6天后菌落总数达到3.4×105CFU/克(折合成lgCFU为5.53)，如表2所示，空白处理和10g/L壳聚糖处理的对虾菌落总数分别为5×106CFU/克(折合成lgCFU为6.70)、7×105CFU/克(折合成lgCFU为5.85)，相比之下用香橼提取物处理的对虾样品比空白处理和壳聚糖处理的对虾中菌落总数低1.17、0.31个数量级。
9.理化指标和感官指标评定：
按照上述具体实施例步骤1-6进行保鲜处理，另外用不做任何处理的对虾作为空白对照，以及10g/L壳聚糖处理的对虾作为阳性对照。表3为这三种不同处理的对虾储存6天后失水率的变化，采用本发明所述香橼提取物成膜保鲜的对虾样品在6天储存期后失水率最低，为18.24％，而空白对照组的失水率达到22.21％。
感官评定：按照表4感官评定标准对各个保鲜处理的样品进行感官评定。表5所示为三种不同处理后对虾的感官性状评分结果，6天储存期后香橼提取物成膜保鲜的对虾样品色泽、滋气味等感官特性的保持明显优于空白处理和壳聚糖对照，相关图片见图1～图4。
挥发性盐基氮TVB-N测定：参照《GB/T5009.44-2003肉与肉制品卫生标准的分析方法》进行测定。结果见图5。
综上所述，参照国际食品微生物规格委员会对水产品菌落总数不超过5×105CFU/克规定，以及《GB2733-2005鲜、冻动物性水产品卫生标准》对挥发性盐基氮/(mg/100g)≤30的规定可以看出，未经处理的空白对虾样品的菌落总数在储存第2后就高达1.08×106CFU/克(见表2)，挥发性盐基氮在储存3天后也高于30mg/100g(见图5)，而采用香橼提取物处理的对虾在储存6天后菌落总数和挥发性盐基氮的数值都仍在规定限量以下(见表2、图5)。可见本发明提供了一种延长水产品保质期的生物保鲜方法，实现水产品保质期延长一倍以上。
表1 香橼提取物体外抑菌活性
注：表中数据为最低抑制浓度MIC(μg/mL)
*NI:表示MIC>50
表2 不同处理的样品在储存期的菌落总数变化趋势
表3 不同处理的对虾6天储存期后失水率的区别
表4 感官评定参考表
表5 感官评定得分表
Claims (2)
1.一种延长水产品保质期的生物保鲜方法，包括：
(1)香橼提取物的制备：香橼提取物的制备是将香橼匀浆中加入5倍体积的甲醇，于120rpm条件下室温振荡30min，过滤上清，再加入甲醇重复提取2次，合并3次甲醇提取液，于40℃下真空旋转蒸发至无甲醇蒸出，得到浓缩的提取物浸膏；
(2)成膜试剂的制备：分别称取海藻酸钠和氯化钙，以水溶解，配制成溶液，海藻酸钠溶液的浓度为0.3-0.6g/L，氯化钙溶液的浓度为1-3g/L；
(3)水产品的保鲜处理：取步骤(1)中获得的香橼提取物浸膏，以步骤(2)中的海藻酸钠溶液溶解，配制成提取物稀释液，提取物稀释液中海藻酸钠溶液溶解的终浓度为0.2-0.6mg/ml；水产品洗净，沥干，在香橼提取物稀释液中浸渍的时间为2min；水产品放入氯化钙溶液中立即取出，时间不超过5s，沥干，4℃保藏。
2.根据权利要求1所述一种延长水产品保质期的生物保鲜方法，其特征在于，
步骤(2)中所用海藻酸钠溶液的浓度为0.5g/L，所用氯化钙溶液的浓度为2g/L，步骤(3)中香橼提取物浸膏用海藻酸钠溶液溶解的终浓度为0.4mg/ml。
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