复合防腐剂延长鱼糕保质期研究

1、包装贮运食品科学2010, Vol. 31, No. 08285复合防腐剂延长鱼糕保质期研究黄友琴1，李孚杰2，冯 希2，康连山3，黄 文2,*(1.广西农业职业技术学院食品工程系，广西 南宁 530007；2.华中农业大学食品科学技术学院，湖北 武汉 430070；3.保定职业技术学院计算机信息工程系，河北 保定 071051)摘要：为解决传统鱼糕储藏难的问题，研究应用复合防腐剂有效延长鱼糕保质期的方法。通过单因素试验，从6种防腐剂中选取了Nisin(乳酸链球菌素)、-聚赖氨酸和山梨酸钾3种对鱼糕腐败菌抑制作用较强的防腐剂；运用响应面法，复配出最优组合复合防腐剂，其配比量为Nisin质量分数

2、0.023%0.034%、-聚赖氨酸质量分数0.022%0.028%、山梨酸钾质量分数0.04%0.06%。验证实验结果表明，复合防腐剂能有效抑制鱼糕微生物的生长，在04条件下储藏，鱼糕的保质期可达10周左右。关键词：鱼糕；复合防腐剂；响应面；保质期；全质构分析Prolonging Shelf Life of Fish Cake by the Additions of Nisin,-Polylysine and Potassium SorbateHUANG You-qin1，LI Fu-jie2，FENG Xi2，KANG Lian-shan3，HUANG Wen2,*(1. Departme

3、nt of Food Engineering, Guangxi Agricultural Vocational and Technical College, Nanning 530007, China；2. College of Food Science and Technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China；3. Department of Computer and Information Engineering, Baoding Vocational and Technical College, Baodi

4、ng 071051, China)Abstract：To solve the problem of short shelf life of Chinese conventional fish cake, 3 preservatives including Nisin, -polylysine and potassium sorbate, which exhibited better respective preserving effect than other 3 preservatives includingpimaricin, ethylparaben and sodium benzoat

5、e, were simultaneously added to the fish cake formula. To minimize total number ofbacteria in fish cake, the optimal amounts of added Nisin, -polylysine and potassium sorbate were investigated using responsesurface analysis based on quadratic general rotation design. Results showed that the fish cak

6、e with 0.023%0.034% of Nisin,0.04%0.06% of potassium sorbate and 0.022%0.028% of-polylysine exhibited a minimum total number of bacteria andits shelf life at 04 was up to around 10 weeks.Key words：fish cake；composite preservative；response surface methodology；shelf life；texture profile analysis (TPA)

7、中图分类号：TS254.4 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2010)08-0285-05鱼糕是湖北省的一种特色鱼糜制品，具有蛋白质含量高、脂肪含量低、口感嫩爽的特点1-2，但由于其水分含量高、营养丰富，不利于保藏。据研究发现鱼糕成品在室温下仅能贮藏1d，而低温贮藏和添加防腐剂可以显著延长鱼糕的保质期3；李爱江等4研究发现Nisin、乳酸钠、柠檬酸钠、EDTA复合使用与4种防腐剂单独使用相比可以显著延长肉制品低温货架期，有效克服了单一保鲜剂不能抑制某些菌群或者需要提高浓度才能抑制微生物的缺陷。目前，国内还没有关于工艺条件和选用复合防腐剂对鱼糕保藏品质的相关文献。本实验拟通过调整鱼

8、糕生产的包装、蒸煮次序和选用复合防腐剂，探索在保持传统鱼糕风味特色的基础上延长其保质期的有效方法，旨在为鱼糕产品的产业化技术提收稿日期：2009-10-27供依据和借鉴。1.1材料与方法材料、试剂与仪器新鲜白鲢 市购。食盐、淀粉(均为食用级)；山梨酸钾、苯甲酸钠(均为国产分析纯)；Nisin(乳酸链球菌)、纳他霉素、-聚赖氨酸、尼泊金乙酯(均为国产生化级)。TA-XTPlus质构仪 英国Stable Micro System公司；恒温培养箱 上海市跃进医疗器械一厂；手提式高压灭菌锅 上海华线医用核子仪器有限公司；超净工作台 北京半导体设备一厂。作者简介：黄友琴(1968)，女，讲师，本科，研究

9、方向为食品加工技术与食品检测。E-mail：youqinhuang123*)：286 2010, Vol. 31, No. 08方法食品科学包装贮运菌学指标测定和全质构测定6，结果见表2。表包装、蒸煮次序对鱼糕微生物指标、感官品质和质构的影响Table 2 Effect of sequence of packaging and cooking onmicrobiological, sensory quality and textural attributes of fish cake包装蒸煮次序先包装后蒸煮先蒸煮后包装菌落总数/大肠菌群数/(CFU/g)110140(MPN/100g)3030

10、鱼糕的加工工艺流程鱼前处理取肉漂洗脱水斩拌(擂溃)调配操作要点前处理：白鲢首先进行三去(去鳞、去头、去内鱼糕的感官评价按照表1分别对鱼糕进行感官评定5。感官评定结果采用加权法计算总分，弹性、组织状态、色泽、滋味和气味的加权系数分别为0.4、0.3、0.2、0.1。2.1结果与分析包装、蒸煮次序对鱼糕品质的影响从表2可以看出，先包装后蒸煮虽然对鱼糕的感官品质无显著性影响，但可以改善鱼糕的硬度、黏附性、弹性和降低鱼糕的菌落总数。研究发现鱼糕菌落总数的升高会显著降低其保质期3。从延长鱼糕保质期的角度出发，应采取先包装后蒸煮的加工工艺。2.2防腐剂的筛选选取6种防腐剂：Nisin、-聚赖氨酸、山梨酸钾

11、、纳他霉素、尼泊金乙酯和苯甲酸钠，按照国家规定标准上限添加入鱼糕中，真空包装后储藏于04的冰箱中，并设对照组。储藏1周后，测定菌落总数7，结果见图1。300菌落总数/(CFU/g)250200150100500Nisin照酸酯钾梨酸苯素赖氨对乙他-聚泊甲酸霉金钠纳防腐剂图防腐剂对鱼糕的抑菌效果Fig.1 Total numbers of bacteria in fish cakes with either Nisin, -polylysine, potassium sorbate, pimaricin, ethylparaben or sodiumbenzoate传统鱼糕是制成产品后再进行包装

12、，而鱼糕在熟制过程中，由于受蒸气因素的影响，鱼糕的组织结构受到破坏，常出现大小不一的气孔，表面组织蓬松。在实验过程中改变蒸煮和包装次序，利用聚丙烯塑料包装袋可减少蒸汽对鱼糕组织结构的破坏。不同工艺制得的样品置于4冰箱储藏，1周后对其进行感官评价、细从图1可以看出，6种防腐剂均能抑制鱼糕微生物的生长，其中Nisin、-聚赖氨酸和山梨酸钾抑菌作用表鱼糕感官评价标准评定表Table 1 Sensory evaluation criteria of fish cake评分5组织状态断面密实，无大气孔，有许多微小且均匀的小气孔4321断面密实，无大气孔，有少量的小气孔断面基本密实，无大气孔，有少量的小孔

13、切面较松软，有少量不均匀小孔切面呈浆状，松软无密实感弹性中指稍压，明显凹陷而不破裂，放手即恢复原样中指用力压，凹陷而不破裂，放手即恢复原样中指用力压，凹陷而不破裂，放手不能完全恢复原样中指用力压即破裂中指轻压即破裂，组织松散色泽白色白色稍带红色较黄灰黄色灰暗色滋味和气味具有鱼肉特有的鲜味，可口，余味浓郁具有鱼肉鲜味，可口，味足鱼肉鲜味较淡，口味正常几乎无鱼肉鲜味，稍有腥味鱼腥味浓，有异味尼山包装贮运食品科学2010, Vol. 31, No. 08287防腐剂的复配建立拟合模型表三因素二次通用旋转组合试验设计因素水平编码表Table 3 Variables and levels in quad

14、ratic general rotation design因素Nisin添加量/%-聚赖氨酸添加量/%山梨酸钾添加量/%编码值X1X2X3水平1.68200010.075表鱼糕保鲜试验的三因素二次通用旋转试验设计与结果Table 4 Quadratic general rotation design matrix and experimen-tal results of total number of bacteria in fish cakeX1111111111.6821.6820000000000X211111111001.6821.68200000000X31111111100001.

15、6821.682000000菌落总数/(CFU/g)防腐剂按照试验设计混合添加入鱼糕中，真空包装后储藏于04的冰箱中，储藏1周后测定菌落总数7，作为保鲜效果的衡量指标(Y值)，将Y值输入计算机运行得到统计结果，进行分析得到防腐剂最优组合。因素水平编码见表38-9，鱼糕保鲜试验结果见表4，回归方程各项的方差分析结果见表5。由表5可以看出，一次项和二次项具有极高的显著性，而交互项水平不显著，总回归项极显著，失拟项不显著，说明此二次回归方程的拟合度较好，回归方程与试验结果拟合较好，可以确定所选用的二次回归模型是适当的。对所得的数据进行多元回归分析，以菌落总数为Y值、X1为Nisin添加量、X2为-聚

16、赖氨酸添加量、X3为山梨酸钾添加量，得出以这3种保鲜剂的编码值为自变量的回归方程为：响应面分析685448Y211261.620.520.58X2X1A. Nisin添加量和-聚赖氨酸添加量的交互作用611Y423234451.620.520.581.68X3表回归方程各项的方差分析Table 5 Analysis of variance for each term of fitted regressionequation方差来源一次项二次项交互项总回归失拟项误差项总误差自由度33395510显著性*N*NY484294105841.62X2B.-聚赖氨酸添加量和山梨酸钾添加量的交互作用XX1

17、0.58注：*.差异极显著(P0.01)；*.差异显著(P0.05)；N.差异不显著(P0.05)。C. Nisin添加量和山梨酸钾添加量的交互作用图Nisin、-聚赖氨酸、山梨酸钾因素与菌落总数的响应面图Fig.2 Response surface plots showing the pariwise interactioneffects of amounts of added Nisin,-polylysine and potassiumsorbate on total number of bacteria in fishcakeNisin、-聚赖氨酸和山梨酸钾3种防腐剂按照三元两次通用旋

18、转组合设计，进行防腐剂的复配试验。将288 2010, Vol. 31, No. 08食品科学包装贮运响应面法是统计设计试验技术的合成，包括试验设计、建模、检验模型合适性、因素效应的评估、考察以及寻求因素最佳操作条件。响应曲面分析的图形是特定的响应值对自变量构成的一个三维空间图，可以直观地反映出各自变量对响应变量的影响。从图2可以看出，Nisin和-聚赖氨酸之间存在显著的交互效应，-聚赖氨酸和山梨酸钾之间也存在极显著的交互效应(P0.01)。而Nisin和山梨酸钾之间的交互效应不显著(P0.05)。对三因素二次通用旋转设计对试验结果进行分析，可以得到回归模型中细菌总数达到较低水平时，3种防腐剂

19、添加量的最佳配比为Nisin质量分数 0.023%0.034%、-聚赖氨酸质量分数0.022%0.028%、山梨酸钾质量分数0.04%0.06%(以鱼糕质量为基准)。2.4最佳组合防腐剂的防腐保鲜效果验证实验鱼糕在破坏型温度条件下储藏实验结果鱼糕在室温条件下储藏实验结果鱼糕在低温条件下储藏实验结果从表8 可以看出，防腐剂组鱼糕在低温储藏条件下，11周之后微生物指标仍然符合国家标准，弹性也在接受范围之内，但由于鱼糕色泽变差，组织状态呈现不良状态，感官评分下降。对照组鱼糕冷藏1周，微生物指标符合国家标准，具有商业价值，但在3周之后，微生物指标已超标。从上述分析可知，复合防腐剂能有效抑制鱼糕微生物的

20、生长，达到延长保质期表破坏型温度（）贮藏过程中鱼糕微生物指标、感官品质和质构的变化Table 6 Changes in microbiological, sensory quality and textural attributes of fish cakes with and without Nisin,-polylysine and potassiumsorbate during storage at destructive temperature (37)储藏时间/d135防腐剂组菌落总数/(CFU/g)7.6×1023.8×101.3×1045对照组菌落总

21、数/(CFU/g)4.6×1042.4×105大肠菌群最大可能数/(MPN/100g)1.1×1023.4×101.6×1023大肠菌群最大可能数/(MPN/100g)感官分数4.4×1022.4×103弹性1.156不可测鱼糕已发黏表室温（）储藏过程中鱼糕微生物指标、感官品质和质构的变化Table 7 Changes in microbiological, sensory quality and textural attributes of fish cakes with and without Nisin,-polyly

22、sine and potassiumsorbate during storage at 25 储藏时间/W123防腐剂组菌落总数/(CFU/g)1.2×103对照组菌落总数/(CFU/g)大肠菌群最大可能数/(MPN/100g)5.1×10大肠菌群最大可能数/(MPN/100g)702.4×1029.5×102弹性1.140不可测4.2×1024.6×1042.6×1051.2×1064.6×103鱼糕已发黏表低温（）储藏过程中鱼糕微生物指标、感官品质和质构的变化Table 8 Changes in mi

23、crobiological, sensory quality and textural attributes of fish cakes with and without Nisin,-polylysine and potassiumsorbate during storage at 04储藏时间/W135791113防腐剂组菌落总数/(CFU/g)1.3×103.3×1022对照组菌落总数/(CFU/g)3.7×101.2×1056大肠菌群最大可能数/(MPN/100g)3030701.1×1022.4×103.9×101.2×10223大肠菌群最可大能数/(MPN/100g)1.4×102.9×10231.6×1038.9×1032.1×104.8×107.6×10445鱼糕已发黏包装贮运的目的。结论食品科学参考文献：1234567892010, Vol. 31, No. 08289在鱼糕加工过程中，采用先包装再加热熟