紅茶對海螺肉去腥和保鮮作用的研究

葛勝晗，周阿容，黃晨楹，鄭寶東，曾紹校，林少玲

(福建農(nóng)林大學(xué) 食品科學(xué)學(xué)院，福州 350000)

海螺肉是典型的高蛋白、低脂肪的動物性食品，富含鈣、鈉、鎂、磷、鉀等多種礦物質(zhì)元素，能夠提供人體所需的常量元素和微量元素[1,2]。海螺肉的鈣、磷元素含量高，鈣、磷元素含量約為2.63%和1.11%，鈣、磷比例(2.36∶1)與人體所需的比例相吻合，有助于人體更好地吸收鈣、磷元素[3]。研究表明，海螺肉的鐵、鋅、硒等必需微量元素含量比例也符合人體營養(yǎng)需求。海螺肉的營養(yǎng)價值優(yōu)于豬肉、雞肉、鴨肉、雞蛋等，并且不亞于海參、魷魚等。此外，在海螺肉所含成分中，不飽和脂肪酸的含量明顯比飽和脂肪酸高[4]。眾所周知，多不飽和脂肪酸是一類具有特殊功能的脂肪酸族活性物質(zhì)，在穩(wěn)定細胞膜功能、調(diào)控基因表達、維持細胞因子和脂蛋白平衡、抗心血管病、促進生長發(fā)育、促進大腦發(fā)育、增強學(xué)習(xí)和記憶能力等方面起著重要作用[5,6]。同時，根據(jù)相關(guān)研究得知，海螺肉也含有豐富的活性物質(zhì)，如糖、肽和萜類等，具有免疫調(diào)節(jié)、抗氧化、抗腫瘤、抗病毒、抗衰老等多種生理功能[7]，如張澤宏等[8]研究認為螺肉具有較好的抗氧化活性。

然而，海螺肉在加工、貯藏中極易產(chǎn)生腥味物質(zhì)和發(fā)生腐敗變質(zhì)現(xiàn)象，嚴重影響海螺肉制品的食用品質(zhì)。隨著人們對食品風(fēng)味的要求越來越高，如何脫腥并盡可能保持肉制品原有的風(fēng)味越來越受到重視。氧化法脫腥是目前常用的一種脫腥方法,以綠茶、紅茶、烏龍茶和花茶等天然物質(zhì)的添加較為常見，同時也可達到保鮮的效果，主要原因為以下4種：(1)茶多酚可消除DPPH自由基及螯合亞鐵離子，同時是非常優(yōu)良的氫供體，可以結(jié)合脂肪酸中的游離基，中斷脂肪的氧化途徑，抑制過氧化物的生成；(2)黃酮類化合物具有除臭功能；(3)兒茶素類和原兒茶素類化合物可以清除甲基硫醇化合物，同時能夠與氨基酸結(jié)合達到殺菌和鈍化酶類的目的[9]；(4)萜烯類化合物具有吸附腥味和異味的作用。錢攀等[10]認為紅茶浸泡較酵母發(fā)酵效果好，在2%紅茶，50 ℃浸泡50 min后，能較好地脫除美國鰱魚中的腥味；段振華等[11]將鳙魚片浸泡在溫度為15 ℃、料液比為1∶5的1.5%紅茶和0.75%食鹽溶液中3 h，脫腥效果最好，同樣有研究認為葡萄籽提取物、牛至提取物、鼠尾草提取物用于魚糜制品的脫腥能夠維持其pH的穩(wěn)定并減少菌落總數(shù)和降低TBA值[12]。

本研究采用紅茶浸泡除腥的方式，研究紅茶脫腥處理對海螺肉感官和品質(zhì)特性的影響，并對海螺肉中的揮發(fā)性成分進行分析。此外，實驗以菌落總數(shù)為微生物指標，以TBA值、pH為理化指標，研究經(jīng)紅茶脫腥處理的海螺肉在貯藏過程中的品質(zhì)變化，評價紅茶脫腥處理對海螺肉的抑菌保鮮效果。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

海螺肉(厚度為5 mm的切片，水分61.67%，灰分2.69%，粗蛋白18.20%，粗脂肪1.46%)；速溶紅茶粉末(煙臺市強諾商貿(mào)有限公司)；安琪活性干酵母粉(安琪酵母設(shè)備有限公司)；實驗用水(二次蒸餾水)。

AL104型電子秤 梅特勒-多利多儀器(上海)有限公司；恒溫培育箱 上海一恒科學(xué)儀器有限公司；標準試驗篩 上虞市銀河測試儀廠。

1.2 紅茶浸泡溫度對海螺肉異味的影響

1.2.1 中心組合試驗

用紅茶對海螺肉進行浸泡，在其他條件一定的情況下，考察紅茶濃度、浸泡時間、浸泡溫度對海螺肉腥味的影響。各因素試驗范圍為紅茶濃度0.4，0.6，0.8，1.0，1.2 g/L；浸泡時間10，20，30，40，50 min；浸泡溫度25，30，35，40，45 ℃。采用Box-Behnken 法以紅茶濃度(A)、浸泡時間(B)、浸泡溫度(C)為自變量，綜合感官分值(Y)為響應(yīng)值進行3因素3水平的中心組合試驗，見表1。

表1 中心組合試驗因素水平表Table 1 Levels and factors of central composite experiments

1.2.2 感官評定

10名食品學(xué)院的學(xué)生(研究生，5位男生，5位女生)作為感官評定員對未去腥的海螺肉和紅茶浸泡處理后的海螺肉進行評分。海螺肉異味(A)：參照無腥味(9分)、略有腥味(8分)、腥味較弱(7分)、有腥味(6分)、腥味一般(5分)、腥味偏重(4分)、腥味較重(3分)、腥味很重(2分)、腥味極重(1分)；茶味(B)：無茶味(3分)、茶味較弱(2分)、茶味一般(1分)、茶味偏重(0分)，最終感官分值即為A+B，可根據(jù)實際情況保留1位小數(shù)點。

1.2.3 頂空固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用

樣品前處理：樣品研碎加入20 mL 空瓶中至瓶身1/2位置，蓋緊瓶蓋，插入 ACAR/PDMS/DVB 萃取頭，在 70 ℃溫度下萃取50 min 后，連接萃取頭與氣質(zhì)聯(lián)用儀進樣口,在 250 ℃溫度下于進樣口解吸5 min，進行分析。色譜條件：色譜柱為 DB-5MS 毛細管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)；載氣為 He，流速為1 mL/min，分流比為5∶1；進樣溫度為250 ℃，柱箱溫度為40 ℃；程序升溫：初始溫度 40 ℃，持續(xù)2 min，以5 ℃/min 升溫至160 ℃后，以 8 ℃/min升溫至 250 ℃，持續(xù) 10 min，總用時 50.25 min。質(zhì)譜條件：電離源：EI，電子能量 70 eV，倍增管電壓 1800 V；離子源溫度230 ℃，接口溫度 250 ℃，四級桿溫度150 ℃，掃描范圍40～400 m/z，間隔 0.3 s。獲得的質(zhì)譜圖通過計算機譜庫(檢索譜圖庫為NIST 08)進行結(jié)果對比，分析鑒定樣品中的揮發(fā)性成分，同時使用峰面積歸一化法計算分析樣品中各成分的相對含量。

1.3 紅茶脫腥處理對海螺肉品質(zhì)特性的影響

1.3.1 菌落總數(shù)測定

將紅茶脫腥處理前后的海螺肉，按照GB/T 4789.2—2010的方法檢測其菌落總數(shù)[13]。

1.3.2 pH測定

將紅茶脫腥處理前后的海螺肉，依照GB/T 5009.45—2003《水產(chǎn)品衛(wèi)生標準的分析方法》中的酸度計法進行樣品絞碎，然后加入100 mL純凈水，并計算出pH值。反復(fù)測定3次，并求出平均值。

1.3.3 TBA值測定

分別稱取10 g左右絞碎后的紅茶脫腥處理前后的海螺肉樣，加入40 mL 5%三氯乙酸(TCA)溶液，振蕩2 min后靜置10 min，4000 r/min離心10 min，過濾得上清液，轉(zhuǎn)至25 mL具塞試管中并倒入5 mL 0.02 mol/L的硫代巴比妥酸(TBA)溶液，95 ℃下水浴45 min之后取出，冷卻10 min，測定其在532 nm處的吸光度值，將所測值運用到1,1,3,3-四乙氧基丙烷(TEP)標準曲線中。重復(fù)測定3次，求平均值。

1.4 數(shù)據(jù)處理

單因素試驗數(shù)據(jù)處理使用Excel 2016、Origin 8.5軟件進行，差異顯著性分析使用DPS 9.5軟件進行，P<0.05有統(tǒng)計學(xué)意義，中心組合法試驗數(shù)據(jù)處理使用Design Expert 8.0.5 軟件進行。

2 結(jié)果與分析

2.1 中心組合試驗結(jié)果

表2 中心組合試驗結(jié)果Table 2 The results of central composite experiments

續(xù) 表

回歸模型的建立及顯著性檢驗分別以多酚得率為指標，對表2中數(shù)據(jù)進行二次多元回歸擬合得到數(shù)學(xué)模型:

Y=7.78+0.18A+0.23B-0.044C-0.30AB-0.21AC+0.024BC-0.44A2-0.49B2-0.23C2，其中Y為感官分值, A，B，C分別為紅茶濃度(g/L)、浸泡時間(min)、浸泡溫度(℃)。回歸模型經(jīng)方差分析進行顯著性及擬合度檢驗，見表3。

表3 回歸模型方差分析表Table 3 Variance analysis of regression model

注：“*”為顯著，“**”為極顯著。

2.2 交互作用分析

圖1 紅茶濃度與浸泡時間對綜合感官分值的響應(yīng)面圖和等高線圖Fig.1 Response surface and contour plot of sensory scoresrelated with black tea concentration and soaking time

由圖1可知，紅茶濃度和浸泡時間的交互作用顯著。由響應(yīng)面圖可知，當(dāng)浸泡時間保持在30～42 min范圍內(nèi)時，延長浸泡時間將會增加感官分值；當(dāng)浸泡時間保持在42～50 min范圍內(nèi)時，延長浸泡時間將會降低感官分值。同樣，當(dāng)紅茶濃度處于0.8～1 g/L范圍內(nèi)時，感官分值隨紅茶濃度的增加而提高；當(dāng)紅茶濃度處于1～1.2 g/L范圍內(nèi)時，感官分值隨著紅茶濃度的增加而下降。綜上所述，感官分值隨著紅茶濃度、浸泡時間的增加呈先上升后下降的趨勢。

圖2 紅茶濃度與浸泡溫度對綜合感官分值的響應(yīng)面圖和等高線圖Fig.2 Response surface and contour plot of sensory scores related with black tea concentration and soaking temperature

由圖2可知，感官評分與紅茶濃度和浸泡溫度具有明顯的二次拋物線關(guān)系，隨著浸泡溫度和紅茶濃度的增加，感官分值呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢。當(dāng)A因素(紅茶濃度)和C因素(浸泡溫度)向峰值方向移動時，C因素等高線密度明顯變小。當(dāng)C因素水平較低時，等高線密度較稀疏；當(dāng)C因素水平達到35 ℃以上時，響應(yīng)面變陡，等高線密度變密，表明C因素在高水平時對響應(yīng)值的影響顯著。當(dāng)A因素水平較低時，響應(yīng)面較陡，等高線密度較密，表明A因素在低水平時對感官分值影響顯著。

圖3 紅茶浸泡時間和浸泡溫度對綜合感官分值的響應(yīng)面圖和等高線圖Fig.3 Response surface and contour plot of sensory scores related with soaking time and soaking temperature

由圖3可知，紅茶濃度處于零水平時，浸泡溫度和浸泡時間的交互作用顯著。在較低的因子水平時，隨著浸泡溫度和浸泡時間的增大，感官分值提高，當(dāng)浸泡溫度為35 ℃，浸泡時間為40 min左右時，感官分值達到較大值，但超過一定范圍，隨著浸泡時間的延長，感官分值減少，這是由于長時間浸泡使海螺肉的茶味太濃，影響感官分值。

2.2.1 最優(yōu)工藝驗證試驗

結(jié)合回歸模型，優(yōu)化得到的最好工藝條件為紅茶濃度0.922 g/L，浸泡時間43.5 min，浸泡溫度33.7 ℃，所得感官分值為7.86±0.14。但根據(jù)實際操作的條件，設(shè)定工藝條件為紅茶濃度0.9 g/L，浸泡時間44 min，浸泡溫度34 ℃，此工藝條件下的綜合感官分值為7.8±0.42，與預(yù)測值基本一致，說明回歸模型可靠準確，該方程與實際情況擬合很好，響應(yīng)面法能較好地對紅茶浸泡脫除海螺肉異味進行回歸分析和參數(shù)優(yōu)化。

2.2.2 海螺肉脫腥前后腥味成分分析

水產(chǎn)品中含有大量的不飽和脂肪酸，容易氧化分解產(chǎn)生腥味。不飽和脂肪酸在酶或自身的催化下，一步步分解成小分子物質(zhì)，如醛、酮、醇類，而這些小分子化合物是腥味物質(zhì)的主要組成成分[15]。本文采用氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)(GC-MS)對紅茶脫腥處理前后的海螺肉揮發(fā)性成分進行分析，其揮發(fā)性成分總離子流圖見圖4，各類化合物相對含量見表4。

圖4 海螺肉揮發(fā)性成分脫腥前(A)后(B)總離子流圖Fig.4 Total ion chromatogram in mass spectrum of volatile compounds of conch meat after being treated with/without black tea deodorization

Table 4 Volatile components and relative amount in conch meat after being treated with/ without black tea deodorization %

續(xù) 表

續(xù) 表

注：“—”表示未檢出。

海螺肉脫腥前共鑒定出33種揮發(fā)性成分，脫腥后共鑒定出27種揮發(fā)性成分(結(jié)果中去除了硅氧烷類化合物)。由總離子流圖圖4(A，B)可知，海螺肉脫腥后響應(yīng)值明顯降低，說明紅茶處理效果顯著。

表5 紅茶脫腥前后海螺肉揮發(fā)性成分種類數(shù)Table 5 The number of volatile components of conch meat treated with/without black tea deodorization

由表4和表5可知，海螺肉脫腥前的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)主要有碳氫化合物16種、醇類3種、醛類7種、酮類3種，而脫腥后碳氫化合物13種、醇類4種、醛類2種、酮類1種。而醛類主要是由多不飽和脂肪酸氧化產(chǎn)生的氫過氧化裂解形成的，閾值較低。且研究發(fā)現(xiàn)在低閾值濃度時醛類物質(zhì)具有加和作用，如己醛、辛醛、壬醛等是水產(chǎn)品主要的腥味物質(zhì)[16,17]。未處理前海螺肉中己醛、辛醛、壬醛的相對含量分別為3.61%，3.38%，7.32%，紅茶處理后己醛、辛醛未檢測到，壬醛相對含量為4.66%。酯類物質(zhì)是由游離脂肪酸與脂肪氧化生成的醇相互作用生成的，具有果香味[18]。脫腥前只有1種酯類(乙酸龍腦酯),而經(jīng)過紅茶處理后產(chǎn)生了乙酸乙酯、氨基甲酸甲酯、鄰苯二甲酸二丙酯、十六酸乙酯等酯類，這些酯類都具有一定的香氣，如乙酸乙酯具有醚香、蘋果和冰激凌香氣[19]。碳氫類化合物閾值較高，對于甲殼類和魚類的整體風(fēng)味影響較小[20]。因此，海螺肉中的碳氫類化合物雖然種類較多，但對于海螺肉整體風(fēng)味的影響較小。酮類化合物氣味閾值一般都比較低[21]，海螺肉中的酮類化合物相對含量較高，為17.79%，對其腥味的形成有較大的貢獻，而經(jīng)過紅茶處理后酮類化合物相對含量大大降低。因此，紅茶浸泡處理海螺肉可以有效地抑制海螺肉中腥味成分的產(chǎn)生。

2.3 紅茶脫腥處理對海螺肉品質(zhì)特性的影響

2.3.1 紅茶脫腥處理對海螺肉貯藏過程中菌落總數(shù)變化的影響

圖5 紅茶對海螺肉貯藏過程中的菌落總數(shù)變化的影響Fig.5 The CFU of conch meat after being treated with/without black tea deodorization during storage

注：“*”表示紅茶脫腥處理組與對照組有顯著性差異(P<0.05)，下同。

由圖5可知，處理條件不同的海螺肉在4 ℃貯藏20天，菌落總數(shù)的變化也不相同。隨著貯藏時間的延長，微生物大量繁殖，未經(jīng)處理的海螺肉在第15天菌落總數(shù)達到了5.54 log cfu/g，而紅茶處理的海螺肉達到3.54 log cfu/g，低于我國水產(chǎn)品生食標準規(guī)定的4 log cfu/g。茶多酚具備防腐保鮮作用，能夠抑制微生物的能量代謝或微生物的酶活性，對枯草桿菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、齲齒鏈球菌以及毛霉菌、青霉菌、赤霉菌、炭疽病菌等細菌有抑制作用[22]。而本文研究表明紅茶處理后菌落總數(shù)下降，可能也是因為紅茶中含有一定的多酚、黃酮等抗菌性成分。因此，紅茶處理可以有效地延長海螺肉的保藏期。

2.3.2 紅茶脫腥處理對海螺肉貯藏過程中pH變化的影響

表6 紅茶脫腥處理對海螺肉貯藏過程中pH值變化的影響Table 6 Effect of black tea deodorization treatment on pH values of conch meat during storage

注：結(jié)果表示為平均值±標準差，不同小寫字母表示相同指標下組內(nèi)的數(shù)字差異顯著(P<0.05)。

pH值能夠反映肌肉內(nèi)部游離氫離子和氫氧根離子濃度，所以作為一項比較重要的指標來評價水產(chǎn)品的品質(zhì)[23]。由表6可知，處理條件不同的海螺肉在4 ℃貯藏20天，pH值不相同。pH值會隨著海螺貯藏時間的增長而呈現(xiàn)出先降再升的趨勢。蘭洋的研究驗證了兔肉微凍保鮮技術(shù)中pH值都先下降后上升，宋華靜等[24]在研究微凍保鮮技術(shù)中鮮豬肉的pH值變化時也有類似的發(fā)現(xiàn)。紅茶處理的海螺肉在第15天達到最低pH值。紅茶處理后海螺肉樣的pH值均略低于未處理的海螺肉。pH值上升速度越快表明樣品腐敗變質(zhì)水平越高。本實驗表明紅茶處理在一定程度上延長了海螺肉的貨架期。

2.3.3 紅茶脫腥處理對海螺肉貯藏過程中TBA值變化的影響

硫代巴比妥酸法值，即TBARS可以對脂類食品中的油脂氧化物進行檢測，繼而判斷水產(chǎn)品中脂肪的氧化程度[25]。TBA值越大，說明脂肪氧化程度越高，產(chǎn)生的小分子化合物越多，如醛、酮、醇等。醛、酮、醇等小分子物質(zhì)是產(chǎn)生腥味的原因[26,27]。

圖6 紅茶脫腥處理對海螺肉貯藏過程中TBA值變化的影響Fig.6 The TBA of conch meat after being treated with/ without black tea deodorization during storage

由圖6可知，隨著貯藏時間延長，TBA值呈現(xiàn)上升趨勢，這是由于微生物和酶的作用，使得脂肪氧化速度加快。與對照組相比，紅茶處理組TBA值明顯較低，具有極顯著差異。因此可得紅茶處理可以降低海螺肉的TBA值，減緩海螺肉的脂肪氧化速率，從而延長海螺肉的貨架期。

3 結(jié)論

本文通過單因素試驗研究了紅茶濃度、浸泡時間、浸泡溫度對海螺肉異味綜合感官分值的影響，各因素影響程度從大到小依次為紅茶濃度>紅茶浸泡時間>紅茶浸泡溫度。在單因素試驗的基礎(chǔ)上通過響應(yīng)面分析法，建立了紅茶浸泡法脫除海螺肉異味的數(shù)學(xué)模型。所得優(yōu)化的最佳工藝條件為：紅茶濃度為0.922 g/L，浸泡時間為43.5 min，浸泡溫度為33.7 ℃。此條件下感官綜合分值最高，理論值為7.854。實際生產(chǎn)中調(diào)整工藝條件為紅茶濃度0.9 g/L，浸泡時間44 min，浸泡溫度34 ℃，此工藝條件下得到的綜合感官分值為7.8±0.42。同時，GC-MS結(jié)果表明，最優(yōu)條件下的紅茶脫腥處理能有效降低海螺肉中的腥味成分。紅茶脫腥處理對海螺肉貯藏過程中品質(zhì)的影響結(jié)果表明，紅茶組的菌落總數(shù)始終低于對照組，且菌落總數(shù)上升速度較慢，紅茶處理能夠有效抑制微生物的生長。相較于未處理組，紅茶脫腥處理組的pH較穩(wěn)定、TBA值較低且TBA值隨貯藏時間延長而升高的速度較慢。所以，紅茶處理不僅可以去除海螺肉的特有腥味，而且在儲藏過程中更具有抑菌、保鮮的作用。因此，本研究將對高品質(zhì)海螺肉的生產(chǎn)加工和經(jīng)濟價值的提升有重要的意義。