可食用膜在冻藏鱼中应用的研究进展

© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net ○水产加工 ○ 可食用膜在冻藏鱼中应用的研究进展 晋艳曦 (无锡轻工大学食品学院 　214036) 　摘要 :综述了鱼类在冻藏中存在的问以及采 用可食膜的方法解决这些问题的研究动态及最新 进展 ,并提出了改进可食用膜的一些建议。 　关键词 :可食用膜 ;冻藏 ;鱼 0 　前言 水产品的冻藏是指水产品在 - 25 ℃以下的环境中 冻结后 ,置于 - 18 ℃以下的冷藏条件下作较长时间保 藏[1 ] 。冻藏是保存易腐食品如鱼类、肉类等的有效方 法 ,但冻藏过程中也会造成食品本身品质一定程度的 下降 ,尤其对于淡水鱼类 ,品质下降更为严重。 1 　品质下降机理 冷冻保藏的鱼类品质下降的主要表现为鱼体中游 离水减少 ,鱼肉质地 ,风味变差。许多学者对鱼品质下 降的机理进行了研究 ,认为鱼品质下降的主要原因为 : 干耗、氧化及其引起的蛋白质变性。 111 　干耗 在冷冻保藏的条件下 ,鱼体中的自由水及一部分 结合水被冻结 ,以冰的形式存在 ,当受到外界热源辐射 时 ,会直接由冰升华为水蒸气而散失 ,这就称为干耗。 这种水分的散失多发生在靠近体表的部分 ,该部分鱼 组织由于失水 ,蛋白质分子侧链之间会互相结合而引 起鱼肉蛋白质的不可逆变性 ,使鱼肉品质下降 [2 ] 。解 决这个问题一般采用镀冰衣的方法 ,也就是在鱼冻结 到 - 18 ℃以下后 ,将其在 1～3 ℃的水中浸 5s 左右 , 使其体表形成一层冰 ,热辐射会使这部分冰升华从而 避免鱼体内水的损失。 112 　氧化 在 - 18 ℃冷冻条件下 ,一些酶仍然保持其活性 ,使 得氧化成为在冷冻保藏过程中使鱼品质下降的最主要 原因。氧化对鱼体的影响主要表现在以下两个方面 : 11211 　- SH的氧化 　在对鲤鱼冷冻贮藏的研究中发 现 ,在贮藏过程中 - SH基团含量下降 ,这是由于在贮藏 过程中肌球蛋白分子杆段的 - SH 被氧化 ,使肌球蛋白 分子的重链成为二聚体而使肌球蛋白变性 [4 ,5 ] 。 11212 　不饱和脂肪酸的氧化 　鱼体脂肪分为组织脂 肪和贮藏脂肪 ,主要是甘油三酸酯 ,还有一些磷酸甘油 酯、鞘脂类、固醇类等 ,在酯酶和磷脂酶的作用下水解 产生游离脂肪酸。鱼类的脂肪酸多为不饱和脂肪酸 , 这些脂肪酸在冷藏温度并不能凝固 ,同时长期冻藏中 在冰的压力作用下 ,由内部转移到表面 ,因此很容易同 空气中的氧作用 ,产生酸败 [3 ] 。 为了防止氧化的发生 ,阻止氧与鱼体接触是一个有 效的办法。镀冰衣在一定程度上也可以起到阻止氧与 鱼体的接触 ,但由于冰的脆性及冰的升华往往在贮存过 程中需要二次镀冰衣 ,这会带来很多麻烦和经济上的损 失 ,因此人们在寻求一种机械强度大的可食用膜来代替 冰衣 ,来阻止鱼体内冰的升华及氧的透过。 2 　可食用膜的研究 一般 ,可食用膜是指作为食品包装的一薄层可食 用的材料或在食品组分上或食品组分之间可食性材料 形成的一层薄膜[7 ] 。可食用膜的应用具有悠久的历 史 ,例如灌肠用的动物肠衣 ,药片上的糖衣、饴糖等糖 果外的淀粉膜等均属于可食用膜的范畴。 可食用膜在鱼类冻藏中的应用研究开始于七十年 代后期。最早较系统地对此进行研究的是美国加利福 尼亚大学的戴维斯分枝。1978 年 ,该校 Ijichi[23 ]的硕 士论文对金赤鲷 (red snapper) 和银鲑 (silver salmon) 在 冷冻贮藏中用褐藻胶包膜进行了研究 ,认为添加玉米 糖浆固体、纤维素树胶效果良好 ,但其效果仍未优于冰 衣。1991 年 ,Hirasa[24 ]的硕士论文研究了酪蛋白一乙 酰单甘酯可食用膜对冷冻鱼的水分损失减少了 ,但同 时也发现该膜在冷冻中会出现可见的裂纹 ,这些裂纹 有可能会导致水分的损失。由于乳清分离蛋白 ( WPI) 膜具有很好的阻氧作用[25 ] ,同时 Yvonne[8 ]发现室温 下为固体的乙酰单甘酯 (AM G) 在冷冻温度下会出现 裂纹 ,而室温下为液体的 AM G 则不会出现此现象。 因而 Yvonner 研究了 WPI 及 AM G作为冷冻大鳞大麻 哈鱼 (king salmon) 包膜对水分损失及脂类氧化的影 响。结果表明 ,低熔点 AM G单独使用或与 WPI 合用 在贮藏的前三周均能使水分散失减慢 42 %～65 % ;低 熔点 AM G与 WPI 合用或 AM G与抗氧化剂合用均能 使脂类氧化延缓并降低过氧化值的峰值。 其它对于可食用膜的研究也很多。据报道 ,用 20 份麦芽糖糊精、1 份葡萄糖、6 份氯化钠与 73 份清水混 合均匀 ,将其喷洒在鱼肉上 ,很快形成一层透明薄膜 , 可长期保鲜 ;用 3 份海藻酸、2 份果胶与 95 份清水充 分混匀 ,将该溶液喷洒在鱼体上 ,使鱼体表面形成 2mm 左右厚的膜 ,再用 5 %CaCl2 (或 CaSO4 ) 喷洒一 遍 ,形成硬质覆膜 ,可长期保鲜 [2 ] 。115 %～2 %的褐藻 酸钠、1 %明胶、2 %CaCl2 可在贻贝肉表面形成抗氧化 ·52·食品科技 　1999 年第六期 © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 效果较好的可食性膜 [22 ] 。但这些膜对冻藏鱼的阻氧 保湿效果有待研究。 在可食性膜的材料方面 ,据报道 ,鱼肌原纤维蛋白 膜[9、10 ]也具有很好的防止水分散失的能力 ;小麦面筋 膜用于肉的保鲜有很好的效果 [11 ] ;将小麦面筋与类脂 结合使用可以提高膜的水蒸气屏障作用并用水及增塑 剂可降低其玻璃化温度 ,这样可以使膜在低于蛋白断 裂温度下成膜[26 ] ;玉米淀粉与抗氧化剂混合使用对于 火鸡胸肉片保藏的抗氧化效果良好 [28 ] 。总之 ,可用于 鱼类冻藏的可食用膜的主要成分为多糖和蛋白 质[12～16 ] 。而这些原料制成的膜均具有透水蒸气能力 较强的弱点 ,并且膜随蛋白质含量的增加 ,其通透性也 增加[21 ] ,这可能是由于分离蛋白中强的亲水侧链氨基 酸 (例如谷氨酸、天冬氨酸、精氨酸)的缘故。蛋白质膜 在高相对湿度 (RH)的条件下 ,其 CO2 、O2 的通透性也 会增加[17 ] 。在冻藏中我们为了防止鱼体水分散失往 往要求冷藏库的 RH 较高 ,因此这也成为影响膜效果 的一个重要因素。在可食用膜的低温性质方面的报道 很少 ,因而在冻藏鱼的可食性膜研究方面还有很多工 作要做 ,目前的研究还仅仅是一个开始。 3 　可食用膜的改进 为了使蛋白质、多糖形成的可食用膜更适于在鱼 的冷冻贮藏中应用 ,建议从以下几个方面对这些膜进 行改进。 311 　改善其通透性 对于已形成的膜使其通透性降低形成更致密的膜 一般有三种有效的物理方法 ,即热处理、加压处理和非 溶剂处理[18 ] 。结合鱼冷冻时实际应用条件的限制 ,可 采用非溶剂处理的方法 ,也就是将喷涂可食用膜的鱼 再浸入某种适合的非溶剂中 ,则可食用膜会明显收缩 而变得致密。 在成膜溶液中引入亲水基 ,以小的亲水基代替大 的疏水基 ,则亲水性增大 ,膜的透水性增加 [18 ] 。那么 , 根据同样原理 ,在成膜溶液中引入疏水基就可以使透 水性降低。同时亲水膜上接枝疏水性单体也可使透水 性降低 ,这是由于接枝链的缘故 ,孔径变小 ,但接枝后 微晶结构被破坏 ,因而渗透性有增大的倾向 ,但接枝总 的趋势是使透水性降低 ,由此我们可以考虑采用具有 分支链结构的原料成膜 ,还可以选用特殊的原材料制 成单向膜 ,使其一面具有亲水性 ,另一面具有疏水性 , 则这样的膜具有单向的通透性 ,也可以防止鱼水分的 损失及氧化。 另外用某些化学试剂处理也可以调节膜的通透 性。例如 Brandenburg[27 ]用丁烯二酐处理大豆分离蛋 白达到了调节水蒸气通透性的目的。 312 　改善其强度 采用取向化、化学交联等方法 ,可以使膜的机械强 度提高。例如明胶膜是一种性能良好的可食用膜 ,但 其机械强度差 , 因 而 其 应 用 受 到 限 制。Fakirov 等[19 ,20 ]利用化学交联及拉伸的方法使其取向化 ,其机 械强度比原来明显提高。 313 　复合膜 利用不同成膜材料的不同性质 ,优势互补 ,形成满 足需要的多层复合膜 ;也可以在成膜溶液中加入一定 的抗氧化剂等化学成分 ,使膜本身即具有某种特殊功 能成为复合型可食用膜 ;也可以在可食用膜外再进行 外包装 ,如用聚乙烯膜等 ;采用单体速冻 ,可以使聚乙 烯膜不易透水的性能充分发挥 ,同时也有利于冷冻鱼 的处理。 参考文献 : [1 ] 陈焕铨 ,吴光宏 1 水产品简易加工 1 北京 :中国食 品出版社 ,1987. 24～37 [2 ] 张万萍 1 水产品加工新技术 1 北京 :中国农业出 版社 ,1995. 128～129、148～150 [3 ] 冯志哲 ,张伟民等 1 食品冷冻工艺学 1 上海科学 技术出版社 ,1984. 101 [4 ] Warangkana S , Itoh Y , et al. 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All rights reserved. http://www.cnki.net 食品添加剂 复 合 甜 味 剂 (二) 蔡奕文 　赵谋明 　彭志英 (华南理工大学食品与生物工程学院 　510641) 图 2　His及Blend His苦味/ 后味特性显著特性组成区域分布图 11Surose 　21APM 　31TGS 　41CYC 　51SAC 　 61ACK　71ACK/ APK 　81ACK/ NHDC 　91ACK/ TGS 　 101ACK/ CYC 　111CYC/ SAC 　121ACK/ APM/ CYC 　 131ACK/ APM/ SAC 　141ACK/ APM/ SAC/ CYC 　　另从表 2 可见 ,在苦味、bitter - A T、bitter - A T2、off - flavor - A T 这些特性上 ,所有的 His、Blend His 与蔗糖相互间无区别 ( P < 0105) 。ACK/ NHDC 的异味程度比 ACK/ APM/ CYC 强 ,而其它甜味剂的异味则无区别。单一 His(CYC、SAC)和 Blend His 在 sweet - A T上与蔗糖无区别 ,相反 ,ACK、APM 和 TGS 就比蔗糖强 ,TGS的最强 ,但和 ACK混合会降至与蔗糖无区别的水平 ( P < 0105) 。APM 和 ACK混合也出现此情况。　　从以上看出 ,方差分析及显著特性组分析表明了同一结果 ;复合高甜甜味剂在风味和口感特性上比单一甜味剂更接近于蔗糖。方差分析没有体现单一和复合甜味剂之间在苦味及后味上的区别 ,但显著特性组分析则弥补了这一点。 表 2 　与 4 %蔗糖水溶液等甜度的 His 或 Blend His 的描述特性平均率 [13 ] 特 性 His 或 Blend His Surose ACK APM TGS CYC SAC ACK/ ACK/ N ACK ACK/ CYC/ ACK/ APM APM HDC TGS CYC SAC CYC bitter 6172 15132 8182 9102 9112 19132 6172 15152 12132 7142 6102 7102 off - flavor 9162b 11132b 12102b 11122b 11112b 15142b 9172b 23132b 13192b 16112b 10132b 611b bitter - AT 7112 11142 10112 5182 14132 9192 5172 8112 6192 9162 9182 5132 sweet - AT 2112d 34192bc 38112b 40152 2815bcd 2311cd 2912bcd 33142bcd 2914bcd 3015bcd 2211cd 2416bcd off - flavor - AT 8102 5182 9192 14132 7112 9122 3142 11172 9122 11162 7132 7102 bitter - AT2 5172 6152 7152 5122 13122 8132 2192 7122 7192 7112 8152 5142 　 3 　a - d :标注了相同字母的表明无显著性差异 2 　复合甜味剂的特点 211 　协同增效 ,降低成本 由于甜味剂之间的协同增效作用 ,甜度超过两种甜味剂的总和而成倍地增加。以自身甜度大、具有很 [18 ] 中垣正幸 ,许景文 ,严忠 1 膜学入门 1 上海科学 技术文献出版社 ,1984 [19 ] Fakirov S , Sarac Z , et al. 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