论文荐读|上海海洋大学包建强教授团队：普鲁兰多糖/壳聚糖/黄原胶/胶 - 海洋测绘论文

　　

% t% X1 f! S3 Y1 A! \( q

　　论文荐读

　　普鲁兰多糖/壳聚糖/黄原胶/胶原蛋白复合膜的制备及保鲜效果研究

9 H; a% [7 ^) }

　　作者：

　　郑稳1，庄文静1，宫萱1，黄可承1，赵璐1，李雪艳1，成谦益1，包建强1，2，3*

　　单位：

　　1.上海海洋大学 食品学院

　　2.上海水产品加工及贮藏工程技术研究中心(上海)

; t; p! ~3 t9 i. |( ]" }6 [

　　3.农业部水产品贮藏保鲜质量安全风险评估实验室（上海）

& g3 F" w* `; k3 J& B$ {! N+ {

　　基金项目：

/ Z l( Q8 _4 U

　　水产动物遗传育种中心上海市协同创新中心项目（ZF1206）；上海市科委工程中心建设项目（11DZ2280300）

　　摘要&关键词

　　摘要：为延长大口黑鲈鱼货架期，将3 g/100mL的鱼皮胶原蛋白溶液添加到普鲁兰多糖/羧甲基壳聚糖/黄原胶溶液中，再结合超声工艺制备成可食性复合抑菌涂膜剂。通过抗拉伸强度、断裂伸长率、溶胀率、膜厚度、透光率和水蒸气透过率的测定，研究各成膜剂质量比、膜液质量浓度和超声时间等因素对复合膜性能的影响。结果表明，m（普鲁兰多糖）:m（羧甲基壳聚糖）:m（黄原胶）=2:2:1，成膜剂质量浓度1.4 g/100mL，240 W超声处理15 min，此时普鲁兰多糖复合膜的性能表现最佳。在大口黑鲈鱼保鲜实验中，-2 ℃存放10 d后经涂膜处理的鱼肉其菌落总数(total viable count，TVC)与挥发性盐基氮(total volatile base nitrogen，TVB-N)值仍处于一级鲜度；K值属于极鲜品；pH值仍低于规定限值；肌动球蛋白、总巯基、Ca2+-ATPase活性和持水力分别下降了12.05%、23.75%、25.35%和7.81%，各项指标均优于对照组。综上所述，普鲁兰多糖/壳聚糖/黄原胶/胶原蛋白复合膜具有良好的保鲜效果。

9 C& g" R& J( M$ X& [

　　关键词：普鲁兰多糖；羧甲基壳聚糖；黄原胶；胶原蛋白；涂膜；大口黑鲈；保鲜

# o. `4 w2 d6 r' T" h

　　主要结论

　　本研究通过抗拉伸强度、断裂伸长率、溶胀率、膜厚度、透光率和水蒸气透过率的测定,研究各成膜剂（普鲁兰多糖、羧甲基壳聚糖与黄原胶）的质量比、膜液质量浓度和超声时间对复合膜性能的影响， 结果如下图所示。

! H) ^, @$ s9 `+ W

　　

1 c3 @) Q3 f' J$ R7 C

　　

　　将复合膜应用在大口黑鲈鱼的保鲜上，部分结果如下：

5 H) W+ N" H& a8 i/ i3 L" Z9 e( c$ H

　　1、K值的变化

( d: S1 i5 C- s n, h

　　对照组K值增长速度较快,到第10天已处于中度新鲜;涂膜组增长速度相对较慢,至贮藏期结束仍为非常新鲜,可见,贮藏期内涂膜组的K值要优于对照组。本实验中经涂膜处理的鱼肉K值更低,这是由于羧甲基壳聚糖的强抑菌特性减缓了微生物生长繁殖对ATP的分解作用,从而降低了K值。

4 i) H4 e* e8 ~* M( m

　　

　　2、肌动球蛋白含量的变化

4 J h, h$ B6 R7 F- {1 X) T1 |* T' l0 R

　　贮藏期内，对照组鱼肉肌动球蛋白含量下降了18.16%,而涂膜组下降了12.05%,说明相较于涂膜组,对照组鱼肉肌动球蛋白的变性更加严重,这是因为复合膜使肌动球蛋白的组织结构更加紧密,改善了肌动球蛋白的性能,防止肌动球蛋白发生变性。

　　

　　3、巯基含量的变化

　　对照组—SH含量下降速度较快,至贮藏期结束，已由初始值5.98×10-5mol/g降低至3.8×10-5mol/g,下降了36.45%,而涂膜组仅下降了23.75%,这说明普鲁兰多糖复合膜能够有效减缓—SH的氧化变性的趋势。此外,贮藏期内涂膜组的—SH含量始终高于对照组,这是由于复合膜的包裹作用有效的阻碍了外界的氧气,抑制了—SH的自动氧化,降低了蛋白质的变性程度,进而影响了—SH含量的变化。

　　

　　4、Ca2+-ATPase活性的变化

5 o2 p% e% Y$ J; l0 @& d

　　对照组下降速度较快，至贮藏结束Ca2+-ATPase活性降下降了34.88%，而CPX-G组下降了25.35%。涂膜组下降幅度较小是因为复合膜中的普鲁兰多糖与胶原蛋白具有抗氧化能力以及抑制微生物破坏蛋白的能力，从而抑制了蛋白质的变性，减缓了Ca2+-ATPase活性的下降趋势；也可能是由于普鲁兰多糖、羧甲基壳聚糖与黄原胶含有的羟基改变了蛋白质分子内自由水的结构，抑制了蛋白质的聚集和变性的程度，进而使涂膜组Ca2+-ATPase活性的下降速度降低。

( i3 g9 @3 g: ^2 c1 l" J! h! a% D

　　

' x0 {& E y# R$ I; o7 P9 r1 I

　　综上，普鲁兰多糖复合膜的最佳制备条件为m(普鲁兰多糖):m(羧甲基壳聚糖):m(黄原胶)=2:2:1，膜液质量浓度1.4 g/100mL，超声时间15 min。将复合膜应用在大口黑鲈鱼的保鲜上，发现复合膜能显著抑制鱼肉肌动球蛋白、总巯基、Ca2+-ATPase活性及WHC的降低，有效延缓TVB-N、K值、TVC与pH值的增加。说明普鲁兰多糖/羧甲基壳聚糖/黄原胶/胶原蛋白复合膜对大口黑鲈鱼具有良好的保鲜效果，维持鱼肉品质、延长保质期效果明显。

; H4 g1 T- m: H8 D

　　团队介绍

3 j, z" T- d. C `! K

　　通信作者

　　

& V; I8 g8 m. D

　　包建强，硕士，教授，现任上海海洋大学食品学院食品科学与工程系主任；上海市制冷学会常务理事；第三专业委员会(冷冻冷藏专业委员会)主任；中国水产学会常务理事；渔业制冷专业委员会副主任会委员；中国制冷学会科普委员会委员；全国“制冷与食品安全”科学转播专家团队专家；上海市政府采购评审专家。

* ~9 E" S+ e' k( z! q# N

　　第一作者

4 w; |1 ~" K! G, w2 b, y/ x2 ?0 c

　　

　　郑稳，上海海洋大学2021级硕士研究生，研究方向为水产品加工与贮藏，目前以第一作者已发表研究性论文4篇。

9 q- l# n* g( P7 _3 Z4 M+ k1 j

　　本文图片来源于文章原文及作者团队。

3 H. Y/ f- }5 T ~8 @- @6 t& [

　　

' n7 h0 S% Z& R% ~& D % I! K# Z6 c; L1 _ ! S7 d- Z6 z- u/ b( B : q5 ]6 B0 q; ?) Q( F5 i4 A5 g; k & P+ U' L. N$ V3 u / w4 L" G. Y& P. F9 W+ v5 {