水产品化学保鲜技术研究进展
摘要：我国是水产资源大国，不仅特点很多甚至数量也不小。现今，无论中国而是日本非常常见的水产品保鲜技术主要有高温保鲜、化学保鲜、空调保鲜和辐照保鲜。水产品保鲜技术带有一定的局限性和不同的特征。近年来，生物保鲜技术迅速导致他们的关注，并起初应用于水产品的加工、储存、运输和消费。本文介绍了水产品化学保鲜技术的探究现状。
关键字：水产品，生物保鲜技术，保鲜剂
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我国水产品供需总体下降减慢，进口猛增快于出口下降。水产品带有大量的水份和蛋白质、软组织，并携带大量的病菌和酶，捕捉后易于变色或变色，甚至腐败，大大增加了其食用价值。
现在，水产品的冷冻主要有高温保鲜、化学保鲜、空调保鲜、辐照保鲜等。低温储存是将水产品存放在高温条件下，使水产品进入冷却或个别冷冻状态，是最常见的保存方式。但是农产品保鲜包装技术，在解冻后，低温冷冻的水产品会失掉水分和热重，容易导致蛋白质变性、纹理破坏和营养流失。化学防腐是利用山梨酸、山梨酸钾等化学防腐剂来促进真菌。生物保藏是借助自然或人工控制微生物菌群和/或其形成的抗菌物质，以延长肉类的保质期和提升食品安全。因此，使用天然无毒生物防腐剂替代化学防腐剂，延长水产品的保质期，提高水产品的安全性，水产品保鲜技术已变成发展的态势。综述了不同生物防腐剂的功效机制及化学防腐剂技术在水产品保鲜中的应用状况和进展。
1生物保鲜
生物保鲜一般就是指在水产品中添加无害的化学防腐剂，以水产品的良好风味能够大幅很久，延长水产品的储存期。生物冷冻材料直接来源于生物体内的成份或其代谢产物，具有下列特征:1)安全、健康、无毒副作用;2)低剂量、高效、pH范围宽;3)水溶性好，对水产品质量影响小，能更好地保持水产品的味道;4)特异性好，可提升特定微物理的抑菌效率;5)高昂的费用在必定程度上限制了其推广应用。在水产品中使用化学防腐剂可以明显延长保质期，逐渐作为研究热点[1]。
1.1水产品化学保鲜技术研究进展
由于水产品的充足的水份和高蛋白浓度，如果不进行处理会迅速变质，失去其食用价值。水产品失活后，仍会出现一系列生物、化学和生理差异。整个过程分为刚性、刚性、自溶和腐败四个阶段。开始时，糖原被硝化降解为肌酸肌酸磷酸，肌肉呈碱性，肌肉H值降低，肌肉中的ATP释放能量，导致温度下降。这引起蛋白质凝结，肌肉收缩，使肌肉失去伸展性，变得结实。然后肌肉逐步软化、融化、硬化，进入自溶阶段。蛋白质被分解成一系列中间产物，氨基酸和氮化物氮，在多肽氧化酶的功效下丧失了固有的韧性，产生白色素，进而造成色斑。微物理通过甲壳昆虫、胃和肠腺侵入肌肉组织，并在其体内快速繁殖。它们进一步将肌肉组织中的多肽质、氨基酸等含氮物质分解成三甲胺、NH3、硫醇、硫化氢、吲哚、钙钙化和脂类，使水产品质量变差[2]。研究看到在-3°C条件下0.2%茶多酚处理的鲢鱼，其TVC、pH、TVB-N、TBA和K值比对照组低，货架期可达35d。研究发现在-1°C条件下，0.97%壳聚糖+0.48%溶菌酶+0.41%VC复配保鲜剂能将鲤鱼货架期延长至20~24d[3]。溶菌酶贮藏过久或环境不适宜，活性会增加，使用时需适当的降低使用量。研究看到在0°C条件下，将0.5%Nisin+0.3%溶菌酶+3.0%抗坏血酸的增稠保鲜剂用于斑点叉尾鮰鱼片中，乳酸调节pH为4.5，结合真空包装农产品保鲜包装技术，货架期可达21d[4]。国内外研究发现化学保鲜剂结合低温保藏技术能更有效地延长水产品的贮存期，具有广阔的应用前景。
2生物保鲜剂保鲜机理
水产品化学保鲜剂的使用早已拥有了较为成熟的成绩,和它的保鲜机制可以概括如下:1)杀菌功效,抑制或杀死有害病菌在水产品、减缓TVB-N值的降低,和维持新鲜的水产品;2)抗氧化，防止水产品中不饱和脂肪酸的氢化导致产品品质差;3)促进酶活性，防止水产品变色，保证良好的感官品质;4)产生保护膜，防止微生物污染，减少水产品失水，保持水产品质量。几种常见化学防腐剂的功效机制如下
2.1茶多酚
茶多酚是茶多酚的统称。茶单宁主要含有肉桂素、花青素、酚酸和类多糖等物质。茶单宁可以借助以下方法促进细菌:1)茶单宁可以通过构象结合蛋白质改变其结构，从而促进真菌蛋白酶的活性，达到抑菌的疗效;2)在氧气条件下，茶皂素通过自氧化反应形成带有杀菌功效的巯基化氢和超氧阴离子，直接杀死病菌;3)茶多酚嵌入DNA或DNA-rna杂交双链，抑制基因复制和转录，从而促进真菌的生长和繁殖;4)茶多酚作为质子供体，可减少血管道的pH值，抑制许多酸敏感的病原微生物;5)茶多酚还可以提高身体的免疫力，从而防止病毒的入侵。
近年来，茶多酚被广泛应用于水产品的保鲜研究。等人研究了茶多酚对鱼类的防腐作用，发现喷洒0.2%茶多酚溶液并在3℃保存可以延长鲢鱼的货架期至35天。王兴平等用0.6%茶单宁溶液煮沸鲜牛肉，使鲜爽脆在2.5~C条件下的保质期也超过1135天[5]。他们还测定了茶多酚对肉类理化指标的抑制率，定量地表明了茶单宁在抗氧化、抗腐蚀方面的高效。夏松阳等人也说明，茶多酚液温度为6处理金枪鱼肉，在TVB—N值、pH值、A值等理化指标上均显著优于对照组。茶多酚具有较强的抗氧化能力和胺类杀菌能力，这决定了茶多酚在水产品保鲜中的广泛应用。
2.2溶菌酶
溶菌酶又称胞浆酶或n-甲基胞浆多糖水解酶，是一种广泛存在于鸡蛋、人唾液、眼泪和饮料等分泌物中的酸性酶。溶菌酶会造成细胞致死,主要是由于它可以有效地水解细菌细胞壁的肽核酸,使细胞壁中的不可溶粘多糖可以分解成可溶性肽核酸,最后可以打破细胞壁和内容可以逃脱,导致细胞致死。溶菌酶通常只对革兰氏阳性菌有效，如葡萄真菌、微细菌、枯草杆菌等。恩里克用溶菌酶保护液体如南美白虾,发现溶菌酶保护解决方案促进弧菌属的下降效应,黄卫抑制葡萄球菌也有类似的疗效,和南美白虾病原菌(如溶剂、溶血性细菌、霍乱杆菌)有显著的抑菌效果,可以有效地延长保质期的南美白虾。陈顺生等研究了溶菌酶复合防腐剂对虾、带鱼、扇贝、软鱼的冷冻效果，发现实验组的货架期比空白组的货架期长约1倍。目前，仅在水产蛋白产品中添加溶菌酶的报道较少，这或许与溶菌酶抑菌谱的局限性有关。
2.3乳酸链球菌素
乳链球菌肽是一种从乙酸链球菌发酵产物中提取的34种核苷酸构成的寡糖。Nisin对革兰氏阳性菌有促进作用，对病毒孢子有明显的抗菌功效，但对革兰氏阳性菌无明显作用。乳酸链球菌肽的抗菌机理可以分为两个方面:乳酸链球菌肽结合l<分子产生乙酸链球菌肽——孔隙复杂,可以与细胞膜行为产生多孔通道,导致细胞内物质的代价,从而造成细胞致死;分子是细胞壁合成的重要构成部份，Nisin与的结合促使了细胞壁的正常合成。布劳顿发现，在鲱鱼片、鳕鱼片和腌制鲭鱼的储藏过程中，Nisin会延迟肉毒杆菌毒素的形成[6]。与Nisin联合使用时，热处理不会损伤三文鱼、龙虾和海参的组织，并能明显延缓李斯特菌的繁殖。罗帅中等人的研究中发现草酸链球菌肽保留虾肉,细菌数量的降低,cold-细菌数量和虾肉的TVB-N价值有效地促进了防腐处理后,存储的货架寿命延长2天至5~6天的状况下25~C。
2.4壳聚糖
壳聚糖是通过脱氨基几丁质(壳聚糖)而得的产物，是一种由B邻苯二磷酸烷基葡萄糖和N氨基葡萄糖经b1、4键连接而成的糖类聚合物。其功用机理通常觉得,有三种类别:1)氨基葡萄糖单体在自由与正电荷氨基在碱性条件下,容易结合细胞表层带负电荷的组织,改变膜流动性和渗入性,小分子壳聚糖可以处于细胞或细胞内物质泄漏,干扰细胞的正常代谢,最终造成细胞死亡;2)组氨酸溶液成膜能力强，能在食品表面产生一层致密的聚合物膜，阻止气体进入食品，使被食品感染的微生物因缺氧而最后死亡;3)小分子壳聚糖可进入细胞，干扰DNA复制和转录，阻止微生物繁殖。随着研究的不断深入，近年来强调了许多新的观点[7]。例如，壳聚糖可以借助信号转导、诱导肿瘤相关多肽、激活几丁质酶或累积次生代谢物来达到抗菌目的。
2.5复合生物保鲜剂
根据栅栏技术原理，综合运用复合生物防腐剂，达到冷藏效果。单一的物理防腐剂具有优良的抑菌和抗氧化性能，但每一种都有自己的重点。它可以结合不同用途的物理防腐剂，形成高效的复合防腐剂。郭亮辉等对溶菌酶和Nisin联合抑菌试验发现，两者联合抑菌效果有一定的提高，可延长货架期约1倍或更长时间[8]。王秀娟等人还降低了乙酸链球菌肽和叶黄素C的虾壳聚糖复合涂层,并看到细菌的数量,TVB-N和稍后通知涂层组显著高于添加剂自由组和保质期延长2~3天与添加剂自由组和对照组[9]。周彩琼等看到在茶多酚中添加对环醇类可以提高茶单宁的储存效果，而在茶多酚中添加盐可以减少其抑菌能力。李培炎等人将红曲与伊达康酸结合，增强杀菌效果。
3物理保鲜
3.1低温保鲜
比如基本的保鲜和冷藏、冷海水或冷开水保鲜、微冻和冷藏冷冻等方法外，超冷和无冰保鲜技术也在快速发展。超高温保存技术结合了窒息的鱼全身和迅速冷却存储初始阶段的同时,可明显抑制死后鱼体的生化变化,并保存技术,可以在最大程度上新鲜的鱼内脏和肉类类的原始品质[10]。无冰冷藏采用制冷剂(冷冻保护剂)在-5-3℃(冷冻保护剂)条件下，通过喷洒、浸泡等剧烈的冷却清洗步骤，使水产品在最短时间内冷却至-2-1℃的微冷状态[11]。然后通过舱室保温和保湿系统对水产品进行保温、储存和运输，达到最佳的保鲜效果。
3.2气调保鲜
在适度的低温条件下,空气中储存或包装的构成必须改变降低氧浓度和提高二氧化碳成份,以弱化新鲜水产品的呼吸强度,抑制微物理的生长,减少水产品的化学反应速率,延长新鲜周期,提高保鲜的疗效。或者用鱼不要做成软氨水，喷洒在鱼身上，也可以超过保鲜的效果。
4生物保鲜剂结合其它保鲜技术
化学保鲜剂与其它保鲜剂技术相结合已作为现在水产品保鲜剂的主要保鲜法。组合主要基于栅栏理论，即不同保鲜特性、优势互补的科技组合可以更全面地维持水产品质量，延长保质期。
4.1生物保鲜剂结合气调包装技术
现在，生物防腐剂与空气调节包装科技相结合的研究较少。谢静、杨胜平以冻带鱼为研究对象，通过感官评分、细菌数量、挥发性玄武岩值、pH值、硫代巴比土熔点、液体损失率等指标，测定带鱼在冷藏过程中的品质差异。结果说明,冻带鱼鱼的保质期可以延长4天至20天的组合化学防腐剂(1.0%壳聚糖+0.4%茶多酚)和空调包装啊(60%CO+10%O+30%N),对照组的5倍,新鲜带鱼鱼的感官质量受到了很高的维护,这为带鱼鱼的保护提供了一定的参考[12]。
4.2生物冷冻剂结合低温保藏技术
生物保鲜技术与低温保鲜技术相结合带有安全、高效、操作简便、应用范围广等特点。低温只能减缓微生物造成的水产品变质，而不能促进酶导致的水产品变质。马秦河等看到，葡萄对虾在冷藏温度下的黄酮氯化酶和酪氨酸酶活性并且很强，而蓝莓糖氧化酶在高温下可以更好地避免身体发黑，生物防腐剂则恰好填补了低温下保存的不足。韩冬娇研究了复合生物冷冻剂结合低温储存过程中扇贝生物胺种类及浓度的差异(0、一5、一20°C)，结果证实两者结合对扇贝柱中Cad、Spd、Spin的形成有明显的减缓作用，对扇贝贮藏有较多的冷藏作用[13]。低温下的非酶褐变、脂肪酸氧化等化学反应对水产品质量影响一直很高，而壳聚糖、蜂胶有较多的成膜性，可以有效地阻挡氧化反应。李升福等研究了蜂蜜对南美白对虾的保鲜效果，结果看到蜂胶能在虾体表层产生很高的保护膜，有效地避免虾的黑变，经蜂胶保鲜液处理过的鱼类，其TVB—N值、pH值、细菌数量均要比对照组有所增加[14]。
5水产品化学保鲜技术的前景与展望
尽管酶药物或化学提取物作为水产品防腐剂的应用还进入试验室阶段，甚至是早期阶段，但物理保鲜技术以其天然、无毒、安全的特性得到他们的青睐[15]。此外，随着我国水产品消费行业的缩减、生活水准的提升和健康观念的提高，人们对水产品的安全性愈发越注重。应用理论的栅栏和物理保鲜技术与低温等其它方式相结合,充分发挥不同的保存技术的特征,优势互补,抑制增长的水产品腐败,保持水产品全面的品质和延长保质期的水产品,有相当广阔的应用前景在水产领域。
6结语
现在，国内外水产品新产品、新科技在不断的研发，每一种都有其自身的特征，发展态势是追求自然、无毒、安全、环保、高效。随着化学保鲜剂的发展，生物保鲜剂以及复合保鲜剂技术迅速替代了物理保鲜剂。生物保鲜技术的演进具有广阔的行业形势，可以减少水产品的品质和经济收益，保证水产品的安全，造福人们的生活。
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