水产品味道鲜美,富含人体必需氨基酸等营养元素,是获取优质蛋白质的理想来源。然而,水产品的内源酶作用、高含水量特性和微生物代谢活动,易使其肌肉组织在短时间内降解和腐败;尤其是肌原纤维蛋白(myofibrillar protein, MP)的变性会导致生鲜水产品持水性下降,造成汁液流失[1]。即使在低温条件下,水产品的贮运过程仍面临着诸多挑战。

已有研究表明,天然植物提取物通过抗菌、抗氧化作用能够有效地维持水产品及肉制品内MP的结构,进而提升其持水性,保持其质构指标,延长其货架期。Zhang等[2]发现,苹果多酚能延缓冷冻鱼糜MP的氧化和结构变化;李雪艳等[3]研究发现,丁香精油通过抑制微生物生长,降低细菌破坏蛋白的能力,减缓暗纹东方鲀鱼肉内Ca2+-ATPase活性的下降趋势,进而延缓了鱼肉蛋白的降解。天然植物提取物肉桂醛(cinnamaldehyde, CA)和芳樟醇(linalool, LIN)是月桂精油(laurel essential oil, LEO)的主要成分,二者均具有广谱抗菌性和较强的抗氧化活性[4-6],但易挥发失活的特性使其在实际应用中受到了一定的限制。

目前市面上的商家多采用吸水树脂衬垫置于食品底部,有效避免肉类渗出的汁液在食品底部聚集并滋生微生物,从而延长保质期[7]。但仅具有吸水性能的衬垫不能满足市场需求。将具有抗菌、抗氧化性能的生物保鲜剂包埋于衬垫中,有望赋予衬垫更好的保鲜性能[1,8-9],在减少水产品汁液流失的同时,维持其MP的结构和功能,延缓其品质下降。Zhang等[10]通过在聚乙烯醇(PVA)涂层中加入茶多酚(TP)微胶囊和溶菌酶(LZM)制备TP/LZM-PVA涂膜,并发现该涂膜可在4 ℃下使Sciaenops Ocellatus鱼片的货架期从7 d延长至13 d。前人对生鲜水产品保鲜衬垫的缓释体系优化、复合保鲜剂协同机制及功能集成化设计研究尚不充分,单一微胶囊或膜材料常存在缓释周期短、活性成分易突释的问题,难以实现保鲜剂的长效稳态释放,传统研究多聚焦单一保鲜剂应用,缺乏对复合保鲜剂与单一成分作用差异的系统对比,且未深入揭示多活性成分协同保护机制,现有吸水衬垫也仅具备汁液吸收功能,无法兼顾抗菌、抗氧化等保鲜功效,难以解决水产品贮藏过程中蛋白质氧化、微生物滋生导致的品质劣变问题。基于此,本研究针对性构建“微胶囊-复合膜”二级缓释体系,以阿拉伯胶-麦芽糊精为壁材包埋保鲜剂,并负载于魔芋葡甘聚糖-卡拉胶复合膜中,同步以月桂精油及其主要成分肉桂醛、芳樟醇为保鲜剂,对比单一与复合成分作用差异,设计“上层支撑-中层缓释-下层吸水”三层结构实现功能集成,制备负载保鲜剂微胶囊的复合膜活性衬垫,研究其对鱼片贮藏过程中MP的影响,为研究以生物基材料为主材、功能集成化的新型保鲜衬垫在生鲜水产品和肉品贮藏中的应用提供理论参考与技术支撑。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

活体海鲈鱼(Lateolabrax japonicus),(1.65±0.10) kg/条,辽宁省锦州市水产品市场;蛋白质羰基试剂盒,北京盒子生工科技有限公司;超微量Ca2+-ATP酶测定试剂盒、超氧化物歧化酶(SOD)试剂盒,南京建成生物工程研究所;谷胱甘肽过氧化物酶检测试剂盒,北京沃凯生物科技有限公司;肉桂醛、芳樟醇、阿拉伯胶,上海麦克林生化科技有限公司;麦芽糊精、月桂精油、中链甘油三酯,上海源叶生物科技有限公司;魔芋葡甘聚糖,合肥博美生物科技有限责任公司;卡拉胶,上海阿拉丁生化科技股份有限公司;食品级尼龙网纱,安平县炅庆丝网制品厂;食品级PE膜,宁晋县超盛商贸有限公司;Tris-HCl缓冲液、磷酸盐缓冲液,上海麦克林生化科技有限公司;去离子水、无菌水自制。

1.2 仪器与设备

MS-105DU型电子分析天平,瑞士梅特勒托利多仪器有限公司;DF-Ⅱ型集热式磁力加热搅拌器、SP-1500-H型喷雾干燥机,上海顺仪实验设备有限公司;FSH-2A型高速均质机,常州越新仪器制造有限公司;DHA-9423A型鼓风干燥箱,上海精宏实验设备有限公司;MultifugeX1型冷冻高速离心机、Legend Micro21R型台式微量离心机,赛默飞世尔科技(中国)有限公司;PE Victor X3型多功能酶标仪,上海珀金埃尔默有限公司;HHS21-4型水浴锅,上海博讯实业有限公司;F-7000型荧光分光光度计,日本日立高新技术公司。

1.3 实验方法

1.3.1 活性衬垫的制备及海鲈鱼鱼片处理

活性衬垫的制备方法见图1。将8.0 g阿拉伯胶和12.0 g麦芽糊精溶于200 mL去离子水中,作为微胶囊壁材溶液。分别将0.70 mL的肉桂醛、芳樟醇或月桂精油与0.30 g中链甘油三酯和0.20 g Tween-80加入10.00 mL无水乙醇中,混合搅拌2 h,作为微胶囊芯材溶液。将微胶囊壁材溶液和微胶囊芯材溶液以2∶1的体积比均质混合,在进口温度120 ℃、出口温度85 ℃、物料流量350 mL/h、压力25 MPa的工艺条件下,采用喷雾干燥法制备肉桂醛微胶囊、芳樟醇微胶囊和月桂精油微胶囊。将0.50 g微胶囊分别分散于溶有0.35 g魔芋葡甘聚糖、0.15 g卡拉胶和0.30 g甘油的50 mL水溶液中,得流延膜液,将10.00 mL膜液在10 cm×10 cm的流延板上流延,40 ℃恒温干燥,得肉桂醛微胶囊复合膜、芳樟醇微胶囊复合膜和月桂精油微胶囊复合膜。取15 cm×20 cm的吸水纸,浸泡于10 mL的体积分数为7%的月桂精油-乙醇溶液中1 h,40 ℃恒温干燥,得负载月桂精油的吸水纸。将0.45 g的膨润土均匀分散于黏有0.85 g脱脂棉的15 cm×20 cm的吸水纸表面,作为衬垫的下层,裁剪相同尺寸的尼龙网纱放置于上层。中间层分别放置面积相等的吸水纸、月桂精油吸水纸、肉桂醛微胶囊复合膜、芳樟醇微胶囊复合膜和月桂精油微胶囊复合膜,得空白吸水衬垫(BP)、月桂精油衬垫(LEOP)、肉桂醛微胶囊复合膜衬垫(CAMP)、芳樟醇微胶囊复合膜衬垫(LINMP)和月桂精油微胶囊复合膜衬垫(LEOMP)。

由售卖海鲈鱼的专业人员将新鲜海鲈鱼用冰猝死,将头、皮、内脏和鱼骨除去后在鱼脊两侧取鱼片,每片重约(150±10) g。用无菌去离子水清洗鱼片,再用无菌吸水纸吸干表面水分。将鱼片放入尺寸为20 cm×15 cm×7 cm、底部垫有复合衬垫的塑料盒中,合上盒盖,在4 ℃下冷藏。新鲜鱼片(CK)为0 d样品,而后分别在第3、6、9、12、15天提取鱼片的MP并测定相关指标。

1.3.2 鱼片MP的提取

参考Yang等[11]的方法稍加修改。在鱼片与衬垫的非接触面处进行多点取样,每个鱼片取5.00 g鱼肉糜,加入4倍鱼糜体积的Tris-HCl溶液(20 mmol/L,pH=7.2),以2 500 r/min均质处理4次混合,每次约30 s。将混合物在4 ℃、5 000 r/min下离心20 min。离心后,去除上清液取沉淀,重复操作2次。向最后获得的沉淀中加入3倍沉淀体积的Tris-HCl缓冲溶液。沉淀在4 ℃下充分提取1 h,再于4 ℃、5 000 r/min 下离心20 min,收集上清液。所得上清液为MP溶液。

1.3.3 鱼片MP的性质和结构测定

1.3.3.1 MP中巯基含量测定

参考Xu等[12]的方法测定MP的总巯基含量和活性巯基含量。

1.3.3.2 MP中Ca2+-ATPase活性和羰基含量测定

采用超微量Ca2+-ATP酶测定试剂盒测定MP的Ca2+-ATPase活性。采用蛋白质羰基含量检测试剂盒测定MP的羰基含量。

1.3.3.3 MP表面疏水性测定

将MP溶液用Tris-HCl缓冲溶液稀释至5 mg/mL,取1.00 mL置于90 ℃水浴30 min,在室温下冷却15 min后,加入0.20 mL 1 mg/mL的溴酚蓝溶液,反应10 min。在4 ℃下以5 000 r/min离心10 min,取上清液于595 nm处测定吸光度。将不加入MP溶液的处理组设置为对照组。表面疏水性通过溴酚蓝结合量(μg)表征,计算见式(1)。

溴酚蓝结合量

(1)

1.3.3.4 MP荧光光谱的测定

参考Jiang等[13]的方法,用荧光分光光度计在激发波长为280 nm和发射波长为300～400 nm处测定MP的荧光光谱。

1.3.3.5 鱼片蛋白溶解度测定

参考Yang等[11]的方法测定鱼片蛋白溶解度。准确称取1.00 g鱼肉糜,高速均质分散于19.00 mL的Tris-HCl缓冲溶液中。将分散液在4 ℃以6 000 r/min离心15 min,收集上清液,采用双缩脲法测定上清液中蛋白质含量。上清液中蛋白质含量与样品中总蛋白质含量的比值为蛋白质溶解度[11]。

1.3.3.6 鱼片内源抗氧化酶的测定

参考Yang等[11]的方法,稍加修改。准确称取1.00 g鱼肉糜,按料液比(g/mL)1∶25加入25.0 mL预冷的磷酸盐缓冲液(0.05 mol/L,pH=7.0),在4 ℃冰浴条件下以5 000 r/min均质处理1 min,将匀浆液立即转移至预冷的离心管中,4 ℃、9 100 r/min离心5 min。用0.45 μm滤膜过滤离心后得上清液作为粗酶提取液,用于抗氧化酶活性测定。采用超氧化物歧化酶试剂盒测定总超氧化物歧化酶(SOD)活性,采用谷胱甘肽过氧化物酶检测试剂盒测定谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性。

1.4 数据处理

所有实验平行测定3次,测定结果以平均值±标准偏差表示。采用SPSS 19.0软件进行显著性分析,Origin Pro 2021软件绘图。

2 结果与分析

2.1 活性衬垫对鱼片MP巯基含量的影响

巯基(—SH)是MP的重要组成部分,通过形成二硫键稳定蛋白质的三维结构,巯基含量的变化可以反映蛋白质被氧化的程度。当巯基被氧化为二硫键时,总巯基含量会降低,导致蛋白质结构被破坏以及相关功能的丧失。海鲈鱼鱼片贮藏过程中MP巯基含量的变化见图2。由图2可知,随着贮藏时间的延长,鱼片MP的总巯基和活性巯基含量均呈下降趋势。经BP处理的鱼片MP总巯基和活性巯基含量下降幅度最大且速度最快。这与姚慧等[14]研究鱿鱼的总巯基含量变化趋势相似。经LEOP处理后,鱼片MP的总巯基含量和活性巯基含量下降速度减缓,说明挥发的月桂精油延缓了鱼片MP的氧化,但由于精油未经过包埋,易快速挥发流失,其保护作用难以持久。经CAMP和LINMP处理后,鱼片MP的总巯基含量下降速度进一步减慢,这得益于微胶囊-复合膜的二级控释机制。微胶囊壁材具有良好的包埋效率,能减少活性成分的早期挥发;而复合膜形成的物理屏障进一步控制了活性成分的释放速率,使其持续作用于鱼片表面,通过清除自由基减少巯基氧化。经LEOMP处理后,鱼片MP的总巯基含量下降速度最慢,总巯基与活性巯基保留率较BP分别提高22.25%和25.65%,其保护效果显著优于单一成分处理组,这源于多组分的功能叠加效应。肉桂醛通过醛基与蛋白质氨基形成席夫碱共价交联,稳定巯基所处的微环境;芳樟醇则通过疏水相互作用与氢键结合于蛋白质分子表面,抑制氧化因子与巯基的接触;在月桂精油中,肉桂醛和芳樟醇可以同时吸附在巯基上,与巯基竞争获取自由基,从而抑制巯基被氧化[13],其含有的少量萜烯类辅助成分进一步增强了抗菌效果,减少微生物代谢产生的氧化产物对巯基的破坏。这种多重保护模式,是单一成分处理组无法实现的。

2.2 活性衬垫对鱼片MP中Ca2+-ATPase活性的影响

MP中Ca2+-ATPase活性是冷藏水产品品质评估体系中表征蛋白质变性程度的重要指标[15],其活性直接反映肌球蛋白头部的完整性。贮藏过程中海鲈鱼鱼片MP中Ca2+-ATPase活性变化见图3。由图3可知,随着贮藏时间的延长,海鲈鱼MP的Ca2+-ATPase活性逐渐下降,这与肌球蛋白的聚集和其头部巯基氧化密切相关[16]。巯基被氧化后形成二硫键,使肌球蛋白头部的构象发生改变,破坏了酶的活性中心,导致酶活性降低。在贮藏过程中,鱼片的pH值会出现先下降后上升的情况[17]。有研究认为,Ca2+-ATPase活性的丧失与肌肉组织的pH值下降有一定的关联[18]。经BP处理鱼片MP的Ca2+-ATPase活性下降最快,下降幅度最大,15 d内降幅达95.29%。经LEOP处理后,鱼片MP的Ca2+-ATPase活性下降速率减缓,这是因为衬垫内的月桂精油释放进入鱼片周围,抑制了鱼片MP的氧化和微生物生长,进而维持了Ca2+-ATPase的活性。经CAMP、LINMP处理后,海鲈鱼MP的Ca2+-ATPase活性下降速度显著减慢,这是由于微胶囊和膜对肉桂醛和芳樟醇具有长效缓释作用,使其可以长时间作用于鱼片表面,抑制肌球蛋白头部的ATP酶活性。经LEOMP处理后鱼片MP的Ca2+-ATPase活性下降速度最慢,这可归因于被微胶囊和复合膜包封的月桂精油的缓慢释放。月桂精油的主要活性成分(肉桂醛、芳樟醇)在抑制微生物生长繁殖的同时抑制了肌球蛋白头部巯基的氧化,显示出潜在的协同增效效应[19]。

2.3 活性衬垫对鱼片MP羰基含量的影响

贮藏过程中海鲈鱼鱼片MP羰基含量变化见图4。由图4可知,在贮藏过程中,海鲈鱼鱼片中MP的羰基含量均呈上升趋势,表明鱼片的MP被氧化。经BP处理的海鲈鱼鱼片MP的羰基含量上升速度最快;经LEOP处理后,鱼片MP的羰基含量上升速度减慢。这是由于衬垫中的月桂精油挥发进入鱼片周边,抑制鱼片内微生物的生长繁殖,同时延缓鱼片的蛋白氧化。经CAMP和LINMP处理后,鱼片的羰基含量的上升速度进一步减缓,说明肉桂醛和芳樟醇虽为月桂精油主要的单一成分,但微胶囊和复合膜的层层包覆对二者具有缓释作用,使其在贮藏期间缓慢释放并作用于鱼片表面,从而减缓蛋白氧化。经LEOMP处理后,鱼片的羰基含量上升速率最慢,第15天时较经BP处理的鱼片MP低23.95%。月桂精油通过对水产腐败优势菌的抗菌作用,与酚羟基提供氢原子中断脂质氧化链式反应的抗氧化作用,即对蛋白质的抗氧化作用,以及通过“微胶囊—膜”体系实现的逐级缓释长效作用,共同抑制了MP羰基含量的上升。这一协同作用机制既通过直接抗菌减少了微生物对蛋白质的分解,又通过抗氧化途径延缓了蛋白质氧化进程,同时借助缓释技术延长了活性成分的作用时间,从而更有效地维持了水产品蛋白的品质稳定性。

2.4 活性衬垫对鱼片MP表面疏水性的影响

表面疏水性反映MP表面疏水残基的暴露程度。在天然构象状态下,疏水性基团主要分布于蛋白质分子内部,通过疏水相互作用维系着三级结构的稳定性。然而在水产品的贮藏过程中,微生物代谢及内源酶活性会引发蛋白质构象重排,促使疏水区域外露并引发分子间聚集[20]。可通过溴酚蓝结合量判断疏水基团的暴露程度[21]。贮藏过程中海鲈鱼MP表面疏水性的变化见图5。由图5可知,随着贮藏时间的延长,鱼片MP的溴酚蓝结合量均呈上升趋势。经BP处理鱼片MP的溴酚蓝结合量最多,且上升速度最快。说明其中的微生物生长繁殖最快,致使蛋白质快速分解,进而使更多的疏水基团暴露。经LEOP处理后,鱼片MP的溴酚蓝结合量上升速度减缓,这是由于月桂精油挥发,抑制了蛋白质氧化,减少了MP因氧化而引起的疏水基团暴露。经CAMP和LINMP处理后,鱼片MP的溴酚蓝结合量的上升速度进一步减慢。这可能是由于逐级缓释的芳樟醇通过疏水相互作用及氢键作用与MP结合,抑制了MP的氧化[22]。而肉桂醛通过抑制细菌蛋白质的合成、破坏细菌细胞膜的完整性、抑制细菌的生长,从而减弱了微生物对蛋白质分解的促进作用,还可通过清除自由基保护蛋白质免受氧化损伤[23-24]。经LEOMP处理后,鱼片MP的溴酚蓝结合量的上升速度最慢,其表面疏水性最弱。这是因为缓慢释放的月桂精油中的肉桂醛通过共价交联作用,与具有抗菌抗氧化作用的芳樟醇及其他活性成分,形成潜在协同效应,保护蛋白质免受氧化损伤,有效抑制其表面疏水性的提高[19]。

与CAMP和LINMP相比,LEOMP对海鲈鱼鱼片MP的总巯基含量、羰基含量和表面疏水性变化的抑制性能更优,而对其活性巯基含量和Ca2+-ATPase变化的抑制性能并未显示出显著的优势。说明月桂精油中的肉桂醛和芳樟醇对鱼片MP的活性巯基含量和Ca2+-ATPase活性的抑制性能较好,而月桂精油中的其他活性成分与这2种主要成分的共同作用更有利于抑制MP的总巯基含量、羰基含量和表面疏水性变化,这可能与活性成分的活性基团结构有关。

2.5 活性衬垫对鱼片MP蛋白溶解度的影响

贮藏过程中海鲈鱼鱼片MP的溶解度见图6。由图6可知,贮藏期间海鲈鱼鱼片的MP溶解度逐渐下降,这是由于贮藏过程中蛋白质巯基被氧化,二硫键形成,降低了盐溶性,导致MP含量减少。其中,经BP处理的鱼片蛋白溶解度在贮藏前3 d急剧下降,降幅达65.17%,而后下降速度减缓。这种快速下降的趋势可归因于MP被氧化,蛋白质的空间结构发生改变,分子之间形成交联,使其溶解度降低。且在贮藏初期,鱼片的pH值下降,偏离MP的等电点,蛋白质分子之间的静电斥力减小,分子间容易发生聚集,使其溶解度降低。经LEOP处理后,鱼片的蛋白溶解度在贮藏初期下降速度较前者略缓,而后与前者的下降程度基本一致,说明月桂精油在贮藏初期快速挥发,在一定程度上减缓了蛋白质空间结构的改变。但由于其作用时效短,在贮藏中后期并未充分发挥抗菌、抗氧化作用,故不能有效保持蛋白质空间结构的稳定。经微胶囊复合膜活性衬垫处理后,鱼片的蛋白溶解度下降速度显著降低,说明逐级缓释体系的建立有效延长了生物保鲜剂的作用时间,使其持续发挥抗菌、抗氧化作用,进而长效保持了蛋白质空间结构的稳定性。其中LEOMP对鱼片蛋白溶解度下降的抑制性能最优,其降幅为45.44%,显著低于BP(65.18%)、LEOP(62.28%)、CAMP(55.31%)、LINMP(50.90%),15 d时溶解度仍保持较高水平。这进一步证明月桂精油中活性成分的协同抗菌、抗氧化作用。肉桂醛的抑酶与交联作用、芳樟醇的抗氧化与结构稳定作用,以及其他活性成分的抗菌作用,共同减少了氧化、酶解、聚集等导致蛋白质溶解度下降的关键因素,其保护效果显著优于单一成分处理组。

2.6 活性衬垫对鱼片MP内源性抗氧化酶的影响

内源性抗氧化酶具有清除活性氧自由基,减轻氧化应激损伤的作用。贮藏过程中海鲈鱼鱼片MP的SOD和GSH-Px活性见图7。由图7可知,贮藏期间,鱼片MP的SOD和GSH-Px活性均呈下降趋势。贮藏初期,鱼片MP的SOD活性快速下降,随后其下降速率减小,变化趋势与鱼片MP溶解度的基本一致;经LEOMP处理后,鱼片MP的SOD活性下降最慢,下降幅度最小。这可能是由于微胶囊和膜的包埋使精油缓慢释放,且精油内的活性组分具有抗氧化作用,从而更有效地维持了鱼片MP的SOD活性。鱼片MP的GSH-Px活性的变化趋势与SOD活性基本一致。经BP处理15 d后,鱼片MP的GSH-Px活性从初始的1.62 U/g降至0.42 U/g,降幅达74.07%。这是由于贮藏过程中鱼片的MP被氧化,溶解度降低、疏水基团暴露、二硫键形成,进而导致GSH-Px活性下降[25]。经LEOP处理后,鱼片MP的GSH-Px活性下降趋势减缓,这是由于月桂精油中的抗氧化成分大量释放,对鱼片MP起到保护作用,延缓了GSH-Px活性的下降。经CAMP和LINMP处理的鱼片MP的GSH-Px活性下降趋势较LEOP处理的鱼片MP的更缓,这可能是由于缓慢释放的芳樟醇中的羟基与GSH-Px的巯基结合,阻碍了GSH-Px与底物谷胱甘肽(GSH)的相互作用,从而延缓了GSH-Px活性的下降。肉桂醛的醛基和共轭双键赋予其优良的抗氧化性能,使之可通过清除自由基或抑制脂质过氧化反应来保护酶活性[26]。而芳樟醇因分子极性较高、挥发性较强,可能更易从微胶囊和膜中释放,即早期释放速率快[27]。因此,在贮藏初期,经LINMP处理的鱼片MP的GSH-Px活性略高于CAMP处理的样品。贮藏初期,经LEOMP处理的鱼片MP的GSH-Px活性略高于经CAMP和LINMP处理的样品,但在贮藏中后期,三者几乎无显著性差异,说明月桂精油的活性成分在抑制鱼片MP的GSH-Px活性方面无协同增效作用。这与蛋白溶解度和SOD研究的结果不一致,说明月桂精油中各活性组分在抑制海鲈鱼鱼片MP降解和氧化过程中的作用途径不同:GSH-Px作为一种含硒半胱氨酸(Sec)的氧化还原酶,其活性中心对醛类物质高度敏感;而SOD的催化途径仅涉及超氧阴离子的歧化反应,并不参与醛基相关的氧化过程[28]。这种差异化的作用机制表明,月桂精油对MP的保护具有针对性,既能够清除不同类型的活性氧自由基,又能针对蛋白质氧化过程中的特定中间产物发挥抑制作用。

2.7 活性衬垫对鱼片MP三级结构的影响

2.7.1 MP内源荧光光谱分析

通过对鱼片MP内源荧光光谱分析,可以检测到蛋白质内色氨酸(tryptophan, Trp)、酪氨酸和苯丙氨酸等残基的氧化状态及其所处微环境的改变[29]。贮藏15 d后鱼片MP的内源荧光光谱见图8。由图8可知,所有样品的内源荧光光谱均在320～350 nm显示宽带,最大荧光强度均出现在333 nm左右,表明贮藏过程中鱼片MP内的细微结构变化并未改变荧光基团周围的极性、疏水性等关键因素。新鲜鱼片的荧光强度最强,经BP处理后,鱼片MP的蛋白质荧光强度较新鲜鱼片的大幅度降低,即鱼片在贮藏一段时间后,其内源荧光光谱强度下降。这可能是由于MP被氧化,其氨基酸残基被氧化修饰,影响了荧光基团的结构和性质。也可能是由于鱼片MP的构象改变,或发生聚集和解聚。经LEOP处理的鱼片MP的荧光强度次之;经LINMP处理的鱼片MP的荧光强度较LEOP处理样品略高;经CAMP处理的鱼片MP的荧光强度又有显著提高;经LEOMP处理的鱼片MP的荧光强度最高,仅略低于新鲜鱼片。表明LEOP对鱼片MP的氧化或降解具有一定的抑制作用,这是由于月桂精油活性成分的抗菌特性能够抑制微生物增殖以及内源酶的活性,减少了氨基酸残基从蛋白质内部向表面的迁移,从而使鱼片MP在贮藏期间保持较高的荧光强度。此外,微胶囊和膜二级包埋生物保鲜剂的复合衬垫对鱼片MP的氧化或降解的抑制作用更强,又进一步证明生物保鲜剂的逐级缓释体系有利于衬垫保鲜性能的提高。肉桂醛对MP氧化变性的抑制效能强于芳樟醇,而月桂精油的协同保护效应源于各活性组分作用路径的互补性。

2.7.2 MP同步荧光光谱分析

当Δλ=60 nm时,同步荧光光谱主要反映Trp周围的光谱特征[30-31]。新鲜鱼片和经衬垫和冷藏处理15 d的鱼片MP同步荧光光谱见图9。由图9可知,新鲜鱼片的MP在289 nm的最大荧光强度为6 916。鱼片贮藏15 d后,MP的最大荧光发射波长均出现了蓝移或荧光强度的下降。在蛋白质的同步荧光光谱中,最大荧光强度峰的红移表明Trp残基暴露在更极性的环境中,而蓝移则可能意味着蛋白质聚集或疏水环境的产生[32-34]。经BP处理的鱼片MP在288 nm的最大荧光强度为2 732,较新鲜鱼片MP蓝移了1 nm,表明蛋白质分子中Trp残基周围的微环境极性发生了改变,其微环境极性减弱及疏水相互作用增强,导致MP的疏水性增强。这可能是因为蛋白质分子的氧化变性,导致了三级结构的改变和蛋白质分子构象重排,引起了疏水核心的暴露。经LEOP处理的鱼片MP在289 nm的最大荧光强度为4 676,较BP处理的鱼片MP略高,表明LEOP通过快速释放抗氧化活性成分抑制了蛋白质结构变化。经CAMP处理后,鱼片的MP在289 nm的最大荧光强度为5 902,波长未发生偏移,但其荧光强度较新鲜鱼片的MP略有下降,这是由于肉桂醛的醛基与MP的氨基通过席夫碱反应形成了共价交联的稳定结构。这种共价交联机制不仅增强了蛋白质的稳定性,还可能影响其与其他分子的相互作用[35]。而经LINMP处理鱼片的MP在289 nm的最大荧光强度为4 569,这是因为芳樟醇中的羟基可通过氢键与蛋白结合,延缓蛋白质的构象变化,进而维持了Trp微环境极性的稳定[36-37]。但因其主要依赖非共价作用与MP的疏水区域结合,其稳定效能相对有限。经LEOMP处理的鱼片MP最大荧光波长从新鲜鱼片MP的289 nm蓝移至15 d的287 nm,表明Trp残基所处微环境的极性减弱,疏水性有所增强[38]。同时,其最大荧光强度为6 168,显著高于其他样品。这是由于月桂精油中肉桂醛与芳樟醇等活性组分的协同作用。其中,肉桂醛以共价交联作用增强了蛋白质网络致密性,导致蛋白质分子构象改变与结构紧缩,遮蔽了Trp残基[39-40];芳樟醇主要通过疏水相互作用与MP结合;同时,微胶囊及其复合膜的缓释特性确保了生物保鲜剂在鱼片表面更持久地发挥作用,使生物保鲜剂更长时间地作用于鱼片表面,有效地维持了MP分子中Trp残基周围微环境的疏水性与稳定性,延缓了蛋白质的构象变化。同步荧光光谱通过λmax位移与强度变化的双参数响应,高灵敏地揭示了肉桂醛通过共价交联稳定Trp疏水微环境,而芳樟醇因非共价作用微弱无法有效改变极性状态。月桂精油中两者的协同作用通过光谱蓝移现象展现,证实了其对MP构象的致密化作用。

2.7.3 MP三维荧光光谱分析

三维荧光光谱通过同步扫描激发波长与发射波长,可以全面地解析样品中荧光基团的空间分布及分子微环境的特征[41-42]。Peak A与色氨酸或酪氨酸微环境极性有关,而Peak B的强度则代表了肽链骨架结构,且峰值强度与蛋白质的二级结构有关[30,43]。新鲜鱼片和经衬垫和冷藏处理15 d后鱼片MP的三维荧光光谱及其等高线见图10。由图10可知,贮藏15 d后鱼片的Peak A和Peak B强度均低于新鲜鱼片样品,这归因于微生物与内源蛋白酶的协同作用引发了蛋白质降解,表明MP的色氨酸微环境均发生了改变。经BP处理的鱼片MP,Peak A强度下降幅度最大,可能因为其经历了深度氧化,导致色氨酸残基暴露于极性环境并发生荧光猝灭;但其Peak B值较其他处理鱼片MP更高,可能是因为疏水性多肽生成但未进一步分解,保留了荧光特性。经LEOP处理的鱼片MP的Peak A强度为2 425,高于经BP处理的鱼片MP;Peak B强度为1 374,低于经BP处理的鱼片MP。说明大量释放的月桂精油虽然改变了MP氨基酸微环境的极性,但也可能引发多肽链交联。经包埋生物保鲜剂的微胶囊复合膜衬垫处理后,鱼片MP的Peak A和Peak B的强度有不同程度的提高。其中,经CAMP处理的鱼片MP的Peak A和Peak B强度均高于经LINMP处理的鱼片,这可能是由于肉桂醛的强抗氧化活性和对水产腐败优势菌——荧光假单胞菌的胞外蛋白酶活性的抑制作用[44],延缓了多肽的分解,使疏水性片段保留荧光特性;而芳樟醇对荧光假单胞菌这类革兰氏阴性菌的抗菌能力弱于肉桂醛[45]。经LEOMP处理15 d后,鱼片MP的Peak A强度和Peak B强度均相对较高,且显著高于宋颖等[42]研究中三明治型复合涂膜处理鱼片第12天的对应峰值,说明其蛋白质结构被破坏程度较轻,腐败程度较低,与衬垫中缓慢释放的月桂精油及其主成分和其他活性成分的协同增效作用密切相关,证实了该活性衬垫对鱼片蛋白结构的保护作用。

3种荧光分析结果一致显示,LEOMP处理能最有效地维持Trp残基微环境的疏水性及蛋白质构象稳定性。这与巯基含量、蛋白溶解度等结果一致,进一步验证了其抗氧化保护机制。

3 结 论

本研究以月桂精油及其主成分——肉桂醛和芳樟醇为保鲜剂,以阿拉伯胶和麦芽糊精为微胶囊壁材,以魔芋葡甘聚糖和卡拉胶为成膜基质,将微胶囊引入膜中形成具有二级缓释性能的复合膜,并研究了以复合膜为主材的活性衬垫对贮藏过程中海鲈鱼鱼片MP的影响。

复合膜活性衬垫通过“油-膜-酶联协同调控机制”发挥缓释型双重保护作用:一方面通过“微胶囊-膜”缓释系统维持精油的缓慢释放,延缓鱼片微生物增殖;另一方面通过活性成分协同调控氧化还原平衡,抑制蛋白氧化修饰。与BP相比,LEOMP对鱼片MP总巯基和活性巯基含量、Ca2+-ATPase活性、蛋白溶解度的下降速率和羰基含量上升速率、表面疏水性的上升均表现出更优异的抑制性能,使蛋白质氨基酸的变化更小,对蛋白质结构的保护作用更优。同时,该鱼片MP的各项指标均优于同期单一主成分微胶囊复合膜衬垫处理样品,对MP结构的保护作用更全面,证实肉桂醛、芳樟醇及月桂精油的其他活性成分具有协同增效作用,是维持蛋白质稳定与提升贮藏品质的较佳处理方式。后续研究可进一步解析该协同作用在分子层面的调控路径,如通过蛋白质组学探究关键靶点蛋白;同时可优化微胶囊包埋率与膜材配比,推动该生物基保鲜材料在低温水产品及肉制品等领域的应用。

参考文献：

[1] 池帅, 张亚美, 王莉丽, 等. 生鲜水产品保鲜膜和保鲜衬垫的应用及研究进展[J]. 包装工程, 2023, 44(11): 1-9.CHI S, ZHANG Y M, WANG L L, et al. Application and research progress of plastic wrap and preservation gasket for fresh aquatic products[J].Packaging Enginee-ring, 2023,44(11):1-9.

[2] ZHANG Y, YU Q, LIU Y, et al. Dual cryoprotective and antioxidant effects of young apple polyphenols on myofibrillar protein degradation and gelation properties of bighead carp mince during frozen storage[J]. Journal of Food Science, 2023, 88(11): 4560-4573.

[3] 李雪艳, 包建强, 成谦益, 等. 海藻酸钠-羧甲基壳聚糖-丁香精油复合涂膜对暗纹东方鲀的保鲜性能[J]. 精细化工, 2025,42(8):1802-1814.LI X Y, BAO J Q, CHENG Q Y, et al. Freshness pre-servation performance of sodium alginate-carboxymethyl chitosan clove essential oil composite coating film on Takifugu obscurus[J]. Fine Chemicals, 2025, 42(8): 1802-1814.

[4] ORDOUDI S A, PAPAPOSTOLOU M, NENADIS N, et al. Bay laurel (Laurus nobilis L.) essential oil as a food preservative source: chemistry, quality control, activity assessment, and applications to olive industry pro-ducts[J]. Foods, 2022, 11(5): 752.

[5] KARAKOSTA L K, VATAVALI K A, KOSMA I S, et al. Combined effect of chitosan coating and laurel essential oil (Laurus nobilis) on the microbiological, che-mical, and sensory attributes of water buffalo meat[J]. Foods, 2022, 11(11): 1664.

[6] WU W, YANG Y, FENG Y, et al. Study of the repellent activity of 60 essential oils and their main constituents against Aedes albopictus, and nano-formulation development[J]. Insects, 2022, 13(12): 1077.

[7] JIANG C, YU G, WANG P, et al. Preparation of delignified wood fibers based absorbent pad for tray package and its application in preservation of cold and fresh pork[J]. Industrial Crops and Products, 2024, 219: 119097.

[8] 杜鹂莹, 任国艳, 赵冰, 等. 负载白藜芦醇Pickering乳液保鲜衬垫对冷鲜牛肉的保鲜效果[J]. 食品科学, 2025, 46(13): 324-333.DU L Y, REN G Y, ZHAO B, et al. Study on the effect of resveratrol loaded Pickering emulsion preservation liner on cold fresh beef[J]. Food Science, 2025, 46(13): 324-333.

[9] 刘金铭, 范旭, 孔保华, 等. 添加肉桂醛的海藻酸钠/蟹壳粉双交联水凝胶吸水衬垫对冷却肉的保鲜效果[J]. 食品科学技术学报, 2022, 40(4): 148-158.LIU J M, FAN X, KONG B H, et al. Effect of sodium alginate/crab shell powder bi-crosslinked water absorbent pad added with cinnamaldehyde on preservation of chilled meat[J]. Journal of Food Science and Technology, 2022, 40(4): 148-158.

[10] ZHANG J, LI Y, ZHANG X, et al. Physicochemical properties and antibacterial mechanism of TP microcapsules/LZM-PVA gradual sustained-release composite coatings [J]. Progress in Organic Coatings, 2020, 146.

[11] YANG H, LI Q, XU Z, et al. Preparation of three-layer flaxseed gum/chitosan/flaxseed gum composite coatings with sustained-release properties and their excellent protective effect on myofibril protein of rainbow trout[J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2022, 194: 510-520.

[12] XU Y, XIA W, JIANG Q, et al. Acid-induced aggregation of actomyosin from silver carp (Hypophthalmichthys molitrix)[J]. Food Hydrocolloids, 2012, 27(2): 309-315.

[13] JIANG W, HE Y, XIONG S, et al. Effect of mild ozone oxidation on structural changes of silver carp (Hypophthalmichthys molitrix) Myosin[J]. Food and Bioprocess Technology, 2016, 10(2): 370-378.

[14] 姚慧, 祁雪儿, 毛俊龙, 等. 3种鱿鱼冻藏过程中肌原纤维蛋白功能特性变化[J]. 食品科学, 2021, 42(7): 207-13.YAO H, QI X E, MAO J L, et al. Changes in functional properties of myofibrillar proteins in three species of squid during frozen storage[J]. Food Science, 2021, 42(7): 207-213.

[15] ZHANG B, HAO G J, CAO H J, et al. The cryoprotectant effect of xylooligosaccharides on denaturation of peeled shrimp(Litopenaeus vannamei) protein during frozen storage[J]. Food Hydrocolloids, 2018, 77: 228-237.

[16] 周大鹏, 蓝蔚青, 莫雅娴, 等. 超声前处理对冷藏海鲈鱼品质及蛋白质特性的影响[J]. 食品与发酵工业, 2020, 46(17): 204-211.ZHOU D P, LAN W Q, MO Y X, et al. Effects of ultrasound pretreatment on the quality and protein characteristics in Japanese sea bass (Lateolabrax japonicas) during refrigeration[J]. Food and Fermentation Industries, 2020, 46(17): 204-211.

[17] HUANG Y R, HUANG H T, WU J Q, et al. Preparation and properties of PCL coaxial electrospinning films with shell loaded with CEO and core coated LEO nanoemulsions[J]. Food Research International, 2024, 194: 114817.

[18] 李振坤, 石林凡, 任中阳, 等. 复合抗冻剂中磷酸盐对黄鳍棘鲷抗冻效果的影响[J]. 食品工业科技, 2022, 43(6): 320-326.LI Z K, SHI L F, REN Z Y, et al. Effect of phosphate in compound cryoprotectant on antifreeze effect of Acanthopagrus latus[J]. Science and Technology of Food Industry, 2022, 43(6): 320-326.

[19] 张容, 白利荣, 霍栓, 等. 胶原蛋白-茶多酚-肉桂精油涂膜对调理黑鱼鱼片品质的影响[J]. 天津科技大学学报, 2024, 39(2): 16-24.ZHANG R, BAI L R, HUO S, et al. Effect of collagen,tea polyphenols and cinnamon essential oil coating on quality of prepared snakehead fish fillets[J]. Journal of Tianjin University of Science &Technology, 2024, 39(2): 16-24.

[20] 潘卓官, 邹怡茜, 陈海强, 等. 温-压结合处理对肌原纤维蛋白结构及凝胶特性的影响研究进展[J]. 食品工业科技, 2023, 44(9): 455-464.PAN Z G, ZOU Y Q, CHEN H Q, et al. Effects of high hydrostatic-pressure combined with heat treatment on the structure and gel properties of myofibrillar protein: a review[J]. Science and Technology of Food Industry, 2023, 44(9): 455-464.

[21] LUO X, LU J, WU Y, et al. Reducing the potential allergenicity of amandin through binding to (-)-epigallocatechin gallate[J]. Food Chemistry: X, 2022, 16: 100482.

[22] 袁丽, 苏凯, 刘璐, 等. 冻融与冻藏对乌鳢肌原纤维蛋白与酸菜鱼汤中特征风味物质结合特性的影响[J]. 食品科学, 2024, 45(21): 121-129.YUAN L, SU K, LIU L, et al. Effects of freeze-thaw treatment and freeze storage on the binding characteristics of snakehead myofibrillar protein to characteristic flavor substances in fish soup with pickled mustard greens[J]. Food Science, 2024, 45(21): 121-129.

[23] 崔方超, 周闪闪, 张星晖, 等. 叶醛/玉米醇溶蛋白纳米纤维膜的制备及其在金枪鱼保鲜中的应用[J]. 食品工业科技, 2024, 45(5): 309-318.CUI F C, ZHOU S S, ZHANG X H, et al. Preparation of leaf aldehyde/zein nanofiber film and its application in tuna preservation[J]. Science and Technology of Food Industry, 2024, 45(5): 309-318.

[24] 钱雄锋, 罗怡, 张岳玥, 等. 乙醛对荧光假单胞菌的抑菌活性及机理[J]. 现代食品科技, 2022,38(1):104-111,125. QIAN X F, LUO Y, ZHANG Y Y, et al. Bacteriostatic activity of acetaldehyde against Pseudomonas fluorescens and the associated mechanism[J]. Modern Food Science and Technology, 2022, 38(1): 104-111,125.

[25] 曹云刚, 马文慧, 艾娜丝, 等. 氧化强度对肌原纤维蛋白结构及凝胶性能的影响[J]. 食品科学, 2019, 40(20): 21-27.CAO Y G, MA W H, AI N S, et al. Effects of different oxidation intensities on the structure and gel properties of myofibrillar protein[J]. Food Science, 2019, 40(20): 21-27.

[26] 邓兴群, 尤娟, 刘茹, 等. 负载肉桂醛-单宁酸纳米乳液的壳聚糖涂层的制备及其对冷鲜肉保鲜效果[J]. 食品工业科技, 2025, 46(3): 350-360.DENG X Q, YOU J, LIU R, et al. Preparation of chitosan coating loaded with cinnamaldehyde-tannic acid nano-emulsion and its effect on the preservation of chilled meat[J]. Science and Technology of Food Industry, 2025, 46(3): 350-360.

[27] ZHANG T L, LU Z G, WANG X Y, et al. Zwitterionic comb-like lipid polymers encapsulating linalool for increasing the fragrance retention time[J]. Chinese Chemical Letters, 2021, 32(1): 573-576.

[28] 陈作栋, 刘晓晔, 华一卉, 等. 氧化应激状态下肉鸡肌肉氧化损伤机制的研究进展[J]. 黑龙江畜牧兽医, 2024, (11): 36-41.CHEN Z D, LIU X Y, HUA Y H, et al. Research progress on the mechanism of oxidative damage in broiler muscles under oxidative stress[J]. Heilongjiang Animal Science and Veterinary Medicine, 2024, (11): 36-41.

[29] BALLON A, QUEIROZ L S, DE LAMO-CASTELLV S, et al. Physical and oxidative stability of 5% fish oil-in-water emulsions stabilized with lesser mealworm (Alphitobius diaperinus larva) protein hydrolysates pretreated with ultrasound and pulsed electric fields[J]. Food Chemistry, 2025, 476: 143339.

[30] 孟晓慧, 黄旭波, 夏张晨, 等. 多光谱法研究二氢杨梅素对胰脂肪酶的抑制作用[J]. 光谱学与光谱分析, 2025, 45(1): 107-116.MENG X H, HUANG X B, XIA Z C, et al. Prohibition mechanism between dihydromyricetin and pancreatic lipase by multiple-spectroscopy and molecular docking[J]. Spectroscopy and Spectral Analysis, 2025, 45(1): 107-116.

[31] 步营, 周洋, 韩梦琳, 等. 没食子酸对蓝鳍金枪鱼肌肉品质及肌红蛋白构象的影响[J]. 食品科学技术学报, 2024, 42(6): 79-90．BU Y, ZHOU Y, HAN M L, et al. Effect of gallic acid on muscle quality and myoglobin conformation in bluefin tuna[J]. Journal of Food Science and Technology, 2024, 42(6): 79-90．

[32] NA Z G, BI H X, WANG Y B, et al. Effect of steam flash-explosion on physicochemical properties and structure of high-temperature denatured defatted rice bran protein isolate[J]. Molecules, 2023, 28(2): 643.

[33] 史秋艳, 林端权, 何文雄, 等. 预冻与真空冷冻干燥对金线鱼肌原纤维蛋白理化性质和凝胶特性的影响[J]. 食品工业科技, 2025, 46(9): 41-51.SHI Q Y, LIN D Q, HE W X, et al. Effects of pre-freezing and vacuum freeze-drying on physicochemical properties and gelling characteristics of myofibrillar protein from Nemipterus virgatus[J]. Science and Techno-logy of Food Industry, 2025, 46(9): 41-51.

[34] XU J, CHEN Z, HAN D, et al. Structural and functional properties changes of β-conglycinin exposed to hydroxyl radical-generating systems[J]. Molecules, 2017, 22(11): 1893.

[35] 高贵贤, 王稳航. 基于分子交联的蛋白膜性能改良技术的研究进展[J]. 食品科学, 2017, 38(9): 280-286.GAO G X, WANG W H. Recent progress in technologies for the improvement of protein-based film perfor-mance based on molecular cross-linking[J]. Food Science, 2017, 38(9): 280-286.

[36] 吴克刚, 周华丽, 柴向华, 等. 光谱法研究芳樟醇与牛血清白蛋白的相互作用[J]. 现代食品科技, 2015, 31(12): 141-148.WU K G, ZHOU H L, CHAI X H, et al. Multi-spectroscopic studies of the interaction of linalool with bovine serum albumin[J]. Modern Food Science and Techno-logy, 2015, 31(12): 141-148.

[37] 王天泽, 杨平, 黄峰, 等. 热处理过程中肌肉蛋白与萜类化合物相互作用机制[J]. 农业工程学报, 2023, 39(17): 286-294.WANG T Z, YANG P, HUANG F, et al. Interaction mechanisms for the muscle proteins with terpenoid compounds during heat treatment[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2023, 39(17): 286-294.

[38] 代欣欣, 吕懿超, 殷小钰, 等. 适度氧化的肌原纤维蛋白与醛类化合物相互作用及机制[J]. 食品科学, 2023, 44(18): 1-8.DAI X X, LÜ Y C, YIN X Y, et al. Interaction mechanism of moderately oxidized myofibrillar proteins with selected aldehyde compounds[J]. Food Science, 2023, 44(18): 1-8.

[39] 周婷婷, 宫金华, 杨雯, 等. 肉桂油对蛋清蛋白/可得然胶凝胶理化特性及释放肉桂醛性能的影响[J]. 食品科学技术学报, 2023, 41(4): 82-93.ZHOU T T, GONG J H, YANG W, et al. Effects of cinnamon oil on physicochemical properties of egg white protein/curdlan gels and release behaviors of cinnamaldehyde[J]. Journal of Food Science and Technology, 2023, 41(4): 82-93.

[40] CHURA-CHAMBI R M, FARAH C S, MORGANTI L. Human growth hormone inclusion bodies present native-like secondary and tertiary structures which can be preserved by mild solubilization for refolding[J]. Microbial Cell Factories, 2022, 21(1): 164.

[41] JIAO Q S, ZHANG W, JIANG Y Y, et al. Study on the interactions between caffeoylquinic acids with bovine serum albumin: spectroscopy, antioxidant activity, LC-MSn, and molecular docking approach[J]. Frontiers in Chemistry, 2019, 7: 840.

[42] 宋颖, 王雅妮, 杨峻乙, 等. 三明治型魔芋葡聚糖/海藻酸钠/魔芋葡聚糖复合保鲜涂膜对三文鱼鱼片蛋白氧化的影响[J]. 食品科学, 2023, 44(3): 201-208.SONG Y, WANG Y N, YANG J Y, et al. Effect of sandwich-type konjac glucan/sodium alginate/konjac glucan composite coatings on protein oxidation in salmon fillets[J]. Food Science, 2023, 44(3): 201-208.

[43] 王晓霞, 马力通, 孙吉盛, 等. 多光谱法和分子对接模拟法研究茶碱和胃蛋白酶的相互作用[J]. 光谱学与光谱分析, 2024, 44(3): 714-721.WANG X X, MA L T, SUN J S, et al. Study on the interaction between theophylline and pepsin by multispectral and molecular docking simulation[J]. Spectroscopy and Spectral Analysis, 2024, 44(3): 714-721.

[44] 许腾腾, 赵慧娟, 刘尊英. 连翘提取物对嗜水气单胞菌群体感应系统的影响[J]. 微生物学通报, 2022, 49(1): 256-269.XU T T, ZHAO H J, LIU Z Y. Effect of Forsythia suspensa extract on quorum sensing system of Aeromonas hydrophila[J]. Microbiology China, 2022, 49(1): 256-269.

[45] GHOSH T, SRIVASTAVA S K, GAURAV A, et al. A combination of linalool, vitamin C, and copper synergistically triggers reactive oxygen species and DNA damage and inhibits Salmonella enterica subsp. enterica Serovar Typhi and Vibrio fluvialis[J]. Applied and Environmental Microbiology, 2019, 85(4): e02487-18.

Effect of Laurel Essential Oil Microcapsule Composite Film Active Pad on Myofibrillar Proteins of Fish Fillets

WU Siwen1, QIAO Yu1,2, ZHANG Xiaoliang1,3, WANG Chongyuan1, LI Jianrong1, SUN Tong1,*

(1.College of Food Science and Technology/Collaborative Innovation Center of Seafood Deep Processing, /National & Local Joint Engineering Research Center of Storage, Processing and Safety Control Technology for Fresh Agricultural and Aquatic Products/Institute of Ocean Research, Bohai University, Jinzhou 121013, China 2.Shanxi Tongda Pharmaceutical Co., Ltd., Datong 037000, China;3.Henan Shuanghui Investment &Development Co., Ltd., Luohe 462300, China)

Abstract：To investigate the oxidative changes in the myofibrillar proteins in Lateolabrax japonicus fillets treated with a laurel essential oil microencapsulated composite film active pad, the microcapsule-composite film slow-release system with stepwise slow-release performance was prepared by using laurel essential oil and its two main components, cinnamaldehyde and linalool, as preservatives, gum arabic and maltodextrin as the microcapsule wall materials, and konjac glucomannan and carrageenan as the film-forming matrices. The pads were prepared by casting and pressing method, and the effect of the pads on myofibrillar proteins (MP) in Lateolabrax japonicus fillets during storage was studied. Results showed that compared with the BP, the LEOP, CAMP, LINMP, and LEOMP all inhibited the oxidation and denaturation of MP in fillets to varying degrees. Among them, the LEOMP treatment exhibited the optimal effect. Within 15 d, the decrease rate of Ca2+-ATPase activity in MP reduced from 95.29% (in BP) to 50.59%, which was lower than that of LEOP (70.58%), CAMP (60.00%), and LINMP (56.47%), effectively maintaining the structural integrity of myosin heads. The carbonyl content (23.95%) was lower than that of BP, significantly blocking the accumulation of protein oxidation products. The retention rates of total sulfhydryl and active sulfhydryl groups were increased by more than 22.25% compared with BP, alleviating the damage to the three-dimensional structure of proteins caused by disulfide bond formation. The decrease rate of protein solubility was 45.44%, which was significantly lower than that of BP (65.18%), LEOP (62.28%), CAMP (55.31%), and LINMP (50.90%). This composite film active pad achieved the long-term and stable release of fresh-keeping components through the “microcapsule-composite film” dual-level sustained-release system. Combined with the synergistic antibacterial and antioxidant effects of cinnamaldehyde, linalool, and other active components in laurel essential oil, the composite film effectively delayed the decline in the activity of endogenous antioxidant enzymes (SOD, GSH-Px) in fish MP and blocked the dual deterioration pathways of protein oxidation and enzymatic hydrolysis. This study aimed to provide theoretical guidance and technical reference for the green preservation application of such microcapsule composite film active pads based on natural plant essential oils in fresh aquatic products and meat products, and offered new insights for the development of functionally integrated, safe, and efficient bio-based preservation materials.

Keywords：Lateolabrax japonicus; myofibrillar protein; laurel essential oil; active pad; cinnamaldehyde; linalool

中图分类号：TS254.4

文献标志码：A

doi：10.12301/spxb202500263

文章编号：2095-6002(2025)06-0238-13

引用格式：吴斯雯,乔羽,张晓亮,等.月桂精油微胶囊复合膜活性衬垫对鱼片肌原纤维蛋白的影响[J]. 食品科学技术学报,2025,43(6):238-250. WU Siwen, QIAO Yu, ZHANG Xiaoliang, et al. Effect of a laurel essential oil microcapsule composite film active pad on the myofibrillar proteins of fish fillets[J]. Journal of Food Science and Technology, 2025,43(6):238-250.

收稿日期：2025-05-15

基金项目：渤海大学海洋研究院开放课题(BDHYYJY2025001)。

Foundation: Bohai University Open Fund of Institute of Ocean Research (BDHYYJY2025001).

第一作者：吴斯雯,女,硕士研究生,研究方向为水产品贮藏加工及质量安全控制。

*通信作者：孙 彤,女,教授,博士,主要从事水产品贮藏加工及质量安全控制方面的研究。

(责任编辑：张逸群)