貯藏溫度對中國毛蝦(Acetes chinensis)品質(zhì)變化影響的研究*

劉 娜 翁佩芳① 朱亞珠 吳祖芳 張 鑫

(1. 寧波大學(xué) 應(yīng)用海洋生物技術(shù)教育部重點實驗室 寧波 315211; 2. 浙江國際海運(yùn)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 舟山 316021)

中國毛蝦(Acetes chinensis)屬于甲殼綱(Crustacea)、十足目(Decapoda)、櫻蝦科(Sergestidae)、毛蝦屬(Acetes),全世界共有 17種,分別分布于美洲大西洋淺海域、太平洋美洲沿岸及印度洋-西太平洋淺海域(Caoet al,2012; Rahoumaet al,2013; Sim?eset al,2013)。中國毛蝦(Acetes chinensis)是我國產(chǎn)量最大的海產(chǎn)蝦類資源,年產(chǎn)量達(dá) 2×105t,居世界之冠,在我國沿海淺海區(qū)均有分布,渤海沿岸數(shù)量最多(齊海明等,2013; 徐兆禮等,2013; 徐捷等,2014)。新鮮毛蝦殼薄、體小、肉少,不易長期保存,故市場上供應(yīng)的傳統(tǒng)毛蝦產(chǎn)品主要為干制的毛蝦蝦皮。毛蝦蝦皮(以下簡稱蝦皮)是中國毛蝦經(jīng)過煮熟、烘干等工序加工而成的半干制品,是高蛋白、低脂肪食品,富含碘、鈣等營養(yǎng)元素,素有“鈣源倉庫”之稱,深受廣大消費(fèi)者的喜愛。

蝦皮是冬存夏銷、周年銷售的產(chǎn)品,目前蝦皮生產(chǎn)多為簡單加工烘制而成,蝦皮蒸煮時的中心溫度一般為 80—90°C,微生物不能被徹底殺滅,而且蝦皮大都是水分含量較高的半干制品(水分含量高達(dá)40%左右),在貯藏、銷售過程中很容易影響質(zhì)量。同時,蝦皮質(zhì)量受溫度影響較大,由于我國的冷鏈物流還不完善,蝦皮產(chǎn)品經(jīng)常脫離冷鏈溫度導(dǎo)致品質(zhì)下降。研究表明,不同溫度對水產(chǎn)品品質(zhì)變化及貨架期的影響不同(Tingmanet al,2010; Boziariset al,2011;Margeirssonet al,2012),貯藏不當(dāng)蝦皮往往容易失去光澤、發(fā)黃,并產(chǎn)生腐敗產(chǎn)物,對蝦皮的食用安全帶來隱患。

曾有學(xué)者探討了氣調(diào)包裝技術(shù)、BOPP/BOPA組合成的薄膜材料對蝦皮的保藏效果(Nirmalet al,2011;Bonoet al,2012),但目前國內(nèi)外對不同貯藏溫度下蝦皮品質(zhì)變化的規(guī)律尚未進(jìn)行系統(tǒng)的研究。本實驗以感官評分、色度值、菌落總數(shù)、揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)、硫代巴比妥酸(TBA)值及酸堿度(pH)為指標(biāo),對蝦皮在低溫(4°C)、室溫(25°C)和高溫(37°C)下貯藏期間的品質(zhì)變化進(jìn)行系統(tǒng)研究,明確不同貯藏溫度下蝦皮的品質(zhì)變化規(guī)律,為蝦皮及相關(guān)水產(chǎn)干制品的加工及貯藏保鮮提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

蝦皮采自浙江省舟山市六橫鎮(zhèn)某加工廠,新鮮加工后半干產(chǎn)品,含水率40%左右,以25g每包分裝到透明 PE袋中,當(dāng)天帶回實驗室于不同溫度(4°C,25°C,37°C)下貯藏。

1.2 儀器設(shè)備

HR83自動水分測定儀,瑞士梅特勒-托利多儀器有限公司; UV-3200掃描型紫外可見分光光度計,上海美譜達(dá)儀器有限公司; CR-400色差儀,日本KONICA MINOLTA公司; D-37520落地高速冷凍離心機(jī),美國Thermo Fisher Scientific公司; SPX-128智能生化培養(yǎng)箱,寧波江南儀器廠; FSH-2可調(diào)高速勻漿機(jī),江蘇省金壇市環(huán)宇科學(xué)儀器廠; LDZX-50KBS立式壓力蒸汽滅菌器,上海申安醫(yī)療器械廠; PHS-3C酸度計,上海精科儀器有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 蝦皮的主要組成成分測定 蛋白質(zhì),采用GB5009.5-2010中的凱氏定氮法測定; 脂肪,采用GB/T5009.6-2003中索氏提取法測定; 灰分,采用GB5009.4-2010中高溫灼燒灰化法測定; 水分,采用GB5009.3-2010中的直接干燥法測定。

1.3.2 貯藏試驗 小包分裝好的蝦皮樣品分別在4°C、25°C和 37°C溫度下貯藏。其中 4°C貯藏的樣品每隔10 d取樣; 25°C和37°C貯藏的樣品每隔3 d取樣,分別測定其理化指標(biāo)(色度值、TVB-N值、TBA值和pH值),同時進(jìn)行感官評定和菌落總數(shù)檢測,每個指標(biāo)重復(fù)測定3次。

1.3.3 感官評定 由 7位有感官評定經(jīng)驗的食品專家組成評定小組,對蝦皮的色澤、組織和形態(tài)、滋味和氣味、口感進(jìn)行綜合評分,評分分為 5(優(yōu))、4(良)、3(中)、2(差)、1(劣)五級,總分為 20 分。感官評定時先觀察蝦皮的色澤和組織形態(tài),再對蝦皮進(jìn)行品嘗,并評判其滋味及氣味,當(dāng)總分低于 6分時,則認(rèn)為該蝦皮樣品已經(jīng)腐敗不宜繼續(xù)食用。

1.3.4 色差測定分析 采用CR-400型色差儀測定蝦皮樣品的L*、a*、b*值。其中L*表示亮度,L*=0代表黑色,L*=100代表白色;a*表示紅色程度,+a*表示紅,-a*表示綠;b*表示黃色程度,+b*表示黃,-b*表示藍(lán)。每個樣品平行測定6次。

1.3.5 菌落總數(shù)的測定 采用GB 4789.2-2010的方法測定。

1.3.6 pH值的測定 取攪碎的蝦皮樣品 10.00 g,加入100 mL雙蒸水,振搖5 min,靜置30 min后過濾,用pH計測定。

1.3.7 硫代巴比妥酸(TBA 值)的測定 參照Mielnik等(2006)的方法并稍作調(diào)整: 取10.00 g蝦皮樣品絞碎,加50 mL含有0.1%EDTA的7.5%(W/V)的三氯乙酸,10000 r/min均質(zhì)0.5 min,然后用Whatman No.l濾紙過濾,取濾液5 mL于25 mL比色管內(nèi),加入5 mL 0.02moL/L TBA溶液,混勻后于90°C水浴40 min,冷卻至室溫后,移入離心管4500 r/min離心5 min,上清液傾入25 mL比色管內(nèi),加入5 mL氯仿,于532 nm處測定吸光度值,與TBA標(biāo)準(zhǔn)曲線對照得出TBA值,結(jié)果用mg/kg表示。

1.3.8 揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N 值)的測定 參照SC/T3032-2007,按照半微量凱氏定氮法進(jìn)行測定,結(jié)果用mg/100g表示。

1.3.9 數(shù)據(jù)分析 采用 Origin8.5及 PASW statistics 18.0軟件對檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。數(shù)據(jù)差異性采用最小顯著差異法(LSD)進(jìn)行分析,P＜0.05為顯著。

2 結(jié)果與討論

2.1 蝦皮的主要組成成分

對蝦皮的主要成分進(jìn)行分析,得到結(jié)果為: 蛋白質(zhì)含量42.50%,脂肪含量3.30%,水分含量為39.28%,灰分含量12.22%(其中食鹽含量為6.73%)。由此可見,蝦皮是高蛋白、低脂肪的食品,水分含量較高,容易受到微生物的入侵引起腐敗變質(zhì)。

2.2 不同貯藏溫度下蝦皮感官品質(zhì)隨時間的變化

按表1蝦皮感官評分表評定蝦皮的品質(zhì),得到不同貯藏溫度下蝦皮感官評分的變化圖,由圖1可知在不同貯藏溫度下,蝦皮感官評分均隨貯藏時間的延長而減小,說明隨著貯藏時間的延長蝦皮的品質(zhì)逐漸下降。其中25°C和37°C溫度下感官評分下降較快,4°C溫度下感官評分下降緩慢,三種貯藏溫度下感官評分差距顯著(P＜0.05)。研究表明,由于微生物、物理及化學(xué)因素的影響,食品在貯藏期間的品質(zhì)逐漸變差,當(dāng)品質(zhì)達(dá)到消費(fèi)者能夠承受的最低限度時,則認(rèn)為食品發(fā)生了腐敗變質(zhì)(Giménezet al,2012;Houghet al,2012; Lorentzenet al,2014)。蝦皮在 25°C和37°C溫度下貯藏,分別貯藏至15 d和9 d時,產(chǎn)品完全失去原有光澤呈黃色、異味重、組織變得軟爛,感官評分接近 6分,達(dá)到消費(fèi)者能夠承受的最低限度,已發(fā)生了腐敗變質(zhì); 然而 4°C溫度下蝦皮在貯藏至60 d時,色澤略黃,感官評分為 15.60分,仍可繼續(xù)食用。

圖1 不同貯藏溫度下蝦皮感官評分的變化Fig.1 Changes in sensory scores of dried A. chinensis at different temperatures

2.3 不同貯藏溫度下蝦皮色澤隨時間的變化

利用色差儀分別測定不同貯藏溫度下蝦皮色澤變化的結(jié)果如表2和表3所示。由表2可知在25°C和 37°C貯藏溫度下,L*值隨著貯藏時間的延長逐漸減小,a*及b*值逐漸增大,說明蝦皮在貯藏過程中逐漸失去光澤,紅色及黃色逐漸加深,這和感官評定結(jié)果一致。從表2可看出,25°C 和37°C貯藏溫度下不同貯藏期樣品之間L*、a*及b*值變化顯著(P＜0.05);不同貯藏溫度同一時期的樣品之間L*、a*及b*值有顯著差異(P＜0.05)。由表3可知,4°C貯藏條件下,不同貯藏期樣品貯藏30d內(nèi),L*、a*及b*值變化不顯著,貯藏后 30d才有顯著差異(P＜0.05),這表明低溫有利于蝦皮原有色澤的保持。紅色程度的變化可能是蝦皮在貯藏過程中蝦青素與蛋白質(zhì)形成了不同的復(fù)合物的緣故,黃色程度的變化可能是由于蝦本身脂肪氧化的作用,變色機(jī)理有待進(jìn)一步研究。

2.4 貯藏溫度對蝦皮菌落總數(shù)及pH值的影響

表1 蝦皮感官評分表Tab.1 Sensory evaluation standard of dried A. chinensis

表2 蝦皮在25°C和37°C貯藏下色澤的變化Tab.2 Changes in the color of dried A. chinensis at 25°C and 37°C

不同貯藏溫度下蝦皮菌落總數(shù)和pH值的變化如圖2和圖3所示。由圖2可見,25°C和37°C溫度下貯藏期間菌落總數(shù)變化較快,整個貯藏期菌落總數(shù)增長顯著(P＜0.05)。蝦皮在 25°C貯藏至第 9天和第 12天菌落總數(shù)分別為2.19×106CFU/g、1.02×107CFU/g,隨著貯藏時間的延長,微生物繼續(xù)繁殖至第 15天后趨于穩(wěn)定,菌落數(shù)達(dá)4.60×107CFU/g; 而在37°C貯藏至第3天和第6天菌落總數(shù)分別為1.25×105CFU/g、1.82×106CFU/g,至第 9天后趨于穩(wěn)定,菌落總數(shù)達(dá)3.9×107CFU/g。25°C 貯藏 3—12 d,37°C 貯藏 2—9 d期間菌落總數(shù)急劇上升,說明此階段為微生物的對數(shù)生長期,微生物利用蝦皮的營養(yǎng)成分大量繁殖,代謝產(chǎn)物逐漸積累,隨后微生物的增殖與營養(yǎng)基質(zhì)之間達(dá)到平衡狀態(tài),菌落總數(shù)保持穩(wěn)定(Simseket al,2013; Dabadéet al,2014)。4°C 貯藏下菌落總數(shù)在整個貯藏期間沒有顯著變化,貯藏至第 60 d時產(chǎn)品仍可繼續(xù)食用。研究發(fā)現(xiàn),不同貯藏溫度下同一貯藏時期的樣品之間,菌落總數(shù)有顯著性差異(P＜0.05),表明貯藏溫度對蝦皮中腐敗微生物的生長有顯著影響,低溫可以抑制蝦皮中微生物的繁殖,有利于蝦皮的保藏。

表3 蝦皮在4°C貯藏下的色澤變化Tab.3 Changes in the color of dried A. chinensis at 4°C

圖2 不同貯藏溫度下蝦皮菌落總數(shù)變化Fig.2 Changes in total bacteria count of dried A. chinensis at different temperatures

圖3 不同貯藏溫度下蝦皮pH值的變化Fig.3 Changes in pH value of dried A. chinensis at different temperatures

由圖 3可知,蝦皮在 25°C和 37°C貯藏溫度下,隨著貯藏時間的延長,pH值先緩慢上升,后趨于穩(wěn)定,這與國外文獻(xiàn)中冷藏肉制品的變化基本一致(Adeyemiet al,2013; Liet al,2014)。貯藏前期pH值上升,可能是隨著蝦皮腐敗菌數(shù)量的增多,腐敗菌逐漸將蛋白質(zhì)降解成含氮的小分子堿性物質(zhì)所致; 貯藏后期蛋白質(zhì)等營養(yǎng)成分被消耗殆盡,小分子堿性物質(zhì)進(jìn)一步降解致使pH值趨于穩(wěn)定。4°C貯藏期間,在貯藏60 d內(nèi)pH值基本無變化,這與圖2所示的微生物的變化趨勢基本一致。25°C和37°C貯藏下,不同貯藏時期的樣品之間 pH值有顯著差異(P＜0.05),4°C貯藏下不同貯藏期的樣品之間pH值變化不顯著,表明低溫能夠很好地抑制蝦皮腐敗菌降解蛋白質(zhì)產(chǎn)生堿性物質(zhì)的能力,較好地保持新鮮度。

2.5 貯藏溫度對蝦皮TVB-N值的影響

蝦皮不同貯藏溫度下貯藏期間TVB-N值的變化如圖4所示。TVB-N值變化是因為在貯藏期間,動物性食品受到腐敗微生物產(chǎn)生的酶或者內(nèi)源酶的作用,蛋白質(zhì)會隨著貯藏時間的延長逐漸降解成小分子胺類物質(zhì)及氨,它是評價動物性食品鮮度指標(biāo)之一,TVB-N值越大表示動物性食品越不新鮮(Castroet al,2006; Okpalaet al,2014)。

由圖4可見,蝦皮在不同貯藏溫度下TVB-N值呈上升趨勢。37°C貯藏下 TVB-N值的變化與 25°C貯藏下的 TVB-N值的變化規(guī)律相似,貯藏前期呈緩慢增加趨勢,分別貯藏至9 d、15 d時,TVB-N值分別從初始值 22.67 mg/100g增加至 58.67 mg/100g、59.65 mg/100g,隨后則快速增加,分別貯藏至12 d、18 d時,TVB-N值分別高達(dá) 126.4 mg/100g、122.27 mg/100g。25°C、37°C 貯藏下 TVB-N 值的變化均是前期增加達(dá)一定值后則幾乎呈垂直線上升,這可能是因為貯藏初期主要是腺嘌呤核苷酸脫氨基產(chǎn)氨,后期蝦皮中優(yōu)勢腐敗微生物開始利用營養(yǎng)成分大量繁殖產(chǎn)生大量有機(jī)酸、TMA、硫化物、醛酮類等腐敗臭味和異味代謝產(chǎn)物,導(dǎo)致 TVB-N值快速上升(Pacquitet al,2006; Massaet al,2012),蝦皮腐敗變質(zhì)。4°C貯藏下TVB-N值增加緩慢,貯藏前 20 d內(nèi)無顯著差異隨后顯著增加,貯藏至第 60 d時TVB-N值達(dá)43.68 mg/100g。三種貯藏溫度下同貯藏時期樣品之間TVB-N值有明顯的差異(P＜0.05),這是低溫抑制了蝦皮中特定腐敗微生物代謝蛋白質(zhì)、氨基酸等含氮物質(zhì)能力的緣故。

圖4 不同貯藏溫度下蝦皮TVB-N值變化Fig.4 Changes in TVB-N value of dried A. chinensis at different temperatures

2.6 貯藏溫度對蝦皮脂肪氧化程度的影響

蝦皮的脂肪含量為3.30%,且不飽和脂肪酸居多,在貯藏期間易發(fā)生氧化產(chǎn)生酮、小分子醛類等腐敗產(chǎn)物,此類羰基化合物可能與蛋白質(zhì)的降解產(chǎn)物相互作用,使蝦皮變色變味,參與產(chǎn)品的劣變過程。脂質(zhì)的氧化產(chǎn)物丙二醛與TBA反應(yīng)生成在532 nm處有吸收峰的復(fù)合物,TBA值的大小能說明脂肪的氧化程度(Alfaroet al,2013; Caiet al,2014; 劉卓然等,2014)。經(jīng)不同貯藏溫度貯藏的蝦皮脂肪氧化規(guī)律如圖 5,由圖可見,不同貯藏溫度下 TBA值在貯藏前期變化緩慢,后期有顯著增加(P＜0.05)。表明貯藏期間TBA值的變化與 TVB-N值的變化基本一致,兩者具有一定的相關(guān)性,這與蝦皮中腐敗微生物的生長繁殖從而導(dǎo)致蛋白質(zhì)降解和脂肪氧化有一定關(guān)系。另外4°C、25°C和37°C條件下,蝦皮分別貯藏至60 d、18 d和12 d時,TBA值分別從初始的0.12 mg/kg分別增加到0.45、0.42和0.38 mg/kg,表明不同貯藏溫度下,TBA值都隨著貯藏時間的延長而增加,且蝦皮脂肪氧化速度顯著不同(P＜0.05),低溫能夠減緩蝦皮脂肪氧化的速度。

圖5 不同貯藏溫度下蝦皮TBA值變化Fig.5 Changes in TBA value of dried A. chinensis at different temperatures

3 結(jié)論

以感官評分、菌落總數(shù)、色度、TVB-N、TBA及 pH值為指標(biāo),分析了不同貯藏溫度下蝦皮的品質(zhì)變化,結(jié)果表明,不同貯藏溫度對蝦皮貯藏期間的感官評分、色澤、TVB-N、TBA、pH值及菌落總數(shù)均有顯著影響(P＜0.05)。與25°C和37°C貯藏溫度相比,4°C能夠明顯抑制微生物的繁殖,減緩a*、b*、pH、TVB-N值以及脂肪氧化指標(biāo)TBA值的增加和L*值的降低。25°C和37°C下分別貯藏至15 d及9 d時,蝦皮已嚴(yán)重發(fā)黃并產(chǎn)生異味,已腐敗變質(zhì)。貯藏溫度4°C時,貯藏至60 d時仍可繼續(xù)食用,表明低溫能夠有效延長其貨架期。

蝦皮貯藏期間TVB-N與TBA值的變化規(guī)律具有相似性,可能是蛋白質(zhì)的降解產(chǎn)物與脂肪氧化產(chǎn)物之間具有一定的相互作用,其機(jī)理還有待進(jìn)步一研究。本研究明確了不同貯藏溫度下蝦皮的品質(zhì)變化規(guī)律,為蝦皮生產(chǎn)、貯藏及銷售過程中的品質(zhì)控制和相關(guān)產(chǎn)品的進(jìn)一步開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。

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