茶多酚結合包裝對鱸魚冷鏈物流過程中品質的影響

鞠 健,程 薇,喬 宇,*,汪 超,李冬生,廖 李

(1.湖北省農業(yè)科學院農產品加工與核農技術研究所/湖北省農業(yè)科技創(chuàng)新中心農產品加工分中心,湖北武漢 430064;2.湖北工業(yè)大學,輕工學部,生物工程與食品學院,湖北武漢 430068)

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茶多酚結合包裝對鱸魚冷鏈物流過程中品質的影響

鞠 健1,2,程 薇1,喬 宇1,*,汪 超2,李冬生2,廖 李1

(1.湖北省農業(yè)科學院農產品加工與核農技術研究所/湖北省農業(yè)科技創(chuàng)新中心農產品加工分中心,湖北武漢 430064;2.湖北工業(yè)大學,輕工學部,生物工程與食品學院,湖北武漢 430068)

為了研究空氣和茶多酚結合包裝兩種不同的包裝方式對存在溫度變化的冷鏈物流過程中鱸魚品質的影響。本實驗以鱸魚為研究對象,通過模擬冷鏈物流過程4個不同階段即貯藏(-18 ℃)、運輸(0 ℃)、銷售(2 ℃)及家用冰箱貯藏(4 ℃),研究了冷鏈物流過程中茶多酚結合包裝對鱸魚品質的影響。結果表明,茶多酚結合包裝對冷鏈物流過程中鱸魚品質的劣化具有明顯的緩沖作用,能使魚肉保持良好的感官品質、到物流末期第20 d時TVB-N值、TBA和菌落總數顯著低于對照組,分別為18.11、7.07 mg/kg和5.68 lg CFU/g,保證鱸魚在物流末期仍處于可食的安全范圍。因此,在低溫冷鏈物流尚不完善的情況下,采用茶多酚結合包裝能夠有效減緩魚肉品質下降。

鱸魚,冷鏈物流,茶多酚,包裝,品質

鱸魚,又名花鱸、寨花、鱸板等,是重要的經濟魚類之一,同時也是我國高檔淡水魚品種之一[1]。其肉質較嫩,骨刺較少且營養(yǎng)價值豐富,含有豐富的蛋白質、碳水化合物及微量元素,如維生素、煙酸、磷、鐵等物質。不僅對肝腎不足的人能夠起到較好的補益作用,而且對于胎動不安、產后少乳等癥狀也具有顯著療效,是水產品中的珍品,因此深受消費者的青睞[2]。

冷鏈物流(Cold Chain Logistics)泛指冷藏冷凍類食品從生產、貯藏、運輸、銷售,到消費前的各個環(huán)節(jié)都始終處于規(guī)定的低溫條件下,從而保證食品品質的穩(wěn)定性,減少食品腐敗變質的一項系統(tǒng)工程[3]。目前我國冷鏈物流尚不完善,國內現(xiàn)有的冷庫及超低溫冰箱只能保證魚肉貯藏的超低溫環(huán)境,而無法保證魚肉在運輸過程中的溫度穩(wěn)定。在我國公路運輸是目前冷鏈物流運輸的主要途徑,但國內目前暫無機械超低溫運輸車輛[4]。因此,難以始終保持在規(guī)定的低溫條件;零售商和消費者也無法提供所需的超低溫貯藏環(huán)境,通常采用解凍后冷藏銷售及冰箱冷藏的方式,這些不合規(guī)的儲運溫度及物流過程中溫度的波動都會影響魚肉的品質、縮短貨架期。楊勝平等[5]研究發(fā)現(xiàn),物流過程中不同的溫度和時間均會對帶魚品質產生重要影響,4 ℃鋪冰銷售的貨架期相比2 ℃冷鏈流通帶魚貨架期短2～3 d。湯元睿等[6]研究發(fā)現(xiàn),在冷鏈物流過程中超低溫貯藏或非超低溫冷藏車運輸可能會導致金槍魚肉在貯藏末期感官指標及魚肉質構劣化。因此,如何有效地減緩魚肉在冷鏈物流過程中品質的劣化成為目前許多相關研究者關注的熱點?？紤]經濟成本和可操作性問題,本文以鱸魚為原料,選用茶多酚結合包裝的方式對鱸魚進行保鮮,研究鱸魚在冷鏈物流過程中感官、理化指標、菌落總數以及剪切力的變化情況,探究茶多酚結合包裝對物流過程中鱸魚肉品質的影響,為鱸魚冷鏈物流保鮮方式提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

鮮活鱸魚 當地農貿市場;硫酸、鹽酸、氯化鈉、乙醇、冰乙酸、氧化鎂、1,1,3,3-四乙氧基丙烷、2-硫代巴比妥酸、無水碳酸鈉、碳酸氫鈉、硼酸、酒石酸鉀鈉、氫氧化鈉 國藥集團化學試劑有限公司;溴甲酚綠、甲基紅、次甲基藍 連云港市鑫源化工股份有限公司。

質構儀 TA-XT Plus 英國Stable Micro Systems公司;色彩色差計CR-400 柯尼卡美能達株式會社;凈化工作臺JHK-A 天津市中環(huán)實驗電爐有限公司;分光光度計UV-3802 上海尤尼科儀器有限公司;生化培養(yǎng)箱SPX-250B-Z 上海博訊實業(yè)有限公司醫(yī)療設備廠;熒光分光光度計F93 上海棱光技術有限公司;高速冷凍離心機GL-25MS 上海盧湘儀離心機儀器有限公司;便攜式pH計FG2 梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 材料預處理 將運回實驗室的鮮活鱸魚用碎冰凍死,去除頭尾和內臟、取背部兩邊肌肉,剔掉魚皮骨頭,切片,清洗干凈,備用。

1.2.2 鱸魚樣本處理 將魚片樣本切成大小約 4 cm×3 cm×2 cm,每塊質量為(20±2) g。隨機分成2組:對照組即空氣包裝、處理組即茶多酚結合LDPE保鮮膜結合氣調(20% CO2+80% N2)包裝。實驗所用包裝袋為聚乙烯材質。實驗模擬了物流過程中可能出現(xiàn)不完整低溫冷鏈的情況,即“超低溫貯藏,低溫運輸、銷售、家庭暫存”的流通過程:批發(fā)市場或配售中心冷庫超低溫貯藏,模擬溫度-18 ℃;低溫冷藏車運輸,模擬溫度0 ℃;冷藏陳列銷售柜,溫度模擬 2 ℃;消費者家用冰箱,溫度模擬 4 ℃。按圖1模擬的物流過程,將包裝好的魚塊分別置于相應溫度下貯藏,定期測定相關指標,其中貯藏過程每 5 d 測定一次指標,運輸、銷售及家庭暫存每2 d 測定一次指標。

圖1 鱸魚冷鏈物流過程中溫度變化情況模擬
Fig.1 Simulated situations of temperature changes in cold chain logistics process of weever

1.3 測定方法

1.3.1 揮發(fā)性鹽基總氮值(TVB-N)參考FOSS法[7],每批樣品均進行空白實驗,用mg N/100 g表示。

1.3.2 硫代巴比妥酸(TBA)值的測定 參照Salih等[8]的方法。結果用丙二醛的質量分數表示,單位為mg MDA/kg樣品。

1.3.3 pH的測定 取10.0 g魚肉樣品,剪碎,加入去離子水100 mL,均質后靜置30 min。過濾,取濾液50 mL,用pH計測定。每個處理測定3次,取平均值。

1.3.4 菌落總數(TVC)的測定 參照GB4789.2-2010中食品安全國家標準食品微生物學檢驗菌落總數的方法進行[9]。

1.3.5 剪切力的測定 采用質構儀,測定鱸魚嫩度。采用剪切探頭HDP/BS,壓縮測試模式,具體參數見表1。

表1 剪切力測量參數表
Table 1 Shear force measurement parameter

測前速度測中速度測后速度距離觸發(fā)應力100mm/sec100mm/sec1000mm/sec100mm200g

1.3.6 色度的測定 參考Thiansilakul等[10]方法。使用便攜式色差計測定L*(亮度)每個樣品重復3次,取平均值。

1.3.7 感官評定 依據魚肉的色澤、氣味、組織形態(tài)和組織彈性進行感官評定,評定人員由6名經過專門訓練的人員組成,具體評定標準如表2。實驗采用加權評分法,各指標權重設置為:色澤20%、氣味30%、組織形態(tài)30%、組織彈性20%。各特性的平均分乘以其權重即為該特性分值,各特性之和為感官評分值,低于5分則視為不可接受[11]。

表2 感官評價表
Table 2 Sensory evaluation

分數色澤(20%)氣味(30%)肌肉形態(tài)(30%)肌肉彈性(20%)8～10肌肉切面富有光澤，色澤鮮亮清新、鮮味致密完整，紋理很清晰堅實富有彈性，手指壓后凹陷立即消失6～8肌肉切面有光澤，色澤較亮較清新、鮮味變淡緊密，紋理較清晰堅實有彈性，手指壓后凹陷較快消失4～6肌肉切面稍有光澤，色澤稍暗淡鮮味消失，略帶異味不緊密，紋理不清晰較有彈性，手指壓后凹陷消失較慢2～4肌肉切面無光澤，色澤較暗淡鮮味消失，有腥臭味或氨臭味不緊密，局部松散稍有彈性，手指壓后凹陷消失很慢0～2肌肉切面無光澤，色澤暗淡有強烈腥臭味或氨味不緊密，松散無彈性，手指壓后凹陷不消失

1.4 數據分析

采用SPSS 11.0統(tǒng)計軟件進行單因素方差分析,p<0.05為差異顯著,實驗數據用X±S表示。

2 結果與分析

2.1 TVB-N值的變化

TVB-N是判斷水產品鮮度的重要參數之一,它主要是由微生物和內源酶的共同作用引起[12]。如圖2所示,對照組和處理組中TVB-N值在整個冷鏈物流過程中隨時間的延長呈不斷增加的趨勢,其中對照組中TVB-N值顯著高于(p<0.05)處理組。尤其是當兩組中的魚肉在移至2 ℃銷售環(huán)節(jié)后TVB-N值迅速升高,到物流末期第20 d即4 ℃家庭暫存最后一天時,對照組和處理組的TVB-N值分別為23.70和18.11 mg/100 g。根據GB 2733-2005《鮮、凍動物性水產品衛(wèi)生標準》的規(guī)定,淡水魚的TVB-N值不得大于限量值20 mg/100 g,超出不可食用[13]。由此可見,處理組的TVB-N值顯著低于(p<0.05)對照組,在冷鏈物流結束時處理組中的TVB-N值仍然低于國家標準的最大限量值,未超出可食用范圍。

圖2 冷鏈物流過程中鱸魚TVB-N 值的變化Fig.2 Change of TVB-N in weever under cold chain logistic processes

2.2 TBA值的變化

TBA值是測定魚肉類脂肪氧化酸敗程度較好的評價指標[14]。在貯藏期間脂肪氧化產生丙二醛(MDA)能與TBA反應生成穩(wěn)定的紅色絡合物。在整個冷鏈物流期間鱸魚TBA值的變化如圖3所示,對照組和處理組中的TBA值均呈先升高后降低的趨勢,鱸魚初始TBA含量很低為0.112 mg/kg,當移至2 ℃銷售后顯著上升(p<0.05),在第14 d時分別達到最大為1.23和0.96 mg/kg。隨后,隨著物流時間的增加TBA的含量開始下降,到物流結束第20 d即4 ℃家庭暫存最后一天時處理組中TBA含量顯著低于(p<0.05)對照組分別為0.70和1.20 mg/kg。但也有相關學者[15]認為TBA值并不能很好地反映脂肪的氧化程度,這主要是因為丙二醛可能和魚體的其他成分如胺類、磷脂類氨基酸、蛋白質以及醛類化合物發(fā)生反應,從而終止了脂肪氧化的進程。雖然在本實驗中處理組可減緩脂肪的氧化速率,但TBA值由于上述原因并不適合作為鱸魚在冷鏈物流過程中鮮度變化的評價指標。

圖3 冷鏈物流過程中鱸魚TBA值的變化Fig.3 Change of TBA in weever under cold chain logistic processes

圖4 冷鏈物流過程中鱸魚pH的變化Fig.4 Change of pH in weever under cold chain logistic processes

2.3 pH的變化

物流期間鱸魚肉的pH變化如圖4所示,在整個物流期間各組鱸魚肉的pH總體呈先下降后升高的趨勢。這與Hui等[16]研究的大黃魚在冷藏條件下pH的變化規(guī)律相似。這可能是因為魚體死后要經歷一個僵硬、解僵、自溶、腐敗的過程。在魚體死后的僵硬期,魚體內的糖原經糖酵解產生乳酸,致使魚肉的pH下降,隨后進入解僵、自溶、腐敗的過程,在此期間內微生物開始逐漸生長,蛋白質分解產生一些胺類等堿性物質,由于堿性物質的逐漸增加,最終導致了pH的升高[17]。對照組在移至2 ℃銷售后 pH顯著升高(p<0.05),到物流末端第20 d,即4 ℃家用冰箱貯藏第4 d 時其pH為7.41,而此時處理組的pH為6.88。據相關文獻報道水產品pH的可接受限值為7[18],處理組的pH在冷鏈物流結束時仍在可接受的范圍內。但魚體的pH可能與魚的種類、生長環(huán)境、致死方式及后期處理條件相關,因此,pH僅可作為鮮度的參考指標。

2.4 菌落總數的變化

物流過程中鱸魚的菌落總數變化如圖5所示。隨著貯藏時間延長,對照組的菌落總數呈現(xiàn)由慢到快的增加趨勢,在2 ℃銷售和4 ℃家用冰箱貯藏過程中增加迅速。這可能是因為到物流后期魚肉不斷降解且隨著溫度的升高微生物開始不斷生長繁殖。處理組在移至2 ℃銷售4 d內菌落總數升高不顯著(p>0.05),可能是由于無氧環(huán)境和茶多酚的共同作用抑制了部分微生物的生長,在移至4 ℃家用冰箱暫存后出現(xiàn)顯著增加(p<0.05),但總體增長速率較低,在物流末期第20 d時即4 ℃家用冰箱貯藏第4 d時對照組和處理組的菌落總數分別為7.17和5.68 lg CFU/g。Al-Daqal等[19]提出水產品可食用的菌落總數上限是6 lg CFU/g,仍處于可生食范圍。對照組在16 d時已超過可生食的范圍。菌落總數的變化情況與上文TVB-N 含量的變化相符。這表明茶多酚結合包裝能夠有效抑制鱸魚肉中微生物的生長繁殖。

圖5 冷鏈物流過程中鱸魚菌落總數的變化Fig.5 Change of TVC in weever under cold chain logistic processes

2.5 色澤的變化

物流期間鱸魚亮度值的變化如圖6所示。由于冷鏈物流過程中的溫度波動導致兩組魚肉在整個物流期間的亮度值呈不斷下降的趨勢,尤其是在移至2 ℃銷售后亮度值顯著下降(p<0.05)。由圖可知對照組中魚肉亮度值的下降速率顯著高于(p<0.05)處理組,到物流末期第20 d,即4 ℃家用冰箱貯藏第4 d時對照組和處理組的亮度值分別為25.6和30.7。這表明茶多酚結合包裝處理在物流過程中可以較好的保持魚肉的色澤。Feng等人[8]在研究茶多酚結合臭氧水對冷藏黑魚品質的影響時表明茶多酚結合臭氧水可以較好的保持黑魚在冷藏期間魚肉的色澤,其魚肉的亮度值在貯藏末期時顯著高于對照組(p<0.05)。

圖6 冷鏈物流過程中鱸魚亮度值(L*)的變化Fig.6 Changes of L* value of weever under cold chain logistic processes

2.6 剪切力的變化

食品的四大品質要素分別是食品的外觀、營養(yǎng)、風味和質構[20]。物流過程會影響到食品的質構特性。剪切力的大小決定了肉或肉制品食用品質的優(yōu)劣,它直接反映了肉或者肉制品結締組織含量的變化及肌原纖維的降解程度[21-22]。冷鏈物流過程中鱸魚剪切力的變化如圖7所示,對照組和處理組中魚肉樣品的剪切力呈先升高后下降的趨勢,這與魚體死后所經歷的三個階段即僵硬、解僵、自溶變化趨勢相一致。由圖可知當兩組中的魚肉在移至 2 ℃銷售后開始顯著下降(p<0.05),對照組中樣品的剪切力下降速率顯著大于(p<0.05)處理組,到物流末期第20 d,即4 ℃家用冰箱貯藏第4 d 時對照組和處理組中魚肉的剪切力值分別為1.63和1.13 N。

圖7 冷鏈物流過程中鱸魚剪切力的變化Fig.7 Changes of shear force of weever under cold chain logistic processes

圖8 冷鏈物流過程中鱸魚感官得分的變化Fig.8 Changes of sensory evaluation score of weever under cold chain logistic processes

2.7 感官評定

物流期間鱸魚肉的感官評價結果如圖8所示,隨著貯藏時間延長,物流過程中的溫度變化導致兩組魚肉感官評分均呈不同程度的下降趨勢。對照組在 4 ℃下家用冰箱貯藏 2 d 后感官評分為 4.23,已低于可接受值5,4 d 后魚塊表面略帶黏性,四邊處已生褐變。而處理組在 4 ℃下家用冰箱貯藏 4 d 后仍有 5.85分,顯著高于(p<0.05)對照組,魚塊表面有光澤且較有彈性。物流過程中化學指標和微生物的變化同感官得分值相一致。這表明茶多酚結合LDPE結合氣調包裝能夠有效的延緩物流過程中鱸魚感官品質的下降。

3 結論

在溫度頻繁變化的冷鏈物流過程中,隨著鱸魚物流時間的延長,鱸魚的感官和鮮度品質逐漸下降,尤其在冷鏈物流過程中溫度上升——出現(xiàn)斷鏈現(xiàn)象,對鱸魚鮮度品質產生不利影響,導致物流后期2 ℃銷售到4 ℃家用冰箱貯藏期間品質下降較快。而茶多酚結合包裝能夠有效的抑制鱸魚在整個物流期間TVB-N、pH和菌落總數的增加,將TBA值保持在較低水平,同時可使魚肉保持良好的色澤和較高的感官評分,從而保證鱸魚肉在物流末期仍處于可食的安全范圍。

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Effect of tea polyphenols combining with packaging on quality of weever in cold chain logistics

JU Jian1,2,CHENG Wei1,QIAO Yu1,*,WANG Chao2,LI Dong-sheng2,LIAO Li1

(1.College of Bioengineering and Food,Hubei University of Technology,Wuhan 430068,China;2.Research Institute of Agricultural Products Processing and Nuclear-Agricultural Technology,Hubei Academy of Agricultural Sciences/Hubei Province Agricultural Science and Technology Innovation Center of Agricultural Products Processing,Wuhan 430064,China)

The present study was undertaken to investigate the influences of air or tea polyphenols combined with two different packaging ways on the quality of weever in cold chain logistics process by simulating the four different phase of the storage(-18 ℃),transportation(0 ℃),marketing(2 ℃)and household refrigerator storage(4 ℃). The result indicated that the tea polyphenols combined with packaging had an obvious buffer action on the quality of weever in cold chain logistics process. At the end of the logistics(20 d),the values of TVB-N,TBA and total plate count were 18.11 mg/100 g,7.07 mg/kg and 5.68 lg CFU/g,respectively and all obvious lower than that of control groups which ensure the weever was still in the scope of the safety in the late logistics. Hence,in the condition of the faultiness of the low temperature cold chain logistics,this research had an significant influence on the maintain of fish quality.

Weever;cold chain logistics;tea polyphenols;packaging;quality

2016-06-06

鞠健(1989-)，男，碩士研究生，主要從事食品加工與保鮮，E-mail:986881156@qq.com。

*通訊作者:喬宇(1981-)，女，博士，副研究員，主要從事農產品加工研究，E-mail:180840093@qq.com。

國家科技支撐計劃(2014BAA03B05);國家自然科學基金青年科學基金(31201317);湖北省重大科技創(chuàng)新計劃(2015ABA038)“名優(yōu)水產品調理食品工廠化加工關鍵技術研發(fā)”。

TS254.4

A

1002-0306(2016)23-0333-05

10.13386/j.issn1002-0306.2016.23.054