氣調(diào)包裝對(duì)大菱鲆的冷藏保鮮效果

李 敬，王小瑞，劉紅英,*，齊鳳生,*

（1.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，河北 保定 071000；2.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)海洋學(xué)院，河北 秦皇島 066000）

氣調(diào)包裝對(duì)大菱鲆的冷藏保鮮效果

李 敬1，王小瑞2，劉紅英2,*，齊鳳生2,*

（1.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，河北 保定 071000；2.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)海洋學(xué)院，河北 秦皇島 066000）

以大菱鲆為研究對(duì)象，通過(guò)不同氣調(diào)包裝（60% CO2+5% O2+35% N2、60% CO2+30% O2+10% N2、40% CO2+30% O2+30% N2）進(jìn)行處理，測(cè)定其感官、菌落總數(shù)、pH值、揮發(fā)性鹽基氮（TVB-N）值、硫代巴比妥酸（TBA）值、汁液流失率等指標(biāo)變化，綜合評(píng)價(jià)氣調(diào)包裝對(duì)冷藏大菱鲆的保鮮效果。結(jié)果表明：空氣包裝組大菱鲆冷藏貨架期為4 d，60% CO2+5% O2+35% N2氣調(diào)包裝組的保鮮效果最佳，貨架期約為8 d；氣調(diào)包裝中高體積分?jǐn)?shù)的CO2抑菌效果較為明顯，能有效延緩pH值、菌落總數(shù)與TVB-N值的升高，但較高含量的CO2會(huì)導(dǎo)致魚(yú)肉汁液流失較為嚴(yán)重；在魚(yú)肉脂肪氧化方面，O2較CO2作用更大，高含量的O2對(duì)脂肪氧化具有一定促進(jìn)作用；60% CO2+ 5% O2+35% N2氣調(diào)包裝組冷藏貯存8 d，大菱鲆的菌落總數(shù)為6.69（lg（CFU/g）），TVB-N值為11.99 mg/100 g，TBA值為2.34 mg/100 g?？傮w結(jié)果表明，氣調(diào)包裝能顯著延長(zhǎng)冷藏大菱鲆貨架期，具有良好的保鮮抑菌作用。

大菱鲆；氣調(diào)包裝；保鮮；品質(zhì)變化

大菱鲆（Scophthalmus maximus）為鰈形目鲆科菱鲆屬高蛋白低脂肪的優(yōu)質(zhì)魚(yú)類，是歐洲著名的海水養(yǎng)殖良種，魚(yú)肉出肉率高，且煮熟后不老，無(wú)腥味和異味，還含有二十碳五稀酸、二十二碳六稀酸等多不飽和脂肪酸和多種人體必需的微量元素，肌肉豐厚白嫩。鰭邊和皮下含有豐富的膠原，其含量可與甲魚(yú)裙邊和海參相較，屬上等佳肴，深受消費(fèi)者歡迎[1]。然而由于水產(chǎn)品物料具有水分含量高、肌肉組織細(xì)嫩、組織蛋白酶活性較強(qiáng)等特點(diǎn)，在貯藏過(guò)程中極易腐敗變質(zhì)造成重大經(jīng)濟(jì)損失，研究其保鮮技術(shù)具有重大意義。

氣調(diào)包裝是采用人工混合氣體代替包裝袋內(nèi)的空氣，營(yíng)造不利于微生物生長(zhǎng)繁殖的環(huán)境，從而抑制微生物的生命活動(dòng)，達(dá)到減緩食品質(zhì)量降低速率、延長(zhǎng)食品保鮮期的一種包裝方法[2]。氣調(diào)包裝氣體一般由CO2、N2、O2按一定比例混合而成，其中CO2氣體是氣調(diào)包裝中的主要的抑菌因子，O2對(duì)厭氧菌起到抑制作用，N2多作為填充氣體[3]。國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者的研究結(jié)果表明，氣調(diào)包裝技術(shù)可以顯著延長(zhǎng)水產(chǎn)品的貨架期[4-10]，楊勝平等[11]通過(guò)研究不同體積分?jǐn)?shù)CO2氣調(diào)包裝對(duì)帶魚(yú)冷藏條件下品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)氣調(diào)包裝能夠有效抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖，含80% CO2氣調(diào)包裝能夠有效將帶魚(yú)保鮮期延長(zhǎng)至14 d以上；齊鳳生等[12]以海灣扇貝柱為研究對(duì)象，采用復(fù)合生物保鮮劑結(jié)合氣調(diào)包裝處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)生物保鮮劑結(jié)合氣調(diào)包裝能夠顯著延長(zhǎng)冷藏扇貝貨架期。

目前，關(guān)于冷藏條件下大菱鲆氣調(diào)保鮮技術(shù)的研究較少，本實(shí)驗(yàn)通過(guò)研究冷藏條件下不同氣調(diào)包裝處理后大菱鲆魚(yú)肉微生物及相關(guān)指標(biāo)的變化規(guī)律，旨在為大菱鲆保鮮技術(shù)開(kāi)發(fā)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鮮活大菱鲆 秦皇島水產(chǎn)市場(chǎng)；聚偏氯乙烯真空包裝袋（O2滲透率40～50 mL/（m2·d），CO2滲透率23～25 mL/（m2·d）） 秦皇島港田鋁塑包裝有限公司。

平板計(jì)數(shù)瓊脂 北京陸橋技術(shù)有限責(zé)任公司；甲基紅、次甲基藍(lán)（均為分析純） 天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；三氯乙酸、硼酸、碳酸鉀、凡士林、鹽酸等（均為分析純） 天津市凱通化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

H360氣調(diào)包裝機(jī) 蘇州森瑞保鮮設(shè)備有限公司；pH S-3C酸度計(jì) 上海精密科學(xué)儀器有限公司；YLD-6000生化培養(yǎng)箱 江蘇定壇市宏華儀器廠；SW-CJ-2F無(wú)菌操作臺(tái) 蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司。

1.3 方法

1.3.1 原料處理及包裝

將鮮活大菱鲆敲擊頭部致死后剖片，去皮，將魚(yú)片用冰水沖洗干凈，用濾紙吸干表面水分，將聚偏氯乙烯真空包裝袋標(biāo)記稱質(zhì)量后，每袋裝入約80 g魚(yú)肉，稱質(zhì)量并記錄數(shù)據(jù)。本實(shí)驗(yàn)氣調(diào)包裝共分4 組，每組的混合氣體比例如下：對(duì)照組：空氣；氣調(diào)1組：60% CO2+5% O2+35% N2；氣調(diào)2組：60% CO2+30% O2+10% N2；氣調(diào)3組：40% CO2+30% O2+30% N2。抽真空時(shí)間為14 s，混合氣體充入時(shí)間為10 s，熱封時(shí)間為5 s，熱封后迅速放入冷藏條件下進(jìn)行貯藏，在冷藏后第0、2、4、6、8、10天每組取一包樣品分別測(cè)定其汁液流失率、pH值、硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid，TBA）值、揮發(fā)性鹽基氮（total volatile base nitrogen，TVB-N）值和菌落總數(shù)。

1.3.2 感官評(píng)價(jià)

參照GB/T 18108—2008《鮮海水魚(yú)標(biāo)準(zhǔn)》[13]及楊勝平等[11]對(duì)海水魚(yú)感官評(píng)定方法，由6 人組成感官評(píng)定小組，按大菱鲆的感官鑒定標(biāo)準(zhǔn)（表1），對(duì)各個(gè)處理組的體表色澤、氣味、組織形態(tài)和彈性4 方面進(jìn)行綜合評(píng)分，總分值在20 分（極新鮮）和4 分（完全腐敗）之間，12 分以下表明樣品已不可食用。

表1 大菱鲆感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table1 Criteria for sensuality evaluation of Scophthalmus maximus

1.3.3 菌落總數(shù)的測(cè)定

按照GB 4789.2—2010《食品微生物學(xué)檢驗(yàn)：菌落總數(shù)測(cè)定》進(jìn)行測(cè)定[14]。

1.3.4 pH值的測(cè)定

取5 g經(jīng)組織搗碎機(jī)搗碎的魚(yú)肉于錐形瓶中，加入45 mL蒸餾水，混合均勻，靜置30 min后過(guò)濾，用精密酸度計(jì)測(cè)定濾液的pH值。

1.3.5 TVB-N值的測(cè)定

參照SC/T 3032—2007《水產(chǎn)品中揮發(fā)性鹽基氮的測(cè)定》[15]。

1.3.6 TBA值的測(cè)定

參照Li Junke等[16]的方法，使用721可見(jiàn)分光光度計(jì)在532 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度，結(jié)果用mg/100 g表示。

1.3.7 汁液流失率的測(cè)定

取出帶包裝袋的樣品稱質(zhì)量（M1），打開(kāi)包裝將包裝內(nèi)和樣品表面的汁液用濾紙吸干后稱量包裝和樣品的質(zhì)量（M2），包裝單獨(dú)稱質(zhì)量（M3）。汁液流失率按下式計(jì)算：

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel進(jìn)行繪圖，利用SPSS 17.0進(jìn)行相關(guān)性分析，顯著性水平設(shè)置為P＜0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 氣調(diào)包裝對(duì)大菱鲆冷藏過(guò)程中感官評(píng)分的影響

圖1 不同處理方式對(duì)大菱鲆冷藏過(guò)程中感官評(píng)分的影響Fig.1 Changes in sensory evaluation score of Scophthalmus maximus with different treatments during chilled storage

由圖1可知，整個(gè)過(guò)程中各處理組感官品質(zhì)變化與貯藏時(shí)間顯著相關(guān)（P＜0.05），隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)各處理組感官評(píng)分逐漸降低，相對(duì)于其他氣調(diào)包裝組，空氣組的感官評(píng)分隨貯藏時(shí)間下降最快，并與其他氣調(diào)包裝組在第2天后就出現(xiàn)顯著差異（P＜0.05），并在第4天達(dá)到12.1，已接近不可接受分值12 分。在0～4 d，各氣調(diào)包裝組感官評(píng)分無(wú)顯著性差異（P＞0.05），這可能是由于在貯藏初期各處理組都在一定程度上抑制了微生物的生長(zhǎng)，而隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，各處理組包裝袋內(nèi)微生物開(kāi)始繁殖，感官評(píng)分有所下降，可以看到，氣調(diào)1組和氣調(diào)2組感官評(píng)分整體高于氣調(diào)3組，其中氣調(diào)1組評(píng)分下降最慢，到第10天時(shí)，仍能達(dá)到13.4 分。

2.2 氣調(diào)包裝對(duì)大菱鲆冷藏過(guò)程中菌落總數(shù)的影響

圖2 不同處理方式對(duì)大菱鲆冷藏過(guò)程中菌落總數(shù)的影響Fig.2 Changes in total bacterial count of Scophthalmus maximus with different treatments during chilled storage

由圖2可見(jiàn)，新鮮大菱鲆的菌落總數(shù)為4.21 （lg（CFU/g）），對(duì)照組的菌落總數(shù)隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)持續(xù)增加，在貯藏第4天菌落總數(shù)達(dá)5.47（lg（CFU/g）），接近生鮮魚(yú)可接受的上限，在第6天超過(guò)7.00（lg（CFU/g）），表明其已腐爛變質(zhì)。而氣調(diào)包裝組菌落總數(shù)增長(zhǎng)速率顯著低于對(duì)照組（P＜0.05），氣調(diào)1、2、3組分別在貯藏第10、8、8天達(dá)到7.18、6.78、6.90（lg（CFU/g）），表明氣調(diào)包裝組的保鮮效果顯著優(yōu)于空氣組。單從冷藏過(guò)程中菌落總數(shù)的變化情況來(lái)看，不同體積分?jǐn)?shù)CO2氣調(diào)包裝能夠有效抑制細(xì)菌的增長(zhǎng)，其中60% CO2氣調(diào)組抑菌效果優(yōu)于40% CO2氣調(diào)組，這與楊勝平[11]、李來(lái)好[17]、謝晶[18]等的研究結(jié)果一致，并且氣調(diào)1組的保鮮效果更好，這可能是由于氣調(diào)1組CO2、N2含量較高O2含量低，顯著抑制了微生物的生長(zhǎng)。

2.3 氣調(diào)包裝對(duì)大菱鲆冷藏過(guò)程中pH值的影響

圖3 不同處理方式對(duì)大菱鲆冷藏過(guò)程中pH值的影響Fig.3 Changes in pH value of Scophthalmus maximus with different treatments during chilled storage

由圖3可以看出，新鮮大菱鲆魚(yú)肉的pH值為6.48，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)各處理組pH值呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢(shì)。貯藏2 d后，對(duì)照組、氣調(diào)1、2、3組的pH值分別為6.32、6.12、6.27和6.31，與新鮮魚(yú)肉pH值相比均有所下降，這是由于在貯藏初期由于酶和微生物的作用使魚(yú)體內(nèi)肌糖原發(fā)生酵解并產(chǎn)生乳酸，從而使魚(yú)肉pH值有所降低，并且氣調(diào)1組和氣調(diào)2組下降更為明顯，可能是由于較高含量的CO2溶于魚(yú)體表面而使pH值下降更為明顯。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，各處理組pH值均有所上升，與空氣組相比，氣調(diào)組的pH值上升趨勢(shì)比較緩慢，在貯藏的第10天，空氣組的pH值已達(dá)到7.30，顯著高于各氣調(diào)組（P＜0.05），pH值均有所上升主要是由于在貯藏后期微生物的代謝及蛋白質(zhì)的氧化變性產(chǎn)生的氨及胺類堿性揮發(fā)性物質(zhì)造成的，而由于氣調(diào)包裝組中較高含量的CO2和N2的抑菌作用和對(duì)蛋白質(zhì)氧化變性的抑制作用，從而使pH值上升較為緩慢。

2.4 氣調(diào)包裝對(duì)大菱鲆冷藏過(guò)程中TVB-N值的影響

TVB-N值是水產(chǎn)品的常用鮮度指標(biāo)，是指在酶和微生物的作用下，蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生的氨和胺類等堿性含氮物質(zhì)與腐敗過(guò)程中分解產(chǎn)生的有機(jī)酸結(jié)合而成的鹽基態(tài)氮的總稱[19]。根據(jù)GB/T 5009.45—2003《水產(chǎn)品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法》[20]，海水魚(yú)TVB-N值小于13 mg/100 g時(shí)屬

于一級(jí)鮮度，13 mg/100 g≤TVB-N值＜30 mg/100 g時(shí)為二級(jí)鮮度。

圖4 不同處理方式對(duì)大菱鲆冷藏過(guò)程中TVB-N值的影響Fig.4 Changes in TVB-N of Scophthalmus maximus during storage at 4 ℃

由圖4可知，新鮮大菱鲆魚(yú)肉TVB-N值為9.08 mg/100 g，屬于一級(jí)新鮮度，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，對(duì)照組TVB-N值持續(xù)上升，在貯藏第4天TVB-N值為15.84 mg/100 g，已超出一級(jí)新鮮度，第6天TVB-N值達(dá)27.10 mg/100 g，接近二級(jí)新鮮度。與空氣組相比，氣調(diào)包裝組的TVB-N值增長(zhǎng)較緩，兩者之間存在顯著差異（P＜0.05），且在整個(gè)貯藏過(guò)程中各氣調(diào)組TVB-N值均未超出二級(jí)鮮度，由此可見(jiàn)，氣調(diào)包裝對(duì)于冷藏大菱鲆貯藏過(guò)程中TVB-N值具有顯著抑制作用，這主要是由于氣調(diào)包裝顯著抑制了微生物的生長(zhǎng)，從而減少了揮發(fā)性鹽基氮的積累。對(duì)于3 個(gè)氣調(diào)組，氣調(diào)3組TVB-N值整體高于氣調(diào)1組和氣調(diào)2組，而氣調(diào)1組和氣調(diào)2組之間TVB-N值無(wú)顯著性差異（P＞0.05）。

2.5 氣調(diào)包裝對(duì)大菱鲆冷藏過(guò)程中TBA值的影響

圖5 不同處理方式對(duì)大菱鲆冷藏過(guò)程中TBA值的影響Fig.5 Changes in TBA value of Scophthalmus maximus with different treatments during chilled storage

由圖5可以看出，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，各處理組TBA值均呈上升趨勢(shì)，其中氣調(diào)1組TBA值的上升速率最為緩慢，且在整個(gè)貯藏過(guò)程中其TBA值顯著低于其他各處理組（P＜0.05），對(duì)照組、氣調(diào)2組和氣調(diào)3組在貯藏過(guò)程中TBA值迅速上升。在貯藏的第10天，對(duì)照組、氣調(diào)1、2、3組TBA值分別為5.7、3.49、6.48 mg/100 g和6.05 mg/100 g，此時(shí)氣調(diào)2組和氣調(diào)3組的TBA值均已高于對(duì)照組，而氣調(diào)1組的TBA值仍較低。由此可見(jiàn)，氣調(diào)1組對(duì)于大菱鲆貯藏過(guò)程中脂肪氧化具有顯著抑制作用，這主要是由于其O2含量低，降低了內(nèi)源酶將氧催化成超氧陰離子和過(guò)氧化氫的機(jī)率從而抑制了脂肪氧化[21]，而氣調(diào)2組和氣調(diào)3組的O2比例均高于空氣，因此其脂肪氧化程度較對(duì)照組更為嚴(yán)重。由以上結(jié)果可知，在CO2含量一定的情況下，高含量O2對(duì)于不飽和脂肪酸的氧化分解具有一定的促進(jìn)作用，這與崔琳琳等[4]的結(jié)論相一致。因此，適當(dāng)降低O2含量對(duì)魚(yú)肉在貯藏過(guò)程中的脂肪氧化具有一定的抑制作用。

2.6 氣調(diào)包裝對(duì)大菱鲆冷藏過(guò)程中汁液流失率的影響

圖6 不同處理方式對(duì)大菱鲆冷藏過(guò)程中汁液流失率的影響Fig.6 Changes in drip loss of Scophthalmus maximus with different treatments during chilled storage

汁液流失率反映的是魚(yú)肉在冷藏過(guò)程中的汁液流失情況，在貯藏過(guò)程中這些流出的汁液會(huì)成為微生物的生產(chǎn)繁殖的培養(yǎng)基從而降低魚(yú)肉的新鮮度[22]。由圖6可以看出，大菱鲆在冷藏初期汁液流失較多，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，汁液流失趨于平穩(wěn)，氣調(diào)組汁液流失較空氣組更為明顯，氣調(diào)2組最為嚴(yán)重。氣調(diào)1、2、3組及空氣包裝組在冷藏第10天汁液流失率分別為10.87%、11.79%、9.79%和7.54%，即60% CO2組（氣調(diào)1、2組）的汁液流失率顯著高于40% CO2組（氣調(diào)3組）和空氣組（P＜0.05）。已有研究[23-24]表明，CO2氣體能夠減弱肉的持水能力，氣調(diào)包裝中高含量CO2會(huì)溶于大菱鲆魚(yú)肉表面從而降低蛋白質(zhì)的持水能力，導(dǎo)致汁液流失加劇。

3 結(jié) 論

在不同比例的氣調(diào)包裝對(duì)4 ℃冷藏大菱鲆保鮮效果的研究中發(fā)現(xiàn)，氣調(diào)包裝能顯著延長(zhǎng)冷藏大菱鲆貨架期，具有良好的保鮮抑菌作用。 綜合各項(xiàng)指標(biāo)，對(duì)照組的貨架期約為4 d，而60% CO2+5% O2+35% N2氣調(diào)包裝組保鮮效果最好，貨架期約為8 d。氣調(diào)包裝中高體積分?jǐn)?shù)的CO2抑菌效果較為明顯，能夠有效延緩pH值、菌落總數(shù)、TVB-N值的上升，但較高含量的CO2導(dǎo)致魚(yú)肉汁液流失較為嚴(yán)重，因此，還需進(jìn)一步探索減少汁液流失的方法。在魚(yú)肉脂肪氧化方面，O2較CO2作用更大，在CO2含量一定的情況下，高含量O2對(duì)于不飽和脂肪酸的氧化

分解具有一定的促進(jìn)作用。在今后的研究中，可以嘗試氣調(diào)保鮮技術(shù)和其他保鮮技術(shù)相結(jié)合的方式如氣調(diào)包裝與超冷卻、超高壓處理、保水劑及天然植物萃取物等相結(jié)合[25]，從而進(jìn)一步完善氣調(diào)保鮮技術(shù)在大菱鲆保鮮中的應(yīng)用。

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Effect of Modified Atmosphere Packaging on Quality Preservation of Scophthalmus maximus during Cold Storage

LI Jing1, WANG Xiaorui2, LIU Hongying2,*, QI Fengsheng2,*
(1. College of Food Science and Technology, Hebei Agricultural University, Baoding 071000, China; 2. Ocean College of Hebei Agricultural University, Qinhuangdao 066000, China)

This study aimed to evaluate the effects of modified atmosphere packages (MAPs) on quality maintenance of Scophthalmus maximus were packaged under different modified atmospheres (60% CO2+ 5% O2+ 35% N2, 60% CO2+ 30% O2+ 10% N2, and 40% CO2+ 30% O2+ 30% N2) for cold storage at 4 ℃. Changes in sensory evaluation score, total bacterial count, pH, total volatile basic nitrogen (TVB-N), thiobarbituric acid (TBA) and drip loss were measured during the storage. Results showed that the shelf-life of air-packaged S. maximus was 4 d, while that of MAP1(60% CO2+ 5% O2+ 35% N2) treatment was the longest (8 d). High CO2MAP had better antimicrobial effect and could significantly slow down the rise of pH, total bacterial count and TVB-N, but drip loss became more serious with increasing CO2concentration. MAP, however, did not obviously inhibit lipid peroxidation in S. maximus but high O2MAP accelerated lipid peroxidation. After eight days of storage with MAP1, total bacterial count of S. maximus turned out to be 6.69 (lg(CFU/g)), TVB-N was 11.99 mg/100 g, and TBA value was 2.34 mg/100 g. Thus, MAP could effectively extend the shelf-life of S. maximus during refrigerated storage and demonstrated good preservative and antibacterial effects.

Scophthalmus maximus; modified atmosphere packaging; preservation; quality changes

10.7506/spkx1002-6630-201622048

TS254.4

A

1002-6630（2016）22-0313-05

李敬, 王小瑞, 劉紅英, 等. 氣調(diào)包裝對(duì)大菱鲆的冷藏保鮮效果[J]. 食品科學(xué), 2016, 37(22): 313-317. DOI:10.7506/ spkx1002-6630-201622048. http://www.spkx.net.cn

LI Jing, WANG Xiaorui, LIU Hongying, et al. Effect of modified atmosphere packaging on quality preservation of Scophthalmus maximus during cold storage[J]. Food Science, 2016, 37(22): 313-317. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201622048. http://www.spkx.net.cn

2016-04-08

河北省教育廳2013重點(diǎn)項(xiàng)目（ZD20131062）；河北省科技廳項(xiàng)目（14227111D）

李敬（1992—），女，碩士研究生，研究方向?yàn)樗a(chǎn)品加工與貯藏。E-mail：lijing921108@163.com

*通信作者：劉紅英（1962—），女，教授，博士，研究方向?yàn)樗a(chǎn)品加工與貯藏。E-mail：liu066000@sina.com

齊鳳生（1963—），男，副教授，碩士，研究方向?yàn)樗a(chǎn)品加工與貯藏。E-mail：qifsh066003@163.com