溶菌酶復(fù)合保鮮劑對刀額新對蝦的保鮮作用

莊秋麗，林建城*，洪輝集，林娟娟

莆田學(xué)院環(huán)境與生物工程學(xué)院，福建省新型污染物生態(tài)毒理效應(yīng)與控制重點實驗室（莆田 351100）

刀額新對蝦（Metapenaeus ensis），隸屬對蝦科，新對蝦屬，商業(yè)上稱基圍蝦[1]。東南沿海海區(qū)產(chǎn)量高，蝦體肥外殼薄，是新對蝦屬中經(jīng)濟價值較高的對蝦。但蝦死亡后因微生物的生長繁殖導(dǎo)致蝦肉易腐敗變質(zhì)，而且蝦死后體內(nèi)多酚氧化酶（PPO）被激活，蝦表面的單酚化合物氧化成雙酚，最后氧化為醌類物質(zhì)，再聚合成黑色素，引起蝦褐變[2]。因此，在對蝦的保鮮中還要加上防褐變環(huán)節(jié)。目前，對蝦的保鮮方法主要有冷藏保鮮和冷凍保鮮兩種，冷凍保鮮易引起蝦蛋白變性，導(dǎo)致品質(zhì)下降，而冷藏保鮮的保鮮期和貨架期短，因此，對蝦生物保鮮劑的開發(fā)與應(yīng)用越來越得到重視。

溶菌酶對食品中腐敗微生物具有較好的抑菌效果，能延遲食品腐敗，延長貨架期；抗壞血酸對PPO有一定的抑制效果，能有效抑制生物褐變現(xiàn)象；而檸檬酸作為食品添加劑不僅具有防腐能力，還對PPO具有抑制作用[3]。溶菌酶、檸檬酸和抗壞血酸這3種生物保鮮劑在蝦的防腐保鮮中已得到廣泛關(guān)注。劉金昉等[4]在南美白對蝦（Penaeus vanmamei）復(fù)合保鮮劑的研究中，發(fā)現(xiàn)溶菌酶與納米TiO2/殼聚糖等配伍的復(fù)合保鮮劑能較好地延長對蝦的貨架期；陳魯萍等[5]研究表明，1.5 g/L抗壞血酸對凡納濱對蝦（Litopenaeus vannmei）PPO的抑制作用明顯，可以預(yù)防蝦體表面的黑變作用；而熊青等[3]也比較研究了不同生物保鮮劑對南美白對蝦的保鮮效果，發(fā)現(xiàn)0.5%的檸檬酸對對蝦PPO也有較好的抑制作用，能減緩蝦肉揮發(fā)性鹽基氮的產(chǎn)生，對冷藏對蝦的品質(zhì)具有較大的改善作用。然而，有關(guān)刀額新對蝦的保鮮劑研究很少[6-7]。試驗選擇溶菌酶、抗壞血酸和檸檬酸3種生物保鮮劑，以感官評定和對蝦鮮度指標為考察對象，通過復(fù)配試驗，優(yōu)選出最佳復(fù)合保鮮劑，為刀額新對蝦冷藏保鮮技術(shù)提供可靠試驗依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

活鮮刀額新對蝦，市售，購買后直接運輸?shù)綄嶒炇?，將其洗凈，剔除死亡或有損傷的個體，選取健康、完整和鮮活的，8.0±0.5 cm大小個體為供試材料。溶菌酶（食品級）出自鄭州康本生物科技有限公司，檸檬酸（AR級）購于上海實驗試劑有限公司，抗壞血酸（AR級）由天津市化學(xué)試劑供銷公司出品，其他試劑均為國產(chǎn)分析純。

1.2 方法

1.2.1 刀額新對蝦的前處理

將刀額新對蝦置于溶菌酶中浸泡5 min，取出瀝干，再用抗壞血酸和檸檬酸混合液浸泡5 min，對蝦與保鮮劑比例按照1︰1（g/mL）配比，瀝干后放入PE保鮮袋（長25 cm×寬35 cm×厚0.8 mm）封口包裝，置于4±1 ℃下冷藏10 d，以蒸餾水浸泡為對照組。

1.2.2 復(fù)合保鮮劑最佳配比試驗

選取溶菌酶、抗壞血酸和檸檬酸等3種食品添加劑配制成復(fù)合保鮮劑。溶菌酶質(zhì)量濃度為0.1，0.3和0.5 g/L，抗壞血酸質(zhì)量濃度為1.0，1.5和2.0 g/L，檸檬酸質(zhì)量濃度為3.0，5.0和7.0 g/L。采用三因素三水平L9(33)正交試驗優(yōu)選復(fù)合保鮮劑配比，因素水平見表1。

各試驗組冷藏期間，每2 d檢測1次，進行感官評定和檢測蝦肉的細菌總數(shù)，每項檢測指標獨立進行。參照曹榮等[8]、趙海鵬等[9]方法，將冷藏期間各試驗組感官評分的所有分值以及細菌總數(shù)分別相加，作為最終的評定指標。分析正交試驗中9個試驗組的結(jié)果，比較極差R值大小，確定影響對蝦保鮮效果的主要因素和各組份最優(yōu)配比。

表1 復(fù)合保鮮劑配比優(yōu)化因素水平

1.2.3 復(fù)合保鮮劑的保鮮效果測定

對蝦經(jīng)前處理后，置于4 ℃下冷藏10 d，每2 d檢測1次，進行感官評定，并檢測蝦肉的細菌總數(shù)、揮發(fā)性鹽基氮（TVB-N值）、2-硫代巴比妥酸（TBA值）和pH。將最優(yōu)配比組合設(shè)立為試驗組10，同時，從上述正交試驗中挑選保鮮效果較好的2個試驗組，進行驗證試驗，蒸餾水浸泡為對照組。綜合比較各試驗組的檢測指標，分析最佳復(fù)合保鮮劑的保鮮效果。

1.2.4 刀額新對蝦鮮度指標測定方法

1.2.4.1 蝦體感官評定

參考熊青等[3]、韓詩蕾等[7]方法，并略做修改。對刀額新對蝦感官評定從肌肉組織、外觀色澤和氣味等3個部分進行評價，每個部分滿分10分，制定評分標準（表2），采用10分制，滿分30分，最終結(jié)果取3項評分的平均值。

表2 刀額新對蝦感官評定的評分標準

1.2.4.2 蝦肉細菌總數(shù)的測定

根據(jù)GB 4789.2—2010《食品微生物學(xué)檢驗 菌落總數(shù)測定》中的方法，采用傾注平板計數(shù)法進行菌落總數(shù)檢測。菌落計數(shù)以菌落形成單位（CFU）表示，菌落總數(shù)測定結(jié)果以lg（CFU/g）表示。

1.2.4.3 蝦肉TVB-N值的測定

按照SC/T 3032—2007《水產(chǎn)品中揮發(fā)性鹽基氮的測定》中的方法，采用半微量定氮法測定蝦肉的TVB-N值，結(jié)果以mg/100 g表示。

1.2.4.4 蝦肉pH的測定

參照GB/T 5009.45—2003《水產(chǎn)品衛(wèi)生標準的分析方法》中的測定方法，采用酸度計法測定蝦肉pH。1.2.4.5 蝦肉TBA值的測定

參考黃卉等[10]方法，取蝦肉10 g，切碎后加入7.5%三氯乙酸50 mL（內(nèi)含0.1% EDTA），振搖30 min，5 000 r/min下離心10 min，濾紙過濾，取5 mL濾液，加入5 mL 0.02 mol/L TBA溶液混勻，100 ℃水浴40 min，靜置冷卻1 h，以5 000 r/min離心5 min，上清液加5 mL氯仿混勻，靜置分層，取上清液分別測定A532nm和A600nm，以蒸餾水為空白對照。按公式（1）計算TBA值。

式中：155為吸光系數(shù)；72.06為丙二醛的相對分子質(zhì)量；m為蝦肉的質(zhì)量，g。

1.2.5 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2003進行數(shù)據(jù)處理分析和圖表制作，試驗結(jié)果以平均值±標準差（±s）表示。利用t-檢驗對試驗組與對照組間進行差異顯著性分析，p＜0.01時為極顯著差異，0.01＜p＜0.05時為顯著性差異，p＞0.05時不顯著差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 復(fù)合保鮮劑配比優(yōu)選正交試驗結(jié)果

復(fù)合保鮮劑配比優(yōu)選的正交試驗設(shè)計與結(jié)果見表3，以感官評定和細菌總數(shù)為評價指標，分析結(jié)果表明：試驗組7和8的復(fù)合保鮮劑處理的對蝦感官評分較高，菌落總數(shù)較低，對刀額新對蝦具有較好的保鮮效果。從正交試驗的極差值R可知，影響對蝦保鮮效果的3個因素其主次順序是，感官評分為A＞B＞C，細菌總數(shù)也為A＞B＞C，說明溶菌酶在對蝦保鮮中起著較為重要的作用。兩個評價指標下的較優(yōu)配比組合均為A3B2C3，即0.5 g/L溶菌酶，1.5 g/L抗壞血酸和7.0 g/L檸檬酸的復(fù)合保鮮劑組合。

表3 刀額新對蝦復(fù)合保鮮劑正交試驗結(jié)果與分析

2.2 復(fù)合保鮮劑對刀額新對蝦的保鮮效果

2.2.1 對蝦感官評分結(jié)果

感官評分是衡量對蝦腐敗變質(zhì)和黑變的重要指標之一。刀額新對蝦活蝦肌肉致密，外殼與肌肉緊密相連，有光澤，具有鮮蝦固有氣味，感官評分為滿分10分。隨著貯藏時間的延長，蝦肌肉變松散，外殼與肌肉逐漸分離，蝦殼變黑，蝦頭由微紅轉(zhuǎn)黑，逐漸出現(xiàn)海產(chǎn)腐敗氣味。當感官評分低于6分時，蝦肉已不可接受。刀額新對蝦在冷藏期間感官評分的變化如圖1所示，試驗組7、8、9和對照組隨冷藏時間延長對蝦感官評分逐漸下降，對照組的感官評分下降速度較快，冷藏6 d后，感官評分只有5.1分，而此時試驗組7、8和10的感官評分可分別達6.8，7.0和7.1分。從感官評分結(jié)果顯示，在4 ℃下冷藏，刀額新對蝦貨架期為4 d，而3個試驗組均可以將對蝦貨架期延長至6～7 d。

冷藏2 d，試驗組7與對照組間對蝦感官評分達顯著差異水平（p＜0.05），試驗組8、10與對照組間已達極顯著差異水平（p＜0.01）；隨冷藏時間延長，試驗組7、8、10與對照組比較，各時段感官評分均已達極顯著差異水平（p＜0.01）。對蝦感官評分高低順序為：試驗組10＞試驗組8＞試驗組7。此外，冷藏2 d，試驗組10與試驗組7感官評分無顯著差異（p＞0.05）；冷藏4～6 d，兩者有顯著差異（p＜0.05）；冷藏8～10 d，兩者達極顯著差異水平（p＜0.01）。說明試驗組10對刀額新對蝦有較好的保鮮效果。

圖1 刀額新對蝦在冷藏期間的感官評分變化

2.2.2 對蝦細菌總數(shù)的變化情況

通常情況，海蝦細菌總數(shù)≤105CFU/g為一級鮮度，≤105.70CFU/g為二級鮮度，≥106CFU/g 時，蝦已腐敗不能被接受[3,11]。試驗結(jié)果（圖2）表明，冷藏期間，刀額新對蝦蝦肉菌落總數(shù)呈不斷上升趨勢，對照組菌落數(shù)初始為102.48CFU/g，至第6天，菌落數(shù)升到106.16CFU/g，已腐敗不能食用；而試驗組7、8和10的菌落數(shù)比對照組均較低，呈現(xiàn)抑菌效應(yīng)，冷藏6 d，菌落數(shù)分別為105.14，105.05和105.04CFU/g，對蝦保持在二級鮮度。試驗組7、8、10與對照組比較，各時段的菌落總數(shù)均已達極顯著差異水平（p＜0.01），說明3個試驗組均顯示出較強的抑菌能力。

從圖2還可知，冷藏期間試驗組10具有較強的抑菌效果，但在冷藏前4 d，3個試驗組之間的菌落總數(shù)并無顯著差異（p＞0.05）。冷藏至第6～10天，試驗組10和試驗組7的對蝦菌落總數(shù)均達極顯著差異水平（p＜0.01）；而冷藏至第8～10天，試驗組10和試驗組8之間的對蝦菌落總數(shù)也達顯著差異水平（p＜0.05）。

圖2 刀額新對蝦在冷藏期間的菌落總數(shù)變化

2.2.3 對蝦TVB-N值的變化情況

參照海捕蝦質(zhì)量標準DB 33/451—2003，TVB-N≤15 mg/100 g，為一級鮮度，TVB-N≤20 mg/100 g，為二級鮮度；TVB-N≤30 mg/100 g，為三級鮮度[3]。從圖3可知，隨冷藏時間延長，刀額新對蝦蝦肉TVB-N值不斷升高?；钗r冷藏4 d，TVB-N值為21.09 mg/100 g，進入三級鮮度；冷藏6 d，蝦肉TVB-N值為32.01 mg/100 g，已腐敗不能食用。試驗中，復(fù)合保鮮劑處理對蝦肉TVB-N值有明顯抑制作用，3個試驗組與對照組的TVB-N值之間均達極顯著差異水平（p＜0.01）。冷藏6 d，試驗組8和10對蝦處于二級鮮度，試驗組7對蝦處于三級鮮度；冷藏8 d，試驗組10對蝦的TVB-N值最小（30.42 mg/100 g），此時3個試驗組的對蝦均不可接受。

進一步分析表明，對蝦冷藏10 d期間，試驗組7和10間的蝦肉TVB-N值差異顯著（p＜0.05）；而試驗組8和10冷藏4 d后，其蝦肉TVB-N值間的差異也達極顯著水平（p＜0.01），說明試驗組10復(fù)合保鮮劑對對蝦TVB-N值的抑制作用稍強些，具有較好的保鮮效果。

圖3 刀額新對蝦在冷藏期間的TVB-N值變化

2.2.4 對蝦pH的變化情況

刀額新對蝦死后，蝦肉內(nèi)糖經(jīng)無氧酵解生成乳酸等有機酸，磷酸肌酸和ATP也會分解產(chǎn)生磷酸，使得蝦肉酸性物質(zhì)增加，pH下降；然而，貯藏過程蝦肉逐漸腐敗，蝦蛋白分解產(chǎn)生NH3、胺類化合物等含氮的堿性物質(zhì)，使蝦肉pH又回升[12]。有研究認為蝦肉pH為7.60是不可接受值[13]。從圖4發(fā)現(xiàn)，刀額新對蝦冷藏期間，前2 d pH有所下降，后隨冷藏時間延長，pH呈逐漸回升趨勢。冷藏6 d，對照組對蝦pH為7.86，已不可接受，而第7、8、10試驗組對蝦pH分別為7.27，7.33和7.22，在可接受范圍；冷藏至第8天，第10試驗組對蝦pH僅為7.53。數(shù)據(jù)分析表明，3個試驗組與對照組之間對蝦pH差異顯著（p＜0.05），說明3個試驗組的復(fù)合保鮮劑均能有效延遲對蝦腐敗，抑制蝦肉pH的升高，抑制能力從強到弱的順序為：試驗組10＞試驗組7＞試驗組8。

t檢驗表明，在冷藏6～10 d期間，試驗組8和10之間，對蝦pH差異顯著（p＜0.05），而試驗組7和10之間，對蝦pH差異不顯著（p＞0.05），說明試驗組10對對蝦具有較好的保鮮效果。2.2.5 對蝦TBA值的變化情況

TBA值是衡量脂肪二級氧化程度的重要指標，TBA值大小可以反映食品中脂肪氧化后產(chǎn)生丙二醛等物質(zhì)的量。目前，對TBA 值還沒有限值標準，可結(jié)合其他鮮度指標值判斷水產(chǎn)品的鮮度[10]。從圖5可見，隨冷藏時間延長，刀額新對蝦蝦肉TBA值逐漸增大，至8 d后TBA值趨于穩(wěn)定。相比對照組，試驗組7、8和10對蝦的TBA值均顯著降低（p＜0.01），其中試驗組10的TBA值相對較低，說明復(fù)合保鮮劑能有效抑制蝦肉TBA值的提高。t檢驗表明，冷藏期間，試驗組7和10之間蝦肉的TBA值差異顯著（p＜0.05），但試驗組8和10之間蝦肉的TBA值差異不顯著（p＞0.05），相比試驗組7和8，試驗組10復(fù)合保鮮劑對刀額新對蝦具有更好的抗脂肪氧化能力。

圖5 刀額新對蝦在冷藏期間的TBA值變化

3 結(jié)論

在刀額新對蝦冷藏保鮮中，復(fù)合保鮮劑的最佳配伍為：0.5 g/L溶菌酶，1.5 g/L抗壞血酸和7.0 g/L檸檬酸。此生物保鮮劑處理后，刀額新對蝦的感官品質(zhì)得到較大改善，顯著抑制微生物的繁殖和生長，有效減緩和揮發(fā)性鹽基氮的產(chǎn)生，減緩蝦肉脂肪的氧化速度，抑制了蝦肉pH的升高，有效地延緩了對蝦黑變和蝦肉的腐敗現(xiàn)象，在4 ℃下冷藏，對蝦貨架期可延長至6～7 d。