冷鏈物流中包裝材料對(duì)黃鰭金槍魚品質(zhì)的影響

姜曉娜 馮俊麗，2 戴志遠(yuǎn)，2 田小蘭 林亞楠

（1 浙江工商大學(xué)海洋食品研究院 杭州310012 2 浙江省水產(chǎn)品加工技術(shù)研究聯(lián)合重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 杭州310012）

金槍魚（tuna）類大多是棲息在大洋上層的大型魚類，具有高度洄游的特性，是無國(guó)界的魚類[1]。金槍魚富含蛋白質(zhì)、脂肪、維生素A、維生素D 和微量元素，尤其是 DHA （二十二碳六烯酸）和EPA（二十碳五烯酸）等n-3 PUFA（多不飽和脂肪酸），具有低脂肪、高蛋白等特點(diǎn)，其內(nèi)含有的?；撬岬裙δ苄猿煞诌€具有抗腫瘤活性，預(yù)防腦血管疾病以及抗動(dòng)脈硬化等作用，是國(guó)際營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)推薦的健康美食[2-4]。

我國(guó)規(guī)定金槍魚的冷鏈運(yùn)輸過程需保持在－55 ℃及以下[5-6]。公路運(yùn)輸是當(dāng)前我國(guó)冷鏈運(yùn)輸?shù)闹饕绞剑欢鴩?guó)內(nèi)暫無機(jī)械超低溫運(yùn)輸車輛，運(yùn)輸過程多采用普通冷藏車[7]。這種不達(dá)標(biāo)的運(yùn)輸方法，可能影響黃鰭金槍魚肉的品質(zhì)及貨架期。在考慮經(jīng)濟(jì)成本和可操作性以及現(xiàn)有的運(yùn)輸條件下，如何減少物流過程對(duì)魚肉品質(zhì)造成的影響，值得研究與探討。

近年來食品保鮮包裝材料在理論研究和生產(chǎn)技術(shù)上取得了較大的進(jìn)展。Siragusa 等[8]研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過一段時(shí)間的貯藏，用包裝袋包裝的牛肉與沒有包裝的樣品相比，能顯著降低細(xì)菌的含量。商明慧等[9]認(rèn)為納米復(fù)合材料以其抗菌效果好、機(jī)械強(qiáng)度高、阻隔能力強(qiáng)的特點(diǎn)在現(xiàn)代包裝市場(chǎng)上取得快速發(fā)展。納米技術(shù)使食品的保質(zhì)期大大延長(zhǎng)，解決了食品工業(yè)中的一系列難題。邢明等[10]認(rèn)為食品包裝的納米復(fù)合高分子材料的微觀結(jié)構(gòu)不同于一般材料，其微觀結(jié)構(gòu)排列緊密有序，優(yōu)越的性能體現(xiàn)在它的低透氧率，低透濕率，阻隔二氧化碳和具有抗菌表面等特性，是一種新型的食品包裝材料。

目前暫無不同包裝材料對(duì)黃鰭金槍魚冷鏈物流過程中魚肉品質(zhì)劣化的緩沖作用的研究。本試驗(yàn)從質(zhì)構(gòu)、持水力、TBA、肉色（a*和高鐵肌紅蛋白）以及組胺方面進(jìn)行分析，探究不同的包裝材料對(duì)冷鏈物流過程中黃鰭金槍魚肉品質(zhì)的影響，為物流過程中黃鰭金槍魚的保鮮方式提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

黃鰭金槍魚，凍藏溫度-60 ℃，浙江大洋世家股份有限公司；食品級(jí)PE 包裝袋，生工生物工程股份有限公司；食品級(jí)含納米Ag 的納米包裝袋，安信納米生物科技（珠海）有限公司；長(zhǎng)×寬×高為223 mm×118 mm×145 mm，壁厚16 mm 食品保鮮箱，綠葉快遞包裝有限公司；磷酸氫二鉀、磷酸二氫鉀均為分析純?cè)噭?，成都市科龍工化工試劑廠；丹磺酰氯（純度＞95%），上海安譜試劑公司；硫酸、硼酸、磷酸、氫氧化鈉等均為分析純?cè)噭贾輩R普化工儀器有限公司；乙腈、甲醇均為色譜純?cè)噭?，美?guó)TEDIA 公司。

1.2 儀器與設(shè)備

PB-10 pH 計(jì)，散多利斯科學(xué)儀器有限公司；695 高效液相色譜儀，2996 紫外檢測(cè)器，Sunfire C18 柱，美國(guó)Waters 公司；Ultra-Turrax T18 basic 均質(zhì)機(jī)，德國(guó)IKA 公司；UV-2100 紫外-可見分光光度計(jì)，美國(guó)UNICO 公司；TMS-Pro 質(zhì)構(gòu)儀，美國(guó)FTC 公司。

1.3 試驗(yàn)方法

將金槍魚在低溫下快速切成5 cm×5 cm×3 cm 的魚塊，把切好的魚塊快速放入-60 ℃冰箱中備用。為了模擬4 ℃物流過程中運(yùn)輸?shù)那闆r，根據(jù)Davey 等[11]對(duì)金槍魚與耗冰量估算模型得到的公式，結(jié)合保鮮箱的體積，計(jì)算每100 g 金槍魚需要500 g 冰，即在保鮮箱的5 個(gè)內(nèi)表面分別固定1 包冰袋，每包冰袋的質(zhì)量為100 g。取3 份100 g 的金槍魚，第1 份作為對(duì)照組，不用包裝材料；第2 份作為PE 包裝組，用食品級(jí)PE 保鮮袋包裝；第3份作為納米包裝組，用食品級(jí)納米保鮮袋包裝，分別放到固定冰袋的保鮮箱中，將保鮮箱放到4 ℃冰箱中，24 h 取1 次樣。每次做3 次平行試驗(yàn)，取平均值。

1.3.1 質(zhì)構(gòu) 采用TMS-Pro 質(zhì)構(gòu)分析儀及其軟件測(cè)定貯藏魚肉質(zhì)構(gòu)性狀變化規(guī)律。選用球形探頭（直徑6.35 mm），對(duì)肌肉進(jìn)行2 次壓縮質(zhì)地剖面分析模式測(cè)試。質(zhì)構(gòu)參數(shù)包括硬度、彈性。每個(gè)樣品平行取樣3 塊，每塊平行測(cè)量6 次，并通過去最大值和最小值后取平均值，減少樣品引入誤差，提高檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。經(jīng)優(yōu)化后TPA 模式的設(shè)定參數(shù)：測(cè)試速度1 mm/s，變形程度50%，最小壓力0.1 N，兩次壓縮時(shí)間間隔5 s。數(shù)據(jù)采集速率200 pps。

1.3.2 持水力 參考Cheng[12]的方法并作修改。取樣魚肉絞碎處理，稱取魚肉5 g（記M0，g，精確至0.001 g）置于底部有紗布的50 mL 離心管中，2 000 r/min，4 ℃離心20 min，稱重（M1，g），而后將離心的樣品置于烘箱中，在105 ℃下測(cè)定除去水分的魚肉質(zhì)量（M2，g）。持水力的計(jì)算公式為：

WHC（%）=[1-（M0-M1）/（M0-M2）]×100%

1.3.3 TBA 值 參考Salih[13]方法并作修改。取5 g 絞碎魚肉加入20%的三氯乙酸（TCA） 溶液25 mL，均質(zhì)后靜置1 h，在8 000 r/min，4 ℃離心10 min。吸取5 mL 濾液，加入0.02 mol/L 硫代巴比妥水溶液5 mL，沸水浴反應(yīng)20 min 后用流動(dòng)水冷卻5 min，在532 nm 處測(cè)吸光度A。根據(jù)吸光度值A(chǔ) 和標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算TBA 值。TBA 值=A×7.8 mg/100g。

1.3.4 肉色

1） 高鐵肌紅蛋白（MetMb）含量參照文獻(xiàn)[14]方法測(cè)定并作修改。取2 g 絞碎魚肉于50 mL 離心管中，加入20 mL 40 mmol/L 磷酸鹽緩沖液（pH 6.8），均質(zhì)2 min，在4 ℃8 000 r/min 離心20 min，取上清液，分別在波長(zhǎng)525，545，565，572 nm 處測(cè)定吸光值。高鐵肌紅蛋白計(jì)算公式：

高鐵肌紅蛋白（%）=（-2.541R1+0.777R2+0.800R3+1.098）×100

R1=A572/A525，R2=A565/A525，R3=A545/A525

2） 根據(jù)Mc Kenna[15]的報(bào)道和金槍魚為紅肉魚類的事實(shí)，以色差儀為工具，通CIEL*A*B* 系統(tǒng)獲得的a*值來反映肉色的變化。肉塊的測(cè)定規(guī)格為3 cm×1.5 cm×1 cm。參照美國(guó)肉品學(xué)協(xié)會(huì)對(duì)于肉色測(cè)定的指導(dǎo)[16]，每個(gè)樣品測(cè)9 個(gè)點(diǎn)，取其平均值為該樣品在該時(shí)間的色差值。

1.3.5 組胺 按照SN/T 2209-2008《進(jìn)出口水產(chǎn)品中有毒生物胺的測(cè)定方法》 中的反高效液相色譜法測(cè)定。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

通過SPSS 16.0 for windows 統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析。采用Pearson 相關(guān)系數(shù)法，雙尾顯著性檢驗(yàn)。P＜0.05 表示差異性顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 包裝材料對(duì)黃鰭金槍魚質(zhì)構(gòu)的影響

質(zhì)構(gòu)是食品的物理性質(zhì)，是食品重要的品質(zhì)特性之一，是評(píng)價(jià)食品的重要依據(jù)，包括硬度、彈性、咀嚼性、膠粘性等。

測(cè)得金槍魚肉的硬度及彈性的變化情況如圖1、2 所示。在貯藏期間，各組的硬度均有所下降，其中對(duì)照組硬度相對(duì)于PE 包裝組和納米包裝組下降最為顯著（P＜0.05），對(duì)照組硬度從初始的9.43N 降到4.53N，PE 包裝組硬度降到4.96N，納米包裝組硬度降到6.53N。推測(cè)硬度下降原因是魚肉組織在酶和微生物作用下，細(xì)胞骨架蛋白或細(xì)胞外基質(zhì)結(jié)構(gòu)不斷降解，細(xì)胞結(jié)構(gòu)趨于不規(guī)則狀態(tài)，間隙增加，使得肌原纖維之間結(jié)構(gòu)變得疏松，從而導(dǎo)致肌肉質(zhì)地軟化[17]。納米包裝組的硬度下降較緩慢，可能是由于抑制微生物的酶的作用。各組彈性的變化情況顯示：在貯藏期間，PE 包裝組和納米包裝組的金槍魚肉彈性均比對(duì)照組的高，說明包裝材料影響魚肉的彈性，這可能與不同組間魚肉水分含量不同有關(guān)。

圖1 黃鰭金槍魚不同包裝組硬度的變化Fig.1 Change of hardness of yellowfin tune samples by different packing groups

圖2 黃鰭金槍魚不同包裝組彈性的變化Fig.2 Change of resilience of yellowfin tune samples by different packing groups

2.2 包裝材料對(duì)黃鰭金槍魚持水力的影響

水是魚肉組織中最重要的成分之一，扮演著多種不可缺少的角色。魚肉組織結(jié)構(gòu)中水是肌肉蛋白質(zhì)的增韌劑，維持肌肉結(jié)構(gòu)完整性。在貯藏過程中魚肉中水從肌肉纖淮組織結(jié)構(gòu)中流失，促進(jìn)蛋白質(zhì)降解，最終引起肌肉纖維容量減少。

本文測(cè)得持水力變化情況見表1。持水力在貯藏過程中先呈下降趨勢(shì)，之后趨于平衡。對(duì)照組中金槍魚組織中持水力從初始79.99%降至57.7%，PE 包裝組降至59.41%，納米包裝組降至61.12%，各組間呈顯著性差異（P＜0.05）。本試驗(yàn)表明金槍魚樣品用包裝袋包裝貯藏，能更好地減少魚肉中水分的流失。本試驗(yàn)結(jié)果與Oca?o-Higuera V M[18]研究結(jié)果一致。Flores J[19]曾報(bào)道持水力下降的原因可歸于肌原纖維蛋白的功能特性消失，在貯藏期間肌原纖維蛋白與水分分離，導(dǎo)致魚肉沮織中水分流失。納米包裝組較PE 包裝組具有較好的阻隔性，且能抑制中水分的散失。

表1 不同包裝組持水力的變化Table 1 Change of water holding capacity of different packing groups

2.3 包裝材料對(duì)黃鰭金槍魚TBA 值的影響

金槍魚中的EPA 和DHA 等高不飽和脂肪酸含量豐富，會(huì)發(fā)生脂肪氧化，導(dǎo)致風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值（主要是脂肪酸和脂溶性維生素）嚴(yán)重?fù)p失。TBA值主要反映水產(chǎn)品脂肪的氧化情況，通常通過測(cè)定樣品中丙二醛的含量來確定[20]。

本文采用硫代巴比妥酸（TBA）法測(cè)定，原理是脂肪氧化產(chǎn)物1 分子丙二醛（MDA） 與2 分子TBA 反應(yīng)生成MDA-TBA 復(fù)合物（粉紅色物質(zhì)），此復(fù)合物在波長(zhǎng)532 nm 處有最大吸收峰。吸收強(qiáng)度和丙二醛的濃度在一定范圍呈線性關(guān)系，由此確定脂肪氧化程度。不同包裝材料TBA 值的變化如圖表2所示。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，各組的TBA值均有不同程度增加，各組間有顯著性差異（P＜0.05）。對(duì)照組TBA 值由初始的1.80 mg/100 g 增加到9.73 mg/100 g，PE 包裝組增加到7.41 mg/100 g，納米包裝組增加到5.68 mg/100 g。各組在前3 d沒有大變化，第3 天后呈明顯增加趨勢(shì)。納米包裝組TBA 值在各時(shí)間點(diǎn)始終比對(duì)照組和PE 包裝組低，推測(cè)可能與不同包裝材料的透氧率相關(guān)。有研究顯示，與普通包裝材料相比，納米包裝材料透氧量低，能對(duì)肉類取得較好的保鮮效果。PE 包裝材料和納米包裝材料能夠有效抑制魚肉的氧化酸敗，其中納米包裝的效果更明顯。

表2 不同包裝組TBA 值的變化Table 2 Change of TBA values of different packing groups

2.4 包裝材料對(duì)黃鰭金槍魚肉色的影響

金槍魚貯藏期間，肉色的變化主要是由肌紅蛋白含量決定。肌紅蛋白的存在形式有3 種，分別是肌紅蛋白（Mb）、氧合肌紅蛋白（MbO2）、高鐵肌紅蛋白（MetMb）。魚肉中的Mb 與氧氣接觸結(jié)合后形成MbO2，MbO2中的鐵離子依然是二價(jià)鐵離子（Fe2+），表現(xiàn)為鮮紅色。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，Mb和MbO2中的Fe2+被氧化成Fe3+，Mb 和MbO2轉(zhuǎn)變成MetMb，魚肉表現(xiàn)為褐色，紅度值（a*）降低。在一般情況下，金槍魚MetMb 的生成率在20%以下呈現(xiàn)鮮紅色，30%呈現(xiàn)暗紅色，50%呈現(xiàn)褐紅色，70%以上呈現(xiàn)褐色[21-22]。

貯藏期間金槍魚的紅度值（a*）和高鐵肌紅蛋白（MetMb）相對(duì)百分含量變化如圖3、4 所示。貯藏期間各組的a*均下降，且各組間有顯著性差異（P＜0.05），對(duì)照組a*從初始的5.55 降到1.94，PE包裝組a*降到2.34，納米包裝組a*降到2.96。納米包裝組和PE 包裝組的紅度值相對(duì)于對(duì)照來說較低的原因，可能是包裝組阻止氧氣與魚肉中的接觸，較少的Fe2+被氧化成Fe3+。納米包裝組和PE包裝組的高鐵肌紅蛋白含量增長(zhǎng)較緩慢，對(duì)照組高鐵肌紅蛋白含量從初始的23.61%增加到42.92，而PE 包裝組和納米包裝組高鐵肌紅蛋白含量均在40%以下，與對(duì)a*和TBA 值的推論是一致的。試驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)金槍魚來說，用包裝材料可有效保持肉色，其中納米包裝材料的效果較好。

圖3 黃鰭金槍魚不同包裝組a*的變化Fig.3 Change of a* of yellowfin tune samples by different packing groups

圖4 黃鰭金槍魚不同包裝組MetMb 的變化Fig.4 Change of MetMb of yellowfin tune samples by different packing groups

2.5 包裝材料對(duì)黃鰭金槍魚組胺的影響

金槍魚中含有較高的組氨酸，其經(jīng)脫羧酶作用強(qiáng)的細(xì)菌，如摩氏摩根菌或無色菌等作用下，脫去羧基產(chǎn)生組胺。當(dāng)組胺積蓄到一定量時(shí)就可引起心血管及神經(jīng)系統(tǒng)毒性。1998年美國(guó)食品藥品管理局（FDA）要求水產(chǎn)品中組胺含量要少于5 mg/100 g；而歐盟要求魚產(chǎn)品中組胺含量要少于10 mg/100 g，且食用樣品不可超過20 mg/100 g；我國(guó)規(guī)定海水魚組胺含量要少于30 mg/100 g。

本試驗(yàn)中采用反相高效液相色譜法測(cè)定黃鰭金槍魚在貯藏期間組胺含量的變化。如圖5所示：在貯藏期間各個(gè)包裝的魚肉中組胺含量均有所增加，都在我國(guó)規(guī)定的限量范圍內(nèi)。對(duì)照組組胺含量從初始的2.25 mg/100 g 增加到2.85 mg/100 g，PE包裝組增加到2.73 mg/100 g，納米包裝組增加到2.54 mg/100 g，在第5 天時(shí)納米包裝組與其它兩組呈顯著性差異（P＜0.05）。試驗(yàn)表明使用包裝材料能減少金槍魚肉組胺的產(chǎn)生，這可能是包裝材料減少了魚肉與外部環(huán)境的接觸，有效阻止了產(chǎn)組胺菌類的產(chǎn)生，與RAWLES D D[23]的研究結(jié)果一致。組氨酸脫羧酶有內(nèi)源性脫羧酶和微生物分泌的外源性脫羧酶兩種形式，其中細(xì)菌分泌的外源性脫羧酶起主要作用，而內(nèi)源性脫羧酶的作用不明顯。貯藏期間，用納米包裝袋組包裝的金槍魚組胺的含量基本沒有變化，可能與它具有抗菌表面的特性有關(guān)。PE 包裝材料和納米包裝材料均能減緩組胺含量上升，其中納米包裝材料的效果較好。

圖5 黃鰭金槍魚不同包裝組組胺的變化Fig.5 Change of histamine of yellowfin tune samples by different packing groups

3 結(jié)論

對(duì)不同包裝材料條件下黃鰭金槍魚的質(zhì)構(gòu)、持水力、TBA、MetMb、a*和組胺的分析表明，包裝組保鮮效果明顯優(yōu)于對(duì)照組，能延長(zhǎng)魚肉的保鮮期。包裝組金槍魚肉的硬度、彈性、持水力下降較緩慢，使肉色維持在一個(gè)較理想的狀態(tài)，產(chǎn)生組胺較少。在物流過程中，為了更好地維持金槍魚肉的品質(zhì)，用食品級(jí)包裝材料進(jìn)行包裝，可以延長(zhǎng)魚肉的保鮮期。