白蝦普魯蘭多糖保鮮效果研究

李 惠 熊忠飛 李喜宏

天津科技大學(xué)食品工程與生物技術(shù)學(xué)院 天津 300457

白蝦是深受消費者喜愛的水產(chǎn)之一，肉質(zhì)鮮嫩，富含多種必需氨基酸和不飽和脂肪酸，以二十碳五烯酸(EPA)占比居高[1]，同時，蝦中汞含量極低[2]，常食不會造成重金屬蓄積。然而，白蝦水分含量高，營養(yǎng)豐富，在貯運過程中極易黑變乃至劣變。黑變的白蝦雖不會對食用者造成傷害，但嚴(yán)重影響其商業(yè)價值。鮮蝦中一價銅離子和二價銅離子處于動態(tài)平衡中，一旦蝦死亡，一價銅離子氧化成二價銅離子，酪氨酸酶被激活，發(fā)生酶促褐變產(chǎn)生黑色素[3]。隨著消費者對高質(zhì)量海鮮食品需求不斷增加，亟待研發(fā)有效的保鮮技術(shù)防止白蝦黑變及延長貨架期。

近幾年，對白蝦保鮮研究技術(shù)不僅局限于亞硫酸鹽、低溫等傳統(tǒng)方法，酶法[4]、輻射[5]、超高壓[6]及天然生物保鮮劑處理等方法均取得一定成效。其中，酶法、輻射、超高壓等方法價格高昂、操作繁瑣，而天然生物保鮮劑來源廣泛，處理方法簡單，綠色安全，常用于水產(chǎn)保鮮。據(jù)報道，普魯蘭多糖[7]因其覆膜性、隔氧性、粘合性及分解性廣泛用于醫(yī)藥、食品、化工等行業(yè)，但在水產(chǎn)尤其是白蝦保鮮中應(yīng)用較少。因而，本試驗以普魯蘭多糖為保鮮劑，研究其對白蝦品質(zhì)變化規(guī)律，明確最佳保鮮濃度，以期為今后普魯蘭多糖保鮮劑對白蝦等水產(chǎn)保鮮提供可靠試驗數(shù)據(jù)及技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

白蝦：甲殼色澤好、鮮活完整，購買于天津市金元寶農(nóng)貿(mào)市場；普魯蘭多糖，食品級，山東福瑞達(dá)生物科技有限公司。

1.2 儀器

JJ-1000精密型電子天平，常熟雙杰測試儀器廠；

SHP-250 B無菌操作臺，上海瑞仰凈化裝備有限公司；

SHP-250 B恒溫培養(yǎng)箱，天津市天宇試驗儀器有限公司；

LS-BSOL高壓滅菌鍋，上海華線醫(yī)用核子儀器；

pH S-25 pH計，天津泰斯特儀器有限公司。

1.3 實驗處理

1.3.1 普魯蘭多糖溶液配制

將一定質(zhì)量的普魯蘭多糖溶解于pH5.0乙酸鈉-乙酸緩沖液中，分別配置1.0%、1.5%、2.0%的普魯蘭多糖溶液，備用。

1.3.2 白蝦保鮮處理

新鮮白蝦用自來水清洗2次，加冰猝死。將白蝦分成4組，分別在0%、1.0%、1.5%、2.0%普魯蘭多糖溶液(蝦∶溶液=1∶4)浸泡5min。瀝干后于0℃貯存。貯藏期間每隔2d檢測1次，以蒸餾水浸泡為對照組。

1.4 指標(biāo)測定

1.4.1 感官評價

參照成媛媛[8](2012)等方法，感官評定小組由10名經(jīng)過嚴(yán)格訓(xùn)練的人員組成，對白蝦外觀、氣味及體態(tài)等項評定，評分標(biāo)準(zhǔn)見表1。采用10分制，滿分20分，感官評分結(jié)果取3項評分的平均值。

1.4.2 pH值測定

準(zhǔn)確稱取蝦肉10.00g，攪碎后放入煮沸并冷卻的100mL蒸餾水中，攪拌均勻后靜置30min，過濾，用pH計測濾液pH值，每個樣品重復(fù)三次取平均值。

表1 白蝦的感官評價標(biāo)準(zhǔn)

1.4.3 揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)測定

參照GB 5009.228-2016方法測定[9]。

1.4.4 巴比妥酸值(TBA)測定

采用硫代巴比妥酸法[10]。取蝦肉10.00g，攪碎后加入5%三氯乙酸16mL和1mg/mL HT溶液1mL，過濾。取5mL濾液，加入5mL0.02mol/L TBA溶液后混合，100℃水浴30min，冷卻1h，5 000r/min離心10min，加入5.0mL氯仿，混勻后靜置30min。取上清液分別于532nm和600nm處測定吸光度。

1.4.5 細(xì)菌總數(shù)測定

參考國標(biāo)GB 4789.2-2010《食品微生物學(xué)檢驗菌落總數(shù)測定》進(jìn)行[11]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度對白蝦感官評價的影響

感官評分是衡量白蝦黑變及腐敗的基本指標(biāo)[12]。不同濃度普魯蘭多糖溶液對白蝦感官評分影響見圖1。

新鮮白蝦感官評分為10分，具有白蝦特有香味，肌肉紋理清晰有彈性，無黑變現(xiàn)象。隨著貯藏時間的延長，頭尾足紅變，殼變紅，光澤發(fā)暗，肌肉彈性變差，感官評分呈下降趨勢。在貯藏第6天時，經(jīng)普魯蘭多糖溶液處理的白蝦感官評分分別是6.6、7.1、6.8，高于對照組。當(dāng)貯藏第9天時，對照組白蝦散發(fā)出臭味，黑變現(xiàn)象較為嚴(yán)重，失去商品價值，而經(jīng)普魯蘭多糖溶液處理的白蝦在外觀、氣味及體態(tài)等方面變化緩慢。這可能是因為普魯蘭多糖溶液具有良好的覆膜性，薄膜強(qiáng)韌，在一定程度上阻隔氧氣與白蝦接觸，防止形成醌類物質(zhì)，最終導(dǎo)致黑變。另外，較于其它濃度普魯蘭多糖處理組，經(jīng)1.5%濃度的多糖溶液感官評分最佳，保鮮效果最優(yōu)。

2.2 不同濃度對白蝦pH值的影響

白蝦在貯藏過程中，不僅會導(dǎo)致鮮度下降，還會引起pH值的變化，pH值可作為評價白蝦品質(zhì)變化的參考指標(biāo)。不同濃度普魯蘭多糖溶液對白蝦pH值影響見圖2。

圖2 不同濃度對白蝦pH值的影響Fig. 2 Effect of different concentrations on pH of white shrimp

在整個貯藏期間，白蝦pH值隨貯藏時間延長呈現(xiàn)先下降后上升的變化趨勢。貯藏初始階段(0～3d)，pH值有所下降，這可能是因為蝦肉中糖原酵解生成乳酸，磷酸肌酸和ATP分解產(chǎn)生磷酸，導(dǎo)致pH值下降。隨后pH值回升，這是由于白蝦腐爛，蛋白質(zhì)在微生物作用下分解產(chǎn)生胺類化合物等堿性物質(zhì)[13]。據(jù)報道，pH值大于7.60，蝦肉將失去食用價值，在貯藏第6天，對照組白蝦pH值為7.85，超過接受范圍，而經(jīng)1.0%、1.5%、2.0%普魯蘭多糖溶液浸泡的白蝦pH值分別為7.3、7.21、7.29，均在接受范圍之內(nèi)，貯藏第9天，1.5%普魯蘭多糖溶液處理組pH值為7.61，略微超出可接受范圍。說明普魯蘭多糖可有效延遲白蝦腐敗，抑制pH值升高，尤其以1.5%多糖濃度最佳。

2.3 不同濃度對白蝦TVB-N的影響

揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)是蛋白等含氮化合物在微生物繁殖過程中的產(chǎn)物，常作為水產(chǎn)腐敗指標(biāo)。不同濃度普魯蘭多糖溶液對白蝦TVB-N的影響見圖3。

圖3 不同濃度對白蝦TVB-N的影響Fig. 3 Effect of different concentrations on TVB-N of white shrimp

隨著貯藏時間的延長，TVB-N含量不斷上升。尤其未經(jīng)普魯蘭溶液浸泡的對照組TVB-N含量增加迅速，貯藏第3天，TVB-N值為19.73mg/100g，已接近二級鮮度(20mg/100g)。鮮蝦貯藏第6天，未處理組TVB-N值為32.48mg/100g，高于1.0%、1.5%、2.0%保鮮劑處理組(27.48、25.07、26.32mg/100g)，且TVB-N含量大于30mg/100g，超過三級鮮度值，已經(jīng)不能食用，經(jīng)不同濃度保鮮劑處理的白蝦仍在可食范圍內(nèi)。說明普魯蘭多糖溶液能有效抑制白蝦體內(nèi)TVB-N含量的升高。究其原因，普魯蘭多糖隔氧性可抑制白蝦體內(nèi)細(xì)菌和酶的活性，細(xì)菌繁殖和酶作用會導(dǎo)致蛋白質(zhì)分解，產(chǎn)生含氮化合物[14]，尤其1.5%普魯蘭多糖溶液抑菌效果優(yōu)于其它濃度，更能減緩蛋白質(zhì)降解速度。

2.4 不同濃度對白蝦TBA的影響

TBA含量可以反映白蝦體內(nèi)不飽和脂肪酸氧化分解產(chǎn)生丙二醛等物質(zhì)的含量，是衡量脂質(zhì)酸敗的重要指標(biāo)[15]。目前對于水產(chǎn)TBA值未限制含量，可結(jié)合pH值、TVB-N等指標(biāo)綜合分析白蝦鮮度。不同濃度普魯蘭多糖溶液對白蝦TBA的影響見圖4。

圖4 不同濃度對白蝦TBA的影響Fig. 4 Effect of different concentrations on TBA of bacteria of white shrimp

在整個貯藏期間，TBA含量逐漸增加。對照組上升速度最迅速，1.0%處理組次之，然后是2.0%處理組，1.5%處理組上升速度最為緩慢。貯藏第9天，對照組TBA含量為4.2mg/100g，其它處理組上升較為緩慢，1.0%、1.5%、2.0%處理組TBA含量分別為3.04、2.47、2.65mg/100g。這說明經(jīng)保鮮劑處理的白蝦氧化程度低，腐敗程度低。在貯藏末期(第12天)，1.5%處理組TBA含量為3.52mg/100g，比對照組低0.98mg/100g。說明普魯蘭多糖溶液的成膜性及隔氧性有效阻隔氧氣進(jìn)入，抑制脂肪氧化，延緩白蝦酸敗。

2.5 不同濃度對白蝦細(xì)菌總數(shù)的影響

細(xì)菌總數(shù)是衡量水產(chǎn)品微生物侵染程度和貨架期的重要指標(biāo)。一般認(rèn)為，白蝦細(xì)菌總數(shù)≤5.0log(CFU/g)為一級鮮度，≤5.7log(CFU/g)為二級鮮度，≥6log(CFU/g)時，蝦失去商品價值[16]。不同濃度普魯蘭多糖溶液對白蝦細(xì)菌總數(shù)的影響見圖5。

圖5 不同濃度對白蝦細(xì)菌總數(shù)的影響Fig. 5 Effect of differentconcentrations on the total number of bacteria of white shrimp

在整個貯藏期間，處理組和對照組細(xì)菌總數(shù)均呈現(xiàn)上升的趨勢。經(jīng)普魯蘭多糖溶液浸泡后，細(xì)菌總數(shù)上升速度明顯變緩，在貯藏0～3d內(nèi)，1.0%、1.5%、2.0%處理組細(xì)菌總數(shù)由2.63log(CFU/g)分別升至3.54、3.45、3.68log(CFU/g)，對照組細(xì)菌總數(shù)增加到4.59log(CFU/g)，超過一級鮮度。說明普魯蘭多糖抑菌效果顯著，在白蝦表面形成的保護(hù)膜，可以阻止氧氣進(jìn)入，抑制厭氧型腐敗菌的生長。尤其是經(jīng)1.5%普魯蘭多糖溶液處理的白蝦在貯藏第9天，細(xì)菌總數(shù)僅為5.89log(CFU/g)，仍在二級鮮度范圍內(nèi)，而對照組細(xì)菌總數(shù)為7.21，已經(jīng)腐敗，喪失食用性。

3 結(jié)論

白蝦在貯運銷期間極易黑變、腐敗，造成資源浪費。因此，本研究采用無毒無害可食性生物保鮮劑-普魯蘭多糖進(jìn)行浸泡處理，并研究其保鮮效果。實驗證明，普魯蘭多糖溶液有效抑制白蝦黑變和腐敗，延緩細(xì)菌總數(shù)和TVB-N的增加，抑制pH值升高，維持白蝦食用價值。其中1.5%的普魯蘭多糖溶液對白蝦保鮮效果最佳，白蝦貨架期可延長至8～9d。