不同包裝材料對(duì)半干青魚常溫貯藏過程中品質(zhì)的影響

黃海源，沈思遠(yuǎn)，施文正,2*，李立，盧瑛

1(上海海洋大學(xué) 食品學(xué)院，上海，201306)2(國(guó)家淡水水產(chǎn)品加工技術(shù)研發(fā)分中心，上海，201306)

青魚、草魚、鰱魚和鳙魚是重要的淡水魚，被稱為中國(guó)“四大家魚”。青魚，又稱為青鯇、烏青、螺螄青、黑鯇等，多存在于水體中下層，屬肉食性魚類，以螺螄、蚌等底棲動(dòng)物為食[1]。青魚肉質(zhì)鮮嫩、味美、刺大而少、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高，深受大眾喜愛。但因其水分和蛋白質(zhì)含量較高，且內(nèi)源蛋白酶活躍，容易腐敗變質(zhì)，制約了其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此往往通過干燥等加工方法，以延長(zhǎng)青魚貯藏期。

半干青魚水分含量介于新鮮青魚與傳統(tǒng)干制品之間，含水量一般控制在40%～55%[2]。相比較傳統(tǒng)全干制品，保留青魚一定的水分含量可保留其獨(dú)特的口感和風(fēng)味[3]。但在貯藏過程中，半干青魚易受水分含量[2]、貯藏溫度[4-5]、干燥方式[6]、包裝[7-8]、貯藏條件[9-10]等因素的影響而發(fā)生品質(zhì)劣變。其中包裝作為食品保藏重要的環(huán)節(jié)之一，良好的包裝不僅可以避免微生物對(duì)食品的污染，還可以保留食品的風(fēng)味。

乙烯-乙烯醇共聚物(ethylene-vinyl alcohol copolymer，EVOH)作為一類鏈?zhǔn)椒肿咏Y(jié)構(gòu)的結(jié)晶體，是將聚乙烯的加工性能與聚乙烯醇的氣體阻隔作用相結(jié)合形成的機(jī)械強(qiáng)度、表面硬度、耐磨性、高度透明、彈性和耐氣候性等性能杰出的塑料材料[11]。吳甜[12]通過射頻加熱EVOH薄膜包裝實(shí)驗(yàn)，證實(shí)EVOH薄膜包裝的性能優(yōu)勢(shì)。與此同時(shí)，EVOH及其制品可以有效阻止O2等低分子質(zhì)量氣體的滲透，并提高食品風(fēng)味和口感的保留率。因此，EVOH及其制品近年來已成為食品包裝領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)[13-15]。

丁香精油是一種天然植物提取物，與化學(xué)保鮮劑相比更具有安全性，且具有很強(qiáng)的抑菌效果[16-17]。但丁香精油具有一定的刺激性氣味，單獨(dú)作用在食品上會(huì)影響產(chǎn)品風(fēng)味。此外，丁香精油性質(zhì)不穩(wěn)定，易受到光、氧和溫度的影響，限制了其在保鮮方面的發(fā)展。所以有研究者將丁香精油與其他材料復(fù)配進(jìn)行保鮮[18-19]。

目前，EVOH活性包裝對(duì)半干水產(chǎn)品的常溫貯藏研究尚無相關(guān)報(bào)道。本文以EVOH和丁香精油為基材制備食品包裝，并應(yīng)用于半干青魚的常溫[(25±1)℃]貯藏中，以普通包裝[聚乙烯(polyethene，PE)]為對(duì)照組，探究丁香精油-EVOH活性包裝對(duì)半干青魚常溫貯藏的品質(zhì)變化，以期為半干水產(chǎn)品在常溫中的貯藏保鮮以及EVOH活性包裝的應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮青魚[體重(2.5±0.5) kg，體長(zhǎng)(60±5) cm]，上海市浦東新區(qū)南匯新城古棕路超市；丁香精油，廣州漢佰斯日化科技發(fā)展有限公司；EVOH，日本可樂麗公司。

三氯乙酸、硼酸、甲基紅、輕質(zhì)氧化鎂、2-硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid，TBA)、氯化鈉(以上試劑均為分析純)、溴甲酚綠(試劑純)，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；氯化鈉、蔗糖(均為食品級(jí))。

1.2 儀器與設(shè)備

H2050R高速冷凍離心機(jī)，長(zhǎng)沙湘儀有限公司；UV-1800PC紫外-可見分光光度計(jì)，上海美譜達(dá)儀器有限公司；FE20 pH計(jì)，梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司；Kjeltec2300凱氏定氮儀，丹麥FOSS公司；超凈工作臺(tái)，美國(guó)Labconco公司；BGZ-140電熱鼓風(fēng)干燥箱，上海博訊實(shí)業(yè)有限公司；LSSL-20雙螺桿擠出機(jī)、LSC-20吹膜機(jī)、XSS-300轉(zhuǎn)矩流變儀，上海科創(chuàng)橡塑機(jī)械設(shè)備有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 EVOH-丁香精油包裝的制備

制備過程如圖1所示：

圖1 EVOH-丁香精油包裝制作工藝Fig.1 EVOH-clove essential oil packaging process

1.3.2 樣品制備

新鮮青魚擊殺致死后，洗凈，取背肉，切成大小一致(3 cm×2 cm×1.5 cm)的魚塊。將魚塊放置于腌制液(12%食鹽+ 6%蔗糖)中靜置腌制2 h后瀝干。經(jīng)預(yù)實(shí)驗(yàn)表明，半干青魚[含水率為(40±1)%]的最佳干燥工藝為50 ℃條件下熱風(fēng)干燥9 h。將干燥后的半干青魚隨機(jī)分裝至PE包裝袋和EVOH-丁香精油包袋中。常溫貯藏5 d，貯藏期分別于0、12、24、36、48、60、72、96、120 h取樣測(cè)定。

1.3.3 感官評(píng)定

感官評(píng)定由10名有感官評(píng)定經(jīng)驗(yàn)的人員組成，按照肌肉組織、色澤、氣味進(jìn)行評(píng)定，綜合3項(xiàng)指標(biāo)打分，滿分10分，最后取平均值。分值6分以下表示半干青魚已腐敗變質(zhì)。半干青魚的感官評(píng)分見表1。

表1 半干青魚感官評(píng)分表 單位：分

1.3.4 水分含量測(cè)定

水分含量按照GB 5009.3—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測(cè)定》的方法進(jìn)行測(cè)定。

1.3.5 肌肉pH測(cè)定

參考FAN等[20]的方法略作修改。準(zhǔn)確稱取攪碎的魚肉2.00 g于離心管中，加入18 mL蒸餾水，均質(zhì)后放入高速離心機(jī)中離心10 min(10 000 r/min)，過濾。用pH計(jì)對(duì)濾液進(jìn)行測(cè)定，平行測(cè)定3次。

1.3.6 TBA值測(cè)定

參考FAUSTMAN等[21]的方法略作修改。準(zhǔn)確稱取攪碎的魚肉1.00 g于離心管中，分別加入4 mL蒸餾水和5 mL預(yù)冷的200 g/L三氯乙酸溶液，均質(zhì)后，于冰浴中靜置1 h，冷凍離心10 min(8 000 r/min，4 ℃)。過濾，取其上清液轉(zhuǎn)移至10 mL 容量瓶，定容。取5 mL樣液加入試管中，加入5 mL TBA溶液(0.02 mol/L)，振蕩后置于沸水中加熱20 min 后，進(jìn)行流水冷卻至室溫。以蒸餾水作空白，用紫外分光光度計(jì)在532 nm下測(cè)其吸光度A。每組樣品平行測(cè)定3次。TBA值=A×7.8，以mg/100g 表示。

1.3.7 揮發(fā)性鹽基氮(total volatile basic nitrogen content，TVB-N)測(cè)定

TVB-N按照GB 5009.228—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中揮發(fā)性鹽基氮的測(cè)定》的方法進(jìn)行測(cè)定。

1.3.8 菌落總數(shù)測(cè)定

菌落總數(shù)根據(jù) GB/T 4789.2—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測(cè)定》的方法進(jìn)行測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

數(shù)據(jù)均采用 SPSS 26.0軟件進(jìn)行分析。數(shù)據(jù)結(jié)果以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，采用Origin 8.5軟件繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 包裝材料對(duì)半干青魚貯藏中感官評(píng)分的影響

由圖2可知，2種包裝材料在貯藏過程中感官評(píng)分皆呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，但下降速率有明顯差異。PE包裝在貯藏前12 h無顯著性變化，貯藏24 h后呈現(xiàn)快速下降的趨勢(shì)。EVOH-丁香精油包裝在貯藏48 h后下降較快。同時(shí)，在貯藏24 h內(nèi)，PE包裝的感官評(píng)分高于EVOH-丁香精油包裝。這可能是因?yàn)槎∠憔途哂幸欢ǖ臍馕叮谫A藏過程中擴(kuò)散至魚體中掩蓋了魚肉本身的鮮香味[22]。李維正等[23]在使用果膠-迷迭香精油對(duì)牛肉進(jìn)行貯藏時(shí)也得到了類似的結(jié)論。當(dāng)PE包裝貯藏60 h，EVOH-丁香精油包裝貯藏72 h時(shí)，半干青魚的感官評(píng)分已經(jīng)低于6分，此時(shí)，魚肉的品質(zhì)較差，無彈性，色澤差，有腐敗氣味，較難接受。通過感官實(shí)驗(yàn)表明，EVOH-丁香精油可以延長(zhǎng)半干青魚的貯藏期。

圖2 不同包裝材料半干青魚25 ℃貯藏過程中感官評(píng)分的變化Fig.2 Changes in sensory evaluation of semi-dried black carp during storage using different packaging materials at 25 ℃注：圖中同一組別的不同貯藏時(shí)間上標(biāo)小寫字母不同者為差異顯著(P<0.05)(下同)

2.2 包裝材料對(duì)半干青魚貯藏過程中水分含量的影響

水分含量是影響食品品質(zhì)的一個(gè)重要因素，較低水分含量有利于維持食品品質(zhì)，但是水分含量過低會(huì)使干制品硬化，從而影響口感。同時(shí)微生物新陳代謝、吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、滲透、分泌和排泄皆以水為媒介，水分含量過高或過低都會(huì)影響微生物的生長(zhǎng)。水分含量越高，食品中的微生物更容易生長(zhǎng)繁殖，食品也更容易腐敗變質(zhì)，降低水分含量可以影響微生物的代謝，抑制微生物生長(zhǎng)。圖3所示為2種包裝材料對(duì)半干青魚貯藏過程中的水分含量變化。干燥之后，魚肉的水分含量為41.16%。在貯藏過程中，EVOH-丁香精油包裝下魚肉的水分含量無顯著性差異。顧賽麒等[24]在研究食品改良劑對(duì)丁香魚干常溫貯藏中品質(zhì)變化時(shí)也得出了類似的結(jié)論。在此水分含量條件下，微生物的生長(zhǎng)繁殖將受到抑制，上升緩慢，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，水分含量未發(fā)生顯著性變化使微生物逐漸適應(yīng)該水分環(huán)境，在其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)作用下，微生物含量會(huì)顯著上升。PE包裝下在貯藏12和60 h時(shí)存在顯著性差異，這可能是因?yàn)椴牧蟻碓吹纫蛩氐牟町悓?dǎo)致水分含量的不同。

圖3 不同包裝材料半干青魚25 ℃貯藏過程中水分含量的變化Fig.3 Changes in moisture content of semi-dried black carp during storage using different packaging materials at 25 ℃

2.3 包裝材料對(duì)半干青魚貯藏過程中pH的影響

肌肉pH可以直觀反映出魚肉的酸堿度，與魚肉新鮮度密切相關(guān)[25]。相同的貯藏條件下，不同包裝材料下青魚肉的pH隨貯藏時(shí)間的變化如圖4所示。2種不同包裝的樣品組在貯藏過程中pH的變化趨勢(shì)相近，基本呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢(shì)，這與裴志勝等[26]在微膠囊化高良姜精油對(duì)金鯧魚魚糜保鮮過程中pH的變化一致。這可能是因?yàn)樵谫A藏過程中，魚肉中的糖原在糖酵解的作用下分解產(chǎn)生乳酸，導(dǎo)致pH下降，隨后微生物大量繁殖，使TVB-N和三甲胺等堿性物質(zhì)在體內(nèi)積累，導(dǎo)致pH的上升[27]。在貯藏中期36～72 h，pH上升較快，間接反映出此時(shí)微生物生長(zhǎng)繁殖較快。在整個(gè)貯藏過程中，PE包裝的pH由6.52增長(zhǎng)至7.78，EVOH-丁香精油包裝的pH由6.52增長(zhǎng)至7.50，EVOH-丁香精油包裝pH始終低于PE包裝，這可能是因?yàn)槎∠憔偷囊志饔靡种屏宋⑸锏纳L(zhǎng)導(dǎo)致堿性物質(zhì)生成量較少。

圖4 不同包裝材料下半干青魚25 ℃貯藏過程中pH的變化Fig.4 Changes in pH of semi-dried black carp during storage using different packaging materials at 25 ℃

2.4 包裝材料對(duì)半干青魚貯藏過程中菌落總數(shù)的影響

微生物的生長(zhǎng)繁殖是造成食品腐敗變質(zhì)、貨架期縮短的主要因素之一，菌落總數(shù)作為魚類鮮度評(píng)價(jià)的指標(biāo)之一，一般認(rèn)為，菌落總數(shù)在5.11 lgCFU/g以內(nèi)為一級(jí)品，菌落總數(shù)在6 lgCFU/g以內(nèi)為二級(jí)品，對(duì)于淡水魚而言，當(dāng)菌落總數(shù)超過7.00 lgCFU/g時(shí)為可接受性的極限[22]。不同包裝材料下青魚肉的菌落總數(shù)隨貯藏時(shí)間的變化如圖5所示。由圖5可知，在貯藏過程中，2種包裝材料的魚肉菌落總數(shù)皆呈上升趨勢(shì)，普通包裝的菌落總數(shù)從5.23 lgCFU/g上升至9.25 lgCFU/g，EVOH-丁香精油包裝的菌落總數(shù)從5.23 lgCFU/g上升至9.00 lgCFU/g。這與胡云峰等[28]在肉桂精油氣調(diào)包裝對(duì)大鯢分割肉保鮮研究中結(jié)論類似。在貯藏過程中，EVOH-丁香精油包裝的菌落總數(shù)始終低于PE包裝，這是因?yàn)镋VOH可以減少O2的滲透[29]，在低氧的環(huán)境中微生物的生長(zhǎng)繁殖受到抑制。此外，丁香精油中的酚類物質(zhì)可以抑制微生物的生長(zhǎng)。當(dāng)貯藏時(shí)間到達(dá)48 h時(shí)，PE包裝的菌落總數(shù)已經(jīng)達(dá)到7.58 lgCFU/g，已經(jīng)超過最大限值，此時(shí)EVOH-丁香精油包裝的菌落總數(shù)為6.54 lgCFU/g，仍在限值范圍內(nèi)。對(duì)比研究，EV0H-丁香精油包裝的菌落總數(shù)比PE包裝減少了13%。當(dāng)貯藏時(shí)間達(dá)到60 h時(shí)EVOH-丁香精油包裝的菌落總數(shù)超過最大限值7.00 lgCFU/g。在貯藏中期36～72 h，2種包裝材料的菌落總數(shù)均上升較快，其余時(shí)期較為平緩，曾文武[30]在半干態(tài)秋刀魚貯藏過程中的菌落總數(shù)的變化中也得到相同的結(jié)論。這可能是因?yàn)殚_始貯藏時(shí)，較低的水分含量不利于微生物的生長(zhǎng)繁殖，在貯藏一定時(shí)間后，微生物適應(yīng)環(huán)境變化，同時(shí)魚肉為微生物提供了豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，導(dǎo)致微生物數(shù)量上升較快，到達(dá)貯藏后期，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗殆盡，微生物競(jìng)爭(zhēng)激烈，使微生物數(shù)量上升緩慢。

圖5 不同包裝材料下半干青魚25 ℃貯藏過程中菌落總數(shù)的變化Fig.5 Changes in total bacterial counts of semi-dried black carp during storage using different packaging materials at 25 ℃

2.5 包裝材料對(duì)半干青魚貯藏過程中TBA值的影響

脂肪氧化程度是衡量肉制品品質(zhì)的重要指標(biāo)之一[31]。魚肉脂肪在貯藏期間，在溫度和O2的作用下發(fā)生水解和自動(dòng)氧化，其反應(yīng)產(chǎn)生的丙二醛與TBA可以生成穩(wěn)定的復(fù)合物，因此TBA值可作為衡量水產(chǎn)品脂肪氧化程度的指標(biāo)[32]。不同包裝材料下青魚肉的TBA值隨貯藏時(shí)間的變化如圖6所示。在貯藏過程中，TBA值呈現(xiàn)明顯的上升趨勢(shì)，PE包裝下魚肉的TBA值由0.36 mg/100g增長(zhǎng)至1.00 mg/100g，EVOH-丁香精油包裝下魚肉TBA值由0.34 mg/100g增長(zhǎng)至0.87 mg/100g。在相同的貯藏時(shí)間內(nèi)，不同的包裝材料對(duì)魚肉的TBA值有顯著的影響，EVOH-丁香精油包裝下魚肉的TBA值明顯低于PE包裝，說明精油包裝可以更好地控制魚肉劣變。這可能是因?yàn)橹驹诠狻囟群蚈2的作用下發(fā)生氧化，而EVOH能夠在貯藏過程中有效減少O2的進(jìn)入，同時(shí)，植物精油具有良好的抗氧化活性，所以能顯著抑制脂肪氧化。

圖6 不同包裝材料下半干青魚25 ℃貯藏過程中TBA值的變化Fig.6 Changes in thiobarbituric acid of semi-dried black carp during storage using different packaging materials at 25 ℃

2.6 包裝材料對(duì)半干青魚貯藏過程中TVB-N的影響

TVB-N的增加是因?yàn)槲⑸锓敝澈蛢?nèi)源酶作用使蛋白質(zhì)分解，產(chǎn)生氨及胺類等堿性含氮物質(zhì)，其是評(píng)價(jià)肉制品鮮度的主要衛(wèi)生指標(biāo)[33]。TVB-N數(shù)值越高，表明氨基酸被破壞的越多，肉制品的腐敗程度高。李慧蘭等[2]認(rèn)為TVB-N為25 mg/100g時(shí)是不可食用的標(biāo)準(zhǔn)限量值。不同包裝材料下青魚肉的TVB-N隨貯藏時(shí)間的變化如圖7所示。2種包裝材料的TVB-N都呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，PE包裝材料下青魚肉TVB-N由19.91 mg/100g增長(zhǎng)至31.09 mg/100g，PE包裝顯著高于EVOH-丁香精油包裝，這與楊勝平等[34]在牛至精油對(duì)冷藏三文魚研究中結(jié)果一致。這是因?yàn)镋VOH-丁香精油包裝可以減少微生物的增長(zhǎng)，使蛋白質(zhì)的分解受到抑制，從而減少了含氮類物質(zhì)的積累。PE包裝下青魚肉在貯藏48 h時(shí)TVB-N達(dá)到24.72 mg/100g，已經(jīng)接近于不可食用的上限，EVOH-丁香精油包裝下貯藏72 h時(shí)達(dá)到25.28 mg/100g，超過標(biāo)準(zhǔn)限值25 mg/100g。EVOH-丁香精油包裝可延長(zhǎng)常溫貯藏期約24 h。在貯藏過程中，貯藏前期魚肉的TVB-N值增長(zhǎng)速率低于貯藏中期，可能因?yàn)榘敫汕圄~的水分含量相對(duì)較低，一定程度上抑制了酶和微生物的活性，較少的蛋白質(zhì)發(fā)生分解，所以TVB-N值增長(zhǎng)緩慢，貯藏后期微生物大量繁殖，大量蛋白質(zhì)被分解，使含氮物質(zhì)大量積累，使得魚肉的TVB-N值上升較快。

圖7 不同包裝材料下半干青魚25 ℃貯藏過程中TVB-N的變化Fig.7 Changes in total volatile basic nitrogen content of semi-dried black carp during storage using different packaging materials at 25 ℃

3 結(jié)論

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在25 ℃常溫貯藏過程中，EVOH-丁香精油包裝可以有效延長(zhǎng)半干青魚的貯藏期。綜合感官評(píng)定、水分含量、pH、菌落總數(shù)、TBA值、TVB-N這6個(gè)指標(biāo)發(fā)現(xiàn)，與PE包裝相比，EVOH-丁香精油包裝可以抑制微生物的生長(zhǎng)，減少蛋白質(zhì)分解，抑制脂肪氧化，延緩半干青魚在常溫貯藏過程中的品質(zhì)劣化速率，從而更好地保持半干青魚的品質(zhì)。

以TVB-N為參考標(biāo)準(zhǔn)，PE包裝下的半干青魚在25 ℃貯藏48 h時(shí)已經(jīng)近乎不可食用，而EVOH-丁香精油包裝的半干青魚在貯藏72 h時(shí)才達(dá)到不可食用的標(biāo)準(zhǔn)限量值，EVOH-丁香精油可以將半干青魚常溫貯藏期延長(zhǎng)20～24 h。研究為水產(chǎn)品貯藏過程中的品質(zhì)控制提供了較好的技術(shù)支持。