楊峰，遲海，楊憲時，李學英

1(上海理工大學醫(yī)療器械與食品學院，上海，200093)

2(中國水產科學研究院東海水產研究所，上海，200090)

復配保鮮劑對南極磷蝦保鮮及品質的影響*

楊峰1，2，遲海2，楊憲時1，2，李學英2

1(上海理工大學醫(yī)療器械與食品學院，上海，200093)

2(中國水產科學研究院東海水產研究所，上海，200090)

采用正交試驗對南極磷蝦新型復配保鮮劑進行開發(fā)與優(yōu)化，并以南極磷蝦感官、TBARS、TCA-N、汁液流失體積及損失率為指標，結合質構和色差試驗，對一定溫度條件下(2℃)南極磷蝦保鮮效果進行了驗證。正交試驗結果表明:復配保鮮劑的最佳配比濃度為D-山梨糖醇15 g/L、混合磷酸鹽7 g/L、4-HR 0.1 g/L;南極磷蝦經復配保鮮劑處理后品質得到一定改善，TCA-N含量、汁液流失體積及損失率上升緩慢，TBARS變化呈下降趨勢;南極磷蝦肌肉組織最大剪切力下降速率低于空白對照組，但作用不顯著(P＞0.05)，在CIElab色差系統(tǒng)中，a*值隨南極磷蝦鮮度的變化呈正向線性相關，且復配保鮮組中a*值增速緩慢。驗證結果表明，復配保鮮劑對貯藏在2℃條件下的南極磷蝦保鮮效果顯著。

南極磷蝦，復配保鮮劑，品質變化

南極磷蝦(Euphausia superba)資源豐富，其潛在可開發(fā)資源有數(shù)億噸，具有巨大的開發(fā)利用價值，被認為是地球上最大也是最后一個動物蛋白庫[1-3］。然而，南極磷蝦自身蛋白酶活性很高，極易使蝦體蛋白質變性劣變[4-5］;其體內酪氨酸酶易與O2分子結合生成黑色素[6］，引起感官品質急劇下降;同時，南極磷蝦體內不飽和脂肪酸含量高[7］，相對較快的脂肪氧化速率易對其色澤和風味產生一定影響，這些局限了南極磷蝦的捕撈開發(fā)和加工利用。因此，開發(fā)南極磷蝦保鮮劑對其品質保持和加工利用起至關重要的作用。

目前，我國水產品加工廣泛采用亞硫酸鹽作為抑制或延緩蝦類黑變的主要添加劑[8］，然而，亞硫酸鹽在食品中的應用存在安全隱患[9］，因此使用受到限制。筆者在前期研究的基礎上(另刊發(fā)表)，針對南極磷蝦自溶分解、脂肪氧化和黑變迅速等品質變化特點，篩選了3種添加劑(D-山梨糖醇、4-己基間苯二酚和混合磷酸鹽)，進行了復配優(yōu)化，并通過感官、三氯乙酸可溶性氮含量、TBARS、汁液流失體積及損失率指標，結合質構和色差試驗對復配保鮮劑效果進行驗證。旨在開發(fā)出南極磷蝦新型復配保鮮劑，為南極磷蝦的規(guī)?；a和合理化作業(yè)提供理論依據(jù)和技術支持，也為南極磷蝦保鮮劑開發(fā)提供基本數(shù)據(jù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料

南極磷蝦由我國“南極海洋生物資源開發(fā)利用項目組”于2011年2月南極FAO 48.1區(qū)捕撈，船上凍結后-23℃凍藏，-18℃集裝箱于2011年8月運抵，-80℃貯藏備用。

1.2 試劑

HCl標準溶液，購于上海市計量測試技術研究院;4-己基間苯二酚(4-HR)，購于鄭州金峰達化工產品有限公司(食品級);D-山梨糖醇(AR)、混合磷酸鹽(六偏磷酸鈉:焦磷酸鈉質量比=1∶1)(AR)、硫代巴比妥酸(AR)、三氯乙酸(AR)、濃硫酸(AR)等，購于國藥集團化學試劑有限公司。

1.3 儀器與設備

恒溫水浴鍋(HH-8型)，常州國華電器有限公司;質構儀(TMS-Pro型)，F(xiàn)ood Technology Corporation(美國);色差儀(S560型)，Microptix Corporation(美國);高速離心機，(Centrifuge 5810R)，Eppendorf(德國);721型可見光分光光度計，上海菁華科技儀器有限公司;半自動凱氏定氮儀，上海嘉定糧油儀器有限公司;均質機IUL型，西班牙;高精度低溫培養(yǎng)箱，三洋公司(日本)。

1.4 樣品處理方法和貯藏試驗

[10］對南極磷蝦進行解凍，選擇無黑頭、個體完整的南極磷蝦，復配保鮮劑溶液與原料蝦比例(mL∶g)2∶1條件下浸漬10 min，復配保鮮劑溶液配制見表1，瀝干裝袋密封，放入高精度低溫培養(yǎng)箱中，貯藏溫度控制為(2±0.5)℃。每隔適當時間間隔取出試樣并進行感官評分，并對南極磷蝦三氯乙酸可溶性氮(TCA-N)、TBARS值、汁液浸出體積及損失率進行測定。

表1 南極磷蝦復配保鮮劑正交試驗因素水平表

1.5 正交試驗

根據(jù)前期試驗，選用D-山梨糖醇、4-HR和混合磷酸鹽，以感官評分、TCA-N、TBARS，汁液流失體積及損失率為測試指標，按公式(1)和(2)進行評分。并采用三因素三水平L9(34)，進行正交試驗(表2)，同時進行方差分析，根據(jù)分析結果確定復配保鮮劑的最佳配比。

綜合評分=感官隸屬值×35%+TCA-N含量隸屬值×35%+TBARS含量隸屬值×10%+汁液流失體的積液流失隸屬值×20%(2)

1.6 感官檢驗

感官評分采用10分制，選擇6名訓練有素的評定員組成評價小組，參考文獻[10］，按照表2的評分標準，以南極磷蝦的色澤、體表、肌肉及90℃水煮5 min的氣味和湯汁為評價指標，各項指標滿分為2分，總分10分為最好品質，0分為最差品質，5分為感官不可接受點。

表2 南極磷蝦感官檢驗評分規(guī)則[6］

1.7 汁液浸出體積及損失率測定

參照Pisal Sriket等[11］的方法，稍作修改。取約100 g樣品，用棉紗布將蝦體表面水分吸取干，置于均質機內充分絞碎，準確稱取25 g蝦肉組織于離心管中，于4℃，11000 r/min條件下離心1 h，離心后取上清液測量浸出液體積(mL)，并計算質量損失，損失率按公式(3)進行計算:

式中:X1，物料離心前質量(g);X2，物料離心后除去清液后質量(g)。

1.8 TBARS測定

參照馬麗珍等人的方法[12］，稍作修改。取適量南極磷蝦于均質機內進行攪碎，稱取10 g絞碎的蝦肉于錐形瓶中，加入7.5%TCA溶液50 mL搖勻，置于搖床內振蕩30 min，并用雙層濾紙過濾2次，得到清液。準確吸取清液5 mL，加入5 mL 0.02 mol/L 2-硫代巴比妥酸溶液，反應液在90℃水中保溫40 min，反應完成后冷卻至室溫。最后以6000 r/min速度離心5 min，離心后吸取上清液，分別在532 nm和600 nm處進行比色測定，結果以每kg蝦肉中丙二醛的毫克數(shù)來表示(mg/kg)。

1.9 三氯乙酸可溶性氮測定

參照Kolakowski[13］的方法，稍做修改。取適量南極磷蝦在均質機內進行攪碎，稱取10 g絞碎的蝦肉于錐形瓶中，加入7.5%的TCA溶液50 mL，振蕩提取30 min，以11000 r/min速度離心10 min，得到上清液。TCA-N含量按半微量凱氏定氮法進行測定，結果以mg/g表示。

1.10 剪切力測定

本試驗應用美國Food Technology Corporation公司生產的TMS-Pro型質構儀，并通過Texture Lab Pro軟件來加以控制。本試驗采用蝦剪切力測定方法，最大力量感應量程:1000 N，回程距離:20 mm，測試速度:60 mm/min，時間間隔:0.3 min，測定樣本數(shù)n=10。

1.11 色差計測色試驗

在色差儀系統(tǒng)中，L*、a*、b*分別代表南極磷蝦肌肉組織色澤的亮度、紅度和黃度[14］，用平均值來表示南極磷蝦表面的色澤變化，測量樣本數(shù)n=10。

1.12 數(shù)據(jù)分析與處理方法

實驗數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2010進行回歸分析，每項指標測定數(shù)據(jù)至少采用3個平行。用SPSS17.0軟件進行方差分析和Duncan方法分析(P＜0.05)。

2 實驗結果與討論

2.1 復配保鮮劑最佳配比的確定

南極磷蝦復配保鮮劑正交試驗設計及結果如表3、表4所示。從表3可知，所選的3種添加劑對南極磷蝦主次作用效果依次為:B＞A＞C，試驗結果表明，復配添加劑最優(yōu)組合為A3B1C3，即D-山梨糖15 g/L，4-HR 0.1 g/L，混合磷酸鹽7 g/L。方差分析結果顯示，B對南極磷蝦的品質影響極顯著，A以及C影響顯著性次之。

表3 南極磷蝦復配保鮮劑正交試驗L9(34)結果

表4 正交試驗方差分析結果

2.2 復配保鮮劑對南極磷蝦感官評分影響

圖1是復配保鮮劑對南極磷蝦感官評分的影響。南極磷蝦的品質隨貯藏時間的延長不斷下降，復配組的各項感官評分值明顯高于空白組(P＜0.05)?？瞻捉M在20 h附近感官評分＜5分，此時蝦肉柔軟松散，蝦體變黑，煮后湯汁渾濁，品質難以接受，說明南極磷蝦的品質下降速率極快。20 h時，復配保鮮組感官評分＞5分，仍在可接受的感官范圍內，35 h時，經復配保鮮劑處理的南極磷蝦感官達到感官拒絕點。實驗證明復配添加劑能夠有效延長南極磷蝦的貯藏期。

2.3 復配保鮮劑對南極磷蝦三氯乙酸可溶性氮的影響

遲海等[6］認為南極磷蝦品質變化主要是由自身蛋白酶引起的，建議采用TCA-N指標的變化作為評價南極磷蝦品質變化的指標。通過TCA沉淀蛋白質測定TCA-N含量變化來反映蛋白質分解變性的情況，從而判斷南極磷蝦蛋白酶在品質變化中的作用。

圖1 南極磷蝦感官評分的變化

本實驗中，南極磷蝦經復配保鮮劑處理后在貯藏過程中TCA-N含量變化情況如圖2所示。南極磷蝦TCA-N初始點為3.33 mg/g，隨著貯藏時間的延長，TCA-N含量不斷增加，35 h后空白組TCA-N指標達到5.53 mg/g，復配組為4.34 mg/g，因此，復配添加劑對南極磷蝦TCA-N含量抑制作用顯著(P＜0.05)，前10 h時TCA-N最高抑制率為16.9%。以南極磷蝦總氮含量為25.0 mg/g的標準計算[15］，空白組南極磷蝦TCA-N含量最高占總氮量的22.1%，這說明南極磷蝦在貯藏期間，自身酶對蛋白質的分解作用顯著，抑制TCA-N含量能夠顯著抑制蛋白酶對蛋白質的分解作用，這可能是由于D-山梨糖醇與南極磷蝦蛋白酶中金屬離子的螯合作用，造成了南極磷蝦酶活性的下降，蛋白質分解速率降低。

圖2 南極磷蝦TCA-N含量變化

2.4 復配保鮮劑對南極磷蝦浸出液體積及損失率的影響

相關研究證明，混合磷酸鹽作為添加劑，至少有下面4個方面的作用，即提高肌肉組織的離子強度、提高肌肉蛋白的凝膠作用、鰲合肌肉中的金屬離子、固定肌肉中的水分等[16-17］。表5是南極磷蝦經復配保鮮劑處理后浸出液體積及損失率的變化情況。隨著貯藏時間的延長，南極磷蝦浸出液的體積和損失率變化呈上升趨勢。南極磷蝦在貯藏5 h后，空白組和復配組浸出液體積和損失率都小于初始值，這可能是由于在解凍的過程中，南極磷蝦的吸水作用使得肌肉組織浸出液體積和損失率偏高，但隨著貯藏時間的延長，復配保鮮劑的保水作用逐漸增強，浸出液體積為5.55 mL，損失率22.2%，明顯低于初始值7.9 mL，31.6%。這可能是由于混合磷酸鹽使南極磷蝦肌肉纖維發(fā)生實質性膨潤[18］，提高了蝦肉吸收和固定水分的能力。10 h時，空白組浸出液體積約為7.8 mL，復配保鮮組為6.8 mL，相對應的平均損失率分別為31.1%和27.3%。實驗結果證明復配保鮮劑對浸出液體積及損失率的變化有顯著地抑制作用(P＜0.05)。

表5 南極磷蝦浸出液體積及損失率的變化

2.5 復配保鮮劑對南極磷蝦TBARS的影響

圖3是復配保鮮劑對南極磷蝦TBARS的影響。南極磷蝦含有多種不飽和脂肪酸且含量很高，極易與氧氣結合，產生小分子的醛、酮、酸等，引起南極磷蝦品質的下降，TBARS值能準確反應這類物質的含量[12］。在貯藏過程中，南極磷蝦的TBARS值隨著時間的延長而上升。TBARS的初始值為3.9 mg/kg，空白組從貯藏開始就以較快的速度增加，35 h后達到5.29 mg/kg。而空白組在整個貯藏過程中TBARS的含量始終低于初始值，這說明復配保鮮劑對南極磷蝦TBARS的增加抑制作用顯著(P＜0.05)。

圖3 南極磷蝦TBARS變化

圖4 南極磷蝦最大剪切力的變化

2.6 復配保鮮劑對南極磷蝦質構的影響

質構變化決定了食品品質的優(yōu)劣。本研究采用TPA方法對南極磷蝦肌肉組織的硬度(最大剪切應力)特性進行分析。結果如圖4所示，隨著貯藏時間的延長，南極磷蝦肌肉組織的最大剪切應力呈下降趨勢，復配組下降速率低于空白組，最大剪切力在前5 h下降較快，而后隨著時間的延長趨于平穩(wěn)。這說明南極磷蝦的質構特性在貯藏初期變化顯著，前5 h是保持南極磷蝦質構的關鍵時間段。復配保鮮組對南極磷蝦肌肉組織的質構變化有一定程度的減緩作用，但作用不顯著(P＞0.05)，這可能是由南極磷蝦自身的特性決定的，南極磷蝦個體比較小，蝦殼較薄且肌肉組織柔軟多汁，缺乏韌性。

2.7 復配保鮮劑對南極磷蝦色澤的影響

本實驗采用色差儀檢測了空白組和復配組南極磷蝦的色差值變化，結果如表6所示。L*值代表蝦體的亮度，a*、b*值則分別作為南極磷蝦蝦體變紅和發(fā)黃程度的指標。由表可知，L*值隨著貯藏時間的延長逐漸下降，證明南極磷蝦的光澤度在貯藏過程中不斷下降;a*、b*值隨著時間的延長呈增加趨勢，說明南極磷蝦肌肉組織在貯藏期間有逐漸變紅和發(fā)黃的趨勢。

表6 南極磷蝦色澤變化

在CIElab表色系統(tǒng)中，+a*表示紅色，-a*表示綠色，本試驗中a*均大于0。圖1表明，a*隨南極磷蝦貯藏時間的延長呈線性上升，說明a*與蝦的新鮮度有一定的相關性。南極磷蝦隨貯藏時間延長其表面色澤從透明逐漸變紅至暗紅，且復配組的變化速率明顯小于空白組(P＜0.05)，這與感官色澤的評分結果一致。

3 結論

采用正交試驗，對南極磷蝦新型保鮮劑進行復配研究，確定復配保鮮劑的最佳配比濃度為D-山梨糖醇15 g/L、混合磷酸鹽7 g/L、4-HR 0.1 g/L。通過分析感官、TCA-N、TBARS、汁液流失體積及損失率、色差和質構指標變化對貯藏在一定溫度條件下南極磷蝦復配保鮮劑進行驗證。驗證結果顯示，空白組南極磷蝦的貯藏期為20 h，復配保鮮組為35 h，這證明復配保鮮劑能夠在2℃條件下顯著提高南極磷蝦的貯藏期;復配保鮮劑對南極磷蝦TBARS值增加起顯著的抑制作用(P＜0.05);TCA-N、汁液流失體積及損失率和肌肉組織的最大剪切力為指標條件下，復配保鮮劑對TCA-N的抑制率在前5 h達到最大為17.2%;汁液流失體積及損失率在前5 h最小，分別為5.55 mL和22.2%;肌肉組織的最大剪切力在前5 h下降迅速，由初始值2.1 N下降到1.1 N，下降了幾乎一倍，5 h后南極磷蝦肌肉最大剪切力變化較小，這說明2℃條件下南極磷蝦加工前5 h是一個關鍵控制點;色差測試指標中，a*值與南極磷蝦色差變化有顯著地相關性，隨著貯藏時間的延長，a*值也不斷升高，說明南極磷蝦顏色逐漸變紅，直到感官終點的暗紅色，這與感官評分項顏色變化項一致，筆者建議采用a*值變化來評價南極磷蝦2℃條件下品質變化情況。然而南極磷蝦貯藏溫度需要很低，本次實驗對南極磷蝦保鮮劑驗證溫度仍單一，復配保鮮劑對-18℃或更低條件下南極磷蝦品質保持是否存在效果需要進一步的探討。

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ABSTRACTCompound preservative was developed and optimized by orthogonal experiment for fresh keeping of Antarctic krill.In order to verify the effect of the preservative，sensory evaluation，TCA-soluble nitrogen contents，TBARS values，juice volume loss，loss rate，texture index and chromatism were tested under the temperature of 2℃.According to the results of orthogonal experiment L9(34)，the optimum compositions were:Sorbitol 15 g/L，4-HR 0.1 g/L and phosphate mixture 7 g/L.The loss for TCA-nitrogen contents，juice volume and shrimp loss rate were slowly;TBARS values was decreased;the maximum sheer force of the muscle had a slower decrease rate than blank controls，but it had no significant difference with control group(P＞0.05);In CIElab color system，The a*value had a positively linearly related to the change of Antarctic krill’s fresh degree.The group treated with compound freshness preservative had a slower growth of a*value.The verification showed that compound freshness preservative had a remarkable effect on Antarctic krill.

Key wordsantarctic krill，compound freshness preservative，quality changes

Influences of Compound Preservative on Antarctic krill(Euphausia superba)Shrimp Freshness

Yang Feng1，2，Chi Hai2，Yang Xian-shi1，2，Li Xue-ying2
1(School of Medical Instrument and Food Engineering，University of Shanghai for Science and Technology，Shanghai 200093，China)
2(East China Sea Fisheries Research Institute，Chinese Academy of Fishery Sciences，Shanghai 200090，China)

碩士研究生(楊憲時研究員為通訊作者)。

*國家高技術研究發(fā)展計劃項目(2011AA090801);中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務費專項資金(中國水產科學研究院東海水產研究所)資助項目(2011T05);農業(yè)部南極海洋生物資源開發(fā)利用專項

2012-04-26，改回日期:2012-06-20