王凌燕,曹榮,劉淇,殷邦忠,魏玉西
(1.青島大學生物系,山東 青島 266071;2.中國水產(chǎn)科學研究院黃海水產(chǎn)研究所,山東 青島 266071)
南美白對蝦(Litopenaeus vannamei),學名凡納濱對蝦,是當今世界蝦類養(yǎng)殖產(chǎn)量最高的3大品種之一[1],具有生長速度快、環(huán)境適應(yīng)能力強、肉質(zhì)細嫩、營養(yǎng)價值高等優(yōu)點,因此在我國沿海各地被廣泛養(yǎng)殖,我國已成為世界上南美白對蝦產(chǎn)量最高的國家[2]。
鮮蝦在儲藏過程中易發(fā)生黑變,極大影響蝦的外觀,同時由于腐敗微生物的生長繁殖造成蝦氣味、組織形態(tài)等感官品質(zhì)的劣化,最終造成蝦感官上被拒絕。國內(nèi)外學者對蝦的保鮮技術(shù)進行了廣泛研究,如氣調(diào)保鮮[3]、輻照保鮮[4]和生物保鮮[5]等,也取得了一定的成果。但對于蝦不同形態(tài)貯藏特性的基礎(chǔ)性研究相對較少。蝦頭和蝦殼富集了大量微生物,酚氧化酶活力也較高,通過去頭/去殼處理是否可以提高對蝦貯藏過程中的感官品質(zhì)、延長貨架期值得探索。
通過對南美白對蝦進行去頭/去殼處理,比較整蝦、去頭蝦和蝦仁在貯藏過程中感官品質(zhì)、生化指標和微生物指標變化情況,以確定去頭/去殼處理對對蝦貯藏品質(zhì)和貨架期的影響,為蝦的貯藏保鮮提供理論參考。
鮮活南美白對蝦(Litopenaeus vannamei):購于青島市新貴都農(nóng)貿(mào)市場。對蝦樣品采集后,半小時內(nèi)運送至實驗室。運至實驗室后,剔出死亡損傷個體,選取鮮活、完整、大小均一個體,流水清洗后加冰猝死。
樣品分為3組,第1組保持完整形態(tài),第2組去除整個頭胸部,第3組去除頭胸部及蝦殼,只保留第1至第6腹節(jié)的蝦肉,各組分別在(0±0.5)℃條件下進行貯藏,定期取樣進行檢測。
1.2.1 對蝦感官品質(zhì)評定
由6名具有感官評定經(jīng)驗的人員,按照對蝦感官評價標準[6],對樣品進行感官評分,總分在18分(極新鮮)和3分(完全腐敗)之間,總分9分作為貨架期界限。
1.2.2 電子鼻分析
應(yīng)用德國Airsense公司PEN3型便攜式電子鼻系統(tǒng)。將5 g樣品置于100 mL試劑瓶中,用保鮮膜密封,平衡10 min后,將與電子鼻系統(tǒng)連接的針頭直接插入試劑瓶中進行信號采集,采集時間定為60 s,每組樣品做3個平行樣。采用自帶軟件進行數(shù)據(jù)分析。
1.2.3 對蝦生化指標測定
1.2.3.1 pH測定
取10g樣品,蒸餾水稀釋10倍,均質(zhì)2min,10000r/min離心30 min后取上清液,以pH計直接測定。
1.2.3.2 揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)測定
取1.2.3.1中的上清液,采用GB/T 5009.44-2003《肉與肉制品衛(wèi)生標準的分析方法》中4.1的方法測定TVB-N。
1.2.3.3 酚氧化酶(PO)活力測定
取1.2.3.1中的上清液作為粗酶液,以兒茶酚為底物,用分光光度法測定酚氧化酶活性。即將4.5 mL去離子水、1.0 mL酶液和0.5 mL 0.5 mol/L的兒茶酚溶液混合,置于37℃水浴中恒溫30 min,然后用分光光度計測定其OD(吸光度)490 nm值。每分鐘(t)OD 490 nm增加0.001定義為一個酶活力單位(U)。最后換算為酶的國際活性單位kat。記為kat/g。1 U=16.67 nkat。
1.2.4 對蝦細菌總數(shù)的測定
采用有氧平板菌落計數(shù)法(APC)[7]。
試驗重復2次,每次設(shè)3個平行樣,結(jié)果以平均值±標準偏差表示,采用SPSS 11.0進行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析,顯著性界值以P<0.01為非常顯著,P<0.05為顯著,P>0.05為不顯著。
不同形態(tài)南美白對蝦在(0±0.5)℃貯藏過程中感官評分的變化如圖1所示。
圖1 不同形態(tài)南美白對蝦(0±0.5)℃貯藏過程中感官評分變化Fig.1 Changes in sensory score of whole,decapitated and peeled prawns during storage
由圖1可知,隨貯藏時間的延長,3組樣品的評分均呈下降的趨勢,但下降的幅度有所不同。整蝦、去頭蝦、蝦仁分別在第7、10和12天時,感官評分下降至9分以下。至感官評分確立的貨架期時,各組腐敗特征有所差異,其中整蝦蝦體嚴重黑變,頭胸部與腹部基本分離,蝦腦流出,有極重的硫化氫味;去頭蝦的尾部、軀干部仍存在黑變現(xiàn)象,不良氣味稍弱;蝦仁雖無黑變現(xiàn)象,但有輕微腐敗氣味,同時失水嚴重,肉質(zhì)略微發(fā)黏。
采用PEN3型電子鼻對3種形態(tài)對蝦貨架期終點時的氣味組成進行分析,結(jié)果見圖2。
圖中1~10分別對應(yīng)10個傳感器,每個傳感器只對特定的揮發(fā)性化合物敏感。整蝦響應(yīng)值最大的是9號感應(yīng)器,其次為8號和6號,9號傳感器對有機硫化物最敏感,這與整蝦腐敗時強烈的硫化氫氣味一致。去頭蝦響應(yīng)值最大的同樣是9號感應(yīng)器,但其他傳感器響應(yīng)值相對較小。蝦仁的氣味組成明顯不同,響應(yīng)值較大的為1號、6號和8號傳感器,其中1號傳感器對芳香族化合物敏感,6號和8號分別對烷烴和醇類化合物敏感。不同形態(tài)蝦貨架期終點時氣味組成的不同說明其腐敗特征有所差異,而細菌是造成水產(chǎn)品腐敗最主要的因素,這在一定程度上說明去頭/去殼會在一定程度上影響蝦的細菌菌相,進而影響其腐敗特征和貨架期,相關(guān)研究有待進一步深入。
圖2 整蝦(a)、去頭蝦(b)和蝦仁(c)貨架期終點時氣味分析Fig.2 The response graph of the sensors to the odor of(a)whole shrimp,(b)decapitated and(c)peeled prawns at the end of shelf-life
對蝦貯藏過程中pH變化情況見圖3。
圖3 不同形態(tài)南美白對蝦(0±0.5)℃貯藏過程中pH的變化Fig.3 Changes in pH of whole,decapitated and peeled prawns during storage
從圖3可以看出,不同形態(tài)南美白對蝦的pH在貯藏過程中均呈上升的趨勢,其中整蝦和去頭蝦的上升幅度明顯高于蝦仁。水產(chǎn)動物產(chǎn)品貯藏過程中pH的變化與多種因素有關(guān),如糖原降解、酸類物質(zhì)生成等原因,一般會造成pH的輕微下降,而蝦體中的蛋白質(zhì)、氨基酸及其他含氮物質(zhì)被分解為氨、三甲胺、吲哚、組胺等物質(zhì),又會造成pH的上升。不同形態(tài)南美白對蝦的pH在貯藏過程中的變化趨勢基本一致,但感官評分確立的貨架期終點所對應(yīng)的pH明顯不同(P>0.05),整蝦、去頭蝦和蝦仁在貨架期終點時的pH分別為7.53、7.72和7.41,因此在判定貨架期時,不適宜用pH作為評價指標。
對蝦貯藏過程中揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)的變化情況見圖4。
圖4 不同形態(tài)南美白對蝦(0±0.5)℃貯藏過程中TVB-N的變化Fig.4 Changes in TVB-N of whole,decapitated and peeled prawns during storage
TVB-N被廣泛用作魚、蝦、貝類等水產(chǎn)品的鮮度評定指標,是水產(chǎn)品在腐敗過程中由于蛋白質(zhì)分解而產(chǎn)生的氨以及胺類等堿性含氮物質(zhì)[8],一般隨著鮮度的下降而增加。根據(jù)GB 2733-2005《鮮、凍動物性水產(chǎn)品衛(wèi)生標準》,TVB-N 30 mg/100 g被認為是對蝦可被食用的上限。貯藏過程中,3組樣品的TVB-N都隨貯藏時間的延長而增加,整蝦、去頭蝦和蝦仁分別在第7、9和11天到達這一水平。TVB-N的試驗結(jié)果與感官評分的結(jié)果基本一致。
對蝦貯藏過程中酚氧化酶(PO)活力的變化見圖5。對蝦黑變主要是由酚氧化酶引起的,該酶可以將蝦類表面的無色化合物單酚氧化為雙酚,進而雙酚化合物轉(zhuǎn)變成有色的醌類物質(zhì)。醌類有很高的活性,極易與氨基酸或蛋白質(zhì)結(jié)合生成黑色素[9]。
圖5 不同形態(tài)南美白對蝦(0±0.5)℃貯藏過程中酚氧化酶活力的變化Fig.5 Changes in PO activity of whole,decapitated and peeled prawns during storage
南美白對蝦3種形態(tài)中,整蝦的PO活力最高,為1100 nkat/g,去頭蝦次之,為766 nkat/g,而蝦肉中幾乎檢測不到PO活性。蝦的黑變多從頭胸部開始,Zamorano等曾研究發(fā)現(xiàn)蝦不同部位的PO活性是不同的,其中頭胸部較腹部和尾部具有更高的PO活力[10]。在貯藏過程中,整蝦和去頭蝦的PO活性并未受到低溫影響,在貯藏的第1天即迅速升高。蝦中的PO是以酚氧化酶原的形式存在[11],貯藏初期PO活性的迅速升高可能與蝦死后酚氧化酶原發(fā)生降解,轉(zhuǎn)化為有活性的PO有關(guān)。整蝦的PO活性在第1至9天的貯藏期內(nèi)略有波動,9 d以后呈現(xiàn)下降的趨勢。去頭蝦的PO活性在第1至7天的貯藏期內(nèi)變化不大,之后同樣呈現(xiàn)下降的趨勢。這種活力的下降可能與底物大量消耗以及生成產(chǎn)物的反饋抑制有關(guān)。
不同形態(tài)的南美白對蝦在(0±0.5)℃貯藏過程中細菌總數(shù)的變化情況見圖6。
圖6 不同形態(tài)南美白對蝦(0±0.5)°C貯藏過程中APC的變化Fig.6 Changes in APC of whole,decapitated and peeled prawns during storage
由圖6可知,在貯藏初期,3種形態(tài)南美白對蝦的細菌總數(shù)都有一定程度的降低,這可能與部分細菌不耐冷,在低溫條件下死亡有關(guān)。一般來說,對蝦細菌總數(shù)(CFU/g)≤105為一級鮮度,≤5×105為二級鮮度,細菌總數(shù)達到106時,通常蝦已腐敗,此時斷定為貨架期終點[12]。整蝦、去頭蝦和蝦仁分別在第7、9和11天時超過106CFU/g的上限水平。曹榮等[13]曾對不同形態(tài)羅非魚的貯藏特性進行了研究,認為與去頭/內(nèi)臟的羅非魚樣品相比,保持完整形態(tài)更有利于延長其貨架期,并分析可能與去頭/內(nèi)臟過程中微生物交叉感染有關(guān)。而蝦由于個體較小,去頭、去殼過程可在很大程度上避免微生物交叉感染,因此去頭/去殼處理可在一定程度上提高其貯藏品質(zhì),延長了貨架期。
不同形態(tài)對蝦的APC與TVB-N變化趨勢基本一致,確立的貨架期都為7、9和11 d,而感官評分確立的貨架期為7、10和12 d,其中去頭蝦和蝦仁對應(yīng)的貨架期分別滯后1 d。這可能與感官評定帶有一定的主觀性,去頭蝦和蝦仁由于消除了大部分黑變的影響,對應(yīng)的評分相對偏高有關(guān)。
通過感官、生化和微生物指標對不同形態(tài)南美白對蝦的貯藏特性進行了比較。整蝦的感官評分同TVB-N、APC的變化規(guī)律具有一致性,因此均可以作為鮮度評價的指標,而對于去頭蝦和蝦仁,感官評分在判斷貨架期終點時相對滯后。綜合各個指標判定,整蝦、去頭蝦和蝦仁的貨架期分別為7、9和11 d。試驗表明整蝦的PO活力要高于去頭蝦,而蝦肉中基本無PO活性,這與感官上蝦仁不發(fā)生黑變相一致。不同形態(tài)對蝦在貨架期終點時的氣味組成有明顯差異,這可能與不同形態(tài)樣品細菌組成的差異導致不同的腐敗特征有關(guān)。
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