董 軍，王 超，左 濤，薛長(zhǎng)湖，薛 勇

(中國(guó)海洋大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東青島266003)

海膽(seaurchins)隸屬于棘皮動(dòng)物門(mén)(Echinodermats)，海膽綱(Echinoides)。目前世界上已發(fā)現(xiàn)的海膽有850余種，而我國(guó)有100種［1］。在我國(guó)常見(jiàn)的可供食用的海膽主要有:光棘球海膽(Strongylocentrotus nudus)，也稱(chēng)大連紫海膽，是我國(guó)北方沿海所產(chǎn)出的主要的經(jīng)濟(jì)型海膽，主要分布在遼東以及山東半島的黃海一側(cè)及渤海部分海域;紫海膽(Anthocidaris crassispina)，主要是中國(guó)南部海域的一種重要的經(jīng)濟(jì)種類(lèi)，主要集中在浙江、福建、廣東沿海;馬糞海膽(Hemicentrotus pulcherrimus)，主要分布在中國(guó)的黃海及渤海沿岸，浙江和福建沿海以及日本的沿岸。海膽具有軟堅(jiān)散結(jié)、化痰消腫、治療白血病、抗腫瘤等作用［2］，由于海膽這些生物活性，海膽在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的地位在不斷提升［3－4］。但由于海膽極易腐敗，世界范圍內(nèi)的許多海膽原料在儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中都會(huì)有品質(zhì)的下降，使海膽的經(jīng)濟(jì)價(jià)值下降，甚至被棄用，造成極大的損失［5］。有關(guān)溫度及保鮮劑對(duì)海膽保藏的影響、溶氧保鮮技術(shù)對(duì)冰鮮水袋海膽的保鮮效果已經(jīng)有了初步研究，充填有氧氣的水袋海膽生殖腺在貯藏過(guò)程中品質(zhì)會(huì)得到很好的保持，可延長(zhǎng)貨架期約4～5d［6］。但是關(guān)于溫度和保鮮劑對(duì)充填有氧氣的水袋海膽的影響至今未有研究，本文通過(guò)測(cè)定保藏過(guò)程中不同溫度及保鮮劑作用下的海膽的ATP、TVC、pH幾個(gè)數(shù)據(jù)的變化，以期為高溶氧水袋海膽的保鮮技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用提供一定的依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

鮮活的大連馬糞海膽 由大連獐子島漁業(yè)股份有限公司提供。

BSA423S電子天平 北京奧多利斯天平有限公司;icT18 bas電動(dòng)勻漿機(jī) 國(guó)華科技有限公司;BCM－1000A超凈工作臺(tái) 蘇凈集團(tuán)安泰公司;HPS－250生化培養(yǎng)箱 哈爾濱市東聯(lián)電子技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司;CT－2000高壓滅菌鍋 天津市超拓科貿(mào)有限公司;pHS－3S型pH計(jì) 上海大普儀器有限公司;D29－600真空氣調(diào)包裝機(jī) 張家港市德順機(jī)械有限責(zé)任公司;Aglient 1100高效液相色譜儀 安捷倫科技有限公司;經(jīng)典901M便攜式溶氧濃度測(cè)量?jī)x 上海任氏電子有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 海膽處理工藝 將海膽運(yùn)送至實(shí)驗(yàn)室后，去除已死個(gè)體，將剩下的控水后，快速的破殼、取肉、去內(nèi)臟，用滅菌海水清洗后獲取所需生殖腺。將上述海膽取15g放入150mL無(wú)菌海水中，然后充填氧氣封口，0℃、4℃和常溫三種溫度下貯藏，對(duì)ATP百分含量進(jìn)行測(cè)定;然后選取0℃和4℃兩種溫度條件，對(duì)TVC、pH進(jìn)行測(cè)定。

將上述海膽原料分別置于裝有人工海水的聚乙烯袋中，生殖腺與人工海水的比例為1∶5(W∶V)，添加不同保鮮劑并編號(hào)為0.1%EDTA(Ⅰ)、0.1%山梨酸鉀(Ⅱ)、0.1%乳酸鏈球菌素(Ⅲ)、空白(Ⅳ)，封口后置于裝有冰水混合物的泡沫箱中(5±1)℃冰箱中貯藏，分別于第0、2、5、8、11d 取樣進(jìn)行分析測(cè)定 TVC、pH。

1.2.2 細(xì)菌總數(shù)(TVC)的測(cè)定 稱(chēng)取2.5g海膽生殖腺，加入22.5mL 0.85g/100mL無(wú)菌生理鹽水，搖勻后既得1∶10的樣品稀釋液，然后逐級(jí)稀釋?zhuān)x取幾個(gè)合適稀釋梯度，各取100μL均勻涂布到營(yíng)養(yǎng)瓊脂平板上，于37℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48h后計(jì)數(shù)。

1.2.3 pH的測(cè)定 稱(chēng)取2.5g海膽生殖腺加入22.5mL蒸餾水中勻漿，離心后取上清液，以pH計(jì)測(cè)定，每個(gè)試樣做2個(gè)平行。

1.2.4 ATP百分含量的計(jì)算 ATP含量按照文獻(xiàn)

［6］的方法進(jìn)行測(cè)定。

1.2.5 數(shù)據(jù)處理 應(yīng)用SPSS 13.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，單因素(One－Way ANOVA)，差異檢驗(yàn)采用Duncan’s multiple－range test檢驗(yàn)組間的差異，以 p＜0.05作為差異顯著的標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差(Mean±SD)表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 溫度對(duì)ATP百分含量變化的影響

在0℃、4℃、常溫條件下氧氣包裝海膽ATP百分含量變化結(jié)果顯示，ATP的降解速度:常溫＞4℃ ＞0℃(圖1)。ATP水平在0℃條件下維持的較為持久，下降趨勢(shì)緩慢，第8d才降低到最小值;而4℃貯藏的在第2d即出現(xiàn)明顯下降。這與扇貝中ATP水平在不同溫度下的維持狀況有所差異［8－9］。常溫條件下，從一開(kāi)始ATP就出現(xiàn)明顯下降趨勢(shì)。由此可知，冰溫的采用有利于促進(jìn)高溶氧濃度的ATP保持效果，實(shí)際應(yīng)用中可采用冰溫與高溶氧濃度包裝相結(jié)合的方式來(lái)極大限度的保持海膽死亡初期的高鮮度狀態(tài)。常溫條件下海膽生殖腺中ATP降解較快，可能與細(xì)菌延滯期較短、細(xì)菌總數(shù)增長(zhǎng)較快有關(guān)，因此不適宜作為海膽樣品的貯藏條件。以下實(shí)驗(yàn)僅考察0℃和4℃兩種溫度條件對(duì)氧氣包裝海膽生殖腺的品質(zhì)變化影響差異。

圖1 不同溫度對(duì)馬糞海膽貯藏過(guò)程中ATP百分含量的影響Fig.1 Effect of different temperature on the ATP percentage of Hemicentrotus pulcherrimus during storage

2.2 溫度對(duì)TVC變化的影響

對(duì)水產(chǎn)品而言，微生物生長(zhǎng)情況是影響其品質(zhì)的重要因素［10］。本文測(cè)定的海膽的初始菌數(shù)為(2.75±0.12)log cfu/g。如圖2所示，0、4℃兩種不同貯藏溫度下，馬糞海膽中菌落總數(shù)的變化很明顯。貯藏于4℃下的馬糞海膽，在貯藏前4d里，微生物數(shù)量呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，然后出現(xiàn)略微的減少后在第8d又開(kāi)始迅速增長(zhǎng)。貯藏于0℃下的馬糞海膽，在貯藏的前4d，微生物數(shù)量呈下降趨勢(shì)。這主要是由于低溫使一些不耐低溫的細(xì)菌死亡，而中低溫細(xì)菌暫時(shí)處于延滯期［11］。然后經(jīng)歷2d的緩和，微生物數(shù)量也開(kāi)始增加，第10d的微生物數(shù)量比初始的菌數(shù)略低。通過(guò)對(duì)比，可以明顯看出冰溫的采用有利于抑制微生物的生長(zhǎng)。

圖2 不同溫度對(duì)馬糞海膽貯藏過(guò)程中TVC變化的影響Fig.2 Effect of different temperature on TVC of Hemicentrotus pulcherrimus during storage

2.3 溫度對(duì)pH的影響

pH的變化趨勢(shì)可從一定程度上反映水產(chǎn)品貯藏過(guò)程中的品質(zhì)狀況［12］。貯藏過(guò)程中前2d兩種貯藏溫度下的pH沒(méi)有明顯差別，這可能是貯藏前期，微生物對(duì)pH的影響不明顯，主要是體內(nèi)的糖原降解產(chǎn)生的乳酸等物質(zhì)影響pH［5］。從第2d開(kāi)始，4℃組pH下降較快，整體水平也較0℃低;貯藏到第8d，4℃組pH最低為5.29。4℃組pH變化比0℃明顯，說(shuō)明微生物活躍程度4℃組＞0℃組。

圖3 不同溫度對(duì)馬糞海膽貯藏過(guò)程中pH變化的影響Fig.3 Effect of different temperature on pH of Hemicentrotus pulcherrimus during storage

2.4 保鮮劑對(duì)TVC的影響

Nisin已經(jīng)被證明在控制微生物生長(zhǎng)以及抑制脂肪酸酸敗方面具有較好的效果［13］;EDTA可與二價(jià)陽(yáng)離子絡(luò)合，從而降低細(xì)菌細(xì)胞膜上與脂多糖結(jié)構(gòu)有關(guān)的有效陽(yáng)離子數(shù)量進(jìn)而影響細(xì)菌細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，達(dá)到抑菌和殺菌的效果［14］;山梨酸及其鉀鹽也被批準(zhǔn)在魚(yú)、肉、蛋、禽、果酒、醬油等產(chǎn)品中使用，抑菌效果較好［15］。保鮮劑處理前馬糞海膽的初始菌數(shù)為(1.93±0.05)log cfu/g。貯藏前期，EDTA和Nisin的抑菌效果較為明顯，第2d時(shí)，分別為(2.43±0.07)、(2.35±0.06)log cfu/g，與空白組(2.70±0.01)log cfu/g相比較低。貯藏5d后，山梨酸鉀的抑菌作用逐漸顯現(xiàn)出來(lái)，至貯藏末期時(shí)，山梨酸鉀組細(xì)菌總數(shù)控制在(5.29±0.11)log cfu/g，而此時(shí)空白組細(xì)菌總數(shù)已達(dá)(5.79±0.02)log cfu/g?？梢钥闯?組保鮮劑的添加均對(duì)微生物狀況有一定的控制作用，但控制的主要時(shí)期和控制效果存在差異。

圖4 不同保鮮劑處理對(duì)馬糞海膽中細(xì)菌總數(shù)的影響Fig.4 Effect of different antistaling agent on TVC of Hemicentrous pulcherrimus during storage

2.5 保鮮劑對(duì)pH的影響

本實(shí)驗(yàn)中除山梨酸鉀組外，各組pH略有下降，整體水平差不多。添加有山梨酸鉀的氧氣包裝組pH在貯藏初期即明顯下降，整個(gè)過(guò)程中都明顯低于其它3組，貯藏第5d pH最低，達(dá)到5.56±0.12，至貯藏末期略有上升趨勢(shì)。山梨酸鉀具有較高的抗菌性能，其主要是通過(guò)抑制微生物體內(nèi)的脫氫酶系統(tǒng)從而達(dá)到抑制微生物生長(zhǎng)和防腐的作用，對(duì)細(xì)菌、霉菌、酵母菌也有抑制作用［16］。由于其為酸性防腐劑，其抑菌效果隨pH的升高而減弱，pH達(dá)到3時(shí)抑菌效果達(dá)到頂峰［17］，所以，本實(shí)驗(yàn)中這種低pH的酸性環(huán)境也為其抑菌性能的發(fā)揮起到了一定的促進(jìn)作用。

圖5 不同保鮮劑處理對(duì)馬糞海膽中pH的影響Fig.5 Effect of different antistaling agent on pH of Hemicentrous pulcherrimus during storage

2.6 保鮮劑對(duì)ATP的影響

經(jīng)不同保鮮劑處理的海膽生殖腺ATP百分含量變化如圖6所示。在貯藏初期，除空白組外，各組ATP百分含量均有所下降，添加有保鮮劑的3組ATP百分含量均明顯低于空白組(p＜0.05)，其中添加山梨酸鉀組的ATP百分含量在貯藏初期降幅較大，于貯藏第2d已降至14.27%±4.21%。添加Nisin和EDTA后，ATP百分含量在貯藏初期維持在較穩(wěn)定的高水平狀態(tài)，貯藏2d后分別保持在30.71% ±1.10%、32.85% ±2.45%的水平，其中 Nisin組的高ATP狀態(tài)維持的較久，8d后才出現(xiàn)明顯下降。與添加有保鮮劑的3組相比，空白組的ATP百分含量在貯藏初期出現(xiàn)小幅增長(zhǎng)趨勢(shì)，5d后明顯的下降，但在海膽死后6d內(nèi)，空白組的ATP水平一直高于其它3組。因此可看出，空白組對(duì)海膽死后短期內(nèi)的ATP的水平具有較好的保持作用，即對(duì)海膽死后的高鮮度狀態(tài)具有較好的保持作用，其它3種保鮮劑添加后，對(duì)于馬糞海膽死后高鮮度時(shí)期的ATP保持效果均有所減弱，即3種保鮮劑的添加對(duì)高溶氧濃度的ATP保持效果具有一定的抑制作用。

圖6 不同保鮮劑處理對(duì)馬糞海膽中ATP百分含量的影響Fig.6 Effect of different antistaling agent on the ATP percentage of Hemicentrous pulcherrimus during storage

3 結(jié)論

在不同貯藏溫度下馬糞海膽的ATP都有一定程度的下降，其中降解速度常溫條件要高于4、0℃條件下ATP降解速度最低;0℃條件下貯藏的馬糞海膽中細(xì)菌總數(shù)明顯低于4℃，pH明顯高于4℃組，即冰溫條件有助于提高高溶氧濃度的ATP保持效果。三組保鮮劑的添加均對(duì)微生物狀況有一定的控制作用，但控制的主要時(shí)期和控制效果存在差異，其中山梨酸鉀和Nisin對(duì)微生物生長(zhǎng)和代謝的抑制作用較好，前者的抑菌效果更為明顯;但三種保鮮劑的添加均會(huì)降低貯藏前期ATP水平，從而影響高溶氧濃度的ATP保持效果，降低海膽死后的高鮮度時(shí)期。因此，在實(shí)際應(yīng)用中要根據(jù)自己的實(shí)際需要選擇不同的貯藏條件，追求貯藏前期的高鮮度狀態(tài)者采用高溶氧濃度條件即可，追求貨架期的極大限度的延長(zhǎng)者可采用高溶氧濃度復(fù)合山梨酸鉀。

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