吳雪麗，劉紅英,2，韓冬嬌

（1.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，河北 保定 071000；2.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)海洋學(xué)院，河北 秦皇島 066000）

冰溫結(jié)合生物保鮮劑對扇貝的保鮮效果

吳雪麗1，劉紅英1,2，韓冬嬌1

（1.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，河北 保定 071000；2.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)海洋學(xué)院，河北 秦皇島 066000）

以扇貝為研究對象，采用復(fù)合生物保鮮劑結(jié)合冰溫與冷藏（0 ℃）的貯藏環(huán)境對扇貝進(jìn)行保鮮處理，探討其在保鮮過程中pH值、菌落總數(shù)、硫代巴比妥酸、揮發(fā)性鹽基氮含量、 Ca2+-ATP酶活性等指標(biāo)的變化。結(jié)果表明：扇貝的冰點(diǎn)為-1.6 ℃，冰溫結(jié)合復(fù)合生物保鮮劑貯藏扇貝的效果比直接冰溫貯藏和冷藏結(jié)合復(fù)合生物保鮮劑的效果顯著（P＜0.05）?？芍?，冰溫結(jié)合復(fù)合生物保鮮劑在扇貝保鮮過程中能有效地減緩蛋白質(zhì)降解和脂肪氧化，延緩腐敗變質(zhì)，延長扇貝的貨架期。

冰溫；扇貝；復(fù)合生物保鮮劑

海灣扇貝（Argopectens irradias Lamarck），屬瓣鰓綱，珍珠貝目，扇貝科，海灣扇貝屬，是我國重要的經(jīng)濟(jì)品種之一[1-2]，2011年海水貝類總產(chǎn)量為1154萬 t，其中扇貝產(chǎn)量135萬 t，占海水養(yǎng)殖貝類總產(chǎn)量的11.7%。扇貝以低脂肪、高蛋白、高氨基酸含量的特點(diǎn)深受廣大消費(fèi)者的青睞[3]。由于扇貝組織柔嫩，蛋白質(zhì)和水分含量較高，若將其自然放置，很快就會變質(zhì)、腐敗，失去食用價(jià)值[4]，因此必須采取相應(yīng)的保鮮措施，延長其貨架期，以滿足扇貝加工企業(yè)和消費(fèi)者的生活需要。應(yīng)用于水產(chǎn)品的保鮮技術(shù)有低溫、化學(xué)、輻照、氣調(diào)和生物保鮮等，其中保鮮劑結(jié)合低溫保鮮是最主要的保鮮技術(shù)。茶多酚又名茶單寧、茶鞣質(zhì)，是茶葉的主要成分，茶多酚具有抗氧化、清除自由基、抑制微生物生長和抑制腫瘤細(xì)胞生長等多種生理活性，其研究范圍己涉及食品、醫(yī)藥、日用化學(xué)品等許多領(lǐng)域[5-6]。羧甲基殼聚糖（carboxymethyl chitosan，CMCS）是殼聚糖經(jīng)羧甲基化后得到的一種衍生物，它具有良好的水溶性、無毒、抗菌保濕、聚電解質(zhì)等性能[7]。蜂膠是蜜蜂從植物幼芽及樹干上采集的樹脂，混入上顎腺的分泌物、蜂蠟等加工而成的一種具有芳香氣味的不透明膠狀固體[8]，具有較強(qiáng)的抑菌[9]、抑病毒特性，可清除自由基，起到抗氧化的作用，同時(shí)具有良好的成膜性[10-11]。隨著人們對食品安全越來越重視，安全無毒、營養(yǎng)的生物保鮮劑得到大家的關(guān)注，這些生物保鮮劑有抑菌、抗氧化等作用能使水產(chǎn)品保持良好的感官品質(zhì)。

由日本的山根昭美發(fā)明的冰溫技術(shù)是近年來國內(nèi)外新興的食品保鮮技術(shù)，冰溫作為一項(xiàng)物理保鮮劑技術(shù)，不存在食品安全性的問題。日本已將該技術(shù)廣泛應(yīng)用于食品貯藏、后熟、干燥和流通等領(lǐng)域內(nèi)，形成了完整的冰溫貯藏、冰溫后熟、冰溫干燥和冰溫流通的冰溫冷藏體系[12]，冰溫技術(shù)是除保鮮劑和氣調(diào)保鮮技術(shù)以外的重要的保鮮技術(shù)，它能抑制大多數(shù)水產(chǎn)品酶促反應(yīng)引起的自溶和微生物所引起的腐敗[13]，降低水產(chǎn)品的新陳代謝速度，延長保存時(shí)間[14]。Magnussen等[15]研究了冰溫技術(shù)在大麻哈魚的保鮮運(yùn)輸中的效果，凌萍華等[16]研究了冰溫與4 ℃條件下貯藏南美白對蝦保鮮效果的差異，這些研究結(jié)果表明冰溫的保鮮效果明顯。目前對扇貝的研究主要集中在扇貝產(chǎn)品的加工和養(yǎng)殖等方面，貝類的保鮮已有研究[17-18]，但對扇貝進(jìn)行冰溫保鮮研究卻未見報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)將探索冰溫與0 ℃貯藏同時(shí)結(jié)合蜂膠溶液、CMCS和茶多酚3 種復(fù)合生物保鮮劑對扇貝保鮮效果的影響，旨在為扇貝保鮮及延長貨架期提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

海灣扇貝：產(chǎn)地秦皇島，鮮活、個(gè)體飽滿、大小均勻；蜂膠溶液（食用級） 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)科技市場；茶多酚、殼聚糖（食用級） 青島恒瑞泰貿(mào)易有限公司；超微量ATP酶（Ca2+）測試盒 南京建成生物工程研究所；三甲胺鹽酸鹽 西格瑪奧德里奇（上海）貿(mào)易有限公司。

YLD-6000生化培養(yǎng)箱 江蘇定壇市宏華儀器廠；KQ5200E超聲波 昆山市超聲儀器有限公司；UV-1700PharmaSpec型紫外-可見分光光度計(jì) 日本Shimadzu公司；冰柜 海爾集團(tuán)；RS2222數(shù)顯溫度計(jì)（測溫精度±0.1 ℃） 天津今明公司。

1.2 方法

1.2.1 冰點(diǎn)測定

將多點(diǎn)溫度測定儀的探頭插入鮮活扇貝體的中央，置于-18 ℃冰箱中，溫度采集時(shí)間間隔設(shè)定為20 s，記錄溫度變化，然后根據(jù)凍結(jié)曲線的變化規(guī)律確定樣品的冰點(diǎn)溫度。

1.2.2 冰箱箱體溫度波動測定

用于扇貝冰溫貯藏的冰箱為海爾冰柜（經(jīng)改造，溫度可控，分辨率為0.1 ℃），將多點(diǎn)溫度儀的溫度探頭用膠帶粘貼在扇貝將要放置的區(qū)域，溫度采集時(shí)間間隔設(shè)定為1 min，監(jiān)測24 h，以此判定此冰箱用于扇貝冰溫貯藏的可行性。

1.2.3 羧甲基殼聚糖的制備

稱取15 g殼聚糖，加32 g 50%氫氧化鈉溶液于400 mL燒杯中堿化，加150 mL無水乙醇轉(zhuǎn)入反應(yīng)釜中，滴加17 g氯乙酸反應(yīng)2 h，升溫至65 ℃，反應(yīng)2 h，停止加熱，冷卻至40 ℃，調(diào)pH值至中性[19]，用85%甲醇溶液洗滌多次，烘干得產(chǎn)品。

1.2.4 復(fù)合保鮮劑配制

精確稱取3 種生物保鮮劑，按0.2%茶多酚、0.3%蜂膠溶液、1.5%羧甲基殼聚糖配比制成復(fù)合生物保鮮劑溶液。

1.2.5 保鮮處理

用生理鹽水沖洗鮮活帶殼扇貝，室溫條件下開殼取肉，再用生理鹽水清洗貝柱，并進(jìn)行以下分組：冰溫組（A組）：將樣品在生理鹽水中浸泡10 min，取出室溫條件下快速瀝干后，立刻裝入無菌保鮮袋（每袋1 kg樣品），放入（-1.2±0.1） ℃的冰箱中貯藏。冷藏結(jié)合復(fù)合生物保鮮劑組（B組）：將樣品在配好的復(fù)合生物保鮮劑中浸泡10 min，取出室溫條件下快速瀝干后，立刻裝入無菌保鮮袋（每袋1 kg樣品），放入0 ℃的冰箱中貯藏。冰溫結(jié)合復(fù)合生物保鮮劑組（C組）：將樣品在配好的復(fù)合生物保鮮劑中浸泡10 min，取出室溫條件下快速瀝干后，立刻裝入無菌保鮮袋（每袋1 kg樣品），放入（-1.2±0.1）℃的冰箱中貯藏。

貯藏期間，B組每天取樣、A組和C組隔天取樣測定各指標(biāo)，每組樣品平行測定3 次。

1.2.6 指標(biāo)測定

1.2.6.1 pH值的測定

將一定量的扇貝肉用組織搗碎機(jī)將其搗碎，取5 g于錐形瓶中，加入 45 mL中性蒸餾水，均質(zhì)，靜置30 min，過濾，用精密酸度計(jì)測定濾液的pH值。

1.2.6.2 菌落總數(shù)的測定

按照GB/T 4789.2—2010《食品微生物學(xué)檢驗(yàn)：菌落總數(shù)測定》[20]規(guī)定傾注平板計(jì)數(shù)法進(jìn)行，每個(gè)稀釋度做3 個(gè)平行。

1.2.6.3 揮發(fā)性鹽基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）含量的測定

按照GB/T 5009.44—2003《肉與肉制品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法》[21]進(jìn)行測定。

1.2.6.4 硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid，TBA）值的測定

準(zhǔn)確稱取研磨均勻的樣品10 g，置于100 mL具塞三角瓶內(nèi)，加入50 mL 7.5%的三氯乙酸溶液（含0.1%乙二胺四乙酸），振搖30 min，用雙層濾紙過濾，重復(fù)用雙層濾紙過濾一次。準(zhǔn)確移取上述濾液5 mL置于25 mL比色管內(nèi)，加入5 mL TBA溶液（0.02 mol/L），混勻。加塞，置于90 ℃水浴鍋內(nèi)保溫40 min，取出冷卻1 h，移入小試管內(nèi)2 000 r/min離心5 min，上清液傾入25 mL比色管內(nèi)，加入5 mL氯仿，搖勻，靜置，分層，吸出上清液分別在532 nm和600 nm波長處比色（同時(shí)做空白實(shí)驗(yàn)），記錄吸光度。按式（1）計(jì)算：

1.2.6.5 Ca2+-ATP酶活力測定

稱取待測的扇貝肉糜1 g，制成10%的勻漿，用渦旋振蕩器混勻，將勻漿用冷凍離心機(jī)1 000 r/min，離心5 min。取上清液0.5 mL加生理鹽水4.5 mL制成1%的勻漿，取1 mL勻漿加1 mL生理鹽水制成0.5%的勻漿。按測試盒的測試方法測定。注意實(shí)際操作為10 min反應(yīng)，計(jì)算時(shí)以每小時(shí)計(jì)。按式（2）計(jì)算Ca2+-ATP酶活力：

式中：2.8為反應(yīng)體系中2.8 倍稀釋。

1.2.6.6 三甲胺（trimethylamine，TMA）含量的測定

采用GB 2731—1988《火腿衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的方法，將樣品中的TMA抽提于無水甲苯中，與苦味酸作用，形成黃色的苦味酸三甲胺鹽，進(jìn)行比色測定[22]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel進(jìn)行繪圖，利用SPSS 17.0軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，采用多因素方差分析和多重比較分析，當(dāng)P＜0.01時(shí)為極顯著性差異，0.01＜P＜0.05時(shí)為顯著性差異，P＞0.05時(shí)差異不顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 冰箱溫度波動和冰點(diǎn)的測定

為檢驗(yàn)冰箱的溫度波動情況，將可調(diào)恒溫冰箱溫度設(shè)定為-1.2 ℃，然后用多點(diǎn)溫度測定儀24 h監(jiān)測溫度變化，結(jié)果表明，箱體溫度波動范圍為-1.5～-0.8 ℃，未超出冰溫帶范圍，符合冰溫技術(shù)要求。從圖1可以看出，扇貝的降溫過程中出現(xiàn)了過冷臨界溫度點(diǎn)和第一拐點(diǎn)，符合食品溫度-時(shí)間凍結(jié)曲線的一般特征，扇貝的冰點(diǎn)為-1.6 ℃，冰溫帶為-1.6～0 ℃，因此實(shí)驗(yàn)設(shè)定的冰溫為（-1.2±0.1） ℃。

圖1 扇貝凍結(jié)曲線Fig.1 The freezing temperature curve of scallops

2.2 貯藏過程中扇貝pH值的變化

扇貝在貯藏過程中，pH值呈現(xiàn)前期迅速下降，之后緩慢上升的趨勢。由于扇貝死亡后停止呼吸，體內(nèi)的糖原開始分解，產(chǎn)生乳酸，ATP酶活性增強(qiáng)，使得肌肉中pH值降低。在保鮮后期pH值上升主要是微生物生長導(dǎo)致扇貝組織內(nèi)的蛋白質(zhì)分解為含氮小分子物質(zhì)所致。pH值越大，表明樣品的腐敗程度越高。從圖2可知，貯藏時(shí)間、貯藏溫度與復(fù)合保鮮劑對扇貝pH值的變化影響顯著（P＜0.05）。B組的pH值變化幅度最大，第7天的pH值降到6.33，第10天的pH值已升到6.54，而C組的pH值變化幅度最小，第15天的pH值才達(dá)到6.51。因此，冰溫結(jié)合復(fù)合生物保鮮劑的保鮮效果最好，能適當(dāng)延長扇貝的貯藏時(shí)間。

圖2 復(fù)合保鮮劑處理扇貝在－1.2 ℃和0 ℃貯藏過程中pH值變化Fig.2 Changes in pH during storage under CFP condition or at 0 ℃ of scallops pretreated with the composite preservative

2.3 貯藏過程中扇貝TVB-N含量的變化

圖3 復(fù)合保鮮劑處理扇貝在－1.2 ℃和0 ℃貯藏過程中TVB-N含量變化Fig.3 Changes in TVB-N during storage under CFP condition or at 0 ℃ of scallops pretreated by the composite preservative

扇貝在貯藏過程中，隨著貯藏時(shí)間的延長由于內(nèi)源酶和微生物的作用產(chǎn)生氨和胺類堿性物質(zhì)導(dǎo)致TVB-N的含量升高。從圖3可見，貯藏時(shí)間、貯藏溫度與復(fù)合保鮮劑對扇貝TVB-N含量的變化影響顯著（P＜0.05）。C組的TVB-N含量明顯低于A組和B組，B組第9天的TVB-N含量為15.29 mg/100 g，超過GB 2733—2005《鮮、凍動物性水產(chǎn)品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的≤15 mg/100 g，而C組在第13天的TVB-N含量為15.405 mg/100 g，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的可接受限?？梢姡鶞嘏c復(fù)合保鮮劑能明顯抑制酶的活性和細(xì)菌的生長，減弱蛋白質(zhì)的分解，從而明顯降低TVB-N含量的增長幅度。

2.4 貯藏過程中扇貝菌落總數(shù)的變化

菌落總數(shù)測定是用來判定食品被細(xì)菌污染的程度及衛(wèi)生質(zhì)量，它反映食品在生產(chǎn)過程中是否符合衛(wèi)生要求，以便對被檢樣品做出適當(dāng)?shù)男l(wèi)生學(xué)評價(jià)。從圖4可見，貯藏時(shí)間、貯藏溫度與復(fù)合保鮮劑對扇貝菌落總數(shù)的變化影響顯著（P＜0.05）。貯藏過程中A組和B組的增長速度明顯大于C組，A、B、C組分別在第11、9、13天超過菌落總數(shù)的二級鮮度標(biāo)準(zhǔn)，可見，冰溫與復(fù)合保鮮劑能有效地抑制微生物的生長繁殖，延緩扇貝的腐敗變質(zhì)。

圖4 復(fù)合保鮮劑處理扇貝在－1.2 ℃和0 ℃貯藏過程中菌落總數(shù)的變化Fig.4 Changes in total number of colonies during storage under CFP condition or at 0 ℃ of scallops pretreated with the composite preservative

2.5 貯藏過程中扇貝TBA值的變化

圖5 復(fù)合保鮮劑處理扇貝在－1.2 ℃和0 ℃貯藏過程中TBA值變化Fig.5 Changes in TBA values during storage under CFP condition or at 0 ℃ of scallops pretreated with the composite preservative

復(fù)合生物保鮮劑處理的扇貝在貯藏過程中TBA值的變化如圖5所示，新鮮扇貝TBA值為0.047 5 mg/100 g，含量較低，A、B組和C組的TBA值的增長趨勢基本相同，隨著保鮮時(shí)間的延長TBA值逐漸上升，表明扇貝的脂肪氧化程度隨著時(shí)間的延長而加劇，但C組TBA值最低，上升趨勢最緩慢，說明冰溫與復(fù)合生物保鮮劑對扇貝的脂肪氧化起到了抑制作用，有效減弱了脂肪的氧化速度。

2.6 貯藏過程中扇貝Ca2+-ATP酶活性的變化

圖6 復(fù)合保鮮劑處理扇貝在－1.2 ℃和0 ℃貯藏過程中Ca2+-ATP酶活性變化Fig.6 Changes in Ca2+-ATPase activity during storage under CFP condition or at 0 ℃ of scallops pretreated with the composite preservative

在貯藏過程中扇貝Ca2+-ATP酶活性的變化如圖6所示，新鮮扇貝ATP酶的活力為0.293 2 μmol/（mg·h），隨著貯藏時(shí)間延長，Ca2+-ATP酶活性逐漸降低，并且出現(xiàn)先快后慢的趨勢。B組下降幅度最大，其Ca2+-ATP酶活性在貯藏的第10天降至0.031 1 μmol/（mg·h），C組的Ca2+-ATP酶活性降幅稍慢，第15天時(shí)其Ca2+-ATP酶活性只降至0.048 1 μmol/（mg·h）。因此采用復(fù)合生物保鮮劑處理的扇貝在冰溫貯藏過程中Ca2+-ATP酶活性變化最小，保鮮效果最佳。

2.7 貯藏過程中扇貝TMA含量的變化

TMA和組胺同樣也是魚體組織蛋白質(zhì)細(xì)菌腐敗的產(chǎn)物，是水產(chǎn)品體內(nèi)存在的氧化TMA經(jīng)兼性厭氧菌還原產(chǎn)生的，含量隨海產(chǎn)品鮮度的下降而逐漸增加。在冷藏初TMA含量很低，隨著貯藏時(shí)間延長，冰溫貯藏過程中扇貝組織中TMA含量的變化如圖7所示：新鮮扇貝中TMA含量為0.257 5 μg/g，并且隨著貯藏時(shí)間的延長TMA含量呈上升趨勢。B組在冷藏的第10天，貝肉組織中TMA含量達(dá)到1.262 5 μg/g，A組第13天達(dá)到1.275 μg/g，C組第15天只含有1.065 μg/g，可見，冰溫結(jié)合復(fù)合生物保鮮劑能減少TMA的生成，其保鮮效果明顯。

圖7 復(fù)合保鮮劑處理扇貝在－1.2 ℃和0 ℃貯藏過程中TMA含量變化Fig.7 Changes in TMA values during storage under CFP condition or at 0 ℃ of scallops pretreated with the composite preservative

3 討 論

實(shí)驗(yàn)過程中測得扇貝的冰點(diǎn)為-1.6 ℃，由于冰溫帶相對較窄，選用可調(diào)恒溫冰箱使溫度波動較小，能保證溫度處在-1.2 ℃左右的冰溫帶內(nèi)，符合冰溫技術(shù)要求。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：pH值、TBA值、菌落總數(shù)、TMA含量、Ca2+-ATP酶活性和TVB-N含量的變化說明，冰溫結(jié)合復(fù)合生物保鮮劑貯藏扇貝的效果比直接冰溫貯藏和冷藏結(jié)合復(fù)合生物保鮮劑的效果顯著（P＜0.05）。可見，冰溫技術(shù)結(jié)合復(fù)合生物保鮮劑能有效抑制扇貝體內(nèi)酶的活性和微生物的生長，體現(xiàn)了冰溫保鮮效果較好，并且兩種保鮮方法的結(jié)合優(yōu)于單獨(dú)使用的效果。

冰溫技術(shù)是一種物理保鮮方法，操作簡單，同時(shí)結(jié)合具有一定保鮮效果的復(fù)合生物保鮮劑能明顯延長扇貝的貨架期。冰溫技術(shù)如果應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)，對設(shè)備具有一定的技術(shù)要求，需要進(jìn)一步研究解決。研究[23]表明單一保鮮劑的保鮮效果較差，而新型復(fù)合生物保鮮劑保鮮效果較好。將不同保鮮技術(shù)綜合運(yùn)用，發(fā)揮其協(xié)同效應(yīng)，不僅可以增強(qiáng)其保鮮效果，而且可以降低保鮮劑的使用量，從而減少其對食品品質(zhì)的影響，提高其應(yīng)用的安全性[24]。

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Effect of Controlled Freezing Point Storage Combined with Biological Preservative on Quality Maintenance of Scallops

WU Xue-li1, LIU Hong-ying1,2, HAN Dong-jiao1
(1. College of Food Science and Technology, Agricultural University of Hebei, Baoding 071000, China; 2. Ocean College of Hebei Agricultural University, Qinhuangdao 066000, China)

This study dealt with the effect of pre-storage treatment with a composite biological preservative comprising tea polyphenols, propolis and carboxymethyl chitosan on the changes in pH, total bacterial count, thiobarbituric acid (TBA) value, total volatile basic nitrogen (TVB-N) and Ca2+-ATPase activity in scallops during controlled freezing point (CFP) storage or storage at 0 ℃.The results showed that the freezing point temperature for scallops was -1.6 ℃ and that CFP storage combined with preservative treatment was signifi cantly more effective than single CFP storage (P ＜ 0.05). Thus, this study indicates that preservative treatment in combination with CFP storage can effectively slow down the process of protein degradation and fat oxidation a nd delay deterioration and spoilage of scallops, extending the shelf-life.

freezing point; scallops; composite biological preservative

S983

A

1002-6630（2014）10-0273-05

10.7506/spkx1002-6630-201410051

2013-07-15

國家海洋局海洋公益性行業(yè)科研專項(xiàng)（201205031）

吳雪麗（1987—），女，碩士研究生，研究方向?yàn)檗r(nóng)副產(chǎn)品生物轉(zhuǎn)化及資源開發(fā)。E-mail：sherry428@sina.cn