劉遠(yuǎn)平,史　田,王富龍,杜亞楠,孟祥紅2,,毛相朝2,,李鈺金,,*

(1.泰祥集團(tuán)山東省海洋食品營(yíng)養(yǎng)研究院,山東威海 264300;2.中國(guó)海洋大學(xué)-泰祥集團(tuán)國(guó)家級(jí)工程實(shí)踐教育中心,山東威海 264300;3.中國(guó)海洋大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院,山東青島 266003)

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超高壓處理對(duì)冷藏牡蠣保鮮效果及品質(zhì)變化的影響

劉遠(yuǎn)平1,2,史田2,3，+,王富龍3,杜亞楠3,孟祥紅2,3,毛相朝2,3,李鈺金1,2,3,*

(1.泰祥集團(tuán)山東省海洋食品營(yíng)養(yǎng)研究院,山東威海 264300;2.中國(guó)海洋大學(xué)-泰祥集團(tuán)國(guó)家級(jí)工程實(shí)踐教育中心,山東威海 264300;3.中國(guó)海洋大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院,山東青島 266003)

本文以牡蠣為原料,研究了不同超高壓處理對(duì)牡蠣體內(nèi)微生物、pH、揮發(fā)性鹽基氮、K值、基本成分的變化情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,牡蠣經(jīng)350 MPa超高壓處理10 min,貯藏7 d其菌落總數(shù)符合生食標(biāo)準(zhǔn),冷藏貨架期延長(zhǎng)至14 d;經(jīng)450 MPa處理10 min的牡蠣貯藏14 d的菌落總數(shù)符合生食標(biāo)準(zhǔn),其冷藏貨架期延長(zhǎng)至21 d。牡蠣經(jīng)350 MPa超高壓處理10 min貯藏14 d,或經(jīng)450 MPa超高壓處理10 min貯藏21 d后,TVB-N和K值仍然符合新鮮度標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí),超高壓處理后牡蠣的營(yíng)養(yǎng)成分基本保持不變,仍能保持其較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

牡蠣,超高壓處理,殺菌,品質(zhì),生食

牡蠣俗稱生蠔、海蠣子等,其肉質(zhì)細(xì)嫩,有“海中牛奶”之稱,具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,是我國(guó)乃至世界養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)最大的經(jīng)濟(jì)貝類,已成為我國(guó)沿海漁民的主要經(jīng)濟(jì)來(lái)源[1]。太平洋牡蠣在我國(guó)南北海均有自然分布,由于具有生長(zhǎng)速度快、產(chǎn)量高、肥滿度高的特點(diǎn),其產(chǎn)量約占牡蠣總產(chǎn)量的1/3[2]。為保證牡蠣的食用安全,延長(zhǎng)牡蠣的保質(zhì)期,國(guó)內(nèi)常采用干制和高溫加熱殺菌等方法來(lái)控制牡蠣中的微生物,產(chǎn)品以蠔干、煙熏牡蠣為主,但此類產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)已發(fā)生一定的變化,已無(wú)生鮮牡蠣的色澤和口感[3]。

超高壓技術(shù)作為廣泛受到各國(guó)重視的一項(xiàng)高新技術(shù),既能實(shí)現(xiàn)在常溫或低溫下殺死微生物,又能妥善保持食品固有的色澤、風(fēng)味和口感,已在果蔬、肉制品、水產(chǎn)品、蛋制品、乳制品、酒類等食品中得到應(yīng)用[4]。經(jīng)超高壓處理過(guò)的水產(chǎn)品可保持其生鮮產(chǎn)品的肉質(zhì)、色澤和口味等,因而超高壓技術(shù)在水產(chǎn)品中的研究越來(lái)越多。此外,近年來(lái)國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)牡蠣保鮮也有多種新型冷藏技術(shù)的研究。張觀科等[5]研究發(fā)現(xiàn)生物保鮮、涂膜保鮮在牡蠣冷藏保鮮過(guò)程中能有效減緩脂肪氧化和蛋白質(zhì)緩解,延緩腐敗變質(zhì);袁勇軍等[6]研究發(fā)現(xiàn)臭氧處理可以殺滅牡蠣表面的微生物,能有效的應(yīng)用于牡蠣的保鮮;曹榮等[7]研究了不同配比的CO2、N2和O2混合氣體包裝對(duì)太平洋牡蠣的氣調(diào)保鮮效果,發(fā)現(xiàn)氣調(diào)包裝能有效延長(zhǎng)牡蠣等冷藏貨架期。

傳統(tǒng)的牡蠣加工多采用熱加工方式來(lái)保證食用安全,延長(zhǎng)牡蠣的貨架期,然而熱加工處理會(huì)加速牡蠣的蛋白質(zhì)和脂質(zhì)氧化,造成營(yíng)養(yǎng)成分損失,對(duì)牡蠣的品質(zhì)產(chǎn)生影響,而超高壓處理作為物理冷殺菌技術(shù)而得到人們的廣泛關(guān)注?，F(xiàn)有文獻(xiàn)大都集中在超高壓處理對(duì)牡蠣脫殼、滅菌、保鮮等方面的研究,而對(duì)其品質(zhì)變化無(wú)深入研究。本文探究超高壓處理對(duì)牡蠣保鮮效果及品質(zhì)變化的影響,為牡蠣的超高壓保鮮工藝研究提供一定的參考價(jià)值。

1　材料與方法

1.1材料與儀器

太平洋牡蠣購(gòu)自榮成市水產(chǎn)市場(chǎng),選取體長(zhǎng)10 cm左右的鮮活樣品,1 h內(nèi)運(yùn)送回實(shí)驗(yàn)室并用自來(lái)水清洗干凈貝殼表面,再用純凈水沖洗3遍,瀝干。

HPP.L3-600/0.6型超高壓儀天津華泰森淼生物工程技術(shù)有限公司;DZ400/2L真空包裝機(jī)青島艾訊包裝設(shè)備有限公司;BSA124S-CW電子天平賽多麗斯科學(xué)儀器有限公司;Basic panoramic拍擊式均質(zhì)器西班牙。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1樣品制備樣品用滅菌手術(shù)刀沿牡蠣殼內(nèi)側(cè)將貝柱割斷并脫殼,用滅菌純凈水洗凈,所有樣品2只/袋進(jìn)行真空包裝備用。將樣品分別進(jìn)行不同超高壓處理,作為實(shí)驗(yàn)組,處理?xiàng)l件如表1所示,以未做任何處理的樣品作為空白對(duì)照組。處理后于4 ℃貯藏,每隔7 d取樣分別測(cè)定各實(shí)驗(yàn)組樣品的菌落總數(shù)、pH、揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)值、K值、粗蛋白、粗脂肪,而對(duì)照組每隔3 d測(cè)量以上數(shù)據(jù),每次取樣2袋絞碎。

表1　不同超高壓處理實(shí)驗(yàn)條件Table 1　Experiment conditions of different HPP treatments

1.2.2菌落總數(shù)測(cè)定樣品經(jīng)超高壓處理后,按照GB4789.2-2012《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》食品微生物學(xué)檢驗(yàn)方法檢測(cè)其菌落總數(shù),取未經(jīng)超高壓處理的樣品作為對(duì)照,以lg cfu/g為單位。

1.2.3pH測(cè)定按照GB/T5009.45-2003《水產(chǎn)品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法》中酸度計(jì)法,實(shí)驗(yàn)結(jié)果取三次測(cè)量的平均值。

1.2.4TVB-N值按照SC/T3032-2007《水產(chǎn)品中揮發(fā)性鹽基氮的測(cè)定》方法,實(shí)驗(yàn)結(jié)果取三次測(cè)量的平均值,以mg N/100 g表示。

1.2.5K值按照SC/T3048-2014《魚類鮮度指標(biāo)K值的測(cè)定》方法,以重復(fù)性條件下獲得的兩次獨(dú)立測(cè)定結(jié)果的算術(shù)平均值表示。

1.2.6粗蛋白測(cè)定按照GB5009.5-2010《食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》中凱氏定氮法測(cè)定其粗蛋白質(zhì)含量,以重復(fù)性條件下獲得的兩次獨(dú)立測(cè)定結(jié)果的算術(shù)平均值表示,以g/100 g表示。

1.2.7粗脂肪測(cè)定按照GB5009.6-2003《食品中脂肪的測(cè)定》中索氏抽提法,以重復(fù)性條件下獲得的兩次獨(dú)立測(cè)定結(jié)果的算術(shù)平均值表示,以g/100 g表示。

2　結(jié)果與討論

2.1超高壓處理對(duì)牡蠣貯藏期間菌落總數(shù)的影響

不同超高壓處理后的牡蠣在4 ℃貯藏期間的菌落總數(shù)變化情況如圖1所示。結(jié)果顯示,超高壓處理對(duì)牡蠣有良好的殺菌效果,且壓力越高,殺菌效果越顯著。未經(jīng)超高壓處理的對(duì)照組牡蠣0 d的菌落總數(shù)高達(dá)5.38個(gè)對(duì)數(shù),與之后實(shí)驗(yàn)規(guī)律不符,分析可能為個(gè)別牡蠣自身菌落總數(shù)過(guò)高引起。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),牡蠣體內(nèi)細(xì)菌大量繁殖,而對(duì)照組牡蠣經(jīng)貯藏6 d后菌落總數(shù)達(dá)到5.13個(gè)對(duì)數(shù),超過(guò)水產(chǎn)品新鮮度限量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的5.0×105[8]。牡蠣經(jīng)250 MPa處理,冷藏貨架期延長(zhǎng)至7 d;350 MPa處理貯藏7 d后菌落總數(shù)達(dá)到3.92個(gè)對(duì)數(shù),低于我國(guó)水產(chǎn)品生食標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的4個(gè)對(duì)數(shù)[9-10],冷藏貨架期延長(zhǎng)至14 d;而經(jīng)450 MPa處理的實(shí)驗(yàn)組牡蠣貯藏14 d的菌落總數(shù)為3.64個(gè)對(duì)數(shù),仍低于我國(guó)水產(chǎn)品生食標(biāo)準(zhǔn),且其冷藏貨架期均延長(zhǎng)至21 d。

圖1　超高壓處理牡蠣貯藏期間菌落總數(shù)變化情況Fig.1　Changes of Aerobic plate count in HPP oyster during storage

超高壓具有良好的殺菌效果,殺菌效果與壓力的大小有關(guān)[11]。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),牡蠣體內(nèi)菌落總數(shù)含量與壓力增大呈負(fù)相關(guān)。超高壓滅菌的機(jī)制與破壞細(xì)菌的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜,抑制酶的活性和DNA等遺傳物質(zhì)有關(guān),高壓對(duì)細(xì)胞膜和細(xì)胞壁有一定的影響。在壓力作用下,細(xì)胞膜的磷脂雙層結(jié)構(gòu)的容積隨著每一磷脂分子橫切面積的縮小而收縮。加壓對(duì)細(xì)胞膜常常表現(xiàn)出通透性的變化和氨基酸攝取的受阻。當(dāng)壓力為20～40 MPa時(shí),細(xì)胞壁會(huì)發(fā)生機(jī)械性斷裂而松懈;當(dāng)壓力為200 MPa時(shí),細(xì)胞壁會(huì)因遭到破壞而導(dǎo)致微生物的細(xì)胞死亡。超高壓可以破壞非共價(jià)鍵,如破壞氫鍵之類弱結(jié)合鍵,使基本物性變異,產(chǎn)生蛋白質(zhì)的壓力凝固及酶的失活,進(jìn)而影響代謝,導(dǎo)致其繁殖緩慢[12]。

2.2超高壓處理對(duì)牡蠣貯藏期間pH變化情況

pH的大小能夠反映牡蠣肉中游離氫離子和氫氧根離子濃度的變化情況,通常作為一項(xiàng)比較重要的指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)水產(chǎn)品的品質(zhì)[13]。表2為不同超高壓處理后的牡蠣在貯藏期間pH的變化情況。由表格可知,牡蠣經(jīng)超高壓處理后,pH明顯升高。研究表明,牡蠣經(jīng)超高壓處理后pH升高可能與其在超高壓過(guò)程中水分的增加有關(guān)[14]。

隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),牡蠣pH呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢(shì)。未經(jīng)超高壓處理的牡蠣在貯藏期間pH變化較大,在第7 d達(dá)到最低pH6.56;經(jīng)250 MPa處理的牡蠣在貯藏期間pH不斷下降,至21 d時(shí)達(dá)到最低pH6.41,隨后其pH上升;經(jīng)350 MPa和450 MPa處理的牡蠣在貯藏28 d后pH仍未上升。

表2　超高壓處理牡蠣貯藏期間pH變化情況Table 2　Changes of pH in HPP oyster during storage

研究表明,水產(chǎn)品在貯藏初期pH降低是由于糖原降解產(chǎn)生乳酸,ATP和磷酸肌酸等物質(zhì)分解產(chǎn)生磷酸等酸性物質(zhì)。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),pH升高是由于微生物大量繁殖分解蛋白質(zhì)而產(chǎn)生胺及氨類等堿性物質(zhì)[15]。pH上升速度越快,說(shuō)明樣品的腐敗變質(zhì)程度越高。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,牡蠣經(jīng)超高壓處理后,其pH變化趨勢(shì)與對(duì)照組不同,說(shuō)明超高壓能有效延緩微生物的繁殖,延長(zhǎng)牡蠣的貨架期。

2.3超高壓處理對(duì)牡蠣貯藏期間TVB-N變化情況

牡蠣在貯藏過(guò)程中由于微生物和酶的作用而發(fā)生自溶,蛋白質(zhì)逐漸分解產(chǎn)生胺及氨類等堿性易揮發(fā)物質(zhì)導(dǎo)致其腐敗,其含量的多少直接反映水產(chǎn)品的新鮮程度。不同超高壓處理后的牡蠣在4 ℃貯藏期間的TVB-N變化情況如圖2所示。

由圖可知,牡蠣經(jīng)超高壓處理后,TVB-N值明顯降低。在貯藏過(guò)程中,未經(jīng)超高壓處理的對(duì)照組牡蠣的TVB-N在貯藏第9 d達(dá)到11.21 mg/100 g,超過(guò)我國(guó)生鮮牡蠣新鮮度標(biāo)準(zhǔn)<10 mg/100 g[11]。牡蠣經(jīng)250 MPa和350 MPa超高壓處理貯藏14 d后,TVB-N值分別為9.87、9.36 mg/100 g,而經(jīng)450 MPa超高壓處理貯藏28 d后,TVB-N值為9.03 mg/100 g,仍然符合新鮮度標(biāo)準(zhǔn)。且牡蠣經(jīng)350 MPa和450 MPa超高壓處理10 min貯藏28 d后TVB-N值仍低于15 mg/100 g[16],符合我國(guó)水產(chǎn)品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),說(shuō)明超高壓處理能有效抑制牡蠣TVB-N值升高,延長(zhǎng)牡蠣保質(zhì)期。

圖2　超高壓處理牡蠣貯藏期間TVB-N變化情況Fig.2　Changes of TVB-N in HPP oyster during storage

2.4超高壓處理對(duì)牡蠣貯藏期間K值變化情況

水產(chǎn)品死亡早期,自身的酶活性仍在活動(dòng),早期鮮度取決于其自身生物化學(xué)反應(yīng)。動(dòng)物一旦生命活動(dòng)停止,ATP的降解作用就開始,K值為反映水產(chǎn)品的鮮度指標(biāo)[17]。不同超高壓處理后的牡蠣在4 ℃貯藏期間的K值變化情況如圖3所示。

由圖可知,經(jīng)超高壓處理后牡蠣的K值均降低。未經(jīng)超高壓處理的對(duì)照組牡蠣在4 ℃貯藏3 d后K值達(dá)到28.07%,超過(guò)我國(guó)生食水產(chǎn)品優(yōu)良鮮度K值≤20%[18],貯藏9 d后K值達(dá)到54.37%>50%,超過(guò)二級(jí)鮮度指標(biāo)[19];經(jīng)350 MPa超高壓處理的牡蠣在貯藏7 d后低于20%,這一結(jié)果與微生物在第7 d仍符合生食標(biāo)準(zhǔn)相吻合,貯藏21 d后K值仍低于50%;而經(jīng)450 MPa超高壓處理的牡蠣貯藏14 d后K值為19.89%,仍符合我國(guó)水產(chǎn)品優(yōu)良鮮度K值,貯藏28 d后K值為42.18%,說(shuō)明超高壓處理對(duì)牡蠣體內(nèi)酶活性有一定抑制作用,對(duì)牡蠣的保鮮有明顯效果。

圖3　超高壓處理牡蠣貯藏期間K值變化情況Fig.3　Changes of K value in HPP oyster during storage

2.5超高壓處理對(duì)牡蠣貯藏期間營(yíng)養(yǎng)成分含量變化情況

表3和表4分別為不同超高壓處理后的牡蠣在4 ℃貯藏期間的粗蛋白和粗脂肪含量的變化。由表可知,超高壓處理使牡蠣粗蛋白含量略有下降,這可能是由于牡蠣組織中某些鹽溶性蛋白在高壓作用下析出[20];而脂肪含量略有增加,但增加量并不明顯。因此,超高壓處理前后牡蠣的營(yíng)養(yǎng)成分基本保持不變,仍能保持其較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

表3　不同超高壓處理牡蠣貯藏期間 粗蛋白含量的影響(g/100 g)Table 3　Changes of protein content in HPP oyster during storage(g/100 g)

表4　不同超高壓處理對(duì)牡蠣貯藏期間 粗脂肪含量的影響(g/100 g)Table 4　Changes of fat content in HPP oyster during storage(g/100 g)

3　結(jié)論

本文以牡蠣為原料,研究了不同超高壓處理對(duì)牡蠣體內(nèi)微生物、pH、揮發(fā)性鹽基氮、K值、基本成分的變化情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,牡蠣經(jīng)350 MPa超高壓處理10 min,貯藏7 d其菌落總數(shù)符合生食標(biāo)準(zhǔn),冷藏貨架期延長(zhǎng)至14 d;經(jīng)450 MPa處理10 min的牡蠣貯藏14 d的菌落總數(shù)符合生食標(biāo)準(zhǔn),其冷藏貨架期延長(zhǎng)至21 d。牡蠣經(jīng)350 MPa超高壓處理10 min貯藏14 d,或經(jīng)450 MPa超高壓處理10 min貯藏21 d后,TVB-N和K值仍然符合新鮮度標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí),超高壓處理后牡蠣的營(yíng)養(yǎng)成分基本保持不變,仍能保持其較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

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Effect of High Pressure Processing(HPP) on the preservation and quality of oyster

LIU Yuan-ping1,2,SHI Tian2,3,+,WANG Fu-long3,DU Ya-nan3,MENG Xiang-hong2,3,MAO Xiang-zhao2,3,LI Yu-jin1,2,3,*

(1.Marine Food Nutrition Research Institute of Shandong Province,Taixiang Group,Weihai 264300,China;2.National Engineering Practice Education Center of Ocean University of China and Taixiang Group,Weihai 264300,China;3.College of Food Science and Engineering,Ocean University of China,Qingdao 266003,China)

The changes of different high pressure(HPP)conditions on microbial inactivation,pH,total volatile basic nitrogen(TVB-N),K value,the basic ingredients of oyster during chilled storage were investigated. The results showed that when the pressure conditions were 350 MPa for 10 min,the microbiological shelf-life of raw-eaten oyster could be extended to 7 days and the shelf-life of refrigeration could be extended to 14 days,when the pressure conditions reached to 450 MPa for 10 min,the microbiological shelf-life of raw-eaten oyster could be extended to 14 days and the shelf-life of refrigation could be extended to 21 days. When the pressure conditions reached 350 MPa for 10 min,and then storaged for fourteen days,or 450 MPa for 10 min then storage for twenty-one days,both of the TVB-N levels and K values met the standard of fresh oyster. The quality almost remained unchanged before and after HPP on oyster,and the nutritional value was maintained at the same time.

oyster;high pressure processing;microbial inactivation;quality;edible raw food

2016-01-14+并列第一作者

劉遠(yuǎn)平(1984-)，男，碩士，工程師，研究方向：水產(chǎn)品加工及貯藏工程，E-mail:liu_yp@126.com。

史田(1994-)，女，在讀本科，研究方向：食品科學(xué)與工程，E-mail:shitian1023@163.com。

李鈺金(1966-)，男，在讀碩士，工程技術(shù)應(yīng)用研究員，研究方向：食品加工與貯藏，E-mail:r.lyj@163.com。

國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2012BAD28B05-03)；2012年“高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程”建設(shè)項(xiàng)目；山東省教學(xué)的改革項(xiàng)目(2012130)。

TS254.4

A

1002-0306(2016)15-0325-04

10.13386/j.issn1002-0306.2016.15.055