張建友，陳立帆，周廣成，陳志明，王珍，呂飛，丁玉庭

(浙江工業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，浙江 杭州，310014)

毛蝦，櫻蝦科毛蝦屬的小型浮游蝦類，是一種典型的浮游生物海洋漁業(yè)資源，其生命周期短、繁殖力強(qiáng)、世代更新快、營養(yǎng)價值高，風(fēng)味獨特[1]。我國東海、渤海等近岸海區(qū)毛蝦資源豐富，主要品種有中國毛蝦(Aceteschinensis)和日本毛蝦(AcetesjaponiausKishinouye)，其中，中國毛蝦占95%左右，且產(chǎn)量呈增長趨勢。中國毛蝦營養(yǎng)價值較高，蛋白質(zhì)含量高達(dá)72.9%(干基),氨基酸組成豐富,富含鈣、磷、鎂、鐵等人體所需的微量元素，維生素B5和維生素E含量也較高[2]。新鮮毛蝦殼薄、體小、肉少, 不易長期保存, 故市場上供應(yīng)的傳統(tǒng)毛蝦產(chǎn)品主要為干制的毛蝦蝦皮[3-4]。干制后的毛蝦含水量仍較高(25%～40%)，為了保證毛蝦制品的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)及品質(zhì)，穩(wěn)定的貯藏條件至關(guān)重要[5-6]。

研究表明氣調(diào)包裝(modified atmosphere packaging，MAP)與低溫結(jié)合可以顯著延長水產(chǎn)品貨架期[7-8]。DEVIES[9]研究表明，MAP對鱈魚中肉毒梭狀芽胞桿菌、單增李斯特菌等致病菌的抑制優(yōu)于真空包裝，即其安全性高于真空包裝。FAGAN等[10]研究顯示，MAP能夠控制甲殼類黑斑點的產(chǎn)生，也能減少鯖亞目的魚類在儲藏中組胺的形成。劉東紅等[11]研究顯示，低溫有利于蝦皮保鮮，高濃度 CO2氣調(diào)貯藏能抑制蝦皮中的微生物繁殖，減緩脂肪氧化蠔敗速度，氣調(diào)與低溫結(jié)合可延長蝦皮的保鮮期2個多月。呂飛等[12]研究顯示，MAP能更好地延長醉蝦的貨架期，貯藏期間揮發(fā)性鹽基氮(total volatile base-nitrogen,TVB-N)含量及菌落總數(shù)較低，質(zhì)地、色澤變化較小。何耀輝等[13]的研究顯示，對草蝦進(jìn)行MAP,其保質(zhì)期較對照樣品延長了22 d。

本研究將設(shè)置5組包裝條件，對毛蝦樣品進(jìn)行包裝。以菌落總數(shù)、pH、TVB-N、硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid, TBA) 、色差、感官評價和風(fēng)味物質(zhì)為評價指標(biāo)，對毛蝦在室溫(25 ℃)、冷藏(4 ℃)、冷凍(-18 ℃)下貯藏品質(zhì)變化進(jìn)行系統(tǒng)研究，明確不同貯藏溫度下的毛蝦品質(zhì)變化規(guī)律。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

中國毛蝦，瑞安市華盛水產(chǎn)有限公司提供。

平板計數(shù)瓊脂(生物試劑)，杭州微生物試劑有限公司；三氯乙酸、硼酸、氧化鎂均為分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

色差儀(ColorQuest XE)，美國Hunter Lab公司；氣相質(zhì)譜聯(lián)用儀(TRACE 1300)，賽默飛世爾科技公司；紫外可見分光光度計(UV759)，上海奧普勒儀器有限公司；復(fù)合氣調(diào)保鮮包裝機(jī)(MAP-H360)，蘇州森瑞保鮮設(shè)備有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 樣品前處理

冷凍毛蝦流水解凍后用紙巾吸干表面水分，以干燥溫度60 ℃，物料載量1.5 kg/m2,輻射距離15 cm為干燥條件，紅外熱風(fēng)耦合干燥至毛蝦水分含量約為20%～23%，當(dāng)天以不同氣調(diào)氣體比例包裝于不同溫度下貯藏[14]。

1.3.2 MAP

設(shè)置5組包裝條件：100% N2；70% N2、30% CO2；50% N2、50% CO2；30% N2、70% CO2；空氣對照。以5組氣體比例為包裝條件，氣調(diào)包裝機(jī)先抽真空后充入預(yù)先按比例混合好的氣體，最后封口包裝。分別置于室溫(25℃)、冷藏(4℃)、冷凍(-18℃)3種溫度進(jìn)行貯藏。

1.3.3 菌落總數(shù)測定

參考GB 4789.2—2016方法。

1.3.4 pH值測定

參考GB 5009.237—2016方法。

1.3.5 TVB-N測定

參考GB 5009.228—2016 微量擴(kuò)散法。

1.3.6 TBA測定

采用FAN等[15]方法進(jìn)行測定。

1.3.7 色差

采用ColorQuest XE型色差儀進(jìn)行色差測定。以L*，a*，b*模式測定毛蝦的顏色，L*表示白度，a*和b*分別代表紅綠和黃藍(lán)方向的顏色數(shù)值，每個樣品測定6次取平均值。

1.3.8 感官評價

由10位有感官評定經(jīng)驗的食品專家組成立評定小組，在光線充足、無異味的環(huán)境中將試樣平置于白色搪瓷盤或不銹鋼工作臺上，采用目測、鼻嗅、口嘗及手觸等方法,對蝦皮的色澤、組織和形態(tài)、滋味和氣味進(jìn)行評分，分為5(優(yōu))、4(良)、3(中)、2(差)、1(劣)共5級，總分為15分[16]，如表1所示。

表1 毛蝦感官評價表Table 1 Sensory evaluation form of shrimp

1.3.9 固相微萃取-氣相質(zhì)譜聯(lián)用：

固相微萃取條件：75 μm Car/PDMS萃取頭，60 ℃吸附45 min，吸附后于250 ℃解吸5 min。色譜條件：DB-5MS彈性毛細(xì)管柱(60 m×0.32 mm，1 μm)，不分流模式；起始溫度40 ℃，以4 ℃/min升至100 ℃，以3 ℃/min升至155 ℃，以 15 ℃/min升至240 ℃，保留1 min；載氣為氦氣，流量1.2 mL/min；進(jìn)樣口溫度240 ℃。

質(zhì)譜條件：電子轟擊離子源，電子能量70 eV，離子源溫度220 ℃，傳輸線溫度240 ℃，質(zhì)量掃描范圍 35～450 Da。內(nèi)標(biāo)物為2，4，6-三甲基吡啶。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同氣體比例與貯藏溫度對毛蝦貯藏期間菌落總數(shù)的影響

毛蝦的菌落總數(shù)顯示了毛蝦貯藏的腐敗程度[17]。由圖1可知,MAP能有效抑制細(xì)菌的繁殖。在不同貯藏溫度下，毛蝦樣品菌落總數(shù)呈現(xiàn)先緩慢增長后迅速增長的趨勢，且低溫能有效抑制菌落總數(shù)的增長，在-18 ℃菌體進(jìn)入對數(shù)生長期所需約24 d，4 ℃時9 d，25 ℃時 3 d；由圖1-b、c可知，相同貯藏溫度條件下，CO2濃度與菌落總數(shù)呈反比例關(guān)系，CO2濃度越大時，毛蝦貯藏穩(wěn)定性越好，目前認(rèn)為CO2可以使微生物延滯期延長、對數(shù)生長期縮短，同時CO2能溶解于食品，降低食品的pH值從而達(dá)到抑菌的效果[18]，楊勝平等[19]研究MAP對帶魚儲藏期間品質(zhì)變化數(shù)據(jù)顯示，在CO2體積分?jǐn)?shù)為80%時對微生物抑菌效果最好，第14天菌落總數(shù)為4.93 CFU/g，實驗結(jié)果與本研究較為一致，因此在30%N2、70%CO2的氣體比例時能最大限度抑制細(xì)菌的繁殖。

a-25 ℃貯藏; b-4 ℃貯藏; c--18 ℃貯藏圖1 不同氣體比例與貯藏溫度對毛蝦樣品菌落總數(shù)的影響Fig.1 Effects of different gas ratios and storge temperature on total of colonies of shrimp samples

2.2 不同氣體比例與貯藏溫度對毛蝦貯藏期間pH的影響

毛蝦由于干制的原因?qū)е聀H相對偏高于新鮮毛蝦，貯藏期間由于微生物的繁殖代謝分解蛋白質(zhì)及其他含氮類物質(zhì)而產(chǎn)生堿性物質(zhì)，導(dǎo)致pH值逐漸升高，因此pH常用來判定毛蝦的新鮮程度[20]。由圖2可知,MAP對毛蝦變質(zhì)有一定抑制作用。隨著貯藏時間的延長，毛蝦樣品pH值呈先下降后上升并逐漸趨于穩(wěn)定的變化趨勢，且貯藏溫度越高，pH值變化速率越快，且貯藏末期 pH 值相比貯藏初期均有明顯上升，該結(jié)果與周緒霞等[21]研究結(jié)果類似。這是由于在貯藏初期，毛蝦體內(nèi)堿性物質(zhì)分解，使得酸性增強(qiáng)，肌肉 pH 值下降，隨著貯藏時間的延長，蛋白質(zhì)在微生物和內(nèi)源性酶分解作用下產(chǎn)生的堿性物質(zhì)逐漸增加，肌肉pH值又逐漸上升，溫度高時，微生物和內(nèi)源性酶更為活躍，分解蛋白質(zhì)速率更快[22]。圖2-b、c顯示，高濃度CO2條件下，毛蝦樣品pH偏低可能與CO2溶解于肌肉組織中，從而使其pH值降低有關(guān)[23]。在相同貯藏溫度下，70%N2、30%CO2時毛蝦樣品pH值變化較小，更適宜貯藏。

a-25 ℃貯藏; b-4 ℃貯藏; c--18 ℃貯藏圖2 不同氣體比例與貯藏溫度對毛蝦樣品pH的影響Fig.2 Effects of different gas ratios and storage temperature on pH of shrimp samples

2.3 不同氣體比例與貯藏溫度對毛蝦貯藏期間TVB-N的影響

TVB-N包括魚肉在酶和微生物作用下分解產(chǎn)生具有揮發(fā)性的氨、甲胺、二甲胺等胺類物質(zhì)[24]，是肉制品及水產(chǎn)品鮮度的主要評價指標(biāo)[25]。QIAN等[26]的研究顯示，南北白對蝦在氣體比例為80%CO2、15%N2、5%O2時TVB-N值最低且多酚氧化酶活性最高，說明高濃度CO2能較好維持蝦的品質(zhì)。由圖3可知，MAP對毛蝦變質(zhì)有一定抑制作用。隨時間延長，毛蝦樣品的TVB-N值呈現(xiàn)緩慢上升的趨勢，且貯藏溫度越低，上升的速率越慢，-18 ℃時，27 d后才緩慢顯示上升趨勢。由圖3可知，2種氣體混合時TVB-N含量低于100%N2的TVB-N含量，說明2種氣體對毛蝦樣品都有保鮮作用，且在70%N2、30%CO2時效果最好。

a-25 ℃貯藏; b-4 ℃貯藏; c--18 ℃貯藏圖3 不同氣體比例與貯藏溫度對毛蝦樣品的TVB-N的影響Fig.3 Effects of different gas ratios and storage temperature on TVB-N of shrimp samples

2.4 不同氣體比例與貯藏溫度對毛蝦貯藏期TBA的影響

TBA是脂肪氧化的次級產(chǎn)物——醛類物質(zhì)含量的體現(xiàn)，通常用于表示食品中脂肪的氧化程度，毛蝦干制品中脂肪酸敗多是由脂肪的自動氧化引起的[27]。由圖4可知,MAP對毛蝦變質(zhì)有一定抑制作用。TBA趨勢與TVB-N趨勢類似，隨時間延長，毛蝦樣品的TBA值呈現(xiàn)緩慢上升的趨勢，且貯藏溫度越低其上升的速率越慢。由圖4可知，2種氣體混合時TBA值低于100%N2的TBA值，說明2種氣體對毛蝦樣品都有保鮮作用，且在70%N2、30%CO2時效果最好。

a-25 ℃貯藏; b-4 ℃貯藏; c--18 ℃貯藏圖4 不同氣體比例與貯藏溫度對毛蝦樣品的TBA的影響Fig.4 Effects of different gas ratios and storage temperature on TBA of shrimp samples

2.5 不同氣體比例與貯藏溫度對毛蝦貯藏期間色差的影響

L*值表示毛蝦過程中白度變化[28]。由圖5可知,MAP對毛蝦變黑有較強(qiáng)的抑制。在相同氣體比例中，毛蝦在-18 ℃保存過程中，其白度變化最小，儲藏效果最佳；在相同溫度條件下，MAP能抑制毛蝦貯藏過程中變黑，30%N2、70%CO2對抑制毛蝦變黑效果明顯于50%N2、50%CO2和70%N2、30%CO2。在由于氣調(diào)保鮮過程中，CO2溶解于蝦體肌肉細(xì)胞，降低了蝦肉的持水力，水分浮于蝦體表面，光照反射增強(qiáng)，L*值增加[29]。但整體而言，各組均呈下降趨勢。

a-25 ℃貯藏; b-4 ℃貯藏; c--18 ℃貯藏圖5 不同氣體比例與貯藏溫度對毛蝦樣品的L*值的影響Fig.5 Effects of different gas ratios and storage temperature on L* of shrimp samples

a-25 ℃貯藏; b-4 ℃貯藏; c--18 ℃貯藏圖6 不同氣體比例與貯藏溫度對毛蝦樣品的a*值變化Fig.6 Effects of different gas ratios and storage temperature on a* of shrimp samples

a*值表示毛蝦過程中紅度變化[28]。由圖6可知,MAP對毛蝦變紅有較強(qiáng)的抑制，充入CO2可以抑制需氧微生物的滋長，從而保持毛蝦貯藏期間的色澤。在相同氣體比例中，毛蝦在-18 ℃保存過程中，其紅度變化最小，儲藏效果最佳；在相同溫度條件下，MAP能抑制毛蝦貯藏過程中變紅，可見不同氣體比例對毛蝦紅度的變化影響不大。

b*值表示毛蝦過程中黃度變化[28]。由圖7可知,MAP對毛蝦變黃有較強(qiáng)的抑制。在相同氣體比例中，毛蝦在-18 ℃保存過程中，其黃度變化最小，儲藏效果最佳；在相同溫度條件下，MAP能抑制毛蝦貯藏過程中變黃，且CO2含量越高，越容易變黃。

a-25 ℃貯藏; b-4 ℃貯藏; c--18 ℃貯藏圖7 不同氣體比例與貯藏溫度對毛蝦樣品的b*值的影響Fig.7 Effects of different gas ratios and storage temperature on b* of shrimp samples

2.6 不同氣體比例與貯藏溫度對毛蝦貯藏期間感官評價的影響

由表2可知,其中 25 ℃時感官評分下降較快，4 ℃、-18 ℃溫度下感官評分下降緩慢, 3種貯藏溫度下感官評分差距顯著，低溫對毛蝦貯藏有明顯作用，在-18 ℃、4 ℃下，50 d后評分仍高于6，仍可以食用，在25 ℃條件下，未經(jīng)MAP的樣品在12 d后不可食用，MAP樣品在15 d后不可食用。且CO2含量較高時，MAP出現(xiàn)塌陷現(xiàn)象，可能與CO2溶解于蝦體肌肉細(xì)胞，降低了蝦肉的持水力有關(guān)。并且過高的濃度CO2常導(dǎo)致毛蝦制品產(chǎn)生過量的液汁損失，色澤、質(zhì)構(gòu)和風(fēng)味等也會改變[30]。由表2可知，70%N2、30%CO2條件下呈現(xiàn)的感官條件最佳。楊勝平等[19]研究也給出相似結(jié)果，氣調(diào)包裝后帶魚汁液流失率高于常規(guī)空氣包裝組，且隨著CO2體積比例上升，汁液流失率相應(yīng)增高。

表2 不同氣體比例毛蝦樣品的感官評分Table 2 Sensory score change of shrimp samples under different gas-regulated gas ratios

2.7 不同氣體比例與貯藏溫度對毛蝦貯藏期間風(fēng)味物質(zhì)的影響

中國毛蝦蝦皮在25 ℃、4 ℃和-18 ℃貯藏條件下共檢出7大類49種揮發(fā)性物質(zhì)，揮發(fā)性成分包括烴類7種，酮類5種，醛類7種，醇類3種，酯類2種，酸類3種，含氮、硫化合物3種，其中新鮮毛蝦中主要風(fēng)味物質(zhì)為醇類(49.29%)和烴類(29.37%)，且1-戊醇占11.26%。3種貯藏溫度下，風(fēng)味物質(zhì)的變化規(guī)律較類似，在4 ℃下，隨著貯藏時間的延長，醛類、烴類物質(zhì)相對含量減少了49.62%和89.60%，酸類、酮類、以三甲胺與二甲基硫為主的含氮、硫化合物相對含量明顯增加，其中酮類物質(zhì)增長率了34.11%。表2結(jié)果顯示，冷凍(-18 ℃)、冷藏(4 ℃)保藏能有效延長貨架期，在低溫條件下，醛類、醇類、脂類相對含量降低緩慢、酸類、含氮、硫類物質(zhì)增長緩慢。

由表3可知，70%N2、30%CO2條件下毛蝦儲藏穩(wěn)定性最好，以4 ℃為例，70%N2、30%CO2條件下，毛蝦儲藏 60 d，氮、硫化合物相對含量明顯低于其他氣體比例，三甲胺相對增長比例比對照組低93.03%。

表3 不同氣體比例毛蝦樣品的風(fēng)味物質(zhì)含量 單位：%Table 3 Contont of flavor substances in shrimp samples under different gas-regulated gas ratios

續(xù)表3

續(xù)表3

3 結(jié)論

低溫對毛蝦貯藏穩(wěn)定性起重要作用，且溫度越低貯藏效果越好。-18 ℃冷凍條件下，蝦皮貯藏效果優(yōu)于其他溫度條件。低溫能有效抑制蝦皮脂肪氧化，減緩色澤變化速度，抑制微生物生長繁殖；MAP對毛蝦微生物生長有重要作用，控制微生物的代謝繁殖，且隨著 CO2濃度的增加其抑制作用也增強(qiáng)，有效延長毛蝦貯藏期；MAP對毛蝦貯藏期間的護(hù)色起重要作用，色澤變化明顯低于空氣對照；且高 CO2濃度的MAP能夠很好的保持樣品白度，但是黃度會隨著CO2濃度的增加而增加。相比較之下，氣體配比為 70% N2、30% CO2的包裝下的毛蝦色澤變化最好。

綜合考慮各項指標(biāo)，認(rèn)為-18 ℃冷凍條件下,氣體配比為 70% N2、30% CO2的包裝下的毛蝦貯藏穩(wěn)定性最好，不僅能較大程度的保持蝦皮的色澤和特有風(fēng)味，而且能蝦皮減少微生物繁殖。