不同CO2比例气调包装对冰温贮藏鲜罗非鱼片品质的影响

马海霞,李来好,杨贤庆,李 杉,彭城宇,岑剑伟

(中国水产科学研究院南海水产研究所,广东广州 510300)

不同CO2比例气调包装对冰温贮藏鲜罗非鱼片品质的影响

马海霞,李来好＊,杨贤庆,李 杉,彭城宇,岑剑伟

(中国水产科学研究院南海水产研究所,广东广州 510300)

采用不同的气体组成A(50%CO2/10%O2/40%N2)、B(60%CO2/10%O2/30%N2)、C(70%CO2/10%O2/20%N2)和空气(对照)分别包装鲜罗非鱼片,在-0.5±0.2℃贮藏,研究不同 CO2比例气调包装在冰温贮藏条件下对鲜罗非鱼片品质的影响。实验结果表明,罗非鱼的冰点在-0.8～-0.9℃之间,贮藏 7d以后,与对照相比,气调包装能显著抑制产品细菌菌落总数和嗜冷菌数的增长(p<0.05)。在冰温贮藏期间,气调包装样品的肉汁渗出率要高于对照产品,随着贮藏时间的延长,四组样品的 TVB-N值均有不同程度的上升,但是贮藏 10d以后,对照的 TVB-N值开始高于三种气调包装样品;包装方式对产品 pH的影响并不明显,但是对照的 pH随着贮藏时间的延长基本呈上升趋势,四种处理的罗非鱼片在整个贮藏期间 TBA值几乎都没有变化。三组 CO2比例气调包装样品在贮藏期间的品质差异并不明显,但是在冰温条件下,气调包装处理能明显延长鲜罗非鱼片的货架期。

冰温,气调包装,罗非鱼片,品质,肉汁渗出率

1 材料与方法

1.1 实验材料

新鲜罗非鱼片 购于广州市恒发水产有限公司,冰藏运回实验室,原料从生产到运回实验室不超过 3h,鱼片重量为 90～140g/片;气调包装袋 购于河北雄县旭日纸塑包装有限公司,材质为 PA/TIE/ PE/TIE/EVOH/TIE/PE/TIE/PE(九层),厚度 90μm。

1.2 包装和贮藏

将鱼片装入包装袋中,每袋一块,采用MAPD400型气调保鲜包装机 (苏州森瑞)进行气调包装,样品包装当天作为第 0d。对照组为空气包装,气调包装有三组处理,气体组成分别为:A组:50% CO2/10%O2/40%N2;B组:60%CO2/10%O2/30% N2;C组:70%CO2/10%O2/20%N2。所有包装样品均放置在三洋低温培养箱中贮藏,温度为 -0.5 ±0.2℃。

1.3 取样

在贮藏后的第 0、1、5、7、10、13、16、19d取样,分别做理化指标和微生物指标分析。

1.4 微生物测定

参考M.S IVERTSV IK的方法[8],略有改动。样品稀释液含有 0.9%NaCl(w/v)和 0.1%的蛋白胨水(w/v),预先灭菌。细菌菌落总数测定采用营养琼脂(NutrientAgar)培养基,于 30±1℃培养 48h后计数。嗜冷菌 (psychrotrophic bacteria)数测定采用营养琼脂(内含 1%NaCl,w/v)培养基,于 8±1℃培养 5～7d后计数。每个处理做两个平行,取其平均值。

1.5 理化指标测定

1.5.1 罗非鱼片冰点测定 罗非鱼的冻结曲线测定参考缪宇平的方法[9]。活罗非鱼致死后去鳞、去内脏,清洗干净,将白金电阻温度计探针插入鱼背部肌肉中,整条放入低温冰箱 (-30℃)中冻结,当鱼体温度降至 20℃时每隔 10m in记录一次温度,绘制其冻结曲线,拐点处对应的温度值即为鱼的冰点[10]。

1.5.2 肉汁渗出率的测定 参考吕凯波的方法[11]。称取贮藏后的样品、包装袋及残留在袋内的渗出液总质量(m1),小心剪开包装袋,将样品从包装袋内取出,称量包装袋和肉汁渗出液质量 (m2),洗净烘干包装袋后称其质量(m3),每个处理做三个平行,肉汁渗出率按下式计算:

1.5.3 TVB-N的测定 TVB-N的测定按陈培基的方法[12]进行,含量表示为 mg/100g鱼肉,每个处理做做三个平行。

1.5.4 pH的测定 参考A.S.Duun的方法[13],略有改动。称取碎鱼肉 10.00g,加入等量的 0.15mol/L KCl溶液,以 13000r/min转速均质 (ULTRA TURRAX,T25 basic,IKA LABORTECHN IK)20s,用 Sartorius pH计(PB-10)测其 pH,每个处理做三个平行。

1.5.5 硫代巴比妥酸值 (T BA)的测定 参考 Liza John的方法[14]。称取 0.50g碎鱼肉,加入 2.5mL预先配好的溶液,此溶液含有 0.375%的 2-硫代巴比妥酸,15%的三氯乙酸,0.25mol/L HCl,混合均匀,置于沸水浴中加热 15min,待溶液变成粉红色,在流水中冷却,然后离心,5500r/min,25min。于 532nm测上清夜吸光度,以 0.5mL水代替肉样作空白对照,每个处理做三个平行。

式中:1.56×105-丙二醛的消光系数,单位为M-1·cm-1;72.07-丙二醛摩尔质量,单位为 g/mol。

1.6 统计分析

采用 SPSS 13.0对实验数据进行统计分析。

2 结果与讨论

2.1 冻结曲线

对水产品进行冻结时,随着冻结时间的进行,水产品的温度就会下降,两者之间的关系称为冻结曲线。由图 1可知,罗非鱼的冰点在-0.8～-0.9℃之间,因此将冰温贮藏温度控制在-0.5±0.2℃范围内。

图 1 罗非鱼的冻结曲线

2.2 微生物的变化

水产食品腐败主要表现在某些微生物生长和代谢,生成氨、硫化物、醇、醛、酮、有机酸等,产生不良气味和异味,使产品变得在感官上不可接受[15]。而气调包装可延缓微生物的生长繁殖,延长食品的货架期[16]。本实验中采用细菌菌落总数和嗜冷菌数的变化来评价不同气体成分对贮藏在冰温条件下的罗非鱼片中微生物生长的抑制效果。

由图 2、图 3可知,贮藏第 1d时,除A处理外,其余两组气调包装处理样品与对照的细菌菌落总数和嗜冷菌数均没有显著差异。贮藏至第 5d时,除了 C处理与对照差异不明显外,其他两种气调处理细菌菌落总数和嗜冷菌数均显著低于对照 (p<0.05)。从第 7d开始,与对照相比,气调包装处理能显著抑制产品中细菌菌落总数和嗜冷菌的增长 (p<0.05)。在整个贮藏期间,对照产品中的细菌菌落总数和嗜冷菌数都随着贮藏时间的延长而增长,贮藏至第19d,对照产品中的细菌菌落总数和嗜冷菌数分别为5.91log cfu/g和 5.84log cfu/g;而三种气调包装样品在整个贮藏期间细菌菌落总数和嗜冷菌数几乎都在3.80～4.60log cfu/g之间波动,没有显著增长,这表明CO2浓度在 50%～70%之间的抑菌效果差异影响不大,本研究结果与陈椒实验结果一致[17]。气调包装样品中的微生物生长受到抑制,与高浓度的CO2(≥50%)有关,CO2通过延长腐败细菌生长阶段中的滞后期和传代时间来抑制水产品中需氧菌的活性,从而降低生长速度,达到延缓腐败的效果。在贮藏过程中,气调包装袋内的 CO2气体可抑制在空气中生长的腐败细菌如假单胞菌 (Pseudom onas)、希瓦式菌 (Shewanella putrefaciens)的生长,而 CO2耐受菌如乳杆菌 (Lactobacillusspp.)、明亮发光杆菌(Photobacterium phosphoreum)、热 杀 索 丝 菌(B rochothrix ther m osphacta)则成为优势腐败菌[8]。国外学者研究指出,细菌数达到 7log cfu/g或更高时,有难闻的气味和味道产生,即鱼类已腐败变质[5]。以细菌菌落总数 6log cfu/g作为人们消费高品质鱼类可接受的限值[18],对照产品的货架期约为 19d,三种气调包装处理产品则远超过 19d。

表 1 罗非鱼片冰温贮藏期间肉汁渗出率的变化

图 2 罗非鱼片冰温贮藏期间细菌菌落总数的变化

2.3 肉汁渗出率的变化

图 3 罗非鱼片冰温贮藏期间嗜冷菌的变化

肉汁渗出率 (drip loss)反映了鱼肉在贮藏过程中的汁液流失状况,渗出的汁液会降低产品的商品价值,同时也会成为微生物生长繁殖的优质培养基。由表 1可知,在冰温贮藏过程中,各包装处理样品的肉汁渗出率随着贮藏时间的延长而有不同程度的升高,但是从第 5d开始,对照的肉汁渗出率一直低于气调包装样品,而且从第 10d开始,对照的肉汁渗出率显著低于气调包装的三组 (p<0.05)。冰温贮藏至第 19d,空气包装样品肉汁渗出率为 3.76%,而三种气调包装样品贮藏至第 7d时均超过 5%。国内外研究报道显示,在冷藏或微冻贮藏过程中气调包装鲜鱼类肉汁渗出率与在空气中相比会增加[8,11,17-18]。CO2的浓度与水产品的肉汁渗出率有关,溶解于鱼肉中的 CO2能减弱肌肉的持水力 (water-holding capacitu)[18],因而在贮藏过程中,会有渗出液大量出现。但是在本实验中,在整个贮藏期间,三种气调包装样品的肉汁渗出率差异并不显著,只是在贮藏 13d以后,C组样品的肉汁渗出率略高于其他两组。

2.4 TVB-N的变化

TVB-N值一般作为鱼类初期腐败的评定指标[19],我国和欧洲委员会 (European Commission)都对不同水产品设定了严格的 TVB-N值安全限量。在冰温贮藏期间,气调包装组样品与空气对照组的TVB-N值均有不同程度的上升 (见图 4)。在贮藏1d以后,C组样品的 TVB-N值一直略低于 A组;贮藏 10d以后,对照的 TVB-N值开始略高于三种气调包装样品;贮藏至第 19d时,三种气调包装样品的TVB-N值与对照差异比较明显(p=0.083)。鱼体死后初期,T VB-N的增加主要是由AMP(腺苷酸)的脱氨反应产生的氨引起的结果,由于各处理组的鲜罗非鱼片中AMP的浓度几乎相似,因此 TVB-N值相互之间变化不大。在贮藏后期,鱼肉在细菌作用下会产生的三甲胺(T MA)、二甲胺(DMA)等低级胺类化合物[17],磷脂中的胆碱也会转变为三甲胺[20],氨基酸等含氮化合物会分解产生氨和各种胺类化合物,使得 T VB-N逐渐积累增多。气调包装能抑制微生物生长,减缓了腐败的进程,使得 TVB-N值上升较为缓慢。微生物分析结果也说明,气调包装可抑制细菌菌落总数和嗜冷菌的生长 (见图 2、图 3)。参照国标 GB 2733-2005《鲜、冻动物性水产品卫生标准》,将 TVB-N值 20mg/100g设为安全限量,对照空气包装样品的货架期约为 13d,三种气调包装样品的货架期可达 16d以上。

表 2 冰温贮藏期间罗非鱼片 pH的变化

除了感官评价外,微生物和 T VB-N这两个指标常常被用来评价生鲜鱼类的货架期。由图 2～图 4可看出,在冰温气调贮藏期间,鲜罗非鱼片中微生物数量与 T VB-N值的变化并不一致,微生物数量没有显著增长,而 T VB-N值却明显增加。本研究结果与熊光权将草鱼和鲫鱼贮藏于-3±0.1℃的结果相似[10]。但是 J.T.Rosnes的研究结果却表明[18],花狼鱼(Anarhichas m inor)气调包装后于 -1±0.2℃贮藏15d,T VB-N值变化不大,一直低于 15mg/100g,APC (aerobic plate count)明显增加,于第 14d超过6log cfu/g。陈椒的研究表明[17],二组气调包装青鱼块(气体组成分别为 50%CO2/10%O2/40%N2和75%CO2/10%O2/15%N2)于 4±2℃冷藏,样品TVB-N值和需氧菌数均随着贮藏时间的延长而增加,分别以 T VB-N值 20mg/100g和 6log cfu/g设为安全限量,货架期则分别为 15d以上和 12d。由此可说明,仅用一个指标或特性来评定生鲜鱼类的货架期是不全面的,需要用多个腐败指标结合起来进行综合评定。

图 4 罗非鱼片冰温贮藏期间 TVB-N的变化注:图中数值 =平均值 ±SD,n=3。

2.5 pH的变化

四种处理样品的 pH如表 2所示。四种处理的样品在整个贮藏期间 pH均在 6.00～6.60之间,包装方式对产品 pH的影响并不明显,但是对照的 pH随着贮藏时间的延长基本呈上升趋势。这个结论与J.T.Rosnes的研究结论相似[18],J.T.Rosnes将花狼鱼(Anarhichas m inor)分别采用气调包装 (CO2/N2, 60%/40%)和空气包装后,贮藏于-1±0.2℃和 4± 0.2℃,测其在贮藏过程中的 pH,研究结果表明包装方式或贮藏时间对花狼鱼的 pH影响不大。

2.6 硫代巴比妥酸值 (TBA)的变化

T BA值常常被用来判定脂肪的氧化程度。由于鱼肉组织中含有多不饱和脂肪酸和大量的促氧化剂,所以脂肪氧化也是鱼肉腐败变质的原因之一[21]。在本实验中,四种处理的鲜罗非鱼片的初始 TBA值都非常小,而且在贮藏过程中几乎没有变化(实验数据略),这表明鲜罗非鱼片在 19d的冰温气调贮藏过程中脂肪几乎没有氧化酸败。

3 结论

3.1 三组气调包装产品在贮藏期间的品质差异并不明显,表明 CO2浓度在 50%～70%之间对鲜罗非鱼片品质影响不大。

3.2 在冰温条件下气调包装的保鲜优势在贮藏中后期越来越明显,气调包装的鲜罗非鱼片货架期至少在 16d以上,比空气包装延长至少 3d。与空气对照相比,气调包装能明显抑制微生物的生长繁殖和TVB-N值的增长,但是气调包装产品的肉汁渗出率却高于对照。

3.3 在本实验研究过程中观察发现贮藏约 12d以后,鲜罗非鱼片品质虽然在食用安全范围内,但是红肉色泽开始改变。色泽改变和肉汁渗出率增多都将影响产品的商品价值。研究、探讨合适的护色和减少肉汁渗出率的方法,进一步研究分析 TVB-N、微生物指标、感官品质与货架期的相关性,完善鲜罗非鱼片冰温气调保鲜技术是下一步的研究内容。

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Effects of different concentrations of carbon dioxide on quality of fresh tilap ia fillets packaged in modified atmosphere dur ing super chill ing storage

MA Ha i-x ia,L ILa i-hao＊,YANG Xian-qing,L I Shan,PENG Cheng-yu,CEN J ian-wei
(South China Sea Fisheries Research Institute,CAFS,Guangzhou 510300,China)

Fresh tilap ia fille ts p ackaged unde r m od ified a tm osp he re(MA)(A:50%CO2/10%O2/40%N2;B:60% CO2/10%O2/30%N2;C:70%CO2/10%O2/20%N2)and a ir s tored a t sup e r chilling(-0.5±0.2℃).Q ua lity changes of samp les we re m onitored during19d of s torage.Freezing p oint for fresh tilap ia was-0.8～-0.9℃.A obvious ly reduced bac te ria l g row th(p<0.05),m easured as tota l viab le counts(TVC)and p sychrotrop hic bac te ria,was obse rved in m od ified a tm osp he re p ackaged(MAP)fresh tilap ia fille ts afte r7d of s torage.The d r ip loss of samp les in MAP was highe r than tha t in a ir during s torage.The TVB-N va lues of a ll samp les we re inc reased during s torage, but the TVB-N va lues of samp lesin MAP we relowe r than thosein a ir afte r10d of s torage.The re we re no d iffe rences in pH as a func tion of s torage t im e or p ackag ing m e thod.The re was a gene ra l trend of inc reased pH for samp les in a ir during s torage.The TBA va lues of a ll samp les we re no obvious ly d iffe rences during s torage.The effec ts of d iffe rent gas m ixtures we re eva lua ted on the qua lity of fresh tilap ia fille ts.MAP com b ined w ith sup e r chilling was effec tive in extend ing she lf life of fresh tilap ia fille ts.

sup e r chilling;m od ified a tm osp he re p ackag ing;tilap ia fille ts;qua lity;d rip loss

TS254.4

A

1002-0306(2010)01-0323-05

罗非鱼俗称非洲鲫鱼,现已成为我国淡水鱼养殖产品中最突出的大宗贸易产品。目前,罗非鱼在国际市场销售的品种主要有三种:冻全鱼、冻鱼片和鲜鱼片。美国是我国罗非鱼最大出口国,出口品种主要为冻鱼片和冻全鱼[1]。鲜罗非鱼片的价格远高于冻品,而中国出口鱼片价格、冻品价格要比鲜品低约 49%[2]。近几年来,美国鲜罗非鱼片的进口一直呈增长趋势,但我国鲜罗非鱼片出口所占的比率却非常低,这主要与鲜罗非鱼片货架寿命短有关。鲜罗非鱼片在冷藏或冰藏条件下,货架期一般在7～10d左右,不能适应流通销售的需要,因此,采用适宜的保鲜方式保持鲜罗非鱼片的鲜度和品质,延长其货架期就显得极为重要。冰温保鲜是将食品贮藏在0℃以下至其冰点 (也称为冻结点)的范围内,是属于非冻结保存。冰温保鲜可以克服冻结导致的食品蛋白质变性、质构损伤和解冻时汁液流失等品质下降问题,最大限度地保持产品品质,而且相对于冷藏可明显延长食品的货架期,因而越来越受到人们的重视。随着罗非鱼养殖在世界范围的普及,国内外学者开展了关于罗非鱼的保鲜研究,我国的研究报道主要集中在冻藏、冷藏、冰藏和微冻方面[3-7],而对于冰温结合气调的保鲜研究尚未见报道。本研究将鲜罗非鱼片采用不同 CO2比例气调包装后,贮藏于冰温条件下,研究其在贮藏过程中的微生物、肉汁渗出率、TVB-N、pH和 TBA值的变化,比较不同 CO2比例气调包装对鲜罗非鱼片品质的影响,探讨产品在冰温气调保鲜过程中的货架期,旨在为进一步完善鲜罗非鱼片冰温气调保鲜技术提供参考。

2009-03-09 ＊通讯联系人

马海霞 (1977-),女,助理研究员,从事水产品加工和质量安全方面研究。

公益性行业(农业)科研专项(3-49);广东省科技计划重点项目(2007B020708006);中央级公益性科研院所专项资金项目(2007ZD05,2008TS04)。