冰温和冷藏对气调包装鱼糜制品品质的影响

刘永吉，励建荣，郭红辉，钟瑞敏

(1.韶关学院英东食品科学与工程学院，广东韶关512005; 2.渤海大学食品科学研究院，辽宁省食品安全重点实验室，辽宁锦州121013)

气调包装保鲜技术 (modified atmosphere packaging，MAP)是用一种或几种混合气体代替食品包装袋内的空气，从而抑制产品的腐败变质，延长食品货架期的一种保鲜技术［1－2］。温度是影响食品加工和储藏的重要因素，也是影响水产品MAP效果和货架期的最关键因素。低温对控制食品的腐败和抑制产品中潜在致病菌的生长都是必要的，多项研究结果表明，MAP结合低温贮藏可以显著地延长水产品的货架期［3－4］。因为低温能够抑制微生物和酶的作用，还可能因为低温下CO2的溶解率提高使MAP抑菌效果更好。相反，温度升高会使MAP水产品的货架期缩短，如:MAP鲱鱼(30%CO2∶70%N2)的菌落总数在4℃下储藏11d左右达到106CFU/g，而在10℃下储藏4d左右就达到该数量［5］;MAP鳕鱼腐败的重要特征就是高含量的三甲胺TMA，含氧包装条件下会出现腐烂和产生H2S气味［6］，但在6℃条件下60%的CO2能抑制鳕鱼中产H2S菌和产TMA菌的生长，提高鳕鱼片的品质延长其货架期［7］。在不同研究中温度参数有较大差异，温度范围从－2℃到26℃都有研究。近些年，冰温技术不断在食品保鲜研究中被报道。冰温技术与MAP技术的结合能更好地延长新鲜水产品的货架期［8－9］。吕凯波等研究发现冰温结合高体积浓度的CO2气调保鲜能够显著延长鱼丸的保鲜期［10］。如:同样条件下，新鲜水产品在冰温条件下的货架期比其在冷藏条件下的货架期长，冰温条件下空气包装样品保鲜期有40d，是5℃下保鲜期8d的5倍［11］。冰温结合高CO2体积浓度气调条件下，鲑鱼的良好品质可保持长达3周［12］。但目前冰温技术在市场上的应用极少，需要更多的研究。为研究冰温和冷藏对气调包装鱼糜制品品质的影响，实验以鱼丸为研究对象，以菌落总数、TVB－N值、pH、感官和质构等为指标，研究了气调包装(75% CO2+25%N2)鱼丸在(3±1)、(0±1)、(－2±1)℃三种不同温度下的品质变化，以期为冰温气调包装技术在鱼糜制品中的应用提供更多支撑。

表1 鱼丸感官评定分值标准表Table1 List of sensory evaluation standards of fish－ball

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

冷冻红娘鱼鱼糜 浙江兴业集团有限公司提供，实验前，将冷冻鱼糜从－30℃冰箱中取出，置于保鲜袋中，在4℃的冰箱中过夜解冻。

气调包装机 苏州森瑞保鲜设备有限公司; KJELTEC2300全自动定氮仪 瑞典福斯特卡托公司;CM－14斩拌机 西班牙MAINCA公司;冷藏箱东莞昊昕仪器设备有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 鱼丸制作工艺 每100g鱼丸样品配方:冷冻鱼糜67g，淀粉15g，水15g，盐3g。

鱼丸制作工艺流程:4℃解冻后的鱼糜→斩拌3min→加入盐、水、淀粉等→继续斩拌17min→成型→水浴(45℃)凝胶化20min→沸水煮3min→冰水冷却→待包装。

1.2.2 气调包装和贮藏实验 实验设计:将冷却后的鱼丸在低温环境下随机分组进行气调包装。将包装好的样品分别在(3±1)、(0±1)、(－2±1)℃三种冷藏温度贮藏。气调包装条件75%CO2+25%N2。每份样品质量为:(150±3)g。气调包装气体体积与鱼丸质量比为3∶1(m L∶g)。包装膜材料(PET/CPP)。每隔7d随机取样测定其菌落总数、挥发性盐基氮(TVB－N)、pH、感官和质构等指标，以评定各组样品的品质变化，当样品的菌落总数和感官品质不能接受时，部分指标不再测量。

冰点的确定及冰温的选择:为确定鱼丸的冰温冷藏温度，首先测试了鱼丸的冻结曲线。将预冷过后的鱼丸连同电子温度计一起放入－30℃冰箱中，根据电子温度计的自动记录数据及其软件分析，通过多次重复测试得到鱼丸的冻结点(－2.3±0.17)℃。所以确定鱼丸的冰温冷藏温度为－2℃。在此温度下鱼丸处于非冻结状态。

1.3 测定方法

1.3.1 菌落总数 菌落总数按GB/T 4789.2－2010规定的方法进行平板计数。

1.3.2 pH的测定 按GB/T 4789.2－2003规定的方法进行测定。

1.3.3 TVB－N值 TVB－N值使用全自动定氮仪，参考《FOSS应用子报》“鲜鱼和冻鱼中挥发性盐基氮的测定”［13］的方法并做改进。用无氮称量纸称量10.0g捣碎样品到750m L的蒸馏管中。加入50m L蒸馏水到蒸馏管中，摇匀。然后加入1g MgO和3滴消泡剂，连接到蒸馏器上。设定仪器条件为:1%硼酸接收液30m L，蒸馏时间5m in，0.1moL/m L盐酸标准滴定液。每批样品做空白实验，TVB－N值，单位为mgN/100g。

1.3.4 感官评定 通过感官评定分值确定鱼丸的感官可接受度。感官评定由5名专业人员组成的感官评定小组进行，参考GB 10132－2005鱼糜制品卫生标准的规定，针对鱼丸的气味、色泽、表观特征3个方面综合评分。每项指标分五个等级，如表1。3分以下则表示鱼丸已经腐败且感官上不可接受。

1.3.5 质构(Texture Profile Analysis，TPA)测定 用质构分析仪测定各样品鱼丸的质构特性。测定时将鱼丸切成约1.5cm3的立方体，在TPA模式下测定。测定指标包括硬度(Hardness)、弹性(Springiness)和咀嚼性(Chewiness)。每个样取不同鱼丸重复测量5次，取平均值。

TPA模式测定参数为:测量前探头下降速度: 3.0mm/s;测试速度:0.5mm/s;测量后探头回程速度: 3.0mm/s;测试距离:4mm;触发力值:5g;2次压缩时间间隔:5s;探头类型:p/5;数据采集速率: 200.00pps。

1.4 数据统计分析

实验重复2次，所有数据至少进行3次重复测定，检验并剔除可疑值，用 SPSS(Statistical Product and Service Solutions)13.0进行重复测量方差分析(GLM Repeated Measures)，显著性水平设置为p＜0.05，采用Origin7.5绘图。

2 结果与讨论

2.1 冰温和冷藏对MAP鱼丸菌落总数的影响

各组鱼丸的初始菌落总数为3.1 log10CFU/g。冰温和冷藏对鱼丸中菌落总数的影响如图1。三种不同温度对鱼丸中菌落总数的影响有显著差异(p＜0.05)。在－2℃冰温下，气调包装鱼丸在28d时菌落总数为:3.39 log10CFU/g;而0和3℃冷藏条件下的鱼丸在冷藏至21d时，其菌落总数分别为5.04、6.48 log10CFU/g，高于国家规定的鱼糜制品卫生标准。随菌落总数的增加，3和0℃包装下的鱼丸的感官品质(图4)迅速下降，变得不可接受。这说明气调包装鱼丸的温度对鱼丸的货架期有明显的影响，较小的温度变化就能影响气调包装鱼丸的菌落总数;温度越低气调包装鱼丸的菌落总数增长越慢，货架期越长;而冰温能更好地抑制细菌增长，延长MAP鱼丸的货架期。这与国内外相关研究结论一致，温度对气调保鲜产品的货架期有显著影响［14］;冰温能显著延长鱼丸的货架期［15］。

图1 冰温和冷藏对鱼丸冷藏过程中菌落总数的影响Fig.1 Effect of different refrigerated temperature on aerobic plate count of fish－ball

2.2 冰温和冷藏对MAP鱼丸pH的影响

由图2可知，各组鱼丸的初始pH为7.17，冰温和冷藏对气调包装鱼丸pH的影响有显著差异(p＜0.05)。各组鱼丸的pH随着其菌落总数的增加而降低;－2℃冰温下，气调包装鱼丸的pH降低最少;0℃次之，3℃下鱼丸的pH降低最多，pH最低。这说明－2℃的冰温条件有利于维持鱼丸的pH稳定，有利于保持鱼丸的新鲜度。各组鱼丸的pH随冷藏时间的延长先迅速降低，然后略有增加，之后逐渐下降。这是因为冷藏前期，气调包装中的CO2溶于含水量较高的鱼丸中，形成弱酸，使鱼丸的pH迅速降低。在低温条件下，CO2更容易溶于水中，使水的pH降低。pH的升高和降低可能与微生物分解蛋白质产生了碱性物质和后期大量微生物的代谢发酵产生的酸性物质有关。

图2 冰温和冷藏对鱼丸冷藏过程中pH的影响Fig.2 Effect of different refrigerated temperature on pH of fish－ball during storage

2.3 冰温和冷藏对MAP鱼丸TVB－N值的影响

由图3可知，各组鱼丸的初始 TVB－N值为3.14mgN/100g，在贮藏过程中各组的TVB－N值均低于5mgN/100g。3℃冷藏下，气调保鲜鱼丸的TVB－N值先增加，28d后持续降低。而0℃冷藏和－2℃冰温下，两组气调包装鱼丸的TVB－N值先降低后增加，之后又降低;但至冷藏结束(分别为35和42d)时，两组鱼丸的 TVB－N值分别为:3.27mgN/100g和2.18mgN/100g。但此时二者对应的菌落总数分别为7.53 log10CFU/g和6.94 log10CFU/g。这说明不同冷藏条件下，TVB－N值并不能很好的反映鱼丸新鲜度的变化。此外，3组鱼丸TVB－N值变化不大的原因可能与较低的pH有关，因为导致pH降低的酸性物质与导致TVB－N值升高的酸性物质可能发生了一定的中和，使TVB－N值较低。

图3 冰温和冷藏对鱼丸冷藏过程中TVB－N值的影响Fig.3 Effect of different refrigerated temperature on TVB－N of fish－ball during storage

2.4 冰温和冷藏对MAP鱼丸感官品质的影响

冰温和冷藏对鱼丸感官品质的影响均有显著差异(p＜0.05)，如图4所示。在第21d，3℃冷藏下的鱼丸有明显的酸腥变质气味，鱼丸表面部分变黄。在第28d，0℃冷藏下的鱼丸感官不可接受，鱼丸有腥臭味，部分鱼丸表面有菌斑，汁液流失呈混浊状。在第35d，－2℃冰温下的鱼丸感官品质基本可接受。－2℃冰温更有利于维持MAP鱼丸良好的感官品质。

图4 冰温和冷藏对鱼丸冷藏过程中感官品质的影响Fig.4 Effect of different refrigerated temperature on sensory evaluation of fish－ball

2.5 冰温和冷藏对MAP鱼丸质构的影响

质构仪被广泛用于测定食品的质构特性，TPA分析是质构仪模拟口腔的咀嚼运动，对样品进行测试并采集数据，通过软件分析得出所测样品质构特性参数。在冷藏期内，冰温和冷藏下气调鱼丸的硬度值均呈增加趋势，如图5(a)。在冷藏期内，气调鱼丸的硬度值随冷藏温度的降低而增加，－2℃冰温下鱼丸的硬度值最高，3℃下鱼丸的硬度值最低。这说明，在非冷冻条件下，冷藏鱼丸硬度的增加最主要是由冷藏温度的降低引起的，温度越低，鱼丸的硬度越高。这可能是由于温度越低，鱼丸内部的凝胶结构越致密，鱼丸的硬度越大。

在冷藏期内，鱼丸弹性的变化与硬度的变化趋势相反，呈逐渐降低的趋势，如图5(b)。其中0和3℃冷藏下鱼丸的弹性略低于－2℃冰温下的鱼丸。鱼丸蛋白质在凝胶化过程中形成的是疏松的凝胶结构，温度降低时会使这种富有弹性的网状凝胶结构变得致密，会导致鱼丸弹性的降低。

在整个冷藏期，各组鱼丸的咀嚼性均呈现先增加后降低的趋势，如图5(c)。冷藏时间对各组鱼丸的咀嚼性有显著影响(p＜0.05)。这说明气调鱼丸在冷藏温度变化不大的情况下，其咀嚼性受冷藏时间的影响较大，而受温度的影响不大。

图5 冰温和冷藏温度对鱼丸硬度(a)、弹性(b)和咀嚼性(c)的影响Fig.5 Effect of different refrigerated temperature on hardness(a)，springiness(b)，chewiness(c)of fish－ball

根据以上各指标，参考国标(GB 10132－2005)鱼糜制品卫生标准规定的菌落总数不超过5×104CFU/g，确定－2℃冰温、0、3℃冷藏下气调包装鱼丸的货架期分别为35、21、14d。此外，两次重复实验表明，鱼丸的初始菌落总数都达到103CFU/g，主要是因为在鱼丸的制作和包装过程中有较多微生物污染;较高的初始菌落可能导致实验中各组鱼丸的货架期有所缩短。

3 结论

通过研究冰温和冷藏对气调包装鱼糜制品品质的影响表明:在较低的冷藏温度下，较小的温度变化就能明显影响气调包装鱼丸的菌落总数;冰温能更好地抑制气调包装鱼丸的菌落总数增长，延长MAP鱼丸的货架期。在－2℃冰温条件下，气调包装鱼丸的pH、感官品质、硬度、弹性等品质指标均优于0、3℃冷藏。－2℃冰温、0、3℃冷藏对鱼丸品质的保鲜效果优劣依次为－2℃ ＞0℃ ＞3℃，对应货架期分别为35、21、14d。－2℃的冰温结合气调包装对鱼丸有较好的保鲜效果;能够更好地维持气调包装鱼丸的品质和较长的货架期。

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