气调包装对冷藏过程中秋刀鱼品质变化的影响

杨震　贡慧　刘梦　田颖　史智佳　王守伟

摘 要：研究N2和CO2不同比例混合对气调包装秋刀鱼在冷藏条件下pH值、菌落总数和挥发性盐基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）值等理化指标和感官评价的影响。结果表明：40% CO2+60% N2混合气体气调包装秋刀鱼各项指标的变化速率明显低于其他各组（P<0.05），其他各组秋刀鱼在第9天时菌落总数已超过国家标准

4.0 （lg（CFU/g）），发生腐败变质，生成不良气味，而40% CO2+60% N2组则将这一现象推迟3 d，延长至12 d，CO2气体比例过高或过低均会加速气调包装秋刀鱼的腐败变质。

关键词：气调包装；秋刀鱼；食用品质

秋刀鱼（Pacific saury）又名竹刀鱼，是一种生活在中上层海洋的鱼类品种，广泛分布于日本海流域、加利福尼亚州流域、白令海峡流域、墨西哥流域和阿拉斯加流域等海域，是一种分布极为广泛的经济鱼类[1]。我国秋刀鱼主要分布在黄海海域和山东东岸海域，其他海域也少量分布，秋刀鱼是我国主要的远洋捕捞鱼类品种之一，平均每年度的捕捞量大概在8 万t左右[2]。秋刀鱼以其营养价值高、味道鲜美、肉厚无刺、皮滑肉嫩、肥美味浓等特点闻名遐迩，秋刀鱼是一种典型的高蛋白、高油脂的鱼类品种，富含二十碳五烯酸（eicosapentaenoic acid，EPA）、二十二碳六烯酸（docosahexenoic acid，DHA）等人体不可缺少的不饱和脂肪酸，随着国民对其认知的不断深入，日益受到国内消费者的青睐[3-5]。但是目前，我国有关秋刀鱼的研究主要集中在秋刀鱼的海洋资源分布[6]、秋刀鱼的生物学特征和习性[7-8]、种群变动以及秋刀鱼捕捞方面[9-10]，而对秋刀鱼捕捞后的贮藏及秋刀鱼贮藏期间品质变化及包装形式对其品质的影响的相关研究报道少之甚少。

气调包装（modified atmosphere packaging，MAP）作为一种新型的包装技术，其主要原理是以CO2、O2、N2等气体作为替代气体，利用人工调控技术，改变食品包装中的气体组分，通过延缓微生物的新陈代谢过程，抑制微生物的生长发育，使微生物基本处于休眠或半休眠状态，从而达到延长被包装食品货架期的目的[11-13]。目前气调包装技术已广泛用于猪肉[14]、牛肉[15-18]、羊肉[19]、禽[20-23]、鱼[24-28]、虾[29-30]以及果蔬等新鲜食品[31-32]的包装运输中，经过气调包装的食品，因其能够很好地保持食品的原有品质，延长食品的保藏周期，已经被食品生产者和消费者广泛认可。已有研究报道表明，MAP与低温结合可以显著地延长水产品的货架期，且MAP对水产品的保鲜效果优于相同条件下的空气包装和真空包装[24]。但是针对秋刀鱼这一特定品种的气调保鲜技术研究还较少，更缺乏系统的研究。为此，本实验开展秋刀鱼气调保鲜应用研究，旨在优化气体比例，开发秋刀鱼气调保鮮包装技术，在保证生鲜秋刀鱼卫生安全的基础上延长货架期。

1 材料与方法

1.1 材料

秋刀鱼由北京北水食品工业有限公司提供。

包装材料：所用包装膜材料（线型低密度聚乙烯（linear low density polyethylene，LLDPE）+乙烯/乙烯醇共聚物（ethylene vinyl alcohol，EVOH））的渗透参数：透氧率20 mL/（m2·24 h·atm），4 ℃、相对湿度100%；透水蒸气率：15 g/（m2·24 h），4 ℃、相对湿度100%。

1.2 仪器与设备

HX-300H型气调包装机 北京恒鲜科技有限公司；MAP-Mix-9001ME型气体混配器、CheckMate-3型顶空分析仪 丹麦Dansensor公司；DRP-9052型恒温恒湿培养箱 上海森信实验仪器有限公司；ESCO-Airstream? B2型二级生物安全柜（AB2-6S1） 新加坡艺思高科技有限公司；GI-54DWS自动压力蒸汽灭菌锅 美国致微公司；Sorvall LYNX-6000型离心机 美国赛默飞世尔科技公司；DW-50W255型冰箱 海尔集团；

UV-2800型紫外-可见分光光度计 美国尤尼柯仪器有限公司；SG-8型便携式pH计瑞士 梅特勒-托利多国际贸易有限公司；BSA822-CW型电子天平 德国赛多利斯科学仪器有限公司；YGH-9245A型电热恒温鼓风干燥箱 中国上海姚氏仪器设备厂；UDK-139型自动凯氏定氮仪 意大利Velp公司。

1.3 方法

1.3.1 样品制备

将秋刀鱼用消毒刀具去掉鱼鳃及内脏，分割为质量约为100 g鱼块，随机分为6 组，每组15 块，包装后的各组样品在（4±1）℃条件下贮藏。样品包装当天记为第0天，测定其常规营养成分，在随后的第3、6、9、12、15天分别取样测定其菌落总数、挥发性盐基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）值、pH值等指标，以此来评定各组样品的品质变化情况。每组气调包装气体比例设计如表1所示。本实验气体比例设计中未加O2的主要原因：一是秋刀鱼鱼肉颜色不是红色，不需要添加O2进行护色处理，二是秋刀鱼油脂含量较高，O2会加速油脂的氧化，导致秋刀鱼品质劣化。

1.3.2 常规成分测定

秋刀鱼蛋白质含量按照GB/T 5009.5—2010《食品中蛋白质的测定》[33]规定的凯氏定氮法进行测定；脂肪含量按照GB/T 5009.6—2003《食品中脂肪的测定》[34]规定的索氏抽提法进行测定；水分含量按GB/T 5009.3—2010《食品中水分的测定》[35]规定的直接干燥法进行测定；灰分按GB/T 5009.4—2010《食品中灰分的测定》[36]规定的方法进行测定。

1.3.3 pH值测定

采用SG-8便携式pH计测定，每个样品不同部位测定5 次，取其平均值为该样品的pH值。

1.3.4 TVB-N值的测定

按照GB/T 5009.44—2003《肉与肉制品 卫生标准的分析方法》半微量扩散法测定[37]。

1.3.5 菌落总数的测定

按照GB/T 4789.2—2010《食品微生物学 检验菌落总数测定》[38]规定的方法进行稀释平板计数测定。检测结果以对数表示，评价标准：新鲜肉对数值小于4；次鲜肉4～6；变质大于6。

1.3.6 感官评价

参考GB/T 18108—2008《鲜海水鱼》[39]，并稍作修改。感官评定由7 名专业人员组成的感官评定小组进行，针对秋刀鱼的气味、色泽、表观特征三方面分别评分。每项指标分5 个等级，4 分以下则表示秋刀鱼已经腐败且感官上不可接受，如表2所示。

1.4 数据处理

使用IBM Statistics SPSS 19.0和Excel 2013进行实验数据处理。

2 结果与分析

2.1 秋刀鱼常规营养成分分析

由表3可知，通过分析秋刀鱼常规营养成分发现，秋刀鱼蛋白质含量为17.20%，脂肪含量为20.70%，属于典型的高蛋白、高脂肪海水鱼类。叶彬清等[3]研究还发现秋刀鱼必需氨基酸总量为2 786.44 mg/g N，高于联合国粮农组织（Food and Agriculture Organization，FAO）/世界卫生组织（World Health Organization，WHO）标准的2 250 mg/g N，必需氨基酸指数（essential amino acid index，EAAI）高达到83.65，氨基酸组成十分均衡；同时秋刀鱼含有丰富的脂肪，尤其是单不饱和脂肪酸约占总脂肪酸含量的58.7%，符合FAO/WHO推荐优质蛋白质氨基酸模式，各种组分均衡，是补充人体营养物质的理想食品来源，具有广阔的市场开发潜力。

2.2 不同气体比例气调包装的秋刀鱼pH值的变化规律

气调包装各组样品的初始pH值为6.13，不同气体比例气调包装秋刀鱼的pH值变化情况，如图1所示。

由图1可知，不同气体比例气调包装对秋刀鱼的pH值影响不显著（P>0.05），实验期间pH值变化不大，整体呈现先下降后上升的趋势，但总体来看，随着CO2所占比例的升高，鱼肉pH值逐渐降低，究其原因可能是由于气态的CO2与秋刀鱼中的自由水结合，转化成液态的CO2，液态的CO2与水结合生成碳酸，碳酸稳定性很差，分解产生H+，H+含量的增加会降低鱼肉的pH值，因此气调包装混合气体中CO2所占比例越高，pH值越低。

2.3 不同气体比例气调包装的秋刀鱼菌落总数的变化规律

气调包装各组样品的初始细菌总数为2.48

（lg（CFU/g）），不同气体比例气调包装秋刀鱼菌落总数变化情况如图2所示。

由图2可知，不同气体比例气调包装的秋刀鱼在相同温度条件下对其细菌总数影响显著（P<0.05），MAP3秋刀鱼的菌落总数增长最慢，贮藏9 d时除MAP3组外，其他5 组菌落总数均超过4.0 （lg（CFU/g））；贮藏12 d后MAP3组菌落总数也达到4.1（lg（CFU/g））。

在4 ℃冷藏条件下，不同气体比例气调包装的秋刀鱼的菌落总数均随着贮藏时间的延长而持续增加，但各组菌落总数的增长速率各不相同，MAP3组增长速率最慢，MAP1组增长最快，MAP2组在初始几天增长速率较慢，贮藏6 d后增长速率急剧上升，其原因可能是因为低浓度的CO2溶解于水中生成弱酸性物质，在鱼表面及肉中形成的酸性环境无法起到抑制微生物生长的作用或影响较弱[41]；MAP4、MAP5、MAP6这3 组中CO2含量依次升高，但增长速率仍较高是因为过高的CO2含量打破了鱼肉自身的酸碱平衡，从而引发秋刀鱼体内微生物大量繁殖，最终导致秋刀鱼的腐败变质；而MAP3组的CO2含量介于MAP2组和MAP4、MAP5、MAP6组之间，即能抑制微生物的生长繁殖，同时又不会破坏秋刀鱼自身酸碱平衡，从而达到延长保质期的目的。Debevere等[42]研究结果表明，在一定范围内，气调包装中CO2含量越高其抑菌效果越好，CO2浓度在25%～100%时，可以有效地抑制被包装食品中微生物的生长，从而延长被包装食品的保质期，本研究结果进一步证实了其研究。

2.4 不同气体比例气调包装的秋刀鱼TVB-N值变化规律

4 ℃条件下，不同气体比例气调包装的秋刀鱼在贮藏期间TVB-N值变化，如图3所示。

由图3可知，不同气体比例气调包装的秋刀鱼在相同条件下对其TVB-N值影响显著（P<0.05），各组样品的TVB-N值均随着贮藏时间的延长而升高，但程度有所不同，MAP1组在贮藏12 d时TVB-N值达到31.79 mg/100 g，超过国家规定新鲜鱼TVB-N值低于30 mg/100 g的标准；MAP3组在贮藏15 d时TVB-N值达到28.17 mg/100 g，这一结果表明MAP3组气调包装能够有效地减缓秋刀鱼的TVB-N值的增长速率，延长秋刀鱼的保质期。

2.5 不同气体比例气调包装的秋刀鱼感官评分

由图4可知，秋刀鱼的感官评分随贮藏时间的延长呈现下降趋势，同时不同气体比例气调包装的秋刀鱼下降速率各不相同。综合来看，MAP3组秋刀鱼的感官评分下降速率最低，其他各組在贮藏9 d时感官评分已低于6 分，秋刀鱼鱼肉颜色发暗、肉质松软、无弹性，同时由于微生物的生长产生很多不良气味，严重影响秋刀鱼的感官评分，此时的秋刀鱼已不适于食用，而MAP3组则将这一现象推迟了3 d，延长了秋刀鱼的贮藏时间，这一结果与秋刀鱼TVB-N值和菌落总数检测结果基本一致。

3 结 论

通过本次实验研究发现，气调包装技术可以有效地延长秋刀鱼的保藏时间，且不同气体比例的气调包装对秋刀鱼的影响各不相同。本实验中40% CO2+60% N2混合气体气调包装的秋刀鱼可明显降低微生物的繁殖速率，延长其货架期，拓宽了新鲜秋刀鱼的销售半径，提升附加值，增加经济收入。本研究成果为推广冷藏秋刀鱼气调包装保鲜贮运技术、提高产品附加值和市场竞争力提理论依据和重要技术支撑，对指导秋刀鱼加工企业制定科学合理的生产、贮运和销售计划具有积极意义。

参考文献：

[1] 孫满昌， 叶旭昌， 张健， 等. 西北太平洋秋刀鱼渔业探析[J]. 海洋渔业， 2003， 25（3）： 112-115. DOI：10.3969/j.issn.1004-2490.2003.03.002.

[2] 赵强忠， 刘丹. 秋刀鱼抗氧化肽制备及其抗氧化活性的研究[J]. 现代食品科技， 2014（10）： 165-171.

[3] 叶彬清， 陶宁萍， 王锡昌. 秋刀鱼肌肉营养成分分析及评价[J]. 营养学报， 2014（4）： 406-408.

[4] 罗海波， 陈伟， 王锦富， 等. 秋刀鱼营养价值及其开发利用研究进展[J]. 水产科学， 2016， 35（2）： 179-184. DOI：10.16378/j.cnki.1003-1111.2016.02.015.

[5] 叶彬清， 陶宁萍， 王锡昌， 等. 秋刀鱼营养成分分析、贮藏加工及副产物综合利用研究进展[J]. 食品工业科技， 2013， 34（22）： 367-370.

[6] 沈建华， 韩士鑫， 樊伟， 等. 西北太平洋秋刀鱼资源及其渔场[J]. 海洋渔业， 2004， 26（1）： 61-65. DOI：10.3969/j.issn.1004-2490.2004.01.013.

[7] 叶旭昌， 刘瑜， 朱清澄， 等. 北太平洋公海秋刀鱼生物学特性初步研究[J]. 上海水产大学学报， 2007（3）： 264-268.

[8] 商李磊， 朱清澄， 晏磊， 等. 西北太平洋公海秋刀鱼生物学特性研究[J].

江苏农业科学， 2012（10）： 198-201.

[9] 许巍， 朱清澄， 张先存， 等. 西北太平洋秋刀鱼舷提网捕捞技术[J]. 齐鲁渔业， 2005（10）： 43-45.

[10] 张勋， 郁岳峰， 黄洪亮， 等. 秋刀鱼舷提网渔具设计的研究[J]. 浙江海洋学院学报（自然科学版）， 2006， 25（1）： 40-45. DOI：10.3969/j.issn.1008-830X.2006.01.008.

[11] 杜倩文， 李春伟， 高鹏， 等. 牛肉气调保鲜包装研究进展[J]. 包装与食品机械， 2013， 31（1）： 49-53. DOI：10.3969/j.issn.1005-1295.2013.01.012.

[12] 戴志远， 翁丽萍. 气调保鲜养殖大黄鱼特定腐败菌动态变化初步研究[J]. 中国食品学报， 2010， 10（1）： 122-126. DOI：10.3969/j.issn.1009-7848.2010.01.019.

[13] 尹磊， 谢晶. 水产品气调保鲜技术研究进展[J]. 广东农业科学， 2015， 42（5）： 92-97. DOI：10.3969/j.issn.1004-874X.2015.05.019.

[14] PPAPARELLA A， MAZZARRINO G， CHAVESL?PEZ C， et al. Chitosan boosts the antimicrobial activity of Origanum vulgare essential oil in modified atmosphere packaged pork[J]. Food Microbiology， 2016， 59： 23-31. DOI：10.1016/j.fm.2016.05.007.

[15] 李智， 余远江. 气调保鲜技术在肉制品中的应用进展[J]. 轻工科技， 2016（6）： 10-11.

[16] 褚益可， 雷桥， 欧杰. 气调包装中气体浓度对牛肉保鲜的影响[J]. 食品与发酵工业， 2011， 37（4）： 226-232.

[17] 赵毓芝， 刘成国， 周玄. 气调包装技术在冷鲜肉生产中的研究进展[J].

肉类研究， 2011， 25（1）： 72-77.

[18] 黄壮霞， 张憨， 安建申， 等. 气调包装对生鲜牛肉低温保鲜期的影响[J]. 食品与生物技术学报， 2004， 23（3）： 57-60. DOI：10.3321/j.issn：1673-1689.2004.03.013.

[19] KARABAGIAS I， BADEKA A， KONTOMINAS M G. Shelf life extension of lamb meat using thyme or oregano essential oils and modified atmosphere packaging[J]. Meat Science， 2011， 88（1）： 109-116. DOI：10.1016/j.meatsci.2010.12.010.

[20] 高欣， 高伟. 不同贮藏温度对气调包装鸡肉货架期的影响[J]. 湖北农业科学， 2015， 54（23）： 6001-6003. DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.23.052.

[21] 赵希荣， 赵立， 王辰瑶. 壳聚糖涂膜结合气调包装延长鸡肉保质期[J]. 食品科学， 2009， 30（22）： 354-357. DOI：10.3321/j.issn：1002-6630.2009.22.084.

[22] PETROUS S， TSIRAKI M， GIATRAKOU V， et al. Chitosan dipping or oregano oil treatments， singly or combined on modified atmosphere packaged chicken breast meat[J]. International Journal of Food Microbiology， 2012， 156（3）： 264-271. DOI：10.1016/j.ijfoodmicro.2012.04.002.

[23] CHOULIARA E， KARATAOANIS A， SAVVAIDIS I N， et al. Combined effect of oregano essential oil and modified atmosphere packaging on shelf-life extension of fresh chicken breast meat， stored at 4 ℃[J]. Food Microbiology， 2007， 24（6）： 607-617. DOI：10.1016/j.fm.2006.12.005.

[24] 李來好， 彭城宇， 岑剑伟， 等. 冰温气调贮藏对罗非鱼片品质的影响[J].

食品科学， 2009， 30（24）： 439-443.

[25] 吴习宇， 赵国华， 李建光， 等. 冰温气调贮藏生鲜鲢鱼片的保鲜效果[J].

包装工程， 2014， 35（13）： 24-30.

[26] 彭城宇， 岑剑伟， 李来好， 等. 气体比例对气调包装罗非鱼片货架期的影响研究[J]. 南方水产科学， 2009， 5（6）： 1-7. DOI：10.3969/j.issn.1673-2227.2009.06.001.

[27] GOULAS A E， KONTOMINAS M G. Combined effect of light salting， modified atmosphere packaging and oregano essential oil on the shelf-life of sea bream （Sparus aurata）： biochemical and sensory attributes[J]. Food Chemistry， 2007， 100（1）： 287-296. DOI：10.1016/j.foodchem.2005.09.045.

[28] HASSOUN A， KAROUI R. Monitoring changes in whiting （Merlangius merlangus） fillets stored under modified atmosphere packaging by front face fluorescence spectroscopy and instrumental techniques[J]. Food Chemistry， 2016， 200（9）： 1807. DOI：10.1016/j.foodchem.2016.01.028.

[19] 钱韻芳， 杨胜平， 谢晶， 等. 气调包装凡纳滨对虾特定腐败菌致腐败能力研究[J]. 中国食品学报， 2015， 15（1）： 85-91. DOI：10.16429/j.1009-7848.2015.01.014.

[30] RUIZ-CAPILLAS C， MORAL A. Free amino acids in muscle of Norway lobster （Nephrops novergicus， （L.）） in controlled and modified atmospheres during chilled storage[J]. Food Chemistry， 2004， 86（1）： 85-91. DOI：10.1016/j.foodchem.2003.08.019.

[31] 王相友， 李霞， 王娟， 等. 气调包装下果蔬呼吸速率研究进展[J]. 农业机械学报， 2008， 39（8）： 94-100.

[32] 陈庆华， 王欣. 气调包装（MAP）在果蔬保鲜方面的应用进展分析[J]. 黑龙江农业科学， 2012（1）： 94-98. DOI：10.3969/j.issn.1002-2767.2012.01.030.

[33] 中华人民共和国卫生部. GB/T 5009.5—2010食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定[S]. 北京： 中国标准出版社， 2010.

[34] 中华人民共和国卫生部， 中国国家标准化管理委员会. GB/T 5009.6—2003 食品安全国家标准 食品中脂肪的测定[S]. 北京： 中国标准出版社， 2003.

[35] 中华人民共和国卫生部. GB/T 5009.3—2010 食品安全国家标准 食品中水分的测定[S]. 北京： 中国标准出版社， 2010.

[36] 中华人民共和国卫生部. GB/T 5009.4—2010 食品安全国家标准 食品中灰分的测定[S]. 北京： 中国标准出版社， 2010.

[37] 中华人民共和国卫生部， 中国国家标准化管理委员会. GB/T 5009.44—2003 肉与肉制品 卫生标准的分析方法[S]. 北京： 中国标准出版社， 2003.

[38] 中华人民共和国卫生部. GB/T 4789.2—2010食品安全国家标准 食品微生物学 检验菌落总数测定[S]. 北京： 中国标准出版社， 2010.

[39] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局， 中国国家标准化管理委员会. GB/T 18108—2008鲜海水鱼[S]. 北京： 中国标准出版社， 2008.

[40] 李璇， 邓尚贵， 张宾， 等. 电子鼻识别技术在鲐鱼鲜度评价中的应用研究[J]. 食品科技， 2013（3）： 302-306.

[41] PARKIN K L， WELLS M J， BROWN W D. Modified atmosphere storage of rockfish fillets[J]. Journal of Food Science， 1982， 47（1）： 181-184. DOI：10.1111/j.1365-2621.1982.tb11054.x.

[42] DEBEVERE J， BOSKOU G. Effect of modified atmosphere packaging on the TVB/TMA-producing microflora of cod fillets[J]. International Journal of Food Microbiology， 1996， 31（1/3）： 221-229.