青虾离水后15 ℃贮藏温度下品质的变化

吴海虹,金碧茹,徐为民,张新笑,陈 琳,诸永志(江苏省农业科学院农产品加工研究所,江苏南京 210014)



青虾离水后15 ℃贮藏温度下品质的变化

吴海虹,金碧茹,徐为民,张新笑,陈 琳,诸永志*
(江苏省农业科学院农产品加工研究所,江苏南京 210014)

综合研究青虾离水15 ℃贮藏温度下pH、挥发性盐基氮(TVB-N)、脂肪氧化(TBA)值、菌落总数、游离氨基酸值、质构及感官值的变化。结果表明:青虾品质开始下降出现在离水4 h左右,虾肉部位TVB-N含量增加到16.21 mg/100 g,硬度值下降41%,感官值下降到7.1分;离水6 h后青虾品质开始恶化,虾头TVB-N含量为20.13 mg/100 g,菌落总数显著性增加,硬度与弹性显著下降且感观评定得分已小于6.3分,接近腐败级。同时,青虾体内必需氨基酸、鲜味氨基酸及药效氨基酸随贮藏时间延长呈显著性下降趋势。通过综合分析这些指标可得出青虾离水后15 ℃环境下6 h内加工比较适宜。

青虾,贮藏,品质

青虾,学名日本沼虾(Macrobrachiumnipponense),广泛分布于淡水水域,是一种高蛋白、低脂肪、营养价值极高的水产食品,颇受消费者青睐。目前主要以鲜食和速冻产品为主。但随着养殖规模的不断扩大,青虾食品的精深加工已成为当今青虾产业必要的发展趋势。

青虾作为一种水产品,水分和蛋白质含量较高,在捕捞、运输、加工及贮藏过程中极易受细菌侵袭而发生腐败变质[1]。同时,青虾体内存在大量的多酚氧化酶,易与其体内的多巴类物质反应,产生黑色素,引起虾体的黑变[2],导致感官品质的急速下降,严重制约青虾产品的开发。因此,了解掌握青虾离水后在贮藏过程中的品质变化是保证青虾深加工产品品质的重要条件。在海水虾类贮藏过程中品质变化方面的研究国内已有大量报道,如迟海等[3]研究南极磷虾在冻藏温度下的品质变化,得出南极磷虾在0、5 ℃条件下贮藏15 d后品质不可接受,20 ℃温度下8 h品质不可接受;李蕾蕾等[4]研究南美白对虾在低温贮藏过程中的品质及菌相变化分析得出在冷藏、冰温贮藏、冻藏过程中,南美白对虾的货架期分别为3、8和56 d。张强等[5]研究不同贮藏温度对凡纳滨对虾理化性质的影响得出凡纳滨对虾在-35 ℃贮藏品质保存较为理想等。

表1 感官评分标准Table 1 Sensory evaluation standards

这些研究对海水虾的保鲜、贮运及加工的发展起着重要的作用。目前国内对淡水青虾的研究主要在品种选育及养殖技术方面,对青虾贮藏过程中品质变化及相关方面的研究未见报道。

本文将青虾离水后置于15 ℃条件下(模拟生产车间加工环境温度),测定青虾感官值、pH、质构、TBA、TVB-N、游离氨基酸、菌落总数的变化情况,从而确定青虾离水最佳加工时间。以期为青虾的加工、运输和销售的实际应用提供理论依据,同时为构建青虾品质评价体系提供相关依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

青虾 购于南京市孝陵卫农贸市场水产专区;丙酮、石油醚、氯化钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、柠檬酸、柠檬酸三钠、吐温20、亚油酸、β-巯基乙醇、EDTA(均为分析纯)、氯仿、氢氧化钠、甲醇、2-硫代巴比妥酸、高氯酸、盐酸、硼酸、磺基水杨酸、琼脂培养基、石油醚 北京化学试剂厂。

TB-2002电子分析天平 意大利BEL公司;TVT-300XP质构仪 瑞典泰沃公司;T25基本型匀浆机 德国IKA公司;数字恒温水浴锅 常州国华电器有限公司;RE-85C真空旋转蒸发仪 上海亚荣生化仪器公司产品;A300全自动氨基酸分析仪 德国曼默博尔公司。

1.2 实验方法

1.2.1 青虾预处理 将鲜活青虾用蒸馏水冲洗后,选取完整、无损伤、无黑头、大小均一的青虾放置于15 ℃的恒温恒湿培养箱中贮藏,分别在0、2、4、8、10 h取样测定各项指标。

1.2.2 感官评价 参考唐琳[6]等的感官评价方法并略作修改,即由6名经过训练的评价员组成感官评价小组,对青虾的肉质组织,体表色泽以及气味进行评分,满分为10分,按照表1标准进行评分,如一级鲜度为8～10分,二级鲜度为6～7分,腐败级<6分,依此确定新鲜度等级。

1.2.3 pH的测定 分别取虾头和虾肉各2.00 g,加18 mL蒸馏水,3000 r/min匀浆30 s后取滤液进行测定。

1.2.4 硫代巴比妥酸值(TBA)的测定 脂肪氧化程度通过测定硫代巴比妥酸值评价[7]。称取10.00 g虾肉,加入50 mL 7.5%的三氯乙酸溶液(含0.1% EDTA),5000 r/min匀浆1 min,过滤取上清液5 mL,同时加5 mL 0.02 mo1/L的2-硫代巴比妥酸溶液(TBA),沸水浴40 min,取出冷却至室温后加5 mL氯仿振荡摇匀,静置分层,取其上清液于532 nm处测吸光度。空白对照以蒸馏水代替过滤后的上清液,其他操作步骤同上,每组测三个平行。

1.2.5 挥发性盐基氮(TVB-N)的测定 TVB-N的测定参照SC/T 3032-2007《水产品中挥发性盐基氮的测定》方法进行。鲜虾肉样品剁碎后,称取5.00 g于离心管中,加入45 mL 0.6 mol/L的高氯酸溶液进行均质,过滤,取滤液进行测定。

1.2.6 质构指标的测定 测定前将青虾在室温下放置30 min,避免温度的干扰。质构分析选用P/0.5-11427探头,测定时,将虾身第二节部位置于探头中心部位。测试速率为0.5 mm/s;测前速率为1 mm/s;测后速率为1 mm/s;压缩变形率为50%;探头两次测定的时间间隔为5 s,测定结果取硬度(Hardness)、弹性(Elasticity)。

1.2.7 菌落总数的测定 菌落总数的测定参照GB 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》方法进行:称取25 g虾肉搅碎后加入225 mL无菌生理盐水,摇匀后取1 mL均质液依次10倍梯度稀释成所需的浓度梯度,然后取1 mL样液注入无菌培养皿中,倒入平板计数培养基混匀,待培养基凝固后放入37 ℃恒温恒湿培养箱中培养48 h后计数。

1.2.8 游离氨基酸的测定 虾肉中游离氨基酸含量的测定参照Wang[8]等的方法,并稍作修改。精确称取0.50 g分别离水0、2、4、6、8、10 h后的虾肉、虾头,加入5 mL 10%的磺基水杨酸,于研钵中充分研磨后转移至烧杯中,加40 mL蒸馏水,并用2 mol/L的氢氧化钠溶液将pH调至2.0,随后转移至容量瓶中定容至50 mL。将制备的溶液10 ℃条件下12000×g离心20 min,取2 mL上清加入1 mL石油醚,混合均匀后室温下静置1 h,取下层液体用氨基酸自动分析仪分析游离氨基酸含量。

1.2.9 数据处理 实验数据利用SPSS 18.0软件进行处理。

2 结果与分析

2.1 离水后青虾pH变化

如图1所示,新鲜的青虾虾头和虾肉的pH分别为7.45和7.47,接近中性。离水后,两者的pH都呈现先下降后上升的趋势。虾肉在2 h时达到最低,为7.35,虾头在4 h时达到最低,为7.25,之后均缓慢上升;在离水10 h后,虾头、虾肉的pH分别为7.58和7.61。这一现象可能是因为青虾在离水初期,体内的ATP可降解生成游离磷酸基、肌苷酸,且肌肉中的糖原可转化为乳酸等,导致青虾的pH下降[9],而青虾死后,随着离水时间的延长,虾体内的蛋白质在蛋白酶的作用下,被分解为氨或胺类等碱性物质,从而使pH增加[10]。

图1 离水后青虾pH的变化Fig.1 Variations of pH in shrimp out of water注:不同大写字母代表不同时间点虾头之间的差异显著(p<0.05);小写字母代表不同时间点虾肉之间的差异显著(p<0.05);图2～图7同。

2.2 离水后青虾的TAB值变化

TBA可用于反映脂肪氧化次级产物的多少,是判断脂肪氧化的重要指标[11],也能反映因脂肪氧化所导致的虾体的气味、外观等的变化[12]。如图2所示,鲜活青虾虾肉的TBA含量较低仅为0.09 mg/kg,而虾头部位TBA含量高于虾肉(0.64 mg/kg);随离水时间的延长均呈上升趋势,但是虾头中TBA含量上升趋势高于虾肉,可能虾头中的脂肪含量多于虾肉中,因而脂肪氧化较显著。

图2 离水后青虾TBA值的变化Fig.2 Variations of TBA values in shrimp out of water

2.3 离水后青虾挥发性盐基氮含量变化

挥发性盐基氮(TVB-N)是由于蛋白质在微生物和内源酶的相互作用下被分解而产生的氨、胺类等,并具有挥发性的物质[13]。如图3所示,在离水阶段,青虾的虾头和虾肉的TVB-N含量均呈现上升的趋势,但是虾肉中的挥发性盐基氮的含量较虾头中增加更显著,这可能是因虾肉中的蛋白质含量较高,因此由蛋白质分解产生的胺类物质也较多。根据GB2733-2015《鲜、冻动物性水产品》的规定,挥发性盐基氮≥20 mg/100 g为腐败级[14]。由图3显示,虾肉中挥发性盐基氮含量在4 h时达到16.21 mg/100 g,6 h后超过20 mg/100 g限量标准,因而青虾离水后在15 ℃环境中放置时间不宜超过6 h。

图3 离水后青虾TVB-N值的变化Fig.3 Variations of TVB-N values in shrimp out of water

2.4 离水后青虾菌落总数变化

如图4所示，虾头、虾肉初始菌落数分别为6.24 lg CFU/g和5.33 lg CFU/g;青虾离水后虾头和虾肉的菌落总数均随离水时间延长而显著(p<0.05)增加,且在离水6 h后增长加快,贮藏10 h时,虾头的菌落总数已达到7.03 lg CFU/g,超出国际食品微生物规范委员会将7 lg CFU/g作为水产品菌落总数的可接受上限(ICMSF,1986)[15]的范围。导致青虾腐败变质的原因主要有细菌变化、酶促变化和化学变化,由于青虾蛋白质含量高且含有大量的水分,细菌繁殖是导致其品质降低的重要原因之一[16]。虾死亡后,细菌生长繁殖易将体内的组胺分解为有毒的物质,另外细菌亦可分泌酶类,使蛋白质分解产生异味,从而使虾腐败变质。这与迟海[17]等在20 ℃下得到的南极大磷虾的菌落总数变化趋势相一致。

图4 离水后青虾菌落总数的变化Fig.4 Variations of the total number of colonies in shrimp out of water

2.5 离水后青虾硬度变化

硬度即食品达到形变所需要的力度,反映食物保持自己形态的能力的大小有研究报道,消费者在进行肉类选择时,硬度大小是一个非常重要的因素,其决定了肉的价值[18]。如图5所示,随着离水时间的增加,青虾虾肉的硬度下降显著(p<0.05),贮藏时间在0～4 h内,硬度下降幅度较大,由初始值的1516 g下降到4 h时的880 g,下降幅度为41%。之后硬度值降低缓慢,贮藏10 h后硬度值降低了54.69%,平均每小时降低9.11%。这可能是因为在15 ℃条件下,离水后虾肉肌原纤维中的盐溶性蛋白质在4 h内已发生大部分降解和变性,引起了肌原纤维组织结构破坏[19],导致虾肉硬度大幅下降,之后硬度值变化缓慢。

图5 离水后青虾硬度的变化Fig.5 Variations of hardness in shrimp out of water

2.6 离水后青虾弹性变化

如图6所示,青虾虾肉的弹性随着离水时间的延长而显著降低(p<0.05),前4 h弹性值降低缓慢,4 h时降低幅度仅为4.14%,4 h后迅速降低,至10 h时下降幅度为26.54%。青虾在离水过程中,内源酶将肌原纤维蛋白破坏,导致虾肉肌肉之间的作用力减小,贮藏时间越长,弹性越低[20]。

表1 离水后青虾虾肉游离氨基酸的变化(g/100 g)Table 1 Variations of free amino acids in shrimp meat out of water(g/100 g)

图6 离水后青虾弹性的变化Fig.6 Variations of elasticity in shrimp out of water

注:*:必需氨基酸;#:鲜味氨基酸;※:药效氨基酸;同一行内不同肩标小写字母表示差异显著(p<0.05)。

2.7 离水后青虾游离氨基酸变化

青虾在食用时口感鲜美,这与青虾体内游离氨基酸种类和含量有关。随着离水时间的延长,虾肉中的总游离氨基酸含量下降(如表1所示),新鲜青虾中总游离氨基酸含量为3.136 g/100 g,离水贮藏10 h后下降为1.899 g/100 g。其中鲜味氨基酸对虾肉的鲜美作用更为重要。随着离水时间的增加,虾肉中的鲜味氨基酸也显著(p<0.05)下降,由新鲜时的1.117 g/100 g降到10 h时的0.822 g/100 g。同样,随离水时间的延长,虾肉中的必需氨基酸含量也显著下降,由新鲜时的1.336 g/100 g降到10 h时的0.768 g/100 g。在所有的游离氨基酸中,药效氨基酸是一类不被人熟知但却有治病功能的氨基酸[21]。而随离水时间的延长,虾肉中的药效氨基酸含量也显著(p<0.05)下降。由此可见,随着离水时间的延长,青虾的鲜味、营养价值及功效都呈下降趋势。

2.8 离水后青虾感官评价变化

感官品质是对青虾的肉质组织、体表色泽以及气味的一个综合性评分,是一个重要的鲜度指标。如图7所示,青虾在新鲜状态时的感官评分最高,随着离水时间的延长,感官评分呈现下降趋势,且在短时间内感官品质显著下降,在4 h后感官分值降至7.1分,达到二级新鲜度。6 h后感官分值下降至6分以下,达到腐败级,主要表现在虾体变黑、肌肉变软、虾肉弹性变差、气味变腥臭。由感官评价看出青虾在15 ℃条件下离水贮藏6 h后品质发生显著劣变。

图7 离水后青虾感官评分的变化Fig.7 Variations of sensory evaluation in shrimp out of water

3 结论

青虾在15 ℃冷藏条件下其感官评定、pH、TVB-N值、TBA值、菌落总数、游离氨基酸值及质构均随贮藏时间的延长呈规律性变化。其中,菌落总数、TVB-N值、TBA随着贮藏时间的延长呈显著上升趋势;pH则是在贮藏过程中先降低后上升;感观评分、硬度、弹性及虾肉中总游离氨基酸都随贮藏时间延长呈现逐渐下降趋势。通过对各理化指标分析结合感观评价,建议青虾离水后15 ℃条件下,6 h内加工比较适宜。

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《食品工业科技》

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The quality change of freshwater shrimp stored
at 15 ℃ when get out of the water

WU Hai-hong,JIN Bi-ru,XU Wei-min,ZHANG Xin-xiao,CHEN Lin,ZHU Yong-zhi*

(Institute of Agricultural Products Processing,Jiangsu Academy of Agricultural Sciences,Nanjing 210014,China)

The quality parameters of freshwater shrimp stored at 15 ℃ away from water were studied such as pH,total volatile basic nitrogen(TVB-N),lipid oxidation(TBA),total number of colonies,free amino acid values,texture and sensory score. The results showed that the quality of shrimp began to decline at about 4 h,with the TVB-N value of the shrimp head increased to 16.21 mg/100 g,hardness value dropped to 41% and sensory score dropped to 7.1. After 6 h the shrimp quality began to deteriorate,TVB-N of shrimp head was 20.13 mg/100 g,the total number of colonies was increased,hardness and elasticity decreased and sensory score dropped to below 6.3 points,which indicated the shrimp was almost rotten. At the same time,the content of essential amino acids,flavor amino acids and effective amino acids in shrimp meat decreased significantly with prolonged storage time. From these comprehensive index,it can be conjectured that shrimp should be processed within 6 h after getting out of the water at the temperature of 15 ℃.

freshwater shrimp;storage;quality

2017-01-02

吴海虹(1976-)，女，硕士，副研究员，主要从事农产品加工与保鲜方面的研究，E-mail：wuhaihong169@163.com。

*通讯作者:诸永志(1975-)，男，硕士，研究员，主要从事农产品深加工与产业化开发方面的研究，E-mail：yongzhizhu@163.com。

江苏省农业科技自主创新资金项目(CX(15)1012)。

TS254.4

A

1002-0306(2017)14-0267-05

10.13386/j.issn1002-0306.2017.14.052