无鳞河鱼(泥鳅)无水保活运输包装研究

丁晓彤，杨福馨，朱 迪，范 飞，邱艳娜，张炯炯

(上海海洋大学 食品学院， 上海 201306)

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无鳞河鱼(泥鳅)无水保活运输包装研究

丁晓彤，杨福馨，朱 迪，范 飞，邱艳娜，张炯炯

(上海海洋大学 食品学院， 上海 201306)

用3种不同的溶液、4种不同包装材料对泥鳅进行包装处理和研究，观察分析氧气、温度、pH值、不同质量分数的NaCl和糖、不同包装材料对泥鳅存活状态的影响。结果显示：抑菌抗氧包装袋为最佳包装材料；质量分数为1%的糖溶液以及pH=7的酸碱溶液为最适合处理无鳞河鱼(泥鳅)的溶液。

泥鳅； 无水保活运输； 溶液； 包装材料

0 前言

天生没有鳞片的鱼称无鳞鱼，在淡水鱼中，黄鳝、鲶鱼、泥鳅等属无鳞鱼。泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus)肉质鲜美，有很高的营养价值和药用价值，已成为我国淡水鱼养殖的主要品种之一[1]。鲜活的鱼类几乎没有细菌感染、安全性强并能最大限度保留原有的风味和营养价值，故其比冻藏鱼类价格高出一倍以上。

无水保活是一种低成本、低死亡率的绿色环保运输方法。我国科研人员通过逐次降低水温直至接近冰点的方法，使大菱鲆、半滑舌鳎、鲤鱼、鲫鱼等多种水产品实现无水保活运输[2]，也从温度方面对泥鳅的无水保活运输进行了深入研究[3]。但在无水保活研究中，一直缺少对水产品本身进行包装的探讨。为此，用3种不同的溶液和4种不同的包装材料对泥鳅进行包装处理和研究，以期找到一种最佳的运输包装方式拓宽对无水保活运输研究的方向，从而引起更多人对包装领域的关注。

本文采用不同质量分数的NaCl和糖、不同pH值的酸碱溶液培养泥鳅，采用抑菌抗氧包装袋、生物气调保鲜包装袋、生物调节保鲜包装袋、抗菌吸湿膜(NSPE)4种新型包装材料包装泥鳅。观察分析氧气、温度、pH值、NaCl的质量分数、糖的质量分数、不同包装材料对泥鳅无水保活的影响。

1 实验部分

1.1 实验原料

贝因美牌“益生元葡萄糖固体饮料”、甘汁园牌“食用纯碱”、鲁花牌“糯米香醋”、中盐牌“天日海盐”；

奥克pH精密试纸(测量范围5.5～9.0)、奥克pH广泛试纸(测量范围1～14)；塑料杯若干；

新鲜活泥鳅(购于上海市浦东新区临港农工商超市)。

1.2 仪器和设备

分析天平：BSM-220.3型，上海卓精电子科技有限公司；

透光率/雾度测定仪：WGT-S型，上海精科仪器公司；

电子数显螺旋测微仪：L-0305型，0～25 mm，桂林广陆数字测控有限责任公司；

智能电子拉力试验机：XLW(EC)型，济南兰光机电技术有限公司；

手压式封口机：SF-200型，铭伟包装机械设备厂；

水蒸气透过率测试仪：PERMATRAN-W1/50型，美国膜康有限公司；

气体渗透测试仪：G2/132型，济南兰光机电技术有限公司。

1.3 样品处理与制备

1.3.1 样品处理

实验前，将抗菌吸湿膜制成袋子，食盐置于日光下暴晒2 h，泥鳅暂养24 h。

1.3.2 样品制备

实验分组情况见表1。

表1 实验分组情况

注：1.溶质质量分数=(溶质质量(g)/溶液质量(g))×100%=溶质质量(g)/(溶质质量(g)+溶剂质量(g))×100%；2.市场上一级食醋含醋酸量一般为5.0%。

(1)分别取适量不同质量分数的NaCl和糖溶液以及不同pH的酸碱溶液，倒入事先标记好的小塑料杯中。在小塑料杯中放入3条活力充沛的泥鳅(每个塑料杯只放1条，并用另一个塑料杯盖住套紧，以防泥鳅受刺激后逃出)，浸泡培养1 h。

(2)将在同一质量分数的溶液中培养的泥鳅分别放入已制成的4种包装袋中，并封好袋口，每种袋子各放1条。

(3)将放有泥鳅的袋子依次按溶液的不同质量分数进行分类编号、登记。

(4)重复进行上述步骤2次，共得到3组样品。

1.3.3 测定项目

(1)保活过程中，每隔2 h观察一次袋内泥鳅成活状况。分别用A、B、C、D、E、F 6个等级对泥鳅活力进行评估记录。等级分组情况见表2。

表2 等级分组情况

(2)泥鳅死亡后，用直尺测量其长度(存活时由于泥鳅挣扎激烈，不便测量)，单位cm，精度0.1 cm，并做好记录。

(3)对薄膜的水蒸气透过系数、氧气透过量、氮气透过量、二氧化碳气体透过量、抗拉强度等性能参数进行数据测试。

1.4 薄膜的制备

双螺杆挤出机加热温度为160 ℃,170 ℃,170 ℃,170 ℃,170 ℃.170 ℃,160 ℃，转速为60 r/min;吹膜机加热温度为160 ℃,165 ℃,165 ℃,160 ℃，挤出模头温度为160 ℃，转速为35 r/min。

将食品添加剂(质量分数分别为0.05%，1%，1.5%，2%，2.5%)按一定比例添加到聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)中制成抗菌母粒，然后吹膜。实验方法如下：基体树脂→双螺杆挤出机→共混挤出造粒→吹膜机→薄膜。

抑菌抗氧包装袋：采用PP和PE进行物理与化学综合改性；利用长效吸收塑封料，可长时间吸收包装内游离氧分子；同时对包装中的挥发性成分进行吸收。

生物气调保鲜包装袋：利用分子筛原理，使用改性的PE制成。主要用于鲜肉包装。

生物调节保鲜包装袋：一种单向透气膜，一面是阻隔层，能阻挡大气中二氧化碳进入包装袋。生物调节保鲜包装袋具有不变味、不胀袋、不变色的特点，用于富含纤维素的水果、茎秆类蔬菜的包装,无需冷藏、冷冻，常温下能进行生物调节保鲜，特定温度下可实现生鲜产品护色保鲜。

抗菌吸湿膜：NSPE，具有分子筛功能，能透过氧气，不能透过氮气。

1.5 实验方法

1.5.1 泥鳅呼吸方式

泥鳅呼吸方式有3种，氧气充足时用鳃呼吸；水中溶氧不足或缺水情况下会浮到水面，用口“吞食”空气，进行肠呼吸，并通过身体表皮下分布的众多微血管进行皮肤呼吸。泥鳅肠道的后段肠壁很薄，上皮细胞下面分布着丰富的微血管进行呼吸作用，并由肛门排出呼吸产物二氧化碳。据研究，泥鳅肠呼吸可占其总呼吸量的三分之一[4]。

1.5.2 温度

变温动物，只能依靠自身散热或吸热调节体温[5]。鱼类属变温动物，每种鱼都有最适宜生活的温度范围，过高或过低都可能导致鱼类死亡。 在最适温度范围内，水温较高时，鱼类呼吸作用增强，反之，鱼类呼吸作用减弱。研究表明，温度每升高10 ℃，鱼类耗氧约增加2～3倍，因此低温可减弱生物体新陈代谢强度，降低氧消耗，抑制二氧化碳、氨氮、乳酸等生成和微生物生长，从而提高成活率、延长保活时间[6]。有国外学者研究表明温度对鱼类的生理机能、免疫力和存活率都有减缓效应[7]。

1.5.3 pH值

鱼类最适合生活在中性或弱碱性水中，pH值范围一般为6.5～9.0，而泥鳅作为无鳞鱼，区别于普通有鳞鱼。为了探究泥鳅最适合生活的pH值，对泥鳅不同pH值下的存活状况进行观察分析。

1.5.4 不同质量分数的NaCl溶液

NaCl具有杀菌作用，但杀死泥鳅身体表面有害菌的同时也杀死了对泥鳅健康有利的有益菌。水中盐浓度变化不仅影响着鱼类生理生化反应和代谢活动，也对鱼类肌肉组织结构、风味和口感产生影响。

为探究溶液中不同质量分数的NaCl对泥鳅无水保活运输的影响、泥鳅最适生存盐浓度以及NaCl溶液作为泥鳅无水保活运输包装中的处理溶液是否合适，对泥鳅在不同质量分数的NaCl溶液中的存活状况进行观察分析。

1.5.5 不同质量分数的糖溶液

糖类最主要的功能是为生命活动提供能量，为探究其对泥鳅无水保活运输的影响，对泥鳅在不同质量分数的糖溶液中的存活状况进行观察分析。

2 结果与分析

2.1 氧气对泥鳅无水保活运输的影响

观察发现，无论在什么材料制成的包装袋中，泥鳅都时常用口“吞食”空气，有一部分泥鳅在死亡时呈现大口张开的状态，说明氧气不足是导致泥鳅在运输过程中死亡的重要因素，这也是包装材料需解决的主要问题之一。

2.2 温度对泥鳅无水保活运输的影响

实验观察发现，中午和午后泥鳅活动较为频繁，多次为A值的活力评估均发生在白天气温较高时；相反，在每天清晨对泥鳅进行刺激时，泥鳅活力比前一天傍晚有明显下降，几乎看不到自主运动，并出现较多死亡数，与此同时，10点左右，气温回升，泥鳅活力比清晨有提高。实验证明，温度是水产品活体运输的重要影响因素之一。温度变化尤其是大幅度变化会使泥鳅消耗更多能量[8]。

泥鳅在晚上10点前后也有几次被观察到A值的活力评估，可能是因为泥鳅在夜间进食的习性导致的。对此，有研究人员在两种温度条件下对泥鳅昼夜耗氧率的变化规律进行了研究，发现泥鳅在晚上18:00～次日06:00的平均耗氧率比白天(06:00～18:00)高，且泥鳅的昼夜耗氧率差异显著 (P<0.05)，也证实了泥鳅夜晚吃食、活动旺盛这种现象[9]。

2.3 pH值对泥鳅无水保活运输的影响

从图1中可以看出，溶液的pH值对泥鳅的存活时间有一定影响，当溶液过酸或过碱，即pH值小于6或大于7时，泥鳅存活时间明显缩短。这表明，泥鳅最适宜pH值应为6～7。值得一提的是，在实验中观察到，pH=4时，泥鳅挣扎反抗最为激烈。

图1 泥鳅存活时间与溶液pH值关系图

2.4 不同质量分数的NaCl对泥鳅无水保活运输的影响

由图2看出，随着NaCl的质量分数增加，泥鳅存活时间逐渐下降，且与NaCl的质量分数成反比。实验中，随着NaCl的质量分数增加，泥鳅的应激反应越来越强烈。当NaCl的质量分数为1%时，泥鳅在杯中挣扎游动，但时常停下来不运动；当NaCl质量分数达到5%时，整个溶液培养期间泥鳅都处于活蹦乱蹿状态，并且表现非常痛苦，眼睛中布满血丝，口张的很大。

2.5 不同质量分数的糖对泥鳅无水保活运输的影响

由图3可发现，随着糖的质量分数增加，泥鳅存活时间逐渐降低，与糖的质量分数成反比。导致这一现象的原因主要是糖溶液能给泥鳅带来部分所需养分和能量，但糖的质量分数过高，容易导致大量的糖附着在泥鳅身体表面，使泥鳅无法依靠自身表皮进行呼吸，导致死亡。

图2 泥鳅存活时间与NaCl的质量分数关系

图3 泥鳅存活时间与糖质量分数关系

2.6 死亡率分析

为研究不同溶液中泥鳅的死亡率是否和时间有必然联系，以及这种联系是否会对泥鳅的无水保活运输造成影响，将数据整理，得出在不同溶液中泥鳅的死亡率，如图4所示。

图4(a)和图4 (b)曲线十分相似，不难看出，泥鳅第一天死亡率不高，第三天，死亡率达到最大值，之后下降；第六天，死亡率出现小幅回升，而后继续下降。不同的是，在pH溶液中，泥鳅死亡率急剧上升发生在第三天，而糖溶液中，第二天和第三天泥鳅的死亡率都有较大幅度攀升。相对而言，泥鳅在NaCl溶液中的死亡率则无规律可言，可能是泥鳅对NaCl的过度应激导致的，在实验第一天就出现泥鳅大量死亡的情况。

(a)pH溶液

(b)糖溶液

(c)NaCl溶液图4 在不同溶液中泥鳅的死亡率统计

2.7 包装材料对泥鳅无水保活运输的影响

泥鳅是活体，为节约运输资源，选择软包装中的袋装包装。袋装工艺优势在于：它的被包裹物既可以是液体又可以是固体；既可用于销售包装也可用于运输包装；成本低，节约空间。

图5(a)、(b)、(c)分别表示经过5种不同质量分数的糖溶液、NaCl溶液和不同pH酸碱溶液浸泡处理后的泥鳅，每种包装袋所对应的死亡顺序出现的次数。由此分析得，包装袋对泥鳅无水保活运输性能最优到最次依次为：

(a)糖溶液

(b)NaCl溶液

(c)酸碱溶液图5 泥鳅在相同溶液、不同包装中的死亡情况统计

(1)糖溶液中，抑菌抗氧包装袋、抗菌吸湿膜、生物调节保鲜包装袋、生物气调保鲜包装袋；

(2)NaCl溶液中，抑菌抗氧包装袋、生物调节保鲜包装袋、生物气调保鲜包装袋、抗菌吸湿膜；

(3)酸碱溶液中，抑菌抗氧包装袋、生物调节保鲜包装袋、生物气调保鲜包装袋、抗菌吸湿膜。

通过在5种不同质量分数的糖和NaCl溶液以及不同pH酸碱溶液中，不同材料包装袋对泥鳅无水保活运输性能最优到最差的评估，确定最佳的包装袋应为抑菌抗氧包装袋。包装袋的性能参数如表3所示。从表3中可以看出，抑菌抗氧包装袋较其他3个包装袋水蒸气透过系数、氧气透过量、氮气透过量、二氧化碳透过量均最大，袋内气体环境最接近大气中气体环境，更适于泥鳅呼吸。

表3 包装袋的性能参数

续表3

3 结论

无鳞河鱼(泥鳅)的无水保活运输包装研究结果证明包装在运输中起着至关重要的作用，避免了资源的大量浪费。不同的溶液及包装袋对泥鳅的保活状态影响不同，实验研究发现，最适合用于泥鳅无水保活运输的溶液组合为：质量分数为1 %的糖溶液，pH=7酸碱溶液。最佳的包装材料是抑菌抗氧包装袋。

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ResearchontheKeep-aliveTransportPackagingwithoutWaterofScalelesssFish(MisgurnusAnguillicaudatus)

DINGXiao-tong，YANGFu-xin，ZHUDi，FANFei，QIUYan-na，ZHANGJiong-jiong

(College of Food Science, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China)

Packaging processing and research on three kinds of different solution and four diffe-rent kinds of packaging materials, to observa and analyze the effect of oxygen, temperature, pH value, different mass fraction of NaCl and sugar, different kinds of packing materials on survi-val state. The results showed that the antibacterial and anti-oxygen packaging bags were the best packaging materials. The sugar solution with 1% mass fraction and pH=7 acid-base solution were the most suitable solution for the treatment of scalelesss fish(misgurnus anguillicaudatus).

misgurnus anguillicaudatus; anhydrous keep-alive transport; solution; packaging

国家863基金资助项目(2012AA099-2301)；上海市科学技术委员会工程中心建设基金资助项目(11DZ2280300)；上海市助推计划基金资助项目(2013CL1312HY)；上海市产学研基金资助项目(15cxy69)；上海市高校一流学科基金资助项目(A2-2019-14-0003)。

丁晓彤(1992—)，女，硕士研究生，主要从事食品包装工程技术研究。

杨福馨(1958—)，男，教授，主要从事包装工程理论与技术方面的研究。

TQ 325

A

1009-5993(2017)04-0055-06

2017-05-25)

索尔维的PPSU聚合物助力Hegen创新型母乳喂养系统

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