壳聚糖复合涂膜对青虾盐煮后食用品质的影响

2023-07-29齐懿涵杨晋一倪荣马晓璐王冠

食品工业 2023年7期

齐懿涵，杨晋一，倪荣，马晓璐，王冠

锦州医科大学食品与健康学院（锦州 121000）

青虾学名日本沼虾，又称河虾，隶属长臂虾科，沼虾属，具有很强的环境适应能力[1]，因此青虾作为一种优良品种成为了重点养殖的对象，在我国水产品中占有重要的地位[2]。青虾作为一种常见的淡水虾类，因肉质弹嫩、味道鲜美而被广大消费者喜爱。然而由于青虾富含水分和蛋白质，内源酶和微生物活性极强，造成了虾类在捕捞后极易腐败，保质期短[3-4]，因此青虾的脂肪降解和鲜度的检测成为一项很有实际意义的课题。

水产品捕捞后应及时进行保鲜处理，并根据产品的不同选择适合的保鲜方式。通常可借助低温方式对产品进行贮藏，以维持产品本身的状态。此外也可通过生物、化学试剂进行辅助保鲜[5-6]。目前广泛应用的保鲜方式有低温保鲜、化学保鲜、气调保鲜等。而生物保鲜技术则利用天然物质中的抗氧物质延长保鲜期，具有无毒无害、绿色环保等突出特点[7-8]。

烹调和加工方式的不同也会对食品中的营养素和食用品质造成不同程度的影响。青虾的熟制加工工艺更会直接影响产品的口感、风味和营养品质[9]。虾的盐煮加工是家庭常见的烹调方式，盐煮熟制加工方式会对水产品的食用品质及营养价值产生影响[10]。因此根据课题组的前期研究成果，文章采用壳聚糖、ε-聚赖氨酸、卡拉胶复配生物保鲜剂的方法对青虾进行涂膜贮藏，并对贮藏样品按一定的时间间隔进行盐煮加工处理，通过分析各组样品的微生物、脂肪降解、鲜度的变化，来探讨生物保鲜剂在延长产品货架期的同时会不会对熟制后青虾样品的食用品质造成影响。该研究旨在明确壳聚糖复合涂膜保鲜技术对青虾盐煮熟制加工后的品质影响，同时也是对关于涂膜处理对水产品贮藏期间品质变化和货架期影响研究的有效补充和延伸，为壳聚糖复合涂膜保鲜技术在淡水虾食用品质保持中的应用提供可供参考的数据支持。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料与试剂

青虾（锦州市凌西大街农贸市场），大小均匀，一级鲜度。

壳聚糖（食品级，阿拉丁股份有限公司）；ε-聚赖氨酸、卡拉胶（食品级，欣鼎生物科技有限公司）；营养琼脂、TBA溶液（索莱宝科技有限公司）；磷酸二氢钾、磷酸氢二钾（风船化学试剂科技有限公司）；HxR、Hx、ATP、ADP、AMP、IMP标准品（纯度＞95%，安徽酷儿生物工程有限公司）。

1.1.2 主要仪器与设备

BCD-178 TMPD冰箱（海尔集团）；恒温储藏箱（一恒科学仪器有限公司）；752 N紫外可见分光光度计（上分仪器有限公司）；LC-15 C型高效液相色谱仪（岛津企业管理有限公司）。

1.2 试验方法

1.2.1 原料预处理

按照课题组前期研究结果制备涂膜液[11]。涂膜液配比如表1所示。

表1 各组涂膜液的配比

将三组样品放置于不同的保鲜剂中浸泡10 min后取出，置于室温下通风沥干水分，装入无菌保鲜袋中，放入4±1 ℃的冷藏冰箱内进行贮藏。

1.2.2 盐煮

参考齐懿涵等[12]前期试验方法进行盐煮处理。

1.2.3 菌落总数（TVC）测定

参照GB 4789.2—2016《菌落总数测定》进行测定[13]。采用10倍稀释法进行稀释，在35±1 ℃下培养2~4 d后计数。

1.2.4 硫代巴比妥酸（TBARS）测定

参考GB 5009.181—2016《食品中丙二醛的测定》[14]进行测定。

1.2.5 过氧化值（POV，mmol/kg）的测定

根据GB/T 5009.227—2016《食品中过氧化值测定》[15]采用滴定法进行测定并计算，按式（1）计算。

式中：V1为消耗淀粉指示剂溶液的体积，mL；V0为消耗的硫代硫酸钠溶液的体积，mL；C为Na2S2O3溶液的摩尔浓度，mol/L；W为样品质量，g。

1.2.6 ATP及其关联产物的测定

参照张飞等[16]的方法，利用高效液相色谱法对K值进行测定。

1.2.7K值和鲜苦比的计算

根据张瑞娟[17]的方法计算，如式（2）和式（3）所示。

式中：SHxR为次黄嘌呤核苷；SHx为次黄嘌呤；SATP为三磷酸腺苷；SADP为二磷酸腺苷；SAMP为腺苷酸；SIMP为肌苷酸。

1.2.8 数据处理

采用SPSS和Winmuster软件对实验数据进行统计分析，以P＜0.05计为统计具有显著性差异。

2 结果与分析

2.1 菌落总数

经过菌落总数测定试验，各处理组培养皿中均未有菌落生长，符合食用要求。

2.2 硫代巴比妥酸（TBARS）值变化

TBARS能直观地反映样品脂肪氧化的程度，是判定样品腐败状况的主要指标，可以反映因脂肪氧化而引起的青虾风味、感官的变化情况[18-19]。

由于经持续的盐煮加热后，过量的脂肪自主氧化会造成食物营养价值的下降，而脂肪氧化的产物丙二醛的增加，会造成硫代巴比妥酸减少，从而使TBARS值下降[20]。图1表示各组样品贮藏过程中TBA值的变化情况。各组青虾样品的脂肪氧化程度均有明显增强。前6 d各组样品的TBA值变化不明显，说明各组脂肪氧化程度相似。而贮藏至第8天时，各组之间TBA值变化明显（P＜0.05）。空白组脂肪氧化最为严重，达到0.23 mg/100 g，而复合组仅达0.15 mg/100 g，说明壳聚糖复合涂膜对脂肪氧化起到了有效的抑制作用。

图1 贮藏过程中盐煮青虾TBARS的变化

2.3 过氧化值（POV）的变化

POV是反映食品中油脂和脂肪酸等氧化程度的关键指标[21-22]。各组冷藏青虾在贮藏0~8 d后进行盐煮熟制加工，过氧化值的变化如图2所示。随着贮藏时间的延长，各组样品的POV值逐渐增高，这是由于青虾中含有大量的不饱和脂肪酸，因此在贮藏过程中极易产生氧化反应，使过氧化值含量升高。其中空白组的POV值增长速率最快，到第8天已从初始的1.85 meq/kg升至4.51 meq/kg，而壳聚糖复合组的增长速度最慢，到第8天仅为3.16 meq/kg，增长率接近70%。壳聚糖复合组与单独组、空白组均呈现显著的差异（P＜0.05），说明壳聚糖复合涂膜的方式对脂肪氧化起到了保护作用。

图2 贮藏过程中盐煮青虾过氧化值（POV）的变化

而从整体结果观察，POV值略显偏高，这可能是由于样品经过盐煮加热处理，促进了青虾脂质的初级氧化程度[23-24]，使POV值整体呈现偏高的趋势。

2.4 ATP及其关联产物的测定

2.4.1 ATP及其关联产物高效液相色谱图

图3为6种核苷酸标准品的HPLC色谱图，采用高效液相色谱法，该方法流动相配制简单，具有快速、便捷、高效等特点，且6种物质在25 min内可全部分离完成。

图3 标准品的HPLC色谱图

2.4.2 ATP及其关联产物的标准曲线

高效液相色谱法在25 min内可对6种ATP关联物进行快速的分离测定，且6种核苷酸均呈现出了良好的线性关系，R2在0.992 7~0.999 9之间，标准曲线如表2所示。

表2 ATP及其关联产物的标准曲线

2.4.3 ATP及其关联产物的含量变化

ATP及其相关化合物是水产品研究中的重要判定指标，不仅可以表示水产品的鲜度，还能体现其滋味的好坏[25]，其中AMP有增强甜鲜味、咸味的作用，IMP可反映鲜味强弱，而Hx会使虾肉产生异味[26]。然而其含量的变化也会受到加热处理等因素的影响。不同涂膜贮藏的冷藏青虾，经盐煮后ATP及其相关物质和含量变化情况，如表3所示。经过0~8 d贮藏的冷藏青虾在经过盐煮后所保留的主要核苷酸为ADP，因为虾中的ATP在内源酶的作用下一般会发生酶解，逐步分解为ADP、AMP和IMP，因此在贮藏至第4天时ADP、AMP和IMP的含量反而出现上升的趋势。贮藏至第8天时，核苷酸不断分解，AMP和IMP的含量逐渐降低，且含量明显偏低，说明此时的样品出现了腐败变质的情况，HxR和Hx的含量也呈现递增的趋势。

表3 六种关联产物的含量变化情况

2.5 K值和鲜苦比的变化情况

2.5.1K值的变化情况

K值是在分析水产品肌肉中ATP及其降解物质浓度的基础上，进而经过运算得出的一种参考值，反映了水产品的鲜度与品质。通常以核苷酸的分解物质作为主要指标，并采用公式（2）进行计算，从而判断水产品鲜度[27]。K值越小表示产品越鲜嫩，K值越大，则鲜度越差。K值小于20%为一级鲜度，K值在20%~40%之间为二级鲜度，K值超过60%则表明水产品基本已腐烂或变质[28]。

如图4所示，未经贮藏的新鲜样品K值为9%，属于一级鲜度。贮藏4 d后，复合组样品仍能保持在一级鲜度状态，其余两组均为二级鲜度。贮藏至第8天时，空白组的样品K值为67%，说明已基本腐败变质，单独组样品也已达到接近腐败的程度，而复合组的样品仍能维持在二级鲜度。说明壳聚糖复合涂膜对虾肉新鲜度的保持具有显著效果。

图4 贮藏过程中盐煮青虾K值的变化

2.5.2 鲜苦比的变化情况

鲜苦比是通过对IMP、AMP（呈鲜味物质）与HxR、Hx（腐败后产物）的比值进行计算而进行判定的，鲜苦比既能反映水产品的鲜味程度，又能说明样品风味的好坏。

如图5所示，未经贮藏的新鲜样品的鲜苦比为2。贮藏4 d后，鲜苦比显著下降（P＜0.05），复合组样品的鲜苦比下降约50%，达1.11，单独组鲜苦比为0.5，而空白组鲜苦比仅为0.24。贮藏至第8天时，空白组的样品的鲜苦比为0.11，复合组为0.16。通过这种呈味性的数值化处理，也能比较出壳聚糖复合涂膜贮藏对青虾滋味的保持效果最好[29]。