不同CO2比例氣調包裝對冰溫貯藏鮮羅非魚片品質的影響

馬海霞,李來好,楊賢慶,李 杉,彭城宇,岑劍偉

(中國水產科學研究院南海水產研究所,廣東廣州 510300)

不同CO2比例氣調包裝對冰溫貯藏鮮羅非魚片品質的影響

馬海霞,李來好＊,楊賢慶,李 杉,彭城宇,岑劍偉

(中國水產科學研究院南海水產研究所,廣東廣州 510300)

采用不同的氣體組成A(50%CO2/10%O2/40%N2)、B(60%CO2/10%O2/30%N2)、C(70%CO2/10%O2/20%N2)和空氣(對照)分別包裝鮮羅非魚片,在-0.5±0.2℃貯藏,研究不同 CO2比例氣調包裝在冰溫貯藏條件下對鮮羅非魚片品質的影響。實驗結果表明,羅非魚的冰點在-0.8～-0.9℃之間,貯藏 7d以后,與對照相比,氣調包裝能顯著抑制產品細菌菌落總數和嗜冷菌數的增長(p<0.05)。在冰溫貯藏期間,氣調包裝樣品的肉汁滲出率要高于對照產品,隨著貯藏時間的延長,四組樣品的 TVB-N值均有不同程度的上升,但是貯藏 10d以后,對照的 TVB-N值開始高于三種氣調包裝樣品;包裝方式對產品 pH的影響并不明顯,但是對照的 pH隨著貯藏時間的延長基本呈上升趨勢,四種處理的羅非魚片在整個貯藏期間 TBA值幾乎都沒有變化。三組 CO2比例氣調包裝樣品在貯藏期間的品質差異并不明顯,但是在冰溫條件下,氣調包裝處理能明顯延長鮮羅非魚片的貨架期。

冰溫,氣調包裝,羅非魚片,品質,肉汁滲出率

1 材料與方法

1.1 實驗材料

新鮮羅非魚片 購于廣州市恒發水產有限公司,冰藏運回實驗室,原料從生產到運回實驗室不超過 3h,魚片重量為 90～140g/片;氣調包裝袋 購于河北雄縣旭日紙塑包裝有限公司,材質為 PA/TIE/ PE/TIE/EVOH/TIE/PE/TIE/PE(九層),厚度 90μm。

1.2 包裝和貯藏

將魚片裝入包裝袋中,每袋一塊,采用MAPD400型氣調保鮮包裝機 (蘇州森瑞)進行氣調包裝,樣品包裝當天作為第 0d。對照組為空氣包裝,氣調包裝有三組處理,氣體組成分別為:A組:50% CO2/10%O2/40%N2;B組:60%CO2/10%O2/30% N2;C組:70%CO2/10%O2/20%N2。所有包裝樣品均放置在三洋低溫培養箱中貯藏,溫度為 -0.5 ±0.2℃。

1.3 取樣

在貯藏后的第 0、1、5、7、10、13、16、19d取樣,分別做理化指標和微生物指標分析。

1.4 微生物測定

參考M.S IVERTSV IK的方法[8],略有改動。樣品稀釋液含有 0.9%NaCl(w/v)和 0.1%的蛋白胨水(w/v),預先滅菌。細菌菌落總數測定采用營養瓊脂(NutrientAgar)培養基,于 30±1℃培養 48h后計數。嗜冷菌 (psychrotrophic bacteria)數測定采用營養瓊脂(內含 1%NaCl,w/v)培養基,于 8±1℃培養 5～7d后計數。每個處理做兩個平行,取其平均值。

1.5 理化指標測定

1.5.1 羅非魚片冰點測定 羅非魚的凍結曲線測定參考繆宇平的方法[9]。活羅非魚致死后去鱗、去內臟,清洗干凈,將白金電阻溫度計探針插入魚背部肌肉中,整條放入低溫冰箱 (-30℃)中凍結,當魚體溫度降至 20℃時每隔 10m in記錄一次溫度,繪制其凍結曲線,拐點處對應的溫度值即為魚的冰點[10]。

1.5.2 肉汁滲出率的測定 參考呂凱波的方法[11]。稱取貯藏后的樣品、包裝袋及殘留在袋內的滲出液總質量(m1),小心剪開包裝袋,將樣品從包裝袋內取出,稱量包裝袋和肉汁滲出液質量 (m2),洗凈烘干包裝袋后稱其質量(m3),每個處理做三個平行,肉汁滲出率按下式計算:

1.5.3 TVB-N的測定 TVB-N的測定按陳培基的方法[12]進行,含量表示為 mg/100g魚肉,每個處理做做三個平行。

1.5.4 pH的測定 參考A.S.Duun的方法[13],略有改動。稱取碎魚肉 10.00g,加入等量的 0.15mol/L KCl溶液,以 13000r/min轉速均質 (ULTRA TURRAX,T25 basic,IKA LABORTECHN IK)20s,用 Sartorius pH計(PB-10)測其 pH,每個處理做三個平行。

1.5.5 硫代巴比妥酸值 (T BA)的測定 參考 Liza John的方法[14]。稱取 0.50g碎魚肉,加入 2.5mL預先配好的溶液,此溶液含有 0.375%的 2-硫代巴比妥酸,15%的三氯乙酸,0.25mol/L HCl,混合均勻,置于沸水浴中加熱 15min,待溶液變成粉紅色,在流水中冷卻,然后離心,5500r/min,25min。于 532nm測上清夜吸光度,以 0.5mL水代替肉樣作空白對照,每個處理做三個平行。

式中:1.56×105-丙二醛的消光系數,單位為M-1·cm-1;72.07-丙二醛摩爾質量,單位為 g/mol。

1.6 統計分析

采用 SPSS 13.0對實驗數據進行統計分析。

2 結果與討論

2.1 凍結曲線

對水產品進行凍結時,隨著凍結時間的進行,水產品的溫度就會下降,兩者之間的關系稱為凍結曲線。由圖 1可知,羅非魚的冰點在-0.8～-0.9℃之間,因此將冰溫貯藏溫度控制在-0.5±0.2℃范圍內。

圖 1 羅非魚的凍結曲線

2.2 微生物的變化

水產食品腐敗主要表現在某些微生物生長和代謝,生成氨、硫化物、醇、醛、酮、有機酸等,產生不良氣味和異味,使產品變得在感官上不可接受[15]。而氣調包裝可延緩微生物的生長繁殖,延長食品的貨架期[16]。本實驗中采用細菌菌落總數和嗜冷菌數的變化來評價不同氣體成分對貯藏在冰溫條件下的羅非魚片中微生物生長的抑制效果。

由圖 2、圖 3可知,貯藏第 1d時,除A處理外,其余兩組氣調包裝處理樣品與對照的細菌菌落總數和嗜冷菌數均沒有顯著差異。貯藏至第 5d時,除了 C處理與對照差異不明顯外,其他兩種氣調處理細菌菌落總數和嗜冷菌數均顯著低于對照 (p<0.05)。從第 7d開始,與對照相比,氣調包裝處理能顯著抑制產品中細菌菌落總數和嗜冷菌的增長 (p<0.05)。在整個貯藏期間,對照產品中的細菌菌落總數和嗜冷菌數都隨著貯藏時間的延長而增長,貯藏至第19d,對照產品中的細菌菌落總數和嗜冷菌數分別為5.91log cfu/g和 5.84log cfu/g;而三種氣調包裝樣品在整個貯藏期間細菌菌落總數和嗜冷菌數幾乎都在3.80～4.60log cfu/g之間波動,沒有顯著增長,這表明CO2濃度在 50%～70%之間的抑菌效果差異影響不大,本研究結果與陳椒實驗結果一致[17]。氣調包裝樣品中的微生物生長受到抑制,與高濃度的CO2(≥50%)有關,CO2通過延長腐敗細菌生長階段中的滯后期和傳代時間來抑制水產品中需氧菌的活性,從而降低生長速度,達到延緩腐敗的效果。在貯藏過程中,氣調包裝袋內的 CO2氣體可抑制在空氣中生長的腐敗細菌如假單胞菌 (Pseudom onas)、希瓦式菌 (Shewanella putrefaciens)的生長,而 CO2耐受菌如乳桿菌 (Lactobacillusspp.)、明亮發光桿菌(Photobacterium phosphoreum)、熱 殺 索 絲 菌(B rochothrix ther m osphacta)則成為優勢腐敗菌[8]。國外學者研究指出,細菌數達到 7log cfu/g或更高時,有難聞的氣味和味道產生,即魚類已腐敗變質[5]。以細菌菌落總數 6log cfu/g作為人們消費高品質魚類可接受的限值[18],對照產品的貨架期約為 19d,三種氣調包裝處理產品則遠超過 19d。

表 1 羅非魚片冰溫貯藏期間肉汁滲出率的變化

圖 2 羅非魚片冰溫貯藏期間細菌菌落總數的變化

2.3 肉汁滲出率的變化

圖 3 羅非魚片冰溫貯藏期間嗜冷菌的變化

肉汁滲出率 (drip loss)反映了魚肉在貯藏過程中的汁液流失狀況,滲出的汁液會降低產品的商品價值,同時也會成為微生物生長繁殖的優質培養基。由表 1可知,在冰溫貯藏過程中,各包裝處理樣品的肉汁滲出率隨著貯藏時間的延長而有不同程度的升高,但是從第 5d開始,對照的肉汁滲出率一直低于氣調包裝樣品,而且從第 10d開始,對照的肉汁滲出率顯著低于氣調包裝的三組 (p<0.05)。冰溫貯藏至第 19d,空氣包裝樣品肉汁滲出率為 3.76%,而三種氣調包裝樣品貯藏至第 7d時均超過 5%。國內外研究報道顯示,在冷藏或微凍貯藏過程中氣調包裝鮮魚類肉汁滲出率與在空氣中相比會增加[8,11,17-18]。CO2的濃度與水產品的肉汁滲出率有關,溶解于魚肉中的 CO2能減弱肌肉的持水力 (water-holding capacitu)[18],因而在貯藏過程中,會有滲出液大量出現。但是在本實驗中,在整個貯藏期間,三種氣調包裝樣品的肉汁滲出率差異并不顯著,只是在貯藏 13d以后,C組樣品的肉汁滲出率略高于其他兩組。

2.4 TVB-N的變化

TVB-N值一般作為魚類初期腐敗的評定指標[19],我國和歐洲委員會 (European Commission)都對不同水產品設定了嚴格的 TVB-N值安全限量。在冰溫貯藏期間,氣調包裝組樣品與空氣對照組的TVB-N值均有不同程度的上升 (見圖 4)。在貯藏1d以后,C組樣品的 TVB-N值一直略低于 A組;貯藏 10d以后,對照的 TVB-N值開始略高于三種氣調包裝樣品;貯藏至第 19d時,三種氣調包裝樣品的TVB-N值與對照差異比較明顯(p=0.083)。魚體死后初期,T VB-N的增加主要是由AMP(腺苷酸)的脫氨反應產生的氨引起的結果,由于各處理組的鮮羅非魚片中AMP的濃度幾乎相似,因此 TVB-N值相互之間變化不大。在貯藏后期,魚肉在細菌作用下會產生的三甲胺(T MA)、二甲胺(DMA)等低級胺類化合物[17],磷脂中的膽堿也會轉變為三甲胺[20],氨基酸等含氮化合物會分解產生氨和各種胺類化合物,使得 T VB-N逐漸積累增多。氣調包裝能抑制微生物生長,減緩了腐敗的進程,使得 TVB-N值上升較為緩慢。微生物分析結果也說明,氣調包裝可抑制細菌菌落總數和嗜冷菌的生長 (見圖 2、圖 3)。參照國標 GB 2733-2005《鮮、凍動物性水產品衛生標準》,將 TVB-N值 20mg/100g設為安全限量,對照空氣包裝樣品的貨架期約為 13d,三種氣調包裝樣品的貨架期可達 16d以上。

表 2 冰溫貯藏期間羅非魚片 pH的變化

除了感官評價外,微生物和 T VB-N這兩個指標常常被用來評價生鮮魚類的貨架期。由圖 2～圖 4可看出,在冰溫氣調貯藏期間,鮮羅非魚片中微生物數量與 T VB-N值的變化并不一致,微生物數量沒有顯著增長,而 T VB-N值卻明顯增加。本研究結果與熊光權將草魚和鯽魚貯藏于-3±0.1℃的結果相似[10]。但是 J.T.Rosnes的研究結果卻表明[18],花狼魚(Anarhichas m inor)氣調包裝后于 -1±0.2℃貯藏15d,T VB-N值變化不大,一直低于 15mg/100g,APC (aerobic plate count)明顯增加,于第 14d超過6log cfu/g。陳椒的研究表明[17],二組氣調包裝青魚塊(氣體組成分別為 50%CO2/10%O2/40%N2和75%CO2/10%O2/15%N2)于 4±2℃冷藏,樣品TVB-N值和需氧菌數均隨著貯藏時間的延長而增加,分別以 T VB-N值 20mg/100g和 6log cfu/g設為安全限量,貨架期則分別為 15d以上和 12d。由此可說明,僅用一個指標或特性來評定生鮮魚類的貨架期是不全面的,需要用多個腐敗指標結合起來進行綜合評定。

圖 4 羅非魚片冰溫貯藏期間 TVB-N的變化注:圖中數值 =平均值 ±SD,n=3。

2.5 pH的變化

四種處理樣品的 pH如表 2所示。四種處理的樣品在整個貯藏期間 pH均在 6.00～6.60之間,包裝方式對產品 pH的影響并不明顯,但是對照的 pH隨著貯藏時間的延長基本呈上升趨勢。這個結論與J.T.Rosnes的研究結論相似[18],J.T.Rosnes將花狼魚(Anarhichas m inor)分別采用氣調包裝 (CO2/N2, 60%/40%)和空氣包裝后,貯藏于-1±0.2℃和 4± 0.2℃,測其在貯藏過程中的 pH,研究結果表明包裝方式或貯藏時間對花狼魚的 pH影響不大。

2.6 硫代巴比妥酸值 (TBA)的變化

T BA值常常被用來判定脂肪的氧化程度。由于魚肉組織中含有多不飽和脂肪酸和大量的促氧化劑,所以脂肪氧化也是魚肉腐敗變質的原因之一[21]。在本實驗中,四種處理的鮮羅非魚片的初始 TBA值都非常小,而且在貯藏過程中幾乎沒有變化(實驗數據略),這表明鮮羅非魚片在 19d的冰溫氣調貯藏過程中脂肪幾乎沒有氧化酸敗。

3 結論

3.1 三組氣調包裝產品在貯藏期間的品質差異并不明顯,表明 CO2濃度在 50%～70%之間對鮮羅非魚片品質影響不大。

3.2 在冰溫條件下氣調包裝的保鮮優勢在貯藏中后期越來越明顯,氣調包裝的鮮羅非魚片貨架期至少在 16d以上,比空氣包裝延長至少 3d。與空氣對照相比,氣調包裝能明顯抑制微生物的生長繁殖和TVB-N值的增長,但是氣調包裝產品的肉汁滲出率卻高于對照。

3.3 在本實驗研究過程中觀察發現貯藏約 12d以后,鮮羅非魚片品質雖然在食用安全范圍內,但是紅肉色澤開始改變。色澤改變和肉汁滲出率增多都將影響產品的商品價值。研究、探討合適的護色和減少肉汁滲出率的方法,進一步研究分析 TVB-N、微生物指標、感官品質與貨架期的相關性,完善鮮羅非魚片冰溫氣調保鮮技術是下一步的研究內容。

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Effects of different concentrations of carbon dioxide on quality of fresh tilap ia fillets packaged in modified atmosphere dur ing super chill ing storage

MA Ha i-x ia,L ILa i-hao＊,YANG Xian-qing,L I Shan,PENG Cheng-yu,CEN J ian-wei
(South China Sea Fisheries Research Institute,CAFS,Guangzhou 510300,China)

Fresh tilap ia fille ts p ackaged unde r m od ified a tm osp he re(MA)(A:50%CO2/10%O2/40%N2;B:60% CO2/10%O2/30%N2;C:70%CO2/10%O2/20%N2)and a ir s tored a t sup e r chilling(-0.5±0.2℃).Q ua lity changes of samp les we re m onitored during19d of s torage.Freezing p oint for fresh tilap ia was-0.8～-0.9℃.A obvious ly reduced bac te ria l g row th(p<0.05),m easured as tota l viab le counts(TVC)and p sychrotrop hic bac te ria,was obse rved in m od ified a tm osp he re p ackaged(MAP)fresh tilap ia fille ts afte r7d of s torage.The d r ip loss of samp les in MAP was highe r than tha t in a ir during s torage.The TVB-N va lues of a ll samp les we re inc reased during s torage, but the TVB-N va lues of samp lesin MAP we relowe r than thosein a ir afte r10d of s torage.The re we re no d iffe rences in pH as a func tion of s torage t im e or p ackag ing m e thod.The re was a gene ra l trend of inc reased pH for samp les in a ir during s torage.The TBA va lues of a ll samp les we re no obvious ly d iffe rences during s torage.The effec ts of d iffe rent gas m ixtures we re eva lua ted on the qua lity of fresh tilap ia fille ts.MAP com b ined w ith sup e r chilling was effec tive in extend ing she lf life of fresh tilap ia fille ts.

sup e r chilling;m od ified a tm osp he re p ackag ing;tilap ia fille ts;qua lity;d rip loss

TS254.4

A

1002-0306(2010)01-0323-05

羅非魚俗稱非洲鯽魚,現已成為我國淡水魚養殖產品中最突出的大宗貿易產品。目前,羅非魚在國際市場銷售的品種主要有三種:凍全魚、凍魚片和鮮魚片。美國是我國羅非魚最大出口國,出口品種主要為凍魚片和凍全魚[1]。鮮羅非魚片的價格遠高于凍品,而中國出口魚片價格、凍品價格要比鮮品低約 49%[2]。近幾年來,美國鮮羅非魚片的進口一直呈增長趨勢,但我國鮮羅非魚片出口所占的比率卻非常低,這主要與鮮羅非魚片貨架壽命短有關。鮮羅非魚片在冷藏或冰藏條件下,貨架期一般在7～10d左右,不能適應流通銷售的需要,因此,采用適宜的保鮮方式保持鮮羅非魚片的鮮度和品質,延長其貨架期就顯得極為重要。冰溫保鮮是將食品貯藏在0℃以下至其冰點 (也稱為凍結點)的范圍內,是屬于非凍結保存。冰溫保鮮可以克服凍結導致的食品蛋白質變性、質構損傷和解凍時汁液流失等品質下降問題,最大限度地保持產品品質,而且相對于冷藏可明顯延長食品的貨架期,因而越來越受到人們的重視。隨著羅非魚養殖在世界范圍的普及,國內外學者開展了關于羅非魚的保鮮研究,我國的研究報道主要集中在凍藏、冷藏、冰藏和微凍方面[3-7],而對于冰溫結合氣調的保鮮研究尚未見報道。本研究將鮮羅非魚片采用不同 CO2比例氣調包裝后,貯藏于冰溫條件下,研究其在貯藏過程中的微生物、肉汁滲出率、TVB-N、pH和 TBA值的變化,比較不同 CO2比例氣調包裝對鮮羅非魚片品質的影響,探討產品在冰溫氣調保鮮過程中的貨架期,旨在為進一步完善鮮羅非魚片冰溫氣調保鮮技術提供參考。

2009-03-09 ＊通訊聯系人

馬海霞 (1977-),女,助理研究員,從事水產品加工和質量安全方面研究。

公益性行業(農業)科研專項(3-49);廣東省科技計劃重點項目(2007B020708006);中央級公益性科研院所專項資金項目(2007ZD05,2008TS04)。