藍莓葉多酚復合保鮮劑對冷藏南美白對蝦品質的影響

楊鐘燕，李穎暢，王玉華，馬寧，朱學文

(渤海大學 食品科學與工程學院,遼寧省食品安全重點實驗室，生鮮農產品貯藏加工及安全控制技術國家地方聯合工程研究中心，遼寧 錦州，121013)

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藍莓葉多酚復合保鮮劑對冷藏南美白對蝦品質的影響

楊鐘燕，李穎暢*，王玉華，馬寧，朱學文

(渤海大學 食品科學與工程學院,遼寧省食品安全重點實驗室，生鮮農產品貯藏加工及安全控制技術國家地方聯合工程研究中心，遼寧 錦州，121013)

摘要南美白對蝦營養豐富，但冷藏期間容易腐敗變質，為保持對蝦品質和延長貨架期，采用質量分數0.4%藍莓葉多酚和1%殼聚糖的復配液對南美白對蝦進行浸泡處理，以未處理的對蝦作為對照，分別測定感官指標、微生物指標和理化指標(質構、硫代巴比妥酸值、揮發性鹽基氮值、pH值等)，用以評價藍莓葉多酚復合保鮮劑對冷藏南美白對蝦的保鮮效果。結果表明：4 ℃冷藏條件下，藍莓葉多酚復合生物保鮮劑能有效控制冷藏南美白對蝦的感官品質，抑制微生物生長，減緩脂肪氧化，延長對蝦的貨架期，較對照組南美白對蝦貨架期延長3～4 d。

關鍵詞南美白對蝦;貯藏品質;藍莓葉多酚;殼聚糖;冷藏

南美白對蝦(Penaeusvannamei)學名凡納對蝦，其原產地是南美太平洋沿岸的水域，因其肉質鮮美，營養豐富而深受人們的青睞[1]。自20世紀90年代初被我國引進養殖，近幾年南美白對蝦產量飛速上升，已成為中國養殖蝦類中的主要品種[2]，2013年南美白對蝦海水和淡水養殖量分別達到812 545 t、617 384 t[3]。但因其高含水量、營養豐富等特點，在捕撈、運輸、貯藏和加工等過程極易發生腐敗變質[4-5]，嚴重影響了南美白對蝦的品質及經濟價值。目前對水產品保鮮的方法有低溫保鮮(冷藏保鮮、冷凍保鮮)、化學保鮮、超高壓保鮮、輻射保鮮和氣調保鮮等。鑒于人們對安全、營養、健康食品的期待，從植物中提取天然保鮮劑逐漸被研究者關注。熊青等[6]研究表明，用茶多酚復合保鮮劑保鮮對蝦，能有效抑制對蝦微生物的生長以及黑變反應。NIRMAL等[7]用綠茶提取物和抗壞血酸復合保鮮蝦，可以抑制蝦的黑變并延緩對蝦品質變差。

藍莓葉多酚是從藍莓葉中提取的一種重要的生物活性成分，包括黃酮類、花色苷類、木質素類、酚酸和黃酮醇類等[8]，具有抗氧化、抗衰老、抗腫瘤、抑菌、生物防御等生物活性[9-10]。殼聚糖是陽離子多糖，廣泛存在甲殼綱動物蝦、貝的甲殼中，具有較強的抗菌和殺菌活性[11]，目前廣泛應用在水產品保鮮中[12-13]。藍莓葉多酚和殼聚糖復合使用，用于水產品保鮮還未見報道，鑒于藍莓葉多酚和殼聚糖的功效，文中研究了藍莓葉多酚提取物與殼聚糖的復合保鮮劑對冷藏南美白對蝦品質的影響。

1材料與方法

1.1實驗材料與儀器

鮮活南美白對蝦，錦州市林西路水產市場；藍莓葉，由沈陽農業科技開發院藍莓種植基地提供；AB-8大孔吸附樹脂，滄州寶恩吸附材料科技有限公司；無水乙醇(分析純)，天津市天力化學試劑有限公司；三氯乙酸、MgO(分析純)，天津市大茂化學試劑廠；殼聚糖，北京華威銳科化工有限公司；硫代巴比妥酸(生化試劑)、KOH、NaCl和HClO4，國藥集團化學試劑有限公司；平板計數營養瓊脂(生物試劑)，北京奧博星生物技術有限責任公司。

PL602-L電子天平，梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司；YXQ-LS-18ST型手提式壓力蒸汽滅菌器，上海博迅實業有限公司；Biofuge stratos臺式高速離心機，美國Thermo 公司；UV2550型紫外分光光度計，日本島津公司； SK6210HP超聲波清洗器，上海科導超聲儀器有限公司；Free Zone2.5 真空冷凍干燥機，美國 Labcoanco公司；DK-8D型數顯恒溫水浴鍋，上海一恒科技有限公司；JYSA800型絞肉機，九陽股份有限公司；101B-2型均質機，上海一恒科技有限公司；DZ400/2SB型真空包裝機，溫州宏展包裝機械有限公司；KjeltecTM8400型凱氏定氮儀，德國FOSS公司；MIR-554型低溫恒溫培養箱，日本三洋電機株式會社。

1.2實驗方法

1.2.1藍莓葉多酚的制備

參照李穎暢等[30]方法制備藍莓葉多酚，采用Folin-Ciocalteus法[14]測其多酚含量，藍莓葉多酚提取物中多酚含量為75.5%。

1.2.2對蝦的處理

挑選出肢體無殘缺，甲殼色澤好，大小均勻的南美白對蝦，用自來水沖洗，加冰猝死，隨機分組。處理組用質量分數0.4%藍莓葉多酚與1%殼聚糖復配液浸泡2 h，對照組用去離子水處理后浸泡2 h，無菌操作臺通風瀝干后裝入保鮮袋中，4℃冰箱中貯藏。

1.2.3菌落總數的測定

參照GB4789.2—2010[15]。采用平板傾倒法計數，每個稀釋梯度做2個平行，取其平均值。

1.2.4pH值的測定

將蝦去頭、去殼，用絞肉機絞碎蝦肉，稱取蝦肉5 g (精確到0.001 g)于燒杯中，加入煮沸后冷卻的蒸餾水50 mL，搖勻、均質后靜置30 min，4 000 r/min離心10 min，取上清液，用酸度計測其pH值[16]。每個樣品重復測定2次，取其平均值。

1.2.5揮發性鹽基氮(TVB-N) 值的測定

參考“FOSS公司應用子報”測定方法[18]，準確稱取10 g(精確到0.000 1 g)絞碎蝦肉移至蒸餾管，加入1 g MgO和50 mL蒸餾水搖勻, 用自動凱氏定氮儀測定。每批樣品均進行試劑空白實驗，TVB-N值采用mg N/100 g表示。

1.2.6硫代巴比妥酸(TBA) 值的測定

參考BARAKAT等[18]的方法，稍作修改。準確稱5 g(精確到0.000 1 g)攪碎蝦肉置于燒杯中，加入20 mL蒸溜水和25 mL質量分數20%三氯乙酸(TCA)，混勻、均質1 min，靜止60 min后，4℃ 4 000 r/min離心10 min，取5 mL上清液于比色管中，加入0.02 mol/L的TBA溶液5 mL，在沸水浴中加熱20 min后取出，用自來水冷卻至室溫后，532 nm下測定吸光度。TBA值用丙二醛(MDA)的質量分數表示，單位為mg MDA/kg樣品。

1.2.7質構分析

選取大小均等的對蝦，去頭去殼，剪成大概長2 cm，寬1.5 cm，高1.5 cm的小塊，采用模式TPA測定。測定指標包括包括硬度、彈性和黏聚性。測定參數：測量前探頭下降速度2.0 mm/s；測試速度為1.5 mm/s；測量后探頭回程速度1.5 mm/s；觸發力5 g；2次壓縮時間間隔5 s；探頭類型，P/50；測試類型設為壓縮式，目標類型設為距離，目標值為4.00 mm，數據的采集速率，10點/s。

1.2.8感官分析

參考趙海鵬等[19]，NIRMAL[20]的方法。感官評定小組由5名感官敏銳并具有感官經驗的人員組成，

分值在9分(極新鮮)和0分(完全腐敗)之間，對對蝦從肉質、外觀和氣味等方面進行評分，具體評分標準見表1，結果以3項總分記。

表1　感官評分標準

2結果與分析

2.1菌落總數的變化

水產品的腐敗變質多數情況是由微生物引起的。對蝦在貯藏期間，微生物利用蝦肉體中蛋白質等營養物質快速繁殖，菌落總數隨之增加，因此，可以將菌落總數作為判定水產品鮮度的主要指標。MOSFER等[21]研究認為，蝦類的菌落總數不超過5.0 log10CFU/g為一級鮮度；在5.0～5.7 log10CFU/g之間則為二級鮮度；當對蝦菌落總數超過6.0 log10CFU/g時，通常判定為不可食用。從圖1可以看出，對照組和處理組初始菌落總數分別為4.10，4.05 log10CFU/g。隨著貯藏時間的延長，對照組和處理組的菌落總數都有不同程度的增加，但處理組的菌落總數增加較對照組緩慢。對照組在貯藏的第4天和第6天菌落總數分別為5.52，6.65 log10CFU/g，第4天在二級鮮度范圍內，第6天已經不能食用。處理組第4天、第6天和第8天菌落總數分別為4.76，5.17 ，5.67 log10CFU/g，分別在一級鮮度和二級鮮度范圍內，第8天還可食用。處理組第10天菌落總數為6.52 log10CFU/g，而此時對照組菌落總數已經達到7.89 log10CFU/g。表明藍莓葉多酚和殼聚糖的復配液對微生物的生長有明顯的抑制作用，這與CAILLET等[22]研究蔓越橘水溶性多酚對微生物生長有抑制作用的結果一致。

圖1　貯藏期間南美白對蝦菌落總數的變化Fig.1　Changes in total viable counts (TVC) of Penaeus vannamei during refrigerated storage

2.2pH值的變化

水產品的pH值和其鮮度變化密切相關，pH值可以作為判斷蝦肉品質的指標之一。水產動物死后初期pH值由于體內糖原被降解產生酸性物質而呈現下降趨勢，隨后又由于內源酶和微生物的作用，肌肉中蛋白質及一些其他含氮組分等營養物質分解生成氨、三甲胺、組胺等堿性物質，使pH值又上升。從圖2看出，南美白對蝦對照組和處理組初始pH值分別為7.30，7.23。處理組與BASIRI 等[23]測定的南美白對蝦初始pH值接近(pH 7.22)，處理組略低于對照組，這可能是因為本次實驗采用的保鮮劑處理所致。

圖2　貯藏期間南美白對蝦pH值的變化Fig.2　Changes in pH values of Penaeus vannamei during refrigerated storage

對照組和處理組pH值具有相同的變化趨勢，整個貯藏過程中沒有出現先降低后升高的變化趨勢，這可能與測定時間有關，因此沒有觀測到pH值下降的現象。這與李學鵬[24]、WU[25]等報道的結果一致。有研究認為pH 7.80是判定品質是否被接受的關鍵點[26]，如圖2所示，對照組在貯藏的第4天、第6天 pH值分別是7.57、7.91，第6天已經超過了可接受值；處理組在第6天和第8天 pH值分別為7.51，7.74，第8 d的pH值還在接受范圍，而此時對照組pH值已經達到8.11；這可能是由于殼聚糖成膜以及藍莓葉多酚對微生物有抑制作用，使微生物分解蛋白質及其他含氮組分的能力降低，從而使處理組pH值顯著低于對照組。從pH值結果可看出，藍莓葉多酚復合保鮮劑能使對蝦貨架期延長大約3～4 d。

2.3揮發性鹽基氮(TVB-N)的變化

揮發性鹽基氮(TVB-N)是動物性食品在貯藏保鮮過程中因體內的酶和微生物作用，使蛋白質分解而產生小分子的氨、三甲胺、二甲胺等含氮物質[27]，因此可作為判斷蝦類新鮮度重要指標之一。按GB2733—2005[28]規定：TVB-N值(mg/100 g)不超過30 mg/100 g在可食范圍內。如圖3所示，隨貯藏時間的延長，對照組和處理組對蝦的TVB-N值呈增加趨勢，但處理組TVB-N值較對照組增加緩慢。對照組和處理組在貯藏的第6天TVB-N值分別是30.31、22.52 mg/100 g，對照組TVB-N值已超過可接受范圍，而處理組此時還保持在可食范圍。這說明藍莓葉多酚復合保鮮劑有減緩微生物生長和蛋白質及非蛋白含氮物質分解的作用，使對蝦貨架期延長。

圖3　貯藏期間南美白對蝦TVB-N值的變化Fig.3　Changes in TVB-N of Penaeus vannamei during refrigerated storage

2.4硫代巴比妥酸(TBA值)的變化

在貯藏期間，水產品由于酶和微生物的作用發生酸敗，主要是脂肪氧化，其降解產物大多是丙二醛(MAD)，丙二醛(MAD)和TBA反應會生成穩定的紅色復合物[29]，因此可以根據TBA值的變化來反應水產品脂肪氧化程度。脂肪氧化程度越深，南美白對蝦腐敗越嚴重，圖4是貯藏期間南美白對蝦TBA值的變化。從圖4可以看出，隨著貯藏時間的延長對照組和處理組的TBA值均增加，與李穎暢等[30]，齊自元等[31]報道的TBA值變化趨勢一致。在貯藏期間，處理組TBA值顯著(P<0.05)低于對照組TBA值。表明藍莓葉多酚復合保鮮劑對對蝦具有一定的抗氧化作用，抑制脂肪的分解。對蝦的TBA值與其他水產品的TBA值略偏低，這可能的原因一是對蝦肌肉脂肪含量相對較少；其次是降解生成的丙二醛(MDA)可能與蛋白質、氨基酸及核酸等反應，從而使得MDA無法累積。

圖4　貯藏期間南美白對蝦TBA值的變化Fig.4　Changes in TBA of Penaeus vannamei during refrigerated storage

2.5質構特性分析

鮮蝦在貯藏保鮮過程中，會不斷發生腐敗變質，其肌肉質地也會隨之發生變化。質構 (TPA)可以通過對蝦的特性做出數據化的準確表達，從而可以精確、全面的反應出對蝦的食用品質。如圖5-a是南美白對蝦貯藏期間硬度的變化，從圖5-a可看出，對蝦硬度變化是先上升后下降的趨勢，且對照組相較于處理組變化更明顯，在第4天左右達到最大值，之后逐漸降低。一般認為，水產品死后其肌肉會出現尸僵狀態，持續時間幾小時到幾十小時不等，隨后即解除[32-33]。隨著貯藏時間的延長，對蝦肌肉中水分散失，蝦體表出現干耗現象，從而導致對蝦貯藏初期硬度變大；隨后由于細菌和酶等的作用蝦體腐敗變軟，肌肉中的蛋白質變性，其硬度變小。處理組較之對照組變化不大，這可能一方面是由于殼聚糖形成涂膜減少水分流失；另一方面是藍莓葉多酚復合保鮮劑的抑菌作用以及減緩了對蝦肌肉脂肪氧化和蛋白質的降解。

如圖5-b為南美白對蝦貯藏期間肌肉彈性的變化。彈性反映的是在外力作用下樣品形變及去力后的恢復程度。肌肉彈性與肌肉間的結合程度密切相關，肌肉間結合程度越大，彈性越大[34]。整個貯藏期間，對照組和處理組的南美白對蝦的彈性呈現下降趨勢，鮮蝦肌肉彈性好，隨著貯藏時間的增加，蝦體硬度增大及蝦體肌肉腐敗變質，使對蝦肌肉彈性下降，但是處理組彈性下降緩慢。

如圖5-c所示，是南美白對蝦黏聚性在貯藏期的變化。黏聚性是對蝦肌肉抵抗外力保持緊密性，細胞間結合力的反映。從圖5-c看出，對照組和處理組的黏聚性都隨著貯藏期的延長而呈下降趨勢，在第6天之前處理組黏聚性下降較對照組緩慢，這可能是藍莓葉多酚復合保鮮劑對對蝦肌肉蛋白質的降解和肌肉細胞間結合力下降起到了緩減的作用，從而使得處理組粘聚性好于對照組。

圖5　貯藏期間南美白對蝦肌肉硬度(a)、彈性(b)、黏聚性(c)的變化Fig.5　Changes in hardness (a), springiness(b) and cohesiveness(c) of Penaeus vannamei during refrigerated storage

2.6感官分析

在貯藏期間，由于微生物的繁殖和自身蛋白酶、酚酶和過氧化酶等的作用，肌肉中的蛋白質、糖類和脂肪等營養物質被降解，使對蝦質構、外觀和氣味發生很大變化。感官是消費者對食品的第一評價，間接決定食品可接受程度。由圖6可以看出，初期對蝦肉質富有彈性，體表條紋清晰，透明而富有光澤，有鮮蝦固有的鮮味。整個貯藏過程，感官評分隨著貯藏時間的增加而分值降低。對照組第4天，第6天感官評分分別是6.5, 3.2，而處理組第6天分值是7.1，LI等[35]研究認為，感官分數不低于5.0則可食用。對照組第6天分值已達3.2，顯著低于可食標準。處理組感官分值顯著(P<0.05)高于對照組，這可能與藍莓葉多酚和殼聚糖抑制微生物的繁殖有關，尤其對貯藏后期特定腐敗菌的抑制。

圖6　貯藏期間南美白對蝦感官分數的變化Fig.6　Changes in sensory scores of Penaeus vannamei during refrigerated storage

3結論

用質量分數0.4%藍莓葉多酚和1%殼聚糖復合保鮮劑處理南美白對蝦，在冷藏過程中，其感官品質得到改善。與對照組相比，處理組對蝦硬度變化不大，彈性、黏聚性下降緩慢。細菌總數、pH值、TVB-N值、TBA值顯著低于對照組。藍莓葉多酚復合保鮮劑能有效抑制貯藏過程南美白對蝦微生物的繁殖，減緩脂肪氧化，減慢肌肉中蛋白質和內源酶的降解，延緩腐敗變質，使其貨架期延長3～4 d。

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Effect of polyphenols from blueberry leaves on the quality ofPenaeusvannameiduring refrigerated storage

YANG Zhong-yan, LI Ying-chang*, WANG Yu-hua, MA Ning, ZHU Xue-wen

(College of Food Science and Technology, Bohai University; Food Safety Key Lab of Liaoning Province;National & Local Joint Engineering Research Center of Storage, Processing and Safety Control Technology for Fresh Agricultural and Aquatic Products; Jinzhou 121013, China)

ABSTRACTPenaeus vannamei is nutritious but easy to spoil during refrigerated storage. In order to maintain its quality and extending its shelf, treatment with 0.4% blueberry leaves polyphenol and 1% chitosan applied and compared with the control. Sensory attributes, microbiological and physicochemical (TPA、TBA、TVB-N、pH value) were periodically assessed. The results showed that polyphenols from blueberry leaves combination with chitosan could more effectively maintain the quality, appearance and odor of the pacific white shrimps, inhibit the growth of microorganisms, slow the process of fat oxidation and extend the shelf by 3～4 days compared with the control group during refrigerated storage.

Key wordsPenaeus vannamei； storage quality； polyphenols from blueberry leaves； chitosan； refrigerated storage

收稿日期：2015-05-31，改回日期：2015-09-08

基金項目：國家自然基金項目(31201308)

DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201602034

第一作者：碩士研究生(李穎暢副教授為通訊作者，E-mail:liyingchangsy@sina.com)。