青蝦離水后15 ℃貯藏溫度下品質的變化

吳海虹,金碧茹,徐為民,張新笑,陳 琳,諸永志(江蘇省農業科學院農產品加工研究所,江蘇南京 210014)

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青蝦離水后15 ℃貯藏溫度下品質的變化

吳海虹,金碧茹,徐為民,張新笑,陳 琳,諸永志*
(江蘇省農業科學院農產品加工研究所,江蘇南京 210014)

綜合研究青蝦離水15 ℃貯藏溫度下pH、揮發性鹽基氮(TVB-N)、脂肪氧化(TBA)值、菌落總數、游離氨基酸值、質構及感官值的變化。結果表明:青蝦品質開始下降出現在離水4 h左右,蝦肉部位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;離水6 h后青蝦品質開始惡化,蝦頭TVB-N含量為20.13 mg/100 g,菌落總數顯著性增加,硬度與彈性顯著下降且感觀評定得分已小于6.3分,接近腐敗級。同時,青蝦體內必需氨基酸、鮮味氨基酸及藥效氨基酸隨貯藏時間延長呈顯著性下降趨勢。通過綜合分析這些指標可得出青蝦離水后15 ℃環境下6 h內加工比較適宜。

青蝦,貯藏,品質

青蝦,學名日本沼蝦(Macrobrachiumnipponense),廣泛分布于淡水水域,是一種高蛋白、低脂肪、營養價值極高的水產食品,頗受消費者青睞。目前主要以鮮食和速凍產品為主。但隨著養殖規模的不斷擴大,青蝦食品的精深加工已成為當今青蝦產業必要的發展趨勢。

青蝦作為一種水產品,水分和蛋白質含量較高,在捕撈、運輸、加工及貯藏過程中極易受細菌侵襲而發生腐敗變質[1]。同時,青蝦體內存在大量的多酚氧化酶,易與其體內的多巴類物質反應,產生黑色素,引起蝦體的黑變[2],導致感官品質的急速下降,嚴重制約青蝦產品的開發。因此,了解掌握青蝦離水后在貯藏過程中的品質變化是保證青蝦深加工產品品質的重要條件。在海水蝦類貯藏過程中品質變化方面的研究國內已有大量報道,如遲海等[3]研究南極磷蝦在凍藏溫度下的品質變化,得出南極磷蝦在0、5 ℃條件下貯藏15 d后品質不可接受,20 ℃溫度下8 h品質不可接受;李蕾蕾等[4]研究南美白對蝦在低溫貯藏過程中的品質及菌相變化分析得出在冷藏、冰溫貯藏、凍藏過程中,南美白對蝦的貨架期分別為3、8和56 d。張強等[5]研究不同貯藏溫度對凡納濱對蝦理化性質的影響得出凡納濱對蝦在-35 ℃貯藏品質保存較為理想等。

表1 感官評分標準Table 1 Sensory evaluation standards

這些研究對海水蝦的保鮮、貯運及加工的發展起著重要的作用。目前國內對淡水青蝦的研究主要在品種選育及養殖技術方面,對青蝦貯藏過程中品質變化及相關方面的研究未見報道。

本文將青蝦離水后置于15 ℃條件下(模擬生產車間加工環境溫度),測定青蝦感官值、pH、質構、TBA、TVB-N、游離氨基酸、菌落總數的變化情況,從而確定青蝦離水最佳加工時間。以期為青蝦的加工、運輸和銷售的實際應用提供理論依據,同時為構建青蝦品質評價體系提供相關依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

青蝦 購于南京市孝陵衛農貿市場水產專區;丙酮、石油醚、氯化鈉、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、檸檬酸、檸檬酸三鈉、吐溫20、亞油酸、β-巰基乙醇、EDTA(均為分析純)、氯仿、氫氧化鈉、甲醇、2-硫代巴比妥酸、高氯酸、鹽酸、硼酸、磺基水楊酸、瓊脂培養基、石油醚 北京化學試劑廠。

TB-2002電子分析天平 意大利BEL公司;TVT-300XP質構儀 瑞典泰沃公司;T25基本型勻漿機 德國IKA公司;數字恒溫水浴鍋 常州國華電器有限公司;RE-85C真空旋轉蒸發儀 上海亞榮生化儀器公司產品;A300全自動氨基酸分析儀 德國曼默博爾公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 青蝦預處理 將鮮活青蝦用蒸餾水沖洗后,選取完整、無損傷、無黑頭、大小均一的青蝦放置于15 ℃的恒溫恒濕培養箱中貯藏,分別在0、2、4、8、10 h取樣測定各項指標。

1.2.2 感官評價 參考唐琳[6]等的感官評價方法并略作修改,即由6名經過訓練的評價員組成感官評價小組,對青蝦的肉質組織,體表色澤以及氣味進行評分,滿分為10分,按照表1標準進行評分,如一級鮮度為8～10分,二級鮮度為6～7分,腐敗級<6分,依此確定新鮮度等級。

1.2.3 pH的測定 分別取蝦頭和蝦肉各2.00 g,加18 mL蒸餾水,3000 r/min勻漿30 s后取濾液進行測定。

1.2.4 硫代巴比妥酸值(TBA)的測定 脂肪氧化程度通過測定硫代巴比妥酸值評價[7]。稱取10.00 g蝦肉,加入50 mL 7.5%的三氯乙酸溶液(含0.1% EDTA),5000 r/min勻漿1 min,過濾取上清液5 mL,同時加5 mL 0.02 mo1/L的2-硫代巴比妥酸溶液(TBA),沸水浴40 min,取出冷卻至室溫后加5 mL氯仿振蕩搖勻,靜置分層,取其上清液于532 nm處測吸光度。空白對照以蒸餾水代替過濾后的上清液,其他操作步驟同上,每組測三個平行。

1.2.5 揮發性鹽基氮(TVB-N)的測定 TVB-N的測定參照SC/T 3032-2007《水產品中揮發性鹽基氮的測定》方法進行。鮮蝦肉樣品剁碎后,稱取5.00 g于離心管中,加入45 mL 0.6 mol/L的高氯酸溶液進行均質,過濾,取濾液進行測定。

1.2.6 質構指標的測定 測定前將青蝦在室溫下放置30 min,避免溫度的干擾。質構分析選用P/0.5-11427探頭,測定時,將蝦身第二節部位置于探頭中心部位。測試速率為0.5 mm/s;測前速率為1 mm/s;測后速率為1 mm/s;壓縮變形率為50%;探頭兩次測定的時間間隔為5 s,測定結果取硬度(Hardness)、彈性(Elasticity)。

1.2.7 菌落總數的測定 菌落總數的測定參照GB 4789.2-2010《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 菌落總數測定》方法進行:稱取25 g蝦肉攪碎后加入225 mL無菌生理鹽水,搖勻后取1 mL均質液依次10倍梯度稀釋成所需的濃度梯度,然后取1 mL樣液注入無菌培養皿中,倒入平板計數培養基混勻,待培養基凝固后放入37 ℃恒溫恒濕培養箱中培養48 h后計數。

1.2.8 游離氨基酸的測定 蝦肉中游離氨基酸含量的測定參照Wang[8]等的方法,并稍作修改。精確稱取0.50 g分別離水0、2、4、6、8、10 h后的蝦肉、蝦頭,加入5 mL 10%的磺基水楊酸,于研缽中充分研磨后轉移至燒杯中,加40 mL蒸餾水,并用2 mol/L的氫氧化鈉溶液將pH調至2.0,隨后轉移至容量瓶中定容至50 mL。將制備的溶液10 ℃條件下12000×g離心20 min,取2 mL上清加入1 mL石油醚,混合均勻后室溫下靜置1 h,取下層液體用氨基酸自動分析儀分析游離氨基酸含量。

1.2.9 數據處理 實驗數據利用SPSS 18.0軟件進行處理。

2 結果與分析

2.1 離水后青蝦pH變化

如圖1所示,新鮮的青蝦蝦頭和蝦肉的pH分別為7.45和7.47,接近中性。離水后,兩者的pH都呈現先下降后上升的趨勢。蝦肉在2 h時達到最低,為7.35,蝦頭在4 h時達到最低,為7.25,之后均緩慢上升;在離水10 h后,蝦頭、蝦肉的pH分別為7.58和7.61。這一現象可能是因為青蝦在離水初期,體內的ATP可降解生成游離磷酸基、肌苷酸,且肌肉中的糖原可轉化為乳酸等,導致青蝦的pH下降[9],而青蝦死后,隨著離水時間的延長,蝦體內的蛋白質在蛋白酶的作用下,被分解為氨或胺類等堿性物質,從而使pH增加[10]。

圖1 離水后青蝦pH的變化Fig.1 Variations of pH in shrimp out of water注:不同大寫字母代表不同時間點蝦頭之間的差異顯著(p<0.05);小寫字母代表不同時間點蝦肉之間的差異顯著(p<0.05);圖2～圖7同。

2.2 離水后青蝦的TAB值變化

TBA可用于反映脂肪氧化次級產物的多少,是判斷脂肪氧化的重要指標[11],也能反映因脂肪氧化所導致的蝦體的氣味、外觀等的變化[12]。如圖2所示,鮮活青蝦蝦肉的TBA含量較低僅為0.09 mg/kg,而蝦頭部位TBA含量高于蝦肉(0.64 mg/kg);隨離水時間的延長均呈上升趨勢,但是蝦頭中TBA含量上升趨勢高于蝦肉,可能蝦頭中的脂肪含量多于蝦肉中,因而脂肪氧化較顯著。

圖2 離水后青蝦TBA值的變化Fig.2 Variations of TBA values in shrimp out of water

2.3 離水后青蝦揮發性鹽基氮含量變化

揮發性鹽基氮(TVB-N)是由于蛋白質在微生物和內源酶的相互作用下被分解而產生的氨、胺類等,并具有揮發性的物質[13]。如圖3所示,在離水階段,青蝦的蝦頭和蝦肉的TVB-N含量均呈現上升的趨勢,但是蝦肉中的揮發性鹽基氮的含量較蝦頭中增加更顯著,這可能是因蝦肉中的蛋白質含量較高,因此由蛋白質分解產生的胺類物質也較多。根據GB2733-2015《鮮、凍動物性水產品》的規定,揮發性鹽基氮≥20 mg/100 g為腐敗級[14]。由圖3顯示,蝦肉中揮發性鹽基氮含量在4 h時達到16.21 mg/100 g,6 h后超過20 mg/100 g限量標準,因而青蝦離水后在15 ℃環境中放置時間不宜超過6 h。

圖3 離水后青蝦TVB-N值的變化Fig.3 Variations of TVB-N values in shrimp out of water

2.4 離水后青蝦菌落總數變化

如圖4所示，蝦頭、蝦肉初始菌落數分別為6.24 lg CFU/g和5.33 lg CFU/g;青蝦離水后蝦頭和蝦肉的菌落總數均隨離水時間延長而顯著(p<0.05)增加,且在離水6 h后增長加快,貯藏10 h時,蝦頭的菌落總數已達到7.03 lg CFU/g,超出國際食品微生物規范委員會將7 lg CFU/g作為水產品菌落總數的可接受上限(ICMSF,1986)[15]的范圍。導致青蝦腐敗變質的原因主要有細菌變化、酶促變化和化學變化,由于青蝦蛋白質含量高且含有大量的水分,細菌繁殖是導致其品質降低的重要原因之一[16]。蝦死亡后,細菌生長繁殖易將體內的組胺分解為有毒的物質,另外細菌亦可分泌酶類,使蛋白質分解產生異味,從而使蝦腐敗變質。這與遲海[17]等在20 ℃下得到的南極大磷蝦的菌落總數變化趨勢相一致。

圖4 離水后青蝦菌落總數的變化Fig.4 Variations of the total number of colonies in shrimp out of water

2.5 離水后青蝦硬度變化

硬度即食品達到形變所需要的力度,反映食物保持自己形態的能力的大小有研究報道,消費者在進行肉類選擇時,硬度大小是一個非常重要的因素,其決定了肉的價值[18]。如圖5所示,隨著離水時間的增加,青蝦蝦肉的硬度下降顯著(p<0.05),貯藏時間在0～4 h內,硬度下降幅度較大,由初始值的1516 g下降到4 h時的880 g,下降幅度為41%。之后硬度值降低緩慢,貯藏10 h后硬度值降低了54.69%,平均每小時降低9.11%。這可能是因為在15 ℃條件下,離水后蝦肉肌原纖維中的鹽溶性蛋白質在4 h內已發生大部分降解和變性,引起了肌原纖維組織結構破壞[19],導致蝦肉硬度大幅下降,之后硬度值變化緩慢。

圖5 離水后青蝦硬度的變化Fig.5 Variations of hardness in shrimp out of water

2.6 離水后青蝦彈性變化

如圖6所示,青蝦蝦肉的彈性隨著離水時間的延長而顯著降低(p<0.05),前4 h彈性值降低緩慢,4 h時降低幅度僅為4.14%,4 h后迅速降低,至10 h時下降幅度為26.54%。青蝦在離水過程中,內源酶將肌原纖維蛋白破壞,導致蝦肉肌肉之間的作用力減小,貯藏時間越長,彈性越低[20]。

表1 離水后青蝦蝦肉游離氨基酸的變化(g/100 g)Table 1 Variations of free amino acids in shrimp meat out of water(g/100 g)

圖6 離水后青蝦彈性的變化Fig.6 Variations of elasticity in shrimp out of water

注:*:必需氨基酸;#:鮮味氨基酸;※:藥效氨基酸;同一行內不同肩標小寫字母表示差異顯著(p<0.05)。

2.7 離水后青蝦游離氨基酸變化

青蝦在食用時口感鮮美,這與青蝦體內游離氨基酸種類和含量有關。隨著離水時間的延長,蝦肉中的總游離氨基酸含量下降(如表1所示),新鮮青蝦中總游離氨基酸含量為3.136 g/100 g,離水貯藏10 h后下降為1.899 g/100 g。其中鮮味氨基酸對蝦肉的鮮美作用更為重要。隨著離水時間的增加,蝦肉中的鮮味氨基酸也顯著(p<0.05)下降,由新鮮時的1.117 g/100 g降到10 h時的0.822 g/100 g。同樣,隨離水時間的延長,蝦肉中的必需氨基酸含量也顯著下降,由新鮮時的1.336 g/100 g降到10 h時的0.768 g/100 g。在所有的游離氨基酸中,藥效氨基酸是一類不被人熟知但卻有治病功能的氨基酸[21]。而隨離水時間的延長,蝦肉中的藥效氨基酸含量也顯著(p<0.05)下降。由此可見,隨著離水時間的延長,青蝦的鮮味、營養價值及功效都呈下降趨勢。

2.8 離水后青蝦感官評價變化

感官品質是對青蝦的肉質組織、體表色澤以及氣味的一個綜合性評分,是一個重要的鮮度指標。如圖7所示,青蝦在新鮮狀態時的感官評分最高,隨著離水時間的延長,感官評分呈現下降趨勢,且在短時間內感官品質顯著下降,在4 h后感官分值降至7.1分,達到二級新鮮度。6 h后感官分值下降至6分以下,達到腐敗級,主要表現在蝦體變黑、肌肉變軟、蝦肉彈性變差、氣味變腥臭。由感官評價看出青蝦在15 ℃條件下離水貯藏6 h后品質發生顯著劣變。

圖7 離水后青蝦感官評分的變化Fig.7 Variations of sensory evaluation in shrimp out of water

3 結論

青蝦在15 ℃冷藏條件下其感官評定、pH、TVB-N值、TBA值、菌落總數、游離氨基酸值及質構均隨貯藏時間的延長呈規律性變化。其中,菌落總數、TVB-N值、TBA隨著貯藏時間的延長呈顯著上升趨勢;pH則是在貯藏過程中先降低后上升;感觀評分、硬度、彈性及蝦肉中總游離氨基酸都隨貯藏時間延長呈現逐漸下降趨勢。通過對各理化指標分析結合感觀評價,建議青蝦離水后15 ℃條件下,6 h內加工比較適宜。

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《食品工業科技》

愿為企業鋪路、搭橋！

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

吳海虹(1976-)，女，碩士，副研究員，主要從事農產品加工與保鮮方面的研究，E-mail：wuhaihong169@163.com。

*通訊作者:諸永志(1975-)，男，碩士，研究員，主要從事農產品深加工與產業化開發方面的研究，E-mail：yongzhizhu@163.com。

江蘇省農業科技自主創新資金項目(CX(15)1012)。

TS254.4

A

1002-0306(2017)14-0267-05

10.13386/j.issn1002-0306.2017.14.052