周 強 劉蒙佳 丁立云 雷昌貴 孟宇竹

(1.福建師范大學閩南科技學院生命科學與化學學院，福建 泉州 362332；2.江西省水產(chǎn)科學研究所，江西 南昌 330039；3.河南質(zhì)量工程職業(yè)學院食品與化工系，河南 平頂山 467000)

中國明對蝦屬甲殼綱十足目對蝦科對蝦屬，又名對蝦、明蝦、東方對蝦，是中國重要海鮮品之一[1]。新鮮對蝦含有較高蛋白質(zhì)和水分，極易在捕撈、運輸、加工及貯藏過程受到細菌侵染而腐敗變質(zhì)，且在對蝦體內(nèi)存在一定量多酚氧化酶，會與蝦體發(fā)生反應產(chǎn)生黑色素[2]56-57。國內(nèi)外學者對采用柵欄因子防止蝦類褐變及腐敗變質(zhì)等問題進行了有益探索。呂艷芳等[3]采用復合保鮮劑和焦亞硫酸鈉在冰溫下對南美白對蝦(Penaeusvannamei)進行防黑變保鮮效果比較。王東等[4]采用納豆菌抗菌肽APNT-6對凡納濱對蝦(Litopenaeusvannamei)進行低溫保鮮，結(jié)果表明抗菌肽具有較好的抑菌保鮮效果。Einarsson等[5]研究了乳酸鏈球菌素對北極甜蝦(Pandalusborealis)的保鮮效果，結(jié)果顯示其能有效抑制革蘭氏陽性菌生長，并延長貨架期。Shamshad等[6]研究了墨吉對蝦(Penaeusmerguiensis)在不同貯藏溫度下鮮度的變化，結(jié)果表明在低溫狀態(tài)下，蝦體褐變速度明顯減緩。國內(nèi)外報道常采用單一因子或多種因子單獨應用于中國明對蝦進行貯藏保鮮，對于采用殼聚糖—植酸鈉復合保鮮液協(xié)同流化冰應用于中國明對蝦低溫保鮮未見報道。

殼聚糖由幾丁質(zhì)脫乙酰作用而制得，屬生物保鮮劑，其具有良好的成膜及抑菌功能[7-9]。植酸鈉利用抑制多酚氧化酶活性達到防止蝦體黑變目的，其屬天然低毒保鮮劑[10-11]。柵欄技術(shù)是通過聯(lián)合控制多種阻礙微生物的因子，以減少食品腐敗，保證食品衛(wèi)生與安全性的技術(shù)措施[12]42-43。研究[13-14]表明，柵欄因子相互作用比單一使用一種保鮮方法更有效，可大大降低另一種保鮮方法所需要的使用強度。調(diào)整柵欄因子強度及順序，降低或消除對食品質(zhì)量的不良影響是柵欄技術(shù)關(guān)鍵[15]。本試驗在前期關(guān)于草魚殼聚糖涂膜保鮮[16]及植酸鈉護色等試驗基礎(chǔ)上，根據(jù)涂膜特性及保鮮護色效果，擬制備1.5% 殼聚糖—0.1%植酸鈉應用于中國明對蝦的流化冰低溫協(xié)同保鮮，探討比較柵欄因子協(xié)同作用于對蝦保鮮效果，旨在為多種柵欄因子協(xié)同應用于中國明對蝦及水產(chǎn)品保鮮提供數(shù)據(jù)支持及技術(shù)參考。

1 試驗與方法

1.1 主要材料

新鮮中國明對蝦：購自漳州東山海鮮市場，挑選個體適中(15.0±1.0)g，無損傷，體表光滑且有光澤，無爛眼、爛尾的新鮮活對蝦，置于裝有冰塊泡沫保溫箱內(nèi)，2 h內(nèi)運回實驗室；

殼聚糖：脫乙酰度85%，鑫洋食品添加劑有限公司；

植酸鈉：食品級，鑫洋食品添加劑有限公司；

牛肉膏、蛋白胨、瓊脂：生化試劑，上海研生生化試劑有限公司；

硼酸、氯化鈉、碳酸鉀、氫氧化鈉、鄰苯二酚等：分析純，國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 主要儀器

酸度計：PHS-3C型，上海儀電科學儀器股份有限公司；

色差儀：WSC-S型，上海精密科學儀器有限公司；

生化培養(yǎng)箱：LRH型，上海恒科學儀器有限公司；

超低溫冰箱：MDF-U53V型，日本SANYO公司；

物性分析儀：TMS-PRO型，美國FTC公司等。

1.3 試驗方法

1.3.1 流化冰制備 配制3.0 mg/L NaCl溶液，鹽度計校準配制溶液；采用RF-1000-SP流化冰生成器，制備流化冰固液混合相。試驗用流化冰固液混合相，組成為顆粒冰體積分數(shù)80%和水體積分數(shù)20%，備用[17]。

1.3.2 1.5%殼聚糖—0.1%植酸鈉復合保鮮液制備 稱量15.0 g殼聚糖及1.0 g植酸鈉，加入少許冰醋酸，用蒸餾水定容至1 000 mL，溶解攪拌均勻，放置在4 ℃的冰箱里備用。

1.3.3 樣品處理及試驗分組 將新鮮活對蝦備用，隨機分為3組，進行試驗處理。對照組：對蝦降溫至0 ℃后-4 ℃ 貯藏；處理組A：采用流化冰(流化冰固相與蝦體積比5∶1)-4 ℃貯藏；處理組B：采用殼聚糖植酸鈉復合液并浸泡對蝦10 min，撈出后稍晾干，添加流化冰保鮮處理[18-19]，監(jiān)測處理組B明蝦樣品植酸鈉殘留量為8.2 mg/kg，符合GB 2760—2014中關(guān)于植酸鈉應用于鮮水產(chǎn)(蝦類)殘留量≤20 mg/kg的要求，可開展后續(xù)低溫保鮮試驗。每組設(shè)3個平行樣，每隔2 d測量指標數(shù)據(jù)，試驗重復3次。

1.4 指標測定

1.4.1 pH值測定 采用pH酸度計法[20]。

1.4.2 揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)測定 參照文獻[21]。

1.4.3 菌落總數(shù)測定 采用平板菌落計數(shù)法[22]。

1.4.4 明度值(L*)測定 使用色差計對蝦身第二腹節(jié)處進行明度值(L*)的檢測[23]，+L*表示偏白，-L*表示偏黑，對L*進行10次測量，計算得到10次測量均值。

1.4.5 PPO活性測定 參照文獻[24]。

1.4.6 持水率測定 參照文獻[25]。

1.4.7 彈性測定 采用TMS-PRO物性分析儀測定[26]。

1.4.8 感官評分及標準 選定10位經(jīng)過感官培訓的同學作為評定人員，參照中國對明蝦的感官評定標準[2]38-39(如表1)，對對蝦的各感官指標進行評分，最高分值為9分，最低分值0分，若≤6分則表明對蝦不能食用，每隔2 d 評定1次，跟蹤測定8 d。

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗中所有試樣做3個平行測定，試驗重復3次，數(shù)據(jù)測定結(jié)果以平均值±標準差表示。結(jié)果分析采用SPSS 19.0軟件進行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 對蝦貯藏期間揮發(fā)性鹽基氮含量變化

揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)是動物性食品在腐敗過程中由于細菌及相關(guān)水解酶作用，使組織中蛋白質(zhì)分解而產(chǎn)生的氨以及低級胺類等堿性含氮物質(zhì)[27]。按照GB 2733—2015規(guī)定：蝦類TVB-N值≤20 mg/100 g為一級鮮度，20～30 mg/100 g 為二級鮮度。蝦類中TVB-N水平和鮮度感官評定之間有極高相關(guān)性，被廣泛作為反映蝦類腐敗程度最重要指標之一。如圖1所示，隨著貯藏時間延長，對照組、處理組A、處理組B的TVB-N值均表現(xiàn)為上升趨勢，且不同貯藏時間各水平間對應TVB-N值差異顯著(P<0.05)。同一貯藏時間(4～8 d)，處理組A、B的TVB-N值較對照組低，且差異極顯著(P<0.05)。王偉等[21]采用不同溫度(4，-3 ℃)貯藏南美白對蝦，發(fā)現(xiàn)-3 ℃貯藏可以有效降低南美白對蝦揮發(fā)性鹽基氮含量，貯藏第4天其揮發(fā)性鹽基氮含量為15.61 mg/100 g，本研究中，貯藏第4天處理組A、B的揮發(fā)性鹽基氮含量為10.75，8.76 mg/100 g。這與流化冰對蝦體的快速降溫，對微生物具有抑制及致死(冷沖擊)作用，同時可以有效降低內(nèi)源酶的活性有關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)，貯藏至第8天，對照組TVBN值為24.26 mg/100 g，對蝦處于二級鮮度，出現(xiàn)腥臭氣味，影響其銷售品質(zhì)，而處理組A、B的TVB-N值為16.85，12.94 mg/100 g均在一級鮮度，柵欄因子協(xié)同組較對照組而言可延長貨架期4 d左右?？赡苁窃诹骰蜏剌d體下，殼聚糖涂膜具有一定抑菌效果及阻氧效應，能進一步抑制微生物的增殖與代謝，減少對蝦蛋白質(zhì)分解，有效降低揮發(fā)性鹽基氮含量。這與解萬翠等[28]研究結(jié)果一致。

表1 中國對蝦感官評分標準Table 1 Sensory score standard of the Fenneropenaeus chinensis

不同小寫字母代表同一試驗組在不同時間點有顯著性差異(P<0.05)；不同大寫字母代表在同一時間點不同試驗組有顯著性差異(P<0.05)

圖1 中國明對蝦貯藏期間揮發(fā)性鹽基氮變化
Figure 1 Changes of the volatile basic nitrogen inFenneropenaeuschinensisduring storage

2.2 對蝦貯藏期間菌落總數(shù)變化

一般認為，蝦類菌落總數(shù)≤5.0 lg(CFU/g)為一級鮮度，5.0～6.0 lg(CFU/g)為二級鮮度，當鮮度超過二級鮮度，不能食用[4]。如圖2所示，隨著貯藏時間延長，對照組及處理組菌落總數(shù)均呈上升趨勢，且不同貯藏時間各水平間的菌落總數(shù)差異顯著(P<0.05)。同一貯藏時間(4～8 d)，處理組與對照組比較，其菌落總數(shù)較低且差異極顯著(P<0.05)。貯藏中后期菌落總數(shù)上升幅度較大。本研究中，貯藏第6天，對照組菌落總數(shù)達到6.16 lg(CFU/g)，超過二級鮮度的上限，而處理組A、B的貯藏第8天，菌落總數(shù)分別為4.25，3.26 lg(CFU/g)，為一級鮮度，對照標準，處理組A、B均可延長貨架期4 d左右。Shengmin Lu等[29]研究發(fā)現(xiàn)對蝦經(jīng)一定保鮮劑結(jié)合某種氣調(diào)處理后在第8天接近微生物一級鮮度，本試驗柵欄因子協(xié)同作用(處理組B)保鮮方法所表現(xiàn)的抑菌效果與其報道相似。與殼聚糖抑菌性及流化冰低溫載體(-4 ℃貯藏)下腐敗菌增殖速率降低有關(guān)。另外，貯藏過程中，蝦體菌落總數(shù)的增加與初始菌數(shù)相關(guān)性較大，在貯藏過程中應盡量采用減菌化處理降低其本底數(shù)[12]18-19。楊振泉等[30]采用超聲波協(xié)同流水凈化對克氏原螯蝦(Procambarusclarkii)中菌落總數(shù)及菌相構(gòu)成進行研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)超聲波減菌化處理其菌落總數(shù)出現(xiàn)下降，貯藏期明顯延長。

2.3 對蝦貯藏期間明度值變化

蝦死后體表顏色逐漸變深并有黑斑出現(xiàn)，甚至蝦體整體變黑，明度值降低表明蝦體表面的顏色呈現(xiàn)褐色變化，色澤變化能在一定程度上反映蝦體腐敗變質(zhì)情況[27]。

不同小寫字母代表同一試驗組在不同時間點有顯著性差異(P<0.05)；不同大寫字母代表在同一時間點不同試驗組有顯著性差異(P<0.05)

圖2 中國明對蝦貯藏期間菌落總數(shù)變化
Figure 2 Changes of total numbers of colony inFenneropenaeuschinensisduring storage

如圖3所示，隨著貯藏時間的延長，對蝦明度值均呈下降趨勢，說明蝦體偏向黑色并不斷加劇，不同貯藏時間各水平間的明度值差異顯著(P<0.05)。貯藏期第4～8天，處理組與對照組各組間明度值比較差異顯著(P<0.05)。李力杰等[31]采用微凍對南美白對蝦鮮度及色澤進行評價，南美對蝦貯藏12 d后，其為明度值出現(xiàn)顯著降低，這與本研究趨勢一致，但其新鮮南美白對蝦的明度值為-36.61，較本試驗的低。本研究中(貯藏中后期)，對蝦明度值下降幅度較大，貯藏第8天，對照組、處理組A、處理組B明度值分別為-38.50，-30.35，-26.40，為初始值的1.71，1.34，1.17倍。本研究表明，在貯藏中后期，處理組A、B可以有效延緩對蝦明度值下降，抑制其黑變，改善對蝦色澤，且處理組B與A比較，效果顯著。

不同小寫字母代表同一試驗組在不同時間點有顯著性差異(P<0.05)；不同大寫字母代表在同一時間點不同試驗組有顯著性差異(P<0.05)

圖3 中國明對蝦貯藏期間明度值變化
Figure 3 Changes of the lightness value inFenneropenaeuschinensisduring storage

2.4 對蝦貯藏期間pH值變化

蝦體死亡糖元分解后，生成一系列胺類堿性物質(zhì)，這些化合物不斷積累導致樣品的pH值在貯藏后期呈上升趨勢。因此檢測蝦貯藏期內(nèi)的pH值變化能間接反映蝦品質(zhì)。如圖4所示，隨著貯藏時間延長，pH值均呈上升趨勢，且對照組與處理組A貯藏時間各水平對應pH值差異顯著(P<0.05)。同一貯藏期內(nèi)(第2天開始)，處理組與對照組比較而言其pH值低，且差異顯著(P<0.05)，貯藏到第6～8天，處理組B的pH值較處理組A低，且差異顯著(P<0.05)。貯藏過程中對蝦pH上升幅度較小，與López等[32]的研究結(jié)果一致。本研究發(fā)現(xiàn)，隨著貯藏時間延長，pH值均呈上升趨勢。在貯藏中后期，處理組A、B可以一定程度延緩對蝦pH值升高，且在貯藏后期，處理組B效果較優(yōu)。對照圖4，其處理組A、B的pH值為7.81，7.42，與Goncalves等[33]報道關(guān)于冰蓄冷氣調(diào)包裝處理貯藏長額擬對蝦的pH值不可接受值分別為7.64 及7.55有所不同，可能與蝦的種類有關(guān)。

不同小寫字母代表同一試驗組在不同時間點有顯著性差異(P<0.05)；不同大寫字母代表在同一時間點不同試驗組有顯著性差異(P<0.05)

圖4 對蝦貯藏期間pH值變化
Figure 4 Changes of the pH value inFenneropenaeuschinensisduring storage

2.5 對蝦貯藏期間PPO活性變化

PPO(多酚氧化酶)作為蝦體顏色變化主要原因，遍布于蝦血液及頭、胸、關(guān)節(jié)等部位，其在低溫下仍能保持一定活性。研究[34]表明，影響蝦體黑變主要因素有氧氣、PPO、銅或酶底物等。故此PPO活性是評價蝦類貯藏品質(zhì)的有效指標之一。如圖5所示，對蝦PPO活性隨著貯藏時間的延長，對照組及處理組PPO活性均呈先下降后上升趨勢。不同貯藏期時間(4，6，8 d)各水平間PPO活性差異顯著(P<0.05)。貯藏前期(0～2 d)，處理組A、B的PPO活性與對照組比較差異不顯著(P>0.05)。貯藏中后期對蝦PPO活性上升幅度較大。貯藏第8天，對照組、處理組A、處理組B的PPO活性為9.27，7.39，6.05 U/g，處理組A、B的PPO活性為對照組的79.71%，65.26%，處理組顯著低于對照組(P<0.05)，且處理組B較A抑制PPO活性效果顯著。這與Montero等[35]報道的結(jié)果一致。本試驗發(fā)現(xiàn)，在貯藏中后期(4～8 d)，柵欄因子協(xié)同作用(處理組A、B)可以一定程度上抑制PPO的活性，并延緩對蝦黑變，而處理組B效果較優(yōu)。凌萍華等[36]采用涂膜及氣調(diào)保鮮對南美白對蝦進行貯藏發(fā)現(xiàn)，與對照組比較，在采用氣調(diào)條件及殼聚糖復合涂膜保鮮劑可以有效抑制PPO活性，顯著低于各處理組?？赡苁侵菜徕c能抑制PPO活性，在低溫下發(fā)生氧化反應的速率降低。

不同小寫字母代表同一試驗組在不同時間點有顯著性差異(P<0.05)；不同大寫字母代表在同一時間點不同試驗組有顯著性差異(P<0.05)

圖5 對蝦貯藏期間PPO活性變化
Figure 5 Changes of the PPO value inFenneropenaeuschinensisduring storage

2.6 對蝦貯藏期間持水率變化

持水率反映肌肉維系水分能力，產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)、嫩度及多汁性等品質(zhì)均與持水率相關(guān)[25]。對蝦在貯藏過程中由于微生物及酶的生化作用，其蛋白質(zhì)出現(xiàn)降解，導致蝦體蛋白質(zhì)持水率下降[37]。如圖6所示，隨著貯藏時間延長，對照組及處理組A持水率均呈下降趨勢，且水平間持水率差異顯著(P<0.05)。同一貯藏時間比較(第2天開始)，處理組A、B持水率顯著高于對照組(P<0.05)，處理組B持水率顯著高于處理組A(P<0.05)。對照組在貯藏中后期對蝦持水率下降幅度較大，而處理組B下降幅度較小。Duun等[38]研究發(fā)現(xiàn)，微凍下長期貯藏鮭魚(Salmosalar)，溫度波動會導致持水率下降。可能是溫度變化影響冰晶大小及分布，導致組織細胞破壞加劇所致。本研究發(fā)現(xiàn)，貯藏第8天，對蝦對照組、處理組A、處理組B的持水率分別為68.00%，78.70%，87.21%，與初始值比較對照組、處理組A、B的持水率分別下降了30.58%，19.75%，11.01%。與對照組相比引入柵欄因子協(xié)同作用可顯著提高對蝦持水率，與處理組A比較，處理組B效果較優(yōu)。殼聚糖具有一定的抑菌作用，低溫下流化冰為載體，蝦體表面微生物及蝦體內(nèi)源酶活性降低，其肌肉組織代謝及被微生物分解組破壞程度相應下降，持水率下降速率減緩。

2.7 對蝦貯藏期間彈性變化

彈性與肌肉間結(jié)合力大小密切相關(guān)，蝦體肌肉間結(jié)合力越大，表示肌肉組織被破壞程度越小，其質(zhì)構(gòu)特性保持作用越好。貯藏過程中，在內(nèi)源酶、特定細胞間結(jié)合力逐漸下降，從而引起蝦肌肉組織崩解及汁液流失[26]。如圖7所示，隨著時間的延長，對蝦彈性均表現(xiàn)為降低。對照組(0～8 d)、處理組A(2～8 d)及處理組B(2～8 d)彈性呈顯著下降趨勢(P<0.05)。與處理組比較，對照組貯藏第4～8天對蝦彈性顯著降低(P<0.05)，而處理組B彈性顯著高于處理組A(P<0.05)。本研究發(fā)現(xiàn)，對蝦貯藏過程中，蝦體彈性出現(xiàn)下降，而處理組A、B下降較緩慢，處理組均可在一定程度上維持對蝦貯藏期彈性，且處理組B維持明彈性效果較好。這與楊鐘燕等[39]的研究結(jié)果一致。本試驗貯藏第8天，對蝦對照組、處理組A、處理組B的彈性分別為0.55，0.75，0.83，處理組A、B的彈性為對照組的1.36，1.51倍。

不同小寫字母代表同一試驗組在不同時間點有顯著性差異(P<0.05)；不同大寫字母代表在同一時間點不同試驗組有顯著性差異(P<0.05)

圖6 明對蝦貯藏期間持水率變化
Figure 6 Change of water holding capacity inFenneropenaeuschinensisduring storage

2.8 對蝦貯藏期間感官評分變化

如圖8所示，隨著時間的延長，對蝦感官評分均表現(xiàn)為降低。不同貯藏時間，對照組及對照組A(0～8 d)、處理組B(2～8 d)感官評分呈顯著下降趨勢(P<0.05)。同一貯藏時間，與處理組比較，對照組貯藏第4～8天對蝦感官評分顯著降低(P<0.05)，且處理組B感官評分顯著高于處理組A(P<0.05)。本研究發(fā)現(xiàn)，對蝦貯藏中后期，對照組蝦體黑變較明顯，并出現(xiàn)腥臭味。而處理組A、B感官評分下降較緩慢，處理組均可在一定程度上維持對蝦貯藏期感官品質(zhì)，且處理組B維持明蝦色澤效果較好，蝦體稍有腥味。貯藏末期(第8天)，對蝦對照組、處理組A、B的感官評分分別為4.24，6.24，7.16分，處理組A、B的感官評分高于對照組的47.17%，68.87%，對照組不能食用，而處理組均在可食用范圍[2]43-44。這與李力杰等[31]研究結(jié)果較一致。

不同小寫字母代表同一試驗組在不同時間點有顯著性差異(P<0.05)；不同大寫字母代表在同一時間點不同試驗組有顯著性差異(P<0.05)

圖7 中國明對蝦貯藏期間彈性變化
Figure 7 Changes of the elasticity inFenneropenaeuschinensisduring storage

不同小寫字母代表同一試驗組在不同時間點有顯著性差異(P<0.05)；不同大寫字母代表在同一時間點不同試驗組有顯著性差異(P<0.05)

圖8 中國對明蝦貯藏期間感官評分變化
Figure 8 Changes of the sensory score inFenneropenaeuschinensisduring storage

3 結(jié)論

以漳州東山港產(chǎn)中國明對蝦為研究對象，選取柵欄因子殼聚糖保鮮及阻氧劑、植酸鈉為護色劑及低溫(-4 ℃)流化冰處理貯藏對蝦，并設(shè)定對照組(-4 ℃)。研究結(jié)果表明：與對照組相比，流化冰組及殼聚糖植酸鈉復合涂膜協(xié)同組可有改善對蝦品質(zhì)，且協(xié)同組效果較優(yōu)，可延長貨架期約4 d，具有較好的應用價值及市場前景。下一步擬利用主成分分析法對品質(zhì)指標進行綜合評分及評價，以期建立對蝦貯藏條件的綜合評價函數(shù)方程。