不同體積分數CO2對氣調冷藏帶魚品質的影響

楊勝平，謝 晶*

不同體積分數CO2對氣調冷藏帶魚品質的影響

楊勝平，謝 晶*

(上海海洋大學食品學院，上海 201306)

在(4±1)℃冷藏條件下，采用40% CO2＋10% O2＋50% N2、60% CO2＋10% O2＋30% N2、80% CO2＋10% O2＋10% N2含不同體積分數CO2氣調包裝帶魚。以感官評分、細菌總數、揮發性鹽基氮(TVB-N值)、pH值、硫代巴比妥酸(TBA值)和汁液流失率為指標，研究不同體積分數CO2氣調包裝帶魚在冷藏條件下品質的影響。結果表明，氣調包裝能夠有效抑制細菌的生長繁殖，延緩揮發性鹽基氮的上升，高體積分數的CO2抑菌效果較為明顯，但隨CO2體積分數升高，魚樣汁液流失嚴重；在抑制魚樣脂肪氧化方面，氣調包裝效果不明顯。80% CO2＋10% O2＋10% N2氣調包裝能夠顯著延長新鮮帶魚的保鮮期至14d以上。

帶魚；二氧化碳；氣調包裝；冷藏

帶魚(Trichiutus haumela)作為我國沿海產量最高的一種經濟魚類，肉嫩體肥、味道鮮美，是深受人們喜愛的一種海洋魚類，具有很高的營養價值。但由于帶魚脂肪含量較高，且多為不飽和脂肪酸，極易氧化酸敗[1]，使帶魚在常規冷藏條件下貯藏遠遠不能滿足人們對其貨架期要求。氣調包裝(modified atmosphere packaging，MAP)是以不同于空氣組成的混合氣體置換包裝內的空氣，使食品處在保護性氣體環境中，抑制引起食品腐敗變質的大多數細菌的生長繁殖，延長食品貨架期[2]。其中CO2能夠抑制大多數細菌的生長繁殖，O2對厭氧菌起到抑制作用，N2作為填充氣不參與反應。氣調包裝技術在水產品的貯藏保鮮方面已有應用[3-4]，陶寧萍等[5]曾對氣調包裝中包裝材料及O2的存在對帶魚保鮮效果的影響進行了研究，得出對于中脂性帶魚，氣調包裝中充入一定量的O2能有效抑制厭氧菌的繁殖，有利于保鮮，然而他們的研究沒有涉及CO2體積分數的影響。陳椒等[6]研究不同CO2氣調包裝對冷藏青魚塊的影響，發現采用CO2體積分數≥50%的氣調包裝在冷藏條件下可將青魚塊的貨架期延長至12d，但75% CO2的氣調增加了青魚塊的汁液流失量。為延長帶魚在冷藏條件下的貨架期，本實驗研究在O2體積分數一定的情況下，不同配比的CO2體積分數對帶魚冷藏氣調保鮮的影響，以期為帶魚氣調保鮮的應用提供一定的理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮帶魚購于蘆潮港碼頭水產批發市場；聚偏氯乙烯真空包裝袋(氧氣滲透率40～50mL/(m2·d)，二氧化碳滲透率23～25mL/(m2·d)) 上海盛琪包裝機械有限公司。

營養瓊脂、硼酸、輕質氧化鎂、甲基紅、溴甲酚綠、三氯乙酸等分析純 國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

MA-35型氣體自動混合機 蘇州工業園區德森包裝機械有限公司；ADFM-V300型氣調包裝機 張家港保稅區恒忠包裝機械有限公司；Kjeltec2300凱氏定氮儀 瑞士Foss公司；Cyberscan510精密數顯酸度計 新加坡Cyberscan公司；HVE-50滅菌鍋 日本Hirayama公司；潔凈工作臺 蘇州蘇潔凈化設備公司；TDL-5-型低速離心機 上海安亭公司；Unico 2100分光光度計 尤尼柯(上海)儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 操作流程

新鮮帶魚→去頭去尾去內臟→冰水洗凈、瀝干→切割成6～7cm長帶魚段→放入包裝袋→隨機編號分成4組→氣調包裝機包裝→放入(4±1)℃環境中貯藏

1.3.2 操作要點

1.3.2.1 原料選擇

所選帶魚個體大小均一，體表銀白有光澤，眼睛亮黑。

1.3.2.2 分組方法

第1組，空氣包裝對照組；第2組，40% CO2＋10% O2＋50% N2；第3組，60% CO2＋10% O2＋30% N2；第4組，80% CO2＋10% O2＋10% N2。

1.3.2.3 氣調參數設定

氣調包裝機抽真空5～15s，充氣1～5s，120～150℃封口；氣體混合精度＜2%，動力氣源為7～8kg/cm2，混合保鮮氣體壓力為4.0～5.0kg/cm2，保鮮氣體源壓力5kg/cm2。

1.3.3 感官檢驗

以GB/T 18108—2008《鮮海水魚標準》及佟懿等[7]對海水魚感官評定方法為參照，確定8～10分為一級鮮度，6～8分為二級鮮度，6分以下即為不新鮮。

1.3.4 細菌總數測定

根據GB4789.2—2003《食品衛生微生物學檢驗細菌總數的測定》進行[8]。

1.3.5 揮發性鹽基氮(total volatile basic nitrogen，TVBN)的測定

采用自動凱氏定氮儀，應用半微量凱氏定氮原理測定揮發性鹽基氮含量[9]。

1.3.6 pH值的測定

取帶魚肉10.00g于燒杯中，加入煮沸后冷卻的蒸餾水至100mL，均勻攪拌，靜置30min，然后用pH計進行測定[10]。

1.3.7 硫代巴比妥酸(TBA值)的測定

參照Salih等[11]的硫代巴比妥酸實驗方法，略有修改，具體如下：準確稱取帶魚腹部肉5.00g切碎置離心管中，加入0.025L質量分數20%三氯乙酸溶液和0.02L蒸餾水，勻漿60s，靜置1h，2000r/min離心10min，過濾，用雙蒸水定容至0.05L，取0.005L濾液加入0.005L硫代巴比妥酸溶液(TBA，0.02mol/L)，沸水浴中反應20min，取出，流動水冷卻5min后用分光光度計在532nm處測吸光度(A)。以蒸餾水取代濾液為空白樣。

國外跨學科研究生教育經驗及其對我國跨學科研究生培養的啟示…………………………………………王兆君，任興旺（2，109）

TBA值/(mg/100g) =A×7.8

表1 帶魚感官評分方法Table 1 Sensory evaluation criteria for Trichiutus haumela

1.3.8 汁液流失率的測定

取出帶包裝袋的樣品稱質量(w＇1)，打開包裝，立即將包裝內和樣品表面的汁液用濾紙吸干，包裝和樣品也一起稱質量(w＇2)，包裝單獨稱質量(w＇3)。

表2 保藏期間帶魚感官變化Table 2 Changes in sensory evaluation of Trichiutus haumela during storage

1.4 統計方法

采用SPSS 11.5軟件進行實驗數據分析。

2 結果與分析

2.1 帶魚感官品質的變化

對氣調包裝的帶魚樣品在貯藏過程中的品質變化進行感官評分，如表2所示。

從色澤指標上看，空氣包裝組在前6d魚樣表皮逐漸失去銀白光澤，肉色變暗淡。氣調包裝組在貯藏過程中表皮顏色變化不大，銀白魚鱗不易擦落，但80% CO2氣調包裝組樣品肉色稍泛白。魚肉組織方面，空氣包裝組魚樣在貯藏的第4天肌肉組織松軟，無彈性，表面發黏；氣調包裝組中含60% CO2和80% CO2組樣品感官上優于40% CO2組。總體感官評價上看，氣調包裝有利于維持帶魚原有形態，能夠有效祛除帶魚的腥臭味，但氣調包裝的樣品汁液流失比較明顯。

2.2 帶魚細菌總數的變化

如圖1所示，新鮮帶魚的初始細菌總數為1.81lg (CFU/g)，空氣包裝對照組在貯藏過程中細菌總數上升較快，與其他氣調包裝組相比在第2天即出現顯著性差異(P＜0.05)，空氣包裝組貯藏的第6天細菌總數已超出帶魚二級鮮度指標達6.02 lg(CFU/g)。與空氣包裝組相比，不同體積分數CO2氣調包裝能夠有效抑制細菌的增長，其中60% CO2和80% CO2氣調組抑菌效果優于40% CO2氣調組，40% CO2氣調組在貯藏的第4天與其他兩組氣調包裝組相比就出現較大差異(P＜0.05)；60% CO2氣調組與80% CO2氣調組在貯藏的前6d的差異不大，從第8天開始，它們的抑菌效果差異開始出現，并且在第12天差異十分顯著(P＜0.05)；80% CO2氣調組在貯藏的第14天細菌總數為4.93 lg(CFU/g)，以細菌總數為評判指標能將帶魚的保鮮期延長至14d以上。從圖1可看出，不同體積分數CO2氣調包裝在貯藏的中后期，抑菌效果逐漸明顯，這一點與李來好等[12]的研究結果一致。不同氣調包裝抑菌效果隨CO2體積分數上升而增強，因為在冷藏條件下，能夠生長繁殖的微生物多為革蘭氏陰性菌，而高濃度CO2能夠有效抑制革蘭氏陰性菌的生長繁殖。

圖1 貯藏期間帶魚細菌總數變化Fig.1 Change in total bacterial count of Trichiutus haumela during storage

2.3 帶魚TVB-N值的變化

從圖2可以看出，空氣包裝組樣品的TVB-N值急劇上升，這是因為冷藏條件下，帶魚樣品微生物大量生長，蛋白質迅速被分解，在第4天就已達34.49mgN/100g，發出濃烈的氨臭味。不同體積分數CO2氣調包裝組能夠有效延緩TVB-N值的上升，且隨CO2體積分數的上升，抑制揮發性鹽基氮的作用越明顯，這與以上不同處理的帶魚樣品細菌總數變化具有較好的一致性。在貯藏的第14天，含80% CO2氣調包裝組TVB-N值仍在11.67mgN/100g左右，氣調包裝的帶魚揮發性堿性氣體得到有效抑制或消除，這點在感官評分中氣味指標變化也得到驗證，且研究結果與謝晶等[13]研究結果一致，即氣調包裝的樣品TVB-N值一直處于較低水平，所以綜合考察氣調包裝的帶魚等水產品新鮮度時，TVB-N值并不是良好的評判指標。

圖2 貯藏期間帶魚TVB-N值的變化Fig.2 Change in TVB-N of Trichiutus haumela during storage

2.4 帶魚pH值的變化

圖3 貯藏期間帶魚pH值的變化Fig.3 Change in pH of Trichiutus haumela during storage

從圖3可知，在貯藏過程中，魚樣pH值開始出現先下降再上升趨勢，因為魚體內相繼經歷僵硬、自溶腐敗過程。pH值在僵硬期內持續下降，自溶腐敗過程中則持續上升[14]。與空氣包裝組魚樣相比，氣調包裝帶魚pH值變化較為平緩，在貯藏的第4天，空氣包裝組與氣調組相比差異顯著(P＜0.05)。氣調包裝組帶魚樣品中，隨CO2體積分數的上升，樣品pH值上升幅度減小，說明高體積分數CO2能夠有效抑制微生物分解蛋白質產生揮發性堿性氣體。氣調組在第12天均出現突然下降，有研究認為是由于CO2氣體溶入魚肉而使樣品pH值下降[15]。魚肉的pH值的變化與細菌分解蛋白質、氨基酸產生堿性揮發性氣體密切相關，因此，帶魚pH值的變化也能反映帶魚的新鮮程度，從上圖可看出氣調包裝帶魚具有良好的保鮮作用。

2.5 帶魚TBA值的變化

圖4 貯藏期間帶魚TBA值的變化Fig.4 Change in TBA of Trichiutus haumela during storage

帶魚脂肪含量較高，屬于中脂性魚類，其所含的不飽和酸極易發生氧化變質，酶水解及自動氧化是引起TBA值上升的主要原因，自動氧化主要受O2體積分數的影響[16]。不同處理帶魚樣品脂肪氧化情況如圖4所示。樣品TBA值變化較為復雜，但均呈上升趨勢。氣調包裝組除含60% CO2組在貯藏前4d TBA值略低于空氣包裝組外，氣調包裝組TBA值在貯藏前期均高于空氣包裝組。帶魚脂肪的氧化與所處環境中O2的含量有關[17]，氣調充入O2比例均為10%，而空氣包裝組所處的空氣環境中O2濃度高于氣調包裝組，但在貯藏過程中氣調組的TBA值卻較高，說明氣調包裝帶魚脂肪在發生自動氧化的同時，酶水解導致TBA值上升也占有很大比重，而充入不同體積分數的CO2氣體對于酶水解可能產生一定的影響，這一點還有待進一步研究。

2.6 帶魚汁液流失率的變化

圖5 貯藏期間帶魚汁液流失率的變化Fig.5 Change in drip loss of Trichiutus haumela during storage

由圖5可以看出，空氣包裝組在貯藏期間汁液流失不明顯。而氣調包裝組汁液流失較為嚴重，且隨CO2體積分數的增加汁液流失加劇。在貯藏的第2天含40% CO2氣調組與空氣包裝組差異不大，而60% CO2及80% CO2組與其余兩組相比則顯現出較為明顯的汁液流失(P＜0.05)。在貯藏過程中，高體積分數CO2促進了魚肉汁液的損失。這是因為CO2氣體能夠減弱魚肉的持水能力[18]，因此在冷藏過程中，有大量的汁液從魚肉中滲出。

3 結 論

在不同體積分數CO2對氣調冷藏帶魚品質的影響研究中發現，氣調包裝能夠有效抑制細菌的增長，延緩揮發性鹽基氮的上升，且能有效祛除帶魚貯藏過程中的腥臭味，在維持帶魚表面魚鱗銀白光澤上起到很好的效果；但含有10% O2氣調包裝與空氣包裝對照組相比，在延緩帶魚脂肪氧化方面作用不明顯，甚至一定程度上對脂肪的氧化起促進作用。貯藏過程中，所測得氣調包裝樣品揮發性鹽基氮值一直處于較低水平，綜合帶魚各項指標，含80% CO2氣調包裝能夠有效將帶魚保鮮期延長至14d以上，但高體積分數CO2能夠降低魚肉pH值，使得肌肉持水力下降而導致汁液流失。因此，探索延緩帶魚脂肪氧化和減少汁液流失的方法，還需進一步完善氣調保鮮技術的應用。

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Effect of Carbon Dioxide Concentration on Sensory, Microbiological and Physicochemical Properties of Trichiutus haumela with Modified Atmosphere Packaging (MAP) during Cold Storage

YANG Sheng-ping，XIE Jing*
(College of Food Science and Technology, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China)

Trichiutus haumela samples packaged in controlled atmosphere with 40% CO2＋10% O2＋50% N2, 60% CO2＋10% O2＋30% N2, or 80% CO2＋10% O2＋10% N2were stored at (4 ± 1) ℃ for 14 days. Changes in sensory evaluation values, total bacteria count, total volatile base nitrogen (TVB-N), pH value, the 2-thiobarbituric acid (TBA) and drip loss were determined during the storage period to evaluate the effect of CO2 concentration in MAP environment on cold storage characteristics of Trichiutus haumela. It was showed that Trichiutus haumela had lower total bacteria count and total volatile base nitrogen in MAP environment than in normal atmospheric environment. High CO2MAP had better antimicrobial effect, but drip loss became more serious with increasing CO2concentration. MAP, however, did not obviously inhibit lipid peroxidation in Trichiutus haumela. MAP with a gas composition of 80% CO2＋10% O2＋10% N2could extent the shelf-life of Trichiutus haumela to more than 14 days.

Trichiutus haumela；CO2；modified atmosphere packaging；cold storage

TS254.4

A

1002-6630(2011)04-0275-05

2010-03-19

上海市“科技創新行動計劃”2008年度生物醫藥和農業科技領域重點科技項目(08391911500)；

上海市教育委員會重點學科建設項目(J50704)

楊勝平(1984—)，男，碩士研究生，主要從事水產品加工及貯藏工程方向研究。

E-mail：yangshengping2004@yahoo.com.cn

*通信作者：謝晶(1968—)，女，教授，博士，主要從事食品保鮮與食品冷凍冷研究。E-mail：jxie@shou.edu.cn