茶多酚復合保鮮劑對冷藏南美白對蝦品質的影響

熊 青，謝 晶*，錢韻芳，楊勝平

（上海海洋大學食品學院，上海 201306）

茶多酚復合保鮮劑對冷藏南美白對蝦品質的影響

熊 青，謝 晶*，錢韻芳，楊勝平

（上海海洋大學食品學院，上海 201306）

南美白對蝦在冷藏期間極易腐敗，為改善對蝦的貯藏品質，用茶多酚、檸檬酸和L-半胱氨酸浸泡南美白對蝦，測定各組貯藏期間感官評價、pH值、揮發性鹽基氮含量、白度值及細菌總數的變化，研究茶多酚及其復配生物保鮮劑對冷藏條件下南美白對蝦的保鮮效果，延長貯藏期。結果表明：4 ℃冷藏條件下，茶多酚及其復配生物保鮮劑處理組能有效提高對蝦貯藏期間肉質、外觀和氣味品質，抑制微生物生長和揮發性鹽基氮產生，在一定程度上抑制黑變反應，處理組中8 g/L茶多酚、5 g/L檸檬酸、2 g/L L-半胱氨酸復配效果最好。

南美白對蝦；貯藏品質；茶多酚；檸檬酸；L-半胱氨酸；

南美白對蝦因肉質鮮美，營養豐富而深受廣大消費者喜愛[1]。近年來南美白對蝦產量不斷上升，成為中國養殖蝦類的主要品種[2]，2010年南美白對蝦海水養殖量達到608267t，淡水養殖量達到615010t[3]。然而南美白對蝦由于其營養豐富極易腐敗，微生物大量繁殖及黑變使南美白對蝦品質下降，貨架期大大縮短[4]。黑變是對蝦死后由多酚氧化酶催化生成黑色素造成，雖然對人體健康無害，但對其感官品質影響很大，使消費者可接受度下降，造成經濟損失[5]。

添加多酚氧化酶抑制劑，能減緩對蝦冷藏期間的黑變反應。亞硫酸鹽也能有效抑制黑變[6]，但一些人群對其有過敏反應而使消費者對亞硫酸鹽保鮮食品越來越警惕，一些國家已禁止使用[7]，因而需要尋找一種安全有效的生物保鮮劑用于對蝦的保 鮮。茶多酚不僅具有較好的抗氧化能力，而且能有效地清除自由基、螯合金屬離子、抑制微生物生長。Nirmal等[8-9]發現兒茶素和綠茶提取物能有效抑制冰藏南美白對蝦中的不同細菌，抑制多酚氧化酶酶活及脂肪氧化，對黑變有一定的抑制效果，延長了南美白對蝦冰藏的貨架期。然而冷藏南美白對蝦較冰藏更易腐敗，單一保鮮劑作用效果有限，將多種保鮮劑進行復配以提高茶多酚的保鮮效果。L-半胱氨酸對多酚氧化酶有抑制作用，并用于防止蘋果汁、芒果醬等[10-11]的褐變。本實驗研究不同質量濃度茶多酚與檸檬酸及L-半胱氨酸復配保鮮劑 對冷藏南美白對蝦的保鮮效果，選出一種適宜的復合生物保鮮劑，減緩微生物生長及黑變反應，延長南美白對蝦的貨架期。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

南美白對蝦購于上海市南匯區蘆潮港。

茶多酚（多酚含量≥95%） 陜西普維生物制品有限公司；檸檬酸 宜興市第二化學試劑廠；L-半胱氨酸、硼酸、氧化鎂（均為分析純） 國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

Kjeltec2300凱氏定氮儀 丹麥Foss（中國上海）有限公司；超凈工作臺 上海康福特環境科技有限公司；YXQ-LS-30SH 全自動立式壓力蒸汽滅菌器 上海博迅實業有限公司醫療設備廠；CR-10色差計 柯尼卡美能達（日本大阪）有限公司；Sartorins PB-10 精密數顯酸度計 賽多利斯科學儀器（北京）有限公司。

1.3 方法

1.3.1 復合保鮮劑的配制

檸檬酸和L-半胱氨酸的配制參照王玉婷[12]、Nirmal[13]等的方法。處理分組如下：A組（對照組）：蒸餾水；B組：5 g/L檸檬酸+2 g/L L-半胱氨酸；C組：2 g/L茶多酚+5 g/L檸檬酸+2 g/L L-半胱氨酸；D組：5 g/L茶多酚+5 g/L檸檬酸+2 g/L L-半胱氨酸；組E：8 g/L茶多酚+5 g/L檸檬酸+2 g/L L-半胱氨酸；F組：5 g/L茶多酚。

1.3.2 南美白對蝦的前處理

用碎冰猝死南美白對蝦后，瀝干冰水再將其浸泡于配制好的保鮮劑中，保鮮劑與對蝦比例為2∶1，2 min后撈出瀝干，裝入保鮮袋封口，立即放入（4±1）℃冷藏柜中。

1.3.3 感官評價

參照趙海鵬[14]的感官評價，請5名感官人員評價，按表1標準計分，每項10分為最高分。

表1 感官評分標準Table1 Criteria for sensory evaluation of Pacific white shrimps

1.3.4 pH值的測定

參照侯偉峰等[4]的方法，取蝦肉5 g于燒杯中，搗碎后加入45 mL無菌蒸餾水，攪拌均勻，靜置30 min，用精密數顯酸度計測定pH值。

1.3.5 揮發性鹽基氮的測定

參照侯偉峰等[4]的方法，取5 g蝦肉搗碎放入消化管中，加入0.5 g輕質氧化鎂，用自動凱氏定氮儀測定。

1.3.6 菌落總數的測定

按照GB 4789.2—2010《食品微生物學檢驗：菌落總數測定》[15]中的傾注平板法進行測定。

1.3.7 色差的測定

用手持式色差計對蝦頭和蝦身固定位置進行色差測試。白度值[16]計算如下式所示：

式中：a*為紅度值；b*為黃度值；L*為亮度值。

1.4 數據處理

數據采用Excel及SAS進行處理分析，用鄧肯分析進行水平間的分析，P＜0.01時為極顯著差異，P＜0.05時為顯著性差異。

2 2 結果與分析

2.1 南美白對蝦冷藏過程中感官品質的變化

圖1 南美白對蝦4 ℃貯藏過程中的感官品質變化Fig.1 Changes in sensory evaluation scores of Penaeus vannamei during 4 ℃ storage

由圖1可知，0 d時，肉質飽滿有彈性，蝦體較透明無黑變，略帶甜味和腥味。所有處理組的肉質在第2天時沒有明顯變化，在貯藏第4天時肉質開始變軟，第8天時彈性明顯減小，C組和E組保持彈性效果最好與對照組相比有顯著差異（P＜0.05），F組在第6天時彈性最好但第8天肉質明顯變軟。茶多酚、檸檬酸和L-半胱氨酸對肉質變軟有一定的減緩作用，2 g/L和8 g/L茶多酚抑制作用較明 顯。貯藏第2天時，A、B、C組開始黑變，所有處理組在貯藏第4天外觀出現明顯變化，A組與B組頭部黑變明顯加深，頭與身連接不緊密。茶多酚中含有葉綠素等色素，呈現黃褐色對感官有一定的影響[9]，貯藏末期茶多酚處理組蝦身略帶茶色，第6天時，E組外觀評分最高且明顯高于對照組（P＜0.05），F組次之，第8天時E組外觀評分最高但各組間沒有顯著差異（P＞0.05）。貯藏中期及末期，由于微生物的迅速繁殖，分解含氮及含硫大分子物質產生硫化氫、三甲胺等腥臭味物質，腐敗味增強，茶多酚能有效抑制微生物生長，對具有腐敗味物質的形成有一定的抑制作用，C、E和F組評分優于其他組，與對照組有顯著差異（P＜0.05）。第8天B組各項評分均低于茶多酚處理組，說明茶多酚對感 官品質有一定的改善作用。

2.2 南美白對蝦冷藏過程中蝦肉pH值的變化

圖2 南美白對蝦冷藏期間pH值變化Fig.2 Changes in pH of Penaeus vannamei during storage

由圖2可知，加入保鮮劑后，各組初始pH值有一定差異，變化范圍為pH 6.59～6.93。檸檬酸和L-半胱氨酸能降低pH值，而和茶多酚復配后pH值上升，但pH值并非隨著茶多酚質量濃度增加而增加，D組pH值最高。貯藏第2天，B組pH值變化較小，其余5組均上升到7.0左右，對照組pH值最高。貯藏期間pH值不斷上升，貯藏結束時，F組pH值最高達到7.91，E組值最低為7.74。這與Nirmal等[17]用綠茶提取物處理南美白對蝦結果相似，南美白對蝦冰藏期間pH值不斷上升。在此期間，蝦肉由于自身的酶作用或微生物代謝作用，使蛋白質等大分子物質降解產生胺類等堿性物質，導致pH值不斷上升[6,18]。pH值在一定程度上反映了微生物的生長狀況，pH值較低時細菌總數較少[19]。檸檬酸常用作酸度調節劑能釋放氫離子從而降低食品基質的pH值[20]，在一定程度上減緩了蝦肉pH值的上升速度。檸檬酸通過降低pH值而起到一定抑菌作用，與乳酸和醋酸相比有較強的抑菌作用，但檸檬酸也可能被一些微生物代謝因而抑菌效果有限[21]。

2.3 南美白對蝦冷藏過程中蝦肉細菌總數的變化

對蝦死后微生物利用對蝦體內的營養物質大量繁殖，并加快感官品質的下降，當細菌總數超過6（lg（CFU/g））時不宜食用[22]。

圖3 南美白對蝦冷藏期間細菌總數的變化Fig.3 Changes in total bacterial count of Penaeus vannamei during storage

由圖3可知，南美白對蝦貯藏期間細菌總數呈總體上升趨勢，對照組A從第2天起細菌生長速率明顯增大，第6天已超過了6（lg（CFU/g）），之后生長速率急劇減小，細菌繁殖緩慢，到第8天細菌總數約有7（lg（CFU/g）），冷藏貨架期約為4～5 d。5組處理組第2天的細菌總數與第0天細菌總數相比，相差不大，B組細菌總數略有減少。較低的pH值能抑制微生物生長[8]，茶多酚、檸檬酸和L-半胱氨酸在一定程度上降低pH值，使得處理組細菌總數明顯低于對照組。貯藏第8天，B組和F組細菌總數略低于對照組，約為6.7（lg（CFU/g）），貨架期約為6～7 d。C、D和E組細菌總數較低于其他組，約為6（lg（CFU/g）），貨架期約為8～9 d，D組抑菌效果最好，E組次之。茶多酚、檸檬酸和L-半胱氨酸三者起了協同效應，檸檬酸和L-半胱氨酸增強了茶多酚的抑菌能力。茶多酚能與革蘭氏陽性菌細胞壁肽聚糖結合，通過氫鍵作用干涉蛋白質和肽類，使陽性細菌溶解，或通過釋放H2O2破壞革蘭 氏陰性菌細胞膜上的多不飽和脂肪酸，使膜受損而導致陰性菌死亡[23]。茶多酚的抑菌效果受到pH值影響，茶多酚在pH＜7時較穩定且抑菌能力較強，但在pH值為8時抑制部分細菌的效果最好，pH＜7時，pH值越小抑菌能力越強[24-25]。檸檬酸有助于調節pH值，從而提高茶多酚的抑菌能力，并且檸檬酸自身有一定的抑菌能力，對腐敗希瓦氏菌和假單胞菌有較好的抑制效果[12]。但隨著貯藏時間的延長，pH值逐漸升高，茶多酚的抑菌能力有所減小。與趙海鵬[14]的殼聚糖、茶多酚和乳酸鏈球菌素復配保鮮劑相比抑菌效果相似，在貯藏第8～9天時超過6（lg（CFU/g））。

2.4 南美白對蝦貯藏期間揮發性鹽基氮含量的變化

一些氣單胞菌、腸桿菌、希瓦氏菌和弧菌能產生三甲胺，并利用氨基酸通過脫羧作用產生生物胺等含氮揮發性物質[26]，因而揮發性鹽基氮也用于評價對蝦的新鮮度。由圖4可知，貯藏開始時，揮發性鹽基氮含量接近9 mg/100 g為一級鮮度[27]，貯藏過程中所有組別的揮發性鹽基氮含量整體呈上長升趨勢，貯藏第6天時均為二級鮮度，貯藏第8天對照組揮發性鹽基氮的含量快速上升達到39.96 mg/100 g，超過國標[28]要求（≤30 mg/100 g），而處理組均未超過要求，其中C組揮發性鹽基氮含量最低，B組次之，F組最高。茶多酚、檸檬酸和L-半胱氨酸能有效抑制細菌生長，從而減少揮發性鹽基氮的產生。與趙海鵬[14]的復配保鮮劑相比，茶多酚復配組第8天揮發性鹽基氮含量較低。

圖4 南美白對蝦冷藏期間揮發性鹽基氮含量的變化Fig.4 Changes in TVB-N of Penaeus vannamei during storage

2.5 南美白對蝦貯藏期間白度值的變化

圖5 南美白對蝦冷藏期間白度值的變化Fig.5 Changes in whiteness of Penaeus vannamei during storage

由圖5可知，0 d蝦頭白度值為27.26，蝦身白度值為40.64，蝦頭含有內臟等不透明有色物質，而蝦身較透明，因而蝦身白度值高于蝦頭白度值。整個貯藏期間，蝦頭白度值變化明顯，呈先上升后下降的趨勢。貯藏第2天白度值上升，對照組白度值為37.34，C組39.42為最大值，其次為D組38.52，F組34.13為最小值。第4天開始下降，到第8天對照組白度值降為20.42，且對照組白度值最低，D組20.98為最高值，C組為20.87，E組為20.76。蝦身白度值在貯藏期間變化不大，第8天F組白度值39.9最大，其次D組39.38，C組最小為35.07。Qian Yunfang等[29]的研究表明蝦身白度值高于蝦頭白度值且沒有蝦頭白度值變化明顯，蝦頭白度值更適合作為黑變的指標。甲殼動物體內同時存在多酚氧化酶和血藍蛋白，血藍蛋白具有運輸氧的作用，多酚氧化酶能氧化酚類物質產生具有初級免疫作用的黑色素[30]。對蝦死后，多酚氧化酶原被激活形成多酚氧化酶，催化酚類物質的反應生成黑色素。此外，血藍蛋白在胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶和一些糖類物質的誘導下而具有氧化酚類物質的活性[31-32]。貯藏初期及中期茶多酚對多酚氧化酶或酶原有一定的抑制作用，檸檬酸及L-半胱氨酸能增強其抑制作用，但茶多酚質量濃度越高，其色素對色澤影響越大，使白度降低。貯 藏后期，黑色素不斷積累，不同處理組之間的白度差距減小。

3 結 論

茶多酚、檸檬酸和L-半胱氨酸能在一定程度上調節對蝦的pH值，抑制微生物生長和黑變反應，對感官有一定改善。B組僅含有檸檬酸和L-半胱氨酸，有效降低了揮發性鹽基氮含量，但感官品質和抑菌效果差，貨架期延長約1～3 d；C組感官品質較好，抑制黑變能力和抑菌能力較強，延長貨架期約3～5 d；D組抑菌效果最好，抑制黑變能力強，但感官品質較差，延長貨架期約3～5 d；E組貯藏末感官評分最高，pH值最低，抑制黑變能力和抑菌能力較強，延長貨架期約3～5 d；F組感官品質較好，但抑菌效果差，揮發性鹽基氮含量較高，延長貨架期約1～3d。綜合考慮E組（8g/L茶多酚、5g/L檸檬酸、2g/L L-半胱氨酸）保鮮效果最好。茶多酚質量濃度不宜過高，茶多酚中的色素對外觀有一定影響，質量濃度過高使白度下降，且隨著貯藏時間的延長，茶多酚抑制黑變的效果減弱。

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Effect of Tea Polyphenol Complex Preservative on the Quality of Penaeus vannamei under Cold Storage

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

Penaeus vannamei is very perishable even during cold storage. In order to improve its quality under cold storage, Pacific white shrimps were pre-soaked in mixed solutions containing different concentrations of tea polyphenols, citric acid and L-cysteine. Sensory evaluation, pH, total volatile basic nitrogen (TVB-N), whiteness and total bacterial count were determined during storage. Results showed that both tea polyphenols alone and its combinations with citric acid and L-cysteine could improve the quality, appearance and odor of the shrimps, effectively inhibit the growth of microbes, and reduce TVB-N levels and melanosis. A mixture of 8 g/L tea polyphenols, 5 g/L citric acid and 2 g/L L-cysteine was the best preservative for Pacifi c white shrimps.

Penaeus vannamei; storage quality; tea polyphenols; citric acid; L-cysteine

TS254.4

A

1002-6630（2014）02-0287-05

10.7506/spkx1002-6630-201402056

2013-02-25

“十二五”國家科技支撐計劃項目（2012BAD38B09）；上海市科委工程中心建設項目（11DZ2280300）

熊青（1989—），女，碩士研究生，研究方向為食品貯藏保鮮。E-mail：xiongqing118@qq.com

*通信作者：謝晶（1968—），女，教授，博士，研究方向為食品貯藏保鮮。E-mail：jxie@shou.edu.cn