微凍保鮮對(duì)南美白對(duì)蝦品質(zhì)的影響研究

陳思名，郜佳雁，李宏吉，王彥波

（浙江工商大學(xué)食品質(zhì)量與安全系，浙江省食品安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江杭州310035）

微凍保鮮對(duì)南美白對(duì)蝦品質(zhì)的影響研究

陳思名，郜佳雁，李宏吉，王彥波*

（浙江工商大學(xué)食品質(zhì)量與安全系，浙江省食品安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江杭州310035）

以南美白對(duì)蝦為試驗(yàn)對(duì)象，研究微凍保鮮（-4℃）對(duì)肌肉品質(zhì)的影響。采用常規(guī)方法檢測(cè)了對(duì)蝦肌肉pH、揮發(fā)性鹽基氮、細(xì)菌總數(shù)、K值以及硬度和彈性。結(jié)果表明，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，pH、揮發(fā)性鹽基氮、細(xì)菌總數(shù)和K值呈現(xiàn)升高趨勢(shì)，硬度和彈性指標(biāo)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。與4℃貯藏的對(duì)照組比較，微凍保鮮在貯藏后期顯著改善了（P＜0.05）南美白對(duì)蝦各項(xiàng)指標(biāo)的變異程度，結(jié)果揭示微凍保鮮可以通過(guò)延緩對(duì)蝦肌肉的腐敗進(jìn)而提高其品質(zhì)，旨在為對(duì)蝦保鮮技術(shù)提供一定的借鑒。

微凍保鮮；南美白對(duì)蝦；肌肉；品質(zhì)

隨著消費(fèi)者對(duì)新鮮健康水產(chǎn)食品的需求，以延長(zhǎng)水產(chǎn)食品貨架期并保持其品質(zhì)為目的的保鮮技術(shù)研究越來(lái)越重要，已成為關(guān)注的熱點(diǎn)之一[1-2]。南美白對(duì)蝦由于自身富含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和水分、肌肉組織脆弱、內(nèi)源蛋白酶活躍等特點(diǎn)，容易導(dǎo)致蝦體新鮮度下降，腐敗變質(zhì)[3]。研究表明，溫度是影響包括南美白對(duì)蝦在內(nèi)的水產(chǎn)食品腐敗進(jìn)程的一個(gè)關(guān)鍵因素，因此，為了減少腐敗的發(fā)生，一般采用建立在低溫基礎(chǔ)上的方法，其中包括傳統(tǒng)的冷藏保鮮、冰藏保鮮和凍藏保鮮[4-6]。然而，綜析國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，傳統(tǒng)的保鮮方法分別存在著效果不顯著，操作繁瑣和品質(zhì)下降較大等問(wèn)題。微凍保鮮是二十世紀(jì)六七十年代發(fā)展起來(lái)的在漁船上貯藏海產(chǎn)品的一種保鮮技術(shù)，是指在生物體冰點(diǎn)和冰點(diǎn)以下1℃～2℃之間溫度帶的輕度冷凍保藏技術(shù)[7]。隨著微凍保鮮技術(shù)的發(fā)展和完善，目前已經(jīng)廣泛在動(dòng)物性食品中應(yīng)用，取得了良好的效果[8]。鑒于此，以南美白對(duì)蝦為研究對(duì)象，結(jié)合前期預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在-4℃的微凍保鮮條件下研究對(duì)其品質(zhì)的影響，旨在為對(duì)蝦保鮮技術(shù)提供一定的借鑒和依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

體重均一（11.4±0.8）g的健康鮮活南美白對(duì)蝦購(gòu)自杭州蕭山對(duì)蝦養(yǎng)殖場(chǎng)，隨機(jī)分為對(duì)照組和微凍保鮮試驗(yàn)組，每組設(shè)3個(gè)重復(fù)，對(duì)蝦采用冰水致死[9]，裝于聚乙烯密封袋中備用。包裝好的對(duì)照組和試驗(yàn)組對(duì)蝦分別置于已設(shè)置不同貯藏溫度的普通冰箱（4℃）和低溫恒溫箱（-4℃）中，根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)周期為10 d，取樣時(shí)間分別設(shè)定為0、2、4、6、8、10 d。

1.2 方法

南美白對(duì)蝦肌肉樣品pH的測(cè)定參照GB/T 5009. 45-2003中的酸度計(jì)法，采用pH計(jì)（DELTA 320，瑞士梅特勒-托利多公司）測(cè)定。揮發(fā)性鹽基氮（Total volatile basic nitrogen，TVB-N）采用全自動(dòng)凱氏定氮儀（Kjeltexc 2300，瑞典FOSS公司）測(cè)定，每批樣品均進(jìn)行空管空白和試劑空白實(shí)驗(yàn)，采用mg N/100 g表示。對(duì)蝦肌肉質(zhì)構(gòu)特性的分析采用質(zhì)構(gòu)儀（LFRA 4500，TA6502421，美國(guó)）進(jìn)行，用質(zhì)構(gòu)儀的平底柱型探頭p/5（5mm直徑）壓縮樣品2次，采用質(zhì)地多面剖析模式進(jìn)行硬度和彈性等質(zhì)構(gòu)指標(biāo)的測(cè)定。微生物指標(biāo)細(xì)菌總數(shù)（Total Viable Count，TVC）的測(cè)定參照GB4789.2-2010采用平板計(jì)數(shù)培養(yǎng)基（Plate Count Agar，PCA）傾注法計(jì)數(shù)測(cè)定。參考Agustini等[10]的方法進(jìn)行品質(zhì)新鮮度指標(biāo)K值的測(cè)定，其中高效液相色譜（Agilent 1100，美國(guó)安捷倫公司）檢測(cè)條件：色譜柱：Thermo Hypersil BDS C18（4.6×250mm，5μm）；流動(dòng)相：0.04mol/L磷酸二氫鉀、0.06mol/L磷酸氫二鉀混和液平衡、洗脫；流速：1mL/min；柱溫：37℃；檢測(cè)器：紫外可變波長(zhǎng)檢測(cè)器；檢測(cè)波長(zhǎng)：260 nm。K值的計(jì)算公式為：K=（HxR+Hx）/（ATP+ADP+AMP+IMP+HxR+Hx）× 100%。其中ATP、ADP、AMP、IMP、HxR、Hx分別代表三磷酸腺苷、二磷酸腺苷、腺苷酸、肌苷酸、次黃嘌呤核苷、次黃嘌呤。所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)表示為平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)偏差，采用SAS6.12統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)作單因素方差分析，若組間差異顯著，再作LSD Duncan多重比較，顯著水平P采用0.05。

2 試驗(yàn)結(jié)果

不同溫度對(duì)南美白對(duì)蝦肌肉pH的影響參見(jiàn)圖1。

圖1 微凍保鮮對(duì)南美白對(duì)蝦pH的影響Fig.1 Effect of superchilling storage on the pH values of shrimp，Litopenaeus vannamei

由圖1中可見(jiàn)隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，對(duì)照組和試驗(yàn)組pH均有不同程度的升高，其中第10天的pH分別為8.09±0.06和7.52±0.09，與初始pH比較分別升高了12.67%和4.44%。組間顯著性分析表明，除初始pH以外，對(duì)照組均顯著高于試驗(yàn)組（P＜0.05）。微凍保鮮對(duì)南美白對(duì)蝦TVB-N的結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖2 微凍保鮮對(duì)南美白對(duì)蝦揮發(fā)性鹽基氮（TVB-N）的影響Fig.2 Effect of superchilling storage on total volatile basic nitrogen（TVB-N）of shrimp，Litopenaeus vannamei

由圖2可見(jiàn)，對(duì)照組和試驗(yàn)組新鮮南美白對(duì)蝦TVB-N值分別為（5.07±0.91）mg N/100 g和（5.13± 0.95）mg N/100 g，差異不顯著。同樣隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，兩組的TVB-N值均有不同程度的升高，特別是對(duì)照組，第10天達(dá)到了（44.77±3.78）mg N/100 g，與初始值比較，升高了7.83倍。組間顯著性差異比較分析表明，對(duì)照組第2、4、6、8、10天的TVB-N值顯著高于（P＜0.05）微凍保鮮處理的試驗(yàn)組，特別是第8天和第10天，分別高出試驗(yàn)組2.11倍和2.15倍。

微凍保鮮對(duì)南美白對(duì)蝦肌肉硬度和彈性等質(zhì)構(gòu)指標(biāo)的影響參見(jiàn)圖3，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，總體上呈下降趨勢(shì)。

圖3 微凍保鮮對(duì)南美白對(duì)蝦硬度和彈性指標(biāo)的影響Fig.3 Effect of superchilling storage on hardness and springiness of shrimp，Litopenaeus vannamei

貯藏2 d內(nèi)，對(duì)照組和試驗(yàn)組硬度沒(méi)有顯著差異，但從第4天開(kāi)始，檢測(cè)結(jié)果顯示兩組間差異顯著（P＜0.05），特別是第10天，試驗(yàn)組和對(duì)照組對(duì)蝦肌肉硬度分別為（162.03±14.36）g和（82.99±6.52）g，硬度顯著（P＜0.05）下降了48.78%。在彈性指標(biāo)上得到的結(jié)果顯示著同樣的變化趨勢(shì)，研究發(fā)現(xiàn)從第6天開(kāi)始，對(duì)照組對(duì)蝦肌肉彈性與試驗(yàn)組比較迅速下降，差異顯著（P＜0.05）。對(duì)照組第10天彈性降低至0.27±0.04，僅占試驗(yàn)組彈性0.57±0.07的47.37%。

微凍保鮮對(duì)南美白對(duì)蝦細(xì)菌總數(shù)的影響參見(jiàn)圖4。

圖4 微凍保鮮對(duì)南美白對(duì)蝦細(xì)菌總數(shù)的影響Fig.4 Effect of superchilling storage on total viable count（TVC）of shrimp，Litopenaeus vannamei

由圖4可見(jiàn)，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，不同處理對(duì)蝦肌肉細(xì)菌總數(shù)的變化趨勢(shì)基本一致，均表現(xiàn)出先下降后顯著上升趨勢(shì)，而且組間在后期呈現(xiàn)顯著差異。對(duì)照組和試驗(yàn)組對(duì)蝦肌肉初始細(xì)菌總數(shù)（TVC）分別為3.93±0.47 log cfu/g和3.87±0.80 log cfu/g，差異不顯著，在第2天和第4天分別出現(xiàn)TVC的最低值（分別為3.10±0.61 log cfu/g和2.73±0.50 log cfu/g），但是組間差異仍不顯著。隨后均顯著上升，特別是對(duì)照組第10天TVC值達(dá)到7.13±0.65 log cfu/g。此外，在第8天和第10天，對(duì)照組和試驗(yàn)組TVC值組間差異顯著（P＜0.05）。

微凍保鮮對(duì)南美白對(duì)蝦肌肉K值的影響參見(jiàn)圖5。

圖5 微凍保鮮對(duì)南美白對(duì)蝦K值指標(biāo)的影響Fig.5 Effect of superchilling storage on K value of shrimp，Litopenaeus vannamei

同樣隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，對(duì)照組和試驗(yàn)組均呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，初始值分別為（2.10±0.20）%和（2.03± 0.21）%，第10天上升到了（50.53±3.11）%和（20.13± 2.47）%，分別上升了23.06倍和8.92倍。組間差異性比較分析表明，除了初始K值差異不顯著以外，其余組間K值差異顯著（P＜0.05），第10天對(duì)照組的K值是試驗(yàn)組的1.51倍。

3 討論

包括對(duì)蝦等水產(chǎn)食品在內(nèi)的動(dòng)物肌肉pH變化與其品質(zhì)密切相關(guān)[11]。一般而言，對(duì)蝦等水生動(dòng)物停止呼吸后，體內(nèi)的糖原發(fā)生酵解生成乳酸等物質(zhì)，造成肌肉pH的下降，下降程度與肌肉中糖原的含量等因素有關(guān)。隨后在自身酶和微生物的作用下，蝦體內(nèi)的蛋白質(zhì)、氨基酸及其它含氮物質(zhì)被分解為氨、三甲胺、吲哚、組胺等堿性物質(zhì)，使得肌肉pH上升，因此肌肉的pH變化趨勢(shì)一般呈V字型。本試驗(yàn)中-4℃微凍保鮮處理組南美白對(duì)蝦pH在第2天略有下降，略有呈現(xiàn)V字型，但是4℃條件下貯藏的對(duì)照組在整個(gè)過(guò)程中pH值沒(méi)有出現(xiàn)降低而呈V字型。這可能與貯藏條件和取樣時(shí)間有關(guān)，對(duì)照組對(duì)蝦死后肌肉的pH可能在貯藏后2天之前降低到了最低值，隨后開(kāi)始上升，因此至第2天取樣檢測(cè)的時(shí)候已經(jīng)上升并高于初始值，相比而言，試驗(yàn)組貯藏溫度較低，延緩了對(duì)蝦肌肉pH的下降時(shí)間。研究結(jié)果表明第10天對(duì)照組對(duì)蝦肌肉pH值達(dá)到了8.09±0.06，與Gon?alves et al.[12]報(bào)道的蝦類肌肉冷藏16 d時(shí)pH達(dá)到8.15較為接近。

研究表明，TVB-N水平與水產(chǎn)食品品質(zhì)之間具有較高的相關(guān)性，因此被廣泛用作反映魚(yú)蝦等腐敗程度的重要指標(biāo)之一。一般認(rèn)為30mg N/100 g被認(rèn)為是水產(chǎn)品品質(zhì)可被消費(fèi)者接受的TVB-N上限[13]，同樣根據(jù)我國(guó)GB 2733-2005海蝦的TVB-N值30mg N/100 g為可被接受上限。由圖二可見(jiàn)，微凍保鮮處理的對(duì)蝦肌肉TVB-N值介于5.13mg N/100 g和14.23mg N/100 g之間，均低于30mgN/100 g的上限。但是試驗(yàn)組對(duì)蝦肌肉TVB-N值上升較快，第8天達(dá)到了（38.93±3.65）mg N/100 g，超過(guò)了可食用上限。這表明，微凍貯藏可以顯著延緩酶和微生物對(duì)對(duì)蝦肌肉蛋白質(zhì)的分解速度。

對(duì)蝦等水產(chǎn)品死后在自身降解和微生物作用下發(fā)生品質(zhì)降低和腐敗，同時(shí)會(huì)導(dǎo)致肌肉組織結(jié)構(gòu)的變化以及質(zhì)構(gòu)特性的變化，最終導(dǎo)致水產(chǎn)品肌體變軟，硬度和彈性下降。如圖3所示，微凍保鮮處理在貯藏后期顯著延緩了對(duì)蝦肌肉硬度和彈性的下降速度。一般來(lái)講對(duì)蝦等水產(chǎn)食品在死后硬度值一般會(huì)先上升后下降，但是其自身的僵硬期長(zhǎng)短與其自身的生理狀態(tài)、內(nèi)源酶的活性、致死方式和貯藏方式、個(gè)體大小等因素密切相關(guān)[14]。因此對(duì)照組對(duì)蝦可能在第2天取樣時(shí)已經(jīng)過(guò)了僵硬期，因此得到的數(shù)據(jù)是一直呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，而試驗(yàn)組由于采取微凍保鮮，可以一定程度上抑制酶的活性和蛋白質(zhì)的降解，因此在第2天采樣時(shí)仍處于僵硬期，導(dǎo)致第2天的硬度值高于初始值。硬度和彈性的下降趨勢(shì)與Ando et al.[9]、王亮[15]等的研究結(jié)果一致。

微生物是引起蝦類等水產(chǎn)品品質(zhì)下降和腐敗變質(zhì)的主要因素之一，因此對(duì)微生物相關(guān)生長(zhǎng)狀況的檢測(cè)可以反映出水產(chǎn)食品的腐敗程度。一般情況下，剛捕獲水產(chǎn)品TVC初始值通常為102cfu/g～104cfu/g，由圖4可見(jiàn)，本研究南美白對(duì)蝦初始TVC值介于3.87 log cfu/g～3.93 log cfu/g之間，低于徐麗敏[16]測(cè)定的南美白對(duì)蝦初始TVC值4.2 log cfu/g。這一本底的微生物數(shù)量和種類除了與水產(chǎn)食品的品種有關(guān)，而且也與它所生活的環(huán)境有很大關(guān)系，尤其是養(yǎng)殖品種，很容易受到養(yǎng)殖環(huán)境和運(yùn)輸環(huán)境的影響。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，TVC值呈現(xiàn)先下降后快速上升的趨勢(shì)，這主要是由于在貯藏初期，由于環(huán)境溫度的驟然變化導(dǎo)致的微生物生長(zhǎng)受到一定程度上的抑制和死亡，導(dǎo)致TVC值稍有下降。之后隨著肌體組織分解，一些耐冷的優(yōu)勢(shì)腐敗微生物開(kāi)始利用蛋白質(zhì)、氨基酸等肌肉組織分解成分進(jìn)行生化作用并迅速增殖。對(duì)照組第10天TVC值達(dá)到了7.13±0.65 log cfu/g，已經(jīng)超過(guò)規(guī)定的7.00 log cfu/g的腐敗臨界值，但是試驗(yàn)組第10天TVC值僅為4.73±0.90 log cfu/g。這說(shuō)明微凍保鮮對(duì)南美白對(duì)蝦體內(nèi)微生物的生長(zhǎng)起到了良好的抑制作用，研究結(jié)果與Losada et al[17]的報(bào)道一致。

K值是以分析肌肉中ATP及其降解產(chǎn)物的含量為基礎(chǔ)，通過(guò)進(jìn)一步計(jì)算得到的一個(gè)指標(biāo)，它能夠反映水產(chǎn)品在低溫貯藏前期的鮮度變化，因此被廣泛用作評(píng)價(jià)水產(chǎn)食品品質(zhì)的一種重要指標(biāo)，一般認(rèn)為K值在20%以下時(shí)為一級(jí)鮮度、20%～40%為二級(jí)鮮度，60%～80%為初期腐敗[18]。由圖5可見(jiàn)，不同溫度下貯藏的對(duì)蝦肌肉K值均隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而上升，組間差異顯著，對(duì)照組從第4天開(kāi)始K值即已超過(guò)20%，第10天達(dá)到了（50.53±3.11）%。但是對(duì)照其他指標(biāo)，此時(shí)對(duì)照組的對(duì)蝦已經(jīng)腐敗，因此K值需要結(jié)合其他指標(biāo)共同作為評(píng)價(jià)南美白對(duì)蝦腐敗的標(biāo)準(zhǔn)，這也與Ando et al.[9]的研究結(jié)果相一致。

[1]Davies R M,Davies O A.Traditional and improved fish processing technologies in Bayelsa State,Nigeria[J].European Journal of Scientific Research,2009,26(4):539-548

[2]勵(lì)建榮,李婷婷,李學(xué)鵬.水產(chǎn)品鮮度品質(zhì)評(píng)價(jià)方法研究進(jìn)展[J].北京工商大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2010,28(6):1-8

[3]Huang J,Chen Q,Qiu M,et al.Chitosan-based edible coatings for quality preservation of postharvest whiteleg shrimp(Litopenaeus vannamei)[J].J Food Sci,2012,77(4):491-496

[4]Chang O,Cheuk W L,Nickelson R,et al.Indole in shrimp:effect of fresh storage temperature,freezing and boiling[J].Journal of Food Science,1983,48(3):813-816

[5]Sigholt T,Erikson U,Rustad T,et al.Handling stress and storage temperature affect meat quality of farmed-raised Atlantic salmon (Salmo Salar)[J].Journal of Food Science,1997,62(4):898-905

[6]Rutherford T J,Marshall D L,Andrewsb L S,et al.Combined effect of packaging atmosphere and storage temperature on growth of Listeria monocytogenes on ready-to-eat shrimp[J].Food Microbiology, 2007,24(7/8):703-710

[7]Duun A S,Rustad T.Quality changes during superchilled storage of cod(Gadus morhua)fillets[J].Food Chemistry,2007,105(3):1067-1107

[8]Kaale LD,Eikevik TM,Rustad T,et al.Superchilling of food:a review[J].Journal of Food Engineering,2011,107(2):141-146

[9]Ando M,Nakamura H,Harada R,et al.Effect of super chilling storage on maintenance of freshness of kuruma prawn[J].Food Science Technology Research,2004,10(1):25-31

[10]Agustini TW,Suzuki T,Hagiwara T,et al.Change of K value and water state of yellow fin tuna Thunnus albacares meat stored in a wide temperature range(20℃to-84℃)[J].Fisheries Science,2001, 67(2):306-313

[11]Hambrecht E,Eissen JJ,Nooijen R I J,et al.Preslaughter stress and muscle energy largely determine pork quality at two commercial processing plants[J].Journal of Animal Science,2004,82(5):1401-1409

[12]Gon?alves A C,López-caballero M E,Nunes M L.Quality changes of deepwater pink shrimp(parapenaeus longirostris)packed in modified atmosphere[J].Journal of Food Science,2003,68(8):2586-2590

[13]Shamshad SI,Kherunnisa M,Riaz R,et al.Shelf life of shrimp(Penaeus merguiensis)stored at different temperatures[J].Journal of Food Science,1990,55(5):1201-1206

[14]Taylor R,Fjaera S,Skjervold P.Salmon fillet texture is determined by myofiber-myofiber and myofiber-myocommata attachment[J]. Journal of Food Science,2002,67(6):2067-2071

[15]王亮.凡納濱對(duì)蝦(Litopenaeus vannamei)冰溫氣調(diào)保鮮技術(shù)的研究[D].中國(guó)海洋大學(xué),2010

[16]徐麗敏.南美白對(duì)蝦與鷹爪蝦的保鮮及防黑變初步研究[D].青島:中國(guó)海洋大學(xué),2008

[17]Losada V,Rodriguez O,Miranda JM,et al.Development of different damage pathways in Norway lobster(Nephrops norvegicus)stored under different chilling systems[J].Journal of the Science of Food and Agriculture,2006,86(10):1552-1558

[18]Hattula T,Wallin H.Rapid method based on ATP catabolites for evaluating the freshness of Baltic Herring:Interlaboratory study[J].J. AOAC Int,1996,79(3):703-706

Effect of Superchilling Storage on the Quality of Shrimp，Litopenaeus vannamei

CHEN Si-ming，GAO Jia-yan，LI Hong-ji，WANG Yan-bo*
（Food Quality&Safety Department of Zhejiang Gongshang University，Key laboratory of Food Safety of Zhejiang Province，Hangzhou 310035，Zhejiang，China）

The present research evaluated the effect of superchilling storage（-4℃）on the quality of shrimp，Litopenaeusvannamei.The pH value，total volatile basic nitrogen（TVB-N），total viable count（TVC），K value and hardness and springiness of shrimp muscle samples were determined using routine methods.The results determined in the present study showed that pH values，TVB-N，TVC and K value increased with the storage days.However，the hardness and springiness decreased with the storage days.In the later days，shrimp showed improved significantly parameters in superchilling storage（-4℃）（P＜0.05）compared to those in normal storage（4℃）.It indicated that superchilling storage could be used to delay the corruption of the shrimp muscle and thereby improve the corresponding quality.The present study was to present a reference for the technology of shrimp preservation.

superchilling storage；Litopenaeus vannamei；muscle；quality

10.3969/j.issn.1005-6521.2014.03.028

2012-08-14

浙江省杰出青年科學(xué)基金（No.R3110345）

陳思名（1992—），女（漢），本科，研究方向：食品質(zhì)量與安全。

*通信作者：王彥波（1978—），男（漢），教授，博士，研究方向：水產(chǎn)食品安全生產(chǎn)。