不同溫度下充氧包裝的活品海灣扇貝品質變化

潘瀾瀾，蔣潔蘭，張 寧，黃代鈺，高曉晴，劉 豪，張國琛

( 1.大連海洋大學，農業農村部北方海水增養殖重點實驗室，遼寧 大連 116023; 2.大連海洋大學 機械與動力工程學院，遼寧 大連 116023 )

海灣扇貝(Argopectenirradias)，又稱大西洋扇貝，肉質鮮美、營養價值高，在山東、遼寧、河北省等沿海地區均有大面積養殖，是中國主要的海產經濟貝類之一。但是，由于海灣扇貝采捕后離水放置會很快死亡，因微生物大量繁殖而腐敗變質，從而影響海灣扇貝的鮮活銷售[1]。

無水保活技術由于具有成本低、質量高、無污染等優點，受到國內外學者的普遍關注，國內外一些學者針對貝類存活的相關溫度、濕度、氧氣條件，及其相關因素下的新鮮度、營養成分的變化進行了研究，包括厚殼貽貝(Mytiluscomscus)[2]、青蛤(Cyclinasinensis)[3]、大獺蛤(Lutmriamaxima)[4]、紫彩血蛤(Nuttalliaolivacea)[5]、魁蚶(Scapharcabroughtonii)[6]、海灣扇貝[1]、菲律賓蛤仔(Ruditapesphilippinarum)[7]、四角蛤蜊(Mactraveneriformis)[8]等，并分析了貝類在生態冰溫區的保活效果。如厚殼貽貝在生態冰溫-1.5～0.5 ℃下保活最好[2]，青蛤冰溫區間保活時間最長，并且營養成分損失較少[3]，大獺蛤逐級降溫至其生態冰溫區，在一定濕度和氧氣量條件下可達到最好的保活效果[4]，可見活貝無水貯運過程中溫度、氧氣及濕度條件影響著活貝的存活和品質。合理有效的無水密封包裝可確保活貝品質、延長其保活期、方便運輸流通及促進銷售，然而在實際物流過程中，海灣扇貝近距離或本地銷售常采用聚乙烯箱或網兜進行不超過48 h的無水運輸，并未形成密封的單元化包裝[9-10]。水產品的活品密封包裝主要采用充氧的形式，可用于魚類和貝類的運輸[9]。近年來，在活魚無水低溫充氧包裝方面取得了一定的研究進展，如麥穗魚(Pseudorasboraparva)[11]、黑鯛(Sparusmacrocephalus)[12]、鯽魚(Carassiusauratus)[13]等，麥穗魚采用塑料保鮮袋無水充氧密封包裝，在0 ℃生態冰溫條件可以保活12 h[10]。Bubner等[14]研究表明，在運輸綠唇鮑(Haliotislaevigata)的無水容器內補充氧氣和加入冰塊降低溫度，可使綠唇鮑的死亡率降低50%以上；Gon?alves等[15]將蛤仔(R.decussatus)置于70% 氧氣、30% 氮氣包裝中，溫度控制在(6.1±0.7) ℃，分析其品質變化，高含氧量的環境有利于蛤仔品質的保持。Angelidis[16]通過研究得出，在氧氣體積分數為83%、溫度為2 ℃的氣調包裝下，紫貽貝(M.galloprovincialis)能存活8～9 d，且溫度對貝類存活率的影響比氧氣體積分數更大。由于實際運輸過程中冷鏈物流條件的不確定性，難以保證活貝的生態冰溫條件，筆者針對充氧密封包裝的活品海灣扇貝在不同溫度條件下進行了研究，探討其在0、5、10、15 ℃不同溫度下的存活期及品質變化，為活品海灣扇貝密封充氧保活保鮮技術提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與設備

海灣扇貝購自大連長興島，個體大小均勻、鮮活飽滿，于2017年10月25日采捕后采用編織袋將海灣扇貝運抵實驗室，無水運輸時間為3 h，規格為(55±5)枚/kg，殼長(50±5) mm，寬(50±10) mm，高(15±10) mm。

試驗設備：凈化與暫養循環水系統(大連匯鑫鈦設備開發有限公司定制)，水質檢測儀(600QS-05 YSI Incorporated)，高速組織搗碎機(DS-1上海精密儀器儀表有限公司)，滅菌鍋(YX280B上海三申醫療機械有限公司)，LogTag溫濕度記錄儀(HAX0-8深圳中級冷鏈電子有限公司)，pH計(PHS-3C型梅特勒—托利多儀器有限公司)，數顯高速分散勻質機(FJ300-SH型上海標本模型廠)，潔凈工作臺(SW-QJ-1FDDS蘇州安泰空氣技術有限公司)，色度儀(4500S HunterLab公司)，電熱恒溫培養箱(11-N-25S 浙江力辰儀器科技有限公司)，氣調包裝機(MAP-H360 蘇州森瑞保鮮設備有限公司)，真空包裝機(VS600 深圳市寶石興包裝機械有限公司)。

1.2 方法

1.2.1 試驗流程

預處理：將粗選、清洗、揀選后的海灣扇貝以貝水比1∶20放入凈化與暫養系統，進行48 h凈化暫養。凈化暫養過程能夠使雙殼貝類在潔凈的水環境中去除體內細菌和致病菌微生物，并完成活貝運輸前馴化[17]。其中循環水流量1.67 m3/h、貝水比1∶20、紫外線光照功率密度332×2 μW/cm2，循環水溫度7～15 ℃。

密封包裝設計及取樣方法：將5枚海灣扇貝平鋪放入HDPE材質的包裝袋(長32 cm、寬25 cm)，通過包裝袋的單向充氣口向包裝袋內充入8×103cm3，體積分數為99.9%的氧氣，并保證包裝袋密封，將密封充氧包裝的海灣扇貝分別置于0、5、10、15 ℃溫度下各60袋，設為0、5、10、15 ℃組。每隔24 h每組分別取出3袋密封充氧包裝的海灣扇貝作為平行樣本。

1.2.2 指標測算方法

1.2.2.1 存活率的測定

將海灣扇貝放入15 ℃海水中靜置20 min，通過刺激海灣扇貝觀察其反應確定海灣扇貝的存活情況。使用尖銳物體刺激海灣扇貝的閉殼肌，若海灣扇貝緊閉外殼則判定為存活，若無反應則判定為死亡。

存活率/%=n2/n1×100%

式中，n1為海灣扇貝樣品總數，n2為海灣扇貝存活數。

1.2.2.2 質量損失率的測定

包裝前對每袋海灣扇貝稱量質量并編號，記錄總質量(m1)；每日取出對應編號包裝袋的海灣扇貝稱量質量，記錄總質量(m2)，每個樣品3組平行。

質量損失率/%=(m1-m2)/m1×100%

1.2.2.3 色度的測定

取海灣扇貝柱用色差計測定L值(明度，反映色澤的亮度)，a值(Hunter標度中的a軸值，正數代表紅色，負數代表綠色)，b值(Hunter標度中的b軸值，正數代表黃色，負數代表藍色)，同時對色澤差異值(E)進行評價，色澤測定于自然燈光下進行，重復3次，測得色度差(ΔE)[18]。

ΔE=E測-E初

1.2.2.4 感官評價

感官評定主要依據口感、色澤、氣味(氣味正常、無腐敗味)、質地(肌肉緊密有彈性和疏松無彈性)綜合給予分數[19-20]。評定人員由7名經過培訓的評價員組成，定期對貝肉依據GB 2733—2015《食品安全國家標準鮮、凍動物性水產品》進行評定，并制定感官評定標準見表1，當總分小于12分時，則判定為無法食用[20]。

1.2.2.5 菌落總數的測定

菌落總數按照GB/T 4789.2—2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗菌落總數測定方法》[21]進行測定。

1.2.2.6 糖原的測定

糖原取扇貝整柱，采用糖原測定試劑盒(上海滬震實業有限公司)測定[22]。

1.2.3 數據處理

數據采用Origin 8進行統計和繪圖，利用SPSS 17.0軟件進行實驗數據分析，采用單因素方差分析和多重比較分析，P<0.05為差異顯著，P>0.05為差異不顯著。

表1 感官評價評分標準

2 結果與分析

2.1 存活率

充氧密封包裝的海灣扇貝在不同溫度下的存活率隨時間延長而降低(圖1)。0、5、10、15 ℃組海灣扇貝分別在11、6、4、3 d開始出現死亡，分別在15、11、9、5 d全部死亡，較低溫條件的保活效果明顯優于較高溫條件，尤其在0 ℃溫度條件下充氧包裝的海灣扇貝存活時間長于其他溫度條件。

圖1 充氧包裝的海灣扇貝在不同溫度下的存活率

2.2 質量損失率

密封充氧包裝的海灣扇貝在不同溫度下的質量損失率隨時間的延長均呈顯著上升趨勢(P<0.05)(圖2)。15 ℃組的質量損失率上升最快，與其他3組差異顯著(P<0.05)，在5 d全部死亡時包裝內的質量損失率為26.79%。10 ℃組第3 d開始與其他3組差異顯著(P<0.05)，在第9 d全部死亡時質量損失率為29.12%。0 ℃組與5 ℃組4 d以后無顯著差異(P>0.05)，5 ℃組在第11 d全部死亡時質量損失率為26.55%，而0 ℃組由于存活時間長于其他組，在15 d全部死亡時質量損失率為33.51%。

2.3 色度

密封充氧包裝的海灣扇貝在不同溫度下的色度差隨時間延長均呈顯著上升趨勢(P<0.05)(圖3)。15 ℃組中海灣扇貝顏色變深的速度最快，僅5 d后色度就加深了6.03%。0 ℃組和5 ℃組色度變化總體緩慢，死亡前的色度差仍低于10 ℃組和15 ℃組。

圖2 充氧包裝的海灣扇貝在不同溫度下的質量損失率標有不同小寫字母者表示組間有顯著性差異(P<0.05)，下同.

圖3 充氧包裝內的海灣扇貝在不同溫度下的色度差

2.4 感官評價

不同溫度下密封充氧包裝的海灣扇貝感官評價分值隨時間延長均呈顯著下降趨勢(P<0.05)(圖4)。15 ℃組感官評價分值下降最快，僅貯藏2 d即降至12分，不可再食用。5 ℃組和10 ℃組分別為7 d和5 d的貨架期。0 ℃組0～4 d感官評價接近滿分，第10 d時下降到不可食用程度，感官評價品質明顯優于其他3組。

圖4 充氧包裝的海灣扇貝在不同溫度下的感官評價

2.5 菌落總數

充氧包裝內的海灣扇貝在不同溫度下的菌落總數隨時間延長均呈顯著上升趨勢(P<0.05)(圖5)。15 ℃組的菌落總數上升速率最快與其他3組差異性顯著(P<0.05)，全部死亡時包裝內的菌落密度對數達到了5.1 lg(cfu/g)，由于高溫狀態下15 ℃組存活時間最短，其菌落總數最少。0～4 d，另外3組上升速率無顯著差異(P<0.05)，自第5 d開始，各組間上升速率有顯著差異(P<0.05)。10 ℃組在第9 d全部死亡時，菌落密度對數達到了5.5 lg(cfu/g)，高于同一時間的0 ℃組和5 ℃組，但0 ℃組和5 ℃組菌落密度對數隨著貯藏時間的延長而繼續升高，在全部死亡時分別達到5.9 lg(cfu/g)和5.6 lg(cfu/g)。

圖5 充氧包裝的海灣扇貝在不同溫度下的菌落密度對數

2.6 糖原

充氧包裝的海灣扇貝在不同溫度下的糖原含量隨時間延長均呈顯著下降趨勢(P<0.05)(圖6)。0～6 d，10 ℃組和15 ℃組糖原含量下降的速度明顯快于0 ℃組和5 ℃組(P<0.05)。隨著貯藏時間的延長，9 d后各組間糖原含量下降差異不顯著(P>0.05)，0 ℃組和5 ℃組由于糖原隨存活時間的延長繼續下降，全部死亡時0 ℃組和5 ℃組糖原含量最終分別降至0.44 mg/g和0.57 mg/g。

圖6 充氧包裝內的海灣扇貝在不同溫度下的糖原含量

3 討 論

3.1 存活率

充氧包裝的海灣扇貝在無水保活過程中，溫度對包裝內海灣扇貝的存活率有較大影響。保活溫度低，其存活的時間就長，這與菲律賓蛤仔[23-24]、蝦夷扇貝(Patinopectenyessoensis)[25]、青蛤[26]等的研究結果一致。0 ℃條件可以有效地延長海灣扇貝在充氧包裝中的存活時間，使其在保藏10 d后仍然達到100%的存活率，海灣扇貝的生態冰溫區為-2.8～0 ℃[1]，充氧包裝的海灣扇貝在該溫度條件下進入休眠、半休眠狀態，使其自身的代謝活動減弱，可以有效的延長存活時間。

3.2 質量損失率

充氧包裝的海灣扇貝在無水保活過程中，保活溫度低，質量損失率上升的速率慢，但隨著保活時間的延長，質量損失率繼續增加。這是由于溫度較高時海灣扇貝的生命活動旺盛，其體液流失的速度快；反之，在低溫條件下海灣扇貝代謝活動減弱，體液流失的速率就慢[15-16]。可見，較低溫條件可以有效地減緩充氧包裝中海灣扇貝質量損失率的增加。

3.3 色度差

色度差反映了在保藏期間海灣扇貝肉顏色的變化程度，在無水保活過程中，隨著海灣扇貝體液的流失，導致海灣扇貝肉中水分減少，從而使肉的顏色加深[18]。溫度較低時體液流失速度慢，其色澤變化的速率隨之變慢[18,27]。同時溫度較高時，包裝內的其他微生物相對活躍，扇貝肉被氧化的速率和程度也加快，最終導致了肉質顏色變化明顯[18]。所以，在較低溫度條件下能更有效地延緩充氧包裝內海灣扇貝的色澤變化。

3.4 感官評價

感官評價是作為評價保活水產品品質的重要指標，溫度較高時，包裝內的海灣扇貝出現死亡時間早，死亡的扇貝流失過多體液影響了正常扇貝，其口感明顯下降，顏色加深，肉質也失去彈性[9]。另一方面，由于溫度較高，包裝內生長了大量菌落，也影響了扇貝的正常食用[25,27]。低溫狀態下包裝內的菌落數量也較少，一定程度上延長了海灣扇貝的貨架期，而在0 ℃條件下扇貝可以進入休眠、半休眠狀態，更能有效的保證其品質降低緩慢。

3.5 菌落總數

菌落總數在一定程度上影響了貝類在無水保活過程中的存活率、貨架期、新鮮度等多項指標[7,16-26,28]。10 ℃和15 ℃較高溫條件為菌落創造了良好的生長環境，從而促使菌落大量繁殖；另外，溫度較高時包裝內扇貝首次出現死亡的時間短，死亡的扇貝也會加快菌落的生長。0 ℃和5 ℃兩組較低溫條件有效地抑制了菌落的生長繁殖。到了保藏后期菌落總數上升的速率加快，這是因為隨著保藏時間的延長，包裝內開始出現死亡的扇貝，從而導致菌落的快速生長。低溫條件下的菌落總數上升的速率總體小于高溫條件，這是由于低溫條件有效地抑制了菌落的生長，這與菲律賓蛤仔[7]、蝦夷扇貝[17]的研究結果一致。

3.6 糖原

糖原是雙殼貝類能源的主要貯藏形式，密封充氧包裝的海灣扇貝沒有攝食，只能靠糖原作為能源物質來維持生命活動，外界環境對其脅迫使其最先分解糖原供能，海灣扇貝呈長時間無水饑餓狀態時會大量消耗糖原，糖原隨時間下降[29]。隨著海灣扇貝存活時間延長，其生命力不斷下降，糖原下降速率總體降低。溫度影響了糖原下降的速率，高溫狀態下包裝內的海灣扇貝生命代謝旺盛，消耗糖原的速率更快，這與菲律賓蛤仔[23]、縊蟶(Sinonovaculaconstricta)[30]、長牡蠣(Crassostreagigas)[31]的研究結果一致。

4 結 論

密封充氧包裝的海灣扇貝低溫條件下的存活率、感官評價分值和糖原明顯高于在同一時間的較高溫條件，同時較高溫條件下質量損失率、色度差、細菌密度上升速度均高于較低溫條件。0 ℃組密封充氧包裝的海灣扇貝品質最好，11 d開始出現死亡，15 d全部死亡；其質量損失率、pH、色度、菌落總數上升速率最慢；感官評價在前5 d接近滿分，10 d下降至不可食用的程度。綜合各項指標分析，0 ℃條件最有利于延長充氧包裝內海灣扇貝的保活時間，有效保持海灣扇貝活品品質。