微凍及真空包裝對原汁整殼貽貝貯存期品質的影響

李雅晶,周 兵,劉 悅,秦 鋼,沈妍彥,朱正華

(浙江經貿職業技術學院,浙江杭州 310018)

厚殼貽貝(Mytiluscoruscus)俗稱“海紅”,又名殼菜,是一種常見的海水經濟貝類,它的干制品統稱“淡菜”,浙江省自然資源較多,尤其是位于嵊泗縣的枸杞島,其養殖條件優越,貽貝養殖規模日益擴大,素有“貽貝之鄉”美稱[1]。厚殼貽貝個體大,肉質鮮美、厚實,蛋白質含量豐富且氨基酸構成合理,還富含牛磺酸等功能性氨基酸,具有較高的食用價值及營養價值[2-3]。

貽貝屬于雙殼類軟體動物,貝肉組織柔軟,水分含量高,極易發生腐敗變質,貝殼是貽貝的天然保護屏障[4]。目前,整殼貽貝以鮮品為主,鮮品在保鮮運輸過程中主要采用干露及冰鮮的方法,保鮮期短,損耗較大[5];帶殼的貽貝產品包括半殼貽貝和整殼貽貝,是以鮮活貽貝為原料,經簡單前處理后去半殼或不去殼,直接速凍加工而成的速凍貽貝產品,主要作為餐飲業的原料[6]。以保鮮、保味為目的的整殼貽貝產品尚少。貽貝產品的品質及貨架期與貽貝原料的初始品質、儲藏溫度及包裝方式關系密切[7-8]。原汁整殼貽貝是通過急速加熱處理,即時進行包裝儲藏,從而保持貝肉原有的色澤和鮮度,并可確保貝肉不受污染。通過調味后,可經過簡單加熱進行食用,原汁整殼真空包裝不僅可以提高貽貝食用的方便性,延長貨架期,最為重要的是保持了貽貝原有的風味。

微凍保鮮是用略低于冰點的溫度進行保鮮的方法,是近年來運用于保鮮領域的一項新技術,目前在水產保鮮領域進行了大量嘗試[9-11]。在遠洋漁業中,微凍技術在運輸過程中起到了不可替代的作用。微凍保鮮的溫度一般是-3 ℃,可有效避免常規凍藏保鮮過程中遇到的干耗、變色等現象,可大量降低能耗且解凍方便,設備較簡單[12]。真空包裝采用透氣率小的包裝材料,通過隔絕空氣,阻斷傳播途徑從而有效控制微生物的污染達到保鮮目的[13]。微凍技術和真空包裝相結合可有效延長水產品的貨架期[14]。為解決整殼貽貝鮮品貨架期短,銷售存在物流、保活及周邊市場漸進飽和而內地市場拓展不易等諸多問題，本文以原汁整殼貽貝為對象,研究真空包裝及微凍貯藏狀態下貽貝的品質變化,并與普通包裝和4 ℃冷藏狀態下的產品進行比較,為貽貝產品的開發提供實踐及理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

厚殼貽貝 平均殼長8 cm,產自浙江舟山枸杞島;食品級耐高溫復合膜真空包裝袋(BOPA+CPP,18×24 cm,20絲) 滄州華良包裝有限公司。

SW-CJ-1F超凈工作臺 蘇州安泰空氣技術有限公司;YXQ-LS-50G立式壓力蒸汽滅菌鍋 上海博迅醫療生物儀器股份有限公司;DHP-9052生化培養箱 上海一恒技術有限公司;THZ-D臺式恒溫振蕩器 海門其林貝爾儀器制造有限公司;ETS-2均質機 金壇億通電子有限公司;KDN-08A定氮儀 上海昕瑞儀器儀表有限公司;PH213A pH計 上海精密科學儀器有限公司;SIGMA3K15冷凍離心機 德國西格瑪奧德里奇貿易有限公司;SP-1910UVPC紫外-可見分光光度計 上海光譜儀器有限公司;DDS-307電導儀 上海雷磁;FS-200塑料薄膜封口機 溫州正雄機械有限公司;DZ-400真空包裝機 杭州佑天元包裝機械制造有限公司。

1.2 樣品制備與分組

1.2.1 原汁整殼貽貝的制備 選擇大小均等的鮮活貽貝,去除附著的海洋藻類等雜質并清理干凈;將貽貝放入海水中暫養24 h,使其吐凈體內的泥沙;放入食鹽添加量3%的預煮液中預煮75 s;按10粒或12粒裝入食品級耐高溫真空包裝袋中,每袋凈重450 g;110 ℃,30 s蒸汽式殺菌。

1.2.2 原汁整殼貽貝的分組 將原汁整殼貽貝分為兩組,普通包裝(空白對照)組及真空包裝組。普通包裝直接熱封封口;真空包裝條件為抽真空時間9 s,熱封溫度為160 ℃,熱封時間為3 s,袋內真空度為-0.1 MPa。將包裝好的產品冷卻后在4和-3 ℃條件下分別進行貯存。貯存期間感官指標、汁液流失率、pH及電導率于貯存前期每3 d測定一次,儲藏15 d后每5 d測定一次變化情況;TVB-N、TBA及菌落數每5 d測定一次,隨機取樣,每個指標重復測定三次。

1.3 測定方法

1.3.1 感官評定 實驗采用評分檢驗法,感官評價小組包括8名食品專業師生(男女各半,年齡為19～35周歲),感官評價前先對參與人員進行感官評價培訓,對貽貝的感官性狀有系統了解,然后進行感官評價。每個品評員根據評定標準將樣品的品質特征以數字標度形式表示,取其平均值作為評定結果，感觀評分標準見表1。

1.3.2 汁液流失率 樣品預處理:-3 ℃微凍樣品于4 ℃下自然解凍后在30 min內進行指標測定;4 ℃貯存樣品直接進行測定(以下指標同)。汁液流失率為貯藏過程中流失的汁液重量占貽貝初始重量的百分比。M0為容器重,M1為容器、汁液和樣品總重,M2為容器和汁液重量,計算公式為:

汁液流失率(%)=(M2-M0)×100/(M1-M0)

1.3.3 pH的測定 稱取10 g絞碎貽貝肉于燒杯中,定容至100 mL,搖勻,浸泡30 min后過濾,取濾液測定。

1.3.4 電導率的測定 取絞碎的貽貝肉10 g于燒杯中,定容至100 mL,攪拌30 min 后過濾,取其濾液用電導儀進行測定。

1.3.5 TVB-N的測定 參照唐志鵬等[15]方法。利用微量凱氏定氮法進行測定。

1.3.6 TBA的測定 按GB 5009.181-2016《食品安全國家標準食品中丙二醛的測定》進行檢測。

1.3.7 菌落總數的測定 按GB 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》進行檢測。

表1 感官評分標準Table 1 Sensory scoring criteria

1.4 數據處理

利用Excel 軟件進行數據的整理,計算平均值、RSD值,用SPSS19軟件進行顯著性分析,采用Duncan法進行多重比較,顯著水平為P<0.05。

2 結果與分析

2.1 貯存過程中的感官變化

在4 ℃冷藏及-3 ℃微凍條件下,采取真空包裝和普通包裝的原汁整殼貽貝感官變化如圖1所示。由圖1可見,在4及-3 ℃下,隨著貯存時間的延長,不同包裝方式的原汁整殼貽貝感官評分均呈下降趨勢(P<0.05),其中4 ℃普通包裝組感官品質下降最快，而-3 ℃真空包裝組下降趨勢較緩(P<0.05);橫向比較可見,在相同包裝條件下,-3 ℃微凍較4 ℃冷藏更有助于保持其感官性狀(P<0.05);相同的貯存溫度下,真空包裝較普通包裝更有助于保持其感官性狀(P<0.05);貯存期前10 d,4 ℃真空包裝組與-3 ℃普通包裝組原汁整殼貽貝感官性狀無顯著差異(P>0.05)。就感官品質可接受極限60分來考慮[16],4 ℃普通包裝組、4 ℃真空包裝組、-3 ℃普通包裝組分別于第6、15和15 d，此時低于感官品質可接受極限。-3 ℃真空組感官品質在保藏期維持最佳,前20 d都處于較好的感官狀態,氣味、滋味、質地、外觀尚佳,感官評分大于80分,到儲存60 d時,感官評分尚未低于60分,未出現明顯的腐敗變質現象。可見,真空包裝及-3 ℃微凍貯存均有助于維護原汁整殼貽貝的感官特性,兩者同時作用效果最佳。研究表明,水產中菌落總數未達國際標準規定的衛生限值6lg(CFU/g)時,產品已出現不可接受的感官變化[17]。相對理化及微生物指標而言,感官變化敏感而直接。感官分值低于60分,貽貝腥味重,掩蓋了貽貝特有的香味并出現異味,貽貝肉質彈性差,肉質萎縮,溢出湯汁增多,無法引起人的食欲。微凍且真空包裝狀態下的原汁整殼貽貝在60 d儲存期內外觀、質地、滋味及氣味均得到了較好的保護,從生化方面看,這主要是因為真空包裝隔絕了貝肉與空氣的接觸,從而有效抑制微生物的生長及營養成分的氧化分解[18]。從物理化學方面看,這可能與冰晶生成過程中晶核的生成,冰晶的生長速度有關,在一定時期的微凍狀態下,生成的冰晶較少或較為細微,對細胞膜組織不足以造成破壞,隨著貯存時間的延長,溫度的細微變化,冰晶的凍融會對貝肉肌纖維及組織產生影響,從而影響貝肉的感官品質[19]。

圖1 原汁整殼貽貝在不同貯存條件下的感官評分變化Fig.1 Changes in sensory score of mussels with whole shell of raw juice under different storage conditions

2.2 貯存過程中汁液流失率的變化

貝肉在貯存過程中產生的汁液流失會使貝肉縮微于殼體內,使貝肉的彈性喪失,肌纖維變硬,影響感官性狀從而降低其經濟價值,流失的汁液為微生物的生長繁殖提供了良好的營養環境,從而導致腐敗菌繁殖,影響貽貝的品質。原汁整殼貽貝在不同貯存條件下的汁液流失率變化如圖2所示。由圖2可見,不同貯存條件下的原汁整殼貽貝在貯存過程中汁液流失率均隨時間的延長而增加(P<0.05),到達一定程度后汁液流失趨緩(P>0.05)。汁液流失率變化最快的是4 ℃普通包裝組,貯存9 d后汁液流失率即達12%;-3 ℃真空包裝組汁液流失最為緩慢,于貯存第45 d汁液流失率變化趨緩;-3 ℃普通包裝組和4 ℃真空包裝組分別于貯存第15 d和第30 d汁液流失率趨緩,四組樣品汁液流出率在變化趨緩后無顯著差別(P>0.05)。橫向比較可見,相同的貯存溫度下,普通包裝組的流失率均大于真空包裝組(P<0.05)。這主要是因為氧氣的存在導致腐敗變質,蛋白質持水能力下降,汁液流失較多[20]。在相同包裝狀態下,4 ℃冷藏的汁液流失率要大于-3 ℃微凍貯存的汁液流失率(P<0.05)。這可能是因為,雖然微凍狀態下冰晶的生長易導致小部分組織破壞,但部分水分凍結后引起的滲透壓改變同時起到了抑菌作用,從而起到了保護細胞膜結構,阻止組織液滲出的作用[21]。而對4 ℃真空包裝組和-3 ℃普通包裝組的比較發現,-3 ℃普通包裝組汁液流失變化更快,差異在貯存前期不明顯(P>0.05),隨著貯存時間的延長而突顯(P<0.05)。可見,微凍和真空包裝均能影響原汁整殼貽貝的汁液流出率,而貯存后期導致的汁液流失率增加可能是因為冰晶的生長和蛋白質結構的不斷變化導致的[22]。

圖2 原汁整殼貽貝在不同貯存條件下的汁液流失率變化Fig.2 Changes in drip loss of mussels with whole shell of raw juice under different storage conditions

2.3 儲存過程中pH的變化

原汁整殼貽貝在貯存過程中的pH變化如圖3所示。由圖3可見,冷藏和微凍條件下的原汁整殼貽貝pH變化趨勢基本相同,均為先下降后上升。4 ℃冷藏下,普通包裝組在第3 d即達最低值6.21,真空包裝組在第6 d達最低值;在-3 ℃微凍下,普通包裝組第9 d達最低值,而真空包裝組在第20 d,pH才降至最低水平,之后開始上升。貽貝含有豐富的糖原、脂肪、ATP等物質,在貯存初期,通過糖酵解、脂肪酸氧化等途徑產生乳酸、脂肪酸、磷酸等酸性物質,導致貝肉pH下降。隨著貯存時間的繼續延長,在內源酶和微生物的作用下,貝肉中的蛋白質等物質發生分解,產生三甲胺等含氮的堿性化合物,從而使貝肉的pH升高[23]。在相同的包裝方式下,-3 ℃比4 ℃儲藏pH變化更緩慢(P<0.05),微凍能有效的延緩pH最小值的出現,這是因為微凍能抑制微生物的繁殖和內源酶的活性,起到明顯的保鮮作用[24]。在相同的貯存溫度下,真空包裝組與普通包裝組比較,真空包裝組pH變化更緩慢(P<0.05),亦說明真空包裝對氧氣的有效隔絕,延緩了貝肉的品質變化。微凍結合真空包裝使貝肉僵直期明顯延長[25],起到保鮮效果。

圖3 原汁整殼貽貝在不同貯存條件下的pH變化Fig.3 Changes in pH of mussels with whole shell of raw juice under different storage conditions

2.4 儲存過程中電導率的變化

貽貝貯存過程中,細胞內外液中的Na+、K+等離子隨著蛋白質等成分的分解而滲出,這些物質具有導電性,因此可以根據貝肉浸出液電導率值的高低來判斷其新鮮度[26]。隨著貽貝貯存時間的延長,其分解產物增多,導電能力增強,貝肉的新鮮度變差。原汁整殼貽貝在貯存過程中的電導率變化如圖4所示。

圖4 原汁整殼貽貝在不同貯存條件下的電導率變化Fig.4 Changes in electric conductivity of mussels with whole shell of raw juice under different storage conditions

由圖 4 可知,原汁整殼貽貝在不同的貯存溫度及包裝方式下,其電導率均隨貯存時間的延長而升高(P<0.05)。4 ℃普通包裝組增速最快而-3 ℃真空包裝組增速最慢,在相同的貯存溫度下,普通包裝組較真空包裝組電導率增加迅速(P<0.05),這說明普通包裝的原汁整殼貽貝貝肉降解快,更容易腐敗。在相同的包裝狀態下,-3 ℃貯存電導率增速低于4 ℃貯存(P<0.05),說明貯存溫度-3 ℃較4 ℃更能有效減少電解質的滲出,這可能是在微凍條件下,微生物及蛋白酶活性得到了抑制,減緩了細胞的自溶,從而延長了貨架期。可見,溫度及包裝條件均對原汁整殼貽貝的電導率的變化有影響,-3 ℃微凍及真空包裝能有效減緩樣品電導率的增長。

2.5 儲存過程中TVB-N含量的變化

TVB-N是衡量水產品腐敗程度的重要指標。其值越高,水產品的劣變程度越大。原汁整殼貽貝在貯存過程中的TVB-N變化如圖5所示。

圖5 原汁整殼貽貝在不同貯存條件下的TNB-N變化Fig.5 Changes in TVB-N of mussels with whole shell of raw juice under different storage conditions

由圖5可知,原汁整殼貽貝在不同貯存條件下TVB-N值的變化均隨著貯存時間的延長而升高(P<0.05)。4 ℃普通包裝組變化最快,在第15 d時,TVB-N值即達到15.2 mg/100 g;-3 ℃真空包裝組變化最慢,在貯存至60 d時,TVB-N值僅達7.03 mg/100 g。在相同貯存溫度下,真空組較普通組TVB-N值增速更緩(P<0.05);在同為普通包裝的情況下,-3 ℃微凍狀態較4 ℃冷藏狀態TVB-N值增速更緩(P<0.05),而同為真空包裝的情況下,-3 ℃微凍與4 ℃冷藏在貯存前15 d,TVB-N值無顯著差異(P>0.05),隨著貯存時間的延長,4 ℃較-3 ℃增速顯著(P<0.05)。TVB-N是蛋白質被分解后產生氨以及胺類堿性含氮揮發性物質的總稱。低溫及真空包裝能有效抑制酶活性和微生物的增殖,延緩蛋白質的分解,使胺類和氨類等堿性物質的積累減小,從而減緩TVB-N的增長速度,保持肉類營養價值與鮮度[27]。原汁整殼貽貝經真空包裝后,其貨架期較未經真空包裝的貽貝明顯延長,且在-3 ℃下貯存的原汁整殼貽貝貨架期終點TVB-N值較其它貝類產品低[28]。可見,微凍及真空包裝能有效抑制原汁整殼貽貝儲藏期TVB-N值的增長速度。

2.6 儲存過程中TBA的變化

脂肪氧化是影響水產風味的重要原因,硫代巴比妥酸值(TBARS)能有效檢測脂類食品中油脂的氧化產物,是判斷水產品脂肪氧化程度的重要指標。不同包裝及存儲溫度的貽貝在貯存期內 TBA 值的變化情況如圖6所示。

圖6 原汁整殼貽貝在不同貯存條件下的TBA變化Fig.6 Changes in TBA of mussels with whole shell of raw juice under different storage conditions

由圖6可知,原汁整殼貽貝的初始TBA值僅為0.2 mg/kg,隨著貯存時間的延長,在不同條件下貯存的原汁整殼貽貝的TBA值逐步升高(P<0.05)。在同等貯存溫度下,普通包裝組的TBA值較真空包裝組的高(P<0.05),普通包裝中空氣為一系列氧化反應提供了條件。而真空包裝有效隔絕了O2,使貝肉脂肪氧化的速度得以減緩。相同包裝條件下,-3 ℃條件下貯存的原汁整殼貽貝的TBA值明顯低于4 ℃條件下的(P<0.05),真空包裝組在4 ℃貯存第15 d時的TBA值為1.02 mg/kg,在-3 ℃貯存第40 d時的TBA值僅為1.01 mg/kg,說明微凍可以有效延緩原汁整殼貽貝的脂肪氧化。厚殼貽貝的脂肪含量約為14%～20%,脂質組成多為不飽和脂肪酸,易發生氧化,影響其感官品質。在微凍及真空包裝條件下對TBA值的有效抑制與其感官評價中風味指標的變化顯示出一致性。

2.7 儲存過程中菌落總數的變化

菌落總數通常用來反映食品的清潔程度并預測其耐藏性。微生物的生命活動消耗食物中的營養成分,引起食品發生一系列的品質變化,最終導致腐敗變質。因此微生物數量被視為貯藏過程中食物品質變化的關鍵因素。在貽貝貯藏過程中防止微生物污染是貽貝保鮮的關鍵步驟[29-30]。不同包裝及存儲條件的貽貝在60 d內菌落總數的變化情況如圖7所示。

圖7 原汁整殼貽貝在不同貯存條件下的菌落總數變化Fig.7 Changes in total number of bacterial colonies of mussels with whole shell of raw juice under different storage conditions

由圖7可知,隨著貯存時間的延長,在不同條件下貯存的原汁整殼貽貝的菌落總數呈上升趨勢,其中4 ℃普通包裝組增長速度最快,-3 ℃真空包裝組增長速度最為緩慢(P<0.05)。在4 ℃時,普通包裝組貽貝在第10 d進入指數生長期,微生物大量繁殖,第20 d超過安全限值6lg CFU/g;真空包裝組較普通包裝組增速緩慢(P<0.05),于第25 d進入快速生長期,第50 d接近安全限值;在-3 ℃微凍條件下,普通組在前5 d,真空包裝組在前15 d均未檢出微生物生長,從第15 d開始,普通包裝組菌落總數的增長速度明顯高于真空包裝組(P<0.05),-3 ℃普通包裝組于貯存第45 d菌落數超過安全限值。可見,相同貯存溫度下,普通包裝組的菌落總數較真空包裝組的增長迅速,主要是因為普通組中有空氣存在,有利于微生物的生長繁殖。在相同的包裝方式下,原汁整殼貽貝在4 ℃貯存比在-3 ℃貯存菌落總數增長速度快(P<0.05)。-3 ℃真空包裝組在貯存期內菌落總數未超安全限值。溫度對微生物的生長繁殖也至關重要,低溫可有效抑制微生物的增殖。-3 ℃微凍結合真空包裝可有效隔絕外界微生物的污染,抑制內部微生物的增殖,對原汁整殼貽貝的儲藏保鮮起到良好的效果。

3 結論

綜合汁液流失率、pH、電導率、TVB-N、TBA、菌落總數等各指標在貯存期間的變化結果,并結合感官評分,得出:4 ℃普通包裝、4 ℃真空包裝、-3 ℃普通包裝、-3 ℃真空包裝的原汁整殼貽貝貨架期分別為6、15、15和60 d。比較分析發現原汁整殼貽貝采用真空包裝的品質優于普通包裝;-3 ℃微凍儲藏的品質優于4 ℃冷藏;-3 ℃微凍結合真空包裝效果最佳。因此將微凍保鮮與真空包裝相結合,應用于原汁整殼貽貝,能較好地保持樣品的感官性狀,維持原汁整殼貽貝品質的穩定性,抑制品質劣變,有效延長貨架期。