真空包裝基圍蝦在不同貯藏溫度下的新鮮度分析

杭瑜瑜，張 偉，張鐵濤，于淑池，裴志勝

（海南熱帶海洋學(xué)院食品科學(xué)與工程學(xué)院，海南省海洋食品工程技術(shù)研究中心，海南三亞572022）

0 引言

基圍蝦的生命力較為頑強(qiáng)，對(duì)鹽度的適宜能力范圍廣泛[1]，其營養(yǎng)豐富，富含優(yōu)質(zhì)蛋白和多種人體必需的微量元素及維生素，尤其是維A和維D的含量較多[2]，其肉質(zhì)松軟，易消化。同時(shí)，蝦具有一定的藥用價(jià)值，可以入藥[3]。對(duì)促進(jìn)傷口愈合有顯著的作用。此外，基圍蝦具有獨(dú)特的似植物、略帶鐵腥味的魚風(fēng)味[4]。深受廣大消費(fèi)者的喜愛。但作為一種季節(jié)性和區(qū)域性的水產(chǎn)品，蝦的新鮮度容易降低而失去食用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。隨著蝦新鮮度的變化，其食用安全性也在逐漸下降，因此研究基圍蝦在貯藏過程中的新鮮度變化很有必要。

蝦的品質(zhì)可以從氣味[5-8]、顏色[9-12]和質(zhì)構(gòu)[13-14]特性等多方面得到體現(xiàn)[15-17]，但是由于自身差異和環(huán)境因素的諸多影響，只通過一個(gè)指標(biāo)難以準(zhǔn)確可靠地評(píng)判其鮮度。水產(chǎn)品的腐敗是各種因素綜合作用的結(jié)果。因此，單一指標(biāo)的好壞只是評(píng)判蝦鮮度的必要不充分條件，想得到更加準(zhǔn)確的評(píng)判結(jié)果，需要考慮聯(lián)合多種指標(biāo)的結(jié)果。

以新鮮基圍蝦為對(duì)象，采用各種理化檢測(cè)方法，結(jié)合電子鼻分析，研究真空包裝基圍蝦在不同溫度貯藏條件下的新鮮度變化，為提高基圍蝦品質(zhì)和貨架期提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

基圍蝦，購于三亞市第一市場(chǎng)。選擇新鮮、大小均勻的基圍蝦作為樣品。

硼酸、甲基紅、次甲基藍(lán)、鹽酸、碳酸鉀、丙三醇、營養(yǎng)瓊脂、無水乙醇，均為分析純。

1.2 儀器和設(shè)備

FA2204B型電子天平，上?？凭烀揽茖W(xué)儀器有限公司產(chǎn)品；筆式酸度計(jì)，天津華儀鑫達(dá)儀器儀表有限公司產(chǎn)品；TDL-4型離心機(jī)，上海安亭科學(xué)儀器廠產(chǎn)品；SQ510C型立式壓力蒸汽滅菌鍋，重慶雅馬拓科技有限公司產(chǎn)品；SW-CJ-2D型雙人工作臺(tái)，蘇州凈化設(shè)備有限公司產(chǎn)品；TMS-PRO型物性分析儀，美國FTC公司產(chǎn)品；DPX-9082B-1型恒溫培養(yǎng)箱，金壇市盛藍(lán)儀器制造有限公司產(chǎn)品。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 樣品前處理

篩選新鮮、大小均勻的基圍蝦作為樣品。保持鮮活運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，用清水洗凈，剔除蝦頭、蝦殼、蝦線，分別進(jìn)行真空包裝后置于4℃，-16℃冰箱中貯藏備用。

1.3.2 菌落總數(shù)的測(cè)定

參照國標(biāo)GB/T 47890—2010，對(duì)不同溫度下的樣品進(jìn)行菌落總數(shù)的測(cè)定。

1.3.3 pH值測(cè)定

分別將不同溫度下的基圍蝦稱取2 g蝦肉絞碎研磨，與40 mL蒸餾水混合，攪拌均勻、過濾，得到待測(cè)樣品溶液。利用pH計(jì)測(cè)定樣品pH值。

1.3.4 揮發(fā)性鹽基氮的測(cè)定

參照國標(biāo)GB/T 5009.44—2003，采用微量擴(kuò)散法對(duì)不同溫度下的樣品進(jìn)行揮發(fā)性鹽基氮的測(cè)量。

1.3.5 質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定

采用物性分析儀測(cè)試樣品的硬度、彈性和咀嚼性、膠黏性、內(nèi)聚性。采用P5探頭對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)試分析。測(cè)定部位為剔除頭部后的1 cm處，測(cè)試參數(shù)為檢測(cè)速度60 mm/min，形變量30%，平行測(cè)定3次。

1.3.6 電子鼻檢測(cè)

預(yù)先取出-16℃下貯藏的樣品4份，待其解凍后，取出其他貯藏溫度下的樣品各4份，室溫靜置30 min，然后把每份樣品切碎，準(zhǔn)確稱取5.0 g裝入頂空瓶中，密封，用電子鼻檢測(cè)。

電子鼻的測(cè)量參數(shù)：頂空溫度25℃，傳感器清洗時(shí)間150 s，分析采集時(shí)間300 s，氣體流量300 mL/min，平行檢測(cè)3次。

PEN3.0型電子鼻傳感器性能描述見表1。

表1 PEN3.0型電子鼻傳感器性能描述

2 結(jié)果與分析

2.1 菌落總數(shù)的變化

基圍蝦在不同溫度貯藏過程中菌落總數(shù)變化趨勢(shì)見圖1。

圖1 基圍蝦在不同溫度貯藏過程中菌落總數(shù)變化趨勢(shì)

由圖1可知，在4℃下的基圍蝦從第1天開始菌落總數(shù)就呈上升趨勢(shì)，4℃條件下的基圍蝦增長(zhǎng)更為迅速，據(jù)國標(biāo)規(guī)定，蝦菌落總數(shù)≤1×105為一級(jí)鮮度，≤5×105為二級(jí)鮮度，當(dāng)菌落總數(shù)＞1×106即為腐敗。由此可知，4℃條件下的基圍蝦存放前2 d為一級(jí)鮮度的蝦品，到第3天為二級(jí)鮮度的蝦品，從第5天開始基圍蝦已經(jīng)腐敗。-16℃下的基圍蝦菌落總數(shù)變化不明顯，凍藏可以有效防止微生物生長(zhǎng)繁殖。

2.2 pH值的變化

基圍蝦在不同溫度貯藏過程中pH值變化趨勢(shì)見圖2。

圖2 基圍蝦在不同溫度貯藏過程中pH值變化趨勢(shì)

由圖2可知，在4℃下，pH值的變化均呈現(xiàn)先下降再上升的趨勢(shì)。根據(jù)蝦品腐敗的機(jī)理，活體蝦在死后糖元分解生成丙酮酸，會(huì)使肌肉的pH值下降，隨后蛋白質(zhì)被分解生成胺類物質(zhì)又會(huì)使pH值上升[18]。蛋白質(zhì)在微生物的作用下分解成氨、三甲胺、硫化氫等堿性物質(zhì)，導(dǎo)致pH值上升。因此，可通過pH值的變化來評(píng)價(jià)基圍蝦的新鮮度。

2.3 揮發(fā)性鹽基氮（TVB-N）的變化

基圍蝦在不同溫度貯藏過程中TVB-N值的變化趨勢(shì)見圖3。

揮發(fā)性鹽基氮是檢驗(yàn)水產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)。在水產(chǎn)品腐敗過程中，由于酶和細(xì)菌的共同作用，基圍蝦組織中的蛋白質(zhì)會(huì)分解產(chǎn)生胺類物質(zhì)。揮發(fā)性鹽基氮可廣泛用于測(cè)定水產(chǎn)品初期腐敗的評(píng)定。由圖3可知，基圍蝦貯藏初期TVB-N值為8.00 mg/100 g，隨著貯藏期的延長(zhǎng)，4℃貯藏條件的基圍蝦TVB-N值均呈上升趨勢(shì)。4℃貯藏初期曲線變化較為平緩，后期上升幅度明顯；-16℃的貯藏條件下的TVB-N值基本沒變化。這可能是因?yàn)榈蜏匾种莆⑸锏纳L(zhǎng)代謝和蛋白質(zhì)發(fā)生冷凍變性，使蛋白質(zhì)中的含氮物質(zhì)無法釋放出來[19]。

圖3 基圍蝦在不同溫度貯藏過程中TVB-N值的變化趨勢(shì)

2.4 質(zhì)構(gòu)特性的變化

不同貯藏溫度下質(zhì)構(gòu)特性的變化見表2。

表2 不同貯藏溫度下質(zhì)構(gòu)特性的變化

彈性可以反映出蝦品受到外力作用時(shí)的變形和恢復(fù)程度[20]。由表3可知，無論是4℃還是-16℃彈性都呈下降趨勢(shì)，這可能與肌球蛋白的變性所導(dǎo)致的肌肉間結(jié)合力下降有關(guān)聯(lián)[21]。

研究數(shù)據(jù)表明，隨著貯藏時(shí)間的增長(zhǎng)，蝦品的黏附性在2個(gè)溫度下均有上升趨勢(shì)。在4℃的條件下黏附性增長(zhǎng)較為明顯。這可能是由于在貯藏期間蛋白質(zhì)發(fā)生變性，結(jié)合鍵被破壞，導(dǎo)致肌肉細(xì)胞之間的結(jié)合力下降，且溫度相對(duì)較高蛋白質(zhì)變性越易發(fā)生，因此導(dǎo)致肌肉黏附性增加且說明4℃增加最為明顯。

硬度反映了人體的觸覺，由表2可知，不同溫度下的蝦品隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，硬度呈下降趨勢(shì)。這可能由于貯藏過程中冰結(jié)晶的形成會(huì)對(duì)肌細(xì)胞造成機(jī)械損傷，導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性，從而使硬度下降。也有可能為硬度的變化與酶的作用有關(guān)[21]。

膠黏性是用來表示一定力作用下流動(dòng)性的參數(shù)。由表2可知，4℃的蝦品膠黏性變化大于-16℃，且2種溫度下膠黏性均呈下降趨勢(shì)。這可能由于細(xì)胞間的結(jié)合力變小，肌原纖維蛋白發(fā)生了降解，細(xì)胞流出的水分起到了潤(rùn)滑的作用，從而導(dǎo)致膠黏性下降[22]。在相對(duì)較高的溫度下更為明顯。

2.5 電子鼻測(cè)定結(jié)果分析

4℃下的PCA分析圖見圖4，-16℃下的PCA分析圖見圖5。

圖4 4℃下的PCA分析圖

圖5 -16℃下的PCA分析圖

由圖4可知，第一主成分的貢獻(xiàn)率為90.50%，第二主成分的貢獻(xiàn)率為7.99%，2個(gè)主成分貢獻(xiàn)率之和98.45%，遠(yuǎn)大于90%，可以用2個(gè)主成分代表樣品的主要信息特征[23]。可以看出新鮮蝦、貯藏期的基圍蝦都是獨(dú)立的個(gè)體。每一天的揮發(fā)性組分區(qū)分明顯，從而說明PCA分析法可以區(qū)分不同新鮮程度的蝦品。隨著天數(shù)的增長(zhǎng)，第一和第二主成分軸都呈現(xiàn)先增大后減小的變化趨勢(shì)。有資料顯示[24]，隨著新鮮程度的下降，PCA分析圖呈現(xiàn)趨于零的變化趨勢(shì)。此溫度下的PCA分析圖符合這一結(jié)論。

由圖5可知，第一主成分的貢獻(xiàn)率為92.23%，第二主成分的貢獻(xiàn)率為4.79%，2個(gè)主成分之和為97.02%，大于90%，同樣可以用2個(gè)主成分代表樣品的主要信息特征。在貯藏溫度為-16℃的條件下，PCA分析圖顯示蝦的氣味的響應(yīng)值沒有重疊區(qū)域，區(qū)分度較好。每一天的揮發(fā)性組分區(qū)分明顯說明電子鼻可以區(qū)分-16℃的蝦品。

綜合圖4和圖5可知，采用PCA法可以區(qū)分不同貯藏溫度的基圍蝦，并且-16℃條件貯藏下基圍蝦的區(qū)分度要低于4℃，4℃冷藏條件下的區(qū)分度最高，這主要由于貯藏溫度越低，基圍蝦腐敗速率越低，揮發(fā)性氣味物質(zhì)產(chǎn)生的越少。

3 結(jié)論

通過理化指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，并結(jié)合電子鼻分析，發(fā)現(xiàn)基圍蝦在4℃條件下貯藏3 d后有劣化趨勢(shì)，貯藏5 d后已明顯變質(zhì)，不能食用。凍藏可以有效防止微生物生長(zhǎng)繁殖。電子鼻可檢測(cè)到基圍蝦揮發(fā)性成分的變化。研究結(jié)果揭示了貯藏過程中及危險(xiǎn)新鮮度的變化規(guī)律，為進(jìn)一步研究延長(zhǎng)基圍蝦貨架期、保持其品質(zhì)提供參考。