不同包裝材料對半干青魚常溫貯藏過程中品質的影響

黃海源，沈思遠，施文正,2*，李立，盧瑛

1(上海海洋大學 食品學院，上海，201306)2(國家淡水水產品加工技術研發分中心，上海，201306)

青魚、草魚、鰱魚和鳙魚是重要的淡水魚，被稱為中國“四大家魚”。青魚，又稱為青鯇、烏青、螺螄青、黑鯇等，多存在于水體中下層，屬肉食性魚類，以螺螄、蚌等底棲動物為食[1]。青魚肉質鮮嫩、味美、刺大而少、營養價值較高，深受大眾喜愛。但因其水分和蛋白質含量較高，且內源蛋白酶活躍，容易腐敗變質，制約了其產業的發展。因此往往通過干燥等加工方法，以延長青魚貯藏期。

半干青魚水分含量介于新鮮青魚與傳統干制品之間，含水量一般控制在40%～55%[2]。相比較傳統全干制品，保留青魚一定的水分含量可保留其獨特的口感和風味[3]。但在貯藏過程中，半干青魚易受水分含量[2]、貯藏溫度[4-5]、干燥方式[6]、包裝[7-8]、貯藏條件[9-10]等因素的影響而發生品質劣變。其中包裝作為食品保藏重要的環節之一，良好的包裝不僅可以避免微生物對食品的污染，還可以保留食品的風味。

乙烯-乙烯醇共聚物(ethylene-vinyl alcohol copolymer，EVOH)作為一類鏈式分子結構的結晶體，是將聚乙烯的加工性能與聚乙烯醇的氣體阻隔作用相結合形成的機械強度、表面硬度、耐磨性、高度透明、彈性和耐氣候性等性能杰出的塑料材料[11]。吳甜[12]通過射頻加熱EVOH薄膜包裝實驗，證實EVOH薄膜包裝的性能優勢。與此同時，EVOH及其制品可以有效阻止O2等低分子質量氣體的滲透，并提高食品風味和口感的保留率。因此，EVOH及其制品近年來已成為食品包裝領域的研究熱點[13-15]。

丁香精油是一種天然植物提取物，與化學保鮮劑相比更具有安全性，且具有很強的抑菌效果[16-17]。但丁香精油具有一定的刺激性氣味，單獨作用在食品上會影響產品風味。此外，丁香精油性質不穩定，易受到光、氧和溫度的影響，限制了其在保鮮方面的發展。所以有研究者將丁香精油與其他材料復配進行保鮮[18-19]。

目前，EVOH活性包裝對半干水產品的常溫貯藏研究尚無相關報道。本文以EVOH和丁香精油為基材制備食品包裝，并應用于半干青魚的常溫[(25±1)℃]貯藏中，以普通包裝[聚乙烯(polyethene，PE)]為對照組，探究丁香精油-EVOH活性包裝對半干青魚常溫貯藏的品質變化，以期為半干水產品在常溫中的貯藏保鮮以及EVOH活性包裝的應用提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮青魚[體重(2.5±0.5) kg，體長(60±5) cm]，上海市浦東新區南匯新城古棕路超市；丁香精油，廣州漢佰斯日化科技發展有限公司；EVOH，日本可樂麗公司。

三氯乙酸、硼酸、甲基紅、輕質氧化鎂、2-硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid，TBA)、氯化鈉(以上試劑均為分析純)、溴甲酚綠(試劑純)，國藥集團化學試劑有限公司；氯化鈉、蔗糖(均為食品級)。

1.2 儀器與設備

H2050R高速冷凍離心機，長沙湘儀有限公司；UV-1800PC紫外-可見分光光度計，上海美譜達儀器有限公司；FE20 pH計，梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司；Kjeltec2300凱氏定氮儀，丹麥FOSS公司；超凈工作臺，美國Labconco公司；BGZ-140電熱鼓風干燥箱，上海博訊實業有限公司；LSSL-20雙螺桿擠出機、LSC-20吹膜機、XSS-300轉矩流變儀，上海科創橡塑機械設備有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 EVOH-丁香精油包裝的制備

制備過程如圖1所示：

圖1 EVOH-丁香精油包裝制作工藝Fig.1 EVOH-clove essential oil packaging process

1.3.2 樣品制備

新鮮青魚擊殺致死后，洗凈，取背肉，切成大小一致(3 cm×2 cm×1.5 cm)的魚塊。將魚塊放置于腌制液(12%食鹽+ 6%蔗糖)中靜置腌制2 h后瀝干。經預實驗表明，半干青魚[含水率為(40±1)%]的最佳干燥工藝為50 ℃條件下熱風干燥9 h。將干燥后的半干青魚隨機分裝至PE包裝袋和EVOH-丁香精油包袋中。常溫貯藏5 d，貯藏期分別于0、12、24、36、48、60、72、96、120 h取樣測定。

1.3.3 感官評定

感官評定由10名有感官評定經驗的人員組成，按照肌肉組織、色澤、氣味進行評定，綜合3項指標打分，滿分10分，最后取平均值。分值6分以下表示半干青魚已腐敗變質。半干青魚的感官評分見表1。

表1 半干青魚感官評分表 單位：分

1.3.4 水分含量測定

水分含量按照GB 5009.3—2016《食品安全國家標準 食品中水分的測定》的方法進行測定。

1.3.5 肌肉pH測定

參考FAN等[20]的方法略作修改。準確稱取攪碎的魚肉2.00 g于離心管中，加入18 mL蒸餾水，均質后放入高速離心機中離心10 min(10 000 r/min)，過濾。用pH計對濾液進行測定，平行測定3次。

1.3.6 TBA值測定

參考FAUSTMAN等[21]的方法略作修改。準確稱取攪碎的魚肉1.00 g于離心管中，分別加入4 mL蒸餾水和5 mL預冷的200 g/L三氯乙酸溶液，均質后，于冰浴中靜置1 h，冷凍離心10 min(8 000 r/min，4 ℃)。過濾，取其上清液轉移至10 mL 容量瓶，定容。取5 mL樣液加入試管中，加入5 mL TBA溶液(0.02 mol/L)，振蕩后置于沸水中加熱20 min 后，進行流水冷卻至室溫。以蒸餾水作空白，用紫外分光光度計在532 nm下測其吸光度A。每組樣品平行測定3次。TBA值=A×7.8，以mg/100g 表示。

1.3.7 揮發性鹽基氮(total volatile basic nitrogen content，TVB-N)測定

TVB-N按照GB 5009.228—2016《食品安全國家標準 食品中揮發性鹽基氮的測定》的方法進行測定。

1.3.8 菌落總數測定

菌落總數根據 GB/T 4789.2—2016《食品安全國家標準 食品微生物檢驗 菌落總數測定》的方法進行測定。

1.4 數據處理與分析

數據均采用 SPSS 26.0軟件進行分析。數據結果以平均數±標準差表示，采用Origin 8.5軟件繪圖。

2 結果與分析

2.1 包裝材料對半干青魚貯藏中感官評分的影響

由圖2可知，2種包裝材料在貯藏過程中感官評分皆呈現下降的趨勢，但下降速率有明顯差異。PE包裝在貯藏前12 h無顯著性變化，貯藏24 h后呈現快速下降的趨勢。EVOH-丁香精油包裝在貯藏48 h后下降較快。同時，在貯藏24 h內，PE包裝的感官評分高于EVOH-丁香精油包裝。這可能是因為丁香精油具有一定的氣味，在貯藏過程中擴散至魚體中掩蓋了魚肉本身的鮮香味[22]。李維正等[23]在使用果膠-迷迭香精油對牛肉進行貯藏時也得到了類似的結論。當PE包裝貯藏60 h，EVOH-丁香精油包裝貯藏72 h時，半干青魚的感官評分已經低于6分，此時，魚肉的品質較差，無彈性，色澤差，有腐敗氣味，較難接受。通過感官實驗表明，EVOH-丁香精油可以延長半干青魚的貯藏期。

圖2 不同包裝材料半干青魚25 ℃貯藏過程中感官評分的變化Fig.2 Changes in sensory evaluation of semi-dried black carp during storage using different packaging materials at 25 ℃注：圖中同一組別的不同貯藏時間上標小寫字母不同者為差異顯著(P<0.05)(下同)

2.2 包裝材料對半干青魚貯藏過程中水分含量的影響

水分含量是影響食品品質的一個重要因素，較低水分含量有利于維持食品品質，但是水分含量過低會使干制品硬化，從而影響口感。同時微生物新陳代謝、吸收營養物質、滲透、分泌和排泄皆以水為媒介，水分含量過高或過低都會影響微生物的生長。水分含量越高，食品中的微生物更容易生長繁殖，食品也更容易腐敗變質，降低水分含量可以影響微生物的代謝，抑制微生物生長。圖3所示為2種包裝材料對半干青魚貯藏過程中的水分含量變化。干燥之后，魚肉的水分含量為41.16%。在貯藏過程中，EVOH-丁香精油包裝下魚肉的水分含量無顯著性差異。顧賽麒等[24]在研究食品改良劑對丁香魚干常溫貯藏中品質變化時也得出了類似的結論。在此水分含量條件下，微生物的生長繁殖將受到抑制，上升緩慢，隨著貯藏時間的延長，水分含量未發生顯著性變化使微生物逐漸適應該水分環境，在其他營養物質作用下，微生物含量會顯著上升。PE包裝下在貯藏12和60 h時存在顯著性差異，這可能是因為材料來源等因素的差異導致水分含量的不同。

圖3 不同包裝材料半干青魚25 ℃貯藏過程中水分含量的變化Fig.3 Changes in moisture content of semi-dried black carp during storage using different packaging materials at 25 ℃

2.3 包裝材料對半干青魚貯藏過程中pH的影響

肌肉pH可以直觀反映出魚肉的酸堿度，與魚肉新鮮度密切相關[25]。相同的貯藏條件下，不同包裝材料下青魚肉的pH隨貯藏時間的變化如圖4所示。2種不同包裝的樣品組在貯藏過程中pH的變化趨勢相近，基本呈現先下降后上升的趨勢，這與裴志勝等[26]在微膠囊化高良姜精油對金鯧魚魚糜保鮮過程中pH的變化一致。這可能是因為在貯藏過程中，魚肉中的糖原在糖酵解的作用下分解產生乳酸，導致pH下降，隨后微生物大量繁殖，使TVB-N和三甲胺等堿性物質在體內積累，導致pH的上升[27]。在貯藏中期36～72 h，pH上升較快，間接反映出此時微生物生長繁殖較快。在整個貯藏過程中，PE包裝的pH由6.52增長至7.78，EVOH-丁香精油包裝的pH由6.52增長至7.50，EVOH-丁香精油包裝pH始終低于PE包裝，這可能是因為丁香精油的抑菌作用抑制了微生物的生長導致堿性物質生成量較少。

圖4 不同包裝材料下半干青魚25 ℃貯藏過程中pH的變化Fig.4 Changes in pH of semi-dried black carp during storage using different packaging materials at 25 ℃

2.4 包裝材料對半干青魚貯藏過程中菌落總數的影響

微生物的生長繁殖是造成食品腐敗變質、貨架期縮短的主要因素之一，菌落總數作為魚類鮮度評價的指標之一，一般認為，菌落總數在5.11 lgCFU/g以內為一級品，菌落總數在6 lgCFU/g以內為二級品，對于淡水魚而言，當菌落總數超過7.00 lgCFU/g時為可接受性的極限[22]。不同包裝材料下青魚肉的菌落總數隨貯藏時間的變化如圖5所示。由圖5可知，在貯藏過程中，2種包裝材料的魚肉菌落總數皆呈上升趨勢，普通包裝的菌落總數從5.23 lgCFU/g上升至9.25 lgCFU/g，EVOH-丁香精油包裝的菌落總數從5.23 lgCFU/g上升至9.00 lgCFU/g。這與胡云峰等[28]在肉桂精油氣調包裝對大鯢分割肉保鮮研究中結論類似。在貯藏過程中，EVOH-丁香精油包裝的菌落總數始終低于PE包裝，這是因為EVOH可以減少O2的滲透[29]，在低氧的環境中微生物的生長繁殖受到抑制。此外，丁香精油中的酚類物質可以抑制微生物的生長。當貯藏時間到達48 h時，PE包裝的菌落總數已經達到7.58 lgCFU/g，已經超過最大限值，此時EVOH-丁香精油包裝的菌落總數為6.54 lgCFU/g，仍在限值范圍內。對比研究，EV0H-丁香精油包裝的菌落總數比PE包裝減少了13%。當貯藏時間達到60 h時EVOH-丁香精油包裝的菌落總數超過最大限值7.00 lgCFU/g。在貯藏中期36～72 h，2種包裝材料的菌落總數均上升較快，其余時期較為平緩，曾文武[30]在半干態秋刀魚貯藏過程中的菌落總數的變化中也得到相同的結論。這可能是因為開始貯藏時，較低的水分含量不利于微生物的生長繁殖，在貯藏一定時間后，微生物適應環境變化，同時魚肉為微生物提供了豐富的營養物質，導致微生物數量上升較快，到達貯藏后期，營養物質消耗殆盡，微生物競爭激烈，使微生物數量上升緩慢。

圖5 不同包裝材料下半干青魚25 ℃貯藏過程中菌落總數的變化Fig.5 Changes in total bacterial counts of semi-dried black carp during storage using different packaging materials at 25 ℃

2.5 包裝材料對半干青魚貯藏過程中TBA值的影響

脂肪氧化程度是衡量肉制品品質的重要指標之一[31]。魚肉脂肪在貯藏期間，在溫度和O2的作用下發生水解和自動氧化，其反應產生的丙二醛與TBA可以生成穩定的復合物，因此TBA值可作為衡量水產品脂肪氧化程度的指標[32]。不同包裝材料下青魚肉的TBA值隨貯藏時間的變化如圖6所示。在貯藏過程中，TBA值呈現明顯的上升趨勢，PE包裝下魚肉的TBA值由0.36 mg/100g增長至1.00 mg/100g，EVOH-丁香精油包裝下魚肉TBA值由0.34 mg/100g增長至0.87 mg/100g。在相同的貯藏時間內，不同的包裝材料對魚肉的TBA值有顯著的影響，EVOH-丁香精油包裝下魚肉的TBA值明顯低于PE包裝，說明精油包裝可以更好地控制魚肉劣變。這可能是因為脂肪在光、溫度和O2的作用下發生氧化，而EVOH能夠在貯藏過程中有效減少O2的進入，同時，植物精油具有良好的抗氧化活性，所以能顯著抑制脂肪氧化。

圖6 不同包裝材料下半干青魚25 ℃貯藏過程中TBA值的變化Fig.6 Changes in thiobarbituric acid of semi-dried black carp during storage using different packaging materials at 25 ℃

2.6 包裝材料對半干青魚貯藏過程中TVB-N的影響

TVB-N的增加是因為微生物繁殖和內源酶作用使蛋白質分解，產生氨及胺類等堿性含氮物質，其是評價肉制品鮮度的主要衛生指標[33]。TVB-N數值越高，表明氨基酸被破壞的越多，肉制品的腐敗程度高。李慧蘭等[2]認為TVB-N為25 mg/100g時是不可食用的標準限量值。不同包裝材料下青魚肉的TVB-N隨貯藏時間的變化如圖7所示。2種包裝材料的TVB-N都呈現上升的趨勢，PE包裝材料下青魚肉TVB-N由19.91 mg/100g增長至31.09 mg/100g，PE包裝顯著高于EVOH-丁香精油包裝，這與楊勝平等[34]在牛至精油對冷藏三文魚研究中結果一致。這是因為EVOH-丁香精油包裝可以減少微生物的增長，使蛋白質的分解受到抑制，從而減少了含氮類物質的積累。PE包裝下青魚肉在貯藏48 h時TVB-N達到24.72 mg/100g，已經接近于不可食用的上限，EVOH-丁香精油包裝下貯藏72 h時達到25.28 mg/100g，超過標準限值25 mg/100g。EVOH-丁香精油包裝可延長常溫貯藏期約24 h。在貯藏過程中，貯藏前期魚肉的TVB-N值增長速率低于貯藏中期，可能因為半干青魚的水分含量相對較低，一定程度上抑制了酶和微生物的活性，較少的蛋白質發生分解，所以TVB-N值增長緩慢，貯藏后期微生物大量繁殖，大量蛋白質被分解，使含氮物質大量積累，使得魚肉的TVB-N值上升較快。

圖7 不同包裝材料下半干青魚25 ℃貯藏過程中TVB-N的變化Fig.7 Changes in total volatile basic nitrogen content of semi-dried black carp during storage using different packaging materials at 25 ℃

3 結論

實驗結果表明，在25 ℃常溫貯藏過程中，EVOH-丁香精油包裝可以有效延長半干青魚的貯藏期。綜合感官評定、水分含量、pH、菌落總數、TBA值、TVB-N這6個指標發現，與PE包裝相比，EVOH-丁香精油包裝可以抑制微生物的生長，減少蛋白質分解，抑制脂肪氧化，延緩半干青魚在常溫貯藏過程中的品質劣化速率，從而更好地保持半干青魚的品質。

以TVB-N為參考標準，PE包裝下的半干青魚在25 ℃貯藏48 h時已經近乎不可食用，而EVOH-丁香精油包裝的半干青魚在貯藏72 h時才達到不可食用的標準限量值，EVOH-丁香精油可以將半干青魚常溫貯藏期延長20～24 h。研究為水產品貯藏過程中的品質控制提供了較好的技術支持。