不同体积分数CO2对气调冷藏带鱼品质的影响

杨胜平，谢 晶*

不同体积分数CO2对气调冷藏带鱼品质的影响

杨胜平，谢 晶*

(上海海洋大学食品学院，上海 201306)

在(4±1)℃冷藏条件下，采用40% CO2＋10% O2＋50% N2、60% CO2＋10% O2＋30% N2、80% CO2＋10% O2＋10% N2含不同体积分数CO2气调包装带鱼。以感官评分、细菌总数、挥发性盐基氮(TVB-N值)、pH值、硫代巴比妥酸(TBA值)和汁液流失率为指标，研究不同体积分数CO2气调包装带鱼在冷藏条件下品质的影响。结果表明，气调包装能够有效抑制细菌的生长繁殖，延缓挥发性盐基氮的上升，高体积分数的CO2抑菌效果较为明显，但随CO2体积分数升高，鱼样汁液流失严重；在抑制鱼样脂肪氧化方面，气调包装效果不明显。80% CO2＋10% O2＋10% N2气调包装能够显著延长新鲜带鱼的保鲜期至14d以上。

带鱼；二氧化碳；气调包装；冷藏

带鱼(Trichiutus haumela)作为我国沿海产量最高的一种经济鱼类，肉嫩体肥、味道鲜美，是深受人们喜爱的一种海洋鱼类，具有很高的营养价值。但由于带鱼脂肪含量较高，且多为不饱和脂肪酸，极易氧化酸败[1]，使带鱼在常规冷藏条件下贮藏远远不能满足人们对其货架期要求。气调包装(modified atmosphere packaging，MAP)是以不同于空气组成的混合气体置换包装内的空气，使食品处在保护性气体环境中，抑制引起食品腐败变质的大多数细菌的生长繁殖，延长食品货架期[2]。其中CO2能够抑制大多数细菌的生长繁殖，O2对厌氧菌起到抑制作用，N2作为填充气不参与反应。气调包装技术在水产品的贮藏保鲜方面已有应用[3-4]，陶宁萍等[5]曾对气调包装中包装材料及O2的存在对带鱼保鲜效果的影响进行了研究，得出对于中脂性带鱼，气调包装中充入一定量的O2能有效抑制厌氧菌的繁殖，有利于保鲜，然而他们的研究没有涉及CO2体积分数的影响。陈椒等[6]研究不同CO2气调包装对冷藏青鱼块的影响，发现采用CO2体积分数≥50%的气调包装在冷藏条件下可将青鱼块的货架期延长至12d，但75% CO2的气调增加了青鱼块的汁液流失量。为延长带鱼在冷藏条件下的货架期，本实验研究在O2体积分数一定的情况下，不同配比的CO2体积分数对带鱼冷藏气调保鲜的影响，以期为带鱼气调保鲜的应用提供一定的理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新鲜带鱼购于芦潮港码头水产批发市场；聚偏氯乙烯真空包装袋(氧气渗透率40～50mL/(m2·d)，二氧化碳渗透率23～25mL/(m2·d)) 上海盛琪包装机械有限公司。

营养琼脂、硼酸、轻质氧化镁、甲基红、溴甲酚绿、三氯乙酸等分析纯 国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

MA-35型气体自动混合机 苏州工业园区德森包装机械有限公司；ADFM-V300型气调包装机 张家港保税区恒忠包装机械有限公司；Kjeltec2300凯氏定氮仪 瑞士Foss公司；Cyberscan510精密数显酸度计 新加坡Cyberscan公司；HVE-50灭菌锅 日本Hirayama公司；洁净工作台 苏州苏洁净化设备公司；TDL-5-型低速离心机 上海安亭公司；Unico 2100分光光度计 尤尼柯(上海)仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 操作流程

新鲜带鱼→去头去尾去内脏→冰水洗净、沥干→切割成6～7cm长带鱼段→放入包装袋→随机编号分成4组→气调包装机包装→放入(4±1)℃环境中贮藏

1.3.2 操作要点

1.3.2.1 原料选择

所选带鱼个体大小均一，体表银白有光泽，眼睛亮黑。

1.3.2.2 分组方法

第1组，空气包装对照组；第2组，40% CO2＋10% O2＋50% N2；第3组，60% CO2＋10% O2＋30% N2；第4组，80% CO2＋10% O2＋10% N2。

1.3.2.3 气调参数设定

气调包装机抽真空5～15s，充气1～5s，120～150℃封口；气体混合精度＜2%，动力气源为7～8kg/cm2，混合保鲜气体压力为4.0～5.0kg/cm2，保鲜气体源压力5kg/cm2。

1.3.3 感官检验

以GB/T 18108—2008《鲜海水鱼标准》及佟懿等[7]对海水鱼感官评定方法为参照，确定8～10分为一级鲜度，6～8分为二级鲜度，6分以下即为不新鲜。

1.3.4 细菌总数测定

根据GB4789.2—2003《食品卫生微生物学检验细菌总数的测定》进行[8]。

1.3.5 挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen，TVBN)的测定

采用自动凯氏定氮仪，应用半微量凯氏定氮原理测定挥发性盐基氮含量[9]。

1.3.6 pH值的测定

取带鱼肉10.00g于烧杯中，加入煮沸后冷却的蒸馏水至100mL，均匀搅拌，静置30min，然后用pH计进行测定[10]。

1.3.7 硫代巴比妥酸(TBA值)的测定

参照Salih等[11]的硫代巴比妥酸实验方法，略有修改，具体如下：准确称取带鱼腹部肉5.00g切碎置离心管中，加入0.025L质量分数20%三氯乙酸溶液和0.02L蒸馏水，匀浆60s，静置1h，2000r/min离心10min，过滤，用双蒸水定容至0.05L，取0.005L滤液加入0.005L硫代巴比妥酸溶液(TBA，0.02mol/L)，沸水浴中反应20min，取出，流动水冷却5min后用分光光度计在532nm处测吸光度(A)。以蒸馏水取代滤液为空白样。

国外跨学科研究生教育经验及其对我国跨学科研究生培养的启示…………………………………………王兆君，任兴旺（2，109）

TBA值/(mg/100g) =A×7.8

表1 带鱼感官评分方法Table 1 Sensory evaluation criteria for Trichiutus haumela

1.3.8 汁液流失率的测定

取出带包装袋的样品称质量(w＇1)，打开包装，立即将包装内和样品表面的汁液用滤纸吸干，包装和样品也一起称质量(w＇2)，包装单独称质量(w＇3)。

表2 保藏期间带鱼感官变化Table 2 Changes in sensory evaluation of Trichiutus haumela during storage

1.4 统计方法

采用SPSS 11.5软件进行实验数据分析。

2 结果与分析

2.1 带鱼感官品质的变化

对气调包装的带鱼样品在贮藏过程中的品质变化进行感官评分，如表2所示。

从色泽指标上看，空气包装组在前6d鱼样表皮逐渐失去银白光泽，肉色变暗淡。气调包装组在贮藏过程中表皮颜色变化不大，银白鱼鳞不易擦落，但80% CO2气调包装组样品肉色稍泛白。鱼肉组织方面，空气包装组鱼样在贮藏的第4天肌肉组织松软，无弹性，表面发黏；气调包装组中含60% CO2和80% CO2组样品感官上优于40% CO2组。总体感官评价上看，气调包装有利于维持带鱼原有形态，能够有效祛除带鱼的腥臭味，但气调包装的样品汁液流失比较明显。

2.2 带鱼细菌总数的变化

如图1所示，新鲜带鱼的初始细菌总数为1.81lg (CFU/g)，空气包装对照组在贮藏过程中细菌总数上升较快，与其他气调包装组相比在第2天即出现显著性差异(P＜0.05)，空气包装组贮藏的第6天细菌总数已超出带鱼二级鲜度指标达6.02 lg(CFU/g)。与空气包装组相比，不同体积分数CO2气调包装能够有效抑制细菌的增长，其中60% CO2和80% CO2气调组抑菌效果优于40% CO2气调组，40% CO2气调组在贮藏的第4天与其他两组气调包装组相比就出现较大差异(P＜0.05)；60% CO2气调组与80% CO2气调组在贮藏的前6d的差异不大，从第8天开始，它们的抑菌效果差异开始出现，并且在第12天差异十分显著(P＜0.05)；80% CO2气调组在贮藏的第14天细菌总数为4.93 lg(CFU/g)，以细菌总数为评判指标能将带鱼的保鲜期延长至14d以上。从图1可看出，不同体积分数CO2气调包装在贮藏的中后期，抑菌效果逐渐明显，这一点与李来好等[12]的研究结果一致。不同气调包装抑菌效果随CO2体积分数上升而增强，因为在冷藏条件下，能够生长繁殖的微生物多为革兰氏阴性菌，而高浓度CO2能够有效抑制革兰氏阴性菌的生长繁殖。

图1 贮藏期间带鱼细菌总数变化Fig.1 Change in total bacterial count of Trichiutus haumela during storage

2.3 带鱼TVB-N值的变化

从图2可以看出，空气包装组样品的TVB-N值急剧上升，这是因为冷藏条件下，带鱼样品微生物大量生长，蛋白质迅速被分解，在第4天就已达34.49mgN/100g，发出浓烈的氨臭味。不同体积分数CO2气调包装组能够有效延缓TVB-N值的上升，且随CO2体积分数的上升，抑制挥发性盐基氮的作用越明显，这与以上不同处理的带鱼样品细菌总数变化具有较好的一致性。在贮藏的第14天，含80% CO2气调包装组TVB-N值仍在11.67mgN/100g左右，气调包装的带鱼挥发性碱性气体得到有效抑制或消除，这点在感官评分中气味指标变化也得到验证，且研究结果与谢晶等[13]研究结果一致，即气调包装的样品TVB-N值一直处于较低水平，所以综合考察气调包装的带鱼等水产品新鲜度时，TVB-N值并不是良好的评判指标。

图2 贮藏期间带鱼TVB-N值的变化Fig.2 Change in TVB-N of Trichiutus haumela during storage

2.4 带鱼pH值的变化

图3 贮藏期间带鱼pH值的变化Fig.3 Change in pH of Trichiutus haumela during storage

从图3可知，在贮藏过程中，鱼样pH值开始出现先下降再上升趋势，因为鱼体内相继经历僵硬、自溶腐败过程。pH值在僵硬期内持续下降，自溶腐败过程中则持续上升[14]。与空气包装组鱼样相比，气调包装带鱼pH值变化较为平缓，在贮藏的第4天，空气包装组与气调组相比差异显著(P＜0.05)。气调包装组带鱼样品中，随CO2体积分数的上升，样品pH值上升幅度减小，说明高体积分数CO2能够有效抑制微生物分解蛋白质产生挥发性碱性气体。气调组在第12天均出现突然下降，有研究认为是由于CO2气体溶入鱼肉而使样品pH值下降[15]。鱼肉的pH值的变化与细菌分解蛋白质、氨基酸产生碱性挥发性气体密切相关，因此，带鱼pH值的变化也能反映带鱼的新鲜程度，从上图可看出气调包装带鱼具有良好的保鲜作用。

2.5 带鱼TBA值的变化

图4 贮藏期间带鱼TBA值的变化Fig.4 Change in TBA of Trichiutus haumela during storage

带鱼脂肪含量较高，属于中脂性鱼类，其所含的不饱和酸极易发生氧化变质，酶水解及自动氧化是引起TBA值上升的主要原因，自动氧化主要受O2体积分数的影响[16]。不同处理带鱼样品脂肪氧化情况如图4所示。样品TBA值变化较为复杂，但均呈上升趋势。气调包装组除含60% CO2组在贮藏前4d TBA值略低于空气包装组外，气调包装组TBA值在贮藏前期均高于空气包装组。带鱼脂肪的氧化与所处环境中O2的含量有关[17]，气调充入O2比例均为10%，而空气包装组所处的空气环境中O2浓度高于气调包装组，但在贮藏过程中气调组的TBA值却较高，说明气调包装带鱼脂肪在发生自动氧化的同时，酶水解导致TBA值上升也占有很大比重，而充入不同体积分数的CO2气体对于酶水解可能产生一定的影响，这一点还有待进一步研究。

2.6 带鱼汁液流失率的变化

图5 贮藏期间带鱼汁液流失率的变化Fig.5 Change in drip loss of Trichiutus haumela during storage

由图5可以看出，空气包装组在贮藏期间汁液流失不明显。而气调包装组汁液流失较为严重，且随CO2体积分数的增加汁液流失加剧。在贮藏的第2天含40% CO2气调组与空气包装组差异不大，而60% CO2及80% CO2组与其余两组相比则显现出较为明显的汁液流失(P＜0.05)。在贮藏过程中，高体积分数CO2促进了鱼肉汁液的损失。这是因为CO2气体能够减弱鱼肉的持水能力[18]，因此在冷藏过程中，有大量的汁液从鱼肉中渗出。

3 结 论

在不同体积分数CO2对气调冷藏带鱼品质的影响研究中发现，气调包装能够有效抑制细菌的增长，延缓挥发性盐基氮的上升，且能有效祛除带鱼贮藏过程中的腥臭味，在维持带鱼表面鱼鳞银白光泽上起到很好的效果；但含有10% O2气调包装与空气包装对照组相比，在延缓带鱼脂肪氧化方面作用不明显，甚至一定程度上对脂肪的氧化起促进作用。贮藏过程中，所测得气调包装样品挥发性盐基氮值一直处于较低水平，综合带鱼各项指标，含80% CO2气调包装能够有效将带鱼保鲜期延长至14d以上，但高体积分数CO2能够降低鱼肉pH值，使得肌肉持水力下降而导致汁液流失。因此，探索延缓带鱼脂肪氧化和减少汁液流失的方法，还需进一步完善气调保鲜技术的应用。

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Effect of Carbon Dioxide Concentration on Sensory, Microbiological and Physicochemical Properties of Trichiutus haumela with Modified Atmosphere Packaging (MAP) during Cold Storage

YANG Sheng-ping，XIE Jing*
(College of Food Science and Technology, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China)

Trichiutus haumela samples packaged in controlled atmosphere with 40% CO2＋10% O2＋50% N2, 60% CO2＋10% O2＋30% N2, or 80% CO2＋10% O2＋10% N2were stored at (4 ± 1) ℃ for 14 days. Changes in sensory evaluation values, total bacteria count, total volatile base nitrogen (TVB-N), pH value, the 2-thiobarbituric acid (TBA) and drip loss were determined during the storage period to evaluate the effect of CO2 concentration in MAP environment on cold storage characteristics of Trichiutus haumela. It was showed that Trichiutus haumela had lower total bacteria count and total volatile base nitrogen in MAP environment than in normal atmospheric environment. High CO2MAP had better antimicrobial effect, but drip loss became more serious with increasing CO2concentration. MAP, however, did not obviously inhibit lipid peroxidation in Trichiutus haumela. MAP with a gas composition of 80% CO2＋10% O2＋10% N2could extent the shelf-life of Trichiutus haumela to more than 14 days.

Trichiutus haumela；CO2；modified atmosphere packaging；cold storage

TS254.4

A

1002-6630(2011)04-0275-05

2010-03-19

上海市“科技创新行动计划”2008年度生物医药和农业科技领域重点科技项目(08391911500)；

上海市教育委员会重点学科建设项目(J50704)

杨胜平(1984—)，男，硕士研究生，主要从事水产品加工及贮藏工程方向研究。

E-mail：yangshengping2004@yahoo.com.cn

*通信作者：谢晶(1968—)，女，教授，博士，主要从事食品保鲜与食品冷冻冷研究。E-mail：jxie@shou.edu.cn