蓝莓叶多酚提取物结合冰温技术对南美白对虾品质的影响

2016-02-17 03:12杨钟燕李颖畅李孟瑶闫露露励建荣
食品工业科技 2016年24期
关键词:冰温白对虾南美

杨钟燕,李颖畅,李孟瑶,闫露露,励建荣

(渤海大学食品科学与工程学院,辽宁省食品安全重点实验室,生鲜农产品贮藏加工及安全控制技术国家地方联合工程研究中心,辽宁锦州 121013)

蓝莓叶多酚提取物结合冰温技术对南美白对虾品质的影响

杨钟燕,李颖畅*,李孟瑶,闫露露,励建荣*

(渤海大学食品科学与工程学院,辽宁省食品安全重点实验室,生鲜农产品贮藏加工及安全控制技术国家地方联合工程研究中心,辽宁锦州 121013)

为了更有效的控制南美白对虾的品质,本文研究蓝莓叶多酚提取物结合冰温技术对南美白对虾品质的影响。采用4 mg/mL蓝莓叶多酚浸泡对虾,以理化指标pH、挥发性盐基氮(TVB-N)、硫代巴比妥酸值(TBA)、质构特性,微生物指标作为评价指标进行定期测定,结合感官评价,探究蓝莓叶多酚粗提物对(-2±1) ℃贮藏南美白对虾的保鲜效果。结果表明:随着贮藏时间的延长,对照组和蓝莓叶多酚处理组南美白对虾感官品质下降,菌落总数、pH、TBA值、TVB-N升高,硬度和弹性下降。但是蓝莓叶多酚处理組感官品质明显优于对照组;菌落总数、pH、TBA值、TVB-N值也显著(p<0.05)低于对照组;处理组硬度和弹性下降缓慢。相对只用冰温技术,可使南美白对虾货架期延长5 d。

蓝莓叶多酚,南美白对虾,冰温,贮藏品质

南美白对虾(Penaeusvannamei)俗称白对虾,是全世界养殖最高的三大虾种之一,目前已成为中国养殖虾类的主要品种[1],2014年南美白对虾海水养殖量和淡水养殖量分别达到470~875 t、423~701 t[2],并且逐年递增。南美白对虾营养价值高,肉质鲜美,深受广大消费者欢迎。然而南美白对虾易腐败变质,严重影响了产品的品质和经济价值,其保鲜问题亟待解决。

表1 感官评分标准

目前对水产品保鲜的技术有低温(冷藏和冷冻)保鲜、化学保鲜、超高压保鲜技术、辐射保鲜、气调保鲜[3]和生物保鲜等[4-6]。冷藏保鲜并没有完全抑制微生物和酶的活性,水产品的腐败还在继续发生。冷冻保鲜可一定程度上保持对虾的贮藏品质,但冷冻后会造成部分蛋白质变性、汁液流失以及对感官影响较大。低温保鲜除冷藏和冷冻外,还有称之为中间温度带的保鲜,包括冰温和微冻,是以食品的冰点为中心温度的-4~0 ℃范围[7]。中间温度带避免了冷藏和冷冻保鲜的劣势,其具有抑制有害微生物的生长繁殖,延缓脂肪氧化和部分蛋白质分解,减少水产品的组织破坏和外界损伤等优点。气调保鲜、超高压保鲜和辐射保鲜技术等则需要特殊设备,成本较高。生物保鲜剂包括化学保鲜剂和天然保鲜剂。化学保鲜剂保鲜效果较好,但过量的使用和残留问题引发许多安全问题,对人们的身体健康可能存在潜在的危害。随着人们安全、营养意识的提高,化学保鲜剂的使用正逐渐减少,而从植物中提取天然保鲜剂逐渐得到青睐。Basiri等[8]将石榴皮提取物应用于对虾保鲜中,可抑制对虾黑变,取得良好的保鲜效果。Maneesin等[9]研究表明大蒜油结合气调处理的保鲜效果比单一使用效果要明显,可保持对虾的品质。

蓝莓叶多酚是蓝莓叶中的次生代谢产物。植物多酚也称单宁,包括花色苷类、黄酮类、黄酮醇类、木质素类、酚酸等[10],具有强大的抑菌性和抑酶活性。目前对蓝莓叶多酚的研究主要集中在降血糖、降血脂、抗肿瘤、抗氧化、清除自由基等生物活性上[11]。关于蓝莓叶多酚结合冰温技术对南美白对虾品质的影响还未见报道,本文研究冰温条件下蓝莓叶多酚提取物对南美白对虾品质的影响,为水产品保鲜提供新的方法。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

蓝莓叶 采自沈阳农业科技开发院蓝莓种植基地;AB-8大孔吸附树脂 沧州宝恩吸附材料科技有限公司;鲜活南美白对虾 锦州市林西路水产市场;无水乙醇 分析纯,天津市天力化学试剂有限公司;硫代巴比妥酸(生化试剂)、氯化钠、高氯酸 国药集团化学试剂有限公司;平板计数营养琼脂 生物试剂,北京奥博星生物技术有限责任公司。

LDZX-50FB型立式压力蒸汽灭菌器 上海申安医疗器械厂;DK-8D型电热恒温水浴锅 上海一恒科技有限公司;Free Zone2.5真空冷冻干燥机 美国 Labcoanco公司;L Biofuge stratos台式高速离心机 美国Thermo 公司;UV2550型紫外分光光度计 日本岛津公司;KjeltecTM8400型凯氏定氮仪 德国FOSS公司;JYSA800型绞肉机 九阳股份有限公司;101B-2型均质机 上海一恒科技有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 蓝莓叶多酚的制备 参照李颖畅等[12]的方法,采用Folin-Ciocalteus法[13]测定蓝莓叶多酚提取物中总酚含量,总酚含量为71.60%。

1.2.2 南美白对虾的处理 用去离子水清洗南美白对虾,挑选出肢体完整,甲壳色泽较好,大小(18.0±2.0) g的对虾,冰水猝死,随机分组。处理组用4 mg/mL蓝莓叶多酚浸泡2 h,虾和多酚溶液浸泡比例为1∶3,对照组用去离子水浸泡2 h,无菌操作台通风沥干后装入蒸煮袋中,(-2±1) ℃贮藏,分别在第0、5、10、15、20、25 d测定各鲜度指标,每组样品至少有3个平行。

1.2.3 感官评定 参考Nirmal等[14]和赵海鹏[15]的方法。感官评定小组由5名感官敏锐并具有感官评定经验的人员组成,分值在9分(极新鲜)和0分(完全腐败)之间,对对虾从肉质、外观和气味等方面进行评分,具体评分标准见表1,结果以3项总分记。

1.2.4 挥发性盐基氮(TVB-N值)含量测定 参考FOSS[16]的方法,TVB-N含量用mg N/100 g表示。

1.2.5 硫代巴比妥酸(TBA)的测定 参考Barakat等[17]的方法,稍作修改。称取5 g(精确到0.001 g)搅碎虾肉于烧杯中,加入20 mL蒸馏水和25 mL 20%三氯乙酸(TCA)均质1 min,静止60 min,于4 ℃下4000 r/min离心10 min,取5 mL上清液,加5 mL 0.02 mol/L的TBA溶液,混匀。在80 ℃中水浴40 min,流水冷却至室温后,于532 nm测定吸光度。TBA值用丙二醛(MDA)的质量分数表示。

1.2.6 菌落总数的测定 参考GB4789.2-2010[18]方法进行测定。

1.2.7 pH的测定 将对虾进行去头、拨壳处置,分别称取绞碎虾肉5 g(精确到0.001 g)于烧杯中,加入双蒸水50 mL,均质1 min,静置30 min,用酸度计测定pH。

1.2.8 质构特性的测定 选取大小均等的对虾,去头去壳,剪成大概长2 cm、宽1.5 cm、高1.5 cm的小块,采用模式TPA测定。测定指标包括硬度和弹性。测定参数设置参照杨钟燕[19]的方法。

1.3 数据处理

数据处理采用SPSS 19.0统计分析软件,作图采用Origin 9.0,结果均以平均值±标准差表示。

2 结果与分析

2.1 感官评定

Li等[20]认为评分值低于5分时样品不可接受,即不可食用。南美白对虾经蓝莓叶多酚提取物处理的感官品质的变化情况如图1所示。新鲜南美白对虾具备海草味、有光泽、壳肉连接紧密。随着贮藏时间的延长,对照组和蓝莓叶多酚处理组的感官品质逐渐降低,在第10 d两组的感官评分分别降为4.05、7.52。对照组在第10 d已经不可食用,蓝莓叶多酚组则是第15 d时感官上不被接受,其第15 d的分值为4.96。总体来看,蓝莓叶多酚处理组的感官品质均优于对照组。蓝莓叶多酚具有一定的防腐保鲜效果[13],减缓了南美白对虾感官品质的下降。

图1 南美白对虾在(-2±1)℃贮藏期间感官品质的变化Fig.1 Changes in sensory scores of Penaeus vannamei during storage at(-2±1) ℃

2.2 TVB-N值的变化

挥发性盐基氮(TVB-N)是指动物性食品在微生物和酶的作用下,蛋白质被分解而产生的氨以及胺类等碱性含氮物质,可有效表征水产品的鲜度变化。Shamshad[21]认为30 mg N/100 g是水产品品质可被消费者接受的TVB-N值的上限。如图2所示,随着贮藏时间的延长,对照组和蓝莓叶多酚组TVB-N值均呈上升趋势。第10 d之前,两组的TVB-N值差异不显著;在第15 d,对照组TVB-N值为30.13 mg N/100 g,已然超出消费者可接受范围,而此时蓝莓叶多酚组TVB-N值为22.56 mg N/100 g。贮藏末期,对照组TVB-N值达到50.05 mg N/100 g,蓝莓叶多酚组TVB-N值为37.55 mg N/100 g,超出了被接受上限。说明适宜质量浓度的蓝莓叶多酚粗提物结合低温贮藏可抑制微生物生长,降低微生物对蛋白质等的分解,达到减缓TVB-N含量上升的作用,延缓对虾的腐败。

图2 在(-2±1) ℃贮藏期间南美白对虾TVB-N值的变化Fig.2 Changes in TVB-N values of Penaeus vannamei during storage at(-2±1) ℃

2.3 硫代巴比妥酸(TBA)值的变化

TBA值可作为反应水产品脂肪氧化程度的一个重要指标[22]。食品中所含的不饱和脂肪酸与氧气反应致使酸败,产生一系列醛、酮、脂肪酸等具有不愉快气味的降解产物,主要产物是丙二醛(MDA)。 MDA与TBA可反应生成稳定的红色络合物。故可用TBA值的变化来判断南美白对虾的新鲜度。

MDA含量越高说明对虾脂肪氧化程度越深,即酸败越严重。从图3可看出,TBA值随贮藏期的延长而不断上升。对照组TBA值显著(p<0.05)高于蓝莓叶多酚组TBA值,对照组和蓝莓叶多酚组TBA值从初始0.07±0.0055 mg MDA/kg到最终测得最大的TBA值分别为0.80、0.48 mg MDA/kg左右,TBA值分别增长了10.25、6.80倍。据国际推荐的TBA阈值为1~2 mg MDA/kg,对照组和蓝莓叶多酚组TBA值都在范围内[23]。表明蓝莓叶多酚粗提物有一定的抗氧化作用,再结合冰温技术,对对虾脂肪氧化酸败抑制作用显著。

图3 在(-2±1) ℃贮藏期间南美白对虾TBA值的变化Fig.3 Changes in TBA values of Penaeus vannamei during storage at(-2±1) ℃

2.4 菌落总数变化

环境温度、初始微生物污染程度以及微生物的增殖都是影响水产品货架期的重要因素[24]。南美白对虾等水产品在储运过程极易受细菌的污染而腐败变质和黑变,可以说,菌落总数是反映南美白对虾品质变化情况的最直观的指标。Mosfer等[25]认为虾类的菌落总数≤5.0 lg CFU/g为一级鲜度;5.0~5.7 lg CFU/g为二级鲜度。当对虾菌落总数超过6.0 lg CFU/g时,通常判定为不可食用。从图4看出,两组对虾菌落总数的变化呈现先降后升的趋势。贮藏初期菌落总数下降的原因可能是蓝莓叶多酚的广谱抑菌性或者是温度骤降导致虾体表面的嗜温微生物大量死亡。之后由于虾体腐败,嗜冷菌及大量微生物生长繁殖,因而导致菌落总数上升。这与凌萍华[26]、曹荣[27]、张珂[28]的报道相一致。其中对照组第15 d菌落总数为6.07 lg CFU/g,已超出食用范围,蓝莓叶多酚组在贮藏末期菌落总数为5.69 lg CFU/g,还在二级鲜度范围内,表明冰温技术结合蓝莓叶多酚提取物对微生物的抑制效果显著。

图4 在(-2±1) ℃贮藏过程中南美白对虾菌落总数的变化Fig.4 Changes in total number of colonies of Penaeus vannamei during storage at(-2±1) ℃

2.5 pH的变化

新鲜南美白对虾死后由于体内糖原被降解,发生糖酵解作用,进而生成了ATP、乳酸和琥珀酸等有机酸,酸性物质增加,致使pH下降,而随着贮藏时间的延长,由于内源酶和微生物的作用,蛋白质发生分解,生成各种碱性物质,又使pH上升[29],因此在某些时段内的pH升高幅度可作为反映虾肉新鲜水平的指标。从图5可看出,两组pH均随着贮藏时间的延长而呈上升趋势,并未检测到pH下降的现象,这可能与测定时间有关。该结果和Wu[30]、熊青[31]、Nirmal[5]和李学鹏[32]等测定对虾pH变化趋势一致。据研究报道称pH7.8 是区分品质可否接受的关键点[33]。与对照组相比,蓝莓叶多酚组对虾pH上升缓慢,在第10 d对照组pH达7.79,判定对虾基本腐败,品质不可被接受,而此时蓝莓叶多酚组pH则为7.42,到贮藏末期pH还在可接受范围。陈思名[34]研究结果显示对虾在微冻贮藏第10 d时,pH是7.52,高于同时间蓝莓叶多酚组,故可表明蓝莓叶多酚有效抑制了蛋白质的分解,减少了胺类以及其他碱性小分子物质的生成,使pH增加緩慢。

图5 在(-2±1) ℃贮藏期间南美白对虾pH的变化Fig.5 Changes in pH values of Penaeus vannamei during storage at(-2±1) ℃

2.6 质构特性分析

在贮藏过程中,虾的质构特征发生了变化,其中硬度和弹性能较好体现对虾肌肉组织的状况,该指标与虾的品质有较好的相关性[35]。由图6可知,随着贮藏时间的延长,蓝莓叶多酚组和对照组的硬度和弹性均呈下降趋势,其原因可能是随着贮藏时间的延长,对虾肌肉在微生物和内源酶等的作用下,肌肉蛋白质发生降解、脂质氧化酸败、汁液流失增加致使对虾肌肉变软,从而导致对虾质构特性下降。从图6(a)可看出,蓝莓叶多酚组硬度显著(p<0.05)高于对照组。弹性反映的是在外力作用下样品形变及去力后的恢复程度。肌肉弹性与肌肉间的结合程度密切相关,肌肉间结合程度越大,弹性越大[36]。从图6(b)可看出,蓝莓叶多酚组和对照组贮藏初期弹性变化不显著,直到第15 d对照组弹性显著(p<0.05)下降。随着贮藏时间的增加,对虾弹性降低,可能是由于肌肉中微生物大量繁殖,加上自容等作用,对虾肌肉蛋白纤维间隙增大、结构疏松,从而导致对虾肌肉质地软化、弹性下降。蓝莓叶多酚有抑菌及抗氧化作用[37],延缓了对虾肌肉的腐败变质,因此蓝莓叶多酚组对虾肌肉弹性好于对照组。

图6 在(-2±1) ℃贮藏过程中南美白对虾的肌肉硬度和弹性的变化Fig.6 Changes in Hardness and springiness of Penaeus vannamei during storage at(-2±1) ℃

3 结论

随着贮藏时间的延长,对照组和蓝莓叶多酚处理组南美白对虾感官品质下降,菌落总数、pH、TBA值、TVB-N升高,硬度和弹性下降。但是蓝莓叶多酚处理組感官品质明显优于对照组;菌落总数、pH、TBA值、TVB-N值也显著低于对照组;处理组硬度和弹性下降缓慢。相对只用冰温技术,可使南美白对虾货架期延长5 d。说明蓝莓叶多酚结合冰温技术对南美白对虾的保鲜效果比直接冰温技术对对虾保鲜效果显著。蓝莓叶多酚可有效保持对虾贮藏期间的感官品质,显著抑制微生物的生长繁殖,延缓对虾肌肉脂质氧化和蛋白质分解,延长了对虾保鲜期,蓝莓叶多酚在南美白对虾等水产品的保鲜上具有很好的应用前景。

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Effect of blueberry leaf polyphenols combination with ice temperature on quality ofPenaeusvannamei

YANG Zhong-yan,LI Ying-chang*,LI Meng-yao,YAN Lu-lu,LI Jian-rong*

(College of Food Science and Technology,Bohai University,Jinzhou 121013,China;Food Safety Key Laboratory of Liaoning Province,Jinzhou 121013,China;National & Local Joint Engineering Research Center of Storage, Processing and Safety Control Technology for Fresh Agricultural and Aquatic Products,Jinzhou 121013,China)

To establish an effective method for the quality control of Pacific white shrimp,the effects of blueberry leaf polyphenols combination with ice temperature on the quality of Pacific white shrimp were assessed during storage. The effect of blueberry leaf polyphenol of Pacific white shrimp(Litopenaeusvannamei)as natural preservatives was studied at ice temperature condition. 4 mg/mL blueberry leaf polyphenols was used for the soaking of Pacific white shrimp. Physicochemical(pH value,TVB-N,TBA,TPA),total bacterial count and sensory attributes were periodically assessed. The results indicated that both the control and treatment group not only had lower values of sensory quality,hardness and springiness,but also higher values of total viable count(TVC),pH,TBA and TVB-N values with extended of storage time. But blueberry leaf polyphenol treatment could significantly(p<0.05)decrease pH,TBA,TVB-N value,TVC and increase sensory scores and inhibit decline of hardness and springiness compared with the control. Blueberry leaf polyphenol treatment could prolong the shelf-life by 5 d compared with only ice temperature technology of the samples.

blueberry leaf polyphenols;Penaeusvannamei;ice temperature;quality

2016-06-13

杨钟燕(1992-),女,硕士研究生,研究方向:水产品贮藏与加工,E-mail:yang110rui@163.com。

*通讯作者:李颖畅(1973-),女,博士,教授,研究方向:农、水产品贮藏与加工,E-mail:liyingchangsy@sina.com。 励建荣(1964-),男,博士,教授,研究方向:农、水产品贮藏与加工,E-mail:lijr6491@163.com。

国家自然基金青年科学基金项目(31201308);“十二五”国家科技支撑计划项目(2012BAD29B06)。

TS

A

1002-0306(2016)24-0000-00

10.13386/j.issn1002-0306.2016.24.000

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