蓝莓叶多酚复合保鲜剂对冷藏南美白对虾品质的影响

杨钟燕，李颖畅，王玉华，马宁，朱学文

(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)



蓝莓叶多酚复合保鲜剂对冷藏南美白对虾品质的影响

杨钟燕，李颖畅*，王玉华，马宁，朱学文

(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)

摘要南美白对虾营养丰富，但冷藏期间容易腐败变质，为保持对虾品质和延长货架期，采用质量分数0.4%蓝莓叶多酚和1%壳聚糖的复配液对南美白对虾进行浸泡处理，以未处理的对虾作为对照，分别测定感官指标、微生物指标和理化指标(质构、硫代巴比妥酸值、挥发性盐基氮值、pH值等)，用以评价蓝莓叶多酚复合保鲜剂对冷藏南美白对虾的保鲜效果。结果表明：4 ℃冷藏条件下，蓝莓叶多酚复合生物保鲜剂能有效控制冷藏南美白对虾的感官品质，抑制微生物生长，减缓脂肪氧化，延长对虾的货架期，较对照组南美白对虾货架期延长3～4 d。

关键词南美白对虾;贮藏品质;蓝莓叶多酚;壳聚糖;冷藏

南美白对虾(Penaeusvannamei)学名凡纳对虾，其原产地是南美太平洋沿岸的水域，因其肉质鲜美，营养丰富而深受人们的青睐[1]。自20世纪90年代初被我国引进养殖，近几年南美白对虾产量飞速上升，已成为中国养殖虾类中的主要品种[2]，2013年南美白对虾海水和淡水养殖量分别达到812 545 t、617 384 t[3]。但因其高含水量、营养丰富等特点，在捕捞、运输、贮藏和加工等过程极易发生腐败变质[4-5]，严重影响了南美白对虾的品质及经济价值。目前对水产品保鲜的方法有低温保鲜(冷藏保鲜、冷冻保鲜)、化学保鲜、超高压保鲜、辐射保鲜和气调保鲜等。鉴于人们对安全、营养、健康食品的期待，从植物中提取天然保鲜剂逐渐被研究者关注。熊青等[6]研究表明，用茶多酚复合保鲜剂保鲜对虾，能有效抑制对虾微生物的生长以及黑变反应。NIRMAL等[7]用绿茶提取物和抗坏血酸复合保鲜虾，可以抑制虾的黑变并延缓对虾品质变差。

蓝莓叶多酚是从蓝莓叶中提取的一种重要的生物活性成分，包括黄酮类、花色苷类、木质素类、酚酸和黄酮醇类等[8]，具有抗氧化、抗衰老、抗肿瘤、抑菌、生物防御等生物活性[9-10]。壳聚糖是阳离子多糖，广泛存在甲壳纲动物虾、贝的甲壳中，具有较强的抗菌和杀菌活性[11]，目前广泛应用在水产品保鲜中[12-13]。蓝莓叶多酚和壳聚糖复合使用，用于水产品保鲜还未见报道，鉴于蓝莓叶多酚和壳聚糖的功效，文中研究了蓝莓叶多酚提取物与壳聚糖的复合保鲜剂对冷藏南美白对虾品质的影响。

1材料与方法

1.1实验材料与仪器

鲜活南美白对虾，锦州市林西路水产市场；蓝莓叶，由沈阳农业科技开发院蓝莓种植基地提供；AB-8大孔吸附树脂，沧州宝恩吸附材料科技有限公司；无水乙醇(分析纯)，天津市天力化学试剂有限公司；三氯乙酸、MgO(分析纯)，天津市大茂化学试剂厂；壳聚糖，北京华威锐科化工有限公司；硫代巴比妥酸(生化试剂)、KOH、NaCl和HClO4，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。

PL602-L电子天平，梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司；YXQ-LS-18ST型手提式压力蒸汽灭菌器，上海博迅实业有限公司；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； SK6210HP超声波清洗器，上海科导超声仪器有限公司；Free Zone2.5 真空冷冻干燥机，美国 Labcoanco公司；DK-8D型数显恒温水浴锅，上海一恒科技有限公司；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；DZ400/2SB型真空包装机，温州宏展包装机械有限公司；KjeltecTM8400型凯氏定氮仪，德国FOSS公司；MIR-554型低温恒温培养箱，日本三洋电机株式会社。

1.2实验方法

1.2.1蓝莓叶多酚的制备

参照李颖畅等[30]方法制备蓝莓叶多酚，采用Folin-Ciocalteus法[14]测其多酚含量，蓝莓叶多酚提取物中多酚含量为75.5%。

1.2.2对虾的处理

挑选出肢体无残缺，甲壳色泽好，大小均匀的南美白对虾，用自来水冲洗，加冰猝死，随机分组。处理组用质量分数0.4%蓝莓叶多酚与1%壳聚糖复配液浸泡2 h，对照组用去离子水处理后浸泡2 h，无菌操作台通风沥干后装入保鲜袋中，4℃冰箱中贮藏。

1.2.3菌落总数的测定

参照GB4789.2—2010[15]。采用平板倾倒法计数，每个稀释梯度做2个平行，取其平均值。

1.2.4pH值的测定

将虾去头、去壳，用绞肉机绞碎虾肉，称取虾肉5 g (精确到0.001 g)于烧杯中，加入煮沸后冷却的蒸馏水50 mL，摇匀、均质后静置30 min，4 000 r/min离心10 min，取上清液，用酸度计测其pH值[16]。每个样品重复测定2次，取其平均值。

1.2.5挥发性盐基氮(TVB-N) 值的测定

参考“FOSS公司应用子报”测定方法[18]，准确称取10 g(精确到0.000 1 g)绞碎虾肉移至蒸馏管，加入1 g MgO和50 mL蒸馏水摇匀, 用自动凯氏定氮仪测定。每批样品均进行试剂空白实验，TVB-N值采用mg N/100 g表示。

1.2.6硫代巴比妥酸(TBA) 值的测定

参考BARAKAT等[18]的方法，稍作修改。准确称5 g(精确到0.000 1 g)搅碎虾肉置于烧杯中，加入20 mL蒸溜水和25 mL质量分数20%三氯乙酸(TCA)，混匀、均质1 min，静止60 min后，4℃ 4 000 r/min离心10 min，取5 mL上清液于比色管中，加入0.02 mol/L的TBA溶液5 mL，在沸水浴中加热20 min后取出，用自来水冷却至室温后，532 nm下测定吸光度。TBA值用丙二醛(MDA)的质量分数表示，单位为mg MDA/kg样品。

1.2.7质构分析

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。测定指标包括包括硬度、弹性和黏聚性。测定参数：测量前探头下降速度2.0 mm/s；测试速度为1.5 mm/s；测量后探头回程速度1.5 mm/s；触发力5 g；2次压缩时间间隔5 s；探头类型，P/50；测试类型设为压缩式，目标类型设为距离，目标值为4.00 mm，数据的采集速率，10点/s。

1.2.8感官分析

参考赵海鹏等[19]，NIRMAL[20]的方法。感官评定小组由5名感官敏锐并具有感官经验的人员组成，

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。

表1　感官评分标准

2结果与分析

2.1菌落总数的变化

水产品的腐败变质多数情况是由微生物引起的。对虾在贮藏期间，微生物利用虾肉体中蛋白质等营养物质快速繁殖，菌落总数随之增加，因此，可以将菌落总数作为判定水产品鲜度的主要指标。MOSFER等[21]研究认为，虾类的菌落总数不超过5.0 log10CFU/g为一级鲜度；在5.0～5.7 log10CFU/g之间则为二级鲜度；当对虾菌落总数超过6.0 log10CFU/g时，通常判定为不可食用。从图1可以看出，对照组和处理组初始菌落总数分别为4.10，4.05 log10CFU/g。随着贮藏时间的延长，对照组和处理组的菌落总数都有不同程度的增加，但处理组的菌落总数增加较对照组缓慢。对照组在贮藏的第4天和第6天菌落总数分别为5.52，6.65 log10CFU/g，第4天在二级鲜度范围内，第6天已经不能食用。处理组第4天、第6天和第8天菌落总数分别为4.76，5.17 ，5.67 log10CFU/g，分别在一级鲜度和二级鲜度范围内，第8天还可食用。处理组第10天菌落总数为6.52 log10CFU/g，而此时对照组菌落总数已经达到7.89 log10CFU/g。表明蓝莓叶多酚和壳聚糖的复配液对微生物的生长有明显的抑制作用，这与CAILLET等[22]研究蔓越橘水溶性多酚对微生物生长有抑制作用的结果一致。

图1　贮藏期间南美白对虾菌落总数的变化Fig.1　Changes in total viable counts (TVC) of Penaeus vannamei during refrigerated storage

2.2pH值的变化

水产品的pH值和其鲜度变化密切相关，pH值可以作为判断虾肉品质的指标之一。水产动物死后初期pH值由于体内糖原被降解产生酸性物质而呈现下降趋势，随后又由于内源酶和微生物的作用，肌肉中蛋白质及一些其他含氮组分等营养物质分解生成氨、三甲胺、组胺等碱性物质，使pH值又上升。从图2看出，南美白对虾对照组和处理组初始pH值分别为7.30，7.23。处理组与BASIRI 等[23]测定的南美白对虾初始pH值接近(pH 7.22)，处理组略低于对照组，这可能是因为本次实验采用的保鲜剂处理所致。

图2　贮藏期间南美白对虾pH值的变化Fig.2　Changes in pH values of Penaeus vannamei during refrigerated storage

对照组和处理组pH值具有相同的变化趋势，整个贮藏过程中没有出现先降低后升高的变化趋势，这可能与测定时间有关，因此没有观测到pH值下降的现象。这与李学鹏[24]、WU[25]等报道的结果一致。有研究认为pH 7.80是判定品质是否被接受的关键点[26]，如图2所示，对照组在贮藏的第4天、第6天 pH值分别是7.57、7.91，第6天已经超过了可接受值；处理组在第6天和第8天 pH值分别为7.51，7.74，第8 d的pH值还在接受范围，而此时对照组pH值已经达到8.11；这可能是由于壳聚糖成膜以及蓝莓叶多酚对微生物有抑制作用，使微生物分解蛋白质及其他含氮组分的能力降低，从而使处理组pH值显著低于对照组。从pH值结果可看出，蓝莓叶多酚复合保鲜剂能使对虾货架期延长大约3～4 d。

2.3挥发性盐基氮(TVB-N)的变化

挥发性盐基氮(TVB-N)是动物性食品在贮藏保鲜过程中因体内的酶和微生物作用，使蛋白质分解而产生小分子的氨、三甲胺、二甲胺等含氮物质[27]，因此可作为判断虾类新鲜度重要指标之一。按GB2733—2005[28]规定：TVB-N值(mg/100 g)不超过30 mg/100 g在可食范围内。如图3所示，随贮藏时间的延长，对照组和处理组对虾的TVB-N值呈增加趋势，但处理组TVB-N值较对照组增加缓慢。对照组和处理组在贮藏的第6天TVB-N值分别是30.31、22.52 mg/100 g，对照组TVB-N值已超过可接受范围，而处理组此时还保持在可食范围。这说明蓝莓叶多酚复合保鲜剂有减缓微生物生长和蛋白质及非蛋白含氮物质分解的作用，使对虾货架期延长。

图3　贮藏期间南美白对虾TVB-N值的变化Fig.3　Changes in TVB-N of Penaeus vannamei during refrigerated storage

2.4硫代巴比妥酸(TBA值)的变化

在贮藏期间，水产品由于酶和微生物的作用发生酸败，主要是脂肪氧化，其降解产物大多是丙二醛(MAD)，丙二醛(MAD)和TBA反应会生成稳定的红色复合物[29]，因此可以根据TBA值的变化来反应水产品脂肪氧化程度。脂肪氧化程度越深，南美白对虾腐败越严重，图4是贮藏期间南美白对虾TBA值的变化。从图4可以看出，随着贮藏时间的延长对照组和处理组的TBA值均增加，与李颖畅等[30]，齐自元等[31]报道的TBA值变化趋势一致。在贮藏期间，处理组TBA值显著(P<0.05)低于对照组TBA值。表明蓝莓叶多酚复合保鲜剂对对虾具有一定的抗氧化作用，抑制脂肪的分解。对虾的TBA值与其他水产品的TBA值略偏低，这可能的原因一是对虾肌肉脂肪含量相对较少；其次是降解生成的丙二醛(MDA)可能与蛋白质、氨基酸及核酸等反应，从而使得MDA无法累积。

图4　贮藏期间南美白对虾TBA值的变化Fig.4　Changes in TBA of Penaeus vannamei during refrigerated storage

2.5质构特性分析

鲜虾在贮藏保鲜过程中，会不断发生腐败变质，其肌肉质地也会随之发生变化。质构 (TPA)可以通过对虾的特性做出数据化的准确表达，从而可以精确、全面的反应出对虾的食用品质。如图5-a是南美白对虾贮藏期间硬度的变化，从图5-a可看出，对虾硬度变化是先上升后下降的趋势，且对照组相较于处理组变化更明显，在第4天左右达到最大值，之后逐渐降低。一般认为，水产品死后其肌肉会出现尸僵状态，持续时间几小时到几十小时不等，随后即解除[32-33]。随着贮藏时间的延长，对虾肌肉中水分散失，虾体表出现干耗现象，从而导致对虾贮藏初期硬度变大；随后由于细菌和酶等的作用虾体腐败变软，肌肉中的蛋白质变性，其硬度变小。处理组较之对照组变化不大，这可能一方面是由于壳聚糖形成涂膜减少水分流失；另一方面是蓝莓叶多酚复合保鲜剂的抑菌作用以及减缓了对虾肌肉脂肪氧化和蛋白质的降解。

如图5-b为南美白对虾贮藏期间肌肉弹性的变化。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[34]。整个贮藏期间，对照组和处理组的南美白对虾的弹性呈现下降趋势，鲜虾肌肉弹性好，随着贮藏时间的增加，虾体硬度增大及虾体肌肉腐败变质，使对虾肌肉弹性下降，但是处理组弹性下降缓慢。

如图5-c所示，是南美白对虾黏聚性在贮藏期的变化。黏聚性是对虾肌肉抵抗外力保持紧密性，细胞间结合力的反映。从图5-c看出，对照组和处理组的黏聚性都随着贮藏期的延长而呈下降趋势，在第6天之前处理组黏聚性下降较对照组缓慢，这可能是蓝莓叶多酚复合保鲜剂对对虾肌肉蛋白质的降解和肌肉细胞间结合力下降起到了缓减的作用，从而使得处理组粘聚性好于对照组。

图5　贮藏期间南美白对虾肌肉硬度(a)、弹性(b)、黏聚性(c)的变化Fig.5　Changes in hardness (a), springiness(b) and cohesiveness(c) of Penaeus vannamei during refrigerated storage

2.6感官分析

在贮藏期间，由于微生物的繁殖和自身蛋白酶、酚酶和过氧化酶等的作用，肌肉中的蛋白质、糖类和脂肪等营养物质被降解，使对虾质构、外观和气味发生很大变化。感官是消费者对食品的第一评价，间接决定食品可接受程度。由图6可以看出，初期对虾肉质富有弹性，体表条纹清晰，透明而富有光泽，有鲜虾固有的鲜味。整个贮藏过程，感官评分随着贮藏时间的增加而分值降低。对照组第4天，第6天感官评分分别是6.5, 3.2，而处理组第6天分值是7.1，LI等[35]研究认为，感官分数不低于5.0则可食用。对照组第6天分值已达3.2，显著低于可食标准。处理组感官分值显著(P<0.05)高于对照组，这可能与蓝莓叶多酚和壳聚糖抑制微生物的繁殖有关，尤其对贮藏后期特定腐败菌的抑制。

图6　贮藏期间南美白对虾感官分数的变化Fig.6　Changes in sensory scores of Penaeus vannamei during refrigerated storage

3结论

用质量分数0.4%蓝莓叶多酚和1%壳聚糖复合保鲜剂处理南美白对虾，在冷藏过程中，其感官品质得到改善。与对照组相比，处理组对虾硬度变化不大，弹性、黏聚性下降缓慢。细菌总数、pH值、TVB-N值、TBA值显著低于对照组。蓝莓叶多酚复合保鲜剂能有效抑制贮藏过程南美白对虾微生物的繁殖，减缓脂肪氧化，减慢肌肉中蛋白质和内源酶的降解，延缓腐败变质，使其货架期延长3～4 d。

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Effect of polyphenols from blueberry leaves on the quality ofPenaeusvannameiduring refrigerated storage

YANG Zhong-yan, LI Ying-chang*, WANG Yu-hua, MA Ning, ZHU Xue-wen

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

ABSTRACTPenaeus vannamei is nutritious but easy to spoil during refrigerated storage. In order to maintain its quality and extending its shelf, treatment with 0.4% blueberry leaves polyphenol and 1% chitosan applied and compared with the control. Sensory attributes, microbiological and physicochemical (TPA、TBA、TVB-N、pH value) were periodically assessed. The results showed that polyphenols from blueberry leaves combination with chitosan could more effectively maintain the quality, appearance and odor of the pacific white shrimps, inhibit the growth of microorganisms, slow the process of fat oxidation and extend the shelf by 3～4 days compared with the control group during refrigerated storage.

Key wordsPenaeus vannamei； storage quality； polyphenols from blueberry leaves； chitosan； refrigerated storage

收稿日期：2015-05-31，改回日期：2015-09-08

基金项目：国家自然基金项目(31201308)

DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201602034

第一作者：硕士研究生(李颖畅副教授为通讯作者，E-mail:liyingchangsy@sina.com)。