包装方式对三文鱼片贮藏品质的影响

2018-08-01 08:05沈秋霞李明元胡永正郭冀川王晓君卢朝婷吉礼文晓慧丁文武
食品与机械 2018年6期
关键词:真空包装鱼片电子鼻

沈秋霞李明元胡永正郭冀川王晓君卢朝婷吉 礼文晓慧丁文武

(1. 西华大学,四川 成都 610039;2. 四川省食品生产安全协会,四川 成都 610051)

三文鱼属于硬骨鱼纲鲑形目[1],其肉呈鲜橘红色或红色,肉质鲜美,口感颇佳[2]。近年来,随着生食料理行业在内地的迅速发展,三文鱼逐渐被视为高端生食料理店的上佳原料[3]。三文鱼因水分含量高,富含蛋白质、不饱和脂肪酸等营养物质[1],在加工、运输及销售等流通环节中因自身酶、外界氧气及微生物的作用下,极易发生蛋白质分解、脂肪氧化酸败等一系列腐败变质现象。因此,研究三文鱼的保鲜技术对三文鱼生食料理行业的发展具有重要意义。

目前,最常见的三文鱼保鲜技术是低温保鲜[2]、辐照保鲜[4]、保鲜剂保鲜[5]、真空包装保鲜[6]等,而贮藏温度与包装方式相结合探究三文鱼理化品质变化的保鲜技术尚鲜有报道。氮气包装原理是利用氮气具有比二氧化碳低水溶性和低脂溶性的特点,同时可以减缓氧气引起的酸败及抑制好氧微生物生长等问题,可以有效防止包装崩溃;真空包装则是利用在真空及缺氧状态下抑制微生物生长来延长食品货架期[7]。目前,生食三文鱼片以低温冷藏作为主要贮藏方式,但在运输及销售过程中可能会出现温度波动问题,而三文鱼的理化品质则会因温度的升高出现一系列劣变。针对上述问题,本试验主要通过研究真空包装与氮气包装三文鱼片分别在4,10 ℃贮藏条件下的感官、质构、酸度、TVB-N值、TBA值变化情况,同时采用电子鼻对其挥发性物质进行LA分析和PCA分析,比较包装方式及贮藏温度变化对三文鱼片理化品质的影响,旨为三文鱼片在运输及销售过程中贮藏方式的改进提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

三文鱼:每条重量为2 kg左右,通威(成都)三文鱼有限公司;

硼酸、盐酸、溴甲酚绿、甲基红、氧化镁、高氯酸、三氯乙酸、2-硫代巴比妥酸:分析纯,成都市科龙化工试剂厂;

试验用水为蒸馏水。

1.2 仪器与设备

电子分析天平:TB-214型,北京赛多利斯仪器系统有限公司;

便携式电子鼻系统:PEN3型,德国Airsense公司;

质构仪: TA-XT plus型,英国Stable Micro Systems公司;

酸度计:PHS-320型,成都世纪方舟科技有限公司;

全自动定氮仪:KDN-04B型,山东海能科学仪器有限公司;

紫外-可见分光光度:UV2800型,上海舜宇恒平科学仪器有限公司;

台式离心机:TD-5M型,四川蜀科仪器有限公司;

恒温水浴锅:DK-98A型,天津泰斯特有限公司。

1.3 试验方法

将活鱼内脏清除、去皮,鱼肉清洗干净后取背脊肉并分割成质量相差不大的鱼片,再次清水清洗干净,用已灭菌的PET/PE(聚对苯二甲酸二甲酯+聚乙烯)复合包装袋进行分装(每袋4片,每片20~30 g),装袋后迅速用包装机对其进行抽真空及充氮封口处理。将包装好的鱼片分别于4,10 ℃条件下贮藏,每2 d对样品进行电子鼻分析,同时进行感官评价并测定其TVB-N值、TBA值、质构以及pH值等指标,综合各项检测指标结果评价包装方式及贮藏温度对三文鱼片理化品质的影响。

1.3.1 感官评价 由10名经过训练的评价员组成感官评定小组,根据表1的评分标准,对4,10 ℃贮藏条件下真空、氮气包装三文鱼片表观特征进行感官评价打分(10分制),规定10分为最好,6分以上为较好,4分以下为不可接受,即腐败变质[8]。评价结束后,将小组成员的感官评价结果取平均值。

1.3.2 质构测定 取背脊部鱼肉切成长1 cm×1 cm×1 cm左右的鱼块,采用质构仪在TPA模式下测定硬度和弹性指标。TPA模式参数设定参考张奎[3]、戴志远[9]等的方法,具体测定参数为:测量前探头下降速度3.0 mm/s;测试速度1.0 mm/s;测量后探头回程速度1.0 mm/s;压缩程度50%,两次压缩间隔时间5 s;探头类型P/0.5;数据的采集数率200.00 pps(每秒钟采集的数据数),每组样品测定6次,取平均值。

1.3.3 pH值测定 参考丁婷等[1]的方法,取10.000 g 绞碎的鱼糜于烧杯中,加入蒸馏水100 mL,用玻璃棒搅拌充分后静置30 min,过滤。取滤液50 mL用pH计测其pH值,每组样品做3次平行试验,取平均值。

表1 三文鱼片的感官评价标准表

1.3.4 TVB-N测定 参考文献[10]的方法并略做改进,将三文鱼用绞肉机搅碎成鱼糜状,称取10.000 g鱼糜于锥形瓶中,加入0.6 mol/L的高氯酸溶液100 mL,每隔5 min振摇1次,浸提30 min后,用滤纸过滤分离样液。准确吸取10 mL滤液于消化管中,再加入质量分数为1%的氧化镁溶液10 mL,立即连接到凯氏定氮仪上。另取一锥形瓶,于瓶内加入20 g/L硼酸溶液10 mL作为吸收液,再滴加6~8滴混合指示剂,用自动定氮仪进行测定,设定蒸馏时间为3 min。蒸馏结束后,硼酸吸收液用0.01 mol/L盐酸滴定至颜色变为紫红色。每组做3次平行试验,取均值(注:首先用10 mL 0.6 mol/L高氯酸溶液进行样品的空白测定,取得空白值)。

样品中 TVB-N 含量按式(1)计算:

(1)

式中:

X——样品中TVB-N 的含量,mg/100 g;

V1——样品消耗盐酸标准溶液体积,mL;

V2——试剂空白消耗盐酸标准溶液体积,mL;

c——盐酸标准溶液的浓度,mol/L;

m——样品的质量,g;

14——与1. 00 mL盐酸标准溶液(cHCl=1 mol/L)相当的氮质量,mg。

1.3.5 TBA测定 参考文献[1,11]的方法,略做改进,称取10.000 g鱼糜于锥形瓶中,平行3份。加入10%三氯乙酸与蒸馏水各25 mL,用保鲜膜封口,恒温水浴振摇30 min。分装于离心管中,以5 000 r/min离心10 min,取5 mL上清液,加入0.02 mol/L TBA溶液5 mL,摇匀,于100 ℃水浴40 min,取出冷却1 h,静置分层,分别取上清液置于532,600 nm 下测定吸光值。

样品中TBA含量按式(2)计算:

(2)

式中:

TBA——样品中丙二醛的含量,mg MDA/kg;

A532——样品在532 nm处的吸光度;

A600——样品在600 nm处的吸光度;

M——丙二醛的相对分子质量72.06;

R——毫摩尔吸光系数,155。

1.3.6 电子鼻分析 参考文献[5,12~13]的方法并稍加修改。称取1.000 g绞碎三文鱼肉于25 mL顶空瓶中,加盖密封。于40 ℃恒温加热30 min后,用电子鼻吸取顶空瓶中气体进行检测分析。电子鼻测定参数设定:清洗时间60 s,传感器归零时间10 s,检测时间90 s,进样流量300 mL/min。利用电子鼻WinMuster软件对样品进行LA分析和PCA分析,每组样品做6次平行试验,分析比较去掉异常值。电子鼻各传感器性能见表2。

表2 电子鼻各传感器性能描述表

2 结果与分析

2.1 三文鱼感官的变化

图1为4,10 ℃条件下,真空包装与氮气包装三文鱼鱼片的感官得分图。从图1中可以看出,4组鱼片初始感官得分均为满分,鱼肉具有三文鱼特有的鲜味,色泽呈现鲜橘红色,纹理清晰,肉质紧实有弹性;随着贮藏时间的延长,10 ℃条件下真空包装与氮气包装三文鱼片感官得分近乎呈直线下降,第4天时两者得分分别下降至3.8,3.4分,鱼肉颜色由鲜橘红色变为灰白色,肉质表面发黏,鱼腥味明显,已达到感

图1 三文鱼片贮藏过程中的感官评分

官拒绝接受点之下;相比较而言,4 ℃贮藏条件下真空包装与氮气包装三文鱼片感官得分下降较平缓,贮藏至6 d时两者评分分别为7.9,6.4分,鱼片颜色变暗,有鱼腥味产生,且肉质弹性变差;第14天时真空包装与氮气包装三文鱼片感官得分分别下降至3.5,2.9分,已超出感官可接受范围,鱼肉散发出明显的鱼腥味和腐臭味,肌肉汁液流失现象严重,肉质松软,肉色呈苍白色,鱼肉整体呈现出明显的腐败特征。综合4组鱼片感官得分可以看出,在贮藏过程中,贮藏温度的高低对鱼片感官品质影响显著。

2.2 三文鱼质构的变化

三文鱼在贮藏过程中鱼肉会出现僵硬、自溶、腐败等一系列变化[7],而这些变化则可以通过质构参数(弹性、硬度、回复性、咀嚼性)反映出来,因此可将4个指标变化作为三文鱼质构变化的评价指标。图2为4,10 ℃条件下真空组与氮气组鱼片弹性、硬度、回复性、咀嚼性变化图。

从图2(a)可见,4组鱼片的弹性值随着贮藏时间的延长均呈现下降趋势。贮藏4 d时10 ℃条件下真空组和氮气组鱼片的弹性值分别为0.587,0.602,与初始值比较,其平均下降率分别达到了26.35%,24.47%; 4 ℃条件下真空组与氮气组鱼片的弹性值平均下降率分别为10.04%,10.16%。说明贮藏温度对三文鱼片的弹性值影响较为明显。4 ℃条件下,真空组和氮气组鱼片的弹性值在4~14 d时下降趋势较平缓,第14天时两者弹性值分别下降至0.666,0.658,分别降低了16.45%,17.44%,说明真空包装和氮气包装处理对鱼片弹性值的影响不明显。三文鱼片在贮藏期间弹性值下降的原因可能是蛋白质结构遭到破坏,以及细胞间凝聚力下降综合导致的[2]。

由图2(b)可知,10 ℃条件下真空包装与氮气包装三文鱼片硬度随贮藏时间的延长急剧下降,第4天时两组鱼片硬度已分别下降至453.501,453.365 g,与初始值相比分别降低了42.07%,42.21%。同时,4 ℃条件下真空组和氮气组三文鱼片硬度变化呈现先增后减的趋势,贮藏至第2天时两者硬度分别上升至863.575,892.446 g,产生此种变化的原因可能是鱼体死后肌肉失水形成肌动球蛋白凝胶,使得鱼肉收缩导致硬度增大;第2天后硬度开始逐渐下降,直至第14天时真空组和氮气组鱼片硬度分别下降至421.093,533.333 g,下降率分别为46.21%,31.87%。结果表明,贮藏期间氮气包装鱼片的硬度略高于真空包装鱼片,可能是氮气的填充作用使得袋内维持一个正压环境,有效地防止了鱼片因挤压造成的质构受损。

由图2(c)、(d)可以看出,4组鱼片的回复性与咀嚼性均随着贮藏时间的延长呈现逐渐下降的趋势。其中,10 ℃条件下真空组与氮气组鱼片第4天时回复性分别为0.105,0.103,与初始值相比下降率分别为40.68%,41.81%;4 ℃条件下真空组与氮气组鱼片的回复性下降较为缓慢,贮藏至14 d 时分别下降了35.59%,31.64%。同时,10 ℃条件下真空组与氮气组鱼片第4天时咀嚼性由初始值130.807 g分别下降至63.145,66.201 g;4 ℃条件下贮藏至第4天时,真空组与氮气组鱼片咀嚼性仅分别下降了17.44%,13.23%,第14天时两组鱼片咀嚼性分别下降至61.742,69.332 g。4组鱼片贮藏期间回复性及咀嚼性下降的原因可能与肌球蛋白变性造成肌肉间结合力下降有关,同时也可能是鱼片硬度、细胞间凝聚力下降以及弹性变化等原因综合导致的[14],且与硬度、弹性变化结果具有一致性。

图2 三文鱼片贮藏过程中质构的变化

2.3 三文鱼酸度的变化

由图3所示,随着贮藏时间的延长,4组鱼片的pH值总体呈现先减后增的趋势,鱼片pH初始值为6.61,贮藏至第2天时,10 ℃条件下真空、氮气包装鱼片的pH值分别降至6.38,6.30,4 ℃条件下真空、氮气包装鱼片的pH值降至6.41,6.36,第2天之后4组鱼片pH值开始逐渐上升,贮藏至第4天时pH值分别增加至6.51,6.45,6.43,6.38;此外,4 ℃ 条件下贮藏中期真空包装、氮气包装鱼片的pH值变化呈波动趋势,贮藏后期两组鱼片pH值呈缓慢增加,第14天时其值分别为6.52,6.50。4组鱼片贮藏初期pH值下降的原因可能是鱼体死亡后,肌肉中的糖原发生酵解,同时,三磷酸腺苷通过降解作用产生磷酸等一系列变化综合导致的[1-2];而随着贮藏时间的延长,鱼片pH值上升的原因则是鱼体中的蛋白质由于酶及外界环境因素作用分解生成氨、胺类和硫化氢等碱性化合物导致的[1]。结果显示,贮藏期间真空包装鱼片pH值略高于氮气包装的,同时,贮藏温度的变化对鱼片pH值未见规律性的影响。

图3三文鱼片贮藏过程中酸度的变化

2.4 三文鱼TVB-N值的变化

TVB-N值作为评价水产品新鲜度的主要理化指标之一,其含量可反映水产品中蛋白质及非蛋白物质在自身内源酶和外界环境中微生物作用下分解产生的氨和胺类等碱性含氮类化合物的多少,据此可对水产品新鲜度进行判断[5]。4,10 ℃条件下真空包装与氮气包装鱼片在贮藏期间的TVB-N值变化见图4。

由图4可知,4组鱼片TVB-N初始值为8.382 mg/100 g,贮藏前期10 ℃条件下真空包装、氮气包装鱼片的TVB-N值呈直线上升,第4天时分别达到29.758,31.112 mg/100 g,均已远超出GB 2733—2005《鲜、冻动物性水产品卫生标准》中规定的淡水鱼挥发性盐基氮值≤20 mg/100 g的要求,而4 ℃ 条件下真空包装、氮气包装鱼片在贮藏初期(0~2 d)TVB-N值增长较为缓慢,第2天后两组鱼片TVB-N值开始加速上升,第8天时分别升至22.721,24.164 mg/100 g,已超出淡水鱼食用标准范围;第14天时真空包装、氮气包装鱼片的TVB-N值已分别增加至30.684,32.540 mg/100 g;贮藏期间4组鱼片的TVB-N值变化趋势与感官综合得分基本一致。综上得出,温度变化对贮藏期间三文鱼片TVB-N值有显著影响,同时贮藏期间真空包装鱼片的TVB-N值低于氮气包装的,可能是真空贮藏环境减缓了鱼肉中蛋白及非蛋白类物质的一系列复杂化学分解反应导致的。

图4 三文鱼片贮藏期间TVB-N值的变化

2.5 三文鱼TBA值的变化

三文鱼肉中EPA、DHA等高不饱和脂肪酸含量高,在贮藏过程中会发生氧化水解反应生成一系列醛、酮类等具有不愉快气味的物质[1],因此TBA值可被用于反映水产品脂肪氧化程度的一项指标[15]。4,10 ℃条件下真空包装与氮气包装鱼片在贮藏期间TBA值的变化见图5。从图5中可以看出,4组鱼片的TBA值随着贮藏时间的延长逐渐增加,其中10 ℃条件下真空包装与氮气包装鱼片的TBA值急速上升,第4天时两组鱼片的TBA值分别增加至0.924,0.995 mg MDA/kg,可能是温度升高促进了游离基的产生,同时加快了氢过氧化物的分解。相比较而言,4 ℃条件下真空包装、氮气包装鱼片的TBA值在贮藏初期(0~6 d)增加速率较为缓慢,第6天后加速上升,贮藏至14 d时真空包装、氮气包装鱼片的TBA值分别增至0.936,1.035 mg MDA/kg。结果表明,贮藏期间真空包装鱼片的TBA值一直略低于氮气包装鱼片,该变化与TVB-N值及感官综合得分变化趋势基本一致。

2.6 电子鼻分析

2.6.1 传感器载荷分析 电子鼻传感器载荷分析能够有效反映某个传感器对样品整体信息的贡献率大小,传感器负载值越大,则其贡献也越大[12]。图6为不同处理方式下三文鱼片贮藏期间Loadings负荷加载分析图。从图6(a)中可以看出,R1和R8号传感器对第1主成分贡献率最大,其分别对芳香成分物质及乙醇等挥发性物质灵敏;R4号传感器则对第2主成分贡献率最大,即对氢气有选择性。图6(b)为4 ℃ 条件下真空包装、氮气包装三文鱼片贮藏6~14 d的Loadings负荷加载分析图。由图6(b)可见,贡献率最大的传感器依次为R8、R1、R7和R2,其分别对乙醇、芳香成分物质、无机硫化物和氮氧化合物等挥发性物质灵敏。

图5三文鱼片贮藏期间TBA值的变化

图6 三文鱼片贮藏期间电子鼻Loadings 分析

2.6.2 三文鱼贮藏期间电子鼻PCA分析 PCA主成分分析法通过将电子鼻10个传感器提取的样品信息进行数据转换和降维处理,并对处理结果进行线性分类,最后在坐标轴上形成一个两维散点图,从而快速归纳解释样品整体信息[12,16-17]。一般情况下,PCA分析两主成分总贡献率达到70%~85%,此分析方法即可使用[18]。不同处理方式下三文鱼片的电子鼻PCA分析结果见图7。由图7(a)可见,PCA-1和PCA-2的贡献率分别为81.13%,12.96%,两者总贡献率为94.09%,说明该方法采集的数据信息包含原始数据的绝大部分信息。0~4 d贮藏期间,不同处理方式下的三文鱼片挥发性物质响应值对应区域无相互重叠区域,区分情况较好;其中,贮藏4 d时4组鱼片响应值区域与原样区域距离明显增大。

图7(b)为4 ℃条件下三文鱼片贮藏6~14 d期间的电子鼻PCA分析。从图7(b)中可以看出,第1主成分贡献率为92.61%,第2主成分贡献率为4.88%,总贡献率为97.49%,且不同贮藏时间2种包装鱼片的风味物质响应值分布在不同区域且区分情况良好。贮藏至6 d时,真空包装鱼片与氮气包装鱼片的响应值区域距离较近,说明此时2组鱼片新鲜度相差不大;第10,14天时,2组鱼片风味物质响应值区域之间的距离明显增大,表明第6天后鱼片已开始出现品质变坏现象,第14天时氮气包装鱼片的响应值区域与第6天比较已具有明显差异,而真空包装鱼片响应值区域之间距离则相对较近。PCA分析结果基本符合TVB-N值与TBA值的变化趋势。

图7 三文鱼片贮藏期间电子鼻PCA图

3 结论

通过对4,10 ℃贮藏条件下真空包装、氮气包装三文鱼片在贮藏期间的感官、理化指标进行检测分析,结果表明,随着贮藏时间的延长4组鱼片的感官得分、弹性值、回复性和咀嚼性均逐渐降低;TVB-N值与TBA值逐渐增加,硬度先增加后减小,pH值与硬度变化趋势相反。10 ℃贮藏条件下真空包装、氮气包装鱼片贮藏至4 d时鱼肉已出现明显腐败变质特征,不可食用;4 ℃条件下2种包装鱼片贮藏至6 d时鱼肉各项理化指标开始发生显著变化,第8天时2组鱼片TVB-N值均已超出淡水鱼限量标准。同时,利用电子鼻能够较好地区分贮藏期间鱼片的新鲜度变化,通过进行负荷加载分析、PCA分析,发现鱼片贮藏期间引起其理化品质变化的主要挥发性物质为芳香成分物质、乙醇、无机硫化物及氮氧化合物等,且分析结果与感官、理化指标结果基本一致。综合各项检测指标表明,贮藏温度波动对三文鱼片的贮藏品质具有显著影响,同时真空包装在三文鱼脂肪氧化、TVB-N值、pH值指标方面优于氮气包装,但在三文鱼质构方面差于氮气包装。

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