不同复合包装材料对即食小龙虾品质的影响

李肖婵，林琳，郑静静，姜绍通，陆剑锋

(合肥工业大学 食品与生物工程学院，安徽省农产品精深加工重点实验室，农产品生物化工教育部工程研究中心，合肥 230009)

小龙虾，学名克氏原螯虾(Procambarusclarkii)，原产地为美国中西部、墨西哥以及古巴，后经日本传入我国江苏、安徽等地，并沿长江流域繁衍扩张，成为我国重要的淡水经济虾类[1]。小龙虾肉质鲜美，弹性十足，风味独特，具有高蛋白、低脂肪等营养特性，因而广受人们的喜爱。但正是由于小龙虾的蛋白质和水分含量较高，易被微生物利用而腐败变质，导致其营养价值丧失，甚至还会引起食物中毒，从而对社会和个人造成巨大的经济损失及食品安全问题。然而，目前我国对即食小龙虾的保鲜保藏技术研究还相对较少[2]。

食品包装是食品保藏最重要的环节之一。未经真空包装杀菌的产品在贮藏期间的安全隐患较大[3]。良好的包装不仅可以保证食品的风味，还可以避免微生物对食品的污染。软包装在现代包装工业上具有较大的优势，其具有安全、便捷等优点，在满足商品多样化的同时，还可以提高商品的货架期。包装肉制品时，应该选择阻隔性较好的包装材料，使其能够在较长的贮藏时间内对空气和水蒸气进行阻隔。常选用的PE(聚乙烯)、PET(聚对苯二甲酸类塑料)、PA(聚酰胺，俗称尼龙)等材料均是具有良好阻气性的薄膜[4]。考虑到需要耐高温蒸煮性和热封性等特点，常常将多种薄膜借助胶黏剂加工复合在一起构成复合包装袋。目前市场上流通的耐高温蒸煮袋主要有铝箔复合袋和尼龙复合袋，其中铝箔复合袋是铝箔与其他材料复合而成，具有阻隔性强、透氧性低、不透光等特点，尼龙复合袋是聚酰胺(俗称尼龙)与其他材料复合而成，具有较好的可视性[5]。

张三平[6]的研究表明，PA/PE/EVOH/PA/LLDPE复合包装袋可显著抑制台湾香肠的脂肪氧化。彭灯水等[7]研究发现，铝箔袋包装的泡菜脆口萝卜拥有更长的货架期(324 d)和感官品质。前期的研究表明，高温高压(121 ℃/20 min)的灭菌方式对小龙虾肌肉品质的影响较大，不适宜小龙虾的货架期延长，但经110 ℃反压灭菌20 min的小龙虾肌肉品质相对较好[8]。本实验在前期研究的基础上，进一步选用不同材料的复合包装袋对即食小龙虾进行真空包装，通过对比不同复合包装袋对即食小龙虾品质的影响，优选出最佳的复合包装袋，旨在为常温即食小龙虾制品货架期的延长及其产业化提供理论参考和实践依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

小龙虾:巢湖大鑫食品有限公司提供；食盐、辣椒、花椒、十三香、啤酒、食用油:购自马鞍山路的家乐福超市；耐高温蒸煮真空包装袋:购自宁晋县恩泽塑业有限公司；平板计数琼脂:购自北京奥博星生物科技有限公司。

4种耐高温蒸煮的包装材料：PA/CPP；PA/PE/RCP；PET/AL/NY/CPP；PET/AL/PA/CPP。其中PA(聚酰胺，俗称尼龙)、CPP(未拉伸聚丙烯薄膜，耐高温蒸煮材料)、PE(聚乙烯)、RCP(耐高温蒸煮材料)、PET(聚对苯二甲酸类塑料)、AL(铝箔，阻隔性强，不透光)、NY(透氧性低)等均为目前实际生产中常用的包装材料。将以上不同复合包装材料编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，实验过程开展过程中均直接用不同编号进行表示。

1.2 仪器与设备

DZ-500/2S真空包装机 山东小康机械有限公司；F-50反压高温蒸煮锅 山东创美机械科技有限公司；LRH-50CB低温培养箱、DHP-9162恒温培养箱 上海一恒科技有限公司；PHS-3C型精密酸度计 上海虹益仪器仪表有限公司；HH-2A数显水浴锅 江苏金坛市环宇科学仪器厂；LDZX-30KBS高压蒸汽灭菌锅 上海申安医疗器械厂；SW-CJ-1F单人双面净化工作台 苏州净化设备有限公司；FJ-200高速分散均质机 上海标本模型厂；K9840凯氏自动定氮仪 海能(济南)仪器有限公司；TA-XT plus物性测试仪 英国Stable公司；SC-100全自动色差仪 北京康光光学仪器有限公司；772S型可见分光广度计 青岛聚创环保设备有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 即食小龙虾的生产工艺

参照葛孟甜等[9]的方法，略有改动。将去头的小龙虾尾清洗干净，油炸后加入调味料(2.5%食盐、4%辣椒、4%花椒)进行翻炒，混合均匀后加入4%十三香和50%啤酒进行蒸煮，冷却至室温后真空包装(采用4种不同材料的包装袋)，再经110 ℃反压杀菌20 min，最后将即食小龙虾置于37 ℃下贮藏(设定期限为1个月)，每隔5 d检测1次各项指标。

1.3.2 菌落总数的测定

参照GB 4789.2—2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》。

1.3.3 感官评定的方法

感官评价是通过人的视觉、触觉、嗅觉等对产品的体表形态进行感官指标综合评价来分析产品及其制品的质量优劣。感官评价是判断肉质产品的最直接、有效的方法，这种依靠人主观评价的方法在肉制品的检测中仍必不可少。本实验的感官评定采取评分法，即食小龙虾的感官评定标准见表1。

表1 感官评价标准(9分制)Table 1 The standards of sensory evaluation(9-point system)

评定小组由8名经培训后的感官评定人员组成，在评定过程中，从即食小龙虾的色泽、气味、肉质组织3个方面出发，按照表1的要求进行感官评分，最终结果取3项指标和的平均值。总分值在9分(极鲜美)和0分(完全腐败)之间，5分以下则表明样品已经不能食用。

1.3.4 质构的测定

将即食小龙虾去壳，取虾尾中间部分，切割成8 mm×8 mm×6 mm 的均匀方块试样，采用TA-XT plus物性仪测定其质构(使用前先进行力量校准，再进行高度校准)。参数设定为：触发类型Auto(自动)、测试速率1 mm/s、返回速率1 mm/s、下压距离5.00 mm，两次压缩之间的停留时间为5 s。压缩探头为不锈钢P/36R圆柱形。重复检测试样10次。

1.3.5 TBA的测定

参照GB 5009.181—2016《食品安全国家标准 食品中丙二醛的测定》。

1.3.6 色差的测定

采用SC-100全自动色差仪进行测定，使用前先用黑板调零，再用白板校准。样品的色泽参数L*(黑白：0=黑，100=白)；a*(红绿偏向：正值表示红色偏向，负值表示绿色偏向)；b*(黄蓝偏向：正值表示黄色偏向，负值表示蓝色偏向)。白度值W(Whiteness)由下式计算：

W=100-[(100-L*)2+a*2+b*2]1/2。

1.3.7 数据处理

质构测定的试样，每组做10次平行，其他均做3次平行。数据以“平均值±标准差”表示，利用Office 2017进行数据处理，SPSS 17.0进行显著性统计分析，Origin 8.0软件作图。

2 结果与分析

2.1 耐高温蒸煮袋的市场价格

图1 4种不同包装袋的市场售价Fig.1 The marketing price of four different packaging bags

利润的基本等式为：利润=收入-支出。支出就是产品制作和销售期间的各种成本支出。效益与成本是一种此消彼长的关系，当产品的成本过高时，企业无法从销售时得到补偿，会陷入被动境地，不利于产品和企业在竞争激烈的市场上立足。所以在保障食品安全性的同时，较低的食品包装袋价格能够提高产品的竞争力。

由图1可知，Ⅰ号包装袋价格最低，为5.8元/100个；Ⅱ号包装袋价格为5.88元/100个；Ⅲ号包装袋价格最高，为14.55元/100个；Ⅳ号包装袋价格为14元/100个。即4种耐高温蒸煮的包装袋的价格顺序为Ⅰ≈Ⅱ<Ⅳ≈Ⅲ。

2.2 菌落总数的变化

表2 不同复合包装袋对即食小龙虾菌落总数的影响Table 2 Effect of different compound packaging bags on total bacterial count of ready-to-eat crayfish

菌落总数能够直接反映食品被微生物污染的程度以及是否符合卫生安全要求，所以菌落总数在一定程度上标志着食品可食用质量的优劣。Al-Dagal等[10]的研究表明，当菌落总数≤5.0 log CFU/g，虾类为一级鲜度；当菌落总数为5.0～5.7 log CFU/g，为二级鲜度。而我国规定虾类产品菌落总数的限量标准为4.7～5 log CFU/g(GB 10136-2015)，当即食小龙虾的菌落总数超过5.0 log CFU/g，即已腐败变质，不可食用，此时定为即食小龙虾货架期的终点。

由表2可知，在1个月内，4种材料包装的即食小龙虾的菌落总数均未超过5.0 log CFU/g，表明经过110 ℃反压杀菌后的4种材料包装的即食小龙虾的安全性可以得到保障，即在微生物方面，4种材质的包装袋之间没有显著性差异。

2.3 感官评分的变化

4种复合袋包装的即食小龙虾产品在贮藏期间的感官评分变化见表3。

表3 不同复合袋包装对即食小龙虾感官品质的影响Table 3 Effect of different compound packaging bags on sensory quality of ready-to-eat crayfish

续 表

注：同行小写字母不同表示存在显著性差异；同列大写字母不同，表示存在显著性差异(p<0.05)。

在贮藏期间对即食小龙虾虾体的色泽、气味、组织结构进行评估。由表3可知，随着贮藏时间的延长，4种复合袋包装的即食小龙虾的感官评分呈显著下降趋势(p<0.05)。其中，Ⅰ号包装袋在贮藏第25天的感官评分低于5分，不可接受。主要是由于在贮藏期间，Ⅰ号包装袋的即食小龙虾的虾头出现黑头现象，导致色泽变暗，感官评分降低。Ⅱ号包装袋在贮藏的第25天的感官评分为5.03分，接近不可接受终点值，之后的感官评分低于5分，不可接受。Ⅲ号包装袋和Ⅳ号包装袋在贮藏1个月内的感官评分均大于5分，可以接受。已知贮藏的前5 d时4种包装袋的感官评分没有显著性差异(p>0.05)；在贮藏第10天，不同复合袋包装的即食小龙虾的感官评分为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号包装袋优于Ⅰ号包装袋；在贮藏第15天，优劣依次为Ⅳ>Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ；在贮藏第20天，优劣依次为Ⅲ、Ⅳ>Ⅱ>Ⅰ；在贮藏第25天，优劣依次为Ⅳ>Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ；在贮藏第30天，优劣依次为Ⅲ、Ⅳ>Ⅰ、Ⅱ。即在1个月的贮藏期内，4种复合袋包装的即食小龙虾的感官评分最好的是Ⅳ号包装袋；最差的是Ⅰ号包装袋，即Ⅲ>Ⅳ>Ⅱ>Ⅰ。这可能与包装袋的组成材料有关。Ⅰ号和Ⅱ号为尼龙复合袋，且Ⅰ号包装袋的复合材料种类少于Ⅱ号包装袋，所以Ⅰ号包装袋的即食小龙虾的感官评分低于Ⅱ号包装袋；Ⅲ号和Ⅳ号为铝箔复合袋，且Ⅲ号包装袋含有透氧性低的复合材料NY，所以Ⅳ号包装袋的即食小龙虾的感官评分低于Ⅲ号包装袋。研究表明，尼龙材质的透氧率大于铝箔材质[11]，所以Ⅰ号和Ⅱ号包装袋的虾头变黑程度大于Ⅲ号和Ⅳ号，即Ⅰ号和Ⅱ号包装袋的即食小龙虾的感官评分低于Ⅲ号和Ⅳ号。

2.4 质构的变化

(a)

(b)

小龙虾肉的硬度、弹性、咀嚼性、回复性等质构特性是消费者评价即食小龙虾产品品质优劣的主要依据。硬度是食品保持形状的内部结合力。弹性是变形样品在去除变形力后恢复到变形前的高度或体积比率。咀嚼性是指咀嚼固体样品时所需要的能量，综合反映样品对咀嚼的持续抵抗能力，是由硬度、凝聚力、弹性综合作用的结果。回复性反映的是食品在受压时快速恢复形变的能力。TPA质构分析可有效地避免人为主观因素对评价结果产生的不良影响[12]。各质构参数的变化主要是由小龙虾的自溶现象和微生物活动所引起的。Hultmann等[13]利用质构仪对水产品的硬度、特性、咀嚼性、回复性等质构参数进行跟踪测定，了解水产品在贮藏过程中质构品质的变化，得到了客观、准确的结果。

贮藏期内不同复合袋包装的即食小龙虾产品的硬度变化见图2中(a)。在一定程度上，硬度越大，食品品质越好。贮藏初期，4种复合袋包装的即食小龙虾产品的硬度没有显著性差异(p>0.05)。随着贮藏时间的延长，4种复合袋包装的即食小龙虾的硬度呈显著下降趋势(p<0.05)。这可能是因为高温杀菌后，虾肉的水分含量减少，蛋白质的结构遭到严重破坏，与新鲜小龙虾比较，加热后的小龙虾的硬度、咀嚼性变大。蔡燕萍[14]研究表明，随着贮藏时间的延长，南美白对虾仁变性后，蛋白质重新聚集成网状结构，从而导致硬度减小。Bjornevik等[15]的研究也表明，肌原纤维蛋白质变性会造成肌纤维密度的变化，从而使得硬度和咀嚼性发生改变。其中Ⅰ号包装袋的硬度下降速率较大；Ⅱ号和Ⅲ号包装袋下降速率接近；Ⅳ号包装袋下降的速率较小。即对于硬度指标来说，4种复合袋包装的即食小龙虾的优劣为Ⅳ>Ⅲ≈Ⅱ>Ⅰ。贮藏期内不同复合袋包装的即食小龙虾产品的咀嚼性变化见图2中(b)。即随着贮藏时间的延长，4种包装袋包装的即食小龙虾的咀嚼性呈下降趋势。在贮藏期间，Ⅰ号包装袋的咀嚼性下降速率较大；Ⅱ号和Ⅲ号包装袋的下降速率接近；Ⅳ号包装袋的下降速率较小。即4种不同材质包装的即食小龙虾的咀嚼性优劣为Ⅳ>Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ。这与Petracci等[16]报道的鸡胸肉的硬度与咀嚼性呈显著的正比关系相符。

(a)

(b)

贮藏期内不同复合袋包装的即食小龙虾产品的弹性变化见图3中(a)。随着贮藏时间的延长，4种复合袋包装的即食小龙虾的弹性呈下降趋势，但差异不显著(p>0.05)，这可能与高温破坏了小龙虾肌肉间的结合力有关。小龙虾肌肉的弹性与肌肉间的结合力大小密切相关，肌肉间结合力越小，即肌肉组织破坏程度越大，弹性越小[17]。在贮藏的前15 d，4种不同材质包装的即食小龙虾的弹性差别较小；在贮藏的后15 d，Ⅰ号包装袋的即食小龙虾的弹性下降的速率较快，其他3种包装袋的即食小龙虾的弹性下降速率较缓慢。即对于弹性指标来讲，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号包装袋优于Ⅰ号包装袋。贮藏期内不同复合袋包装的即食小龙虾产品的回复性变化见图3中(b)。在整个贮藏期间，Ⅰ号包装袋的即食小龙虾的回复性先略有上升后迅速下降；Ⅱ号包装袋的即食小龙虾的回复性呈下降趋势且下降的速率较快；Ⅲ号包装袋的即食小龙虾的回复性下降速率较平稳；Ⅳ号包装袋的即食小龙虾的回复性先略有上升，后迅速下降，最后趋于平稳。即4种复合袋包装的即食小龙虾的回复性的优劣为Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ。

2.5 硫代巴比妥酸(TBA)的变化

脂肪的氧化程度与其不饱和程度有关，是衡量肉制品品质的重要指标之一。小龙虾的脂肪酸含量丰富，在贮藏期间会发生自动氧化和水解作用，其反应产生的低级醛、酮类物质会使肉品的风味变差，并出现变色、酸败、发粘等现象[18]。肉制品中脂肪氧化产生的自由基等中间产物会破坏肉中的色素，使得肉制品的颜色变差，降低消费者的购买欲。常用的测定脂肪氧化的方法主要有过氧化值法、硫代巴比妥酸(TBA)法、荧光分析法即免疫法等。本文采用硫代巴比妥酸(TBA)法。根据肉类、鱼类等动物性油脂中不饱和脂肪酸氧化分解后产生的衍生物如丙二醛(MAD)能与TBA试剂发生化学反应生成在532 nm下有最大吸收峰的稳定红色化合物的性质，可通过检测吸光度来判定脂质氧化的程度。即TBA值的高低可表明脂质氧化程度的高低[19]。

贮藏期内不同复合袋包装的即食小龙虾产品的TBA值变化见图4。4种复合袋包装的即食小龙虾产品的初始TBA值在0.12 mg MAD/kg左右。TBA值在整个贮藏过程中呈上升趋势，这可能是因为小龙虾中的脂肪酸在贮藏过程中被分解成醛类等二级氧化产物[20]。随着贮藏时间的延长，即食小龙虾的TBA值上升速率是Ⅰ号和Ⅱ号包装袋大于Ⅲ号和Ⅳ号包装袋，即铝箔材质包装的即食小龙虾的氧化程度低于尼龙材质包装的即食小龙虾的氧化程度，这可能与包装材质的透氧性有关。

图4 贮藏期内不同复合包装袋包装的即食小龙虾的TBA值Fig.4 The TBA values of ready-to-eat crayfish packaged in different compound packaging bags in storage period

2.6 色差的变化

颜色作为食品首先呈现出的感官特性，会影响消费者对食品品质的判断。色差仪是模拟人眼判断颜色的过程，它能去除人为因素的影响，获得对色泽更客观、准确的判定结果，是消费者评价肉制品品质的重要指标之一[21]。夏秀芳等[22]的研究表明，由于脂质氧化、色素降解等原因会导致食品在贮藏过程中发生颜色变化。Karayannakidis等[23]的研究表明，肌肉不透明度的增大，使得更多的光在肌肉表面反射，导致更明亮的颜色。Amonrat等[24]认为，脂质氧化与b*值呈正相关。刘浩坤等[25]认为，随着温度升高，脂肪氧化酶的活性降低。即反压杀菌温度越高，脂肪氧化酶的活性越低，脂肪氧化程度越低，黄色度越低，即b*值越小。

贮藏期内不同复合袋包装的即食小龙虾产品的L*值和W值变化见图5中(a)、(b)。随着贮藏时间的延长，4种复合袋包装的即食小龙虾的L*值呈下降趋势。在贮藏后期，Ⅰ号包装袋的即食小龙虾的L*值最低，Ⅱ号、Ⅲ号和Ⅳ号包装袋的即食小龙虾的L*值相差较小。白度值W主要由L*值主导，所以和L*值变化趋势一致。

(a)

(b)

贮藏期内不同复合袋包装的即食小龙虾产品的a*值和b*值变化见图6中(a)、(b)。随着贮藏时间的延长，4种不同材质包装的即食小龙虾的a*值在14～20范围内呈上下波动状态，且无显著性差异(p>0.05)。4种复合袋包装的即食小龙虾的b*值随贮藏时间的延长均呈上升趋势，且即食小龙虾的b*值是Ⅰ号和Ⅱ号包装袋高于Ⅲ号和Ⅳ号包装袋，这可能是因为Ⅰ号和Ⅱ号为尼龙袋，其透光和透氧率高于Ⅲ号和Ⅳ号的铝箔袋，使得其包装的即食小龙虾的氧化程度较高。

(b)

3 结论

在1个月的贮藏期内，4种复合袋包装的即食小龙虾的菌落总数均未超过5.0 log CFU/g，即在微生物方面，4种材质的包装袋之间没有显著性差异(p>0.05)。感官评分随贮藏时间的延长呈显著下降趋势(p<0.05)。在整个贮藏期间，各复合袋包装的即食小龙虾的感官评分优劣依次为Ⅳ>Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ。对于质构指标，4种复合袋包装的即食小龙虾的硬度值优劣为Ⅳ>Ⅲ≈Ⅱ>Ⅰ；咀嚼性优劣为Ⅳ>Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ；弹性值是Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号包装袋优于Ⅰ号包装袋；回复性的优劣为Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ。对于TBA值，即食小龙虾的上升速率是Ⅰ号和Ⅱ号包装袋大于Ⅲ号和Ⅳ号包装袋。对于色差值，Ⅰ号包装袋的即食小龙虾的L*值和W值低于其他3种包装袋的即食小龙虾；a*值在贮藏期间呈上下波动状态，无明显趋势，且4种包装袋的即食小龙虾的a*值无显著性差异(p>0.05)；b*值随贮藏时间的延长呈上升趋势，4种复合袋包装的即食小龙虾的b*值的高低为Ⅰ>Ⅱ>Ⅳ≈Ⅲ。由各指标可以得出，Ⅳ号包装袋(PET/AL/PA/CPP复合)的即食小龙虾的品质最优；Ⅰ号包装袋(PA/CPP复合)的即食小龙虾的品质最差。包装袋的选择顺序为Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ，即铝箔袋优于尼龙袋。在科学实验研究中，我们期望得到更高的食品品质和更长的食品货架期，因此推荐使用铝箔复合袋包装(PET/AL/PA/CPP)；但在实际生产中，结合包装袋的市场价格及消费者心理可能更倾向于选择较透明的食品包装袋，因此推荐使用尼龙复合包装袋(PA/PE/RCP复合袋)。