南極磷蝦羧甲基殼聚糖對(duì)羅氏沼蝦的保鮮效果

陳露珠，施文正,2，汪之和,2,3*

南極磷蝦羧甲基殼聚糖對(duì)羅氏沼蝦的保鮮效果

陳露珠1，施文正1,2，汪之和1,2,3*

(1.上海海洋大學(xué)食品學(xué)院，上海 201306；2.國(guó)家淡水水產(chǎn)品加工技術(shù)研發(fā)分中心(上海)，上海 201306；3.上海水產(chǎn)品加工及貯藏工程技術(shù)研究中心，上海 201306)

以自制的南極磷蝦羧甲基殼聚糖(CMC)為保鮮劑，將形體接近的羅氏沼蝦浸泡于不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)(0.5%、1.0%、1.5%)的CMC中，取出瀝干后形成保鮮薄膜，以不浸泡CMC的羅氏沼蝦為對(duì)照，在(4±1) ℃條件下貯藏7 d，通過(guò)揮發(fā)性鹽基氮(TVB–N)值、pH、硫代巴比妥(TBA)值、菌落總數(shù)、值和感官評(píng)分等指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)羅氏沼蝦在貯藏期間的品質(zhì)變化，探究南極磷蝦CMC對(duì)羅氏沼蝦的保鮮效果。結(jié)果表明：從貯藏1 d開(kāi)始，同一貯藏時(shí)間的CMC處理組的TVB–N值、TBA值、菌落總數(shù)和值均小于對(duì)照組的，而感官評(píng)分高于對(duì)照組的；在貯藏后期(5～7 d)的同一貯藏時(shí)間，CMC處理組的pH低于對(duì)照組的；在整個(gè)貯藏期間，除少數(shù)幾個(gè)時(shí)間點(diǎn)外，1.0% CMC處理組的TVB–N值、pH、TBA值、菌落總數(shù)、值均小于0.5%、1.5% CMC處理組的，而感官評(píng)分則高于0.5%、1.5% CMC處理組的。綜合可得，1.0% CMC對(duì)羅氏沼蝦的保鮮效果更好，能有效降低羅氏沼蝦體內(nèi)微生物數(shù)量和酶活性，抑制蝦體內(nèi)蛋白質(zhì)分解和脂肪氧化程度，延長(zhǎng)羅氏沼蝦貯藏期。

羅氏沼蝦；南極磷蝦；羧甲基殼聚糖；貯藏；保鮮

羅氏沼蝦()營(yíng)養(yǎng)豐富，是一種優(yōu)質(zhì)的動(dòng)物蛋白資源[1–3]。然而，蝦體在內(nèi)源酶和其本身附著的微生物的共同作用下，蛋白質(zhì)等含氮物質(zhì)極易分解，導(dǎo)致蝦的品質(zhì)變壞，因此，亟需研究羅氏沼蝦安全高效的保鮮技術(shù)，以延長(zhǎng)其貨架期。

羧甲基殼聚糖(CMC)是殼聚糖經(jīng)過(guò)羧甲基化反應(yīng)而成，與殼聚糖不同，CMC具備水溶性，同時(shí)在抑菌、成膜等方面也展現(xiàn)出一定的性能優(yōu)勢(shì)[4–5]。目前，大多數(shù)對(duì)CMC的研究主要是將其作為一種新型保鮮劑應(yīng)用在果蔬上，如張勝文等[6]將CMC溶液用于草莓保鮮，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%的CMC溶液能有效緩解草莓貯藏中的品質(zhì)變化，延長(zhǎng)草莓貨架期，且與殼聚糖相比，CMC能展現(xiàn)出更好的保鮮性能。CMC對(duì)肉類制品的保鮮也有相關(guān)報(bào)道，韓銳等[7]研究發(fā)現(xiàn)，CMC保鮮液能抑制冷卻肉中的單核增生李斯特菌的生長(zhǎng)，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.0%的CMC能讓冷卻豬肉的貨架期有效延長(zhǎng)至第12天。周然等[8]的研究表明，采用CMC復(fù)合保鮮劑可延長(zhǎng)河豚魚冷藏貨架期2 d。

本研究中，以自制的南極磷蝦CMC為保鮮劑，在(4±1) ℃條件下對(duì)羅氏沼蝦進(jìn)行保鮮，探究不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)南極磷蝦CMC保鮮液處理的羅氏沼蝦在貯藏過(guò)程中的品質(zhì)變化，并分析CMC的保鮮機(jī)理，旨在為今后將CMC應(yīng)用于水產(chǎn)品保鮮提供依據(jù)。

1　材料與方法

1.1　供試材料

新鮮羅氏沼蝦購(gòu)于上海市浦東新區(qū)南匯新城鎮(zhèn)水產(chǎn)品店。制備CMC(取代度≥0.95)參照文獻(xiàn)[9]的方法并稍作修改。以5 g南極磷蝦殼聚糖為原料，采用微波加熱(功率540 W，時(shí)間30 min)，質(zhì)量分?jǐn)?shù)40%的氫氧化鈉溶液100 mL，質(zhì)量分?jǐn)?shù)50%的氯乙酸–異丙醇溶液40 mL。

1.2　羅氏沼蝦保鮮處理

將新鮮的羅氏沼蝦分別在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.0% (CK)、0.5%(T1)、1.0%(T2)和1.5%(T3)的CMC保鮮液中浸漬10 min后取出，待保鮮液在其表面瀝干成膜后，將羅氏沼蝦隨機(jī)分裝于聚乙烯保鮮袋內(nèi)，排除袋內(nèi)空氣，貯藏于(4±1) ℃的生化培養(yǎng)箱中進(jìn)行保鮮試驗(yàn)。試驗(yàn)持續(xù)7 d。每天取樣進(jìn)行指標(biāo)測(cè)定。

1.3　指標(biāo)測(cè)定及評(píng)價(jià)

參照文獻(xiàn)[10]的方法，測(cè)定樣品揮發(fā)性鹽基氮(TVB–N)值。參照文獻(xiàn)[11]的方法，測(cè)定肌肉pH。參照文獻(xiàn)[12]的方法，測(cè)定硫代巴比妥酸(TBA)值。參照文獻(xiàn)[13]的方法，測(cè)定菌落總數(shù)。參照WANG等[14]的方法，采用高效液相色譜測(cè)定樣品中三磷酸腺苷、二磷酸腺苷、一磷酸腺苷、肌苷酸(IMP)、肌苷、次黃嘌呤(Hx)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，并計(jì)算值。參照文獻(xiàn)[15]的方法進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。

1.4　數(shù)據(jù)處理與分析

運(yùn)用Excel 2010和SPSS 23.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；運(yùn)用Excel 2010繪圖。

2　結(jié)果與分析

2.1　供試蝦TVB–N值的變化

在貯藏過(guò)程中，羅氏沼蝦TVB–N值的變化如圖1所示。從圖1可知，各組樣品的TVB–N值在整個(gè)貯藏期中均呈現(xiàn)出不斷上升的趨勢(shì)；同一貯藏時(shí)間經(jīng)由CMC處理后的羅氏沼蝦的TVB–N值均顯著低于CK的，說(shuō)明CMC具有一定延緩羅氏沼蝦品質(zhì)腐敗的作用。羅氏沼蝦的TVB–N限量值為20 mg/(100 g)[16]。當(dāng)保鮮時(shí)間達(dá)到4 d時(shí)，CK的TVB–N值已超過(guò)限量值的界限，此時(shí)羅氏沼蝦已不可食用；當(dāng)保鮮時(shí)間到6 d時(shí)，T1的TVB–N值超過(guò)限量值的界限；當(dāng)保鮮時(shí)間到7 d時(shí)，T2和T3的TVB–N值才超過(guò)限量值的界限。除0、6 d外，在所有處理中，T2的TVB–N值均為最低。可見(jiàn)，CMC處理能有效抑制蝦肉中的蛋白分解，從而有效延緩蝦肉腐敗，但CMC質(zhì)量分?jǐn)?shù)與保鮮效果并非成正比關(guān)系，其中1.0% CMC處理組抑制TVB–N值上升的效果最好，可將羅氏沼蝦的保鮮期由3 d延長(zhǎng)至6 d。

同一時(shí)間點(diǎn)的圖柱上不同字母示組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

2.2　供試蝦pH的變化

圖2顯示了羅氏沼蝦在保鮮過(guò)程中的pH變化。從圖2可知，除CK和T1的pH在3 d時(shí)下降外，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，各處理組pH持續(xù)上升；除0、3 d外，CMC處理組的pH均低于CK的；貯藏后期(5～7 d)，T2的pH低于其他組的，且顯著低于CK的。說(shuō)明CMC作為保鮮劑可抑制羅氏沼蝦pH上升，延長(zhǎng)其冷藏時(shí)間，其中，1.0% CMC處理組抑制pH上升的效果最好。

同一時(shí)間點(diǎn)的圖柱上不同字母示組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

2.3　供試蝦TBA值的變化

圖3顯示了羅氏沼蝦在貯藏過(guò)程中TBA值的變化。各處理組TBA值隨著貯藏時(shí)間的推進(jìn)而不斷上升；CK的TBA值始終高于CMC處理組的，說(shuō)明CMC對(duì)脂肪氧化產(chǎn)生一定的抑制效果。貯藏后期(5～7 d)，T2的TBA值顯著低于其他組的，說(shuō)明1.0% CMC處理組抑制蝦體脂肪氧化的效果最好。

同一時(shí)間點(diǎn)的圖柱上不同字母示組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

2.4　供試蝦菌落總數(shù)的變化

由圖4可知，貯藏1 d時(shí)，各處理組羅氏沼蝦的菌落總數(shù)均減少，隨后各處理的菌落總數(shù)均逐漸增加；除0、2 d的T1外，CMC處理組的菌落總數(shù)在保鮮過(guò)程中始終顯著低于CK的，說(shuō)明CMC對(duì)羅氏沼蝦具有一定的抑制微生物生長(zhǎng)的作用。除7 d的T1和T2外，同一貯藏時(shí)間不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)CMC處理組間的菌落總數(shù)差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

同一時(shí)間點(diǎn)的圖柱上不同字母示組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

2.5　供試蝦K值的變化

從圖5可知，隨貯藏時(shí)間的增加，羅氏沼蝦的值逐漸增大，其中CK的值上升速率最大，貯藏7 d時(shí)，CK的值顯著高于CMC處理組的；除0、3 d外，T2的值均最小，且2、6、7 d時(shí)，T2的值顯著低于其他組的。從圖6可知，貯藏1 d時(shí)，所有處理組的羅氏沼蝦IMP質(zhì)量分?jǐn)?shù)均增加，隨著貯藏時(shí)間的增加，IMP質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸降低；貯藏7 d時(shí)，T2的IMP質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于其他組的。這與T2的值最小的結(jié)果一致，說(shuō)明1.0% CMC溶液對(duì)羅氏沼蝦有較好的保鮮效果。從圖7可以看出，在整個(gè)貯藏期，各試驗(yàn)組的Hx質(zhì)量分?jǐn)?shù)均不斷增大，各CMC處理組的Hx生成量均低于CK的，說(shuō)明CMC可延緩羅氏沼蝦的品質(zhì)劣化。其中，T2的Hx質(zhì)量分?jǐn)?shù)增速最慢，除0、2 d外，T2的Hx質(zhì)量分?jǐn)?shù)均顯著低于CK的，且貯藏7 d時(shí)，其Hx質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著低于T1和T3的。

同一時(shí)間點(diǎn)的圖柱上不同字母示組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

同一時(shí)間點(diǎn)的圖柱上不同字母示組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

同一時(shí)間點(diǎn)的圖柱上不同字母示組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

2.6　供試蝦感官評(píng)分的變化

由圖8可知，隨著貯藏時(shí)間增加，羅氏沼蝦的感官評(píng)分不斷下降；經(jīng)由CMC處理過(guò)的羅氏沼蝦的感官評(píng)分高于CK的，其中T2的評(píng)分最高，除0、1 d外，T2的感官評(píng)分均顯著高于CK的，且4、6、7 d時(shí)，T2的感官評(píng)分均顯著高于其他組的。

同一時(shí)間點(diǎn)的圖柱上不同字母示組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

3　結(jié)論與討論

本研究中，采用實(shí)驗(yàn)室自制的不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的南極磷蝦CMC保鮮羅氏沼蝦，通過(guò)TVB–N值、pH、TBA值、菌落總數(shù)、值和感官評(píng)分等指標(biāo)反映貯藏過(guò)程中羅氏沼蝦品質(zhì)的變化。TVB–N值的大小與蝦體內(nèi)微生物的數(shù)量有關(guān)。在貯藏過(guò)程中，蝦體內(nèi)所富含的蛋白質(zhì)極易被微生物分解，從而導(dǎo)致大量胺類物質(zhì)在蝦體內(nèi)積累，使TVB–N值快速增加[17–18]。CMC處理組TVB–N值顯著小于CK的，除0、6 d外，在所有處理中1.0% CMC處理組的TVB–N值均為最低，表明CMC能有效延緩蝦肉中蛋白分解的速度，且1.0% CMC處理組抑制TVB–N值上升的效果最好。

在保鮮過(guò)程中，CK和T1的pH在貯藏3 d時(shí)下降，這可能是由于蝦體內(nèi)糖原發(fā)生降解，產(chǎn)生酸類物質(zhì)所致[19]。T2與T3的pH未出現(xiàn)下降的情況，說(shuō)明CMC可在一定程度上控制糖原的降解速率。同時(shí)，在蝦體內(nèi)的酶和微生物的共同作用下，堿性化合物在其體內(nèi)積累，進(jìn)而導(dǎo)致各處理組pH的持續(xù)上升[20–21]。T2的pH低于其他組，說(shuō)明1.0% CMC的保鮮效果優(yōu)于其他組的。

貯藏期內(nèi)，蝦體內(nèi)脂肪會(huì)在光和氧氣的作用下持續(xù)不斷進(jìn)行水解和氧化反應(yīng)。TBA是反映脂肪氧化常用指標(biāo)之一，TBA值與水產(chǎn)品腐敗程度呈正相關(guān)[22–23]。貯藏后期(5～7 d)，T2的TBA值顯著低于其他組的，表明CMC對(duì)蝦體的脂肪氧化有明顯的延緩作用。這可能是由于1.0% CMC的成膜效果良好，能有效隔絕一部分氧氣，而1.5% CMC處理組的質(zhì)量分?jǐn)?shù)過(guò)高，溶液比較黏稠，不易形成干燥且完整的薄膜。

微生物在體內(nèi)生長(zhǎng)繁殖，促使食品發(fā)生腐敗，從而縮短貯藏期[24–25]。菌落總數(shù)的變化可反映蝦體腐敗的程度。本研究中，貯藏1 d時(shí)，各處理組羅氏沼蝦的菌落總數(shù)均減少，可能是由于蝦體上本身附著的細(xì)菌在低溫和CMC抑菌性的雙重作用下產(chǎn)生了延滯期，從而導(dǎo)致菌落總數(shù)下降[26]。

值一般被用于水產(chǎn)品新鮮程度的評(píng)價(jià)。值越大，ATP及其關(guān)聯(lián)產(chǎn)物的降解越嚴(yán)重，鮮度就越差[27–29]。本研究中，CK組的值上升速率最大，說(shuō)明使用南極磷蝦CMC作為保鮮劑能抑制ATP及其關(guān)聯(lián)物的降解，減緩羅氏沼蝦鮮度的下降，從而延長(zhǎng)其貨架期。IMP是蝦類產(chǎn)品重要的鮮味物質(zhì)。本研究中，貯藏初期隨著ATP的分解，IMP快速在蝦體內(nèi)積聚，1 d時(shí)達(dá)到最高，鮮味最好，此后因不斷分解而逐漸下降，這與李學(xué)鵬[30]的研究結(jié)果基本相似。李學(xué)鵬[30]的研究結(jié)果還認(rèn)為，Hx含量的多少可用來(lái)評(píng)價(jià)蝦類的腐敗程度。本研究中，各CMC處理組的Hx生成量均低于CK的，說(shuō)明CMC處理能延緩蝦類的腐敗。比較各處理組的值、IMP和Hx質(zhì)量分?jǐn)?shù)，發(fā)現(xiàn)1.0% CMC的保鮮效果最好。1.0%的CMC能在貯藏過(guò)程中對(duì)Hx和其他與蝦肉不良風(fēng)味有關(guān)的低級(jí)產(chǎn)物的生成有明顯的抑制作用，從而能延長(zhǎng)蝦肉的保鮮期。

在貯藏過(guò)程中，蝦體的氣味和外觀會(huì)發(fā)生一些變化。這是由于蝦體在內(nèi)源酶和微生物作用下，蛋白質(zhì)等含氮物質(zhì)被分解，導(dǎo)致蝦肉腐敗，從而產(chǎn)生臭味[31–32]。同時(shí)，由于多酚氧化酶作用，使酪氨酸發(fā)生氧化反應(yīng)，產(chǎn)生色素類物質(zhì)并在體內(nèi)沉積，導(dǎo)致蝦體變黑[33]。本研究中，隨著貯藏時(shí)間增加，羅氏沼蝦的感官評(píng)分不斷下降；貯藏過(guò)程中，經(jīng)由CMC處理過(guò)的羅氏沼蝦的感官評(píng)分高于對(duì)照組的，其中1.0% CMC處理組的評(píng)分最高。

從羅氏沼蝦的TVB–N值、pH、TBA值、菌落總數(shù)、值和感官評(píng)分等指標(biāo)來(lái)看，CMC處理組的保鮮效果明顯優(yōu)于對(duì)照組的。綜合來(lái)看，1.0% CMC處理組的效果最佳，可有效降低羅氏沼蝦體內(nèi)微生物數(shù)量和酶活性，抑制蝦體內(nèi)蛋白質(zhì)的分解和脂肪氧化程度，延緩羅氏沼蝦品質(zhì)劣化的過(guò)程，延長(zhǎng)貨架期。

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The fresh-keeping effect ofcarboxymethyl chitosan on

CHEN Luzhu1，SHI Wenzheng1,2，WANG Zhihe1,2,3*

(1.College of Food Sciences & Technology, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China; 2.National Research and Development Center for Processing Technology of Freshwater Aquatic Products(Shanghai), Shanghai 201306, China; 3.Shanghai Aquatic Product Processing and Storage Engineering Technology Research Center, Shanghai 201306, China)

Thecarboxymethyl chitosan(CMC) made in the laboratory was selected as the material in this study. The CMC with different mass fractions(0.5%, 1.0%, 1.5%) was used to coat the, without soaking CMC as the control, which kept fresh for 7 days at (4±1) ℃. The quality changes ofduring the fresh-keeping period were evaluated by TVB-N(total volatile base nitrogen) value, pH, TBA(thiobarbituric acid) value, TVC(total number of colonies),value and sensory scores. The results showed that after 1 day of storage, the TVB-N values, TBA values, TVC andvalues of CMC groups were lower than those of control group during the same storage time, while sensory scores were higher than that of control group. At the same storage time during the later stage(5-7 d), the pH of CMC groups were lower than that of the control group. During the whole storage period, except for a few time points, the TVB-N value, pH value, TBA value, TVC andvalue of 1.0% CMC group were lower to those of 0.5% CMC group and 1.5% CMC group, while the sensory score was higher than those of 0.5% and 1.5% CMC group. In conclusion, 1.0% CMC had a better fresh-keeping effect on, which could effectively reduce microorganisms quantity and enzyme activity in, inhibit protein decomposition and fat oxidation in the shrimp, and extend the shelf life of.

;; carboxymethyl chitosan; storage; preservation

S983.210.6

A

1007-1032(2022)03-0347-08

10.13331/j.cnki.jhau.2022.03.015

2020–11–03

2022–05–10

國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2019YFD0902003)

陳露珠(1996—)，女，江蘇徐州人，碩士研究生，主要從事水產(chǎn)品加工與貯藏研究，1907962477@qq.com；*通信作者，汪之和，教授，主要從事水產(chǎn)品加工與綜合利用研究，zhwang@shou.edu.cn

陳露珠，施文正，汪之和．南極磷蝦羧甲基殼聚糖對(duì)羅氏沼蝦的保鮮效果[J]．湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2022，48(3)：347–354．

CHEN L Z，SHI W Z，WANG Z H．The fresh-keeping effect ofcarboxymethyl chitosan on[J]．Journal of Hunan Agricultural University(Natural Sciences)，2022，48(3)：347–354．

http://xb.hunau.edu.cn

責(zé)任編輯：鄒慧玲

英文編輯：柳正