復(fù)合保鮮劑對(duì)蝦皮貯存品質(zhì)的影響及其常溫保質(zhì)期的預(yù)測(cè)

劉芳，鄭昇陽(yáng)

1. 寧德師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院（寧德 352100）；2. 國(guó)家海洋局海西海洋特色生物種質(zhì)資源及生物制品開(kāi)發(fā)公共服務(wù)平臺(tái)（寧德 352100）；3. 閩東水產(chǎn)品精深加工福建省高校工程研究中心（寧德 352100）

蝦皮是以中國(guó)毛蝦（Acetes chinensis）、日本毛蝦（Acetes japonicus）等小型蝦為原料，添加或不添加輔料，經(jīng)水煮（或不水煮）、干燥等工序制成的產(chǎn)品[1]。蝦皮富含鈣、鎂、磷、碘等微量元素，100 g蝦皮中含鈣量可達(dá)1 314.9 mg[2]，蝦皮中蛋白質(zhì)含量達(dá)72.9%（干基）[3]，故蝦皮是高鈣高蛋白食品。蝦皮因其價(jià)格實(shí)惠、食用方法簡(jiǎn)單、可提升鮮味等諸多優(yōu)點(diǎn)，深受消費(fèi)者的喜愛(ài)。

傳統(tǒng)加工工藝生產(chǎn)的蝦皮產(chǎn)品因含水率低，加工條件變化劇烈，營(yíng)養(yǎng)成分損失較大，肉質(zhì)干癟、口感干硬，鮮味淡，產(chǎn)品感官品質(zhì)較差。由新鮮毛蝦經(jīng)適度加熱、干燥后制成的高含水率（25%～45%）、高鮮度、低鹽度及較好適口性（肉質(zhì)厚實(shí)柔韌）的蝦皮更受消費(fèi)者的喜愛(ài)。但高含水率的蝦皮室溫下的貯存時(shí)間較短。尤其在高溫季節(jié)容易腐敗變質(zhì)，散發(fā)出難以忍受的氨臭味，失去食用價(jià)值。

蝦皮品質(zhì)的影響因素有：一是微生物，如致病菌、腐敗菌等；二是物理因素，如水分、pH、光照、溫度、氧氣等，貯存在適宜條件下食物可以保存更長(zhǎng)時(shí)間；三是化學(xué)因素，如防腐劑、抗氧化劑等。根據(jù)影響蝦皮品質(zhì)的因素，可通過(guò)添加防腐劑、抗氧化劑，改善包裝等方式以延長(zhǎng)蝦皮在常溫下的保質(zhì)期。Nirmal等[4]研究綠茶提取物和氣調(diào)包裝延緩太平洋白蝦冷藏貯藏品質(zhì)的變化，結(jié)果表明在氣調(diào)包裝之前用綠茶提取物處理蝦可延緩冷藏期間的品質(zhì)變化。Bhadra等[5]研究表明殼聚糖涂層可作為抗氧化劑和微擴(kuò)散屏障，防止斑節(jié)對(duì)蝦中水分、質(zhì)地、氣味、顏色等的損失，延長(zhǎng)斑節(jié)對(duì)蝦的保質(zhì)期。Mosilhey等[6]研究表明辣木提取物（作為抗菌劑）和異黃酮（作為抗氧化劑）可提高去皮蝦在冰貯藏過(guò)程中的品質(zhì)。

試驗(yàn)綜合考慮加工、包裝成本及盡量使用天然抗氧化劑和防腐劑等多方面問(wèn)題，采用添加復(fù)合保鮮劑對(duì)蝦皮不同貯存溫度下理化、微生物及感官品質(zhì)的變化進(jìn)行分析，應(yīng)用雙溫度試驗(yàn)法預(yù)測(cè)蝦皮在25 ℃下品質(zhì)保持的期限并進(jìn)行驗(yàn)證，為企業(yè)探索蝦皮常溫保存技術(shù)提供一定理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

蝦皮（福建皓大工貿(mào)有限公司）；平板計(jì)數(shù)瓊脂（PCA，青島海博生物技術(shù)有限公司）；茶多酚、乳酸鏈球菌素、竹葉抗氧化劑、山梨酸鉀等（安徽紅星藥業(yè)有限公司）；氧化鎂、硼酸、氯化鈉、乙醇等（國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）；50型脫氧劑包（杭州綠源精細(xì)化工有限公司）。

1.1.2 主要儀器與設(shè)備

JZ-1B拍擊式均質(zhì)器[拓赫機(jī)電科技（上海）有限公司]；HWS-70B恒溫恒濕培養(yǎng)箱（天津市泰斯特儀器有限公司）；YXQ-75G立式壓力蒸汽滅菌器（上海博迅實(shí)業(yè)有限公司）；WSC-S色差計(jì)（上海儀電物光儀器有限公司）；BPC-250F生化培養(yǎng)箱（上海一恒科學(xué)儀器有限公司）；BSA223S分析天平[賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司]。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 蝦皮的處理

根據(jù)GB 2760—2014《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，以蝦皮質(zhì)量為基準(zhǔn)，選擇配制0.5%茶多酚（抗氧化劑）、0.08%乳酸鏈球菌素（防腐劑）、0.03%竹葉抗氧化劑（抗氧化劑）、0.10%山梨酸鉀（防腐劑、抗氧化劑）復(fù)合保鮮劑，與蝦皮充分混勻，以100 g每份分別裝入PE保鮮袋，內(nèi)置50型脫氧劑包，盡量排出空氣后密封。對(duì)照組為未添加保鮮劑的蝦皮，將試驗(yàn)組和對(duì)照組均置于37 ℃和47 ℃的恒溫恒濕（濕度60%）培養(yǎng)箱中進(jìn)行避光貯存。

1.2.2 水分測(cè)定

按照GB 5009.3—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測(cè)定》[7]中的直接干燥法進(jìn)行測(cè)定。

1.2.3 感官評(píng)價(jià)

根據(jù)SC/T 3205—2016《蝦皮標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)蝦皮的感官要求，蝦皮感官評(píng)價(jià)表設(shè)計(jì)如表1所示。由6名評(píng)價(jià)員從色澤、組織形態(tài)及滋味氣味3個(gè)方面對(duì)蝦皮進(jìn)行綜合評(píng)分，取其平均值為最終感官評(píng)價(jià)得分。每項(xiàng)30分，總分90分，總分低于45分則認(rèn)為該蝦皮感官品質(zhì)不可接受。

表1 蝦皮感官評(píng)價(jià)表

1.2.4 pH測(cè)定

將蝦皮用粉碎機(jī)粉碎，取樣5 g與45 mL去離子水混勻并充分?jǐn)嚢?，用pH計(jì)測(cè)定溶液的pH。

1.2.5 色差分析

用色差儀測(cè)定蝦皮的L*、a*、b*值，色差儀使用標(biāo)準(zhǔn)黑板和標(biāo)準(zhǔn)白板校正。L*值表征明亮度，a*值表征紅綠色度（正值為紅色、負(fù)值為綠色），b*值表示黃藍(lán)度值（正值為黃色、負(fù)值為藍(lán)色）。根據(jù)式（1）計(jì)算總色差ΔE（表示所測(cè)樣品與空白對(duì)照組之間的色澤是否一致）[8]。

1.2.6 菌落總數(shù)的測(cè)定

按照GB 4789.2—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測(cè)定》[9]的方法進(jìn)行測(cè)定。

1.2.7 TVB-N的測(cè)定

按照GB 5009.228—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中揮發(fā)性鹽基氮的測(cè)定》中半微量凱氏定氮法[10]進(jìn)行測(cè)定。

1.2.8 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

取3次平行試驗(yàn)的平均值，運(yùn)用SPSS 26對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析、差異顯著性分析，結(jié)果表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差；使用Origin 2021作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 蝦皮水分

在SC/T 3205—2016中熟干蝦皮水分范圍為25～35 g/100 g，熟半干蝦皮水分范圍為35～50 g/100 g。經(jīng)測(cè)定，試驗(yàn)所采用的蝦皮水分為35.96%±0.05%，屬于熟半干蝦皮。高含水量導(dǎo)致該蝦皮在常溫下難以維持品質(zhì)穩(wěn)定，特別是在夏季等高溫、高光照的季節(jié)更是容易發(fā)生腐敗變質(zhì)，產(chǎn)生明顯氨臭味，食用品質(zhì)大為下降。故在包裝內(nèi)放置脫氧劑包，添加防腐劑和抗氧化劑，并避光保存蝦皮。

2.2 貯存期間蝦皮感官品質(zhì)的變化

通過(guò)蝦皮的外觀、色澤、滋味及氣味等，消費(fèi)者能夠直觀且便捷地判斷蝦皮品質(zhì)的好壞。由圖1可知，隨著貯存時(shí)間的延長(zhǎng)，蝦皮的感官評(píng)分均呈下降趨勢(shì)，47 ℃儲(chǔ)存條件下感官品質(zhì)的下降速率明顯高于37 ℃。添加保鮮劑的蝦皮在37 ℃和47 ℃下均能延緩蝦皮感官品質(zhì)的劣變。37 ℃條件下，未添加保鮮劑的蝦皮到第6天即達(dá)到感官品質(zhì)不可接受的程度，添加保鮮劑的蝦皮到第9天達(dá)到感官品質(zhì)不可接受的程度。47 ℃貯存條件下，未添加保鮮劑的蝦皮和添加保鮮劑的蝦皮到第4和第5天均達(dá)到感官品質(zhì)不可接受的程度。

圖1 蝦皮在37 ℃和47 ℃貯存條件下感官評(píng)分的變化

2.3 貯存期間蝦皮pH的變化

由圖2可知，在貯存期間蝦皮的pH呈上升趨勢(shì)，貯存溫度越高，變化速度越快。添加復(fù)合保鮮劑的蝦皮在37 ℃條件下pH變化相對(duì)最慢，而未添加復(fù)合保鮮劑的蝦皮在47 ℃下pH變化速率最快。pH的升高與蝦皮品質(zhì)劣變過(guò)程中的多種理化反應(yīng)、微生物因素有關(guān)，如微生物大量繁殖、代謝，蛋白質(zhì)、氨基酸等含氮物質(zhì)分解，產(chǎn)生和積累堿性的含氮物質(zhì)，使蝦皮的pH呈升高趨勢(shì)，pH的變化趨勢(shì)與后文蝦皮的TVB-N的變化趨勢(shì)基本一致。

圖2 蝦皮在37 ℃和47 ℃貯存條件下pH的變化

2.4 貯存期間蝦皮色澤的變化

色澤是蝦產(chǎn)品重要的品質(zhì)屬性之一，對(duì)蝦皮的市場(chǎng)價(jià)值會(huì)產(chǎn)生顯著影響[11]。圖3～圖6反映了蝦皮在貯存期間色澤的變化情況。由圖3可知，蝦皮在貯存期間明亮度呈下降趨勢(shì)。由圖4～圖6可知，紅度值、黃度值及總色差均呈增加趨勢(shì)。在貯存初期，蝦皮的色澤變化較快，數(shù)據(jù)之間存在顯著差異，貯存后期的色澤變化趨勢(shì)均放緩，數(shù)據(jù)之間的差異不顯著。不同貯存溫度下，蝦皮的色澤變化有顯著差異，溫度越高，色澤變化越迅速。添加復(fù)合保鮮劑相比于未添加復(fù)合保鮮劑的蝦皮，色澤變化相對(duì)緩慢。蝦皮色澤的變化與溫度、pH、氧氣等因素有關(guān)。Chalida等[12]認(rèn)為蝦青素在貯存期間發(fā)生氧化、降解是蝦色澤變化的影響因素之一。葉日英等[13]研究了凡納濱對(duì)蝦的色澤變化，結(jié)果表明貯藏期間總色差變化與細(xì)菌總數(shù)、TVB-N含量、多酚氧化酶活性、肌肉pH均顯著相關(guān)。

圖3 蝦皮在37 ℃和47 ℃貯存條件下L*的變化

圖4 蝦皮在37 ℃和47 ℃貯存條件下a*的變化

圖5 蝦皮在37 ℃和47 ℃貯存條件下b*的變化

圖6 蝦皮在37 ℃和47 ℃貯存條件下ΔE的變化

2.5 貯存期間蝦皮菌落總數(shù)的變化

圖7反映了蝦皮在貯存期間菌落總數(shù)的變化情況。隨著貯存時(shí)間的延長(zhǎng)，菌落總數(shù)呈增加趨勢(shì)。貯存溫度越高，增長(zhǎng)速率越快。復(fù)合保鮮劑的添加能在一定程度上延緩菌落總數(shù)的增長(zhǎng)速率，但無(wú)法抑制其增長(zhǎng)。朱亞珠等[14]研究表明在25 ℃和37 ℃貯存條件下蝦皮優(yōu)勢(shì)腐敗菌均是堿桿菌（Alkalibacillus）、葡萄球菌（Staphylococcus）及芽孢桿菌（Bacillus），而不同貯藏時(shí)期細(xì)菌菌群結(jié)構(gòu)有所差異，25 ℃貯藏9 d后及37 ℃貯藏6 d后蝦皮細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化，37 ℃下貯藏蝦皮菌群結(jié)構(gòu)變化較快。菌落總數(shù)的增長(zhǎng)與蝦皮的貯存溫度及保鮮劑的成分和用量等因素均有關(guān)系，故可通過(guò)控制貯存溫度、添加保鮮劑等措施以延長(zhǎng)蝦皮的品質(zhì)保存期限。

圖7 蝦皮在37 ℃和47 ℃貯存條件下菌落總數(shù)的變化

2.6 貯存期間蝦皮TVB-N的變化

水產(chǎn)品腐敗是由于細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖、酶的作用使蛋白質(zhì)分解而產(chǎn)生氨及胺類(lèi)物質(zhì)。TVB-N可以作為表征蛋白質(zhì)分解程度、水產(chǎn)品新鮮度的一個(gè)指標(biāo)[15-16]。一些鮮、凍水產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中將TVB-N作為評(píng)判產(chǎn)品品質(zhì)的指標(biāo)之一，如GB 2733—2015《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 鮮、凍動(dòng)物性水產(chǎn)品》[17]中規(guī)定鮮、凍海水魚(yú)蝦的TVB-N不可超過(guò)30 mg/100 g，鮮、凍海蟹的TVB-N不可超過(guò)25 mg/100 g等?？梢?jiàn)在不同水產(chǎn)品中，該指標(biāo)的限量標(biāo)準(zhǔn)不同。但在干制海產(chǎn)品中將TVB-N作為品質(zhì)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)鮮見(jiàn)報(bào)導(dǎo)，如現(xiàn)行有效的農(nóng)業(yè)部發(fā)布的蝦皮標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)還未將其作為判定蝦皮品質(zhì)的指標(biāo)之一。蝦皮中TVB-N變化與其品質(zhì)變化有一定的相關(guān)性。邱緒建等[18]對(duì)淡干蝦皮在不同溫度下的TVB-N進(jìn)行初步研究，研究表明溫度越高，TVB-N的增加速率越快，25 ℃下儲(chǔ)存到第5天達(dá)到0.987±0.013 mg/g。李馥君等[19]研究添加復(fù)合保鮮劑的蝦皮在常溫條件下的TVB-N值的變化情況，結(jié)果表明復(fù)合保鮮劑能減少蛋白質(zhì)的分解，降低TVB-N的產(chǎn)生速率。TVB-N的產(chǎn)生與蝦皮的含水量、含鹽量、蛋白質(zhì)含量、貯存溫度、光照、時(shí)間及添加的復(fù)合保鮮劑種類(lèi)和添加量等因素均有關(guān)系，故其變化趨勢(shì)是多種因素影響的綜合呈現(xiàn)。由圖8可知，復(fù)合保鮮劑和溫度對(duì)TVB-N的產(chǎn)生速率和產(chǎn)生量均有影響。溫度越高，TVB-N的產(chǎn)生速率越快。添加復(fù)合保鮮劑的蝦皮能抑制TVB-N的產(chǎn)生速率，說(shuō)明復(fù)合保鮮劑能在一定程度上抑制蛋白質(zhì)分解，但不能夠完全阻止蛋白質(zhì)的分解。這可能是由于復(fù)合保鮮劑只覆蓋于蝦皮表面，蝦皮內(nèi)部在酶和菌的作用下，仍有蛋白質(zhì)的分解。

圖8 蝦皮在37 ℃和47 ℃貯存條件下TVB-N的變化

2.7 蝦皮不同溫度貯存期間理化指標(biāo)之間的相關(guān)性

貯存期間，蝦皮各指標(biāo)之間的相關(guān)性見(jiàn)表2及表3。Pearson相關(guān)系數(shù)絕對(duì)值越大，說(shuō)明兩者之間的相關(guān)性越大。正值代表正相關(guān)，負(fù)值代表負(fù)相關(guān)。根據(jù)表2及表3可知，各指標(biāo)之間的Pearson相關(guān)系數(shù)均大于0.9，說(shuō)明指標(biāo)之間的相關(guān)性較好，各指標(biāo)均能反應(yīng)蝦皮品質(zhì)的劣變情況。37 ℃和47 ℃下蝦皮的感官評(píng)價(jià)與TVB-N的Pearson相關(guān)系數(shù)絕對(duì)值最大，呈負(fù)相關(guān)，這可能主要是由于蝦皮是高蛋白食品，故TVB-N數(shù)值的變化與感官品質(zhì)最為相關(guān)。

表2 37 ℃貯存期間各指標(biāo)之間的pearson相關(guān)系數(shù)

表3 47 ℃貯存期間各指標(biāo)之間的pearson相關(guān)系數(shù)

2.8 蝦皮在25 ℃下的品質(zhì)保存期限預(yù)測(cè)及驗(yàn)證

ASLT是一種有效、快速預(yù)測(cè)食品保質(zhì)期的方法，廣泛應(yīng)用于食品保質(zhì)期的相關(guān)研究[20-21]。結(jié)果表明，添加復(fù)合保鮮劑的樣品在37 ℃下的保質(zhì)期為8 d。在47 ℃下的保質(zhì)期5 d。根據(jù)ASLT雙試驗(yàn)溫度法[22]，得出在加速破壞性試驗(yàn)條件下，溫差10 ℃的2個(gè)溫度下的保質(zhì)期的比率Q10=37 ℃貯存條件下保質(zhì)期/47 ℃貯存條件下保質(zhì)期=8/5=1.6。

式中：θs(T)為實(shí)際貯存溫度T下食品的保質(zhì)期；θs(T’)為在T’溫度下進(jìn)行加速破壞性試驗(yàn)得到的保質(zhì)期。根據(jù)式（2）得貯存溫度25 ℃、濕度60%時(shí)保質(zhì)期為θs（25 ℃）=θs（37 ℃）×1.6（37-25）/10=8×1.61.2≈14 d。

將添加復(fù)合保鮮劑的蝦皮均貯存于25 ℃、60%濕度的條件下進(jìn)行驗(yàn)證性試驗(yàn)，以感官評(píng)價(jià)為指標(biāo)，比較保質(zhì)期的預(yù)測(cè)值和真實(shí)值之間的誤差。添加復(fù)合保鮮劑得蝦皮可貯存13.33±0.58 d，較準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)該蝦皮在25 ℃、濕度60%貯存條件下的保質(zhì)期。

3 結(jié)果與分析

在不同貯存溫度下對(duì)蝦皮的生化品質(zhì)指標(biāo)及感官性狀進(jìn)行研究和分析，試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著貯存時(shí)間的延長(zhǎng)，蝦皮的感官品質(zhì)逐漸下降，pH、菌落總數(shù)、TVB-N逐漸上升，在色澤上，蝦皮的透明度越來(lái)越差，逐漸失去光澤，色澤加深，各指標(biāo)均能反映蝦皮品質(zhì)的劣變趨勢(shì)，蝦皮品質(zhì)分析評(píng)價(jià)依賴(lài)于多指標(biāo)的綜合評(píng)判。通過(guò)Pearson相關(guān)系數(shù)，TVB-N與感官品質(zhì)的系數(shù)絕對(duì)值最大，故可從該方面進(jìn)一步研究蝦皮保質(zhì)期與TVB-N之間的動(dòng)力學(xué)模型，進(jìn)而推測(cè)蝦皮不同溫度下的保質(zhì)期。采用ASLT雙試驗(yàn)溫度法預(yù)測(cè)添加復(fù)合保鮮劑的蝦皮在25 ℃、60%濕度貯存條件下的保質(zhì)期約14 d，實(shí)測(cè)值為13.33±0.58 d。雖然蝦皮的保質(zhì)期受到多方面因素的影響，但該研究仍可為蝦皮的品質(zhì)保存提供一定理論依據(jù)，在試驗(yàn)結(jié)果基礎(chǔ)上可通過(guò)氣調(diào)包裝等方式進(jìn)一步延長(zhǎng)蝦皮常溫貯存的保質(zhì)期。

4 結(jié)論

研究表明：相比于未添加復(fù)合保鮮劑的蝦皮，添加復(fù)合保鮮劑能夠延緩蝦皮在常溫下的品質(zhì)（感官評(píng)分、pH、色澤、菌落總數(shù)、TVB-N）劣變，延長(zhǎng)蝦皮常溫下的貯存時(shí)間。本研究采用的蝦皮在常溫25 ℃下保質(zhì)期約為14 d。