微冻及真空包装对原汁整壳贻贝贮存期品质的影响

李雅晶,周 兵,刘 悦,秦 钢,沈妍彦,朱正华

(浙江经贸职业技术学院,浙江杭州 310018)

厚壳贻贝(Mytiluscoruscus)俗称“海红”,又名壳菜,是一种常见的海水经济贝类,它的干制品统称“淡菜”,浙江省自然资源较多,尤其是位于嵊泗县的枸杞岛,其养殖条件优越,贻贝养殖规模日益扩大,素有“贻贝之乡”美称[1]。厚壳贻贝个体大,肉质鲜美、厚实,蛋白质含量丰富且氨基酸构成合理,还富含牛磺酸等功能性氨基酸,具有较高的食用价值及营养价值[2-3]。

贻贝属于双壳类软体动物,贝肉组织柔软,水分含量高,极易发生腐败变质,贝壳是贻贝的天然保护屏障[4]。目前,整壳贻贝以鲜品为主,鲜品在保鲜运输过程中主要采用干露及冰鲜的方法,保鲜期短,损耗较大[5];带壳的贻贝产品包括半壳贻贝和整壳贻贝,是以鲜活贻贝为原料,经简单前处理后去半壳或不去壳,直接速冻加工而成的速冻贻贝产品,主要作为餐饮业的原料[6]。以保鲜、保味为目的的整壳贻贝产品尚少。贻贝产品的品质及货架期与贻贝原料的初始品质、储藏温度及包装方式关系密切[7-8]。原汁整壳贻贝是通过急速加热处理,即时进行包装储藏,从而保持贝肉原有的色泽和鲜度,并可确保贝肉不受污染。通过调味后,可经过简单加热进行食用,原汁整壳真空包装不仅可以提高贻贝食用的方便性,延长货架期,最为重要的是保持了贻贝原有的风味。

微冻保鲜是用略低于冰点的温度进行保鲜的方法,是近年来运用于保鲜领域的一项新技术,目前在水产保鲜领域进行了大量尝试[9-11]。在远洋渔业中,微冻技术在运输过程中起到了不可替代的作用。微冻保鲜的温度一般是-3 ℃,可有效避免常规冻藏保鲜过程中遇到的干耗、变色等现象,可大量降低能耗且解冻方便,设备较简单[12]。真空包装采用透气率小的包装材料,通过隔绝空气,阻断传播途径从而有效控制微生物的污染达到保鲜目的[13]。微冻技术和真空包装相结合可有效延长水产品的货架期[14]。为解决整壳贻贝鲜品货架期短,销售存在物流、保活及周边市场渐进饱和而内地市场拓展不易等诸多问题，本文以原汁整壳贻贝为对象,研究真空包装及微冻贮藏状态下贻贝的品质变化,并与普通包装和4 ℃冷藏状态下的产品进行比较,为贻贝产品的开发提供实践及理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

厚壳贻贝 平均壳长8 cm,产自浙江舟山枸杞岛;食品级耐高温复合膜真空包装袋(BOPA+CPP,18×24 cm,20丝) 沧州华良包装有限公司。

SW-CJ-1F超净工作台 苏州安泰空气技术有限公司;YXQ-LS-50G立式压力蒸汽灭菌锅 上海博迅医疗生物仪器股份有限公司;DHP-9052生化培养箱 上海一恒技术有限公司;THZ-D台式恒温振荡器 海门其林贝尔仪器制造有限公司;ETS-2均质机 金坛亿通电子有限公司;KDN-08A定氮仪 上海昕瑞仪器仪表有限公司;PH213A pH计 上海精密科学仪器有限公司;SIGMA3K15冷冻离心机 德国西格玛奥德里奇贸易有限公司;SP-1910UVPC紫外-可见分光光度计 上海光谱仪器有限公司;DDS-307电导仪 上海雷磁;FS-200塑料薄膜封口机 温州正雄机械有限公司;DZ-400真空包装机 杭州佑天元包装机械制造有限公司。

1.2 样品制备与分组

1.2.1 原汁整壳贻贝的制备 选择大小均等的鲜活贻贝,去除附着的海洋藻类等杂质并清理干净;将贻贝放入海水中暂养24 h,使其吐净体内的泥沙;放入食盐添加量3%的预煮液中预煮75 s;按10粒或12粒装入食品级耐高温真空包装袋中,每袋净重450 g;110 ℃,30 s蒸汽式杀菌。

1.2.2 原汁整壳贻贝的分组 将原汁整壳贻贝分为两组,普通包装(空白对照)组及真空包装组。普通包装直接热封封口;真空包装条件为抽真空时间9 s,热封温度为160 ℃,热封时间为3 s,袋内真空度为-0.1 MPa。将包装好的产品冷却后在4和-3 ℃条件下分别进行贮存。贮存期间感官指标、汁液流失率、pH及电导率于贮存前期每3 d测定一次,储藏15 d后每5 d测定一次变化情况;TVB-N、TBA及菌落数每5 d测定一次,随机取样,每个指标重复测定三次。

1.3 测定方法

1.3.1 感官评定 实验采用评分检验法,感官评价小组包括8名食品专业师生(男女各半,年龄为19～35周岁),感官评价前先对参与人员进行感官评价培训,对贻贝的感官性状有系统了解,然后进行感官评价。每个品评员根据评定标准将样品的品质特征以数字标度形式表示,取其平均值作为评定结果，感观评分标准见表1。

1.3.2 汁液流失率 样品预处理:-3 ℃微冻样品于4 ℃下自然解冻后在30 min内进行指标测定;4 ℃贮存样品直接进行测定(以下指标同)。汁液流失率为贮藏过程中流失的汁液重量占贻贝初始重量的百分比。M0为容器重,M1为容器、汁液和样品总重,M2为容器和汁液重量,计算公式为:

汁液流失率(%)=(M2-M0)×100/(M1-M0)

1.3.3 pH的测定 称取10 g绞碎贻贝肉于烧杯中,定容至100 mL,摇匀,浸泡30 min后过滤,取滤液测定。

1.3.4 电导率的测定 取绞碎的贻贝肉10 g于烧杯中,定容至100 mL,搅拌30 min 后过滤,取其滤液用电导仪进行测定。

1.3.5 TVB-N的测定 参照唐志鹏等[15]方法。利用微量凯氏定氮法进行测定。

1.3.6 TBA的测定 按GB 5009.181-2016《食品安全国家标准食品中丙二醛的测定》进行检测。

1.3.7 菌落总数的测定 按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》进行检测。

表1 感官评分标准Table 1 Sensory scoring criteria

1.4 数据处理

利用Excel 软件进行数据的整理,计算平均值、RSD值,用SPSS19软件进行显著性分析,采用Duncan法进行多重比较,显著水平为P<0.05。

2 结果与分析

2.1 贮存过程中的感官变化

在4 ℃冷藏及-3 ℃微冻条件下,采取真空包装和普通包装的原汁整壳贻贝感官变化如图1所示。由图1可见,在4及-3 ℃下,随着贮存时间的延长,不同包装方式的原汁整壳贻贝感官评分均呈下降趋势(P<0.05),其中4 ℃普通包装组感官品质下降最快，而-3 ℃真空包装组下降趋势较缓(P<0.05);横向比较可见,在相同包装条件下,-3 ℃微冻较4 ℃冷藏更有助于保持其感官性状(P<0.05);相同的贮存温度下,真空包装较普通包装更有助于保持其感官性状(P<0.05);贮存期前10 d,4 ℃真空包装组与-3 ℃普通包装组原汁整壳贻贝感官性状无显著差异(P>0.05)。就感官品质可接受极限60分来考虑[16],4 ℃普通包装组、4 ℃真空包装组、-3 ℃普通包装组分别于第6、15和15 d，此时低于感官品质可接受极限。-3 ℃真空组感官品质在保藏期维持最佳,前20 d都处于较好的感官状态,气味、滋味、质地、外观尚佳,感官评分大于80分,到储存60 d时,感官评分尚未低于60分,未出现明显的腐败变质现象。可见,真空包装及-3 ℃微冻贮存均有助于维护原汁整壳贻贝的感官特性,两者同时作用效果最佳。研究表明,水产中菌落总数未达国际标准规定的卫生限值6lg(CFU/g)时,产品已出现不可接受的感官变化[17]。相对理化及微生物指标而言,感官变化敏感而直接。感官分值低于60分,贻贝腥味重,掩盖了贻贝特有的香味并出现异味,贻贝肉质弹性差,肉质萎缩,溢出汤汁增多,无法引起人的食欲。微冻且真空包装状态下的原汁整壳贻贝在60 d储存期内外观、质地、滋味及气味均得到了较好的保护,从生化方面看,这主要是因为真空包装隔绝了贝肉与空气的接触,从而有效抑制微生物的生长及营养成分的氧化分解[18]。从物理化学方面看,这可能与冰晶生成过程中晶核的生成,冰晶的生长速度有关,在一定时期的微冻状态下,生成的冰晶较少或较为细微,对细胞膜组织不足以造成破坏,随着贮存时间的延长,温度的细微变化,冰晶的冻融会对贝肉肌纤维及组织产生影响,从而影响贝肉的感官品质[19]。

图1 原汁整壳贻贝在不同贮存条件下的感官评分变化Fig.1 Changes in sensory score of mussels with whole shell of raw juice under different storage conditions

2.2 贮存过程中汁液流失率的变化

贝肉在贮存过程中产生的汁液流失会使贝肉缩微于壳体内,使贝肉的弹性丧失,肌纤维变硬,影响感官性状从而降低其经济价值,流失的汁液为微生物的生长繁殖提供了良好的营养环境,从而导致腐败菌繁殖,影响贻贝的品质。原汁整壳贻贝在不同贮存条件下的汁液流失率变化如图2所示。由图2可见,不同贮存条件下的原汁整壳贻贝在贮存过程中汁液流失率均随时间的延长而增加(P<0.05),到达一定程度后汁液流失趋缓(P>0.05)。汁液流失率变化最快的是4 ℃普通包装组,贮存9 d后汁液流失率即达12%;-3 ℃真空包装组汁液流失最为缓慢,于贮存第45 d汁液流失率变化趋缓;-3 ℃普通包装组和4 ℃真空包装组分别于贮存第15 d和第30 d汁液流失率趋缓,四组样品汁液流出率在变化趋缓后无显著差别(P>0.05)。横向比较可见,相同的贮存温度下,普通包装组的流失率均大于真空包装组(P<0.05)。这主要是因为氧气的存在导致腐败变质,蛋白质持水能力下降,汁液流失较多[20]。在相同包装状态下,4 ℃冷藏的汁液流失率要大于-3 ℃微冻贮存的汁液流失率(P<0.05)。这可能是因为,虽然微冻状态下冰晶的生长易导致小部分组织破坏,但部分水分冻结后引起的渗透压改变同时起到了抑菌作用,从而起到了保护细胞膜结构,阻止组织液渗出的作用[21]。而对4 ℃真空包装组和-3 ℃普通包装组的比较发现,-3 ℃普通包装组汁液流失变化更快,差异在贮存前期不明显(P>0.05),随着贮存时间的延长而突显(P<0.05)。可见,微冻和真空包装均能影响原汁整壳贻贝的汁液流出率,而贮存后期导致的汁液流失率增加可能是因为冰晶的生长和蛋白质结构的不断变化导致的[22]。

图2 原汁整壳贻贝在不同贮存条件下的汁液流失率变化Fig.2 Changes in drip loss of mussels with whole shell of raw juice under different storage conditions

2.3 储存过程中pH的变化

原汁整壳贻贝在贮存过程中的pH变化如图3所示。由图3可见,冷藏和微冻条件下的原汁整壳贻贝pH变化趋势基本相同,均为先下降后上升。4 ℃冷藏下,普通包装组在第3 d即达最低值6.21,真空包装组在第6 d达最低值;在-3 ℃微冻下,普通包装组第9 d达最低值,而真空包装组在第20 d,pH才降至最低水平,之后开始上升。贻贝含有丰富的糖原、脂肪、ATP等物质,在贮存初期,通过糖酵解、脂肪酸氧化等途径产生乳酸、脂肪酸、磷酸等酸性物质,导致贝肉pH下降。随着贮存时间的继续延长,在内源酶和微生物的作用下,贝肉中的蛋白质等物质发生分解,产生三甲胺等含氮的碱性化合物,从而使贝肉的pH升高[23]。在相同的包装方式下,-3 ℃比4 ℃储藏pH变化更缓慢(P<0.05),微冻能有效的延缓pH最小值的出现,这是因为微冻能抑制微生物的繁殖和内源酶的活性,起到明显的保鲜作用[24]。在相同的贮存温度下,真空包装组与普通包装组比较,真空包装组pH变化更缓慢(P<0.05),亦说明真空包装对氧气的有效隔绝,延缓了贝肉的品质变化。微冻结合真空包装使贝肉僵直期明显延长[25],起到保鲜效果。

图3 原汁整壳贻贝在不同贮存条件下的pH变化Fig.3 Changes in pH of mussels with whole shell of raw juice under different storage conditions

2.4 储存过程中电导率的变化

贻贝贮存过程中,细胞内外液中的Na+、K+等离子随着蛋白质等成分的分解而渗出,这些物质具有导电性,因此可以根据贝肉浸出液电导率值的高低来判断其新鲜度[26]。随着贻贝贮存时间的延长,其分解产物增多,导电能力增强,贝肉的新鲜度变差。原汁整壳贻贝在贮存过程中的电导率变化如图4所示。

图4 原汁整壳贻贝在不同贮存条件下的电导率变化Fig.4 Changes in electric conductivity of mussels with whole shell of raw juice under different storage conditions

由图 4 可知,原汁整壳贻贝在不同的贮存温度及包装方式下,其电导率均随贮存时间的延长而升高(P<0.05)。4 ℃普通包装组增速最快而-3 ℃真空包装组增速最慢,在相同的贮存温度下,普通包装组较真空包装组电导率增加迅速(P<0.05),这说明普通包装的原汁整壳贻贝贝肉降解快,更容易腐败。在相同的包装状态下,-3 ℃贮存电导率增速低于4 ℃贮存(P<0.05),说明贮存温度-3 ℃较4 ℃更能有效减少电解质的渗出,这可能是在微冻条件下,微生物及蛋白酶活性得到了抑制,减缓了细胞的自溶,从而延长了货架期。可见,温度及包装条件均对原汁整壳贻贝的电导率的变化有影响,-3 ℃微冻及真空包装能有效减缓样品电导率的增长。

2.5 储存过程中TVB-N含量的变化

TVB-N是衡量水产品腐败程度的重要指标。其值越高,水产品的劣变程度越大。原汁整壳贻贝在贮存过程中的TVB-N变化如图5所示。

图5 原汁整壳贻贝在不同贮存条件下的TNB-N变化Fig.5 Changes in TVB-N of mussels with whole shell of raw juice under different storage conditions

由图5可知,原汁整壳贻贝在不同贮存条件下TVB-N值的变化均随着贮存时间的延长而升高(P<0.05)。4 ℃普通包装组变化最快,在第15 d时,TVB-N值即达到15.2 mg/100 g;-3 ℃真空包装组变化最慢,在贮存至60 d时,TVB-N值仅达7.03 mg/100 g。在相同贮存温度下,真空组较普通组TVB-N值增速更缓(P<0.05);在同为普通包装的情况下,-3 ℃微冻状态较4 ℃冷藏状态TVB-N值增速更缓(P<0.05),而同为真空包装的情况下,-3 ℃微冻与4 ℃冷藏在贮存前15 d,TVB-N值无显著差异(P>0.05),随着贮存时间的延长,4 ℃较-3 ℃增速显著(P<0.05)。TVB-N是蛋白质被分解后产生氨以及胺类碱性含氮挥发性物质的总称。低温及真空包装能有效抑制酶活性和微生物的增殖,延缓蛋白质的分解,使胺类和氨类等碱性物质的积累减小,从而减缓TVB-N的增长速度,保持肉类营养价值与鲜度[27]。原汁整壳贻贝经真空包装后,其货架期较未经真空包装的贻贝明显延长,且在-3 ℃下贮存的原汁整壳贻贝货架期终点TVB-N值较其它贝类产品低[28]。可见,微冻及真空包装能有效抑制原汁整壳贻贝储藏期TVB-N值的增长速度。

2.6 储存过程中TBA的变化

脂肪氧化是影响水产风味的重要原因,硫代巴比妥酸值(TBARS)能有效检测脂类食品中油脂的氧化产物,是判断水产品脂肪氧化程度的重要指标。不同包装及存储温度的贻贝在贮存期内 TBA 值的变化情况如图6所示。

图6 原汁整壳贻贝在不同贮存条件下的TBA变化Fig.6 Changes in TBA of mussels with whole shell of raw juice under different storage conditions

由图6可知,原汁整壳贻贝的初始TBA值仅为0.2 mg/kg,随着贮存时间的延长,在不同条件下贮存的原汁整壳贻贝的TBA值逐步升高(P<0.05)。在同等贮存温度下,普通包装组的TBA值较真空包装组的高(P<0.05),普通包装中空气为一系列氧化反应提供了条件。而真空包装有效隔绝了O2,使贝肉脂肪氧化的速度得以减缓。相同包装条件下,-3 ℃条件下贮存的原汁整壳贻贝的TBA值明显低于4 ℃条件下的(P<0.05),真空包装组在4 ℃贮存第15 d时的TBA值为1.02 mg/kg,在-3 ℃贮存第40 d时的TBA值仅为1.01 mg/kg,说明微冻可以有效延缓原汁整壳贻贝的脂肪氧化。厚壳贻贝的脂肪含量约为14%～20%,脂质组成多为不饱和脂肪酸,易发生氧化,影响其感官品质。在微冻及真空包装条件下对TBA值的有效抑制与其感官评价中风味指标的变化显示出一致性。

2.7 储存过程中菌落总数的变化

菌落总数通常用来反映食品的清洁程度并预测其耐藏性。微生物的生命活动消耗食物中的营养成分,引起食品发生一系列的品质变化,最终导致腐败变质。因此微生物数量被视为贮藏过程中食物品质变化的关键因素。在贻贝贮藏过程中防止微生物污染是贻贝保鲜的关键步骤[29-30]。不同包装及存储条件的贻贝在60 d内菌落总数的变化情况如图7所示。

图7 原汁整壳贻贝在不同贮存条件下的菌落总数变化Fig.7 Changes in total number of bacterial colonies of mussels with whole shell of raw juice under different storage conditions

由图7可知,随着贮存时间的延长,在不同条件下贮存的原汁整壳贻贝的菌落总数呈上升趋势,其中4 ℃普通包装组增长速度最快,-3 ℃真空包装组增长速度最为缓慢(P<0.05)。在4 ℃时,普通包装组贻贝在第10 d进入指数生长期,微生物大量繁殖,第20 d超过安全限值6lg CFU/g;真空包装组较普通包装组增速缓慢(P<0.05),于第25 d进入快速生长期,第50 d接近安全限值;在-3 ℃微冻条件下,普通组在前5 d,真空包装组在前15 d均未检出微生物生长,从第15 d开始,普通包装组菌落总数的增长速度明显高于真空包装组(P<0.05),-3 ℃普通包装组于贮存第45 d菌落数超过安全限值。可见,相同贮存温度下,普通包装组的菌落总数较真空包装组的增长迅速,主要是因为普通组中有空气存在,有利于微生物的生长繁殖。在相同的包装方式下,原汁整壳贻贝在4 ℃贮存比在-3 ℃贮存菌落总数增长速度快(P<0.05)。-3 ℃真空包装组在贮存期内菌落总数未超安全限值。温度对微生物的生长繁殖也至关重要,低温可有效抑制微生物的增殖。-3 ℃微冻结合真空包装可有效隔绝外界微生物的污染,抑制内部微生物的增殖,对原汁整壳贻贝的储藏保鲜起到良好的效果。

3 结论

综合汁液流失率、pH、电导率、TVB-N、TBA、菌落总数等各指标在贮存期间的变化结果,并结合感官评分,得出:4 ℃普通包装、4 ℃真空包装、-3 ℃普通包装、-3 ℃真空包装的原汁整壳贻贝货架期分别为6、15、15和60 d。比较分析发现原汁整壳贻贝采用真空包装的品质优于普通包装;-3 ℃微冻储藏的品质优于4 ℃冷藏;-3 ℃微冻结合真空包装效果最佳。因此将微冻保鲜与真空包装相结合,应用于原汁整壳贻贝,能较好地保持样品的感官性状,维持原汁整壳贻贝品质的稳定性,抑制品质劣变,有效延长货架期。