复合保鲜剂对虾皮贮存品质的影响及其常温保质期的预测_刘芳_.pdf

食品工业 2023 年第44卷第 2 期 146 研究探讨复合保鲜剂对虾皮贮存品质的影响及其常温保质期的预测刘芳，郑昇阳*1.宁德师范学院生命科学学院（宁德 352100）；2.国家海洋局海西海洋特色生物种质资源及生物制品开发公共服务平台（宁德 352100）；3.闽东水产品精深加工福建省高校工程研究中心（宁德 352100）摘要试验探讨添加复合保鲜剂对虾皮贮存品质的影响。以虾皮的感官评价、pH、色泽、菌落总数、挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)为指标,对添加复合保鲜剂的虾皮在37 和47 下贮存时的品质变化进行研究。结果表明,相比于未添加保鲜剂的虾皮,该复合保鲜剂能在一定程度上抑制虾皮的腐败变质,延长虾皮的贮存时间。运用加速破坏性试验(accelerated shelf-life testing,ALST)中的双试验温度法预测添加复合保鲜剂的虾皮在25 下的保质期为14 d,实测值为13.330.58 d。关键词虾皮;保鲜剂;品质;保质期Effect of Compound Additives on Storage Quality of Dried Small Shrimp and Prediction of Shelf Life at Room TemperatureLIU Fang,ZHENG Shengyang*1.College of Life Science,Ningde Normal University(Ningde 352100);2.State Oceanic Administration Hercynian Special Biological Germplasm Resources and Biological Product Development Public Service Platform(Ningde 352100);3.Fujian Higher Education Center for Local Biological Resources in Ningde(Ningde 352100)Abstract The effect of adding compound preservative on the storage quality of dried small shrimp was discussed.Taking the sensory evaluation,pH,color,total bacterial count and total volatile basic nitrogen(TVB-N)of dried small shrimp as indicators,the quality changes of dried small shrimp with compound preservative at 37 and 47 were studied.The results showed that compared with the dried small shrimp without preservative,the compound preservative could inhibit the deterioration of dried small shrimp to a certain extent and prolong the storage time.Using the double-test temperature method in the accelerated shelf life test(ALST),it was predicted that the shelf life of the dried small shrimp added with compound preservative at 25 was 14 d,and the measured value was 13.330.58 d.Keywords dried small shrimp;preservative;storage quality;shelf life*通信作者；基金项目：延长虾皮常温保质期技术研究（2020HX28）虾皮是以中国毛虾（Acetes chinensis）、日本毛虾（Acetes japonicus）等小型虾为原料，添加或不添加辅料，经水煮（或不水煮）、干燥等工序制成的产品1。虾皮富含钙、镁、磷、碘等微量元素，100 g虾皮中含钙量可达1 314.9 mg2，虾皮中蛋白质含量达72.9%（干基）3，故虾皮是高钙高蛋白食品。虾皮因其价格实惠、食用方法简单、可提升鲜味等诸多优点，深受消费者的喜爱。传统加工工艺生产的虾皮产品因含水率低，加工条件变化剧烈，营养成分损失较大，肉质干瘪、口感干硬，鲜味淡，产品感官品质较差。由新鲜毛虾经适度加热、干燥后制成的高含水率（25%45%）、高鲜度、低盐度及较好适口性（肉质厚实柔韧）的虾皮更受消费者的喜爱。但高含水率的虾皮室温下的贮存时间较短。尤其在高温季节容易腐败变质，散发出难以忍受的氨臭味，失去食用价值。虾皮品质的影响因素有：一是微生物，如致病菌、腐败菌等；二是物理因素，如水分、pH、光照、温度、氧气等，贮存在适宜条件下食物可以保存更长时间；三是化学因素，如防腐剂、抗氧化剂等。根据影响虾皮品质的因素，可通过添加防腐剂、抗氧化剂，改善包装等方式以延长虾皮在常温下的保质期。Nirmal等4研究绿茶提取物和气调包装延缓太平洋白虾冷藏贮藏品质的变化，结果表明在气调包装之前用绿茶提取物处理虾可延缓冷藏期间的品质变化。Bhadra等5研究表明壳聚糖涂层可作为抗氧化剂和微扩散屏障，防止斑节对虾中水分、质地、气味、颜色等的损失，延长斑节对虾的保质期。Mosilhey等6研究表明辣木提取物（作为抗菌剂）和异黄酮（作为抗氧化剂）可提高去皮虾在冰贮藏过程中的品质。试验综合考虑加工、包装成本及尽量使用天然抗氧化剂和防腐剂等多方面问题，采用添加复合保鲜剂对虾皮不同贮存温度下理化、微生物及感官品质的变化进行分析，应用双温度试验法预测虾皮在25 下品质保持的期限并进行验证，为企业探索虾皮常温保存技术提供一定理论依据。147 研究探讨食品工业 2023 年第44卷第 2 期1材料与方法1.1材料与仪器1.1.1材料与试剂虾皮（福建皓大工贸有限公司）；平板计数琼脂（PCA，青岛海博生物技术有限公司）；茶多酚、乳酸链球菌素、竹叶抗氧化剂、山梨酸钾等（安徽红星药业有限公司）；氧化镁、硼酸、氯化钠、乙醇等（国药集团化学试剂有限公司）；50型脱氧剂包（杭州绿源精细化工有限公司）。1.1.2主要仪器与设备JZ-1B拍击式均质器拓赫机电科技（上海）有限公司；HWS-70B恒温恒湿培养箱（天津市泰斯特仪器有限公司）；YXQ-75G立式压力蒸汽灭菌器（上海博迅实业有限公司）；WSC-S色差计（上海仪电物光仪器有限公司）；BPC-250F生化培养箱（上海一恒科学仪器有限公司）；BSA223S分析天平赛多利斯科学仪器（北京）有限公司。1.2试验方法1.2.1虾皮的处理根据GB 27602014食品安全国家标准 食品添加剂使用标准规定，以虾皮质量为基准，选择配制0.5%茶多酚（抗氧化剂）、0.08%乳酸链球菌素（防腐剂）、0.03%竹叶抗氧化剂（抗氧化剂）、0.10%山梨酸钾（防腐剂、抗氧化剂）复合保鲜剂，与虾皮充分混匀，以100 g每份分别装入PE保鲜袋，内置50型脱氧剂包，尽量排出空气后密封。对照组为未添加保鲜剂的虾皮，将试验组和对照组均置于37 和47 的恒温恒湿（湿度60%）培养箱中进行避光贮存。1.2.2水分测定按照GB 5009.32016食品安全国家标准 食品中水分的测定7中的直接干燥法进行测定。1.2.3感官评价表1虾皮感官评价表项目评分2030分1020分010分色泽有光泽,半透明,呈肉白色或淡黄色等虾皮自然色泽,无色变及霉变现象稍微有光泽,发生颜色加深等轻微色变情况,无霉变黯淡无光泽,透明度差,颜色明显加深,呈棕黄色或暗红色等不良色泽,有霉变组织和形态肉质厚实,柔韧性好,有少量碎末,略有湿感而不发黏肉质较为厚实,有一定的柔韧性,有少量碎末、断头,有湿感而不发黏组织疏松,碎末、断头较多,干瘪,或湿感过强且发黏滋味和气味具有熟虾皮固有的咸鲜味,无氨臭等异味咸鲜味一般,滋味和气味尚可接受,无氨臭等不可接受的异味咸鲜味淡,有氨臭味根据SC/T 32052016虾皮标准对虾皮的感官要求，虾皮感官评价表设计如表1所示。由6名评价员从色泽、组织形态及滋味气味3个方面对虾皮进行综合评分，取其平均值为最终感官评价得分。每项30分，总分90分，总分低于45分则认为该虾皮感官品质不可接受。1.2.4pH测定将虾皮用粉碎机粉碎，取样5 g与45 mL去离子水混匀并充分搅拌，用pH计测定溶液的pH。1.2.5色差分析用色差仪测定虾皮的L*、a*、b*值，色差仪使用标准黑板和标准白板校正。L*值表征明亮度，a*值表征红绿色度（正值为红色、负值为绿色），b*值表示黄蓝度值（正值为黄色、负值为蓝色）。根据式（1）计算总色差E（表示所测样品与空白对照组之间的色泽是否一致）8。E=(L*)2+(a*)2+(b*)2 （1）1.2.6菌落总数的测定按照GB 4789.22016食品安全国家标准 食品微生物学检验菌落总数测定9的方法进行测定。1.2.7TVB-N的测定按照GB 5009.2282016食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定中半微量凯氏定氮法10进行测定。1.2.8数据处理与统计分析取3次平行试验的平均值，运用SPSS 26对试验数据进行方差分析、差异显著性分析，结果表示为平均值标准差；使用Origin 2021作图。2结果与分析2.1虾皮水分在SC/T 32052016中熟干虾皮水分范围为2535 g/100 g，熟半干虾皮水分范围为3550 g/100 g。经测定，试验所采用的虾皮水分为35.96%0.05%，属于熟半干虾皮。高含水量导致该虾皮在常温下难以维持品质稳定，特别是在夏季等高温、高光照的季节更是容易发生腐败变质，产生明显氨臭味，食用品质大为下降。故在包装内放置脱氧剂包，添加防腐剂和抗氧化剂，并避光保存虾皮。2.2贮存期间虾皮感官品质的变化通过虾皮的外观、色泽、滋味及气味等，消费者能够直观且便捷地判断虾皮品质的好坏。由图1可知，随着贮存时间的延长，虾皮的感官评分均呈下降趋势，47 储存条件下感官品质的下降速率明显高于37。添加保鲜剂的虾皮在37 和47 下均能延缓虾皮感官品质的劣变。37 条件下，未添加保鲜剂的虾皮到第6天即达到感官品质不可接受的程度，添食品工业 2023 年第44卷第 2 期 148 研究探讨加保鲜剂的虾皮到第9天达到感官品质不可接受的程度。47 贮存条件下，未添加保鲜剂的虾皮和添加保鲜剂的虾皮到第4和第5天均达到感官品质不可接受的程度。注：同列数值旁字母不同时表示有显著差异（P0.05）。图1虾皮在37 和47 贮存条件下感官评分的变化2.3贮存期间虾皮pH的变化由图2可知，在贮存期间虾皮的pH呈上升趋势，贮存温度越高，变化速度越快。添加复合保鲜剂的虾皮在37 条件下pH变化相对最慢，而未添加复合保鲜剂的虾皮在47 下pH变化速率最快。pH的升高与虾皮品质劣变过程中的多种理化反应、微生物因素有关，如微生物大量繁殖、代谢，蛋白质、氨基酸等含氮物质分解，产生和积累碱性的含氮物质，使虾皮的pH呈升高趋势，pH的变化趋势与后文虾皮的TVB-N的变化趋势基本一致。注：同列数值旁字母不同时表示有显著差异（P0.05）。图2虾皮在37 和47 贮存条件下pH的变化2.4贮存期间虾皮色泽的变化色泽是虾产品重要的品质属性之一，对虾皮的市场价值会产生显著影响11。图3图6反映了虾皮在贮存期间色泽的变化情况。由图3可知，虾皮在贮存期间明亮度呈下降趋势。由图4图6可知，红度值、黄度值及总色差均呈增加趋势。在贮存初期，虾皮的色泽变化较快，数据之间存在显著差异，贮存后期的色泽变化趋势均放缓，数据之间的差异不显著。不同贮存温度下，虾皮的色泽变化有显著差异，温度越高，色泽变化越迅速。添加复合保鲜剂相比于未添加复合保鲜剂的虾皮，色泽变化相对缓慢。虾皮色泽的变化与温度、pH、氧气等因素有关。Chalida等12认为虾青素在贮存期间发生氧化、降解是虾色泽变化的影响因素之一。叶日英等13研究了凡纳滨对虾的色泽变化，结果表明贮藏期间总色差变化与细菌总数、TVB-N含量、多酚氧化酶活性、肌肉pH均显著相关。注：同列数值旁字母不同时表示有显著差异（P0.05）。图3虾皮在37 和47 贮存条件下L*的变化注：同列数值旁字母不同时表示有显著差异（P0.05）。图4虾皮在37 和47 贮存条件下a*的变化注：同列数值旁字母不同时表示有显著差异（P0.05）。图5虾皮在37 和47 贮存条件下b*的变化 149 研究探讨食品工业 2023 年第44卷第 2 期注：同列数值旁字母不同时表示有显著差异（P0.05）。图6虾皮在37 和47 贮存条件下E的变化2.5贮存期间虾皮菌落总数的变化图7反映了虾皮在贮存期间菌落总数的变化情况。随着贮存时间的延长，菌落总数呈增加趋势。贮存温度越高，增长速率越快。复合保鲜剂的添加能在一定程度上延缓菌落总数的增长速率，但无法抑制其增长。朱亚珠等14研究表明在25 和37 贮存条件下虾皮优势腐败菌均是碱杆菌（Alkalibacillus）、葡萄球菌（Staphylococcus）及芽孢杆菌（Bacillus），而不同贮藏时期细菌菌群结构有所差异，25 贮藏9 d后及37 贮藏6 d后虾皮细菌群落结构发生显著变化，37 下贮藏虾皮菌群结构变化较快。菌落总数的增长与虾皮的贮存温度及保鲜剂的成分和用量等因素均有关系，故可通过控制贮存温度、添加保鲜剂等措施以延长虾皮的品质保存期限。注：同列数值旁字母不同时表示有显著差异（P0.05）。图7虾皮在37 和47 贮存条件下菌落总数的变化2.6贮存期间虾皮TVB-N的变化水产品腐败是由于细菌的生长繁殖、酶的作用使蛋白质分解而产生氨及胺类物质。TVB-N可以作为表征蛋白质分解程度、水产品新鲜度的一个指标15-16。一些鲜、冻水产品标准中将TVB-N作为评判产品品质的指标之一，如GB 27332015食品安全国家标准 鲜、冻动物性水产品17中规定鲜、冻海水鱼虾的TVB-N不可超过30 mg/100 g，鲜、冻海蟹的TVB-N不可超过25 mg/100 g等。可见在不同水产品中，该指标的限量标准不同。但在干制海产品中将TVB-N作为品质指标的标准鲜见报导，如现行有效的农业部发布的虾皮标准内还未将其作为判定虾皮品质的指标之一。虾皮中TVB-N变化与其品质变化有一定的相关性。邱绪建等18对淡干虾皮在不同温度下的TVB-N进行初步研究，研究表明温度越高，TVB-N的增加速率越快，25 下储存到第5天达到0.9870.013 mg/g。李馥君等19研究添加复合保鲜剂的虾皮在常温条件下的TVB-N值的变化情况，结果表明复合保鲜剂能减少蛋白质的分解，降低TVB-N的产生速率。TVB-N的产生与虾皮的含水量、含盐量、蛋白质含量、贮存温度、光照、时间及添加的复合保鲜剂种类和添加量等因素均有关系，故其变化趋势是多种因素影响的综合呈现。由图8可知，复合保鲜剂和温度对TVB-N的产生速率和产生量均有影响。温度越高，TVB-N的产生速率越快。添加复合保鲜剂的虾皮能抑制TVB-N的产生速率，说明复合保鲜剂能在一定程度上抑制蛋白质分解，但不能够完全阻止蛋白质的分解。这可能是由于复合保鲜剂只覆盖于虾皮表面，虾皮内部在酶和菌的作用下，仍有蛋白质的分解。注：同列数值旁字母不同时表示有显著差异（P0.05）。图8虾皮在37 和47 贮存条件下TVB-N的变化2.7虾皮不同温度贮存期间理化指标之间的相关性表237 贮存期间各指标之间的pearson相关系数指标感官评价pH总色差菌落总数TVB-N感官评价1-0.936*-0.982*-0.983*-0.992*pH10.945*0.971*0.928*总色差10.986*0.989*菌落总数10.986*TVB-N1注:*表示极显著相关(P0.01)。表347 贮存期间各指标之间的pearson相关系数指标感官评价pH总色差菌落总数TVB-N感官评价1-0.935*-0.937*-0.977*-0.982*pH10.978*0.923*0.930*总色差10.959*0.948*菌落总数10.984*TVB-N1注:*表示极显著相关(P0.01)。贮存期间，虾皮各指标之间的相关性见表2及表食品工业 2023 年第44卷第 2 期 150 研究探讨3。Pearson相关系数绝对值越大，说明两者之间的相关性越大。正值代表正相关，负值代表负相关。根据表2及表3可知，各指标之间的Pearson相关系数均大于0.9，说明指标之间的相关性较好，各指标均能反应虾皮品质的劣变情况。37 和47 下虾皮的感官评价与TVB-N的Pearson相关系数绝对值最大，呈负相关，这可能主要是由于虾皮是高蛋白食品，故TVB-N数值的变化与感官品质最为相关。2.8虾皮在25 下的品质保存期限预测及验证ASLT是一种有效、快速预测食品保质期的方法，广泛应用于食品保质期的相关研究20-21。结果表明，添加复合保鲜剂的样品在37 下的保质期为8 d。在47 下的保质期5 d。根据ASLT双试验温度法22，得出在加速破坏性试验条件下，温差10 的2个温度下的保质期的比率Q10=37 贮存条件下保质期/47 贮存条件下保质期=8/5=1.6。s(T)=s(T)Q10Ta/10 （2）式中：s(T)为实际贮存温度T下食品的保质期；s(T)为在T温度下进行加速破坏性试验得到的保质期。根据式（2）得贮存温度25、湿度60%时保质期为s（25）=s（37）1.6（37-25）/10=81.61.214 d。将添加复合保鲜剂的虾皮均贮存于25、60%湿度的条件下进行验证性试验，以感官评价为指标，比较保质期的预测值和真实值之间的误差。添加复合保鲜剂得虾皮可贮存13.330.58 d，较准确地预测该虾皮在25、湿度60%贮存条件下的保质期。3结果与分析在不同贮存温度下对虾皮的生化品质指标及感官性状进行研究和分析，试验结果表明，随着贮存时间的延长，虾皮的感官品质逐渐下降，pH、菌落总数、TVB-N逐渐上升，在色泽上，虾皮的透明度越来越差，逐渐失去光泽，色泽加深，各指标均能反映虾皮品质的劣变趋势，虾皮品质分析评价依赖于多指标的综合评判。通过Pearson相关系数，TVB-N与感官品质的系数绝对值最大，故可从该方面进一步研究虾皮保质期与TVB-N之间的动力学模型，进而推测虾皮不同温度下的保质期。采用ASLT双试验温度法预测添加复合保鲜剂的虾皮在25、60%湿度贮存条件下的保质期约14 d，实测值为13.330.58 d。虽然虾皮的保质期受到多方面因素的影响，但该研究仍可为虾皮的品质保存提供一定理论依据，在试验结果基础上可通过气调包装等方式进一步延长虾皮常温贮存的保质期。4结论研究表明：相比于未添加复合保鲜剂的虾皮，添加复合保鲜剂能够延缓虾皮在常温下的品质（感官评分、pH、色泽、菌落总数、TVB-N）劣变，延长虾皮常温下的贮存时间。本研究采用的虾皮在常温25 下保质期约为14 d。参考文献：1 中华人民共和国农业部.虾皮标准:SC/T 32052016S.北京:中国农业出版社,2017.2 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Standard for Food Nutrition Fortifier L-Lysine-L-aspartatePAN Bingzhen,BAO Jiasheng,HUANG Xiongjun,LU Li*Guangzhou Customs District Technology Center(Guangzhou 510623)Abstract In order to change the current situation the lack of product quality standards,L-Lysine-L-aspartate production and use in China are limited,and the imported products cannot be supervised.It is very important to establishment the quality standards for L-lysine aspartate,a food nutrient fortifier.According to the management measures of national food safety standards,the in-depth research on domestic and foreign relevant technical regulations and corresponding production enterprises is conducted.On the basis of referring to relevant technologies,regulations and standards,the technical indicators and detection methods of the standard of food nutrition fortifier L-Lysine-L-aspartate are formulated,and 10 batches of L-Lysine-L-aspartate products are tested.The standard fills in the blank of the food additive product standard.It ensures the coordination between nutrient supplement and safety,reduces quality and safety risks,promotes the sound and healthy development of domestic industries,promotes technological progress and foreign trade,improves economic benefits,and ensures public food safety.Keywords L-lysine-L-aspartate;food nutrition fortifier;specification of quality;standardL-赖氨酸是组成蛋白质的常见氨基酸之一，是谷物中的第一限制氨基酸，在谷物类食品中强化赖氨酸，是提高其蛋白质营养价值的有效途径。我国在20世纪末开始重视赖氨酸的强化，一般为L-赖氨酸的盐酸盐。L-赖氨酸盐酸盐存在有一定程度不良臭味，且在体内代谢后释放的盐酸可能导致高氯性酸中毒等缺点，限制了其在食品工业中的应用。L-赖氨酸天门冬氨酸盐没有不良气昧，一方面发挥赖氨酸提高谷物食品蛋白质效价的功能，另一方面又增加天门冬氨酸的生理功效15。日本将L-赖氨酸天门冬氨酸盐作为营and shelf life assessment of Pacific white shrimp(Litopenaeus vannamei)freshly harvested and stored on iceJ.LWT-Food Science and Technology,2014,55(1):110-116.17 中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会.食品安全国家标准 鲜、冻动物性水产品:GB 27332015S.北京:中国标准出版社,2015.18 邱绪建,陈申如,郝更新,等.淡干虾皮在4 及25 贮藏条件下的品质变化J.集美大学学报(自然科学版),2018,23(4):265-271.19 李馥君,翁佩芳,朱亚珠,等.中国毛虾(Acetes chinensis)虾皮复合保鲜剂筛选及保鲜效果的研究J.食品工业科技,2017,38(6):333-338.20 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