鞠 健,程 薇,乔 宇,*,汪 超,李冬生,廖 李

(1.湖北省农业科学院农产品加工与核农技术研究所/湖北省农业科技创新中心农产品加工分中心,湖北武汉 430064;2.湖北工业大学,轻工学部,生物工程与食品学院,湖北武汉 430068)



茶多酚结合包装对鲈鱼冷链物流过程中品质的影响

鞠 健1,2,程 薇1,乔 宇1,*,汪 超2,李冬生2,廖 李1

(1.湖北省农业科学院农产品加工与核农技术研究所/湖北省农业科技创新中心农产品加工分中心,湖北武汉 430064;2.湖北工业大学,轻工学部,生物工程与食品学院,湖北武汉 430068)

为了研究空气和茶多酚结合包装两种不同的包装方式对存在温度变化的冷链物流过程中鲈鱼品质的影响。本实验以鲈鱼为研究对象,通过模拟冷链物流过程4个不同阶段即贮藏(-18 ℃)、运输(0 ℃)、销售(2 ℃)及家用冰箱贮藏(4 ℃),研究了冷链物流过程中茶多酚结合包装对鲈鱼品质的影响。结果表明,茶多酚结合包装对冷链物流过程中鲈鱼品质的劣化具有明显的缓冲作用,能使鱼肉保持良好的感官品质、到物流末期第20 d时TVB-N值、TBA和菌落总数显著低于对照组,分别为18.11、7.07 mg/kg和5.68 lg CFU/g,保证鲈鱼在物流末期仍处于可食的安全范围。因此,在低温冷链物流尚不完善的情况下,采用茶多酚结合包装能够有效减缓鱼肉品质下降。

鲈鱼,冷链物流,茶多酚,包装,品质

鲈鱼,又名花鲈、寨花、鲈板等,是重要的经济鱼类之一,同时也是我国高档淡水鱼品种之一[1]。其肉质较嫩,骨刺较少且营养价值丰富,含有丰富的蛋白质、碳水化合物及微量元素,如维生素、烟酸、磷、铁等物质。不仅对肝肾不足的人能够起到较好的补益作用,而且对于胎动不安、产后少乳等症状也具有显著疗效,是水产品中的珍品,因此深受消费者的青睐[2]。

冷链物流(Cold Chain Logistics)泛指冷藏冷冻类食品从生产、贮藏、运输、销售,到消费前的各个环节都始终处于规定的低温条件下,从而保证食品品质的稳定性,减少食品腐败变质的一项系统工程[3]。目前我国冷链物流尚不完善,国内现有的冷库及超低温冰箱只能保证鱼肉贮藏的超低温环境,而无法保证鱼肉在运输过程中的温度稳定。在我国公路运输是目前冷链物流运输的主要途径,但国内目前暂无机械超低温运输车辆[4]。因此,难以始终保持在规定的低温条件;零售商和消费者也无法提供所需的超低温贮藏环境,通常采用解冻后冷藏销售及冰箱冷藏的方式,这些不合规的储运温度及物流过程中温度的波动都会影响鱼肉的品质、缩短货架期。杨胜平等[5]研究发现,物流过程中不同的温度和时间均会对带鱼品质产生重要影响,4 ℃铺冰销售的货架期相比2 ℃冷链流通带鱼货架期短2～3 d。汤元睿等[6]研究发现,在冷链物流过程中超低温贮藏或非超低温冷藏车运输可能会导致金枪鱼肉在贮藏末期感官指标及鱼肉质构劣化。因此,如何有效地减缓鱼肉在冷链物流过程中品质的劣化成为目前许多相关研究者关注的热点。考虑经济成本和可操作性问题,本文以鲈鱼为原料,选用茶多酚结合包装的方式对鲈鱼进行保鲜,研究鲈鱼在冷链物流过程中感官、理化指标、菌落总数以及剪切力的变化情况,探究茶多酚结合包装对物流过程中鲈鱼肉品质的影响,为鲈鱼冷链物流保鲜方式提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

鲜活鲈鱼 当地农贸市场;硫酸、盐酸、氯化钠、乙醇、冰乙酸、氧化镁、1,1,3,3-四乙氧基丙烷、2-硫代巴比妥酸、无水碳酸钠、碳酸氢钠、硼酸、酒石酸钾钠、氢氧化钠 国药集团化学试剂有限公司;溴甲酚绿、甲基红、次甲基蓝 连云港市鑫源化工股份有限公司。

质构仪 TA-XT Plus 英国Stable Micro Systems公司;色彩色差计CR-400 柯尼卡美能达株式会社;净化工作台JHK-A 天津市中环实验电炉有限公司;分光光度计UV-3802 上海尤尼科仪器有限公司;生化培养箱SPX-250B-Z 上海博讯实业有限公司医疗设备厂;荧光分光光度计F93 上海棱光技术有限公司;高速冷冻离心机GL-25MS 上海卢湘仪离心机仪器有限公司;便携式pH计FG2 梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 材料预处理 将运回实验室的鲜活鲈鱼用碎冰冻死,去除头尾和内脏、取背部两边肌肉,剔掉鱼皮骨头,切片,清洗干净,备用。

1.2.2 鲈鱼样本处理 将鱼片样本切成大小约 4 cm×3 cm×2 cm,每块质量为(20±2) g。随机分成2组:对照组即空气包装、处理组即茶多酚结合LDPE保鲜膜结合气调(20% CO2+80% N2)包装。实验所用包装袋为聚乙烯材质。实验模拟了物流过程中可能出现不完整低温冷链的情况,即“超低温贮藏,低温运输、销售、家庭暂存”的流通过程:批发市场或配售中心冷库超低温贮藏,模拟温度-18 ℃;低温冷藏车运输,模拟温度0 ℃;冷藏陈列销售柜,温度模拟 2 ℃;消费者家用冰箱,温度模拟 4 ℃。按图1模拟的物流过程,将包装好的鱼块分别置于相应温度下贮藏,定期测定相关指标,其中贮藏过程每 5 d 测定一次指标,运输、销售及家庭暂存每2 d 测定一次指标。

图1 鲈鱼冷链物流过程中温度变化情况模拟
Fig.1 Simulated situations of temperature changes in cold chain logistics process of weever

1.3 测定方法

1.3.1 挥发性盐基总氮值(TVB-N)参考FOSS法[7],每批样品均进行空白实验,用mg N/100 g表示。

1.3.2 硫代巴比妥酸(TBA)值的测定 参照Salih等[8]的方法。结果用丙二醛的质量分数表示,单位为mg MDA/kg样品。

1.3.3 pH的测定 取10.0 g鱼肉样品,剪碎,加入去离子水100 mL,均质后静置30 min。过滤,取滤液50 mL,用pH计测定。每个处理测定3次,取平均值。

1.3.4 菌落总数(TVC)的测定 参照GB4789.2-2010中食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数的方法进行[9]。

1.3.5 剪切力的测定 采用质构仪,测定鲈鱼嫩度。采用剪切探头HDP/BS,压缩测试模式,具体参数见表1。

表1 剪切力测量参数表
Table 1 Shear force measurement parameter

测前速度测中速度测后速度距离触发应力100mm/sec100mm/sec1000mm/sec100mm200g

1.3.6 色度的测定 参考Thiansilakul等[10]方法。使用便携式色差计测定L*(亮度)每个样品重复3次,取平均值。

1.3.7 感官评定 依据鱼肉的色泽、气味、组织形态和组织弹性进行感官评定,评定人员由6名经过专门训练的人员组成,具体评定标准如表2。实验采用加权评分法,各指标权重设置为:色泽20%、气味30%、组织形态30%、组织弹性20%。各特性的平均分乘以其权重即为该特性分值,各特性之和为感官评分值,低于5分则视为不可接受[11]。

表2 感官评价表
Table 2 Sensory evaluation

分数色泽(20%)气味(30%)肌肉形态(30%)肌肉弹性(20%)8～10肌肉切面富有光泽，色泽鲜亮清新、鲜味致密完整，纹理很清晰坚实富有弹性，手指压后凹陷立即消失6～8肌肉切面有光泽，色泽较亮较清新、鲜味变淡紧密，纹理较清晰坚实有弹性，手指压后凹陷较快消失4～6肌肉切面稍有光泽，色泽稍暗淡鲜味消失，略带异味不紧密，纹理不清晰较有弹性，手指压后凹陷消失较慢2～4肌肉切面无光泽，色泽较暗淡鲜味消失，有腥臭味或氨臭味不紧密，局部松散稍有弹性，手指压后凹陷消失很慢0～2肌肉切面无光泽，色泽暗淡有强烈腥臭味或氨味不紧密，松散无弹性，手指压后凹陷不消失

1.4 数据分析

采用SPSS 11.0统计软件进行单因素方差分析,p<0.05为差异显著,实验数据用X±S表示。

2 结果与分析

2.1 TVB-N值的变化

TVB-N是判断水产品鲜度的重要参数之一,它主要是由微生物和内源酶的共同作用引起[12]。如图2所示,对照组和处理组中TVB-N值在整个冷链物流过程中随时间的延长呈不断增加的趋势,其中对照组中TVB-N值显著高于(p<0.05)处理组。尤其是当两组中的鱼肉在移至2 ℃销售环节后TVB-N值迅速升高,到物流末期第20 d即4 ℃家庭暂存最后一天时,对照组和处理组的TVB-N值分别为23.70和18.11 mg/100 g。根据GB 2733-2005《鲜、冻动物性水产品卫生标准》的规定,淡水鱼的TVB-N值不得大于限量值20 mg/100 g,超出不可食用[13]。由此可见,处理组的TVB-N值显著低于(p<0.05)对照组,在冷链物流结束时处理组中的TVB-N值仍然低于国家标准的最大限量值,未超出可食用范围。

图2 冷链物流过程中鲈鱼TVB-N 值的变化Fig.2 Change of TVB-N in weever under cold chain logistic processes

2.2 TBA值的变化

TBA值是测定鱼肉类脂肪氧化酸败程度较好的评价指标[14]。在贮藏期间脂肪氧化产生丙二醛(MDA)能与TBA反应生成稳定的红色络合物。在整个冷链物流期间鲈鱼TBA值的变化如图3所示,对照组和处理组中的TBA值均呈先升高后降低的趋势,鲈鱼初始TBA含量很低为0.112 mg/kg,当移至2 ℃销售后显著上升(p<0.05),在第14 d时分别达到最大为1.23和0.96 mg/kg。随后,随着物流时间的增加TBA的含量开始下降,到物流结束第20 d即4 ℃家庭暂存最后一天时处理组中TBA含量显著低于(p<0.05)对照组分别为0.70和1.20 mg/kg。但也有相关学者[15]认为TBA值并不能很好地反映脂肪的氧化程度,这主要是因为丙二醛可能和鱼体的其他成分如胺类、磷脂类氨基酸、蛋白质以及醛类化合物发生反应,从而终止了脂肪氧化的进程。虽然在本实验中处理组可减缓脂肪的氧化速率,但TBA值由于上述原因并不适合作为鲈鱼在冷链物流过程中鲜度变化的评价指标。

图3 冷链物流过程中鲈鱼TBA值的变化Fig.3 Change of TBA in weever under cold chain logistic processes

图4 冷链物流过程中鲈鱼pH的变化Fig.4 Change of pH in weever under cold chain logistic processes

2.3 pH的变化

物流期间鲈鱼肉的pH变化如图4所示,在整个物流期间各组鲈鱼肉的pH总体呈先下降后升高的趋势。这与Hui等[16]研究的大黄鱼在冷藏条件下pH的变化规律相似。这可能是因为鱼体死后要经历一个僵硬、解僵、自溶、腐败的过程。在鱼体死后的僵硬期,鱼体内的糖原经糖酵解产生乳酸,致使鱼肉的pH下降,随后进入解僵、自溶、腐败的过程,在此期间内微生物开始逐渐生长,蛋白质分解产生一些胺类等碱性物质,由于碱性物质的逐渐增加,最终导致了pH的升高[17]。对照组在移至2 ℃销售后 pH显著升高(p<0.05),到物流末端第20 d,即4 ℃家用冰箱贮藏第4 d 时其pH为7.41,而此时处理组的pH为6.88。据相关文献报道水产品pH的可接受限值为7[18],处理组的pH在冷链物流结束时仍在可接受的范围内。但鱼体的pH可能与鱼的种类、生长环境、致死方式及后期处理条件相关,因此,pH仅可作为鲜度的参考指标。

2.4 菌落总数的变化

物流过程中鲈鱼的菌落总数变化如图5所示。随着贮藏时间延长,对照组的菌落总数呈现由慢到快的增加趋势,在2 ℃销售和4 ℃家用冰箱贮藏过程中增加迅速。这可能是因为到物流后期鱼肉不断降解且随着温度的升高微生物开始不断生长繁殖。处理组在移至2 ℃销售4 d内菌落总数升高不显著(p>0.05),可能是由于无氧环境和茶多酚的共同作用抑制了部分微生物的生长,在移至4 ℃家用冰箱暂存后出现显著增加(p<0.05),但总体增长速率较低,在物流末期第20 d时即4 ℃家用冰箱贮藏第4 d时对照组和处理组的菌落总数分别为7.17和5.68 lg CFU/g。Al-Daqal等[19]提出水产品可食用的菌落总数上限是6 lg CFU/g,仍处于可生食范围。对照组在16 d时已超过可生食的范围。菌落总数的变化情况与上文TVB-N 含量的变化相符。这表明茶多酚结合包装能够有效抑制鲈鱼肉中微生物的生长繁殖。

图5 冷链物流过程中鲈鱼菌落总数的变化Fig.5 Change of TVC in weever under cold chain logistic processes

2.5 色泽的变化

物流期间鲈鱼亮度值的变化如图6所示。由于冷链物流过程中的温度波动导致两组鱼肉在整个物流期间的亮度值呈不断下降的趋势,尤其是在移至2 ℃销售后亮度值显著下降(p<0.05)。由图可知对照组中鱼肉亮度值的下降速率显著高于(p<0.05)处理组,到物流末期第20 d,即4 ℃家用冰箱贮藏第4 d时对照组和处理组的亮度值分别为25.6和30.7。这表明茶多酚结合包装处理在物流过程中可以较好的保持鱼肉的色泽。Feng等人[8]在研究茶多酚结合臭氧水对冷藏黑鱼品质的影响时表明茶多酚结合臭氧水可以较好的保持黑鱼在冷藏期间鱼肉的色泽,其鱼肉的亮度值在贮藏末期时显著高于对照组(p<0.05)。

图6 冷链物流过程中鲈鱼亮度值(L*)的变化Fig.6 Changes of L* value of weever under cold chain logistic processes

2.6 剪切力的变化

食品的四大品质要素分别是食品的外观、营养、风味和质构[20]。物流过程会影响到食品的质构特性。剪切力的大小决定了肉或肉制品食用品质的优劣,它直接反映了肉或者肉制品结缔组织含量的变化及肌原纤维的降解程度[21-22]。冷链物流过程中鲈鱼剪切力的变化如图7所示,对照组和处理组中鱼肉样品的剪切力呈先升高后下降的趋势,这与鱼体死后所经历的三个阶段即僵硬、解僵、自溶变化趋势相一致。由图可知当两组中的鱼肉在移至 2 ℃销售后开始显著下降(p<0.05),对照组中样品的剪切力下降速率显著大于(p<0.05)处理组,到物流末期第20 d,即4 ℃家用冰箱贮藏第4 d 时对照组和处理组中鱼肉的剪切力值分别为1.63和1.13 N。

图7 冷链物流过程中鲈鱼剪切力的变化Fig.7 Changes of shear force of weever under cold chain logistic processes

图8 冷链物流过程中鲈鱼感官得分的变化Fig.8 Changes of sensory evaluation score of weever under cold chain logistic processes

2.7 感官评定

物流期间鲈鱼肉的感官评价结果如图8所示,随着贮藏时间延长,物流过程中的温度变化导致两组鱼肉感官评分均呈不同程度的下降趋势。对照组在 4 ℃下家用冰箱贮藏 2 d 后感官评分为 4.23,已低于可接受值5,4 d 后鱼块表面略带黏性,四边处已生褐变。而处理组在 4 ℃下家用冰箱贮藏 4 d 后仍有 5.85分,显著高于(p<0.05)对照组,鱼块表面有光泽且较有弹性。物流过程中化学指标和微生物的变化同感官得分值相一致。这表明茶多酚结合LDPE结合气调包装能够有效的延缓物流过程中鲈鱼感官品质的下降。

3 结论

在温度频繁变化的冷链物流过程中,随着鲈鱼物流时间的延长,鲈鱼的感官和鲜度品质逐渐下降,尤其在冷链物流过程中温度上升——出现断链现象,对鲈鱼鲜度品质产生不利影响,导致物流后期2 ℃销售到4 ℃家用冰箱贮藏期间品质下降较快。而茶多酚结合包装能够有效的抑制鲈鱼在整个物流期间TVB-N、pH和菌落总数的增加,将TBA值保持在较低水平,同时可使鱼肉保持良好的色泽和较高的感官评分,从而保证鲈鱼肉在物流末期仍处于可食的安全范围。

[1]李颖畅,王亚丽,齐凤元,等. 紫菜多糖提取物对冷藏鲈鱼品质的影响[J]. 食品工业科技,2014,35(22):336-339.

[2]邓锦峰,王安利,周初霞,等. 鲈鱼的营养研究进展[J]. 饲料工业,2006(10):59-60.

[3]齐林,韩玉冰,张小栓,等. 基于 WSN 的水产品冷链物流实时监测系统[J]. 农业机械学报,2012,43(8):134-140.

[4]吴稼乐,陈坚,朱富强,等.发展中的水产品冷藏链技术-金枪鱼冷链物流体系和配送系统[J].制冷,2007,26(4):33-37.

[5]杨胜平,谢晶,高志立,等. 冷链物流过程中温度和时间对冰鲜带鱼品质的影响[J]. 农业工程学报,2013,29(24):302-310.

[6]汤元睿,谢晶,徐慧文,等. 冷链物流中包装方式对金枪鱼品质的影响[J]. 现代食品科技,2014,30(7):187-192.

[7]Foss. Determination of total volatile basic nitrogen of fresh fish and frozen fish[J]. Application Sub Note,2002(8):16.

[8]Feng L F,Jiang T J,Wang Y B,et al. Effects of tea polyphenol coating combined with ozone water washing on the storage quality of black sea bream(Sparusmacrocephalus)[J]. Food Chemistry,2012,135:2915-2921.

[9]中华人民共和国国家标准[S].食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数测定 GB 4789.2-2010.

[10]Thiansilakul Y,Benjakul S,Richards M P. The effect of different atmospheric condition on the changes in myoglobin and colour of refrigerated Eastern little tuna muscle[J]. Journal of the Science of Food and Agriculture,2011,91(6):1103-1110.

[11]杨文鸽. 大黄鱼冰藏期间 ATP 关联物含量变化及其鲜度评价[J]. 农业工程学报,2007,23(6):218.

[12]Li T,Hu W,Li J,et al. Coating effects of tea polyphenol and rosemary extract combined with chitosan on the storage quality of large yellow croaker(Pseudosciaenacrocea)[J]. Food Control,2012,25(1):101-106.

[13]GB/T 2733-2005海虾卫生标准[S]. 北京:中国标准出版社,2005.

[14]胡素梅,张丽娜,罗永康,等. 冷藏和微冻条件下鲤鱼品质变化的研究[J]. 渔业现代化,2010,37(5):38-42.

[15]Auburg S P. Review:interaction of malondialdehyde with biological molecules-new trends about reactivity and significance[J]. International Journal of Food Science and Technology,1993,28(4):323-335.

[16]Hui G,Liu W,Feng H,et al. Effects of chitosan combined with nisin treatment on storage quality of large yellow croaker(Pseudosciaenacrocea)[J]. Food chemistry,2016,203:276-282.

[17]Li T T,Li J R,Hu W Z,et al. Shelf-life extension of crucian carp(Carassiusauratus)using natural preservatives during chilled storage[J]. Food Chemistry,2012,135：140-145.

[18]Ruiz-Capillas C,Moral A. Sensory and biochemical aspects of quality of whole bigeye tuna(Thunnusobesus)during bulk storage in controlled atmospheres[J]. Food Chemistry,2005,89(3):347-354.

[19]Al-Daqal M M,Bazaraa W A. Extension of shelf life of whole and peeled shrimp with organic acid salts and bifidobacteria[J]. Journal Food Protect,1999,62(1):51-56.

[20]袁春红,陈舜胜,程裕东,等. 冻结条件与冻藏温度对鲢鱼肉肌原纤维蛋白冷冻变性的影响[J].上海水产大学学报,2001,10(1):44-48.

[21]Boleman S J,Boleman S L,Miller R K,et al. Consumer evaluation of beef of known categories of tenderness[J]. Journal of Animal Science,1997,75(6):1521-1524.

[22]刘海梅.鲢鱼糜凝胶及形成机理的研究[D]. 武汉,华中农业大学,2007.

Effect of tea polyphenols combining with packaging on quality of weever in cold chain logistics

JU Jian1,2,CHENG Wei1,QIAO Yu1,*,WANG Chao2,LI Dong-sheng2,LIAO Li1

(1.College of Bioengineering and Food,Hubei University of Technology,Wuhan 430068,China;2.Research Institute of Agricultural Products Processing and Nuclear-Agricultural Technology,Hubei Academy of Agricultural Sciences/Hubei Province Agricultural Science and Technology Innovation Center of Agricultural Products Processing,Wuhan 430064,China)

The present study was undertaken to investigate the influences of air or tea polyphenols combined with two different packaging ways on the quality of weever in cold chain logistics process by simulating the four different phase of the storage(-18 ℃),transportation(0 ℃),marketing(2 ℃)and household refrigerator storage(4 ℃). The result indicated that the tea polyphenols combined with packaging had an obvious buffer action on the quality of weever in cold chain logistics process. At the end of the logistics(20 d),the values of TVB-N,TBA and total plate count were 18.11 mg/100 g,7.07 mg/kg and 5.68 lg CFU/g,respectively and all obvious lower than that of control groups which ensure the weever was still in the scope of the safety in the late logistics. Hence,in the condition of the faultiness of the low temperature cold chain logistics,this research had an significant influence on the maintain of fish quality.

Weever;cold chain logistics;tea polyphenols;packaging;quality

2016-06-06

鞠健(1989-)，男，硕士研究生，主要从事食品加工与保鲜，E-mail:986881156@qq.com。

*通讯作者:乔宇(1981-)，女，博士，副研究员，主要从事农产品加工研究，E-mail:180840093@qq.com。

国家科技支撑计划(2014BAA03B05);国家自然科学基金青年科学基金(31201317);湖北省重大科技创新计划(2015ABA038)“名优水产品调理食品工厂化加工关键技术研发”。

TS254.4

A

1002-0306(2016)23-0333-05

10.13386/j.issn1002-0306.2016.23.054