张建友，陈立帆，周广成，陈志明，王珍，吕飞，丁玉庭

(浙江工业大学 食品科学与工程学院，浙江 杭州，310014)

毛虾，樱虾科毛虾属的小型浮游虾类，是一种典型的浮游生物海洋渔业资源，其生命周期短、繁殖力强、世代更新快、营养价值高，风味独特[1]。我国东海、渤海等近岸海区毛虾资源丰富，主要品种有中国毛虾(Aceteschinensis)和日本毛虾(AcetesjaponiausKishinouye)，其中，中国毛虾占95%左右，且产量呈增长趋势。中国毛虾营养价值较高，蛋白质含量高达72.9%(干基),氨基酸组成丰富,富含钙、磷、镁、铁等人体所需的微量元素，维生素B5和维生素E含量也较高[2]。新鲜毛虾壳薄、体小、肉少, 不易长期保存, 故市场上供应的传统毛虾产品主要为干制的毛虾虾皮[3-4]。干制后的毛虾含水量仍较高(25%～40%)，为了保证毛虾制品的产业化生产及品质，稳定的贮藏条件至关重要[5-6]。

研究表明气调包装(modified atmosphere packaging，MAP)与低温结合可以显著延长水产品货架期[7-8]。DEVIES[9]研究表明，MAP对鳕鱼中肉毒梭状芽胞杆菌、单增李斯特菌等致病菌的抑制优于真空包装，即其安全性高于真空包装。FAGAN等[10]研究显示，MAP能够控制甲壳类黑斑点的产生，也能减少鲭亚目的鱼类在储藏中组胺的形成。刘东红等[11]研究显示，低温有利于虾皮保鲜，高浓度 CO2气调贮藏能抑制虾皮中的微生物繁殖，减缓脂肪氧化蚝败速度，气调与低温结合可延长虾皮的保鲜期2个多月。吕飞等[12]研究显示，MAP能更好地延长醉虾的货架期，贮藏期间挥发性盐基氮(total volatile base-nitrogen,TVB-N)含量及菌落总数较低，质地、色泽变化较小。何耀辉等[13]的研究显示，对草虾进行MAP,其保质期较对照样品延长了22 d。

本研究将设置5组包装条件，对毛虾样品进行包装。以菌落总数、pH、TVB-N、硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid, TBA) 、色差、感官评价和风味物质为评价指标，对毛虾在室温(25 ℃)、冷藏(4 ℃)、冷冻(-18 ℃)下贮藏品质变化进行系统研究，明确不同贮藏温度下的毛虾品质变化规律。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

中国毛虾，瑞安市华盛水产有限公司提供。

平板计数琼脂(生物试剂)，杭州微生物试剂有限公司；三氯乙酸、硼酸、氧化镁均为分析纯，国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

色差仪(ColorQuest XE)，美国Hunter Lab公司；气相质谱联用仪(TRACE 1300)，赛默飞世尔科技公司；紫外可见分光光度计(UV759)，上海奥普勒仪器有限公司；复合气调保鲜包装机(MAP-H360)，苏州森瑞保鲜设备有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 样品前处理

冷冻毛虾流水解冻后用纸巾吸干表面水分，以干燥温度60 ℃，物料载量1.5 kg/m2,辐射距离15 cm为干燥条件，红外热风耦合干燥至毛虾水分含量约为20%～23%，当天以不同气调气体比例包装于不同温度下贮藏[14]。

1.3.2 MAP

设置5组包装条件：100% N2；70% N2、30% CO2；50% N2、50% CO2；30% N2、70% CO2；空气对照。以5组气体比例为包装条件，气调包装机先抽真空后充入预先按比例混合好的气体，最后封口包装。分别置于室温(25℃)、冷藏(4℃)、冷冻(-18℃)3种温度进行贮藏。

1.3.3 菌落总数测定

参考GB 4789.2—2016方法。

1.3.4 pH值测定

参考GB 5009.237—2016方法。

1.3.5 TVB-N测定

参考GB 5009.228—2016 微量扩散法。

1.3.6 TBA测定

采用FAN等[15]方法进行测定。

1.3.7 色差

采用ColorQuest XE型色差仪进行色差测定。以L*，a*，b*模式测定毛虾的颜色，L*表示白度，a*和b*分别代表红绿和黄蓝方向的颜色数值，每个样品测定6次取平均值。

1.3.8 感官评价

由10位有感官评定经验的食品专家组成立评定小组，在光线充足、无异味的环境中将试样平置于白色搪瓷盘或不锈钢工作台上，采用目测、鼻嗅、口尝及手触等方法,对虾皮的色泽、组织和形态、滋味和气味进行评分，分为5(优)、4(良)、3(中)、2(差)、1(劣)共5级，总分为15分[16]，如表1所示。

表1 毛虾感官评价表Table 1 Sensory evaluation form of shrimp

1.3.9 固相微萃取-气相质谱联用：

固相微萃取条件：75 μm Car/PDMS萃取头，60 ℃吸附45 min，吸附后于250 ℃解吸5 min。色谱条件：DB-5MS弹性毛细管柱(60 m×0.32 mm，1 μm)，不分流模式；起始温度40 ℃，以4 ℃/min升至100 ℃，以3 ℃/min升至155 ℃，以 15 ℃/min升至240 ℃，保留1 min；载气为氦气，流量1.2 mL/min；进样口温度240 ℃。

质谱条件：电子轰击离子源，电子能量70 eV，离子源温度220 ℃，传输线温度240 ℃，质量扫描范围 35～450 Da。内标物为2，4，6-三甲基吡啶。

2 结果与分析

2.1 不同气体比例与贮藏温度对毛虾贮藏期间菌落总数的影响

毛虾的菌落总数显示了毛虾贮藏的腐败程度[17]。由图1可知,MAP能有效抑制细菌的繁殖。在不同贮藏温度下，毛虾样品菌落总数呈现先缓慢增长后迅速增长的趋势，且低温能有效抑制菌落总数的增长，在-18 ℃菌体进入对数生长期所需约24 d，4 ℃时9 d，25 ℃时 3 d；由图1-b、c可知，相同贮藏温度条件下，CO2浓度与菌落总数呈反比例关系，CO2浓度越大时，毛虾贮藏稳定性越好，目前认为CO2可以使微生物延滞期延长、对数生长期缩短，同时CO2能溶解于食品，降低食品的pH值从而达到抑菌的效果[18]，杨胜平等[19]研究MAP对带鱼储藏期间品质变化数据显示，在CO2体积分数为80%时对微生物抑菌效果最好，第14天菌落总数为4.93 CFU/g，实验结果与本研究较为一致，因此在30%N2、70%CO2的气体比例时能最大限度抑制细菌的繁殖。

a-25 ℃贮藏; b-4 ℃贮藏; c--18 ℃贮藏图1 不同气体比例与贮藏温度对毛虾样品菌落总数的影响Fig.1 Effects of different gas ratios and storge temperature on total of colonies of shrimp samples

2.2 不同气体比例与贮藏温度对毛虾贮藏期间pH的影响

毛虾由于干制的原因导致pH相对偏高于新鲜毛虾，贮藏期间由于微生物的繁殖代谢分解蛋白质及其他含氮类物质而产生碱性物质，导致pH值逐渐升高，因此pH常用来判定毛虾的新鲜程度[20]。由图2可知,MAP对毛虾变质有一定抑制作用。随着贮藏时间的延长，毛虾样品pH值呈先下降后上升并逐渐趋于稳定的变化趋势，且贮藏温度越高，pH值变化速率越快，且贮藏末期 pH 值相比贮藏初期均有明显上升，该结果与周绪霞等[21]研究结果类似。这是由于在贮藏初期，毛虾体内碱性物质分解，使得酸性增强，肌肉 pH 值下降，随着贮藏时间的延长，蛋白质在微生物和内源性酶分解作用下产生的碱性物质逐渐增加，肌肉pH值又逐渐上升，温度高时，微生物和内源性酶更为活跃，分解蛋白质速率更快[22]。图2-b、c显示，高浓度CO2条件下，毛虾样品pH偏低可能与CO2溶解于肌肉组织中，从而使其pH值降低有关[23]。在相同贮藏温度下，70%N2、30%CO2时毛虾样品pH值变化较小，更适宜贮藏。

a-25 ℃贮藏; b-4 ℃贮藏; c--18 ℃贮藏图2 不同气体比例与贮藏温度对毛虾样品pH的影响Fig.2 Effects of different gas ratios and storage temperature on pH of shrimp samples

2.3 不同气体比例与贮藏温度对毛虾贮藏期间TVB-N的影响

TVB-N包括鱼肉在酶和微生物作用下分解产生具有挥发性的氨、甲胺、二甲胺等胺类物质[24]，是肉制品及水产品鲜度的主要评价指标[25]。QIAN等[26]的研究显示，南北白对虾在气体比例为80%CO2、15%N2、5%O2时TVB-N值最低且多酚氧化酶活性最高，说明高浓度CO2能较好维持虾的品质。由图3可知，MAP对毛虾变质有一定抑制作用。随时间延长，毛虾样品的TVB-N值呈现缓慢上升的趋势，且贮藏温度越低，上升的速率越慢，-18 ℃时，27 d后才缓慢显示上升趋势。由图3可知，2种气体混合时TVB-N含量低于100%N2的TVB-N含量，说明2种气体对毛虾样品都有保鲜作用，且在70%N2、30%CO2时效果最好。

a-25 ℃贮藏; b-4 ℃贮藏; c--18 ℃贮藏图3 不同气体比例与贮藏温度对毛虾样品的TVB-N的影响Fig.3 Effects of different gas ratios and storage temperature on TVB-N of shrimp samples

2.4 不同气体比例与贮藏温度对毛虾贮藏期TBA的影响

TBA是脂肪氧化的次级产物——醛类物质含量的体现，通常用于表示食品中脂肪的氧化程度，毛虾干制品中脂肪酸败多是由脂肪的自动氧化引起的[27]。由图4可知,MAP对毛虾变质有一定抑制作用。TBA趋势与TVB-N趋势类似，随时间延长，毛虾样品的TBA值呈现缓慢上升的趋势，且贮藏温度越低其上升的速率越慢。由图4可知，2种气体混合时TBA值低于100%N2的TBA值，说明2种气体对毛虾样品都有保鲜作用，且在70%N2、30%CO2时效果最好。

a-25 ℃贮藏; b-4 ℃贮藏; c--18 ℃贮藏图4 不同气体比例与贮藏温度对毛虾样品的TBA的影响Fig.4 Effects of different gas ratios and storage temperature on TBA of shrimp samples

2.5 不同气体比例与贮藏温度对毛虾贮藏期间色差的影响

L*值表示毛虾过程中白度变化[28]。由图5可知,MAP对毛虾变黑有较强的抑制。在相同气体比例中，毛虾在-18 ℃保存过程中，其白度变化最小，储藏效果最佳；在相同温度条件下，MAP能抑制毛虾贮藏过程中变黑，30%N2、70%CO2对抑制毛虾变黑效果明显于50%N2、50%CO2和70%N2、30%CO2。在由于气调保鲜过程中，CO2溶解于虾体肌肉细胞，降低了虾肉的持水力，水分浮于虾体表面，光照反射增强，L*值增加[29]。但整体而言，各组均呈下降趋势。

a-25 ℃贮藏; b-4 ℃贮藏; c--18 ℃贮藏图5 不同气体比例与贮藏温度对毛虾样品的L*值的影响Fig.5 Effects of different gas ratios and storage temperature on L* of shrimp samples

a-25 ℃贮藏; b-4 ℃贮藏; c--18 ℃贮藏图6 不同气体比例与贮藏温度对毛虾样品的a*值变化Fig.6 Effects of different gas ratios and storage temperature on a* of shrimp samples

a*值表示毛虾过程中红度变化[28]。由图6可知,MAP对毛虾变红有较强的抑制，充入CO2可以抑制需氧微生物的滋长，从而保持毛虾贮藏期间的色泽。在相同气体比例中，毛虾在-18 ℃保存过程中，其红度变化最小，储藏效果最佳；在相同温度条件下，MAP能抑制毛虾贮藏过程中变红，可见不同气体比例对毛虾红度的变化影响不大。

b*值表示毛虾过程中黄度变化[28]。由图7可知,MAP对毛虾变黄有较强的抑制。在相同气体比例中，毛虾在-18 ℃保存过程中，其黄度变化最小，储藏效果最佳；在相同温度条件下，MAP能抑制毛虾贮藏过程中变黄，且CO2含量越高，越容易变黄。

a-25 ℃贮藏; b-4 ℃贮藏; c--18 ℃贮藏图7 不同气体比例与贮藏温度对毛虾样品的b*值的影响Fig.7 Effects of different gas ratios and storage temperature on b* of shrimp samples

2.6 不同气体比例与贮藏温度对毛虾贮藏期间感官评价的影响

由表2可知,其中 25 ℃时感官评分下降较快，4 ℃、-18 ℃温度下感官评分下降缓慢, 3种贮藏温度下感官评分差距显著，低温对毛虾贮藏有明显作用，在-18 ℃、4 ℃下，50 d后评分仍高于6，仍可以食用，在25 ℃条件下，未经MAP的样品在12 d后不可食用，MAP样品在15 d后不可食用。且CO2含量较高时，MAP出现塌陷现象，可能与CO2溶解于虾体肌肉细胞，降低了虾肉的持水力有关。并且过高的浓度CO2常导致毛虾制品产生过量的液汁损失，色泽、质构和风味等也会改变[30]。由表2可知，70%N2、30%CO2条件下呈现的感官条件最佳。杨胜平等[19]研究也给出相似结果，气调包装后带鱼汁液流失率高于常规空气包装组，且随着CO2体积比例上升，汁液流失率相应增高。

表2 不同气体比例毛虾样品的感官评分Table 2 Sensory score change of shrimp samples under different gas-regulated gas ratios

2.7 不同气体比例与贮藏温度对毛虾贮藏期间风味物质的影响

中国毛虾虾皮在25 ℃、4 ℃和-18 ℃贮藏条件下共检出7大类49种挥发性物质，挥发性成分包括烃类7种，酮类5种，醛类7种，醇类3种，酯类2种，酸类3种，含氮、硫化合物3种，其中新鲜毛虾中主要风味物质为醇类(49.29%)和烃类(29.37%)，且1-戊醇占11.26%。3种贮藏温度下，风味物质的变化规律较类似，在4 ℃下，随着贮藏时间的延长，醛类、烃类物质相对含量减少了49.62%和89.60%，酸类、酮类、以三甲胺与二甲基硫为主的含氮、硫化合物相对含量明显增加，其中酮类物质增长率了34.11%。表2结果显示，冷冻(-18 ℃)、冷藏(4 ℃)保藏能有效延长货架期，在低温条件下，醛类、醇类、脂类相对含量降低缓慢、酸类、含氮、硫类物质增长缓慢。

由表3可知，70%N2、30%CO2条件下毛虾储藏稳定性最好，以4 ℃为例，70%N2、30%CO2条件下，毛虾储藏 60 d，氮、硫化合物相对含量明显低于其他气体比例，三甲胺相对增长比例比对照组低93.03%。

表3 不同气体比例毛虾样品的风味物质含量 单位：%Table 3 Contont of flavor substances in shrimp samples under different gas-regulated gas ratios

续表3

续表3

3 结论

低温对毛虾贮藏稳定性起重要作用，且温度越低贮藏效果越好。-18 ℃冷冻条件下，虾皮贮藏效果优于其他温度条件。低温能有效抑制虾皮脂肪氧化，减缓色泽变化速度，抑制微生物生长繁殖；MAP对毛虾微生物生长有重要作用，控制微生物的代谢繁殖，且随着 CO2浓度的增加其抑制作用也增强，有效延长毛虾贮藏期；MAP对毛虾贮藏期间的护色起重要作用，色泽变化明显低于空气对照；且高 CO2浓度的MAP能够很好的保持样品白度，但是黄度会随着CO2浓度的增加而增加。相比较之下，气体配比为 70% N2、30% CO2的包装下的毛虾色泽变化最好。

综合考虑各项指标，认为-18 ℃冷冻条件下,气体配比为 70% N2、30% CO2的包装下的毛虾贮藏稳定性最好，不仅能较大程度的保持虾皮的色泽和特有风味，而且能虾皮减少微生物繁殖。