真空貼體包裝對鱘魚片冷藏過程中品質(zhì)變化的影響

劉 義，張源珊，周 幸，田 穎，李平蘭,*

（1.北京食品營養(yǎng)與人類健康高精尖創(chuàng)新中心，中國農(nóng)業(yè)大學食品科學與營養(yǎng)工程學院，北京 100083；2.北京北水食品工業(yè)有限公司，北京 101149）

鱘魚是一種營養(yǎng)價值、經(jīng)濟價值和科學研究價值較高的中大型淡水魚[1]，目前我國鱘魚養(yǎng)殖量已占世界鱘魚養(yǎng)殖總量的80%[2]。鱘魚肉具有低脂肪、低能量、高蛋白和多不飽和脂肪酸含量豐富的特點[3]，但因營養(yǎng)豐富、水分含量高等特點而極易腐[4]；因此常需要采用一些貯藏保鮮技術(shù)來延長鱘魚肉貯藏期，從而最大限度地保留肉品營養(yǎng)價值[5]。國內(nèi)外延長水產(chǎn)品貨架期的保鮮技術(shù)手段主要包括低溫保藏、添加化學和生物活性物質(zhì)及采用不同包裝等[6]。氣調(diào)包裝和真空包裝（vacuum packaging，VP）是目前應用較廣的肉類保鮮技術(shù)[7-8]。

真空貼體包裝（vacuum skin packaging，VSP）是VP形式的一種，是在產(chǎn)品上覆蓋一層熱封的塑料膜，以抽真空產(chǎn)生的負壓，將塑料膜緊密貼附在產(chǎn)品上并基本不產(chǎn)生褶皺，實現(xiàn)貼體效果；VSP是針對傳統(tǒng)VP和氣調(diào)包裝弊端進行改良的包裝方式，具有保鮮、護色、保護食品液相、增加物料展示直觀性的特點[9-10]。VSP在保持品質(zhì)、延長貨架期、增加包裝美觀性等方面具有一定優(yōu)勢。作為一種新型的包裝方式，同普通VP相比，VSP可延長肉品貯藏期、減緩微生物生長[11]。Li Xin等[12]通過對比VSP、普通VP和氣調(diào)包裝對牛肉貯藏過程中品質(zhì)的影響發(fā)現(xiàn)，VSP在牛肉貯藏過程中對色澤的穩(wěn)定性優(yōu)于普通VP，可與氣調(diào)包裝達到的效果相似。有研究認為因為VSP基本無褶皺，減少了因毛細血管效應導致的牛肉血水析出和汁液損耗，保鮮效果優(yōu)于傳統(tǒng)VP[13]。

目前國內(nèi)外對VSP的研究較少，尤其是將VSP應用于水產(chǎn)品上的研究基本空白。因此，本研究對生鮮鱘魚片進行VSP，并以普通VP及托盤包裝（tray packaging，TP）對比，探究VSP鱘魚片在4 ℃冷藏過程中的品質(zhì)變化規(guī)律，為VSP在水產(chǎn)品貯藏上的應用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鮮活鱘魚（每尾質(zhì)量為13～15 kg），購自北京利康萬茂養(yǎng)殖有限公司。

平板計數(shù)瓊脂（plate count agar，PCA） 青島海博生物技術(shù)有限公司；ATP及其關(guān)聯(lián)物標準品、生物胺標準品 美國Sigma公司；三氯乙酸 天津市鑫源化工有限公；乙腈 美國Fisher Science公司；硫代巴比妥酸（thibarbituric acid，TBA）、硼酸、鹽酸、高氯酸、丹磺酰氯、丙酮、氫氧化鉀 北京化工廠。

1.2 儀器與設(shè)備

LSB35L-I型立式壓力滅菌鍋 江陰濱江醫(yī)療設(shè)備有限公司；LRH-250型生化培養(yǎng)箱 上海一恒科技有限公司；TY-CJ-2ND型超凈工作臺 北京亞泰科隆儀器技術(shù)公司；UV-1800PC紫外分光光度計 北京博翔興旺科技有限公司；CR-400型色彩色差計 日本Konica-Minolta公司；Satroris PB-10型pH計 賽多利斯科學儀器公司（北京）；CXTH-300型高效液相色譜儀 北京創(chuàng)新通恒科技有限公司；KDY-9830型凱氏定氮儀 北京通潤源機電儀器設(shè)備公司；FW2000型分散均質(zhì)機 上海弗魯克公司；600型VP機 上海盟申機械設(shè)備有限公司；R105MF型VSP機 德國Multivac公司。

1.3 方法

1.3.1 魚肉處理

鱘魚經(jīng)擊暈、去頭、去內(nèi)臟后取魚片，用冰水清洗后，以低溫無菌水進一步清洗瀝干，單片鱘魚片裝入并進行VSP、普通VP、普通TP；然后置于（4±1）℃下保鮮貯藏，每隔3 d取樣測定指標，感官不可接受后終止貯藏。

1.3.2 微生物菌落總數(shù)

參照GB 4789.2—2016《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 菌落總數(shù)測定》[14]測定菌落總數(shù)，以lg（CFU/g）為單位。

1.3.3 硫代巴比妥酸反應產(chǎn)物值的測定

硫代巴比妥酸反應產(chǎn)物（thibarbituric acid reactive substances，TBARS）值的測定參照Katikou等[15]的方法，取5.00 g樣品研碎，加入50 mL 7.5 g/100 mL氯乙酸（含1 g/L乙二胺四乙酸），振蕩25 min，離心，取上清液5 mL，加入5 mL 0.02 mol/L的TBA溶液，90 ℃保溫30 min，冷卻1 h后，離心取上清液加入5 mL氯仿，搖勻，靜置分層后，取上清液分別在532 nm和600 nm波長處測定吸光度，同時以7.5 g/mL氯乙酸（含1 g/L乙二胺四乙酸）作空白。采用式（1）計算TBARS值。

式中：m表示樣品質(zhì)量/g。

1.3.4 揮發(fā)性鹽基氮含量的測定

揮發(fā)性鹽基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）含量的測定參照GB/T 5009.228—2016《食品安全國家標準 食品中揮發(fā)性鹽基氮的測定》[16]。

1.3.5 生物胺含量的測定

生物胺的提取、衍生和含量測定參考Eerola[17]、Shi Ce[18]等的方法并進行部分修改。分別測定色胺、苯乙胺、腐胺、尸胺、組胺、酪胺、亞精胺、精胺8 種生物胺的含量，各生物胺含量之和為總生物胺含量。液相色譜條件：色譜柱為COSMOSIL 5C18-PAQ（保護柱4.6 mm I.D.×250 mm，5 μm），流動相A為0.1 mol/L乙酸銨，流動相B為乙腈，柱溫為30 ℃，進樣量為50 μL，檢測波長為254 nm。

1.3.6 ATP及其關(guān)聯(lián)物含量與K值的測定

ATP及其關(guān)聯(lián)物含量的測定采用高效液相色譜法，參照Huang Zhan等[19]的方法測定。以上實驗均在低溫條件下進行，防止溫度過高造成ATP等物質(zhì)的分解。

液相色譜檢測條件：色譜柱為COSMOSIL 5C18-PAQ反相色譜柱，流動相為0.05 mol/L Na2HPO4-NaH2PO4緩沖液（pH 6.8），流速1 mL/min，進樣量50 μL，檢測波長254 nm，柱溫25 ℃。測定的ATP關(guān)聯(lián)物包括：肌苷酸（inosine monphosphate，IMP）、ATP、二磷酸腺苷（adenosine diphosphate，ADP）、腺苷酸（adenosine monophosphate，AMP）、次黃嘌呤（hypoxanthine，Hx）、次黃嘌呤腺苷（hypoxanthine ribotide，HxR）。K值計算見公式（2）。

式中：HxR、Hx、ATP、ADP、AMP、IMP分別代表相應物質(zhì)的含量/（μmol/g）。

1.3.7 pH值的測定

參照GB 5009.237—2016《食品安全國家標準 食品中pH值的測定》[20]測定樣品pH值。

1.3.8 感官評價

感官評價參考Hong Hui等[21]的方法并進行適當調(diào)整，生鮮魚片評價指標包括色澤、氣味、組織形態(tài)和肌肉彈性。評定人員由10 位經(jīng)過培訓的專業(yè)人員組成，具體評分標準見表1。

表1 鱘魚片感官評定評分標準Table 1 Criteria for sensory evaluation of sturgeon fillets

1.3.9 色澤測定

采用CR-400色彩色差計測定色澤，以白板校正，于自然燈光下測定樣品的L*（亮度）、a*（紅綠度）、b*（黃藍度）值，每組樣品測定6 個平行樣品。

1.3.10 質(zhì)構(gòu)測定

取鱘魚背部靠近脊骨位置的鱘魚肉，將鱘魚切肉成1.5 cm×1.5 cm×1.0 cm的立方體。采用質(zhì)構(gòu)儀測定硬度、彈性、凝聚力、咀嚼性，測試間隔5 s，測試2 次，壓縮率30%，選取P35圓柱形探針以1.0 mm/s恒速運動。每組樣品測定6 個平行樣品。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

除特殊說明外，所有實驗設(shè)置3 個平行，結(jié)果以平均值±標準差表示。數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析采用SPSS 20.0軟件，采用方差分析進行差異顯著性分析，P＜0.05表示差異顯著。采用Origin Pro 9.1軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同包裝鱘魚片貯藏過程中菌落總數(shù)的變化

圖1 4 ℃貯藏條件下不同包裝鱘魚片菌落總數(shù)的變化Fig. 1 Changes in total viable count of sturgeon fillets during storage using different packaging methods at 4 ℃

微生物是引起水產(chǎn)品腐爛變質(zhì)的主要原因之一[15]。由圖1可知，初始菌落總數(shù)為3.76（lg（CFU/g）），鱘魚片初始微生物衛(wèi)生狀況較好（菌落總數(shù)低于4.00（lg（CFU/g））時魚片品質(zhì)好[22]）。各組鱘魚片菌落總數(shù)均隨時間延長而增加。

VP組鱘魚片在第12天的菌落總數(shù)為9.09（lg（CFU/g）），與焦維楨等[23]所得數(shù)據(jù)接近，低于T P組的10.09（lg（CFU/g）），高于VSP組的7.23（lg（CFU/g））。國際食品微生物規(guī)范委員會（International Committee on Microbiological Specifications for Foods，ICMSF）規(guī)定，消費者對食品中微生物菌落總數(shù)的可接受界限值7.00（lg（CFU/g））[24]；VSP、VP、TP 3 種包裝組鱘魚片分別在第9、6、3天超過7.00（lg（CFU/g））；因此，依據(jù)微生物菌落總數(shù)，與VP、TP相比，VSP可將鱘魚片的貨架期分別延長3 d和6 d。VSP可減緩微生物生長，可能是由于VSP較普通VP對魚片的包裝更緊密貼合，降低了包裝內(nèi)的殘余氧含量，從而減緩了微生物的生長速度，這與Vázquez等[11]的研究結(jié)果一致。

2.2 不同包裝鱘魚片貯藏過程中的化學變化

2.2.1 TBARS值與TVB-N含量

表2 4 ℃貯藏條件下不同包裝鱘魚片TBARS值與TVB-N含量的變化Table 2 Changes in TBARS value and TVB-N content of sturgeon fillets during storage using different packaging methods at 4 ℃

鱘魚貯藏過程中易發(fā)生氧化腐敗，產(chǎn)生的酮、醛等具有不愉快氣味，其中丙二醛可與TBA結(jié)合，因此TBARS值可反映脂肪氧化程度[25]。如表2所示，在整個貯藏過程中3 種包裝的鱘魚片TBARS值均呈增長趨勢，其中VSP組從12 d后開始顯著上升（P＜0.05）；VSP組鱘魚片TBARS值低于VP與TP組，可見VSP相對于VP及TP而言，可減緩鱘魚片脂肪氧化速度。鮮肉的TBARS值超過0.50 mg/kg時開始變質(zhì)[26]，VSP、VP、TP的TBARS值分別在12～15、9～12、6～9 d時超過0.5 mg/kg。

TVB-N是指在肉品貯藏過程中，微生物及相關(guān)酶的作用使肉品蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生的含氮物質(zhì)，如具有揮發(fā)性的低級堿性化合物氨、伯胺、仲胺及叔胺[27]；TVB-N含量作為衡量肉品鮮度的重要指標，隨著貯藏時間延長而增加。如表2所示，TVB-N含量的初始值為7.81 mg/100 g，這與李軍等[2]報道的鱘魚片TVB-N含量初始值一致。12 d時，VSP組與VP組的TVB-N含量分別為9.94、11.36 mg/100 g，顯著高于TP組的22.01 mg/100 g（P＜0.05）。VSP組與VP組的TVB-N含量在貯藏初期無顯著性差異，從第6天開始具有顯著性差異（P＜0.05）。

2.2.2 生物胺含量

水產(chǎn)品中微生物產(chǎn)生的脫羧酶作用于相應游離氨基酸時會產(chǎn)生生物胺，在食用水產(chǎn)品時，生物胺含量過多會使得人體代謝產(chǎn)生負荷，無法及時將生物胺代謝分解時將會對機體造成毒性[28]，生物胺不僅是水產(chǎn)品中常見生物毒素，其含量也是檢驗魚肉腐敗的重要指標之一[29]。

本研究共測定了8 種生物胺的含量變化，如圖2所示，色胺、苯乙胺、腐胺、尸胺、組胺、酪胺、亞精胺及精胺初始含量分別為4.23、3.07、11.03、7.94、6.61、0、1.78、8.11 mg/kg，隨時間延長總生物胺含量明顯增加，貯藏末期，TP（12 d）、VP（21 d）、VSP（21 d）組總生物胺分別為178.3、339.46、123.65 mg/kg。貯藏過程中，TP組總生物胺含量由高到低分別為：TP組＞VP組＞VSP組，可見VSP可以減緩游離生物胺的降解。

圖2 4 ℃貯藏條件下不同包裝鱘魚片的生物胺含量變化Fig. 2 Changes in total biogenic amine content of sturgeon fillets during storage using different packaging methods at 4 ℃

貯藏第12天的鱘魚片與第0天相比，腐胺、組胺、酪胺含量均增加，占總生物胺的比例最大，這一結(jié)果與Gui Meng等[30]對VSP鱘魚生物胺變化規(guī)律的研究結(jié)果一致，但與包玉龍等[31]得出的可將色胺作為鯽魚品質(zhì)變化主要參考指標這一結(jié)論不同，可能是不同魚種生物胺形成變化、養(yǎng)殖貯藏環(huán)境、微生物不同等原因所致。有報道指出腐胺的形成與鳥氨酸脫羧酶的活性緊密相關(guān)[32]，不同包裝對腐胺含量的影響較大，可能是因為不同包裝環(huán)境影響了鳥氨酸脫羧酶活性以及產(chǎn)腐胺微生物的新陳代謝。

2.2.3 ATP及其關(guān)聯(lián)物含量、K值

魚死后ATP合成受阻并在相關(guān)的ATP酶作用下被快速降解，ATP只能在新鮮魚肉中可檢出。IMP是魚體鮮味物質(zhì)，隨著IMP含量的下降，Hx與HxR的含量上升，從而導致魚體鮮度的下降，標志著魚體開始遭受細菌腐敗[33]。ATP降解產(chǎn)物HxR、Hx含量之和與ATP關(guān)聯(lián)物總含量的百分比（K值）可反映魚類鮮度[34]。

圖3 4 ℃貯藏條件下不同包裝鱘魚片的K值及ATP關(guān)聯(lián)物質(zhì)含量的變化Fig. 3 Changes in K value and ATP-related compound content of sturgeon fillets during storage using different packaging methods at 4 ℃

如圖3A～D所示，鱘魚片初始ATP、IMP、Hx含量及K值分別為0.21、2.75、0.35 μmol/g和15.34%。其中ATP含量快速下降，貯藏第3天，VSP、VP與TP組鱘魚片的ATP含量分別下降至0.04、0.01、0 μmol/g（圖3B）。IMP含量在貯藏過程中先上升后下降，與Huang Zhan等[19]的研究結(jié)果一致。在貯藏第3天，VSP、VP與TP組的IMP含量上升到4.09、4.15、3.85 μmol/g，各組差異不明顯；在9～15 d，3 種包裝的IMP含量差異明顯，且各組IMP含量從高到低依次為：VSP組＞VP組＞TP組（圖3A）。隨著貯藏時間延長，3 種包裝的Hx含量增加；VSP組的Hx含量增加最緩慢（圖3C），這可能是因為Hx含量受微生物影響較大，而VSP組的菌落總數(shù)增長比VP、TP組慢。K值小于20%表示非常新鮮，50%為中度鮮度水平，60%為初期腐敗[35]；TP、VP、VSP組分別在6、9、15 d到達初期腐敗不再新鮮（圖3D）?？梢?，相比于VP及TP，VSP可減緩鱘魚片IMP含量下降及Hx生成的速度，保持鮮味物質(zhì)含量，延長貨架期。

2.3 VSP鱘魚片貯藏過程中的物理變化

2.3.1 pH值

由于魚類自身的水分含量較高，pH值偏中性[36]，如圖4所示，鱘魚肉在貯藏過程中的總體pH值在6.1～6.8之間，TP組鱘魚片在貯藏過程中的pH值先下降后上升，而VSP、VP組呈下降-上升-下降的趨勢。VSP、VP、TP組分別在第9、9、3天的pH值下降至6.44、6.28、6.20；魚肉pH值逐漸下降是由于魚肉中糖原酵解產(chǎn)生的乳酸、二氧化碳溶于魚肉組織以及ATP等物質(zhì)分解產(chǎn)生磷酸等酸性物質(zhì)所導致[37]。隨后pH值上升，是由于隨著貯藏時間的延長，魚肉表面細菌的作用使魚肉中蛋白質(zhì)分解，進入自溶腐敗階段產(chǎn)生堿性物質(zhì)，使魚肉的pH值逐漸升高[38]，而VSP與VP鱘魚片的pH值在后期又下降，可能是環(huán)絲菌等腐敗菌利用糖類產(chǎn)生乙酸、乳酸等酸性物質(zhì)，以及乳酸菌等兼性厭氧菌的生長所致。

圖4 4 ℃貯藏條件下不同包裝鱘魚片貯藏過程中的pH值變化情況Fig. 4 Changes in pH of sturgeon fillets during storage using different packaging methods at 4 ℃

2.3.2 感官分析

圖5 4 ℃貯藏條件下不同包裝鱘魚片在貯藏過程中的感官得分變化Fig. 5 Sensory scores of sturgeon fillets during storage using different packaging methods at 4 ℃

感官評價在肉品評估中占有重要地位，是判斷肉品品質(zhì)的重要方法[39]。生鮮鱘魚片評價包括色澤、氣味、組織形態(tài)和肌肉彈性4 個方面；20 分代表魚片處于完全新鮮的狀態(tài)，以9 分作為感官可接受的臨界值。如圖5所示，3 種包裝的鱘魚片感官得分隨貯藏時間延長明顯下降，說明鱘魚片逐漸腐?。籚SP、VP和TP組的鱘魚片分別在12～15、12、3～6 d到達感官評價臨界值。

2.3.3 色澤

肉色對于消費者來說是評價肉質(zhì)好壞的重要指標之一。在4 ℃貯藏條件下不同包裝鱘魚肉的顏色變化如圖6所示。各組鱘魚片在貯藏過程中L*值均呈先上升后降低的趨勢，L*值主要與肉表面水分滲出的多少及肉小片化的程度等有關(guān)。各組鱘魚片在貯藏過程中L*值均呈先上升后降低的趨勢，初期階段上升可能是由于鱘魚肉表面水分滲出，停留在肉表面影響了光的反射，增加了亮度；隨著貯藏時間的延長，肉的小片化指數(shù)增大，對光的吸收增強，使L*值下降。VSP、VP與TP組鱘魚片的a*值在0上下波動，可能是由于鱘魚肉偏白，在貯藏過程中較穩(wěn)定。各組鱘魚片b*值總體均呈升高趨勢，VSP、VP、TP 3種包裝的b*值在貯藏過程中從4.14分別上升至8.49、9.09、8.32。b*值受到pH值與氧化程度的影響，可能原因是蛋白質(zhì)及脂肪的氧化產(chǎn)生的一些氧化產(chǎn)物影響了光的反射。

圖6 4 ℃貯藏條件下不同包裝鱘魚片在貯藏過程中的L*（A）、a*（B）、b*（C）值變化Fig. 6 Changes in L* (A), a* (B) and b* (C) values of sturgeon fillets during storage using different packaging methods at 4 ℃

2.3.4 質(zhì)構(gòu)

質(zhì)構(gòu)作為衡量食品組織特性的重要指標之一，同食品的風味、外觀以及營養(yǎng)構(gòu)成了食品的四大品質(zhì)要素。在質(zhì)構(gòu)測試中，硬度是指在第一次壓縮時的最大峰值，多數(shù)樣品的硬度為最大變形處的值。如表3所示，3 種包裝的鱘魚片在貯藏過程中硬度均呈下降趨勢，到貯藏末期，VSP、VP、TP的硬度分別下降到新鮮鱘魚片的41.1%、34.9%、25.4%。彈性可以反映魚肉在受外力作用變形、去外力后恢復的程度；3 種包裝組鱘魚肉的彈性從0 d的2.97 mm開始逐漸下降。膠著性用于描述半固態(tài)食品在一定力的作用下流動性的參數(shù)，可作為質(zhì)地的綜合評價參數(shù)。3 種包裝組的膠著性隨貯藏時間延長而顯著下降（P＜0.05）；貯藏初期膠著性為587 g；貯藏末期TP、VP、VSP膠著性分別為186、172、172 g。咀嚼性作為質(zhì)地綜合評價指標之一，可以模擬魚肉咀嚼成吞咽穩(wěn)定狀態(tài)時所需的能量。與貯藏初期相比，貯藏末期VSP、VP、TP組咀嚼性分別下降了77.8%、77.8%、55.0%?？赡苁请S著貯藏時間延長，肌肉蛋白在內(nèi)源酶及微生物產(chǎn)物作用下，蛋白質(zhì)降解引起肌肉硬度下降，肌細胞間結(jié)合力下降造成肌肉細胞間凝聚力降低，同時引起的魚肉組織崩解導致肌肉彈性下降[40]。盡管VSP、VP組的咀嚼性、膠著性差別不大，但前者的彈性與硬度更高。因此，從質(zhì)構(gòu)分析結(jié)果來看，VSP鱘魚片的品質(zhì)更好。

表3 4 ℃貯藏條件下不同包裝鱘魚片貯藏過程中的質(zhì)構(gòu)變化Table 3 Changes in texture of sturgeon fillets during storage using different packaging methods at 4 ℃

3 結(jié) 論

VSP組鱘魚片菌落總數(shù)在第9天到達可接受界限值7.00（lg（CFU/g）），感官得分、TBARS值在第12～15天之間到達可接受的臨界值，而K值則在第15天到達初期腐敗。因此通過各指標綜合判定出VSP組的鱘魚片在4 ℃冷藏條件下貨架期為9 d，比VP與TP組鱘魚片貨架期分別長3 d與6 d。VSP組鱘魚片的pH值、L*值、a*值、咀嚼性、膠著性的變化趨勢與VP組相同；但VSP可有效抑制TBARS值、TVB-N含量、生物胺含量、Hx含量等反映魚肉腐敗指標的增加速度；還可減緩鮮味物質(zhì)IMP含量的下降速度。因此，VSP與普通VP、TP對比，可降低蛋白質(zhì)與脂肪的氧化速度，穩(wěn)定色澤，減緩微生物造成的腐敗，從而達到延長貨架期的目的。