CO2冷海水處理對對蝦保鮮的影響

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co2水溶液呈酸性[2]，高濃度CO2可抑制細菌生長，能有效抑制好氧性微生物繁殖，對G-菌的抑制作用明顯。目前國內外CO2在食品保鮮方面的應用主要集中在氣調保鮮[3-6]、速凍技術等方面的應用研究，并都取得了一定的成果。水產品死后易腐敗變質，主要原因是肌肉中酶和微生物酶的作用，CO2冷海水預處理使蝦體在捕撈后迅速降溫致使部分微生物生理活性受到抑制，同時減弱酶活對蝦體的影響。此技術應用于新鮮蝦的貯藏以達到延長貨架期的目的，在有效地阻止微生物引起的腐敗同時能保持產品理想的色澤。目前美國對一些漁獲物如蝦類、鳀魚、鯰魚等采用液態的CO2保鮮，經過這種液態的CO2處理過的漁獲物能延長保藏期，還可以有效保持水產品的蛋白質和營養物如VB、核黃素的品質，從而保持新鮮樣所具備的風味[7]。但是，在國內，有關這方面的研究文獻報道很少。本研究主要考察CO2冷海水預處理對蝦體貯藏期間品質的變化規律。本文以南美白對蝦為原料，通過對樣品微生物(菌落總數)、理化指標及感官指標的分析研究，比較應用CO2減菌預處理對南美白對蝦品質變化的影響，探討了不同預處理時間對蝦貯藏保鮮的可行性。

1材料與方法

1.1實驗原料

南美白對蝦：市售，每只蝦長(10.5±0.5)cm，重(10.5±1.5)g。

1.2實驗裝置及樣品處理

CO2-冷海水的制備：在低溫冷卻槽中將海水(3.3%NaCl)冷卻至4℃，將冷海水通過水泵灌入氣液混合罐中，通入CO2使之與冷海水充分混合，維持一定壓力和時間，至CO2的濃度達到飽和，即為飽和二氧化碳冷海水。樣品處理：將鮮活南美白對蝦迅速置于冰水中致死，洗凈。將蝦隨機分成4組：第1組未經任何處理(作為對照組，記為CK)；第2組用CO2-冷海水浸泡0.5h后瀝干(作為實驗組1，記為JP1)；第3組用CO2-冷海水浸泡6h后瀝干(作為實驗組2，記為JP2)；第4組用CO2-冷海水進行浸泡，浸泡24h后瀝干(作為實驗組3，記為JP3)。均置于4℃貯藏，每隔2d取樣并分析測定其品質變化。

1.3微生物的測定

采用GB4789.2—2010[8]方法。

1.4理化指標的測定

1.4.1揮發性鹽基氮含量的測定

采用SC/T3032—2007[9]方法。

1.4.2肌原纖維蛋白質抽提率的測定

采用丁玉庭等的方法[10]，對取樣的方法和抽提PBS緩沖液按文獻[11]的方法稍作調整。

1.4.3肌原纖維Ca2+-ATPase活性測定

參考Katoh.N[12]等人的方法。重復測定3次取平均值，以比活性μmolPi/min•mg蛋白[13]。

1.4.4含鹽量的測定

采用GB/T12457—2008測定[14]。

1.4.5水分的測定

采用GB5009.3—2010測定[15]。

1.5多酚氧化酶

采用PilarM.[16]等人的方法。重復測定6次取其平均值，以相對酶活力表示。相對酶活力(%)=A/A0×100式中：A為不同貯藏時間的蝦頭PPO酶活力；A0為新鮮蝦頭中PPO酶活力。

1.6數據處理

用MicrosoftOfficeExcel2003處理數據，計算獲得平均數和標準差。用SPSS軟件對數據進行方差分析(ANOVA，P=0.05)。

2結果與討論

2.1菌落總數

南美白對蝦經CO2-冷海水處理后細菌總數的變化如圖1所示。根據GB4789.2—2010[8]規定：蝦細菌總數(cfu/g)≤105為一級鮮度，≤5×105為二級鮮度，細菌總數達到106時不能食用，此時判定為貨架期終點。CK組細菌總數增加較快，貯藏4d時菌落總數為6.06logcfu/g，已超過可食用范圍。JP1組、JP2組和JP3組在貯藏期內細菌增長緩慢，貯藏8d時JP1、JP2、JP3的菌落總數分別達到6.73、6.47、6.35logcfu/g；與對照組相比，實驗組的貨架期延長了近4d?？傮w抑菌效果：JP3組>JP2組>JP1組>CK組，這說明CO2-冷海水預處理技術能有效地抑制細菌的生長，具有較好的防腐保鮮效果。同時從圖2可以看出浸泡24h為最佳預處理時間。

2.2揮發性鹽基氮(TVB-N)

揮發性鹽基氮(TVB-N)是反映鮮度變化的重要指標，當蛋白酶將蛋白質水解后，其產物成為微生物生長的天然培養基，細菌大量繁殖并產生胞外蛋白酶，使得氨基酸脫氨或脫羧生成氨氣、胺類，導致TVB-N含量快速增加，從而使水產品的鮮度下降。GB2736—2003[17]衛生標準規定：一級鮮度TVB-N≤15mg/100g，二級鮮度TVB-N≤20mg/100g，變質肉T-VBN>20mg/100g。由圖2可以看出，實驗組(JP1、JP2、JP3)和對照組(CK)的TVB-N值均隨貯藏時間的延長而上升，CK組的TVB-N從4d以后便快速增長，大量細菌生長繁殖，導致蝦體快速分解產生含N的腐敗產物，使TVB-N迅速增加，4d超過二級鮮度。所有實驗組的TVB-N在整個貯藏過程中均比CK組上升速度平緩，貯藏8d后CK組、JP1組、JP2組、JP3組的TVB-N值分別上升到56.94、53.28、43.02、33.08mgN/100g，說明經CO2-冷海水預處理24h的蝦保鮮效果最佳，貯藏8d后才超出鮮度極限范圍，貨架期延長近4d。這與微生物的變化趨勢基本一致。

2.3PPO相對酶活性

由圖3可知，與CK組相比，JP1、JP2、JP3組貯藏0~2d時PPO活性下降較快(p<0.05)，JP1、JP2、JP3相對酶活性分別從100%下降到86.2%、79.3%、31.0%。而CK組僅下降到96.6%。由此可以看出：預處理時間的長短顯著影響PPO相對酶活性的大小，JP3組的PPO相對酶活性最小(p<0.05)，因此考慮該處理條件為最適抑制PPO活性條件，但是JP1、JP2組間無顯著差異(p>0.05)。由此可知，預處理24在保持原有的鮮度條件的同時，也有效減緩蝦體褐變的現象。

2.4肌肉質地

2.4.1肌原纖維蛋白質抽提率

由圖4可見，肌原纖維蛋白抽提率呈先下降后上升再下降的趨勢。貯藏2d時肌原纖維蛋白稍有升高，可能是由于蝦體的解僵和鹽離子效應使肌纖維膜的降解以及肌原纖維肌節的斷裂引起。在整個貯藏過程中對照組和實驗組的蛋白質抽提率均呈現下降趨勢，表明了蝦肉質地嫩度的下降，貯藏6d時，CK、JP1、JP2、JP3組蝦體的肌原纖維蛋白質抽提率比貯藏2d時分別下降了47.8%、44.4%、36.9%、21.8%，其蛋白質變性程度低于對照組，由于蝦體在4℃貯藏過程中肌動球蛋白降解速率較慢，有利于蝦體保鮮。因此實驗組更適合保鮮(P<0.05)。其中JP3的變性程度最小，因此JP3為最適預處理條件，此結果與上述微生物及鮮度指標的結果一致。

2.4.2Ca2+-ATPase活性

由圖5可知，在貯藏過程中Ca2+-ATPase比活力呈先上升后下降趨勢。先上升是由于此時蝦體處于僵硬狀態導致肌動蛋白對肌球蛋白作用增強的緣故[13]。此后，隨著貯藏時間的延長，肌動蛋白對肌球蛋白的作用減弱，肌原纖維蛋白變性加大，Ca2+-ATPase比活性隨之下降，此時體現出了肌原纖維蛋白質的變性程度[18]。Ca2+-ATPase酶活性是肌球蛋白完整性的良好檢測器[13]。Ca2+-ATPase活性的下降可能是由于肌球蛋白球形頭部的構想改變以及頭部結果發生聚合等的影響[19]。貯藏8d，CK、JP1、JP2、JP3組蝦體的Ca2+-ATPase比活性分別達到了0.10、0.12、0.13、0.16μmolpi/min•mg。由此可以說明，JP3組一定程度上可以顯著延緩肌原纖維Ca2+-ATPase活性的降低，進而也就證明CO2冷海水在一定程度上減少南美白對蝦在貯藏期間蛋白質的變性，與浸泡時間并呈正相關性。考慮到CO2冷海水之所以可以降低Ca2+-ATPase活性，這可能是由于一方面二氧化碳冷海水的酸性環境可以在一定程度上抑制微生物的生長繁殖，從而防止微生物對蝦體肌肉組織蛋白的分解；另一方面，二氧化碳冷海水的浸泡使蝦體與空氣中的氧隔絕，防止蛋白質中巰基發生氧化而使蛋白質變性；而CO2本身也可以與蛋白質的游離氨基酸相結合[20]，降低蝦體中的內源性酶活，從而起到延緩蛋白質變性的作用。

2.5水分及含鹽量

貯藏過程中的TVB-N含量，同時還可有效抑制蝦內PPO的活性，延緩蝦體在貯藏期蛋白質變性程度；這說明在浸泡1d后瀝干繼續貯藏仍可在保持品質良好的前提下，減緩蝦體膨脹變軟現象，這為后續實驗提供了預處理的理論依據。