吳燕燕，孫繼英，2，楊賢慶，馬海霞，楊少玲

（1.中國水產科學研究院南海水產研究所，農業(yè)部水產品加工重點實驗室，廣東廣州5103001；2.大連海洋大學，遼寧大連116023）

軍曹魚（Rachycentron canadum），屬鱸形目，軍 曹魚科，其魚體含肉率高，魚肉味道細嫩鮮美，是深受廣大消費者喜愛的生魚片原材料[1]。近年來，隨著人們消費水平的提高，對軍曹魚等高品質魚類的需求越來越大，但是國內外對軍曹魚的保鮮研究卻不多見，這嚴重影響到了國內軍曹魚消費市場的擴展。冰溫技術由日本的山根昭美氏最先于20世紀70年代初發(fā)現(xiàn)[2]，冰溫袋內貯藏食品可以有效的保持食品原有的風味。氣調包裝是通過對食品進行一次性的氣體配比調配來控制貯藏環(huán)境內的氣體成分，從而達到對食品保鮮的目的，氣調包裝中的CO2可以抑制微生物的生長，減慢水產品腐敗的速度[3]，氣調包裝技術作為一門新興技術已較多的應用到水產品的保鮮方面，而冰溫結合氣調保鮮技術的研究也越來越成為熱門。目前，國內外對于水產品氣調包裝貯藏不同條件的研究已有一些，如彭城宇[4]關于氣體比例對氣調包裝羅非魚片貨架期的影響研究、SIVERTSVIK[5]的關于超低溫氣調包裝鮭魚片對其微生物和感官品質的影響等，趙莉君等[6]也研究表明不同的包裝方式對鯇魚片冰溫貯藏期間品質變化有顯著影響，JACOMINO[7]研究報道稱在一定的實驗條件下，不同的氣調包裝材料對番石榴的品質影響不盡相同，晁文[8]采用不同厚度和材質的塑料袋對辣椒進行包裝，發(fā)現(xiàn)不同透氣性和透濕性的包裝袋對辣椒品質的影響有所不同，但是此類研究在軍曹魚上面的應用還未見有報道。該研究使用不同的氣體配比和不同材質的包裝袋氣調包裝軍曹魚，貯藏于冰溫條件下，跟蹤比較幾種不同的包裝條件對軍曹魚品質的影響，主要通過對K值、細菌總數(shù)、TVB-N含量和汁液流失率幾種指標的測定，確定冰溫氣調包裝軍曹魚最佳氣調包裝參數(shù)，為進一步完善軍曹魚冰溫氣調保鮮技術提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

軍曹魚 購于廣東省茂名市軍曹魚養(yǎng)殖場，鮮活；N2、CO2、O2廣州市君多氣體有限公司；高氯酸、硼酸、鹽酸、氯化鈉、檸檬酸、三乙胺、冰醋酸 廣州化學試劑廠；TTC營養(yǎng)瓊脂 廣東環(huán)凱微生物科技有限公司；無水乙醇 天津市富宇精細化工有限公司；ATP、ADP、AMP、IMP、HxR、Hx 標準品，Sigma公司；試劑 均為分析純；所有用水 均為蒸餾水；純PE包裝袋、一般阻隔性包裝袋、高阻隔性包裝袋 均購于雄縣旭日紙塑包裝有限公司。

735-2型溫度測量儀 德國德圖儀器公司出品；MDF-U333型冷凍柜、精密低溫培養(yǎng)箱 日本Sanyo公司；Agilent 1100型高效液相色譜儀 美國Agilent公司；SQ510C型滅菌鍋 重慶雅馬拓科技有限公司出品；明鑒SPX型智能生化培養(yǎng)箱 寧波江南儀器廠出品；Kjeltel2300型凱氏定氮儀 丹麥FOSS儀器有限公司；MAP-D400型復合氣調包裝機 蘇州森瑞公司；SK-30型低溫超速離心機 美國Sigma公司；UltraTurraxT25B型均質機 德國IKA工業(yè)設備公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 預處理 將鮮軍曹魚去頭、去尾、去內臟、去骨頭，剩余魚肉備用。

1.2.2 冰點的測定 采用傳統(tǒng)凍結法[9]測定，將溫度測量儀探頭插入魚塊中心部位，固定放置于-35℃冰箱內，每隔1min記錄一次肉中心溫度的變化，隨后根據(jù)凍結曲線得出軍曹魚的冰點。

1.2.3 樣品包裝及貯藏 使用復合氣調包裝機隨機取樣進行氣調包裝，氣體配比比例實驗選取6種氣體配比來進行比較，使用高阻隔性包裝袋進行氣調包裝，實驗組為（1）100%N2、（2）75%N2+25%CO2、（3）50%N2+50%CO2、（4）30%N2+65%CO2+5%O2、（5）25%N2+75%CO2、（6）100%CO2，對照組為空氣貯藏。包裝袋的選擇實驗組為（Ⅰ）高阻隔性包裝袋、（Ⅱ）一般阻隔性包裝袋、（Ⅲ）純PE材質包裝袋，對照組為空氣貯藏。包裝后放入精密低溫培養(yǎng)箱內冰溫貯藏，貯藏期間每隔幾天隨機取樣跟蹤對K值、細菌總數(shù)、揮發(fā)性鹽基氮含量和汁液流失率幾種品質指標進行測定。

1.2.4 K值的測定 參照文獻[10-11]的方法，并稍作修改。稱取絞碎混勻的軍曹魚肉2.0g，加入提前冷卻的10%高氯酸溶液10mL，使用均質機均質使其混合均勻，放置3min充分抽提后使用低溫超速離心機離心10min，沉淀部分重復此操作，上清液合并后用KOH溶液調pH至6.4～6.8，定容至50mL，過0.22μm孔徑的濾膜后使用高效液相色譜儀進行分析。計算公式：K（%）=（HxR+Hx）/（ATP+ADP+AMP+IMP+HxR+ Hx）×100。式中ATP、ADP、AMP、IMP、HxR、Hx分別表示腺苷三磷酸、腺苷二磷酸、腺苷酸、肌苷酸、次黃嘌呤核苷、次黃嘌呤的濃度（μmol/g濕重）。

1.2.5 揮發(fā)性鹽基氮（total volatile basic，TVB-N）含量的測定 參考SC/T 3032-2007《水產品揮發(fā)性鹽基氮的測定》[12]方法測定，并稍作修改。稱取絞碎混勻的軍曹魚肉5.0g于100mL離心管內，加入0.6mol/L的高氯酸溶液45mL，使用均質機均質使其混合均勻，放置3min充分抽提后使用低溫超速離心機10000r/min離心10min，上清液使用凱氏定氮儀測定揮發(fā)性鹽基氮含量。實驗做3個平行，求取平均值。

1.2.6 細菌總數(shù)的測定 參照GB/T 4789.2-2010《食品微生物學檢驗總則》[13]方法測定，并稍作修改。無菌條件下，剪碎5g魚肉于100mL錐形瓶內，加入45mL無菌生理鹽水，振蕩2～3min，用10倍梯度稀釋法制成一系列稀釋倍數(shù)的菌懸液，選取合適的稀釋度吸取1mL菌懸液倒兩個平板，37℃培養(yǎng)48h后進行計數(shù)。實驗做3個平行，求取平均值。

1.2.7 汁液流失率的測定 參考文獻[14-15]的方法，稱取包裝好的樣品以及包裝袋和袋內肉汁總質量為w1（g），剪開包裝袋小心取出袋中軍曹魚肉后，此時包裝袋和肉汁總質量為w2（g），稱取包裝前包裝袋質量為w3（g），計算方法為：汁液流失率（%）=（w2-w3）/（w1-w3）×100。

1.2.8 數(shù)據(jù)分析 實驗數(shù)據(jù)使用Excel進行處理分析并使用SPSS軟件進行單因素方差分析和多重比較。

2 結果與分析

2.1 冰點的測定

圖1為軍曹魚的凍結曲線，在曲線上可以看出有一段時間內軍曹魚肉中心溫度基本維持不變，求取這段時間的溫度變化平均值即可視為軍曹魚的冰點，所以，軍曹魚的冰溫區(qū)間為-1.01～0℃，本實驗在此冰溫帶范圍內貯藏。

2.2 不同氣體配比對軍曹魚肉品質的影響

不同氣體配比對軍曹魚肉品質的影響結果如圖2～圖5所示。

圖1 軍曹魚凍結曲線Fig.1 Freezing curve of cobia

2.2.1 K值的變化 K值定義為ATP分解產物HxR和Hx總量與ATP所有分解關聯(lián)物總量的比值[16]。魚死后，魚體隨著貯藏時間的延長，ATP迅速分解，其分解產物HxR和Hx含量也逐漸增多，導致K值逐漸增加。K值越小，說明新鮮度越好。一般認為，當魚肉K值≤20%時為高新鮮度[17-18]，可作為生魚片的原材料食用，K值60%～80%的魚體為初期腐敗魚[19]，K值的測定適合對魚類早期鮮度進行評價。實驗K值初始值為2.19%，屬于高新鮮度魚。從圖2中可以看出，幾種包裝方式下軍曹魚肉的K值在貯藏期間一直呈現(xiàn)上升趨勢，貯藏前期，K值的增長和時間呈現(xiàn)良好的線性關系；貯藏期間，對照組的K值增加速度顯著快于實驗組，與實驗組之間有顯著性差異，而實驗組之間的K值也存在顯著性差異（p＜0.05），說明氣調包裝對抑制ATP的降解、減緩K值的上升有一定效果，并且不同的氣體配比對K值的影響程度不盡相同。實驗組中K值增長明顯較快的是第5（25%N2+75%CO2）組，最快（16d時）達到腐敗初期值，而在貯藏20d的時候實驗組6組軍曹魚肉K值已全部達到60%以上，也就是進入了腐敗期。

2.2.2 細菌總數(shù)的變化 水產品貯藏過程中，微生物的生長代謝所產生的不良氣味物質會使其在感官上為消費者不可接受，這是水產品腐敗的重要原因，氣調包裝袋內充入的CO2氣體可以有效的抑制微生物的生長[20]，而不同的CO2氣體含量對微生物的抑制效果不同。實驗細菌總數(shù)初始值為4.93log cfu/g，由圖3所知，實驗中不同氣體配比比例包裝軍曹魚片的細菌總數(shù)隨著貯藏時間的延長呈現(xiàn)先減少后增多的趨勢，這是因為氣調包裝袋內的CO2氣體以及冰溫貯藏使部分微生物的生長受到了限制。在整個貯藏期間的中后期，細菌總數(shù)有顯著性增加（p＜0.05），而整個貯藏期間對照組細菌總數(shù)增長速度顯著高于實驗組，與實驗組有顯著性差異（貯藏第2d時對照組與5、6組無顯著性差異）。實驗組中細菌總數(shù)增長最快的組是第5（25%N2+75%CO2）組，實驗數(shù)據(jù)顯示在第16d時已達到消費者對高品質魚類所能接受的最大限值106cfu/g[21]，而整個貯藏過程中第3組（50%N2+ 50%CO2）細菌總數(shù)的增長速度最慢，第4（30%N2+ 65%CO2+5%O2）組所含氣體內含有部分氧氣，其他組氣體均由N2和CO2組成，無氧氣的存在抑制了需氧菌的生長，但是少量氧氣的存在卻又在一定程度上抑制了厭氧菌的生長，所以第4組樣品的細菌總數(shù)的增長速度并沒有比別的組表現(xiàn)出明顯的偏高或者偏低，在貯藏第19d時全部實驗組細菌總數(shù)均已達到消費者所能接受的最大限值。

圖3 不同氣體配比比例氣調包裝軍曹魚冰溫貯藏的細菌總數(shù)變化Fig.3 Variation of total bacterial number in cobia during modified atmosphere packaging and freezing-point storage with different gas ratio

2.2.3 TVB-N含量的變化 TVB-N主要包括的化合物類型有氨類、二甲胺和三甲胺等，其總含量可以作為魚類鮮度的重要評定指標[22]。國標GB 2733-2005《鮮、凍動物性水產品衛(wèi)生標準》規(guī)定，海水魚類TVB-N含量低于30mg/100g時視為安全。在細菌和酶的作用下，AMP脫氨產生的氨是貯藏初期TVB-N增加的主要原因，而貯藏后期，細菌作用生成的二甲胺和三甲胺，以及氨基酸等含氮化合物分解生成的各種胺類化合物成了TVB-N的主要來源[23]。實驗初始TVB-N含量為6.34mg/100g，冰溫貯藏期間，幾組樣品的TVB-N含量隨著貯藏時間的延長均有不同程度的升高，其中對照組的TVB-N含量增加速度明顯較快，貯藏2d之后其增長速度顯著快于實驗組（p＜0.05）。由圖4可知，貯藏前期，實驗組的TVB-N含量增加速度是緩慢的，但是第5組（25%N2+75%CO2）的TVBN含量增加明顯低于其他幾組，貯藏15d之后各組增長速度的不同才逐漸明顯，其中在整個貯藏過程中第2組（75%N2+25%CO2）魚肉最快達到最大TVB-N限值，其次是第1組（100%N2）和第3組（50%N2+50% CO2），而另外三組實驗組的TVB-N含量在貯藏期間均未達到最大限值。

圖4 不同氣體配比比例氣調包裝軍曹魚冰溫貯藏的揮發(fā)性鹽基氮含量變化Fig.4 Variation of TVB-N value in cobia during modified atmosphere packaging and freezing-point storage with different gas ratio

2.2.4 汁液流失率的變化 汁液流失率也是食品貯藏期間品質變化的重要評定指標，反映了魚肉的汁液流失狀況。PARKIN認為CO2貯藏魚肉時會溶于肌肉表面而造成pH有所下降，造成蛋白質的持水能力減弱，這會導致大量的滲出液滲出[24]。隨著貯藏時間的延長，魚肉組織蛋白不斷降解釋放出大量的氨基酸和多肽游離殘基[25]，這兩種物質的增加使汁液流失率不斷升高，而蛋白質的降解會導致魚肉的腐敗。整個貯藏期間，對照組的汁液流失速度顯著快于實驗組（p＜0.05），不同氣體配比比例包裝軍曹魚片冰溫貯藏時汁液流失率的變化如圖5所示，由圖5可知，隨著貯藏時間的延長，汁液流失率有不斷增加的趨勢，對于實驗組，在貯藏前15d之內，汁液流失率的增加速度是較緩慢的，隨后增加速度加大，其中在整個貯藏過程中第3組（50%N2+50%CO2）氣調包裝貯藏時汁液流失率的增長速度最慢，而其他組數(shù)均有不同程度的快速增長，在貯藏第20d時，實驗組樣品的汁液流失率均高于4.6%。

圖5 不同氣體配比比例氣調包裝軍曹魚冰溫貯藏的汁液流失率變化Fig.5 Variation of drip loss in cobia during modified atmosphere packaging and freezing-point storage with different gas ratio

從圖2～圖5來看，幾種品質指標增長趨勢均是隨著貯藏時間的延長而呈現(xiàn)增長的趨勢，其中增長快慢各不相同，在最佳氣體配比的選擇上，不能只考慮一種品質指標隨貯藏時間的變化，而應該綜合考慮這幾種重要的品質指標，所以綜合這4種指標的變化規(guī)律來看，選擇第3組，即使用50%N2+50%CO2的氣體配比來氣調包裝軍曹魚，不僅可以有效地抑制微生物的生長，還可使K值、TVB-N含量和汁液流失率的增長速度綜合性的減慢，最終確定氣調包裝軍曹魚的最佳氣體配比為50%N2+50%CO2。

2.3 不同包裝材料袋處理對軍曹魚肉品質的影響

不同的氣調包裝材料其透氣率不同，外界因子對貯藏期間包裝袋內的氣體影響效果不同，所以尋找合適的包裝材質對食品進行氣調包裝也是很有必要的。使用三種材質的包裝袋氣調包裝軍曹魚，目的為了比較出較適合的包裝材料。參照結果與分析2.2將包裝袋內充以50%N2+50%CO2的氣體，包裝袋的選擇實驗測定比較結果如圖6～圖8所示。

2.3.1 細菌總數(shù)的變化 3種不同材質的包裝袋氣調包裝軍曹魚和空氣對照組冰溫貯藏時細菌總數(shù)的變化如圖6所示，實驗細菌總數(shù)初始值為5.47log cfu/g，貯藏期間對照組和第Ⅲ組的細菌增長規(guī)律沒有顯著性差異（p＞0.05），而和第Ⅰ、Ⅱ組相比較卻有顯著性差異，并且各組的細菌總數(shù)在貯藏期間有顯著增加的趨勢（p＜0.05）。從圖6中可以看出，冰溫貯藏前2d，3組實驗組樣品的細菌總數(shù)均有所降低，隨后增加，其中增長速度組數(shù)排列為Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅰ，第Ⅲ（純PE組）的細菌總數(shù)在貯藏期間增長速度最快，這可能是由于純PE材質的高透氣特性，使得包裝袋內的氣體容易外逸、并且外界因子對包裝袋內氣體影響較大，故純PE材質的包裝袋包裝軍曹魚并未對其微生物的生長起到明顯的抑制作用，而一般阻隔性和高阻隔性材質的低透氣性可以維持包裝袋內的初始氣體比例，有效的延緩微生物的生長。

圖6 不同包裝袋氣調包裝軍曹魚冰溫貯藏的細菌總數(shù)變化Fig.6 Variation of total bacterial number in cobia during modified atmosphere packaging and freezing-point storage with different packaging bags

2.3.2 TVB-N含量的變化 實驗初始TVB-N含量為11.77mg/100g，3種不同材質的包裝袋氣調包裝軍曹魚和空氣對照組冰溫貯藏時TVB-N含量的變化如圖7所示，幾組樣品在貯藏期間TVB-N含量的變化趨勢是相似的，均有不同程度的增高，在貯藏期間，對照組和實驗組的TVB-N含量變化是有顯著性差異的，并且各個組的TVB-N含量在貯藏期間有顯著性增高（p＜0.05）。實驗組中，TVB-N含量的增高幅度變化排列為Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅰ，其中除了第8d時Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ組的TVBN含量沒有顯著性差異（p＞0.05），其他貯藏期間TVB-N含量的變化在各個實驗組間均有顯著性差異（p＜0.05）。

圖7 不同包裝袋氣調包裝軍曹魚冰溫貯藏的TVB-N含量變化Fig.7 Variation of TVB-N value in cobia during modified atmosphere packaging and freezing-point storage with different packaging bags

2.3.3 汁液流失率的變化 3種不同材質的包裝袋氣調包裝軍曹魚和空氣對照組冰溫貯藏時汁液流失率的變化如圖8所示，在貯藏期間，汁液流失率是不斷升高的，幾組之間的升高幅度不盡相同，對照組的汁液流失率隨著貯藏時間的延長有顯著升高（p＜0.05），貯藏2d時，對照組和第Ⅱ組之間的汁液流失率無顯著性差異（p＞0.05），此后和實驗組相比有顯著性差異（p＜0.05）。實驗組中，汁液流失率的增高幅度變化排列為Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅰ，3組在貯藏期間汁液流失率的增長有顯著性差異（p＜0.05）。

圖8 不同包裝袋氣調包裝軍曹魚冰溫貯藏的汁液流失率變化Fig.8 Variation of drip loss in cobia during modified atmosphere packaging and freezing-point storage with different packaging bags

從圖6～圖8來看，以50%N2+50%CO2的氣體配比氣調包裝軍曹魚冰溫貯藏過程中，幾種品質指標的增長趨勢是大致相同的，均是隨著貯藏時間的延長而增長，綜合比較細菌總數(shù)、TVB-N含量以及汁液流失率的增長，使用高阻隔性材質的包裝袋包裝軍曹魚，可以有效的延緩微生物的生長，并且TVB-N含量和汁液流失率的增長的速度也明顯小于對照組和純PE、一般阻隔性材質包裝袋包裝組。所以，最終確定使用高阻隔性材質包裝袋對軍曹魚進行氣調包裝。

3 結論

對于新鮮軍曹魚片的加工及貯藏技術，包裝前處理條件的選擇是很關鍵的一步，選用不同的氣體配比和不同材質的包裝袋對軍曹魚進行氣調包裝后，各個條件對軍曹魚的品質影響各不相同，實驗結果證明，在貯藏期間K值、TVB-N含量、細菌總數(shù)、汁液流失率幾種品質指標均有不同程度的增加，并且對照組和實驗組有顯著性差異（p＜0.05），使用高阻隔性包裝袋并充以50%N2+50%CO2的氣體配比對軍曹魚進行氣調包裝，可以有效的抑制微生物的生長并延緩魚體TVB-N含量和汁液流失率的增長速度。以K值、TVB-N含量、細菌總數(shù)增長速度慢，汁液流失率少為評定標準，綜合比較幾種品質指標的變化規(guī)律，最終確定使用高阻隔性包裝袋并充以50% N2+50%CO2的氣體配比對軍曹魚進行氣調包裝。

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