气调包装对大菱鲆的冷藏保鲜效果

（1.河北农业大学食品科技学院，河北保定 071000；2.河北农业大学海洋学院，河北秦皇岛 066000）

摘要：以大菱鲆为研究对象，通过不同气调包装（60% CO 2+5% O 2+35% N 2、60% CO 2+30% O 2+10% N 2、40% CO 2+30% O 2+30% N 2）进行处理，测定其感官、菌落总数、pH值、挥发性盐基氮（TVB-N）值、硫代巴比妥酸（TBA）值、汁液流失率等指标变化，综合评价气调包装对冷藏大菱鲆的保鲜效果。结果表明：空气包装组大菱鲆冷藏货架期为4 d，60% CO 2+5% O 2+35% N 2气调包装组的保鲜效果最佳，货架期约为8 d；气调包装中高体积分数的CO 2抑菌效果较为明显，能有效延缓pH值、菌落总数与TVB-N值的升高，但较高含量的CO 2会导致鱼肉汁液流失较为严重；在鱼肉脂肪氧化方面，O 2较CO 2作用更大，高含量的O 2对脂肪氧化具有一定促进作用；60% CO 2+ 5% O 2+35% N 2气调包装组冷藏贮存8 d，大菱鲆的菌落总数为6.69（lg（CFU/g）），TVB-N值为11.99 mg/100 g，TBA值为2.34 mg/100 g。总体结果表明，气调包装能显著延长冷藏大菱鲆货架期，具有良好的保鲜抑菌作用。

大菱鲆（Scophthalmus maximus）为鲽形目鲆科菱鲆属高蛋白低脂肪的优质鱼类，是欧洲著名的海水养殖良种，鱼肉出肉率高，且煮熟后不老，无腥味和异味，还含有二十碳五稀酸、二十二碳六稀酸等多不饱和脂肪酸和多种人体必需的微量元素，肌肉丰厚白嫩。鳍边和皮下含有丰富的胶原，其含量可与甲鱼裙边和海参相较，属上等佳肴，深受消费者欢迎 [1]。然而由于水产品物料具有水分含量高、肌肉组织细嫩、组织蛋白酶活性较强等特点，在贮藏过程中极易腐败变质造成重大经济损失，研究其保鲜技术具有重大意义。

气调包装是采用人工混合气体代替包装袋内的空气，营造不利于微生物生长繁殖的环境，从而抑制微生物的生命活动，达到减缓食品质量降低速率、延长食品保鲜期的一种包装方法 [2]。气调包装气体一般由CO 2、N 2、O 2按一定比例混合而成，其中CO 2气体是气调包装中的主要的抑菌因子，O 2对厌氧菌起到抑制作用，N 2多作为填充气体 [3]。国内外许多学者的研究结果表明，气调包装技术可以显著延长水产品的货架期 [4-10]，杨胜平等 [11]通过研究不同体积分数CO 2气调包装对带鱼冷藏条件下品质的影响，发现气调包装能够有效抑制细菌的生长繁殖，含80% CO 2气调包装能够有效将带鱼保鲜期延长至14 d以上；齐凤生等 [12]以海湾扇贝柱为研究对象，采用复合生物保鲜剂结合气调包装处理，结果发现生物保鲜剂结合气调包装能够显著延长冷藏扇贝货架期。

目前，关于冷藏条件下大菱鲆气调保鲜技术的研究较少，本实验通过研究冷藏条件下不同气调包装处理后大菱鲆鱼肉微生物及相关指标的变化规律，旨在为大菱鲆保鲜技术开发提供理论依据。

1 材料与方法

鲜活大菱鲆秦皇岛水产市场；聚偏氯乙烯真空包装袋（O 2渗透率40～50 mL/（m 2·d），CO 2渗透率23～25 mL/（m 2·d））秦皇岛港田铝塑包装有限公司。

平板计数琼脂北京陆桥技术有限责任公司；甲基红、次甲基蓝（均为分析纯）天津市科密欧化学试剂有限公司；三氯乙酸、硼酸、碳酸钾、凡士林、盐酸等（均为分析纯）天津市凯通化学试剂有限公司。

H360气调包装机苏州森瑞保鲜设备有限公司；pH S-3C酸度计上海精密科学仪器有限公司；YLD-6000生化培养箱江苏定坛市宏华仪器厂；SW-CJ-2F无菌操作台苏州安泰空气技术有限公司。

将鲜活大菱鲆敲击头部致死后剖片，去皮，将鱼片用冰水冲洗干净，用滤纸吸干表面水分，将聚偏氯乙烯真空包装袋标记称质量后，每袋装入约80 g鱼肉，称质量并记录数据。本实验气调包装共分4 组，每组的混合气体比例如下：对照组：空气；气调1组：60% CO 2+5% O 2+35% N 2；气调2组：60% CO 2+30% O 2+10% N 2；气调3组：40% CO 2+30% O 2+30% N 2。抽真空时间为14 s，混合气体充入时间为10 s，热封时间为5 s，热封后迅速放入冷藏条件下进行贮藏，在冷藏后第0、2、4、6、8、10天每组取一包样品分别测定其汁液流失率、pH值、硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid，TBA）值、挥发性盐基氮（total volatile base nitrogen，TVB-N）值和菌落总数。

参照GB/T 18108—2008《鲜海水鱼标准》 [13]及杨胜平等 [11]对海水鱼感官评定方法，由6 人组成感官评定小组，按大菱鲆的感官鉴定标准（表1），对各个处理组的体表色泽、气味、组织形态和弹性4 方面进行综合评分，总分值在20 分（极新鲜）和4 分（完全腐败）之间，12 分以下表明样品已不可食用。

表1 大菱鲆感官评分标准
Table1 Criteria for sensuality evaluation of Scophthalmus maximus

按照GB 4789.2—2010《食品微生物学检验：菌落总数测定》进行测定 [14]。

取5 g经组织捣碎机捣碎的鱼肉于锥形瓶中，加入45 mL蒸馏水，混合均匀，静置30 min后过滤，用精密酸度计测定滤液的pH值。

参照Li Junke等 [16]的方法，使用721可见分光光度计在532 nm波长处测定吸光度，结果用mg/100 g表示。

取出带包装袋的样品称质量（M 1），打开包装将包装内和样品表面的汁液用滤纸吸干后称量包装和样品的质量（M 2），包装单独称质量（M 3）。汁液流失率按下式计算：

采用Excel进行绘图，利用SPSS 17.0进行相关性分析，显著性水平设置为P＜0.05。

2 结果与分析

图1 不同处理方式对大菱鲆冷藏过程中感官评分的影响
Fig.1 Changes in sensory evaluation score of Scophthalmus maximus with different treatments during chilled storage

由图1可知，整个过程中各处理组感官品质变化与贮藏时间显著相关（P＜0.05），随贮藏时间延长各处理组感官评分逐渐降低，相对于其他气调包装组，空气组的感官评分随贮藏时间下降最快，并与其他气调包装组在第2天后就出现显著差异（P＜0.05），并在第4天达到12.1，已接近不可接受分值12 分。在0～4 d，各气调包装组感官评分无显著性差异（P＞0.05），这可能是由于在贮藏初期各处理组都在一定程度上抑制了微生物的生长，而随着贮藏时间的延长，各处理组包装袋内微生物开始繁殖，感官评分有所下降，可以看到，气调1组和气调2组感官评分整体高于气调3组，其中气调1组评分下降最慢，到第10天时，仍能达到13.4 分。

图2 不同处理方式对大菱鲆冷藏过程中菌落总数的影响
Fig.2 Changes in total bacterial count of Scophthalmus maximus with different treatments during chilled storage

由图2可见，新鲜大菱鲆的菌落总数为4.21 （lg（CFU/g）），对照组的菌落总数随贮藏时间的延长持续增加，在贮藏第4天菌落总数达5.47（lg（CFU/g）），接近生鲜鱼可接受的上限，在第6天超过7.00（lg（CFU/g）），表明其已腐烂变质。而气调包装组菌落总数增长速率显著低于对照组（P＜0.05），气调1、2、3组分别在贮藏第10、8、8天达到7.18、6.78、6.90（lg（CFU/g）），表明气调包装组的保鲜效果显著优于空气组。单从冷藏过程中菌落总数的变化情况来看，不同体积分数CO 2气调包装能够有效抑制细菌的增长，其中60% CO 2气调组抑菌效果优于40% CO 2气调组，这与杨胜平 [11]、李来好 [17]、谢晶 [18]等的研究结果一致，并且气调1组的保鲜效果更好，这可能是由于气调1组CO 2、N 2含量较高O 2含量低，显著抑制了微生物的生长。

图3 不同处理方式对大菱鲆冷藏过程中pH值的影响
Fig.3 Changes in pH value of Scophthalmus maximus with different treatments during chilled storage

由图3可以看出，新鲜大菱鲆鱼肉的pH值为6.48，随着贮藏时间的延长各处理组pH值呈现先下降后上升的趋势。贮藏2 d后，对照组、气调1、2、3组的pH值分别为6.32、6.12、6.27和6.31，与新鲜鱼肉pH值相比均有所下降，这是由于在贮藏初期由于酶和微生物的作用使鱼体内肌糖原发生酵解并产生乳酸，从而使鱼肉pH值有所降低，并且气调1组和气调2组下降更为明显，可能是由于较高含量的CO 2溶于鱼体表面而使pH值下降更为明显。随着贮藏时间的延长，各处理组pH值均有所上升，与空气组相比，气调组的pH值上升趋势比较缓慢，在贮藏的第10天，空气组的pH值已达到7.30，显著高于各气调组（P＜0.05），pH值均有所上升主要是由于在贮藏后期微生物的代谢及蛋白质的氧化变性产生的氨及胺类碱性挥发性物质造成的，而由于气调包装组中较高含量的CO 2和N 2的抑菌作用和对蛋白质氧化变性的抑制作用，从而使pH值上升较为缓慢。

TVB-N值是水产品的常用鲜度指标，是指在酶和微生物的作用下，蛋白质分解产生的氨和胺类等碱性含氮物质与腐败过程中分解产生的有机酸结合而成的盐基态氮的总称 [19]。根据GB/T 5009.45—2003《水产品卫生标准的分析方法》 [20]，海水鱼TVB-N值小于13 mg/100 g时属

图4 不同处理方式对大菱鲆冷藏过程中TVB-N值的影响
Fig.4 Changes in TVB-N of Scophthalmus maximus during storage at 4 ℃

由图4可知，新鲜大菱鲆鱼肉TVB-N值为9.08 mg/100 g，属于一级新鲜度，随着贮藏时间的延长，对照组TVB-N值持续上升，在贮藏第4天TVB-N值为15.84 mg/100 g，已超出一级新鲜度，第6天TVB-N值达27.10 mg/100 g，接近二级新鲜度。与空气组相比，气调包装组的TVB-N值增长较缓，两者之间存在显著差异（P＜0.05），且在整个贮藏过程中各气调组TVB-N值均未超出二级鲜度，由此可见，气调包装对于冷藏大菱鲆贮藏过程中TVB-N值具有显著抑制作用，这主要是由于气调包装显著抑制了微生物的生长，从而减少了挥发性盐基氮的积累。对于3 个气调组，气调3组TVB-N值整体高于气调1组和气调2组，而气调1组和气调2组之间TVB-N值无显著性差异（P＞0.05）。

图5 不同处理方式对大菱鲆冷藏过程中TBA值的影响
Fig.5 Changes in TBA value of Scophthalmus maximus with different treatments during chilled storage

由图5可以看出，随着贮藏时间的延长，各处理组TBA值均呈上升趋势，其中气调1组TBA值的上升速率最为缓慢，且在整个贮藏过程中其TBA值显著低于其他各处理组（P＜0.05），对照组、气调2组和气调3组在贮藏过程中TBA值迅速上升。在贮藏的第10天，对照组、气调1、2、3组TBA值分别为5.7、3.49、6.48 mg/100 g和6.05 mg/100 g，此时气调2组和气调3组的TBA值均已高于对照组，而气调1组的TBA值仍较低。由此可见，气调1组对于大菱鲆贮藏过程中脂肪氧化具有显著抑制作用，这主要是由于其O 2含量低，降低了内源酶将氧催化成超氧阴离子和过氧化氢的机率从而抑制了脂肪氧化 [21]，而气调2组和气调3组的O 2比例均高于空气，因此其脂肪氧化程度较对照组更为严重。由以上结果可知，在CO 2含量一定的情况下，高含量O 2对于不饱和脂肪酸的氧化分解具有一定的促进作用，这与崔琳琳等 [4]的结论相一致。因此，适当降低O 2含量对鱼肉在贮藏过程中的脂肪氧化具有一定的抑制作用。

图6 不同处理方式对大菱鲆冷藏过程中汁液流失率的影响
Fig.6 Changes in drip loss of Scophthalmus maximus with different treatments during chilled storage

汁液流失率反映的是鱼肉在冷藏过程中的汁液流失情况，在贮藏过程中这些流出的汁液会成为微生物的生产繁殖的培养基从而降低鱼肉的新鲜度 [22]。由图6可以看出，大菱鲆在冷藏初期汁液流失较多，随着贮藏时间的延长，汁液流失趋于平稳，气调组汁液流失较空气组更为明显，气调2组最为严重。气调1、2、3组及空气包装组在冷藏第10天汁液流失率分别为10.87%、11.79%、9.79%和7.54%，即60% CO 2组（气调1、2组）的汁液流失率显著高于40% CO 2组（气调3组）和空气组（P＜0.05）。已有研究 [23-24]表明，CO 2气体能够减弱肉的持水能力，气调包装中高含量CO 2会溶于大菱鲆鱼肉表面从而降低蛋白质的持水能力，导致汁液流失加剧。

3 结论

在不同比例的气调包装对4 ℃冷藏大菱鲆保鲜效果的研究中发现，气调包装能显著延长冷藏大菱鲆货架期，具有良好的保鲜抑菌作用。综合各项指标，对照组的货架期约为4 d，而60% CO 2+5% O 2+35% N 2气调包装组保鲜效果最好，货架期约为8 d。气调包装中高体积分数的CO 2抑菌效果较为明显，能够有效延缓pH值、菌落总数、TVB-N值的上升，但较高含量的CO 2导致鱼肉汁液流失较为严重，因此，还需进一步探索减少汁液流失的方法。在鱼肉脂肪氧化方面，O 2较CO 2作用更大，在CO 2含量一定的情况下，高含量O 2对于不饱和脂肪酸的氧化

分解具有一定的促进作用。在今后的研究中，可以尝试气调保鲜技术和其他保鲜技术相结合的方式如气调包装与超冷却、超高压处理、保水剂及天然植物萃取物等相结合 [25]，从而进一步完善气调保鲜技术在大菱鲆保鲜中的应用。

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Effect of Modified Atmosphere Packaging on Quality Preservation of Scophthalmus maximus during Cold Storage

LI Jing 1, WANG Xiaorui 2, LIU Hongying 2,*, QI Fengsheng 2,*
(1. College of Food Science and Technology, Hebei Agricultural University, Baoding 071000, China; 2. Ocean College of Hebei Agricultural University, Qinhuangdao 066000, China)

Abstract：This study aimed to evaluate the effects of modified atmosphere packages (MAPs) on quality maintenance of Scophthalmus maximus were packaged under different modified atmospheres (60% CO 2+ 5% O 2+ 35% N 2, 60% CO 2+ 30% O 2+ 10% N 2, and 40% CO 2+ 30% O 2+ 30% N 2) for cold storage at 4 ℃. Changes in sensory evaluation score, total bacterial count, pH, total volatile basic nitrogen (TVB-N), thiobarbituric acid (TBA) and drip loss were measured during the storage. Results showed that the shelf-life of air-packaged S. maximus was 4 d, while that of MAP 1(60% CO 2+ 5% O 2+ 35% N 2) treatment was the longest (8 d). High CO 2MAP had better antimicrobial effect and could significantly slow down the rise of pH, total bacterial count and TVB-N, but drip loss became more serious with increasing CO 2concentration. MAP, however, did not obviously inhibit lipid peroxidation in S. maximus but high O 2MAP accelerated lipid peroxidation. After eight days of storage with MAP1, total bacterial count of S. maximus turned out to be 6.69 (lg(CFU/g)), TVB-N was 11.99 mg/100 g, and TBA value was 2.34 mg/100 g. Thus, MAP could effectively extend the shelf-life of S. maximus during refrigerated storage and demonstrated good preservative and antibacterial effects.

Key words：Scophthalmus maximus; modified atmosphere packaging; preservation; quality changes

李敬, 王小瑞, 刘红英, 等. 气调包装对大菱鲆的冷藏保鲜效果[J]. 食品科学, 2016, 37(22): 313-317. DOI:10.7506/ spkx1002-6630-201622048. http://www.spkx.net.cn

LI Jing, WANG Xiaorui, LIU Hongying, et al. Effect of modified atmosphere packaging on quality preservation of Scophthalmus maximus during cold storage[J]. Food Science, 2016, 37(22): 313-317. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201622048. http://www.spkx.net.cn

基金项目：河北省教育厅2013重点项目（ZD20131062）；河北省科技厅项目（14227111D）

作者简介：李敬（1992—），女，硕士研究生，研究方向为水产品加工与贮藏。E-mail：lijing921108@163.com

*通信作者：刘红英（1962—），女，教授，博士，研究方向为水产品加工与贮藏。E-mail：liu066000@sina.com

齐凤生（1963—），男，副教授，硕士，研究方向为水产品加工与贮藏。E-mail：qifsh066003@163.com

气调包装对大菱鲆的冷藏保鲜效果

1 材料与方法

2 结果与分析

3 结 论

3 结论