壳聚糖在对虾保鲜中作用的初步研究_图文

1、壳聚糖在对虾保鲜中作用的初步研究 李升福 1 王喜波 2 闻海波 1(1. 淮海工学院海洋学院 , 江苏 连云港 222005;2. 东北农业大学食品学院 , 黑龙江 哈尔滨 150030摘 要 本试验采用壳聚糖为主要成分与常用的防腐剂和护色剂进行保鲜性能对比实验 , 以及在一定 温条件下实验对虾类的防腐败保鲜效果 , 并且以感官指标 、 TVB -N 值 、 p H 值 、 细菌总数等作为鲜度指标定 期取样测定 。 实验结果表明 , 壳聚糖涂膜保鲜剂和蜂胶保鲜剂用于对虾的保鲜效果良好 , 可以抑制细菌总数 的增长 , 维持较低的 TVB -N 值 , 改善对虾的感官质量 , 延长对虾的贮藏期

2、 。关键词 保鲜 壳聚糖 细菌总数 腐败 虾类由于其本身特有的生物学和生物化学特 性 , 一方面因其丰富的营养作为美味食品而备受 消费者喜爱 , 另一方面又因其极易黑变而严重制 约它的商品价值 。因此 , , ,。, 从抑菌 、 抗 氧化 、 防褐变 、 减少细菌污染等多方面 , 考虑影响 水产品保鲜的各种因素 , 通过壳聚糖保鲜液和蜂 胶水提液浸泡处理 , 与常用的防腐剂和护色剂配 比进行保鲜性能对比 , 制备新型高效虾类保鲜剂 , 以期能得到较好的效果 。壳聚糖是无毒天然的保鲜剂。 壳聚糖是甲壳 素经化学处理脱乙酰基后的产物 , 呈半透明状固 体 , 颜色为白色或灰白色 , 略有珍珠光泽

3、, 其结构与 纤维素相似 , 由大部分氨基葡萄糖和少量 N -乙酰 基葡萄糖通过 -1,4-糖苷键连接起来的支链多 糖。 由于含有游离氨基 , 能溶于低酸度水溶液中 , 是天然多糖中唯一的碱性多糖。 它无毒、 无害、 可 食用、 安全可靠、 易于生物降解、 不污染环境 , 有良 好的成膜性和光谱抗菌性。 其来源广泛 , 主要来自 动物 , 尤其是甲壳类动物 , 如蟹、 虾等的外壳。 壳聚糖是目前研究的热点 。 壳聚糖以其氢键 相互交联成网状结构 , 利用适当的溶剂 , 可制成透 明的具有多孔结构的薄膜 。 壳聚糖的溶液具有粘 性 , 是一种理想的成膜物表明 。粘度随 , 壳聚 , -N H 2

4、可 , 。壳聚糖对 细菌有很强的抑制能力 , 对大肠杆菌 、 金黄色葡萄 球菌 、 变形杆菌 、 枯草杆菌 、 酵母菌都有较强的抑 制力 。 对于壳聚糖的抗菌活性 , 国外已有文献进 行了报道 。 此外 , 壳聚糖与生物体具有良好的亲 和相容性 , 对人体具有一定的生理保健功能 , 为可 食用的物质 。关于虾的腐败机理研究比较透彻 , 主要是由于 虾类本身特有的生物、 化学特性 , 含水量高 , 肌肉组 织柔软 , 极容易腐败变质 ; 对虾体内含有大量的酶 类和酪氨酸 , 易受氧化而产生黑色素 , 使虾变黑。 虾捕获后 , 在良好的冰藏条件下细菌繁殖缓 慢 ,12d 内仍能保持良好的鲜度 ,

5、即色泽 、 气味 正常 , 外壳有光泽 , 半透明 , 虾体肉质坚密 , 有弹 性 , 甲壳紧密附着虾体 。随后由于细菌及酶促反 应的作用 , 促进蛋白质的快速分解 , 虾体从僵硬状 态开始进入白落阶段 , 其感官特征是 :虾体外壳失 去光泽 , 出现黑箍 、 黑斑等 , 其变坏顺序为 :头胸部 -躯部 -外壳下部 -腮部 , 内脏有轻度腥味 , 弹性 降低 。 若继续冷藏 , 由于细菌的大量迅速繁殖 , 就 会出现各种腐败现象 , 即虾肉组织松软 、 有氨臭 味 、 内脏弥散 、 甲壳与虾体分离 。这些现象的出-41-作者简介 :李升福 (1977. 5- , 男 , 硕士学位 , 从事食品

6、科学与工程研究 , 目前主要研究方向为水产品加工。现 , 表明虾已明显变质变坏 。 影响对虾变黑 、 变质 的主要因素已有相关的研究报道 。主要有 :细菌 等微生物的影响 ; 酶及酶促反应的影响 ; 温度变 化的影响 ; 空气中氧的影响 。对虾的保鲜技术 :水产品的保鲜通常是用物 理或化学方法延缓或抑制生鲜水产品的腐败变 质 , 以保持其新鲜状态与品质 , 保持它原有的鲜度 质量 、 使用质量与商品价值 。保鲜工作中应考虑 一切影响食用价值和商品价值的各种因素 , 包括 细菌腐败 、 脂肪氧化 、 蛋白质变性以及其他物理和 化学因素引起鱼贝类质量变化等 。目前主要有 :低温保鲜技术 、 真空包

7、装技术和防腐保鲜剂等 。分别采用壳聚糖为主要成分 , 与常用的防腐 剂和护色剂进行保鲜性能对比实验 。1 材料与方法1. 1 材料及涂膜保鲜剂的制备1. 1. 1 主要原料 对虾 :虾 ; 壳聚糖 1. 1. 2、 高压 (L -型 、 电热恒温鼓风干燥 箱 (DHG -9240A 型 、 电子天平 (JA2003N 型 、 家用冷藏冷冻箱 (海尔 BCD -206T 型 、 精密 p H 计 (PHS -3C 型 、 超净台 (SW -C J -ICU 型 、 低 速离心机 (LD5-2A 型 ,5000r/min 、 家庭多用切 碎机 (功率 280w ,1min 、 HW SY 型电热恒

8、温水 浴锅 、 其他常用玻璃仪器 1. 1. 3 主要试剂 硼酸 、 乙醇 、 牛肉膏 、 蛋白胨 、 氯化钠 、 琼脂 、 抗坏血酸 、 山梨酸钾 、 鲜虾宝 (市场 购买 等 。1. 1. 4 壳聚糖涂膜保鲜剂的配制 在一定量的壳聚糖中加入 1%醋酸 , 浸泡 35h , 搅拌均匀 ,根据组别加入一定量的辅助剂备用 。 1. 1. 5 样品处理 挑取鲜度 、 大小尽可能一致的新鲜对虾 。 用冰水 (04清洗 , 去污 , 剔出破损 的和鲜度不够的虾 , 去除差异较大的个体 , 然后将试样个体随机分组 , 作保鲜或对照备用 。以待放 在配制的保鲜剂中浸泡处理 5min , 每天各取一定 量的

9、虾测定鲜度指标 。 1. 1. 6 鲜度指标测定方法 1. 1. 6. 1 感官评定方法 对虾的感官指标要求虾体完整 , 体表有光泽 、 头胸甲与体节间连接紧 密 ; 眼球饱满突出 ; 肌肉纹理清晰 , 有弹性 , 壳不易 剥离 ; 具有对虾固有气味 , 无其他异味 。 从肌肉组织 , 体表色泽和色味三方面进行综 合评分 , 评分标准如表 1所示 。表 1 对虾感官评定标准项目 5分4分3分2分1分体表色泽体色青具 有光泽 头尾微红 体表青色 头尾足红 变壳微红 全身红变 暗淡 出现黑斑 黑圈 气味具有鲜虾特有气味 无任何异 味鲜虾特有 气味较淡 气味较正 常 出现不愉 快味 有臭味产 生 体

10、态肌肉纹理清晰有弹性头颈连接紧密肌肉有弹 性连接稍 松驰 肌肉略有 弹性连接 松驰 肌肉弹性 较差严重 松驰 肌肉组织松软有脱落现象1. p H 5g , 在, 搅拌均匀 (用捣碎机捣, 30min (不断振摇 , 然后过滤 , 取滤液 (亦可采用离心机离心取上清液 用酸度计测定 , 直接读取 p H 值 。 1. 1. 6. 3 挥发性盐基总氮 (TVB -N 的测定 采用半微量凯氏蒸馏法 。按 G B2741-94规定 , TVB -N (mg/100g 25为一级鲜度 ; TVB -N (mg/100g 30为二级鲜度 。 1. 1. 6. 4 细菌总数的测定 采用平板培养计数法 。1.

11、 2 实验方法1. 2. 1 保鲜因素及水平的安排 见表 2。表 2 L 4(23 对虾壳聚糖保鲜试验试验号列 号A 壳聚糖稀酸液B (Vc C (山梨酸钾 11(1. 5%1(0. 1% 1(0. 5%212(0. 5%232(2. 5% 12(0. 2% 42(2. 5%21(0. 2%1. 2. 2 壳聚糖保鲜实验 取新鲜虾约 50g , 随机分成五组 , 分别在不同配制的壳聚糖溶液中浸泡 5min , 取出沥干后装入低密度聚乙烯保鲜袋中 ,放置在 25 温箱中观察 。同时做对照组 , 其他组-51- 按照正交试验因素水平表配制 。 每隔 24h 观察对 虾的外观变化 。2 结果与讨论2

12、. 1 壳聚糖保鲜实验结果壳聚糖保鲜性能实验结果见表 3-7。 表 3 对虾壳聚糖保鲜剂保鲜性能实验结果保鲜剂 名称 检测项目储 藏 时 间 /h024487296综合 评分对 照 组感官变化 5. 003. 502. 701. 00 2. 50 TVB -N(10-2mg/g 14. 0121. 0336. 3456. 4079. 42p H 值 7. 256. 707. 417. 537. 57log (TBC /g 4. 685. 856. 87对照组是不经任何保鲜剂处理的 。 从对照组的实验结果看 ,化 ,表 4(一 保鲜剂 名称 检测项目储 藏 时 间 /h024487296综合 评

13、分壳 聚 糖 1号感官变化 5. 004. 504. 003. 101. 003. 56 TVB -N(10-2mg/g 14. 0116. 3024. 2032. 4749. 91 p H 值 7. 256. 757. 117. 247. 41 log (TBC /g 4. 545. 186. 386. 97 壳聚糖 1号处理组的对虾在储藏第二天时表 现状态良好 , 未出现任何异味 , 肌肉仍有弹性 , 头 颈连接只是稍有松弛 。 各项检测指标的变化趋势 是上升的 , 但较之对照组还是可以看出保鲜剂起 的作用 。表 5 对虾壳聚糖保鲜剂保鲜性能实验结果 (二 保鲜剂 名称 检测项目储 藏 时

14、 间 /h024487296综合 评分壳 聚 糖 2号感官变化 5. 004. 804. 203. 501. 203. 80 TVB -N(10-2mg/g 14. 0115. 2522. 8632. 0745. 80 p H 值 7. 256. 786. 98 7. 217. 35log (TBC /g 4. 515. 116. 206. 89 壳聚糖 2号处理组同样地表现出较好的效 果 , 较之壳聚糖 1号组还好 , 主要原因在于 Vc 发 挥了作用 。 Vc 是一种常用的护色剂 , 并且也是一 种高效的抗氧化剂 。表 6 对虾壳聚糖保鲜剂保鲜性能实验结果 (三 保鲜剂名称检测项目储 藏

15、时 间 /h024487296综合 评分壳聚糖3号感官变化 5. 004. 103. 702. 50 3. 08 TVB -N(10-2mg/g 14. 0117. 2525. 5140. 0151. 90p H 值 7. 256. 717. 287. 427. 53log (TBC /g 4. 635. 326. 627. 80 从表中可见 , 经壳聚糖 3号保鲜液处理过的 对虾在储藏两天时体态 、 , TVB -N 但到第三天 (四 名称 项目储 藏 时 间 /h024487296综合 评分壳聚糖4号感官变化 5. 004. 303. 802. 701. 003. 36 TVB -N(10

16、-2mg/g 14. 0116. 8124. 4836. 2350. 60p H 值 7. 256. 737. 237. 367. 46log (TBC /g 4. 595. 236. 537. 51 壳聚糖 4号处理组以及 3号处理组对对虾的 保鲜效果从表中可以看出弱于 1号处理组和 2号 处理组 , 主要原因可能在于壳聚糖保鲜液的浓度 2. 5%超出了一般保鲜最适浓度 (1%2% 。 2. 2 壳聚糖保鲜实验2. 2. 1 壳聚糖正交实验结果分析 感官结果见 表 8。表 8 感官结果分析试验号因 素A/壳聚糖 %B/Vc %C/山梨酸钾 %实验结果 感官综合 评分 11. 50. 10.

17、53. 56 21. 50. 50. 23. 80 32. 50. 10. 23. 08 42. 50. 50. 53. 36 K 13. 683. 323. 46K 23. 223. 583. 44优水平 A 1B 2C 1R 0. 460. 260. 02-61-从表中可看出主次顺序 A B C 。最佳方 案为 A 1B 2C 1, 即壳聚糖稀酸液 1. 5%, 抗坏血酸 0. 5%, 山梨酸钾 0. 5%。 由于 C 1与 C 2间的 R 值 为 0. 02较小 , 因此 C 因素不是决定因素 。而实 验证明 , 按 A 1B 2C 2实验条件进行保鲜效果实验 , 效果较好 。 2. 2

18、. 2 保鲜过程中感官评分的变化 水产品死 后变化的不同阶段 , 都有其不同的感官特征 , 根据 这些特征从而进行鲜度的评定 。 图 1为各处理组 间感官评分的变化趋势 。从图 1可以看出 , 在贮 藏初期 , 各组的感官指标评分差异并不明显 , 从第 二天开始 , 随着保鲜期的延长 , 各涂膜组和对照组 虾之间感官评分的差别逐步加大 。 其中 3号组在 第三天后感官质量下降较快 ,2号组和 1号组感 官质量降低趋势较缓慢 。图 1 对虾贮藏期间感官评分的变化对照组在第二天其感官评分已经低于 3分 , 虾体表发黑 , 虾头与虾体连接松弛 , 虾体发粘 , 能 嗅到不愉快的异味 , 而 2号组的

19、感官评分为 4分 左右 , 头尾微红 , 虾头与虾体连接还比较紧 , 有虾 腥味但没有腐败的臭味 。实验结果表明 , 涂膜保 鲜能使虾体隔绝外界的细菌 、 空气 , 使对虾体表和 体内细菌和酶的作用减缓 , 从而改善感官质量 , 延 长货架期 。2. 2. 3 保鲜过程中 TVB -N 的变化 挥发性盐基氮 (TVB -N 是水产品在腐败过程中 , 由于酶 和细菌作用使组织中蛋白质分解产生的氨以及低 级胺类 , 通常作为水产品初期腐败的评定指标 。 对虾保鲜过程中 TVB -N 变化如图 2所示 。从图 2中可以看出 , 各组 TVB -N 值均随着 贮藏时间的延长而逐渐增加 。 对照组在贮藏

20、期间 TVB -N 值一直最高 , 第三天时超标 。与其他各组相比 , 对照组与其他各组的 TVB -N 值间存在 极显著性差异 , 说明各处理组对贮藏期间对虾 TVB -N 值的增长均有一定的抑制作用 。其中 , 又以 2号组最好 。图 2 对虾贮藏期间 T VB -N 值的变化2. 4 p 鲜水产, p H 值下降 , 到达最低点 后 , 细菌和酶分解蛋白质产生碱性物质 ,p H 值又 逐步上升 。如图 3所示各处理组间 p H 值的变化趋势 。图 3 对虾贮藏期间 pH 值的变化从图 3中可以看出 , 各涂膜组 p H 值升高幅 度始终小于对照组 , 其中 2号组作用最为明显 , 这也可

21、以说明 , 在涂膜的作用下 , 细菌生长被抑制 , 从而蛋白质的分解速度减缓 。 2. 2. 5 保鲜过程中细菌总数的变化 水产品的 腐败变质很大程度是微生物作用引起的 , 测定细 菌总数可以判断水产品的鲜度 。 在进行分析之前 将细菌数转化为 logCFU/g , 各处理组间对虾的总 菌数变化如图 4所示 。 对照组与保鲜剂各处理组 间存在显著性的差异 , 这是因为壳聚糖本身是一-71-河北渔业 2007年第 3期 (总第 159期 研究探讨种抗菌物质 , 再加上壳聚糖溶解于稀醋酸 , 酸性溶 质也有一定的抑菌作用 。图 4 对虾贮藏期间细菌总数的变化由图 4可见 , 随着贮藏时间的延长 ,

22、 菌落总数显著上升 。 有文献报道壳聚糖浓度越高 , 其保鲜 效果越好 , 但浓度过大超过最适浓度 , 保鲜效果也 会下 降 。本 试 验 中 选 取 壳 聚 糖 浓 度 1. 5%、 2. 5%, 实验结果证明 :1.5% 的壳聚糖保鲜液保鲜 效果要好于 2. 5%的保鲜液 , 图中表现为 1号组 、 2号组的保鲜效果好于 32. 3 , 结果如图 5所示 。其中 壳 2号 组 :1. 5%壳 聚 糖 , 抗 坏 血 酸 0. 5%, 山梨酸钾 0. 2%; 蜂胶 4号组 :蜂胶水提液 8%, 抗坏血酸 0. 5%, 山梨酸钾 0. 5%。 由图 5可见 , 蜂胶 4号组保鲜液对对虾的保鲜效

23、果要好于壳聚糖 2号组 , 尤其在贮藏后期 。图 5 对虾保鲜效果比较除对 p H 值的影响外 , 壳聚糖和蜂胶保鲜液对对虾的感官质量 、 TVB -N 值 、 细菌总数均有 较大的影响 。 有研究表明 , 酸溶性壳聚糖的保鲜效果好于 水溶性的壳聚糖 , 但经处理的样品有一定的酸味 , 因此要选择低浓度的稀酸液做溶剂 。 而蜂胶水溶 液处理的样品则能保持良好的弹性和体表光泽 , 感官质量较好 。3 结论3. 1 涂膜对对虾的保鲜作用是明显的实验结果表明 , 不同处理后 , 样品的外观及品 质变化原因 , 主要在于壳聚糖具有良好的成膜性 ,可以在对虾表面形成一层有选择的保护膜 , 降低 其内部的

24、氧分压 , 使对虾内部形成一种低 O 2高 CO 2浓度的环境 , 抑制其发生酶促褐变作用 , 降低 呼吸作用 , 的表面 , , . , , , 其粘度不同 , 形成的保鲜膜的疏密程度不 同 , 成膜质量对保鲜效果有明显的影响 。 3. 3 添加助剂可增强保鲜效果在涂膜保鲜剂中加入 Vc 和山梨酸钾 , 作为 助剂添加到保鲜剂中可以增加壳聚糖的防褐变 、 防腐败效果 , 并且这些一定量的助剂对人体健康 无害 , 不影响对虾的食用和加工利用 。 3. 4 壳聚糖抑菌保鲜效果好本次实验通过将保鲜剂处理组与对照组相比 较 , 最终可以得出以下结论 :壳聚糖涂膜保鲜剂有 较好的保鲜效果 , 可以起到

25、抑制细菌的作用 , 维持 较低的 TVB -N 值 , 对对虾的 p H 值也有较好的 控制 。为使对虾的保鲜取得更好的效果 , 还需要进 一步研究 , 可以在壳聚糖 、 蜂胶涂膜保鲜剂对对虾 进行保鲜的基础上 , 结合其他保鲜方法如低温贮 藏 、 真空包装等 。参考文献1沈月新 . 水产食品学 . 北京 :中国农业出版社 ,20012李里特 . 食品原料学 . 北京 :中国农业出版社 ,20013鸿巢章二 , 桥本周久 . (郭晓风 , 邹胜祥译 . 水产利用化学 . 北京 :中国农业出版社 ,1994(下转第 24页 -81-河北渔业 2007年第 3期 (总第 159期 研究探讨河北渔业

26、 2007 年第 3 期 ( 总第 159 期 实用技术 藻类和附着有机物的习性 , 在网箱中适当混养一 些杂食鱼类 ,如鲤 、 、 ,能起到清污作用 。 鲫 鲮 4. 3 灾害性天气的预防 大风 、 、 大浪 暴雨等的袭击及洪水的冲击等 , 都会给网箱带来灾害 。所以在灾害天气预报后 , 应对网箱进行检查 ,固定式网箱 ,检查各部位的牢 固程度并加固 。水位变动剧烈时 , 要随时调整网 箱抛锚绳索 ,以免发生意外 。当灾害性天气过后 , 也要仔细检查一遍 ,发现问题及时处理 。 5. 1 用漂白粉或硫酸铜挂袋 、 挂篓 每只网箱 ( 中 、 用 2 4 只漂白粉篓 , 每 小型 篓装漂白粉

27、100150g ,连续 3d 。硫酸铜挂袋 ,每 只袋装 100g 硫酸铜 , 由于硫酸铜是重金属盐 , 一 般在上午使用 , 下午水温高不宜使用 。挂袋后瞬 间单位面积内药物浓度升高 , 要注意观察鱼的情 况 。最好选用对鱼类毒害作用较小的敌百虫挂 袋 ,杀灭寄生虫比较安全可靠 。 5. 2 药浴 用药液浸洗鱼体 , 先将网衣连鱼群一起密集 到网箱一边 ,再用白布作成的大袋从网箱底穿过 , 将鱼和网衣带水装入袋内 ,注意不要过分密集 ,再 计算水体 ,根据鱼病症状使用药液浸洗 。 ( 收稿日期 :2006 - 12 - 21 5 鱼病的预防 鱼病预防工作与其他形式养鱼相同 , 发现病 鱼、

28、死鱼及时捞出 , 要深埋不能乱丢 , 防止传播病 菌或败坏水质 。药物预防可采用以下方法 : ( 上接第 18 页 4 潘秋月 ,洪伯铿 . 蜂胶在食品保鲜中的应用 . 中国食品添加剂 , 2001 (1 :81 - 83 5 高华 ,刘坤 . 新型虾类保鲜剂用于对虾保鲜的实验研究 . 青岛 大学学报 ,2001 ,1 (16 :16 - 19 6 纪家笙 ,黄志斌 , 等 . 水产品工业手册 . 北京 : 中国轻工业出版 11 吴汉民 ,娄永江 . 对虾防黑变机理研究 . 浙江水产学院学报 , 1991 ,10 (2 : 25 - 27 12 阳元娥 ,罗发兴 , 谭伟 . 新型的天然食品保

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