贝类保鲜技术研究进展

贝类保鲜技术研究进展

赵启蒙;许澄;黄雯;包建强

【摘 要】贝类产品中蛋白质、水分、脂肪含量丰富,容易引起微生物繁殖导致腐败变质,因此贝类防腐保鲜技术是重要研究方向.从贝类在保鲜过程中的物理、生化、感官的变化入手,综述了低温保鲜、气调保鲜、辐照保鲜、生物保鲜剂保鲜4种贝类储藏保鲜技术,对各保鲜技术的优缺点进行对比分析,以便在实际应用中对于不同外界条件选择最合适的保鲜方法.指出当前国内贝类在保鲜过程中的问题,并对贝类保鲜发展前景进行展望.

【期刊名称】《广东农业科学》

【年(卷),期】2014(041)006

【总页数】5页(P117-121)

【关键词】贝类;低温保鲜;气调保鲜;辐照保鲜;生物保鲜剂保鲜

【作 者】赵启蒙;许澄;黄雯;包建强

【作者单位】上海海洋大学食品学院/上海水产品加工及贮藏工程技术研究中心,上海201306;上海海洋大学食品学院/上海水产品加工及贮藏工程技术研究中心,上海201306;上海海洋大学食品学院/上海水产品加工及贮藏工程技术研究中心,上海201306;上海海洋大学食品学院/上海水产品加工及贮藏工程技术研究中心,上海201306

【正文语种】中 文

【中图分类】S983 我国水资源丰富，出产丰富的鱼类、甲壳类、贝类等水产品。贝类富含丰富的蛋白质、脂肪、氨基酸等营养素，含有全部人体所必须的8种氨基酸，其含量高于人们日常饮食中一些营养食品，如牛奶、鸡肉、鸭肉等，且贝类中含有大量的钙、磷、铁、锰等营养元素。由于贝类具有很高的营养价值和经济价值，因而近年来在水产品经济贸易中占有的比重越来越大[1]。2010年我国贝类总产量为1 224.23万t，其中海水贝类1 170.44万t，占贝类总产量的95.6%；淡水贝类产量53.80万t，占贝类总产量的4.4%[2]。我国规模化生产的贝类主要有牡蛎、蛤、扇贝、蛏和贻贝等[3]。

贝类的肉口感细腻、质地软、易于消化，便于加工和烹调，一些沿海国家已将贝类等水产品作为食物蛋白的主要来源[4-5]。贝类产品的品种、产区以及水域温度的差异会导致贝类不同的理化特性以及感官特性，需要不同的保鲜方法来适应不同的贝类产品，以此来延长货架期。国内外已经有许多学者对贝类的保鲜技术和机理做了相关的研究，我们从贝类保鲜过程中的物理、生化等变化入手，概述了几种贝类保鲜的技术方法，并对贝类保鲜发展前景进行展望。

贝类肌肉组织中水分含量高，体内含有较多的水解酶，在常温下活性较强。在捕捞后，由于缺水以及受到机械损伤会有部分死亡，进而发生贝体僵直、解僵和自溶现象[6]。自溶后贝肉蛋白质分解为氨基酸，微生物则迅速生长繁殖，导致机体的腐败变质，因此贝类的易腐特性就要求合适的保鲜方法能够及时有效地防止微生物的生长繁殖。贝类在保藏和加工过程中，由于保鲜方法的不同，肉质会发生许多变化进而影响其鲜度、食用价值和营养价值，主要分为物理变化[7-8]和生化变化[9-10]。

贝类在冷冻保鲜过程中，肉中的水分结成冰晶，冰晶的大小、数量和分布范围决定了贝类肌肉冻结损伤的程度[6]。冻结的速度影响到肌肉组织的软硬，冻结速度快，生成的小冰晶对肌肉组织损伤小；冻结速度慢，生成的大冰晶会使肌肉组织膨胀，解冻时贝肉中的汁液浸出物会随着水分一起流失，从而引起贝肉起渣发糊，口感变差。在冻藏过程中，贮藏温度会引起贝肉持水力的改变，冻藏温度越高，持水力越小；反之，冻藏温度降低，贝肉的持水力增大。

贝类在保鲜过程中，由于体外携带的细菌以及体内的水解酶作用，会发生一些生理化学变化，进而影响贝肉的品质以及鲜度。主要的生化变化有贝肉蛋白质变性、蛋白质降解引起的贝肉中含氮物质的变化、内源酶引起的品质变化、脂肪水解、贝肉的色泽质地变化等[11]。贝类肌肉蛋白质含量较高，李阅兵等[12]研究了几种海水和淡水贝类的营养成分，指出属于海水贝类的波纹巴非蛤和长竹蛏的蛋白质含量占干物质的75%，属于淡水贝类的河蚌、中华园田螺、螺蛳的蛋白含量占干物质的50.8%～57.9%。在长时间冷冻条件下，蛋白质会发生变性，蛋白质变性后分子结构疏松，更容易被蛋白水解酶水解；疏水相互作用增强，溶解度下降。大量研究表明，冻藏温度是贝类蛋白质变性的最重要影响因素，温度越低，蛋白质冻结变性越慢，反之则越快[13-15]；贝类的鲜度也影响冻藏中贝类蛋白质的变性，冻藏之前鲜度越低，蛋白质变性程度越大[6]。

肌球蛋白是贝类肌肉中的主要蛋白质，此种蛋白在长时间冻藏条件下比其他蛋白容易变性。在冻藏过程中，肌肉组织中的水分逐渐被冻结，部分蛋白质结合水析出，形成的大分子不溶性物质使肌动球蛋白盐溶性下降，Sompongse等[16]认为巯基氧化形成的二硫键会使肌球蛋白聚合，从而使蛋白质的盐溶性降低。曾明勇等[17]研究了鲈鱼蛋白质生化特性，揭示了不同冻藏温度下鲈鱼蛋白质盐溶性变化规律，表明在同样贮藏时间下，温度越低，蛋白质盐溶性越大；在同样贮藏温度下，贮藏时间越长，蛋白质盐溶性越小。肌球蛋白具有ATP酶的活性，蛋白质在冻藏过程中的变性会引起蛋白质ATPase活性的下降，在-20℃下冻藏时，鲈鱼肌动球蛋白Ca2+-ATPase活性、Mg2+-ATPase活性及Ca2+-Mg2+-ATPase活性随冻藏时间的延长而下降。Hatano[18]认为冻藏过程中肌原纤维蛋白质ATPase活性下降是由于冰晶的机械作用引起的，有一些学者认为是由巯基氧化形成二硫键导致的分子聚合引起的[19]。

贝类捕获后在体内酶和外部微生物的作用下会很快发生腐败变质，检测贝类的鲜度指标主要有贝肉的pH、含水量、挥发性盐基氮 （TVB-N）值、氨基态氮（FAAN）、菌落总数、感官评价等[11]。贝类的保鲜就是通过抑制内源酶作用和微生物繁殖来推迟贝类腐败变质进程。目前，贝类的保鲜方法主要有低温保鲜、气调保鲜、辐照保鲜、生物保鲜剂保鲜等。

低温保鲜是贝类最主要也是最基本的保鲜技术，通过低温来降低和抑制微生物的生长繁殖，从而保持贝类原本的品质和鲜度。一般而言，当温度降低到-10℃时，大多数微生物的生长停止，只有少数嗜冷微生物能缓慢生长。冻结温度对微生物的繁殖影响很大，温度在-1～-5℃（最大冰晶生成带）时对微生物活性的威胁最大。按照温度的不同，低温保鲜又可分为冷藏保鲜、冰温保鲜、微冻保鲜、冻藏保鲜。

2.1.1 冷藏保鲜 冷藏是低温保鲜中应用最广泛的一项技术，是将产品捕获后快速降温并保藏在0～4℃下的保藏方法。由于使用方便、冷却时不需要动力、经济成本低等优点，至今这种传统的方法仍然在鱼、贝类等水产品保鲜中占有重要的地位。在冷藏条件下，贝类仍能维持存活，但其呼吸作用弱，代谢缓慢而且没有体外微生物的影响，因而能达到保鲜保活的目的。岳晓华等[20]对彩虹明樱蛤的低温保活做了相关研究，结果表明彩虹明樱蛤在1～3℃的条件下保活效果最好，保活3 d后的存活率为92%。于业绍等[21]研究了青蛤在低温干置保藏条件下的保活情况，结果表明在0～4℃下保藏30 d的存活率仍为100%。冷藏保鲜主要用淡水冰和海水冰来对贝类进行冷藏，其中淡水冰较常用，因为淡水冰的冰点接近0℃，而且较容易获得清洁的淡水冰。冷藏保鲜虽应用简单，但也有其缺点，如保鲜期较短，难以满足长时间远距离运输和保藏。

2.1.2 冰温保鲜 冰温保鲜最早是由日本的山根昭美在1985年提出的一种新型食品保鲜方法，是把产品冷却保藏在0℃以下、冰点以上的温度带，其储藏温度介于冷藏和微冻保藏之间。冰温保藏和微冻以及冻藏相比较，由于被保藏的鱼贝类没有被冻结，组织损伤小，在加工前不用进行解冻，所以可缓解冻结造成的蛋白质变性、汁液流失以及产品内部干耗等不良反应，其品质接近原本的生鲜状态[22-23]。

冰温技术的保鲜特性有以下几个优点：能抑制引起产品腐败变质的微生物的繁殖和一些酶的活性；相比冷藏保鲜，延长了保鲜期；由于温度在冰点以上，所以没有破坏细胞结构；且能提高产品的品质[24]。曹井志等[25]研究了厚壳贻贝在不同温度下的保活效果，以探索厚壳贻贝的低温无水保活技术，结果表明在成活率为98%时，在-0.5～-1.5℃下可保活9 d，在 4℃和0℃下可保活7 d，8℃可保活4 d；在冰温-0.5～-1.5℃下保活效果最好。凌萍华等[26]研究了冰温技术对南美白对虾品质的影响，结果表明南美白对虾的冰点为-2.2℃，控制储藏温度在-1.1℃处于冰温带范围内，能显著延缓pH值、TVB-N值和菌落总数这3项指标的变化，大大延长南美白对虾的货架期。虽然有以上优点以及实际应用效果，但是冰温保鲜由于其温度在0℃至冰点之间，一般需要在-0.5℃～-2℃之间，对于温度的控制难度大，其中的配套设备安装成本高，而且温度的波动会对冰温保鲜效果有很大影响。因此，冰温保鲜仍有较大空间去研究发展。

2.1.3 微冻保鲜 微冻保鲜是20世纪70年代在渔船上储藏渔获物发展起来的一种新型保鲜技术，是将水产品保藏在其冰点附近（±0.5℃）的一种轻度冷冻方法，又被称为部分冷冻和过冷却[27]。现代生物及物理学科应用食品研究中发现，微冻时水产品内部有一部分水转化为冰，pH下降，一些细菌的繁殖受到抑制或死亡，因此相比冷藏保鲜，微冻保鲜能延长产品的保鲜期1.5～2倍。近些年，我国一些学者对鲈鱼、罗非鱼、鲫鱼、牡蛎、蛤[28-32]等水产品的微冻保鲜有了一定的研究，曹荣等[31]研究了太平洋牡蛎在-3℃微冻贮藏中品质和细菌的变化，结果表明牡蛎在微冻贮藏中，感官评分呈下降趋势，贮藏后60 d细菌总数为4.1 lgCFU/g，低于107CFU/g的可被食用界限。张辉等[32]研究了杂色蛤在微冻保鲜过程中菌落总数的变化，结果表明在-3℃条件下能良好抑制细菌的繁殖达到保鲜目的。曾名勇等[28]研究了鲈鱼在微冻保鲜过程中的质量变化，指出在-3℃微冻条件下，感官评分在连续3个10 d中差异不明显；细菌总数在贮藏后30 d下降至初始菌落的1/100；pH变化先下降,10 d后上升；TVB-N在贮藏后 30 d为 0.1566 mg/g，未达2级鲜度上限；K值在贮藏后30 d达到34.362%，远低于60%的食用标准。以上结果表明，微冻保鲜能很好地抑制细菌的繁殖，对于保持鱼贝类的鲜度以及延长货架期有显著效果。但是微冻保鲜温度范围较小，波动范围要保持在±0.5℃之内，对温度的控制要求也较为严格。

2.1.4 冻藏保鲜 冻藏保鲜是将贝类在-18℃以下进行保藏和运输的低温保鲜方法，由于保藏温度较低，微生物繁殖以及酶的反应受到严重抑制，所以冻品可以被保藏数月甚至1年而不腐败变质。产品冻结后被置于-18℃以下进行冻藏，由于此时冻品中90%的水分已冻结，因此可长时间储藏。冻藏过程中主要有脂肪氧化、干耗、冰晶成长以及色泽的变化，为了减少这些变化的产生，应把冻藏温度降到更低。关志强等[33]研究了冻藏条件对文蛤和波纹巴非蛤营养成分的影响，结果表明在-30℃冻藏2个月，添加抗冻剂后氨基酸总量比不添加抗冻剂提高了12.1%，说明添加抗冻剂可有效阻止蛋白质变性。同样冻藏时间下，在-18℃冻藏比-30℃冻藏氨基酸损失了9.3%，说明冻藏温度越低，蛋白质变性越小。刘年生等[34]做了紫贻贝在-18℃和-25℃冻藏温度下的品质变化研究，结果表明贻贝在冻藏前镀一层冰衣有利于品质的保持，贻贝的冻藏温度在-25℃以下为宜。