冷链过程中温度波动下美国红鱼复合保鲜技术的研究

摘要

美国红鱼属高蛋白低脂肪鱼类，其呈味氨基酸百分含量与其他鱼类相比较高，味道鲜美，常被制成生鱼片。生食对鱼肉的鲜度品质有极高要求，因此，对美国红鱼品质保鲜技术进行研究，对延长红鱼货架期具有重要意义。本文主要从以下三个方面研究了关于美国红鱼的保鲜技术，首先是研究了冷藏过程中温度变化对美国红鱼的品质变化的影响，其次是用三种不同的保鲜方式（单一保鲜剂、复合保鲜剂、气调包装）处理美国红鱼，观察其在变温冷链中的品质变化，最后将优化后的保鲜方式结合，旨在研究不同保鲜技术对变温冷链中美国红鱼品质的控制，并找到一种能在变温冷藏条件下最大限度延长美国红鱼货架期的保鲜方法。论文研究的主要内容和结论如下：
　　1、研究了4条不同冷藏物流过程中美国红鱼的品质变化。考虑到海产品现有冷链系统不够完善，存在温度波动的现象，研究了温度波动对美国红鱼品质变化的影响，实验模拟了4条不同的冷链物流过程，包括贮藏、运输、销售和家庭暂存多个环节，选择红鱼品质变化表征特性指标（白度、感官评价）、物理指标（汁液流失率）和生化指标（pH值、挥发性盐基氮（total volatile basic nitrogen， TVB-N）含量、2-硫代巴比妥酸（2-thiobarbituric acid，TBA）值、K值、水溶性蛋白电泳及菌落总数）进行分析。研究结果表明，在冷链物流过程中美国红鱼的品质随着时间的延长而产生劣变，在贮运过程末期温度波动较快的三组菌落总数均超过6.00 lg(CFU/g)，温度波动较快的第4组在第9 d的K值为30.37%，较第1组的21.326%可证明温度波动加快了ATP的降解速率和蛋白质的分解速率，汁液流失率和碱性挥发性物质含量随之增加，造成红鱼的感官品质下降。在本次实验中TBA值变化较小，可忽略不计。由此得出，温度波动频率较大会加快蛋白质降解和微生物生长繁殖，破坏肌肉组织结构，对美国红鱼的品质造成显著的不良影响。
　　2、研究了不同浓度的植酸对变温冷链中美国红鱼品质变化的影响。选择保鲜效果最差的变温冷链作为冷藏条件，选用植酸作为保鲜剂处理美国红鱼，研究不同浓度植酸对维持美国红鱼品质的保鲜效果，结果表明，植酸可以降低贮藏过程中美国红鱼的菌落总数和水溶性蛋白的降解速率，延缓pH的变化，维持良好的感官，在贮藏末期植酸处理组中最高的TVB-N含量仅为11.37 mg/100 g，K值结果显示植酸可将红鱼的可生食期限延长至少2 d。其中浓度为0.10%的植酸不仅抑菌效果显著（p<0.05）且感官也在可接受范围内，可作为变温冷链过程中美国红鱼的抑菌剂，但植酸与其他生物保鲜剂的复配应用需要进一步的研究。
　　3、研究了经响应面法优化后的复合保鲜剂对变温冷链中美国红鱼品质变化的影响。为了延长在变温贮运过程中美国红鱼的货架期，在单因素实验结果的基础上，用Box-Behnken进行实验设计和响应面分析植酸、异抗坏血酸钠和茶树精油组成的复合保鲜剂处理美国红鱼鱼片的保鲜效果，设计构建二次回归模型，得到复合保鲜剂的最优复配方案为植酸0.10%（v/v），异抗坏血酸钠0.46%（m/v），茶树精油0.35%（v/v），并对此复配方案进行验证实验，模拟变温冷链物流贮运过程，通过对菌落总数，感官评价、pH值、TVB-N、K值、水分活度、白度等理化指标进行测定，结果表明，植酸和异抗坏血酸钠有显著的协同作用(p<0.01)，处理组保鲜效果优于对照组，复合保鲜剂最优复配方案效果显著。
　　4、研究了不同浓度气调包装对变温冷链中美国红鱼品质变化的影响。将CO2和 N2作为填充气体利用气调包装处理美国红鱼，对其进行微生物指标、物理指标、化学指标的测定和感官评分，结果表明，气调包装可以有效抑制鱼肉受到温度波动的影响而导致的菌落总数的增加，延缓蛋白质的降解速率，保持白度、pH值和水分活度的稳定，提高了相同贮藏时间内鱼肉的硬度、弹性、咀嚼度和感官评分。空气和不同比例气调包装对美国红鱼品质的保鲜效果好坏依次为：A组（70%CO2、30%N2）>B组（60%CO2、40%N2）>C组（50%CO2、50%N2）>CK（空气组）。在相同的温度波动条件下，高浓度CO2的气调包装方式更能够延长更久的美国红鱼货架期。但气调包装与生物保鲜剂相比，对蛋白质变性影响较小，且对白度、水分活度的保持效果较差，因此，在下一步的研究中将结合两种保鲜方式，进一步完善冷链物流中对美国红鱼品质变化的控制。
　　5、研究了复合保鲜剂与气调包装结合所得保鲜技术对变温冷链中美国红鱼品质变化的影响。由植酸、茶树精油及异抗坏血酸钠复配得到的复合生物保鲜剂与 CO2、N2气调包装结合，评价此复合保鲜技术处理对美国红鱼在变温冷链中品值变化影响。结果表示，复合保鲜技术其协同作用可以抑制微生物的生长，使美国红鱼的菌落总数延缓8 d达到6.4 lg(CFU/g)，白度和TVB-N含量较对照组上升趋势缓慢，水分活度、质构等指标显著优于对照组（p<0.05）。通过感官分析，发现该复合保鲜技术可以维持鱼肉较好的感官品质，但在初期会伴随生物保鲜剂特有地香味。综合微生物指标和各类鲜度指标，利用该复合保鲜技术可以延长变温冷链物流中美国红鱼的货架期至14 d（3~5 d及以上），成本约增加8.26元/kg，成本低廉，有广阔的应用前景和实际的现实意义。

目录

声明

第一章 引 言

1.1 美国红鱼概述

1.2 美国红鱼保鲜技术的研究进展

1.3 国内冷链物流现状

1.4 生物保鲜技术研究进展

1.5 气调保鲜技术研究进展

1.6 响应面优化技术研究进展

1.7 复合保鲜技术

1.8 立论依据及研究内容

第二章 冷链物流中温度波动对美国红鱼品质的影响

2.1 材料与方法

2.2 结果与分析

2.3 本章小结

第三章 植酸对变温冷链中美国红鱼品质变化的影响

3.1 材料与方法

3.2 结果与分析

3.3 本章小结

第四章 响应面法优化美国红鱼复合保鲜剂的配比

4.1 材料与方法

4.2 结果与分析

4.3 本章小结

第五章 气调包装对变温冷链中美国红鱼品质的影响

5.1 材料与方法

5.2 结果与分析

5.3 本章小结

第六章 复合保鲜方法对变温冷链中美国红鱼品质的影响

6.1 材料与方法

6.2 结果与分析

6.3 复合生物保鲜剂结合气调包装美国红鱼成本计算

6.4 本章小结

第七章 结论与展望

7.1 结论

7.2 展望

致谢

作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文及成果

参考文献