气调即食龙虾生产工艺的研究

论文总字数：10981字

摘 要

为研制低温保存的即食熟制龙虾制品，弥补速冻产品的品质缺陷，并降低物流成本，本文研究了气调包装对盱眙小龙虾的保藏效果，以pH、挥发性盐基氮（TVB-N）及K值在贮藏期间的变化情况，探究不同配比的CO₂、N₂气调包装对盱眙小龙虾的保鲜效果。结果表明60%CO₂ 40%N₂气调包装对即食小龙虾的保藏效果较好，能较好的延长货架期。

关键词： 即食小龙虾，气调包装，K值，挥发性盐基氮

Abstract：In order to develop low-temperature preserved ready-to-eat cooked crayfish products, make up for the quality defects of quick-frozen products, and reduce the logistics cost, this paper studied the effect of modified atmosphere packaging technology on the preservation of Xuyi crayfish. PH, Total Volatile base nitrogen (TVB-N) and K value were used as indexes to explore the fresh-keeping effect of different ratios of CO₂,N₂ on crayfish. The results showed that 60% CO₂ and 40% N₂ modified atmosphere packaging had better preservation effect, inhibited the growth of microorganism and prolonged shelf life.

Keywords：ready-to-eat cooked crayfish, modified atmosphere packaging, k value, TVB-N

1 前言

1.1 小龙虾简介

小龙虾学名克氏原螯虾 (Procambarus clarkii)。至今为止，我国小龙虾年总产量达90万吨，是世界上最大的小龙虾产地。盱眙小龙虾更是全国闻名。经不同工艺煮制后制成的蒜泥小龙虾、十三香及香辣小龙虾等味道鲜美、风味独特，受到广大消费者的青睐。

小龙虾是一种很容易腐烂的产品，与鱼类相比，死后的变化发生得很快。死后储存过程中迅速发生微生物腐败，这是煮熟的小龙虾加工过程中的一个严重问题。小龙虾中游离氨基酸及其他可溶性非含氮物质可作为微生物生长的可消化营养素。煮熟的小龙虾由于内源性的蛋白质分解过程、微生物的腐败和氧化过程，如脂质和蛋白质的氧化，一般都有限的保质期^[1]。目前，市场上销售的龙虾制品多为冷冻制品，如冷冻龙虾仁、冷冻整只熟龙虾、冻虾黄等^[2]。虽然目前速冻熟制龙虾畅销国内外，供不应求，但速冻熟制龙虾也存在一些问题，譬如加工工艺与传统盱眙龙虾烹饪方法存在差异，导致食用口味与传统烧法有所区别，其次冷链物流成本较高，对电商销售渠道硬件条件要求高，速冻产品仓储时间久，造成部分产品褐变，影响产品外观，速冻产品需要消费者解冻后再加热处理，食用程序比较繁琐，且产品经过二次加热后新鲜度和口感均有不同程度下降，产品不符合当前高品质、方便运输、方便食用的需求。当前对于即食熟制龙虾的研究较多，但基本都按照真空包装、巴氏杀菌或者超高温高压杀菌方式，气调包装形式较少，市场主流产品尚未出现，而低温保鲜即食熟制龙虾技术一旦突破，将因为其口味正宗、方便快递、方便食用而替代速冻龙虾成为市场宠儿。

1.2 保鲜技术

Phillips^[3]在1996年提出了气调保藏包装（MAP）技术，即采用充满单一或者混合气体的低透气性材料袋包装食品，从而对食品进行密封保存。

励建荣^[4]等研究真空包装、气调包装对鱼丸的保鲜效果，以空气包装作为对照组。鱼丸贮藏于3±0.5℃，测定储藏期间鱼丸的微生物的种类和数量、理化指标，评价感官指标，探究不同包装方式的保鲜效果。结果显示，75%CO₂ 25%N₂和50%CO₂ 50%N₂的气调包装具有较好的保鲜效果,延长鱼丸的货架期。

梁美艳^[5]等用不同气调包装方法对南美白对虾的保鲜进行了研究，结果表明，气调包装可以较好的延长南美白对虾的货架期。75%CO₂、20%N₂和5%O₂的气调包装对对虾的保鲜效果较好。

CREMADES O^[1]等研究真空（VP）、空气包装（AAP）、气调包装（PAP）对熟小龙虾尾的品质变化的影响。以大气空气为对照，PAP_60/40的小龙虾尾的保质期明显延长，气调包装的保鲜效果良好，这对于增加熟小龙虾产品出口是必要的。因此，制定延缓小龙虾鲜度和品质损失的贮藏程序对小龙虾产业具有重要意义。

Concetta Maria Messina^[6]等研究了用气调包装(MAP)和盐生植物天然抗氧化剂(HAL)贮藏的河豚(Coryphaena Hippurus)的品质和货架期。鱼片在对照中，简单地密封在托盘中；MAP，用气调包装(45%CO2，50%N2，5%O2)保存；MAP-HAL，用抗氧化剂预处理，用MAP保存。整条鱼肉在−1±0.5摄氏度保存18d。在包装时、3、6、9、12、15和18天后对样品质量进行分析。相比未处理的鱼片，MAP和MAP-HAL组保持着更好的感官体验、pH值。未处理样品中总挥发性碱性氮(TVB-N)和氧化蛋白含量较高。气调包装对于各种食品保藏有着良好的作用。

张永进^[7]等对即食小龙虾特征性腐败菌和保鲜技术进行了研究，但是其龙虾的加工方式为先油炸、再卤制、真空包装后再进行巴氏灭菌或高压灭菌处理，在室温下储藏。同时其针对杀菌保藏方式为添加防腐剂、电子束和γ射线辐照等，这些方式在当前对高品质的追求和盱眙龙虾品牌的塑造中均不具有实际的意义。

1.3 气调保鲜的原理

MAP是指食品在合适的气体阻隔材料中充入合适比例的气体，改变包装内的气体环境，以减少变质，起到保鲜防腐的作用，继而延长产品的保质期^［8］。气调包装所用的气体通常为 CO₂、O₂和 N₂或它们的各种组合，每种气体都有各自的作用。

1. CO₂的作用是抑制细菌或霉菌的生长，特别是革兰氏阴性腐败菌。CO₂易溶于水，可溶于脂肪，且溶解度随温度的降低而升高。高浓度CO₂会抑制大量好气性微生物(如假单胞菌)的生长；CO₂溶于水中形成碳酸降低pH值，制造了弱酸性环境；在同温同压下CO₂相比O₂的渗透作用强的多,大量的CO₂渗透进入细胞，会破坏膜内外代谢的平衡。
2. O₂可以保持肉类的色泽以及抑制厌氧菌生长，但同时也会促进需氧微生物的生长。
3. N₂是一种惰性气体，它的充入是主要是为了取代氧气和防止包装袋塌陷。

1.4 气调包装的优势

气调包装的优点：

1. 抑制细菌生长和减缓微生物繁殖，延长货架期
2. 能够一定程度上保持产品原有新鲜度、色泽、形状和口感
3. 可减少添加剂的使用，使食品更健康
4. 拓展产品供应的区域，扩大物流范围
5. 卫生，产品密封无汁液，无气味渗漏
6. 可提升包装的品味，增加产品的附加值

气调包装最常用的气体成分主要是 CO₂ N₂。这种混合气体进行气调包装主要考虑到抑制微生物生长和维持感官质量。影响气调包装的保鲜效果有食品的特性、食品的加工和处理、卫生水准、初始微生物的类型和数量、包装内是否含有氧气、包装材料的透气性、包装机械的卫生条件、贮藏的温度以及气体成分等。

2 材料与方法

2.1 实验材料

（1）盱眙泗州城农业开发有限公司提供的气调包装即食小龙虾：

A组：40%CO₂ 60%N₂进行气调包装；

B组：60%CO₂ 40%N₂进行气调包装；

C组：全N₂进行气调包装；

上述实验用虾全为即食熟制整虾，每种气调包装10盒，做七天。小龙虾经前期处理后煮制，再置于冷水中冷却，煮制的小龙虾被迅速处理和包装，用DL-410K气体混合装置将小龙虾进行气调包装。气调包装完后一天冷藏送至实验室，置于4℃冰箱保存，每天各取3种气调包装小龙虾1-2盒用作实验，因送样已是第二天，即货架期第一天，当天就开始实验。

前期实验中以全N₂和空气包装进行比对，结果表明全N₂和空气包装显示的结果并无差异，本次实验以全N₂作为对照组。

1. 绞肉机、pH 计、搅拌器、涡旋振荡器、天平（感量0.01g）、分析天平（感量0.00001g）、全自动半微量定氮装置、高效液相色谱仪（工作站），配有紫外检测器、、具塞锥形瓶、50mL容量瓶、50mL离心管。 冷冻离心机（8000r/min，4℃）、一次性过滤针筒、微孔滤膜（0.22µm，水相）。

2.2 试剂及配制

（1）10g/L氧化镁混悬液；

（2）20g/L硼酸溶液；

（3）0.08mol/L盐酸标准滴定溶液:用标准滴定液配置方法配置。

（4）1g/L甲基红乙醇溶液；

（5）1g/L溴甲酚绿乙醇溶液；。

（6）混合指示液：临用时将甲基红乙醇溶液和溴甲酚绿乙醇溶液1：5混合。

（7）水：ddH₂O、纯水、三级水。

（8）10%（V/V）高氯酸溶液；

（9）5%（V/V）高氯酸溶液；

（10）10 mol/L 氢氧化钠溶液；

（11）1 mol/L 氢氧化钠溶液；

（12）0.02mol/L 磷酸二氢钾溶液；

（13）0.02mol/L 磷酸氢二钾溶液；

（14）流动相：将磷酸二氢钾溶液和磷酸氢二钾等体积混合，用75%磷酸调节PH至6.0。

（15）腺苷三磷酸、腺苷二磷酸、腺苷酸、肌苷酸、次黄嘌呤核苷、次黄嘌呤标准品：纯度≥98.0%。

（16）标准储备液：先将1.5mLEP管放置于分析天平上作去皮处理，再准确称取各标准品各1mg（精确至0.00001g），加ddH₂O 1mL，混匀，此溶液浓度为1.00mg/mL；准确称取次黄嘌呤0.5mg（精确至0.00001g），加入到1.5mLEP管中，加ddH₂O 1mL，配置好的次黄嘌呤溶液浓度为0.500mg/mL。配置完后4℃冷藏，一周内使用。

（17）配置混合标准溶液：各取40µL标准储备液，配置混合标准溶液，以流动相作为溶剂，使次黄嘌呤的浓度为20微克每毫升，其余标准品为浓度为40微克每毫升，用同样的方法配置50/100微克每毫升混合标准溶液，使用时现配现用。

（18）单个标准品的配置：分别取标准储备液40µL，用流动相配置，另配置0.200µg/mL、0.500µg/mL、1.00µg/mL、5.00µg/mL、15.0µg/mL、40.0µg/mL、100µg/mL7个浓度的腺苷三磷酸标准液。

2.3 方法

2.3.1 PH测定

1.取样

在无菌操作台上戴上无菌手套，用手剥去龙虾的头部、外壳，取出虾线,将小龙虾虾尾置于搅拌杯中,绞碎均匀，将锥形瓶去零，称取10g或8g或6g不等的虾肉肉沫，视每天的虾肉量而定(精确到0.01g)，加入高压灭菌过的水，比例按照1：10,摇匀,浸渍30min后过滤,滤液用于测定。

2.测定

先将pH计进行校准，后取一定量的试样,将电极插入试样中,pH计上显示温度为22左右。轻轻摇匀,待读数显示不再跳动一段时间以后,直接读数记录下来,准确至0.01。

用水清洗电极后将电极保存于4mol/L的KCL中。

2.3.2 TVB-N的测定

（1）试样处理

在无菌操作台上戴上无菌手套，用手剥去龙虾的头部、外壳，取出虾线,将小龙虾虾尾置于搅拌杯中,绞碎均匀，将锥形瓶去零，称取10g或8g或6g不等的虾肉肉沫，精确至0.01g,将均质后的虾肉置于锥形瓶中,准确加入80mL或100.0mL水,不时摇晃,使虾肉在样液中分散均匀,40min后过滤,滤液暂存于4℃冰箱，待测。

（2）测定

将10mL滤液加入长臂蒸馏瓶中，再向其中加入5mL氧化镁混悬液和10mL三级水，混匀。然后迅速将蒸馏瓶放到加热炉上，将蒸馏瓶的长臂瓶口连通冷凝瓶，蒸馏瓶的上面瓶口连通防倒吸装置，保证各个部件密封。再向接收瓶内加入10 mL硼酸溶液,5滴混合指示液，将接收瓶放于托盘上，瓶口中心对好引流管。将各个电源插上，打开主开关、辅开关，再打开冷水循环。设定好重量10g，蒸馏时间为5min。待蒸馏结束后，将接收瓶取下，关机。用0.08mol/L盐酸滴定馏出液，用微量滴定管滴定，直至溶液从绿色变为紫红色。空白对照组用10mL20g/L的硼酸溶液加5滴混合指示液代替馏出液进行滴定，测得试剂空白为0.05mL。

（3）龙虾肉中TVB-N的含量计算按下式(1):

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