（水产品加工及贮藏工程专业论文）大黄鱼pseudosciaena+crocea冰温气调保鲜技术的研究.pdf

大黄鱼( p s e u d o s ci a e n ac f o c e a ) 冰温气调保鲜技术的研究 摘要 本文以新鲜养殖大黄鱼为对象，通过感官评定，测定一系列的鲜度指标 ( t v b - n 值、t b a r s 生成量、细菌总数、肉汁流失率) 研究了不同贮藏温度下 大黄鱼的品质变化，以及冰温条件下不同气调包装对大黄鱼保鲜效果的影响。主 要内容包括： 1 通过d s c 法测得大黄鱼的冰点是一1 3 8 ，冰温区即一1 3 8 0 。 2 从市场购回的新鲜大黄鱼初始鲜度经测定达到我国农牧渔业部部标准规 定的一级品标准。 3 采用冷藏温度( 4 1 ) 和冰温温度( - 0 5 c 0 3 c ) 贮藏大黄鱼， 测定鲜度指标后结合感官鉴定，证明冰温贮藏作为种新的低温保鲜方式，比冷 藏效果好。冰温贮藏能够更好地抑制大黄鱼体内酶的活性和微生物的作用，以达 到我国行业标准规定的鲜大黄鱼二级鲜度上限为标准，冰温贮藏较冷藏能够延长 贮藏期2 d 。 4 在冰温温度( - 0 5 c 0 3 c ) 下，采用6 0 c 0 2 + 2 0 0 2 + 2 0 n 2 包装、 1 0 0 c 0 2 包装和真空包装三种气调包装方式贮藏大黄鱼，通过测定鲜度指标， 结合感官评定，10 0 c 0 2 包装与6 0 c 0 2 + 2 0 0 2 + 2 0 n 2 包装的保鲜效果明显 好于真空包装，以达到我国行业标准规定的二级鲜度上限为标准，真空包装方式 大约能够贮藏大黄鱼1 4 d 左右，而采用10 0 0 c 0 2 包装与6 0 c 0 2 + 2 0 0 2 + 2 0 n 2 包装能够延长7 d 以上，基本在第2 1 d 仍处于二级鲜度。 5 使用a p l 2 0 e 方法分别鉴定大黄鱼初始菌相、冷藏与冰温贮藏大黄鱼腐败 菌相、冰温下真空包装与1 0 0 c 0 2 包装贮藏大黄鱼腐败菌相。结果表明，实验 用大黄鱼的初始菌相为肠杆菌科，证明在捕获之时大黄鱼即受到污染。污染后， 没有进行任何前处理就进行冰温贮藏或者冰温气调贮藏，肠杆菌科将一直作为优 势菌存在，并最终导致大黄鱼的腐败。 关键词：大黄鱼；保鲜：冰温；气调；腐败菌菌相；a p l 2 0 e ；肠杆菌科 r e s e a r c ho np r e s e r v a t io nt e c h n oio g yo fp s e u d o s c i a e n a c r o c e awit hc o n tr olie df r e e zin g p oin ta n dm o difie d a t m o s p h e r ep a c k a g in g ： a b s t r a c t t h i st h e s i si sf o c u s e do nt h e 能s hq u a l i t yo fc u l t u r e dp s e u d o s c i a e n ac r o c e a ，a n d i t sf l u c t u a t i o nu n d e rd i f f e r e n ts t o r a g et e m p e r a t u r e ，a n dd i f f e r e n tm o d i f i e da t m o s p h e r e p a c k a g i n ga tf r e e z i n g p o i n t ，t h r o u g ho r g a n o l e p t i ci n v e s t i g a t i o na n das e r i e s d e t e r m i n a t i o no f 肌s hq u a l i t yi n d e xs u c ha s b _ n ：t b a r s ，t o t a lb a c t e r i aa m o u n t a n dp u r g el o s sr a t e 1 t h ef r e e z i n g p o i n to fa e u d o s c i a e n ac r o c e ai sd e t e r m i n e dt ob e 一1 3 8 t h r o u g hd s cm e t h o d ，t h u st h ef r e e z i n gt e m p e r a t u r ei sf r o m 一1 3 8 t o o 2 t h ei n i t i a l 丘e s hq u a l i t yo fm a r k e t - p u r c h a s e dp s e u d o s c i a e n ac r o c e ac a nm e e t t h ef i r s tc l a s ss t a n d a r di s s u e db ym i n i s t r yo f a g r i c u l t u r e 3 ac o m p a r i s o ns t u d yo f c h i l l i n gs t o r a g e ( 4 士1 ) a n df r e e z i n gs t o r a g e ( - 0 5 c + 0 3 c ) i sc o n d u c t e d 、i t l lt h ea s s i s t a n c eo ff r e s hq u a l i t yd e t e r m i n a t i o na n d o r g a n o l e p t i ei n v e s t i g a t i o n ，w h i c hp r o v e st h a tf r e e z i n gp o i n ts t o r a g ei sab e t t e rw a y a sa n e w - b o r nl o w - t e m p e r a t u r es t o r a g em e t h o d t h em i c r o b e sa n de n z y m ea c t i v i t i e sa r e r e s t r a i n e da n dd e p r e s s e db yf r e e z i n gp o i n ts t o r a g e ，w h i c hc a nm e e tt h es e c o n dc l a s s f r e s hq u a l i t ys t a n d a r d 、历t 1 1a p r o l o n g e dp r e s e r v a t i o nf o r2d a y s 4 d i f f e r e n tm o d i f i e da t m o s p h e r ep a c k a g i n ga tf r e e z i n g - p o i n t ( - 0 5 c 0 3 c ) a r ec a r r i e do u t ( 6 0 c 0 2 + 2 0 0 2 + 2 0 h i e ，1 0 0 c 0 2 ，a n dv a c u u m ) ，i no r d e rt o e v a l u a t et h e 舶s hq u a l i t yo fp s e u d o s c i a e n ac r o c e a t h ev a c u u m p a c k a g em e t h o d i s l e s se f f e c t i v ef o rf r e s hq u a l i t yp r e s e r v a t i o nt h a nt h eo t h e rt w o m e t h o d s ，t h es t o r a g eo f w h i c h ，u n d e rt h es e c o n df r e s hq u a l i t ys t a n d a r d ，c a nr e a c h14d a y s ；w h i l et h eo t h e rt w o m e t h o d sc a np r o l o n gt h es t o r a g ef o r7d a y sb yc o m p l y i n g 、航t ht h es a m ef r e s hq u a l i t y s t a n d a r d 5 a p l 2 0 em e t h o di se m p l o y e dt oc h a r a c t e r i z ea n dd e t e r m i n a t et h ei n i t i a l b a c t e r i a lf l o r ao ff r e s hp s e u d o s c i a e n ac r o c e aa n dt h es p o i l a g eb a c t e r i a lf l o r aa t c h i l l i n gs t o r a g e ，f r e e z i n gs t o r a g e ，v a c u u m p a c k a g e d ，a n d10 0 c 0 2p a c k a g e d s t o r a g e ，r e s p e c t i v e l y b i o c h e m i c a lr e a c t i o n sp r o v et h a tt h ei n i t i a lb a c t e r i a lf l o r ai s d o m i n a t e db ye n t e r o b a c t e r i a c e a ea n dp s e u d o s c i a e n ac r o c e aw a sp o l l u t e do n c e h a r v e s t e d t h ee n t e r o b a c t e r i a c e a ew i l ls u r v i v ea st h ed o m i n a n tb a c t e r i aa t f r e e z i n g - p o i n ts t o r a g eo rm o d i f i e da t m o s p h e r ep a c k a g i n gw i t h o u ta n yp r e t r e a t m e n t ， a n dr e s u l ti nt h es p o i l a g eo fp s e u d o s c i a e n ac r o c e ab yt h ee n d k e yw o r d s ：p s e u d o s c i a e n ac r o c e a ，f r e s hk e e p i n g ，f r e e z i n g p o i n t ，m o d i f i e d a t m o s p h e r ep a c k a g e ，s p o i l i n gb a c t e r i af l o r a , a p l 2 0 e ，e n t e r o b a c t e r i a c e a e 独创声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含未获得 ! 洼；垫邃查墓丝霞要挂型直盟的! 奎拦亘窒2 或其他教育机构的学位或证书使 用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：j 銮褒签字日期：厶弦月彦日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人 授权学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用 影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权中国科学技术信息 研究所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并通过网络向社会公 众提供信息服务。( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名： 王真鱼 导师签字： 大黄鱼( p s e u d o s c i a e n ac r o c e a ) 冰温气调保鲜技术的研究 0 前言 大黄鱼( p s e u d o s c y a e n ac 如c 铅) ，又名黄花、大鲜、黄瓜鱼、大黄花鱼， 属硬骨鱼纲鲈形目( p e r c i f o r m e s ) 石首鱼科( s c i a e i 砌0 黄鱼属。大黄鱼是我国 近海主要经济鱼类，为我国特有的地方性种类，是传统“四大海产”( 大黄鱼、 小黄鱼、带鱼、乌贼) 之一。大黄鱼为暖温性近海集群洄游鱼类，分布于黄海中 部以南至琼州海峡以东的中国大陆近海及朝鲜西海岸。我国沿海的大黄鱼主要分 布在黄海南部、东海、台湾海峡以及南海北部。2 0 世纪7 0 年代前全国大黄鱼平 均年产量约1 2 万吨，浙江的舟山和福建的闽江口均是我国重要的大黄鱼渔场， 后因酷渔滥捕其资源日趋枯竭，福建省于1 9 8 5 年起成功地进行了大黄鱼人工育 苗和养殖技术研究，拯救了大黄鱼资源，并于上世纪末实现了养殖产业化【。2 0 0 8 年中国水产养殖网报道，大黄鱼养殖一直是福建宁德地区的重要经济产业支柱之 一，养殖年产量近5 万吨，年出口量约2 3 万吨，出口量占全国的8 0 。我国 大黄鱼的出口和内销大多数以鲜活为主，消费结构单一，深加工产品和相关产业 链尚未形成。目前国内对大黄鱼的研究也主要集中在大黄鱼的养殖技术上，对于 大黄鱼的保鲜和加工技术的创新研究较少。水产品品质、养殖规模和产业链长短 是提高水产品回报率的关键，因此如何提高大黄鱼生产的附加值、如何提高大黄 鱼的市场竞争力，将直接影响大黄鱼产业的经济效益。 冰温气调保鲜是利用了冰温点和气调包装对微生物生长产生协同抑制作用， 同时能有效防止生鲜食品中的脂质氧化和多酚氧化酶导致的酶促褐变等反应而 达到保鲜作用的一种新型保鲜技术【2 】。冰温贮藏温度介于冷藏和微冻之间，可避 免因冷冻引起的蛋白质变性和干耗，保持食品的生鲜状态，冰温贮藏温度仅比冷 藏低1 5 ，但其贮藏性却是冷藏的1 4 倍【3 】【4 】。气调包装( m o d i f i e da t m o s p h e r e p a c k a g i n g ，m a p ) 技术是一项仅通过调节包装内的气体组成和比例来实现食品保 鲜的新技术【5 】【6 1 。通常在适宜的低温条件下，利用c 0 ：的抑菌特性，达到延长保鲜 期和提高保鲜效果的目的i ”。 本研究以大黄鱼为原料，把冰温技术和气调保鲜技术应用于大黄鱼的保鲜 中，对保鲜过程中大黄鱼的鲜度变化进行分析评价，尤其是对导致水产品鲜度下 大黄鱼( p s e u d o s c i a e n ac r o c e a ) 冰温气调保鲜技术的研究 降的关键因素腐败微生物的菌相进行分析，为大黄鱼的冰温气调保鲜技术的 研究提供参考数据，同时也为大黄鱼的保鲜加工开辟新的途径。 参考文献 1 刘家富，刘招坤福建闽东大黄鱼产业展望现代渔业信息，2 0 0 8 ，1 2 ( 2 3 ) ：3 - 5 2 熊善柏水产品保鲜储运与检验北京：化学工业出版社，2 0 0 7 9 1 3 张娟，娄永江冰温技术及其在食品保鲜中的应用食品的研究与开发，2 0 0 6 ，2 7 ( 8 ) ： 1 5 0 1 5 2 4 吴成业，叶玫，王勤，等鲢、鳙、罗非鱼在冰温保鲜过程中的几个鲜度指标变化研究 福建水产，1 9 9 3 ( 3 ) ：1 1 1 4 5 葛长荣，马美湖肉与肉制品工艺学北京：中国轻工业出版社，2 0 0 2 1 0 2 6 马美湖，林亲录，张凤凯冷却肉生产中保鲜技术的初步研究食品科学，2 0 0 2 ，2 3 ( 8 ) ： 2 3 5 2 4 l 7 2 翁丽萍，戴志远，钟立人鳙鱼头气调保鲜工艺的研究水利渔业，2 0 0 7 ，2 7 ( 1 ) ：1 1 4 】5 2 大黄鱼( p s e u d o s c i a e n ac r o c e g ) 冰温气调保鲜技术的研究 1 文献综述 1 1 大黄鱼的营养价值及产业现状 大黄鱼( 觑砧d o s c i a e n a 一) 是我国传统的海产经济鱼类，有“国鱼之称，2 0 世纪8 0 年代以来，由于过度捕捞，大黄鱼产量急剧下降。2 0 世纪9 0 年代初， 大黄鱼全人工养殖技术突破后产量逐年上升，养殖产区主要集中在福建省宁德地 区，产品大多数以冰鲜原条鱼出口韩国等周边国家和销往上海、山东、北京等地， 十分受消费者欢迎。 大黄鱼肉质细腻，味道鲜美，营养丰富，有很高的经济价值，鲜食可红烧、 清炖、生炒、盐渍等，烹调几十种风味各异的菜肴。此外，大黄鱼还有很高的药 用价值，其耳石有清热去瘀、通淋利尿的作用，膘有润肺健脾、补气止血作用， 胆有清热解毒功能。因此，大黄鱼作为名贵经济鱼类，长期来深受消费者青睐， 也视为吉祥物、“长命鱼”。 大黄鱼肌肉蛋白质中富含多种氨基酸，其中必需氨基酸含量较高。有关研究 表明【1 1 ，养殖大黄鱼成鱼肌肉的蛋白质含量为1 8 9 ( 湿重比，下同) ，脂类为 3 1 1 ，糖类为1 6 2 ，水分为7 5 3 0 ，灰分为0 9 5 。比能值为5 9 8 k j g ，e p 值为3 1 6 2 k j g 。与常见经济鱼类相比较大黄鱼肌肉蛋白质的含量较高，脂类和 灰分含量较低，以高蛋白、低脂类为特点的大黄鱼营养结构符合当今人们对高蛋 白低脂类营养食品的需求是人类较为理想的动物蛋白源。 2 0 世纪9 0 年代以前主要是天然采捕大黄鱼，最高的年份( 1 9 7 4 年) 产量接近 2 0 万吨。但由于过度捕捞和人类对环境的破坏，原有的经济渔区现已很难见到 大黄鱼。随着人工繁殖技术的成功应用，大黄鱼网箱养殖面积迅速扩大【2 】【3 】。2 0 世纪9 0 年代后期，大黄鱼人工育苗、养成技术日趋完善，养殖规模迅速扩大， 年产量已经超过5 万吨，大黄鱼养殖业成为最具中国特色的水产养殖产业，被农 业部确定为我国最具优势的出口水产品之一【4 1 。大黄鱼养殖现主要集中在闽东的 福建省宁德、福州两市，闽东约年产养殖大黄鱼6 万吨，直接产值2 0 亿元1 5 j 。 有“大黄鱼故乡”之美称的福建省宁德市，凭借其优越的自然条件和雄厚的技术 力量，已建成了万口网箱养殖基地，形成了全国最大的大黄鱼及海水鱼类网箱养 大黄鱼( p s e u d o s c i a e n ac r o e e a ) 冰温气调保鲜技术的研究 殖、育苗基地。全区大黄鱼产业累计投入资金4 5 亿元，年创产值近2 0 亿元。大 黄鱼成品通过美国h a c c p 质量认可，出口美国、韩国、日本、新加坡，畅销上海、 宁波、大连、北京、台湾和港澳地区，成为宁德经济发展新亮点和沿海群众脱贫 致富奔小康的起跳板。另一方面，海水网箱养殖的迅速发展，使产销矛盾日益突 出，已成为制约大黄鱼产业发展的主要因素，并且目前的大黄鱼主要是以冰鲜品 出口和销售，同时辅以咸干品销售。咸干品由于含盐量高，品质差，已经不能满 足现代消费者的需求。冰鲜品采用的是传统的碎冰降温保鲜工艺，保鲜期短( 7 d 以内) ，同时品质也难保证；传统的冷冻保鲜虽然保鲜期较长，但需要的设备投 入大，耗能多，使得大黄鱼的销售受到很大限制。因此寻找一种更加便利且高效 的保鲜方式，提高大黄鱼的商业价值，增加市场竞争力，十分必要。 1 - 2 水产品保鲜技术的研究 水产品的腐败变质主要是因为体内与自溶有关的酶和与腐败有关的微生物 的作用。鱼类死后，在其体内进行着一系列物理、化学和生理上的变化。主要经 过“死后僵硬”、“自溶”、“腐败变质三个过程【6 】。在开始阶段，糖原无氧降解 生成乳酸，肌肉p h 值下降，组织中的各种酶被激活，肌肉中的a t p 按以下顺序 发生分解：a t p a d p ( 腺苷二磷酸) 一a m p ( 腺苷一磷酸) 一i m p ( 肌苷酸) 一h x r ( 次黄嘌呤核苷) 一h x ( 次黄嘌呤) ，分解释放出能量使体温上升，同时肌肉的 不可逆收缩使肌肉失去伸展性而变硬。在a t p 分解完后，肌肉中的酶尤其是蛋白 分解酶将蛋白质分解成一系列的中间产物及氨基酸和可溶性含氮物，即进入自溶 作用阶段，肌肉组织逐渐软化而失去原有的弹性，同时为微生物的生长繁殖提供 了有利条件。最后，各种微生物包括腐败微生物在内会通过甲壳、胃、肠腺浸入 肌肉组织，在体内迅速繁殖，将肌肉组织中的蛋白质、氨基酸以及其它含氮物进 一步分解成n h 。、三甲胺、硫化氢、硫醇、吲哚、尸胺以及组胺等，使水产品腐 败变质而不堪食用【7 】。 酶的作用和细菌繁殖要求适宜的温度和水分，在低温和不适宜的环境下就难 以进行。大多数酶的适宜温度为3 0 - - , 4 0 ，若温度过高，酶会活性降低甚至失 去活性，引起食品变质的化学反应速度变慢：各种微生物有其生长所需的温度范 围，超过特定范围就会停止生长或终止生命，鱼体上附着的腐败细菌主要是嗜冷 4 大黄鱼( p s e u d o s c i a e n ac r o c e a ) 冰温气调保鲜技术的研究 性微生物，在o v 左右生长缓慢，o g 以下，温度稍有下降，即可显著抑制其生 长、繁殖 7 1 。水产品低温保鲜方法就是利用低温能抑制微生物和酶活性的原理进 行保鲜。常见的鱼类低温保鲜的方法主要有：冰藏保鲜、冷海水保鲜、冰温保鲜、 微动保鲜和冻结保鲜。 1 2 1 冰藏保鲜嗍 冰藏保鲜是一种广泛应用于水产品的保鲜方法，也是低温保鲜中历史最悠 久、应用范围最广的一种贮藏方式。它是以冰为介质，将鱼类的温度降低至接近 冰点，并在该温度下进行保藏。冰温保鲜的保鲜期因鱼种而异，通常3 至5 天， 一般不超过一周，只适合短期的保藏。 1 2 2 冷海水保鲜嗍 冷海水保鲜又称冷盐水保鲜，是将渔获物浸渍在温度为o o c , - - - i 。c 的冷却 海水中进行保鲜的一种方法。它的优点是冷却速度快，特别适合处理品种单一、 渔获量高度集中的围网作业渔船。但是它使鱼体在冷海水中浸泡，因渗盐吸水使 鱼体膨胀，鱼肉略带咸味，表面稍有变色，鱼肉蛋白也容易损伤，在以后的流通 环节中会提早腐烂。 1 2 3 微冻保鲜嗍 微冻保鲜是将水产品的温度降至略低于其细胞汁液的冻结点，并在该温度下 进行保藏的一种保鲜方法。微冻保鲜的基本原理是低温能抑制微生物的繁殖和酶 的活动能力，特别是在略低于冻结点以下的微冻温度下保藏，鱼体内的部分水分 发生冻结，对微生物的抑制作用尤为显著，使鱼体能在较长时间内保持其鲜度而 不发生腐败变质。微冻法【9 】在水产品保鲜中最常用的温度为一3 左右，略低于食 品冻结点。但是一3 是在一1 - - - 5 最大冰晶生成带的温区内，根据以往的快速 冻结理论，应以最快速度通过这一区域，否则食品容易引起冻害。因此，微冻技 术作为保鲜方法在应用上受到了限制，尤其是解冻后，微冻鱼组织复原的情况很 差，细胞吸水不充分。肌肉组织破损很严重，更易于细菌的侵入和增殖【1 0 】。 大黄鱼( p s e u d o s c i a e n ac r o c p o ) 冰温气调保鲜技术的研究 1 2 4 冻结保鲜嗍 冻结保鲜是将鱼贝类中心温度降至一1 5 以下，体内组织的水分绝大部分冻 结，然后在一1 8 ( 2 以下进行贮藏和流通的低温保鲜方法【1 1 】。水变成冰后，水产品 体内的液态水分大大减少，固相条件下酶所催化的生化反应速度变得非常缓慢。 同时，水分活性降低，微生物本身也产生生理干燥，造成不良的渗透条件，使生 物无法利用周围的食料，也无法排出代谢产物，加之细胞内某些毒物积累，阻碍 了微生物的生命活动，从而使水产品能长期保藏。但冻结贮藏鱼类容易出现于耗、 汁液流失、色泽变化、脂肪氧化等不良现象，影响了鱼类的品质【1 2 1 。 1 3 冰温保鲜 冰温保鲜技术是近年来国外新兴的食品低温保藏技术，是由日本山根昭美博 士首创，研究始于2 0 世纪7 0 年代。 1 3 1 冰温的产生 冰温温度带，指的是零度到生物体冻结点之间的温度区间。在此温度区间贮 藏、后熟、干燥和流通的食品被称为冰温食品，它在保持食品鲜度和风味等方面 具有独特优势。冰温贮藏是继冷藏、冻结后的一种新兴的贮藏方法，越来越得到 广泛的重视。冰温技术的开发具有现实的意义，传统的冷藏贮藏期短，冻结贮藏 时间虽长，但食品品质下降较为严重。为了寻找更好的贮藏方法，日本首先提出 了“冰温 的概念，并在冰温技术的发展上做出了巨大的贡酬1 3 1 。 1 3 1 1 冰温的构想 人们研究了生长在一2 0 一3 0 严寒地带的动物、在南极栖息的生物，发现 其组织结构不会冻死的原因，在于他们体内会产生糖、蛋白质、醇类等不冻物质， 降低了本身的冻结点。这就打破了人们认为冻结死亡的基点是0 的看法，也激 起了人们探究o 以下温度区域是否能维持生命的问趔1 钔。日本冰温协会理事长 山根昭美博士的研究结果表明，生与死的温度界限并非0 ，而是低于o 的某一 温度值。 1 3 1 2 冰温技术的发现 6 大黄鱼( p s e u d o s c i a e n ac r o c e a ) 冰温气调保鲜技术的研究 冰温技术的发现源于课题研究的一次失误。日本鸟取县盛产二十世纪梨，为 延长梨的保存期，调整梨的出库时间，提高其经济价值，课题拟采用气调贮藏的 方法进行试验研究。由于操作失误，导致原本试验设定的贮藏温度由o c 降为4 ，当储藏一段时间后再次打开冷库门时，研究人员山根博士发现此时的梨已经 变成光亮的冻梨；- 为恢复原来的贮藏温度，他将冷库电源切断。几天后，再次打 开库门时发现，这些梨并未冻伤，全部恢复到贮藏前的状态，而且原来的风味和 色泽基本不变。这就是冰温的初次发现，为人们利用冰温保存食物的构想提供了 事实依据t 1 5 】。1 9 7 3 年，日本朝日新闻以食品保存的新方法为题，详细叙 述了鸟取县洋梨长期贮藏的方法，第一次提出了冰温贮藏的机理。主要包含两方 面内容：( 1 ) 将食品的温度控制在冰温带内可以维持其细胞的活体状态；( 2 ) 当食 品的冰点较高时，可以人为加入一些有机或无机物质，使其冰点降低，扩大其冰 温带。山根博士冰温贮藏松叶蟹的实验研究成果取得成功后，标志着冰温技术的 诞生 1 4 1 1 6 1 。 1 3 2 冰温技术机理及其发展 食品冰温保鲜的原理主要有以下几个方面。首先，冰温可有效抑制微生物的 生长。大多数微生物体系的温度系数( q ，。) 在1 5 - - 2 5 之间，所以在合适的温度区 域内，温度每升高1 0 ，生长速率提高2 倍。而在o - i o c 的温度区域内生长的微 生物的温度系数一般为5 ，因此冰温的贮藏性是冷藏的2 o 2 5 倍1 1 7 1 。在一1 一3 c 的冰温贮藏条件下，研究鸡肉中微生物的生长状况，发现冰温贮藏在短期内 抑制微生物生长的效果优于冻藏，长期贮藏则与冻藏保持同等水平【1 8 】。其次，在 水产品保鲜中，冰温可有效地抑制因微生物和酶的作用而引起的鲜度下降。第三， 冰温可抑制食品内部的脂质氧化，非酶褐变等化学反应。其次，在水产品保鲜中， 冰温可有效地抑制因微生物和酶的作用而引起的鲜度下降。冰温贮藏鲢、鳙、罗 非鱼等淡水鱼的研究表明，冰温贮藏1 2 天内t v b - n 值均小于1 5 ，处于一级鲜度水 平；2 5 天后，t v b n 值小于2 5 ，处于二级鲜度水平【1 9 1 。第三，冰温可抑制食品内 部的脂质氧化，非酶褐变等化学反应。与一般化学反应相同，食品内部化学反应 的温度系数( q 。) = 2 o ，即温度上升1 0 ，反应速度增) j n 2 倍。冰温贮藏与冷藏相 比，温度相差约5 ，而冰温的贮藏性是冷藏的l4 倍【l 7 1 。 7 大黄鱼( p s e u d o s c i a e n ac f o c p q ) 冰温气调保鲜技术的研究 现代意义上的冰温是指0 以下、冰点以上的温度区域，其温度介于冷藏和 微冻之间，和微冻保鲜一起被为中间温度带保鲜【2 0 1 。冰温诞生后，1 9 7 3 年9 月 1 5 日日本工业新闻发表了冰温贮藏的开发，山根博士在文章中提出了“冰 温贮藏对果蔬、水产品完全适用”的新见解，确立了冰温贮藏的通用性【1 4 】。随后 相继展开了冰温技术在果蔬的冰温贮藏、水畜产品的冰温贮藏、冰点调节的冰温 贮藏、冰温冷藏库、冰温后熟与冰温发酵、冰温干燥、冰温流通等领域的应用研 究【2 。冰温技术除了应用于食品行业之外，在医学领域也可用于脏器及各种活体 组织的保存【2 2 。1 9 8 5 年7 月，日本在美国、欧洲等地申请了“冰温技术 的专 利，该发明详细阐述了蔬菜、果实、动物肉、鱼、贝类等生鲜食品在冰温带内无 冻结的长期保存的方法，此举标志着冰温技术已基本走向成熟瞄】。 关于冰温贮藏设备，日本已于1 9 8 5 年成功开发出具有冰温贮藏功能的冰箱， 其冰温室的温度为o 1 【2 4 】j 且有以蓄冷壁为中心的冰温库( 库温保持在冰 温区域内的冷藏库) 研制成功。国内有关报道也提出了冰温库的结构和工作原理， 建立了冰温库蓄冷性能的数学模型，并通过实验证实理论模型合理可行。通常的 装配库库内温度波动为土2 3 c ，而冰温库的温度波动为o 50 0 t 2 5 】。 1 3 3 冰温对食品品质的影响 1 3 3 1 冰温对蛋白质的影响 在冰点温度附近，为阻止体内冰晶形成，动植物从体内会不断地分泌大量的 不冻液( 不冻液的主要成分是葡萄糖、氨基酸、天冬氨酸等) 以降低冰点，生物 细胞内释放水溶性分子而切断蛋白质，此时蛋白质会以氨基酸形式释放；或是分 解淀粉变成糖分【1 3 】。如抗冷植物可诱导合成富含亲水性氨基酸的抗寒蛋白，此抗 寒蛋白具有热稳定性，不因温度降低而变性，以防止冰晶形成。生物细胞在低温 下脱水结冰，失去水化膜的蛋白质分子会彼此靠近，分子问会形成- s - s - ，分子 发生聚合而变性，构象发生一定改变，以降低与底物结合时诱导契合过程的能耗， 避免正常的酶反应受阻【2 6 1 。 1 3 3 2 冰温对微生物的影响 冰温可有效抑制微生物的生长。冰温条件下，水分子呈有序状态排布，可供 微生物利用的自由水含量大大降低。大多数微生物体系的温度系数( q ，。) 在1 5 8 大黄鱼( p s e u d o s c i a e n ac r o c e a ) 冰温气调保鲜技术的研究 2 5 之间，所以在合适的温度区域内，温度每升高1 0 ，生长速率提高2 倍，冰 温的贮藏性是冷藏的2 0 - - - 2 5 倍2 7 1 。日本研究所研究了经3 食盐水处理过的鸡 肉在冷藏、冷冻和冰温3 种方式下贮藏效果。在短时期贮藏时，冰温贮藏可抑制 微生物的繁殖，它比冷冻贮藏的效果更佳。长期贮藏时和冷冻贮藏保持同等水平， 细菌、真菌和低温菌的繁殖速度基本一致，其微生物繁殖速度远远小于冷藏【2 8 1 。 1 3 3 3 冰温对其他成分的影响 冰温对化学反应的抑制作用更强，食品品质优于冷藏1 2 7 】【2 8 1 。冰温可抑制食 品内部的脂质氧化、非酶褐变等化学反应 2 7 j 。在水产品保鲜中，冰温可有效地抑 制因微生物和酶的作用而引起的鲜度下降。冰温贮藏鳊、罗非鱼等淡水鱼1 2 d 内 t v b - n 值均处于一级鲜度水平。在冰温下使比目鱼冬眠，不仅能延长其保鲜期， 而且能增加天冬氨酸含量，使其味道更加鲜美。把大豆放于冰温下使之成熟，就 会发酵成充满氨基酸的豆豉。把按常规发酵的面包团放于冰温下发酵7 2 h 做出的 面包味道更加香甜【1 8 】。 1 3 4 冰温在食品保鲜中的应用 1 3 4 1 果蔬的冰温贮藏 成熟的果蔬含糖量高，冰点低，耐寒性强，风味好，采用冰温贮藏效果非常 好。大量试验表明，利用冰温技术贮藏果蔬，可以降低果蔬的新陈代谢，在色、 香、味、口感方面，冰温贮藏的果蔬都优于冷藏，几乎和新鲜果蔬处于同等水平。 对二十世纪梨的研究表明，冰温技术能够使适熟的二十世纪梨保鲜期达到1 年之 久【2 9 】。以贮存新鲜毛豆为例，由于其绿色及固有风味不易保持因此贮藏难度很大。 在常温2 0 。c 条件下，其固有风味到第二天就损失掉6 0 左右。在采收时每l o o g 中含有2 0 m g 以上的还原型v 。，但数日后会迅速减少。所以在冷藏条件下只能保 鲜l o - - - 1 4 d ，而采用冰温贮存，能保鲜3 0 , - - 4 0 d 3 0 1 。 1 3 4 2 动物性食品的冰温保鲜 日本冰研所把经过冰温处理后进入冬眠状态的比目鱼装入集装箱，在无水条 件下，经5 0 多小时成功地从日本空运至纽约。到达纽约后的比目鱼被重新放入 海水后，经十几分钟后便苏醒并欢快地游动起来【3 。鱼类、牛肉、肌肉、鸡蛋等 食品冰温贮藏的大量实验表明，冰温贮藏能有效抑制微生物的生长，保持良好的 9 大黄鱼( p s e u d o s c i a e n ac r o c e a ) 冰温气调保鲜技术的研究 食品品质【3 2 】【3 3 1 。 1 3 4 3 冰点调节贮藏 向食品加入冰点调节剂( 如盐、糖等) ，可使食品细胞在更大的温度范围内始 终处于活体状态。利用这种原理贮藏食品的方法就是冰点调节贮藏法，简称c f 贮藏法，利用c f 贮藏法贮藏的食品称为冰温食品( 或称c f 食品) 【1 4 1 。经过冰点调 节剂处理后的果蔬，在冰温环境中贮藏，能保持其原有的风味和色泽。研究表明， 在5 条件下，用尿素溶液( 0 5 ) 或v c 溶液( o 3 ) 等冰点调节剂浸泡山芥菜茎 1 5 d ，让山芥菜充分吸收冰点调节剂，然后在一3 条件下冻结4 h 后，再放置在l 环境下复原。山芥菜的冻结点为- 1 9 ，加入尿素溶液后其冻结点下降至一2 2 8 ，其复原性、鲜度和口感大大增强。经v c 溶液处理后的山芥菜，虽然其冻结点 下降幅度很小( 为- i 9 1 。c ) ，但其复原性比不经过冰点调节剂处理的要好渊。 冰点调节剂的浓度和种类不同，对冰点的调节效果( 如渗透速度和冰点) 不 同。用冰点调节剂处理食品时的环境温度对冰点的调节效果也有一定影响，冰点 调节剂的选择与物料种类、浓度和渗透时的环境温度有严格的关系，这是冰温食 品加工过程中极为重要的问题阁。 1 3 4 4 冰温流通 冰温流通是指让食品从产地至消费者家庭的流通过程中，一直保持着冰温冷 藏链。它包括冰温加工、冰温贮藏、冰温运输等环节。为实现食品的冰温流通， 需开发各个环节的冰温设备。日本的冰温设备和设施有：冰温贮藏库、冰温冷藏 库、冰温运输车、冰温箱( 家庭用) 、冰温陈列柜、用于采购食品的冰温蔬菜篮等。 在日本已经形成了一条完整的冰温冷藏链，即让食品从产地至消费者家庭的流通 过程中，各个环节都保持冰温温度，能把新鲜美味的食品送到人们的餐桌上【3 6 1 。 1 3 4 5 超冰温【3 5 】 超冰温领域为冰点以下的未冻结温度领域，极不稳定，很容易冻结。通过调 节冷却速度等特殊技术，使得温度即使在冰点以下也可以成功地保持过冷却状态 ( 温度降低到冰点以下也不冻结的状态) ，这就更进一步拓宽了冰温的研究领域。 超冰温领域极不稳定，很容易冻结。因此，超冰温领域稳定条件的确立是该项技 术的核心。要使水果、蔬菜等顺利降至冰温乃至超冰温领域而不结冰，与生物组 织在进入此温度带前的低温锻炼以及脱水程度有关。此外，冷却处理时的降温速 l o 大黄鱼( p s e u d o s c i a e n ac r o c e a ) 冰温气调保鲜技术的研究 度也是关键因素【3 7 】。超冰温技术为超保鲜、各季节时令风味的再现、陈米变新米 等返旧还新技术提供了研究方向【3 8 】。 1 4 气调包装保鲜技术 根据气体调节原理，气调贮藏包装分为m a p ( m o d i f i e da t m o s p h e r e p a c k a g i n g ) 或c a p ( c o n t r 0 1 l e da t m o s p h e r ep a c k a g i n g ) 两种。m a p 是用改良的气 体建立气调系统，在以后贮藏期内不再调整；c a p 贝u 是在贮藏期间，气体的浓度 控制在某一恒定的值或范围内，c a p 主要用于果蔬、粮食等有生理活性食品材料 的大容量贮藏包装【3 9 1 。1 9 世纪3 0 年代将c 0 。充入新鲜牛羊肉大包装袋内保鲜贮运 是m a p 的起源，但是直至t j l 9 3 0 年水产品的贮藏中才开始使用气调包装 4 0 l d l l 。 1 4 1 气调包装保鲜的原理 m a p 的气体成分一般由c 0 2 、n ：、0 5 按一定比例构成，少数情况下添加少量的 其他气体 4 2 1 。商业上，主要用c o 。、n ：、0 ：三种气体，气体的各个组分按预定的比 例混合，在真空状态下充入食品包装容器中，利用不同比例的气体组合对产品保 鲜作用的不同，实现抑制细菌繁殖，保鲜、保色、保形、保味的效果，同时还要 根据各类食品及复合气体的特点来选取适用的复合包装膜。 c 0 。是气调包装中最关键的一种气体。它既溶于水，又溶于脂肪，主要对气 调包装中的微生物起抑制作用，它可以延长微生物的迟缓期及降低对处于生长期 时微生物的生长速率【4 3 】。c o 。抑菌作用受到浓度、最初污染菌数、贮藏温度等影 响m 。 n 。是一种惰性气体，它无味，微溶于水和脂肪。用于置换包装容器中的，以 延缓氧化酸败并抑制好氧微生物的生长【4 3 1 。 o ：会促进好氧菌的生长而抑制厌氧菌的生长【4 3 1 ，同时也会导致高脂鱼类的氧 化酸败，d a v i s m l l 对鱼类的m a p l e 包含一定量的o ：原理提出了疑问，他认为，一定 量0 。能减少储存过程中鱼汁液的流失，但没有确凿证据，并建议在低脂鱼类中的 厌氧包装中可以加入一定量的0 ：。 大黄鱼( p s e u d o s c i a e n ac r o c e a ) 冰温气调保鲜技术的研究 表1 是一些学者报道的推荐鱼类m a p 保鲜的气体组成。 表1 鱼类p a p 保鲜的气体组成 鱼的种类气体组成资料来源 w h i t ef i s h 4 0 c 0 ：3 0 n ：3 0 0 ： a n o n ，1 9 8 5 【4 5 1 t i f f n e ya n d w h i t ef i s h 4 0 , - - - 6 0 c 0 2 6 0 一- , 4 0 n ： m i l l s ，1 9 8 2 2 4 0 0 ：6 0 c 0 2 t i l a p i af i l l e t sc h i - c h i n gy a n g ，1 9 9 8 8 7 】 4 0 n 。6 0 c 0 2 6 0 c 0 。3 0 n 。10 0 。 i c e df r e s hh a k es l i c e 4 0 c 0 。3 0 n 。3 0 0 ：l a u r a p ，1 9 9 6 【4 8 】 6 0 c 0 ：lo n ：3 0 0 ： 1 4 2 鲜鱼及鱼制品的气调包装保鲜 m a p 在鱼类中的应用报道始于2 0 世纪3 0 年代的英国、美国和瑞典【4 9 】。在m a p 技术中，气体组成及配比、原料的新鲜度、储藏温度等对产品的质量、微生物安 全及货架期有着很大的影响【5 0 1 。 最近，国内相继报道了不同鱼种的气调包装工艺，特别是对气体配比的考虑。 比如陶宁萍等【5 l 】通过对带鱼的气调包装研究发现，6 0 c 0 2 1 0 0 ：3 0 n ：气调包装 是最适宜的气体配比。陈椒等【5 2 】对青鱼块的气调包装研究发现，大于等于5 0 c o , 浓度的气调包装可使新鲜青鱼块在冷藏温度下( 2 4 ) 储藏的货架期从原来 的空气包装的6 d 延长至1 2 d ，并保持产品的良好质量。胡永金等删采用不同气调 包装对冷藏白鲢鱼片质量影响的研究表明，气调包装能明显抑制微生物的生长繁 殖，延缓t v b n 量的增加，在贮藏初期( 3 d 内) 具有一定的保鲜效果。采用气调 包装可使新鲜鲢鱼片在冷藏温度下( - - + 2 ) 贮藏的货架期从原来空气包装的6 d 延长至2 4 d ，并保持产品的良好质量。 1 5 冰温气调保鲜 冰温气调保鲜是利用冰温点和气调包装对微生物生长产生协同抑制作用，同 1 2 大黄鱼( p s e u d o s c i a e n ac r o c e a ) 冰温气调保鲜技术的研究 时能有效防止生鲜食品中的脂质氧化和多酚氧化酶导致的酶促褐变等反应，从而 达到保鲜作用的一种新型保鲜技术【5 4 1 。 引起食品腐败变质的主要原因是微生物和食物自身分解，冰温保鲜在食物的 冰温区间保鲜，食品不冻结、组织无破坏、酶活性低、细胞生命活动减慢，而且 温度比较低，只有一部分嗜冷微生物可以生长；而气调保鲜中起主要作用的c 0 2 对大部分细菌都有抑制作用，0 2 可以抑制其中的专性需氧菌的生长。气调包装的 抑菌效应随贮藏温度的降低而加强，将冰温保鲜技术与气调包装相结合，形成冰 温气调保鲜体系，能够令保鲜食品的微生物减少几个数量级，保鲜效果大大增强， 更有效的延长贮藏货架期，并保持食品的原有风味。由于c 0 2 充气浓度对产品的 外观包装、食用品质、腐败方式有显著的影响，寻求一组适宜的气体比例，确定 冰温气调保鲜的技术参数，是进一步延缓品质下降速