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凡纳滨对虾（Litopenaeus vannamei）冰温气调保鲜技术的研究

作　者: 王亮
导　师: 曾名湧
学　校: 中国海洋大学
专　业: 水产品加工及贮藏
关键词: 凡纳滨对虾 冰温贮藏 气调 抑菌剂
分类号: TS254.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 153次
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内容摘要


本课题主要针对我国生鲜水产品物流中存在的瓶颈问题,以凡纳滨对虾为原料,着重解决凡纳滨对虾鲜度下降快、贮藏期短、物流半径小等技术难题,旨在为凡纳滨对虾冰温气调保鲜技术体系的建立提供理论依据和技术支撑。本论文的研究内容包括以下5个部分：1.凡纳滨对虾冰温贮藏下品质特性的评价以基本营养成分分析和描述性分析为基础,并结合生化分析及仪器检测,研究凡纳滨对虾品质特性的变化,通过因子与距离相关分析,建立冰温贮藏条件下凡纳滨对虾的食用品质评价体系。结果表明：随着贮藏时间的延长,凡纳滨对虾的基本营养成分、感官、质构、色差以及生化指标均存在显著性差异(P<0.05)。经因子分析及距离相关分析发现,得到的9组因子在置信度95%的范围内,营养成分因子Fn、质构因子Ft、色差因子Fc,以及生化因子Fb之间都呈现出较显著的相关性(P<0.05),而描述性分析因子Fd与质构因子Ft、色差因子Fc相关性不显著(P>0.05),因此在一定程度上还不能完全用描述性分析来代替仪器检测和理化分析,三者必须有机结合才能更全面地反映凡纳滨对虾在冰温贮藏过程中的品质变化。2.凡纳滨对虾低温相变区间热特性的研究为了提供海水虾类的热特性参数并获得有效降低海水虾类冰点的复合调节剂,本研究以凡纳滨对虾为研究对象,采用D-饱和最优设计,探讨甘氨酸、氯化钠以及山梨糖醇等调节剂对凡纳滨对虾冻结点(Freezing point)、不可冻结含水率(Unfreezable water mass fraction,α)、表观比热(Apparent specific heat, Capp)以及热焓(Enthalpy, H)等热特性参数的影响,并结合构造函数法优化了凡纳滨对虾Tf,α,Capp以及H。结果表明,影响Tf主次顺序是山梨糖醇、甘氨酸和氯化钠(均极显著)含量,影响α主次顺序依次是甘氨酸、氯化钠(均极显著)和山梨糖醇含量(显著),影响Capp主次顺序是氯化钠(极显著)、甘氨酸和山梨糖醇含量(显著),影响H主次顺序依次是甘氨酸、氯化钠和山梨糖醇含量(均极显著)。随着甘氨酸、氯化钠和山梨糖醇含量的增加,凡纳滨对虾的α增大,冻结及熔融相变区间、Tf均向低温方向偏移,相应地,Capp和H也随着调节剂含量的增加而减小。凡纳滨对虾在0.8761%甘氨酸、2.2983%氯化钠及0.5887%山梨糖醇的配比下,对应响应值分别为Tf,-17.4402℃；α,17.2223％;Capp,41.0379 J/g℃；H, 155.9419J/g。3.混料设计优化凡纳滨对虾气调配比的研究采用3因子3质点单纯形混料设计,研究冰温贮藏条件下不同气调包装的凡纳滨对虾品质特性的变化(气体：原料=3:1),通过嗜温菌、嗜冷菌、感官、汁液流失率、pH以及TVB-N指标的分析,最终确定凡纳滨对虾冰温贮藏下最佳的气调配比,同时通过最小二乘法回归对各变量进行了显著性分析。结果表明,随着CO2水平的增加,凡纳滨对虾中嗜温菌、嗜冷菌以及TVB-N值会明显受到抑制(P<0.05),但其汁液流失率也会相应地增加；而增加N2浓度,结果则恰恰相反。另外,高浓度的O2会加速凡纳滨对虾的褐变,但适量该气体则有利于其气味的改善。总之,通过优化设计,凡纳滨对虾的各项响应变量(气味、外观、TVB-N、pH、汁液流失率、嗜温菌及嗜冷菌)均达到了最佳,最终获得加权后的最佳气体配比,74.2%CO2/9.7%O2/16.1%N2(为了符合工业化操作,实际设定气体配比为75%CO2/10%O2/15%N2)。4.不同包装方式的凡纳滨对虾冰温贮藏过程中微生物、生化及感官特性的变化规律探讨了四种包装方式(空气AP、真空VP、气调包装MAP1,40%CO2/30%O2/30%/N2；气调包装MAP2,75%CO2/10%O2/15%/N2)的凡纳滨对虾在冰温贮藏过程中腐败微生物、生化及感官特性的变化规律。结果表明,与AP组相比,VP、MAP1以及MAP2组能够显著抑制凡纳滨对虾中嗜温菌和嗜冷菌的生长(P<0.05)。菌相分析表明,气单胞菌为AP组的优势腐败菌,而该菌在VP、MAP1和MAP2组中均得到了显著抑制(P<0.05)。VP组和MAP组(MAP1和MAP2)的优势腐败菌分别为乳酸菌和肠杆菌。并且在贮藏过程中,假单胞菌最终也成为AP、VP和MAP1组腐败期的优势菌属。生化分析表明,所有样品组的pH值均呈现出相似的变化规律。与AP组比较,VP、MAP1和MAP2组均显著地抑制了TVB-N值的增加,另外在气调包装中,提升CO2水平会明显增加凡纳滨对虾的汁液流失率。结合感官分析发现,AP组、VP组、MAP1组及MAP2组的货架期分别达到4天、7天、9天、11-12天。5.凡纳滨对虾抑菌剂的筛选及最佳配比的优化以10种抑菌剂(氯化钠、乙二胺四乙酸、甘氨酸、4-乙基间苯二酚、植酸、山梨酸钾、茶多酚、乳酸链球菌素、壳聚糖、溶菌酶)初步筛选的结果为基点,采用抑菌圈实验确定所选抑菌剂的使用浓度,并通过3因子2次通用旋转设计确定各种单一防腐抑菌剂的最佳配比用量。结果表明,茶多酚、乳酸链球菌素、壳聚糖和溶菌酶都能明显抑制混合腐败菌的生长。其中,茶多酚和壳聚糖对所选的气单胞、假单胞、乳酸菌以及肠杆菌菌株都有明显的抑制效果,抑菌谱较广；而溶菌酶和乳酸链球菌素对乳酸菌菌株有抑制作用,抑菌谱较窄,相对于溶菌酶来说,乳酸链球菌素不仅价格低廉,且在低pH条件下具有良好的稳定性。通过3因子(X1—茶多酚,X2—壳聚糖,X3—乳酸链球菌素)2次通用旋转设计得到复配抑菌剂的预测模型：Y=97.59591-11.05664X1-16.78799X2-7.22909X3-4.69267X12-6.4 6044X22-3.63201X32+4.12500X1X2+3.37500X1X3+3.87500X2X3,其中,X1和X2之间以及X2和X3之间的交互效应显著(P<0.05),而X1和X3之间的交互效应不显著(P>0.05)。单因子抑菌效果依次为X2＞X1＞X3,最终通过频率分析法得到复配抑菌剂的最优浓度范围,并在95%的置信区间内,得到经济效益较好,并贴近于实际工业化生产的抑菌剂配比方案：X1为0.30g/L,X2为1.00g/L,X3为0.60g/L。对此方案进行实验验证得到菌落总数均下降了4个对数单位。

全文目录


摘要  5-8
Abstract  8-16
0 前言  16-18
1 文献综述  18-33
  1.1 对虾保鲜技术研究现状及发展趋势  18-22
    1.1.1 对虾保鲜技术研究现状  18-21
    1.1.2 对虾保鲜技术发展趋势  21-22
  1.2 冰温技术的国内外研究概况  22-25
    1.2.1 冰温保鲜的机理  22-23
    1.2.2 国内外冰温技术的研究概况  23
    1.2.3 国内外冰温技术在对虾保鲜中的应用  23-24
    1.2.4 冰温技术的发展趋势及前景  24-25
  1.3 展望  25
  1.4 本课题的立题依据、意义和研究内容  25-27
    1.4.1 本课题的立题背景和意义  25-26
    1.4.2 本课题研究的主要内容  26-27
  参考文献  27-33
2 凡纳滨对虾冰温贮藏下品质特性的评价  33-50
  引言  33
  2.1 实验材料  33-34
    2.1.1 实验原料  33-34
    2.1.2 主要试剂  34
    2.1.3 主要仪器  34
  2.2 实验方法  34-37
    2.2.1 凡纳滨对虾冰点测定  34-35
    2.2.2 对虾贮藏  35
    2.2.3 样品准备  35
    2.2.4 样品测定  35-37
    2.2.5 统计分析  37
  2.3 实验结果  37-43
    2.3.1 凡纳滨对虾冰点测定结果  37-39
    2.3.2 营养成分变化  39
    2.3.3 感官变化  39-40
    2.3.4 质构变化  40-41
    2.3.5 色差变化  41-42
    2.3.6 生化变化  42-43
  2.4 数据统计  43-45
    2.4.1 因子与距离相关分析  43
    2.4.2 因子分析结果  43-44
    2.4.3 距离相关分析结果  44-45
  2.5 讨论  45-48
    2.5.1 凡纳滨对虾品质特性的研究方法  45-47
    2.5.2 冰温贮藏对凡纳滨对虾品质特性的影响  47
    2.5.3 冰温对虾品质鉴定体系的建立  47-48
  参考文献  48-50
3 凡纳滨对虾低温相变区间热特性的研究  50-75
  引言  50-51
  3.1 实验材料  51
    3.1.1 实验原料  51
    3.1.2 主要试剂  51
    3.1.3 主要仪器  51
  3.2 样品制备  51-52
    3.2.1 新鲜凡纳滨对虾样品的制备  51
    3.2.2 添加调节剂对虾样品的制备  51-52
  3.3 实验方法  52-54
    3.3.1 冰点(θ)和冻结点(T_f)的测定  52-53
    3.3.2 水分(ω)含量的测定  53
    3.3.3 不可冻结含水率(α)的测定  53
    3.3.4 表观比热(C_(app))的测定  53-54
    3.3.5 热焓(H)的测定  54
  3.4 实验设计与统计分析  54-55
  3.5 参数的优化  55-56
  3.6 结果与讨论  56-72
    3.6.1 新鲜凡纳滨对虾热特性分析  56-57
    3.6.2 添加调节剂的凡纳滨对虾热特性分析  57-58
    3.6.3 回归方程及参数分析  58-60
    3.6.4 单因素分析  60-61
    3.6.5 交互作用分析  61-68
    3.6.6 热特性参数的优化  68-72
  3.7 小结  72-73
  参考文献  73-75
4 混料设计优化凡纳滨对虾气调配比的研究  75-91
  引言  75-76
  4.1 实验材料  76-77
    4.1.1 实验原料  76
    4.1.2 主要试剂  76
    4.1.3 主要仪器  76-77
  4.2 实验方法  77-79
    4.2.1 凡纳滨对虾冰点测定  77
    4.2.2 实验设计  77
    4.2.3 对虾的包装及贮藏  77-78
    4.2.4 微生物分析  78
    4.2.5 感官分析  78-79
    4.2.6 汁液流失率的测定  79
    4.2.7 pH的测定  79
    4.2.8 TVB-N的测定  79
  4.3 统计分析  79-80
  4.4 结果与分析  80-87
    4.4.1 凡纳滨对虾贮藏设备温度波动结果  80
    4.4.2 新鲜凡纳滨对虾品质特性分析  80-81
    4.4.3 微生物分析  81-83
    4.4.4 感官分析  83-84
    4.4.5 汁液流失率分析  84-85
    4.4.6 pH值分析  85
    4.4.7 TVB-N值分析  85-86
    4.4.8 最佳气气调配比的确定  86-87
  4.5 结论  87
  参考文献  87-91
5 不同包装方式的凡纳滨对虾冰温贮藏过程中微生物、生化及感官特性的变化规律  91-110
  引言  91
  5.1 实验材料  91-93
    5.1.1 实验原料  91-92
    5.1.2 主要试剂  92
    5.1.3 主要仪器  92-93
  5.2 实验方法  93-95
    5.2.1 凡纳滨对虾冰点测定  93
    5.2.2 凡纳滨对虾的包装及贮藏  93
    5.2.3 微生物分析  93-94
    5.2.4 生化分析  94
    5.2.5 感官描述性分析  94-95
  5.3 统计分析  95
  5.4 结果与分析  95-102
    5.4.1 凡纳滨对虾贮藏设备温度波动结果  95-96
    5.4.2 不同包装方式凡纳滨对虾冰温贮藏过程中微生物特性的变化情况  96-98
    5.4.3 不同包装方式凡纳滨对虾冰温贮藏过程中生化特性的变化情况  98-100
    5.4.4 不同包装方式凡纳滨对虾冰温贮藏过程中感官特性的变化情况  100-102
  5.5 讨论  102-105
  参考文献  105-110
6 凡纳滨对虾抑菌剂的筛选及最佳配比的优化  110-130
  引言  110-111
  6.1 实验材料  111-112
    6.1.1 实验原料  111
    6.1.2 主要试剂  111
    6.1.3 主要仪器  111-112
  6.2 实验方法  112-115
    6.2.1 凡纳滨对虾冰点测定  112
    6.2.2 凡纳滨对虾的包装及贮藏  112
    6.2.3 抑菌剂的初步筛选  112-113
    6.2.4 单一抑菌剂对腐败菌菌株的抑制  113-114
    6.2.5 复配抑菌剂最佳配比的优化  114-115
  6.3 统计分析  115
  6.4 结果与讨论  115-126
    6.4.1 凡纳滨对虾贮藏设备温度波动结果  115-116
    6.4.2 抑菌剂的初步筛选  116-117
    6.4.3 单一抑菌剂对腐败菌的抑制  117-119
    6.4.4 复配抑菌剂最佳配比的优化  119-125
    6.4.5 复配抑菌剂作用效果的验证  125-126
  6.5 小结  126-127
  参考文献  127-130
7 结论与展望  130-132
  7.1 结论  130-131
  7.2 展望  131-132
本论文的创新之处  132-133
进一步研究方向  133-134
致谢  134-135
作者简历  135-136
攻读硕士学位期间发表的学术论文  136

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