臭氧(yǎng)在流化冰保鮮技術(shù)中的應(yīng)用研究
1 流化冰保鮮技術
1.1 流化冰(bīng)的製備
製冰(bīng)的方(fāng)法可分為靜態製冰與動態製冰兩種(zhǒng)。流化冰製冰過程一般為(wéi)動態製冰過程,利(lì)用鹽溶液的物化特性,將鹽水等水溶液降溫(wēn)至低於0 ℃的一定溫度,此時冰從溶液中以細小冰晶的形式結晶出(chū)來,懸浮在水溶液表麵,形成了具(jù)有流動性的細小顆粒流化冰,這與傳(chuán)統上將水(shuǐ)冷卻至冰點以下使其相變而結晶的靜態製冰方式不同 [6] 。
1.2 流化冰的特點
流化冰是一種雙(shuāng)相體係,由分散在(zài)海(hǎi)水中的微觀和球形冰(bīng)晶(jīng)組成,冰晶粒子柔順圓滑,直徑為0.2~0.8 mm。流化冰具有以下特點 [7-10] :① 流化冰由數量眾多(duō)的(de)冰粒子組成,具有較大的表麵積,提高了熱交換能力(lì),使水產(chǎn)品快速冷卻,此外流(liú)化冰可進入水產品(pǐn)之間的狹小(xiǎo)縫隙,實現均勻冷卻;② 流(liú)化(huà)冰生(shēng)成設備可直接利用海水製取,無需額外配置專用的製冰(bīng)設施,減少了設備投入,節(jiē)約了成(chéng)本;③ 流化冰冰晶粒(lì)子呈球形幾何狀,沒有棱(léng)角,對貯藏期間水產品的物(wù)理損傷小;④ 流化冰作為一種可以流動的冰,具備冰的高冷含量和(hé)液體的流動性,可經由(yóu)泵通過(guò)管道輸送,減少了冷量的損失(shī)。
1.3 流化冰在水產品保鮮中的(de)應用(yòng)
目前,流化冰技術已成功應用在水(shuǐ)產品加工、貯藏、運輸以及銷售等環(huán)節,可以較好(hǎo)地保持水產品的鮮度、風味和營養。采用流化冰保鮮水產品,不僅可以使水產品快速冷卻,還能有效隔絕空氣、防(fáng)止氧(yǎng)化,抑製細菌(jun1)繁殖,從而延長水產品的貨架期。Zakhariya等 [11] 研究了流化冰貯藏對尖吻鱸微生物和理化性質的影響,分析結果得出,與貯藏在片冰中(zhōng)的相比,尖吻鱸在流化冰(bīng)中的(de)感官和生(shēng)化品質得到(dào)了(le)更好的保持(chí),菌落總數、總需氧(yǎng)量、厭氧菌和大腸(cháng)菌(jun1)群數較低,pH值和TVB-N以及TMA-N含量(liàng)較低,核苷酸(suān)降解速率減慢,從而(ér)使質量得到更好的保持,延長了貨架期。Bin等 [12] 對流化冰冷藏金槍魚進行了研究,並用傳統片冰作對比,結果表明:流化冰(bīng)貯(zhù)藏顯(xiǎn)著抑製了魚肉中的微生物生長和肌原纖維蛋白降解,感官(guān)分析也清楚地顯示(shì)冷藏在流化冰中金槍魚的(de)外觀(guān)和風味都得到了更好的保持。Murthy等 [13] 做了用流化冰保藏魷魚的試驗,與(yǔ)傳統片冰作對比,分析結果可得:使用流化冰貯藏(cáng)魷魚減少了含氮物質的形成,延緩了(le)pH值的升高,其TVB-N值、遊(yóu)離(lí)脂肪酸含量、硫代巴比妥酸指數相比於傳統片冰都顯著(zhe)降低,並具有更好的抑(yì)製脂質水解和氧化的作用。高萌等(děng) [14] 把鰹魚作(zuò)為研究對象,以空白和傳統碎冰處理作對照,研究流化冰處理對鰹魚的微生物特性及理化性(xìng)質的影響,結果表明:在-4 ℃冷藏18 d後,與傳(chuán)統碎冰相比,流化冰保鮮(xiān)使(shǐ)魚肉的pH值、TBA、TVB-N和菌落總數等指標都(dōu)顯著低於空白和傳統碎冰處理組,可見流化冰保鮮可有效(xiào)減緩魚體的腐敗進程(chéng),更好地保持其(qí)感官品質和鮮度,延(yán)長貨架(jià)期。王強等 [15] 用流化冰貯藏生鮮(xiān)南美白對蝦,以空白和(hé)碎冰保鮮(xiān)作對照(zhào),結(jié)果表明:在0~16 d冷藏期(qī)內(nèi),流化冰組蝦的感官品質、肌肉質構特(tè)性保(bǎo)持很佳,並且相比於空白和傳統碎冰保鮮組,流化冰處理的(de)蝦(xiā)pH值(zhí)、TBA、TVB-N含量均顯著降低,延長(zhǎng)了產品(pǐn)的貨架期。
綜上(shàng)所述,流化冰技術(shù)在(zài)冷藏保鮮方麵具有獨特優勢,可顯著(zhe)減緩(huǎn)魚體的腐敗進程,延長產品貨架期。隨著流化冰製冰技術的逐步完善以及(jí)對其特性研究的逐步(bù)深入,流化冰應用(yòng)領域正在不斷拓展。另外,相比於化學保鮮劑會產生殘(cán)留和生(shēng)物保鮮劑的(de)昂貴,流(liú)化冰作為新型的綠色保鮮介質,對中國貫徹節(jiē)能減排方(fāng)針、走可持續發展道路有著重大意義 [16] 。
2 臭氧保鮮技術
臭氧是一(yī)種廣譜、高效、快速的殺菌(jun1)劑 [17] 。臭氧(yǎng)消毒後直接分解為氧氣,具有低殘留、環境友好型的特點,被廣(guǎng)泛應用(yòng)於果蔬、肉類、乳製品和穀類等食品的防腐保鮮 [18-20] 。近年來,臭氧在食品行業中的應用日益廣泛,特別(bié)是關於臭氧(yǎng)在水產品(pǐn)貯藏保鮮及其加工中的應用研究(jiū)不斷增加 [21] 。

2.1 臭氧在農產品保鮮中的應用
近年來,臭氧(yǎng)由於其殺(shā)菌廣譜、殺(shā)菌徹底、無殘留等優點,已經成功運用於果蔬保鮮、糧食貯藏保鮮等領域。王肽等 [22] 用臭(chòu)氧水處理鮮切茄子,10 ℃條件下貯藏,結果表明(míng):臭氧水可有效降低茄子的多酚氧化(huà)酶活性,降低其呼吸強度,大量消滅其表麵微生物,從而延長了鮮切(qiē)茄子的保質期。羅丹(dān)等 [23] 用濃度為2.07,6.20,10.34 mg/m 3 的臭氧處理番茄(qié),結果發現通入濃度為10.34 mg/m 3 臭氧氣體的番茄貯藏效果很好,有效(xiào)降低了番茄的呼吸強度,並對其果實香氣有抑製作(zuò)用,從而顯著提高了(le)番茄的貯藏(cáng)保鮮效果。白友強等 [24] 用(yòng)臭氧在低溫環境下(xià)處理(lǐ)甜瓜,結(jié)果表明臭氧(yǎng)處理可有效抑製V C 含量的下降,降低(dī)呼吸速率和腐爛指數,延長了低溫貯藏時間。另外,利用臭氧熏蒸殺滅害蟲可延長糧食的保質期。
2.2 臭氧在(zài)水產品保鮮中的應(yīng)用
臭氧的抑菌或滅菌作用,通(tōng)常是物理、化學及生物學等方麵的綜合結果 [25] 。相比於常規滅菌方式,臭氧殺菌(jun1)很(hěn)好地保存了食品原有的質地、風味和(hé)營養成(chéng)分,並且臭氧殺菌(jun1)後直接分解為氧氣,不殘留任何有害物質,是一種環境(jìng)友(yǒu)好型技術。近年來,關於臭氧用於鮮活水產品保鮮的研究越來越多。Crowe等 [26] 采用臭氧噴霧處理大(dà)西洋鮭魚片並在4 ℃ 條件下貯藏,發現魚片(piàn)中的單增李斯特菌(jun1)數量顯(xiǎn)著(zhe)降低,而魚肉的脂質氧(yǎng)化水平未見顯著(zhe)性提高,從而延(yán)長(zhǎng)了貨架期。Zhao等 [27] 評估了臭氧水處理對羅非魚品質的影響,將羅非魚(yú)用4.5 mg/L的臭氧(yǎng)水滅菌30 min,於-18 ℃保存180 d,以未處理的魚片作對照(zhào),通過比較(jiào)得出:經臭(chòu)氧(yǎng)水處理的魚(yú)片與對照組相比,丙二醛(quán)含量、K值和菌落總數在貯藏期間都顯著低於對照組,並且感官(guān)品(pǐn)質得到改善。陳麗嬌等 [28] 研究(jiū)了氣調包裝(zhuāng)結合臭(chòu)氧處理(lǐ)鱘魚片的保鮮效果,以未經過臭氧預處理(lǐ)的作為對照,得出臭氧預處理能夠有效減緩TVB-N值升(shēng)高和細菌總數增加,更好(hǎo)地保(bǎo)持(chí)了魚的(de)感官品質,與對照組相比(bǐ),貯藏貨架期從28 d延長到32 d。袁勇軍等 [29] 以黃魚為研究對象,評價了臭氧處理和低溫貯藏(cáng)黃魚的保鮮效果,得出濃度為4.68 mg/L的臭氧水浸泡處(chù)理黃魚15 min後的殺菌效(xiào)果很好,可有效延緩TVB-N值升高(gāo),結合感官指標,黃魚貨架期從4 d延長到8 d。刁石強等 [30] 測定了鯷在臭氧水處理後冰溫條件下貯藏的(de)保鮮效果,試驗表明:采用濃度為2~3 mg/L的臭氧水處理鮮鯷,能夠有效減緩其脂肪氧化和抑製細菌繁殖,保鮮4 d後仍能達到海水魚國家(jiā)二(èr)級鮮度標準,並且其TBA、TVB-N值(zhí)和感官品質(zhì)都明顯優(yōu)於對照(zhào)組,延長了(le)產(chǎn)品的(de)貨架期。
綜上所述,臭氧作為一種安全有效的抗菌劑應(yīng)用於(yú)水產品保鮮,可(kě)有效地保持產品的鮮度、風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng),延長產品的貨架(jià)期。與其他(tā)消毒劑相比,臭氧處理樣品的時(shí)間較短、濃度較低,但如果使用不當,臭氧同樣會造成水產品的品質下降,如臭氧使用濃度過高會帶來對水生生物有毒害作用的副產物,甚至產(chǎn)生(shēng)致死作用 [31-32] 。因此,優化臭氧在水產品保鮮(xiān)上(shàng)的工藝(yì)就成為臭氧成(chéng)功應用的關鍵。隨著研究的(de)進(jìn)一步深入,臭(chòu)氧(yǎng)在水產品保鮮中(zhōng)的應用將會更安全、更(gèng)有效。
3 臭氧流化冰在水產品保鮮中的應用
臭氧流(liú)化冰保鮮是利用高濃度臭氧水製取流化冰來保鮮漁獲物,既能起到冷卻作用,又能(néng)利用冰融化釋放出的臭氧的強力(lì)殺菌作用殺減微生物,具有雙重(chóng)保鮮(xiān)功效 [33] 。Campos等 [34] 評價了臭氧流化冰貯藏沙丁魚的保鮮效果,以傳統(tǒng)片冰和流化冰貯藏作對照,根據感官分析得出,貯藏(cáng)在片冰和流化冰中沙丁(dīng)魚(yú)的貨架期分別為(wéi)8,15 d,而貯藏在臭氧流化冰中的(de)貨架(jià)期則為19 d,其嗜冷菌、厭氧菌、大腸菌群數(shù)量相比於片冰和流化冰(bīng)都顯著降低。另外,流化冰(bīng)結合臭氧有效控製了pH變化和TMA-N的形成。陳偉等 [35] 研究了臭氧流(liú)化冰(bīng)對南(nán)美白對蝦的保鮮效果,分別用濃度為(wéi)3,5,10 mg/L的臭氧流(liú)化冰處理南美(měi)白對蝦,0 ℃下貯藏,結果表明臭氧流化冰能(néng)有效抑製蛋白質(zhì)的分解、TVB-N的產生以及明顯抑製(zhì)蝦的pH值(zhí)回升,從(cóng)而控製南美白對蝦的黑變:經過10 mg/L臭氧流化冰處理過的南美白對蝦,其貨架期從4 d延長到10 d。黃玉婷(tíng)等 [36] 用臭氧流化冰處理梅魚,結果表明臭氧流(liú)化冰處理(lǐ)的梅魚pH值、TBA值和過氧化值都處於較低水平,感官品質保持很佳,相比於用流(liú)化冰和碎冰處(chù)理的梅魚(yú),延長了(le)貨架期。
目(mù)前,國內外對(duì)於臭(chòu)氧流化(huà)冰技術應用於水產品保鮮的報道還(hái)不多,大(dà)多是單一使用流化冰或者(zhě)臭氧對水產品保鮮(xiān)。而臭氧流化冰用於水產品的保鮮,除了保持臭氧原有的功(gōng)效和性能外,其很大優點就是殺菌能(néng)力強、保鮮效果好、適用(yòng)範圍廣。隨著對該領域研究的進(jìn)一步(bù)深入,臭氧(yǎng)流化冰將成為水產品保鮮的一種重要方法 [35] 。
4 總結與展望
近年來(lái),流化冰作為一種快(kuài)速冷卻水(shuǐ)產品的(de)新技術,已經受到(dào)了廣泛的關注 [37-38] 。目(mù)前,國外對流化冰(bīng)保鮮技(jì)術的研究比較多,包括虎斑魚 [39] 、馬鮫魚 [40] 、三文魚 [41] 等,中國在此領域的研究尚處於起步階段。但是,基(jī)於流化冰自身快速、高效、環保的特性(xìng)以(yǐ)及流化冰結合臭氧(yǎng)具有的雙重保(bǎo)鮮作用,臭氧流(liú)化冰應用於水產品保鮮將成為一種必然趨勢,這樣也能更(gèng)好地滿(mǎn)足人們對優質和安全水產品保鮮(xiān)技術的需求。
然而,製(zhì)取流化冰的溫度、鹽度以(yǐ)及(jí)成(chéng)冰後的含冰量等(děng)都會(huì)影響水產品的冷卻與保鮮效果,利(lì)用動態法製取的流化冰在流動性、顆粒大小和穩定性等方麵也存在差異,實際應用時需根據產品的需求來選擇不同的流(liú)化冰等,這些都是今後推(tuī)廣流化冰應用時需(xū)要解決的關鍵技術。因(yīn)此,今(jīn)後對流化冰的特性以及製冰技(jì)術還需進一步(bù)研究。另一方麵,如何有效控製臭氧在(zài)流化冰中的濃度及緩釋速度,也(yě)決定了臭氧流化冰的使用效果,有效地優化臭氧(yǎng)在水產品加工中的應用(yòng)工藝也是該領域的研究課題。隨著(zhe)研(yán)究的逐步深入(rù),流化冰及臭氧流化冰用於水產品保鮮的前景(jǐng)會更加廣闊。
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