哈氏仿对虾（Parapenaeopsis hardwickii）属对虾科，仿对虾属，又称滑皮虾，主要生活在中国东海海底区域[1]。哈氏仿对虾虾肉鲜嫩、蛋白质含量高、脂肪含量适中、营养价值高。但是，由于虾肉组织水分含量较高，有利于微生物的生长，易引起水产品腐败变质，蛋白质氧化分解，进而降低肌肉品质[2]。目前，对虾的物理保鲜技术主要集中于低温贮藏、辐照保鲜、超高压保鲜和气调保鲜等，化学保鲜技术主要包括复合保鲜剂保鲜和臭氧保鲜[3]。单一的低温保鲜技术效果并不理想，冷藏虾肉贮藏期过短，虾肉变质快，易出现肉质白浊，冷冻虾肉贮藏期虽长，但易发生干耗和冷冻变性，冰温保鲜易受温度波动影响产生冰晶破坏肌肉组织；辐照可能会使虾肉产生异味，超过消费者可接受度；超高压保鲜会因热加工导致不良反应且设备成本较高；气调和臭氧保鲜技术要求高且操作复杂[4-5]。空间电场保鲜技术是一种操作简便、安全环保、能耗较低的非热加工保鲜技术，已经广泛应用在果蔬贮藏、水产品冷冻贮藏及解冻等领域。余铭等[6]对冰温贮藏南美白对虾施加低频电场发现电场能减缓水分迁移流动，抑制内源酶和微生物活性，从而延长货架期。尚子寒等[7]对冰温贮藏带鱼施加2 500 V/m 低频电场，发现电场能有效延缓微生物代谢生长，减缓肌肉蛋白质的分解与解构，保持带鱼肌肉品质。Li 等[8]发现茶多酚的掺入抑制了冻藏南美白对虾肌肉中假交替单胞菌和肉杆菌的生长。
本试验以哈氏仿对虾作为原料，在0 ℃冰温贮藏条件下，采用茶多酚和电场的单一保鲜以及电场结合茶多酚的保鲜处理，比较未经处理组与处理组的对虾在冰温贮藏过程中菌落总数、硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid，TBA）值、挥发性盐基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）含量、盐溶性蛋白含量、Ca2+-ATP 酶活性的差异，并采用综合评价方法评价保鲜效果，以期为虾的冰温保鲜提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
哈氏仿对虾：市售。挑选体长（8±1）cm 虾体完整、正常鲜虾气味的新鲜样品，将样品置于泡沫箱冰温保鲜运回实验室。2-硫代巴比妥酸、三氯乙酸、食品级茶多酚（纯度＞90%）、硼酸、氢氧化钠（均为分析纯）：国药集团化学试剂有限公司；蛋白胨：上海麦克林生化科技股份有限公司；A070-4-1 Ca2+-ATP 酶活性试剂盒：南京建成生物工程研究所。
1.2 仪器与设备
LB-KDN-5 凯氏定氮仪：青岛路博环保建业科技有限公司；5804/R 高速大容量冷冻离心机：Eppendorf（中国）有限公司；XB 电场装置：浙江驰力科技股份有限公司；UV-757CRT 紫外分光光度计：苏州市莱顿科学仪器有限公司。
1.3 方法
1.3.1 样品处理
选取完整、个体大小相似的对虾，随机均分为4 组，用保鲜袋分装后均置于0 ℃冰箱，四周铺冰。4 组虾肉分别为CK 组（不做处理）、T1（3 000 V/50 Hz 空间电场处理）、T2（1% 茶多酚保鲜剂处理）、T3（3 000 V/50 Hz空间电场+1%茶多酚保鲜剂处理）。茶多酚保鲜剂处理：采用1%茶多酚溶液浸泡虾体10 min 后将虾沥干置于保鲜袋。电场保鲜处理：将虾置于离3 000 V/50 Hz电场板40 cm 处。
1.3.2 菌落总数测定
根据GB 4789.2—2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验菌落总数测定》计算菌落总数。
1.3.3 TBA 值测定
TBA 值根据庄秋丽等[9]的方法测定。称取10 g 虾肉，剪碎后加入50 mL 质量分数为7.5% 的三氯乙酸溶液[内含0.1% 乙二胺四乙酸二钠（ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt，EDTA）]，振荡均匀后4 ℃、5 000 r/min 条件下离心10 min，过滤，取5 mL 滤液，加入5 mL 0.02 mol/L TBA 溶液混匀，沸水浴30 min，静置1 h 冷却至室温，5 000 r/min 离心5 min，取上清液加5 mL 氯仿，振荡均匀后静置，取上清液测定532 nm和600 nm 处吸光度。
1.3.4 TVB-N 含量测定
根据GB 5009.228—2016《食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》方法，使用自动凯氏定氮仪测定对虾的TVB-N 含量。
1.3.5 盐溶性蛋白含量测定
取5 g 绞碎的虾肉，加入50 mL 浓度为0.6 mol/L的KCl 溶液（4 ℃，pH7.0），4 ℃下12 000 r/min 离心15 min，取上清液，加入120 mL 蒸馏水，再次于4 ℃下12 000 r/min 离心15 min，在沉淀中加入50 mL 浓度为1.2 mol/L 的KCl 溶液提取盐溶性蛋白，4 ℃下12 000 r/min再次离心15 min，吸取上清液，采用双缩脲法测定蛋白浓度。
1.3.6 肌动球蛋白Ca2+-ATP 酶活性测定
采用试剂盒方法测定肌动球蛋白Ca2+-ATP 酶活性。
1.3.7 综合评价方法
参考牛改改等[10]的方法，采用变异系数权重法综合评价不同处理环境中虾肉的品质差异。首先计算第2、4、6、8 天的算数平均值、标准偏差，根据公式（1）计算2、4、6、8 d 的变异系数。
式中：Vi 为第i 项指标的变异系数；σi 为第i 项指标的标准偏差；xi 为第i 项指标的平均值。
根据2、4、6、8 d 得到的变异系数，按照公式（2）计算权重加成数。
式中：Wi 为第i 项指标的权重值；Vi 为第i 项指标的变异系数。
根据公式（3）对贮藏末期第8 天各项指标数据进行Z-score 标准化计算。
式中：Zij 为标准化的变量值；xij 为实际变量值；xi为第i 项指标的均值；σi 为第i 项指标的标准偏差。
其中菌落总数、TBA 值和TVB-N 含量为逆指标。因此，需在标准化后的数据前加上负号，最后采用加权法对归一化数据进行乘法计算，得出综合得分。
1.4 数据处理
各指标均重复测定3 次以减小误差。采用Excel 2010 记录整理数据并分析，结合OriginPro 9.1 作图，采用SPSS 26.0 对数据显著性进行分析。
2 结果与分析
2.1 空间电场结合茶多酚对哈氏仿对虾菌落总数的影响
水产品的腐败主要由微生物的代谢活动导致，因此菌落总数能够反映虾肉中微生物含量，反映腐败变质程度[11]。空间电场结合茶多酚对哈氏仿对虾菌落总数的影响见图1。
图1 空间电场结合茶多酚对哈氏仿对虾菌落总数的影响
Fig.1 Effect of space electric field combined with tea polyphenols on the total bacterial count of Parapenaeopsis hardwickii
不同小写字母表示组间差异显著，P＜0.05。
由图1 可知，新鲜对虾的菌落总数为4.37 lg（CFU/g），在贮藏期间，4 组虾肉的菌落总数均呈现不断上升的趋势，且增加速率逐渐上升。其中，CK 组菌落总数始终显著大于T1、T2 和T3 组，0～6 d T1、T2 和T3 之间差异并不显著，而8 d 时T3 组菌落总数显著小于T1和T2 组。在贮藏终点，CK 组、T1、T2 和T3 组菌落总数分别上升至7.48、6.67、6.72、6.16 lg（CFU/g）。结果表明，T1、T2 和T3 组均能有效抑制微生物的生长与代谢从而保持虾肉鲜度，T3 组的保鲜效果最佳且在贮藏后期较为显著。这可能是由于茶多酚能够通过破坏细菌细胞膜结构，影响细菌的转录与酶活，抑制微生物生长活动[12]，50 Hz 低频电场通过改变细胞膜内外电势杀灭一定的大肠埃希菌、大肠杆菌和金黄色葡萄球菌[13]。余铭等[6]用3 000 V/50 Hz 低压静电场（low voltage electrostatic field，LVEF）对对虾进行保鲜并测定菌落总数，结果表明在贮藏后期电场组菌落总数显著低于CK 组。
2.2 空间电场结合茶多酚对哈氏仿对虾TBA 值的影响
水产品中的多不饱和脂肪酸在微生物和酶的作用下分解产生氧化产物丙二醛（malondialdehyde，MDA），而TBA 值正是反映丙二醛产生量的理化指标，TBA 值越高说明虾肉中脂肪变质程度越大。经不同环境处理的虾肉TBA 值变化趋势如图2 所示。
图2 空间电场结合茶多酚对哈氏仿对虾TBA 值的影响
Fig.2 Effect of space electric field combined with tea polyphenols on the thiobarbituric acid（TBA）value of Parapenaeopsis hardwickii
不同小写字母表示组间差异显著，P＜0.05。
由图2 可知，新鲜虾肉脂肪氧化程度较小，因此呈现出较低的TBA 值，初始值为0.42 mg MDA/100 g，这与庄秋丽等[9]的研究结果一致。在贮藏期间，4 组虾肉TBA 值均呈现不断上升的趋势。其中，CK 组TBA 值始终显著大于T1、T2、T3 组，说明T1、T2、T3 组对冰温贮藏对虾均有显著的保鲜效果。CK 组TBA 值上升速率最快，最终达到1.64 mg MDA/100 g；T1、T2 组的TBA 值的变化趋势较为接近，分别上升至0.80、0.78 mg MDA/100 g，T3 组TBA 值的上升最为缓慢，最终达到0.62 mg MDA/100 g。说明1% 茶多酚和3 000 V/50 Hz 空间电场的单一保鲜效果相近，且两者具有协同作用。梁瑞萍等[14]研究发现，低压静电场能够明显抑制脊腹褐虾TBA 值的上升速率。这可能是由于电场中的电荷形成了一个隔绝层，降低了氧气浓度从而抑制了蛋白质和脂肪酸的氧化变性[15]。除此之外，电场能够抑制微生物的生长代谢，从而缓减虾脂质的氧化变质。
2.3 空间电场结合茶多酚对哈氏仿对虾TVB-N 含量的影响
在对虾的冰温保藏期间，在酶和微生物的作用下，蛋白质氨基酸分解产生挥发性盐基氮[16]。空间电场结合茶多酚对哈氏仿对虾TVB-N 含量的影响见图3。
图3 空间电场结合茶多酚对哈氏仿对虾TVB-N 含量的影响
Fig.3 Effect of space electric field combined with tea polyphenols on the total volatile basic nitrogen（TVB-N）content of Parapenaeopsis hardwickii
不同小写字母表示组间差异显著，P＜0.05。
如图3 所示，新鲜虾肉的TVB-N 含量为6.53 mg/100 g，在冰温贮藏期间，4 组虾肉中挥发性盐基氮含量均呈现不断上升趋势，其中CK 组TVB-N 含量明显高于T1、T2 和T3 组，贮藏8 d 达到35.51 mg/100 g，超过了不可接受值（30 mg/100 g）。贮藏期间T1、T2 和T3 组蛋白腐败程度均明显低于CK 组，贮藏中后期（6～8 d）T3 组的保鲜效果尤为显著（P＜0.05），说明茶多酚保鲜剂和电场的协同作用在贮藏中后期较为明显。贮藏8 d 时，T1、T2 和T3 组TVB-N 含量分别上升至29.49、27.39、23.29 mg/100 g，T1 和T2 组均临近不可接受值。结果表明，T1、T2、T3 组均能有效延缓蛋白质的降解变质从而减少TVB-N 的产生，其中T3 组的保鲜效果最佳且在中后期较为显著。尚子寒等[7]用不同强度电场处理来保鲜带鱼，结果表明，3 000 V/m 处理能够有效抑制微生物生长和酶活，延缓带鱼蛋白质氧化和分解，从而减缓挥发性盐基氮和三甲胺含量的上升。
2.4 空间电场结合茶多酚对哈氏仿对虾盐溶性蛋白含量的影响
虾类蛋白含量丰富，在冰温贮藏过程中，由巯基氧化形成的二硫键引起肌球蛋白重链聚合反应，导致蛋白盐溶性下降，肌肉保水性和凝胶性降低，故盐溶性蛋白的含量能一定程度体现肌肉蛋白品质[17]。空间电场结合茶多酚对哈氏仿对虾盐溶性蛋白含量的影响见图4。
图4 空间电场结合茶多酚对哈氏仿对虾盐溶性蛋白含量的影响
Fig.4 Effect of space electric field combined with tea polyphenols on the salt soluble protein content of Parapenaeopsis hardwickii
不同小写字母表示组间差异显著，P＜0.05。
由图4 可知，新鲜虾肉蛋白盐溶性较好，初始蛋白含量为96.37 mg/g，在冰温保藏期间，CK、T1、T2 和T3组虾肉中盐溶性蛋白质含量均呈不断下降趋势，且贮藏中后期下降速率较缓，最终分别减少了36.56%、32.68%、32.50%和26.00%。T3 组盐溶性蛋白含量在贮藏中后期（4～8 d）显著高于CK 组、T1 和T2 组（P＜0.05）。说明空间电场结合茶多酚能有效延缓盐溶性蛋白的变性，保持蛋白质品质。赵良[18]研究发现，38 000 V/m 电场能更好保持虾肉盐溶性蛋白品质。
2.5 空间电场结合茶多酚对哈氏仿对虾肌动球蛋白Ca2+-ATP 酶活性的影响
肌原纤维蛋白主要由肌球蛋白构成，其结构较为特殊，其头部具有三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，ATP）酶，其中Ca2+-ATP 酶不仅是催化ATP 分解反应的主要催化剂，还是调节细胞内外钙离子浓度的重要物质[19-20]。在贮藏过程中，环境温度、微生物作用和内源蛋白酶活性均影响肌肉组织蛋白的完整性和功能结构稳定性。随着贮藏时间的延长，ATP 酶活性逐渐降低，因此Ca2+-ATP 酶活性是反映肌肉蛋白质变性度的重要属性之一。0 ℃冰温贮藏条件下，虾肉Ca2+-ATP 酶活性变化情况如图5 所示。
图5 空间电场结合茶多酚对哈氏仿对虾Ca2+-ATP 酶活性的影响
Fig.5 Effect of space electric field combined with tea polyphenols on Ca2+-ATPase activity of Parapenaeopsis hardwickii
不同小写字母表示组间差异显著，P＜0.05。
由图5 可知，新鲜虾肉Ca2+-ATP 酶活性为0.153 μmol/（mg·min），贮藏初期T1、T2 和T3 组差异并不显著，说明前期电场和茶多酚的协同保鲜作用并不明显；在贮藏中后期（4～8 d），处理组Ca2+-ATP 酶活性均高于对照组，其中T3 组Ca2+-ATP 酶活性显著高于单一保鲜处理组；在贮藏终点，T1、T2 和T3 组Ca2+-ATP 酶活性分别为0.053、0.053、0.070 μmol/（mg·min），为初始值的34.64%、34.64%和45.75%，而CK 组减少至0.040 μmol/（mg·min），为初始值的26.14%。上述结果说明空间电场结合茶多酚能够有效维持哈氏仿对虾肌肉组织蛋白质结构特性。熊宇飞[21]研究结果发现对虾施加16 kV 的电场能有效减缓巯基的氧化分解从而减缓Ca2+-ATP 酶的失活。白婵等[22]研究发现，茶多酚具有抗氧化性，能够有效延缓鲈鱼片蛋白质氧化变性速率，维护蛋白质稳定性。
2.6 哈氏仿对虾肌肉品质的综合评价
不同处理虾肉的鲜度指标和蛋白质指标的变化趋势不同或相近，用单一的指标来评价虾肉的贮藏品质不够客观和全面，因此采用变异系数权重法对所测定的指标进行综合评价，结果见表1、表2。
表1 评定虾肉品质的各项指标的权重
Table 1 Weights of indicators for comprehensive evaluation of shrimp meat quality
项目平均值标准偏差变异系数权重值菌落总数/[lg（CFU/g）]6.76 0.47 0.070 0.291 TVB-N 含量/（mg/100 g）28.92 4.41 0.153 0.302 TBA 值/（mg MDA/100 g）0.96 0.40 0.414 0.425盐溶性蛋白含量/（mg/g）65.60 3.66 0.056 0.306 Ca2+-ATP 酶活性/[μmol/(mg·min）]0.05 0.01 0.196 0.296
表2 虾肉品质评价指标的标准化处理结果及综合评分
Table 2 Standardized data and comprehensive shrimp meat quality score
组别TBA 值CK T1 T2 T3菌落总数-1.53 0.19 0.09 1.28 TVB-N含量-1.49-0.13 0.35 1.28-1.70 0.40 0.45 0.85盐溶性蛋白含量-1.22-0.20-0.15 1.57 Ca2+-ATP酶活性-1.40-0.10-0.10 1.60综合评分-2.41 0.10 0.25 2.07
由表1 可知，菌落总数、TVB-N 含量、TBA 值、盐溶性蛋白含量和肌动球蛋白Ca2+-ATP 酶活性的权重值分别为0.291、0.302、0.425、0.306、0.296。由表2 可知，CK、T1、T2 和T3 组的虾肉综合评分分别-2.41、0.10、0.25 和2.07。CK 组评分小于0 且评分最低，T1和T2 组综合评分大于0 且分数相近，T3 组综合评分最高。因此T1 和T2 组对冰温贮藏对虾均有一定的保鲜作用，且两者保鲜效果相近，T3 组保鲜效果最佳。说明3 000 V/m 50 Hz 空间电场和1% 茶多酚保鲜具有协同保鲜作用，能有效延缓对虾冰温贮藏期间虾肉品质的下降。
3 结论
以哈氏仿对虾（Pneumatophorus japonicus）为研究对象，讨论空间电场结合茶多酚对对虾冰温贮藏品质的影响。设置CK 组（不做处理）、T1 组（3 000 V/m 50 Hz空间电场处理）、T2 组（1% 茶多酚保鲜剂处理）和T3组（电场结合茶多酚处理），对虾肉贮藏过程中菌落总数、TBA 值、TVB-N 含量、盐溶性蛋白含量和Ca2+-ATP酶活性进行研究，结合综合评价方法评价经不同处理虾肉的肌肉品质。结果显示，随冰温贮藏时间的延长，4 组虾肉的菌落总数、硫代巴比妥酸值和挥发性盐基氮含量逐渐上升，盐溶性蛋白含量和Ca2+-ATP 酶活性逐渐下降。贮藏期间T1、T2 和T3 组各指标数据与对照组差异明显，T1、T2 组之间各指标数据差异较小，T3组菌落总数、TBA 值和挥发性盐基氮含量始终低于CK、T1 和T2 组，而盐溶性蛋白含量和Ca2+-ATP 酶活性在贮藏中后期（4～8 d）显著高于CK、T1 和T2 组（P＜0.05）。CK、T1、T2 和T3 组肌肉品质综合评价分数分别为-2.41、0.10、0.25 和2.07。说明空间电场结合茶多酚保鲜剂能够更有效地延缓对虾冰温贮藏期间虾肉品质的下降。
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