白鰱魚片在0 ℃貯藏條件下鮮度和品質的變化

陳 思,李婷婷,李 歡,勵建榮,*,陳 穎,李敏鎮

（1. 渤海大學食品科學研究院，遼寧省食品安全重點實驗室，遼寧 錦州 121013；2. 大連民族學院生命科學學院，遼寧 大連 116600；3.中國檢驗檢疫科學研究院，北京 100123；4.鞍山嘉鮮農業發展有限公司，遼寧 鞍山 114100）

白鰱魚片在0 ℃貯藏條件下鮮度和品質的變化

陳 思1,李婷婷2,李 歡1,勵建榮1,*,陳 穎3,李敏鎮4

（1. 渤海大學食品科學研究院，遼寧省食品安全重點實驗室，遼寧 錦州 121013；2. 大連民族學院生命科學學院，遼寧 大連 116600；3.中國檢驗檢疫科學研究院，北京 100123；4.鞍山嘉鮮農業發展有限公司，遼寧 鞍山 114100）

以白鰱魚為研究對象，以菌落總數、揮發性鹽基氮（total volat ile basic nitrogen，TVB-N）值、p H值、色差值、三甲胺（trimethylamine，TMA）值、2-硫代巴比妥酸（2-thiobarbituric acid，TBA）值為指標，結合電子鼻、質構和感官評價，探究0 ℃條件下鰱魚片新鮮度變化規律。結果表明,在0 ℃條件下貯藏的鰱魚片TVB-N值、TMA值、菌落總數值均隨貯藏時間的延長而呈增長趨勢；pH值先降低后增高；感官評分、硬度和彈性呈降低趨勢；電子鼻可以對不同貯藏時間的鰱魚片進行有效區分；色差值 和TBA值對白鰱魚魚片品質的判斷不具有參考價值。理化指標之間具有相關性，TVB-N值和TMA值與菌落總數值呈顯著正相關（RTVB-N值=0.964、RTMA值=0.951）。0 ℃貯藏條件下鰱魚片的貨架期為12 d。

鰱魚片；理化指標值；鮮度變化；質構；電子鼻

白鰱魚（Hypophthalmichthys molitrix）又名水鰱、跳鰱、鰱子，屬于鯉形目，鯉科，是著名的四大家魚之一，分布在全國各大水系，產量常年位居我國淡水魚類前3位，2012年產量高達367萬 t[1]。白鰱魚肉質鮮嫩，蛋白質含量豐富，深受我國廣大消費者喜愛。近年來，隨著我國人民生活水平的提高和消費習慣的改變，我國超市生鮮食品市場快速發展，經宰殺、清洗、分切包裝的生鮮魚片已成為一種發展趨勢。

魚類產品富含營養物質和水分，肌肉組織脆弱，內源性蛋白酶活躍，自溶速度快，水產品易在物理、化學、微生物等方面發生變化，使產品失去鮮度，最終導致腐敗[2]。低溫貯藏能有效抑制多種微生物的生長和繁殖，同時能抑制魚體自身酶的活性，是保鮮漁獲物普遍采用的一種方法[3]。近年來，我國白鰱魚產量逐年增加，規模化鰱魚的貯運、加工技術問題日益突出，而對于白鰱魚的研究多集中白鰱魚保鮮[4-6]和鰱魚魚糜及魚糜制品上，但對于低溫貯藏白鰱魚片的鮮度變化規律還鮮有報道。因此，對冰溫貯藏的白鰱魚魚片進行新鮮度評價，研究其品質變化規律，可以為鰱魚的貯藏、銷售和加工以及提高其貨架期提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料及預處理

養殖鮮活白鰱魚，購自錦州林西水產市場。平均質量1.3～1.5 kg。冰凍致死，去頭、去內臟，沿脊椎剖為兩半，剝皮后取脊背肉，切成5～7 cm的魚片，裝入已經滅菌的食品保鮮袋中，置于0 ℃冰箱中貯藏以備后續實驗。

1.2 儀器與設備

AF-10制冰機 斯科茨曼制冰機系統（上海）有限公司；PEN3電子鼻 德國Airsense公司；TA.XT-plus質構儀 美國Stable Micro Systems公司；PL602-L電子天平 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；UV2550紫外-可見分光光度計 杭州惠爾儀器設備有限公司；CR-400色彩色差計 杭州祥盛科技有限公司；Biofuge Stratos臺式高速離心機 美國Thermo Fisher公司；LRH系列生化培養箱 上海一恒科技有限公司。

1.3 方法

將貯藏于0 ℃的白鰱魚樣品，每隔2 d隨機取樣測其理化指標，包括揮發性鹽基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）值、三甲胺（trimethylamine，TMA）值、2-硫代巴比妥酸（2-thiobarbituric acid，TBA）值、細菌總數值、pH值、色差值。揮發性氣味用電子鼻測定。

1.3.1 菌落總數的測定

按照GB 4789.2—2010《食品微生物學檢驗:菌落總數測定》[7]進行稀釋平板計數法測定。

1.3.2 pH值的測定

參考Arashisar等[8]的方法。取10 g絞碎樣品于燒瓶中，加入煮沸冷卻的蒸餾水90 mL，勻漿后靜置30 min后過濾，用pH計測其pH值。

1.3.3 TVB-N值的測定

TVB-N的測定依照GB/T 5009.44—2003《肉與肉制品衛生標準的分析方法》中的微量擴散法測定。

1.3.4 TMA值的測定

參照GB/T 5009.179—2003《火腿中三甲胺氮的測定》和許龍福等[9]的修訂方法，采用苦味酸法測定。

1.3.5 TBA值的測定

參考Siu等[10]的TBA值測定方法略有修改。取10 g絞碎后的魚肉，加入25 mL蒸餾水以及25 mL 10%的三氯乙酸溶液，均質過濾后取5 mL上清液，加入0.02 mol/L硫代巴比妥酸溶液5 mL，在80 ℃條件下水浴40 min，冷卻后在532 nm波長處測吸光度。TBA值用丙二醛(malondialdehyde,MDA)質量分數表示。

1.3.6 色差值的測定

取適量絞碎的魚肉做成直徑大約1 cm厚度均勻的圓餅狀樣品，用色差計進行檢測并讀取L*、a*、b*值。總色差值Δ E值由以下公式計算。

1.3.7 質構分析

取魚肉切成1.5 cm3大小的立方體，用質構分析儀分析。設定參數:測量前探頭下降速率2.0 mm/s；測試速率1.0 mm/s；測量后探頭回程速率1.0 mm/s；樣品壓縮形變量50%；觸發力5 g；2 次壓縮時間間隔5 s；探頭類型P/50；數據的采集速率200.00 pps。

1.3.8 感官評價

生鮮魚片以色澤、氣味、組織形態和肌肉彈性為檢驗項目，各項目分別為好、較好、一般、較差和差 5 個級別，分值分別為5、4、3、2、1 分，滿分20 分。感官評分低于10 分失去食用價值。由10 名品評員組成固定的感官評價小組，對鰱魚片的感官品質進行評定，具體評分標準見表1[3]。

表1 0℃冷藏白鰱魚片的感官評價標準Table1 Criteria for sensory evaluation of silver carp slices stored at 0 ℃

1.3.9 電子鼻檢測

取5 g魚肉絞碎的魚肉，置于50 mL燒杯中，用保鮮膜密封，靜置0.5 h后頂空進樣。設定檢測時間100 s，清洗時間100 s，樣品流量300 mL/min。利用電子鼻自帶Win Muster軟件對揮發性氣味進行主成分分析（principal component analysis，PCA）、負荷加載分析（loadingsanalysis，LA）以及線性判別分析（linear discriminant analysis，LDA）。10 個傳感器所感應物質如表2所示。

表2 電子鼻傳感器名稱與其響應物質Table2 Electronic nose sensors and their responses to the substances

1.4 數據分析

用SPSS 17.0軟件及Origin 7.5軟件進行數據統計分析，P＜0.01為差異極顯著，P＜0.05為差異顯著。

2 結果與分析

2.1 菌落總數與TVB-N值分析

圖1 0 ℃貯藏的白鰱魚片菌落總數和TVB-N值變化趨勢Fig.1 Changes in total number of colonies and TVB-N value of silver carp fillets during storage at 0 ℃

微生物的繁殖和代謝是引起魚類腐敗的主要原因，菌落總數可以較好地評價魚類的新鮮程度[11]。由圖1可知，菌落總數初始值為3.79 （lg（CFU/g）），較范文教等[4]初始值偏高，可能與白鰱魚的養殖環境與運輸方式有關。在貯藏至第12天時菌落總數值達到5.69 （lg（CFU/g）），在貯藏至第15天達到6.67（lg（CFU/g））。按照GB 18406.4—2001《農產品安全質量無公害水產品安全要求》規定，細菌總數應不大于6 （lg（CFU/g）），以此判斷水產品貨架期終點。由此可以看出，白鰱魚片在12 d的貯藏過程中，可以保持較好的品質。與盧涵等[5]的研究結果相近，其研究的白鰱魚在0 ℃條件下貨架期為15 d。

TVB-N是動物性食品由于自身酶或腐敗微生物所分解的胞外酶的作用，蛋白質被分解而產生氨以及胺類等堿性含氮物質，此類物質具有揮發性，它已經被世界上絕大多數國家認定為水產品腐敗程度的指標[12]。冷藏鰱魚片的TVB-N值如圖1所示，貯藏0 d白鰱魚片的TVB-N值為8.33 mg N/100 g，隨貯藏時間的延長，TVB-N值呈現增加趨勢，12 d時TVB-N值為18.33 mg N/100 g，超過淡水產品一級新鮮度TVB-N限值（不大于13 mg N/100 g[13]），食用和加工品質降低。15 d時達到22.65 mg N/100 g，超過國標《鮮、凍動物性水產品衛生標準》規定的淡水魚TVB-N限量值（不大于20 mg N/100 g），不可食用。與姚燕佳等[6]的研究結果相似，其研究結果認為白鰱魚在-1 ℃貯藏12 d時TVB-N值為22 mg N/100 g，達到貨架期終點。

2.2 pH值與TMA值分析

圖2 0 ℃貯藏的白鰱魚片pH值與TMA值變化趨勢Fig.2 Changes in pH value and TMA value of silver carp fillets during storage at 0 ℃

0 ℃的貯藏過程pH值和TMA值的變化如圖2所示。其中，pH值呈現出先下降后上升的趨勢。在貯藏初期pH值迅速減小，在第12天左右pH值達到最小值為6.12，之后呈上升趨勢直至貯藏期結束。pH值的降低，與糖原的含量和肌肉的緩沖能力有關，鮮活魚死后，ATP和磷酸肌酸等物質分解產生磷酸等酸性物質[14]，同時糖原酶解產生乳酸，使pH值降低。在pH值達到最低點后，魚體內的蛋白質在微生物作用下分解生成堿類物質[15]，pH值升高。所得結果與史策等[16]差距較大，可能與魚生長環境和養殖方式有關。

TMA和組胺同樣也是魚體組織蛋白質細菌腐敗的產物。氧化TMA廣泛分布于豬肉、魚和蝦中，氧化TMA會在微生物和酶的作用下降解生成TMA和二甲胺，隨著鮮度下降，TMA的體積分數會越來越高[17]。馬成林等[18]認為，盡管新鮮淡水魚體內氧化TMA含量很少，但在鮮度發生變化的過程中，TMA含量亦有一個由零至迅速增加的過程，可以作為淡水魚的指標。從圖2可以看出，新鮮的鰱魚片中的TMA值極低，貯藏前期增長緩慢，0～6 d趨近于零，新鮮度良好，9 d后TMA值增長速率加快，12 d TMA值達到40.05 mg N/100 g，變化趨勢與細菌總數和TVB-N值的變化趨勢基本一致，與姚燕佳等[6]的研究結果相似，說明TMA值適合作為評價白鰱魚新鮮度的指標。

2.3 感官評價與TBA值分析

圖3 0 ℃貯藏的白鰱魚片TBA值和感官評分變化趨勢Fig.3 Changes in TBA value and sensory evaluation score of silver carp fillets during storage at 0 ℃

TBA值能表示脂肪氧化酸敗程度，是評判脂肪氧化的一個良好的指標[19]。它主要是依據脂類食品中不飽和脂肪酸氰化降解產物MDA與TBA反應生成穩定的紅色化合物[20]。TBA值的變化如圖3所示，TBA值在貯藏0 d時含量很小，為0.374 mg MDA/100 g，3 d時達到最大值為5.26 mg MDA/100 g，此后隨著時間的延長TBA值逐漸降低。Auburg[21]認為TBA值并不能很好地反映脂肪的氧化情況，主要是因為MDA可能和魚體的其他成分如胺類、核苷和核苷酸、蛋白質、磷脂類氨基酸以及醛類化合物發生反應，這些物質的產生終止了脂肪氧化的進程。可能是由于上述原因，TBA值在第3天后一直下降。因此，TBA值并不適合評價白鰱魚的品質變化。

感官分析被廣泛應用于魚類的新鮮度評價[22]。感官評價快速、簡便，是消費者判斷水產品新鮮度的主要方式，雖然存在一些的主觀因素，但對于魚類的品質變化評價具有一定的參考價值。從圖3可以看出，感官綜合評分均隨著時間的延長而降低，新鮮鰱魚片評分接近滿分，沒有獲得滿分的主要原因是剛剛宰殺的鰱魚肉質偏硬，第9天時略帶異味，感官評分為11.2，感官尚能接受，第12天時感官評分為9.4，色澤黯淡，固有香味消失，新鮮度明顯降低。12 d以后，肌肉無彈性，腥臭味顯著，18 d時評分值降到最低，與理化指標評價結果相似。

2.4 色差值分析（L*、a*、b*、ΔE值）

圖4 0 ℃貯藏的白鰱魚片色差值變化趨勢Fig.4 Changes in color difference value of silver carp fillets during storage at 0 ℃

圖5 0 ℃貯藏的白鰱魚片ΔE值變化趨勢Fig.5 Changes in ΔE value of silver carp fillets during storage at 0 ℃

色差計利用人眼睛對顏色判斷的三變數原理，模擬人眼判斷顏色的過程，可研究其色差值與感官品評值的相關性，去除人為因素對測定結果的影響，使得色澤的判定更加客觀[23]。總色差ΔE值也可以表示樣品顏色的變化[24]。ΔE在0～0.5為極小的差異；0.5～1.5為稍有差異；1.5～3.0為感覺到有點差異；3.0～6.0為顯著性差異；6.0～12.0為極顯著差異；12.0以上為不同顏色。由圖4可以看出，L*、a*值與b*值趨勢平穩，在12 d時略有上升，但是變化不明顯，這可能是由于微生物活動產生有害物質積累和蛋白質氧化使顏色發生變化所致。由圖5可以看出，總色差ΔE值上下波動不均，變化無規律，且相對差值不大于3。因此，在冷凍貯藏期內，鰱魚魚肉的色澤保持相對穩定。從外觀色澤上來看，品質的變化對其影響相對較小。

2.5 質構分析

圖6 0 ℃貯藏的白鰱魚片硬度和彈性變化趨勢Fig.6 Changes in hardness and springiness of silver carp fillets during storage at 0 ℃

硬度是描述食品變形或穿透產品所需的力有關的機械質地特性，是食品保持形狀的內部結合力；而彈性表示物體在外力作用下發生形變，撤去外力后恢復原來狀態的能力[25]。從圖6可以看出，白鰱魚片的硬度和彈性在貯藏過程中逐漸降低，說明隨著時間的延長白鰱魚片逐漸失去新鮮的質構特征。魚肌肉的質構特征主要與魚體的肌原纖維、脂肪和膠原蛋白含量有關。魚死亡后，自溶和微生物分解會導致肌原纖維蛋白發生變化，使肌肉變軟失去彈性。

2.6 電子鼻對于白鰱魚片揮發性氣味分析

圖7 0 ℃白鰱魚片揮發性氣味PCA圖Fig.7 Principal component analysis (PCA) of volatile odor of silver carp fillets stored at 0 ℃

白鰱魚片的新鮮度隨著貯藏時間的延長而逐漸下降，氣味有著明顯的區別，其揮發性成分也明顯不同。電子鼻是模仿人和動物的鼻子，用于分析、識別、檢測復雜氣味和揮發性成分，具有客觀、準確、靈敏度高、重現性好等優點[26]。從圖7可以看出，鰱魚的揮發性氣味隨貯藏時間的延長變化十分明顯，且不同貯藏時間的鰱魚氣味響應值互不重疊，PC1和PC2的貢獻率分別為95.53%和3.61%，總貢獻率為99.14%，說明2個主成分幾乎可以代表白鰱魚所有的信息，且電子鼻能夠對其貯藏時間加以區分。貯藏12 d以后由于感官品質變化較為明顯，不作考慮。在第3～6天、第6～9天、第9～12天間距較大，說明鰱魚片鮮度在6、9、12 d有變化，可以作為新鮮度變化的拐點。因此用PCA法可以對不同新鮮度的白鰱魚進行區分。

圖8 0 ℃白鰱魚片揮發性氣味LA圖Fig.8 Loadings analysis of volatile odor of silver carp fillets stored at 0 ℃

LA可以判斷傳感器對于樣品揮發性氣味貢獻率的大小[27]。負載值越大貢獻率越大，反之則小。從圖8可以看出，對0 ℃貯藏的鰱魚片揮發性成分貢獻率最大的是W1W（7號）和W5S（2號）2個傳感器；W2W（9號）、W1S（1號）2個傳感器也有較大貢獻。由LA可知:電子鼻的傳感器對于魚肉腐敗過程中產生的對硫化成分（硫化氫等）和氮氧化合物靈敏度大，對芳香成分、有機硫化物和甲烷較為靈敏，能夠對其進行有效地區分。因此，在對鰱魚的低溫貯藏中，7號和2號對應的硫化成分和氮氧化合物，以及9號和1號對應的芳香成分和甲烷類的變化是電子鼻檢測鰱魚新鮮度的主要依據。

圖9 0 ℃白鰱魚片揮發性氣味LDA圖Fig.9 LDA of volatile odor of silver carp fillets stored at 0 ℃

LDA更加注重樣品在空間中的分布狀態及彼此之間的距離分析，將樣品信號數據通過運算法則投影到某一方向，使得組與組之間的投影盡可能分開[28]。從圖9可以看出，0 ℃條件下貯藏的鰱魚，LDA1和LDA2的貢獻率分別為74.00%和21.05%，兩判別式的總貢獻率為95.05%，說明可以較好檢測鰱魚肉揮發性物質的變化。橢圓區域在圖中有較好變化趨勢且幾乎不重疊，說明LDA分析能很好地區分不同時間條件下的鰱魚片揮發性成分。同時，從圖9可以看出鰱魚揮發性成分分布存在拐點，分別在6、9 d和12 d時分布方向發生顯著的變化，說明在6、9、12 d時白鰱魚片鮮度發生變化。這與PCA吻合。

2.7 理化指標的相關性分析

圖10 TVB-N值和菌落總數值相關性分析圖Fig.10 Correlation between TVB-N and total number of colonies

圖11 TMA值和菌落總數值相關性分析圖Fig.11 Correlation between TMA and total number of colonies

以0 ℃鰱魚片菌落總數為自變量，分別以0 ℃鰱魚片的TVB-N值及TMA值為擬合目標進行曲線擬合，獲得相關系數R值。菌落總數、TVB-N值及TMA值是分別按照相關測定方法按天取樣3 次測量的平均值。從圖10和11可以看出，菌落總數與TVB-N值及TMA值都有很好的相關性，R分別為0.964和0.951；P值都小于0.01，呈極顯著相關。這可以說明，0 ℃貯藏的鰱魚片理化指標值之間有較好的線性相關性。

3 結 論

在0 ℃鰱魚片的貯藏實驗過程中，菌落總數、TVB-N值及TMA值都隨著時間的延長而呈現不同的增長趨勢，且相互之間相關性良好（P＜0.01）。pH值先降低后升高；感官評分、硬度和彈性逐漸降低；冷凍貯藏期內，鰱魚魚肉的色澤保持相對穩定，無法判斷鰱魚片的新鮮程度；TBA值先升高后降低，變化規律與時間無相關性；電子鼻能很好地區分不同貯藏時間鰱魚片的揮發性氣味，通過對揮發性成分的PCA、LA以及LDA能很好地綜合鰱魚片在貯藏期間揮發性氣味的變化情況。在0 ℃貯藏中，根據菌落總數值、TVB-N值、TMA值等相關值和感官評定的結果，認為鰱魚片在9～12 d出現初期腐敗，貯藏至12 d達到貨架期終點。

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Changes in Freshness and Quality of Silver Carp Fillets during Storage at 0 ℃

CHEN Si1, LI Tingting2, LI Huan1, LI Jianrong1,*, CHEN Ying3, LI Minzhen4
(1. Food Safety Key Laboratory of Liaoning Province, Food Science Research Institute, Bohai University, Jinzhou 121013, China; 2. College of Life Science, Dalian Nationality of University, Dalian 116600, China; 3. Chinese Academy of Inspection and Quarantine, Beijing 100123, China; 4. Anshan Jiaxian Agricultural Development Co. Ltd., Anshan 114100, China)

In this research, we evaluated the changes in the freshness of silver carp fillets during storage at 0 ℃ by monitoring physical, chemical and microbial indexes including total volatile basic nitrogen (TVB-N) value, pH value, color difference value, trimethylamine (TMA) value, 2-thiobarbituricacid (TBA) value and the total number of bacterial colonies, volatile aroma compounds, and texture and sensory characteristics. The volatile odor released from the fish fillets was determined by electronic nose and analyzed using principal component analysis (PCA), loadings analysis (LA) and linear discriminant analysis (LDA). The results showed the TVB-N value, TMA value and the total number of colonies of silver carp fillets stored at 0 ℃ increased with the extension of storage time, pH value increased after an initial decrease, and color difference and TMA value did not have reference value for the determination of fish quality. Sensory evaluation scores, hardness and springiness showed a decreasing trend. Meanwhile, electronic nose was able to distinguish silver carp fillet samples stored for different periods. In addition, the total number of colonies displayed significantly positive correlations with TVB-N value and TMA value (R = 0.964 and 0.951, respectively). Based on the microbiological, physical and chemical changes observed throughout the storage period at 0 ℃, the shelf life of silver carp fillets was 12 days.

silver carp fillets; physical and chemical indexes; freshness change; texture; electronic nose

TS254.4

A

10.7506/spkx1002-6630-201510045

2014-10-08

國家自然科學基金青年科學基金項目(31301572)；“十二五”國家科技支撐計劃項目(2012BAD29B06)；中國博士后科學基金項目(2014M552302)；高等學校博士學科點專項科研基金項目(優先發展領域)(20113326130001)；重慶市博士后科研項目(Xm2014041)

陳思(1991—),男,碩士研究生,主要從事水產品貯藏加工與質量安全控制研究。E-mail：shiancs@163.com

*通信作者：勵建榮(1964—),男,教授,博士,主要從事水產品和果蔬貯藏加工、食品安全研究。E-mail：lijr6491@163.com