生食金槍魚肉冷藏過程鮮度的變化

包海蓉，程　梅，王錫昌，趙　晨（上海海洋大學食品學院，上海201306）

生食金槍魚肉冷藏過程鮮度的變化

包海蓉，程梅，王錫昌*，趙晨
（上海海洋大學食品學院，上海201306）

對解凍生食黃鰭金槍魚肉0、2、4、6、8℃冷藏過程中鮮度變化展開系統研究，以K值小于20%確定各冷藏溫度下生食終點，冷藏過程中采用K值、pH等指標評價品質，獲得生食金槍魚肉冷藏品質變化規律。生食黃鰭金槍魚肉冷藏過程ATP關聯物中ATP快速下降，ADP、AMP緩慢下降，IMP有累積趨勢，HxR蓄積量較大，為HxR生成型魚種。pH在生食期間沒有顯著差異，對鮮度高的生食生魚片品質不適合采用pH判斷鮮度間的小差異。建立生食金槍魚肉冷藏K值隨時間變化規律的動力學模型，模型符合一級動力學反應方程。冷藏溫度對反應速率常數的影響用Arrhenius方程描述，有較高的擬合精度。

生食金槍魚，冷藏，鮮度

金槍魚也稱鮪魚、吞拿魚，是大洋暖水性洄游魚類，生活在海洋中上層，分布于太平洋、大西洋和印度洋的熱帶、亞熱帶和溫帶廣闊水域。金槍魚肉質鮮嫩，具有高蛋白、低脂肪、低能量的特點，是國際營養學推薦的三大營養魚之一［1］。生魚片是金槍魚主要的食用方式，隨著人們生活水平的提高及日式料理的普及，金槍魚生魚片越來越受到人們的喜愛。近年來，國內外對金槍魚凍藏過程中品質變化的研究很多，鄭斌等［2］以-20、-30、-60、-80℃下冷藏的大眼金槍魚的肉和內臟為研究對象，對pH、TBA值、TVBN值、蛋白質含量和高鐵肌紅蛋白含量等指標進行了系統研究，得出-20℃和-30℃的冷藏條件可用于金槍魚中短期的貯藏保鮮，-60℃和-80℃的冷藏條件則適合較長期的貯藏保鮮。楊金生等［3］研究了不同凍藏溫度（-18、-25、-55℃）對金槍魚肌肉顏色（a*值）、高鐵肌紅蛋白的含量、脂肪氧化的影響，發現隨著凍藏時間的延長，a*值呈下降趨勢；高鐵肌紅蛋白含量、脂肪氧化值增加；在不同的凍藏溫度下，肌肉a*值變化顯著（p＜0.05）；凍藏溫度越低，a*值，脂肪氧化值變化越小，肌紅蛋白氧化成高鐵肌紅蛋白的量越少。路昊等［4］對黃鰭金槍魚肉在不同凍藏溫度下品質變化的動力學進行了研究，脂質氧化和肌紅蛋白氧化對零級化學反應和Arrhenius方程有較高的擬合精度。生食金槍魚肉冷藏過程中品質變化的研究很少，在金槍魚生魚片料理店中，金槍魚生魚片在銷售前都會進行冷藏貯藏，在冷藏過程中金槍魚肉鮮度會降低，品質發生變化。因此，本研究以K值和pH為指標，研究生食金槍魚肉在冷藏過程中鮮度的變化情況，建立生食金槍魚肉冷藏K值隨時間變化規律的動力學模型，為生食金槍魚肉的貯藏、加工和銷售提供一定的參考依據。

1　材料與方法

1.1材料與儀器

黃鰭金槍魚腹部肉中水集團遠洋股份有限公司；5’-ATP鈉鹽、5’-ADP鈉鹽、5’-AMP鈉鹽、5’-IMP鈉鹽、HxR、Hx標準品美國Sigma公司；甲醇、乙腈為色譜純；磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀、ICH2COONa為分析純，國藥上海公司。

LRH-100CL型低溫培養箱上海一恒科學儀器有限公司；冷凍離心機上海安亭科學儀器廠；XHF-1型組織粉碎機上海金達生化儀器；LC-10AT型高效液相色譜儀島津液相；SPD-10A型紫外檢測器日本島津公司。

1.2實驗方法

1.2.1生食金槍魚解凍與冷藏方法將體積為122mm×62mm×19mm，-60℃凍結的金槍魚肉塊置于0℃，濃度為3%的冰鹽水中浸漬23s表面形成冰衣后取出，置于4℃的冷藏室中，待冰衣層松動后，用吸水紙包裹，以中心溫度達到-5℃為解凍終點，分別將解凍后金槍魚肉置于0、2、4、6、8℃的冷藏室中，每隔4～8h取出魚樣測定品質變化。

1.2.2pH的測定準確稱取已分割的魚肉5g，加入ICH2COONa溶液25mL（魚料重量的5倍），用組織攪碎機均質至均勻為止，邊攪拌邊測定pH，測定全程采用冰浴操作［5］。

1.2.3K值的測定將金槍魚塊分成數份，每份5g左右，進行K值的測定，重復3次測定取平均值。K值測定主要參考文獻［6-7］，稍作調整，精確稱量5g魚肉，加10%PCA（高氯酸）溶液15mL均質，冷凍離心機4℃3000r/min離心3min，上清液用濾紙過濾，濾液再加入5%PCA（高氯酸）溶液10mL均質，冷凍離心機4℃，3000r/min離心3min，上清液再次過濾，重復上述操作2次，過濾后用10mol/L KOH和1mol/L KOH調整濾液pH至6.35～6.4之間，用去離子水定容至50mL，上述溶液用孔徑為0.45μm的濾膜過濾，于-50℃下用小離心管凍藏，解凍后用于HPLC測定，整個過程冰浴操作，并保持環境溫度在4℃左右。

HPLC條件：使用紫外檢測器，流速1.0mL/min，進樣量10μL，檢出波長260nm。

1.2.4時間和溫度對品質影響的動力學方程時間對品質影響的化學動力學基本公式

式中，A為品質因子的濃度；t為貯藏時間；k為變化速率常數；n為反應級數。大多數食品的質量與時間關系表現出零級或一級的反應，即n=0或n=1，動力學方程如下：

溫度對反應速率常數k的影響用阿侖尼烏斯（Arrhenius）方程描述：

式中，T為絕對溫度（K）；k0為頻率因子；Ea為活化能（J·mol-1）；R為氣體常數。

1.3數據分析

數據處理和分析使用Origin8.0，Excel和SPSS 17.0軟件。

2　結果與分析

2.1冷藏生食金槍魚肉K值的變化

圖1　不同冷藏溫度K值隨時間變化曲線Fig.1　Changes of K-value at different cold storage temperatures

K值表征魚肉新鮮度，魚死后ATP降解，順次產生二磷酸腺苷（ADP）、一磷酸腺苷（AMP）、肌苷酸（IMP）、肌苷（HxR）和次黃嘌呤（Hx）等，隨著貯藏時間的延長肌苷和次黃嘌呤不斷積累。肌苷和次黃嘌呤量之和與ATP關聯化合物總量的比值定義為K值，K值與水產原料的風味和新鮮度緊密相關。當K值在20%以下時，金槍魚魚肉的品質能夠達到生魚片的優良等級，因此以K值20%判斷生食終點［8］。

圖1是解凍后金槍魚肉不同冷藏溫度下K值的變化，在0～8℃間的5個貯藏溫度下，隨著時間的延長，K值逐漸增加，金槍魚鮮度有一定程度下降，其中0℃和2℃的貯藏條件下，K值變化速率小于4℃，更明顯小于6℃以及8℃的K值變化速率。以K值20%判斷生食終點，0℃與2℃的貯藏終點約為60～64h，4℃的貯藏終點約為32h，6℃的貯藏終點約為28h，8℃的貯藏終點約為20h。為保證生食金槍魚肉鮮度品質，并將其控制在生食鮮度范圍內，不同溫度下的貯藏時間應嚴格控制，就K值而言，金槍魚肉0℃和2℃貯藏至生食終點的時間比4、6℃以及8℃貯藏明顯延長，0℃和2℃貯藏生食終點時間接近。因此，在金槍魚生魚片料理店中，以鮮度為指標，需要選擇較低的冷藏溫度以延長金槍魚片的保藏期。

2.2冷藏生食金槍魚肉ATP關聯物含量的變化

ATP關聯物標準品的HPLC圖譜如圖2所示，ATP及其關聯物25min內就有效分離，而且重現性較好。通過對冷藏生食金槍魚肉ATP關聯物含量的變化分析，可以了解不同冷藏溫度下生食黃鰭金槍魚肉ATP各降解產物變化情況，與K值相關性及其對新鮮度的貢獻。

在8℃和6℃貯藏條件下，生食黃鰭金槍魚肉中ATP各降解產物（除IMP）含量變化趨勢見圖3。解凍金槍魚肉中ATP在短時間內迅速完全降解，ADP和AMP含量隨著貯藏時間的延長有緩慢下降，Hx和HxR含量呈上升趨勢，在6℃貯藏條件下，28h內，Hx含量上升至0.18μmol/g，HxR含量從0.10μmol/g上升至0.48μmol/g；8℃貯藏條件下，24h內Hx含量上升至0.17μmol/g，HxR含量從0.10μmol/g上升至0.60μmol/g。HxR含量和Hx含量的變化趨勢與K值的變化趨勢較相似，說明HxR和Hx生成是導致K值上升的主要原因。楊宏旭等［9］關于不同致死方式對鳙鮮度影響的研究結果與本研究相似，K值變化與HxR和Hx含量之和的變化是相關的。

圖2ATP關聯物標準品HPLC圖譜Fig.2　HPLC chromatogram of the standard ATP-related compounds

圖3　生食黃鰭金槍魚8℃（a）和6℃（b）貯藏ATP降解產物含量變化Fig.3　Changes in the content of ATP related compounds of ready-to-eat raw yellow-fin tuna steaks at 8℃（a）and 6℃（b）

圖4為4℃和2℃貯藏條件下魚肉中ATP降解產物（除IMP）含量隨時間的變化。同6℃和8℃一樣，ATP在短時間內迅速降解，ADP和AMP含量呈緩慢下降趨勢，楊文鴿等［10］在大黃魚冰藏期間ATP關聯物含量變化的研究中也觀察到類似現象。Hx和HxR含量呈上升趨勢，4℃貯藏條件下，32h內，Hx含量上升至0.19μmol/g，HxR含量從0.10μmol/g上升至0.28μmol/g；2℃貯藏條件下，60h內，Hx的含量上升至0.24μmol/g，HxR含量從0.10μmol/g上升至0.24μmol/g。

圖4　生食黃鰭金槍魚4℃（a）和2℃（b）貯藏ATP降解產物含量變化Fig.4　Changes in the content of ATP related compounds of ready-to-eat raw yellow-fin tuna steaks at 4℃（a）and 2℃（b）

圖5為0℃貯藏條件下魚肉中ATP降解產物含量隨時間的變化。與其他貯藏溫度下ATP在短時間內迅速降解不同，而是在12h后降解完全，ADP、AMP含量有一定波動，Hx和HxR含量緩慢上升，64h內，Hx含量上升至0.15μmol/g，HxR含量從0.10μmol/g上升至0.31μmol/g。劉壽春等［11］研究了羅非魚生魚片在0℃貯藏條件下的鮮度變化，與金槍魚在貯藏期間HxR含量成上升趨勢不同的是，HxR含量先上升后下降，從初始含量0.12μmol/g逐漸上升至17d最大值0.98μmol/g，隨后緩慢下降。這種差異的主要原因是魚種不同，金槍魚為HxR生成型魚種。

圖5　生食黃鰭金槍魚0℃貯藏溫度ATP降解產物含量變化Fig.5　Changes in the content of ATP related compounds of ready-to-eat raw yellow-fin tuna steaks at 0℃

比較各溫度下HxR含量隨貯藏時間的延長都有不同程度的上升。其中6℃和8℃貯藏條件下黃鰭金槍魚肉HxR上升趨勢較快，0、2、4℃貯藏條件下黃鰭金槍魚肉HxR上升趨勢較緩慢，0℃貯藏增長平穩。Hx含量隨貯藏時間延長都有不同程度的上升，6、8℃上升幅度較大，0、2、4℃下Hx含量增長平穩。特別是6、8℃下Hx上升趨勢較對應溫度下HxR明顯平緩，因為在生食期間金槍魚肉仍處于高鮮度范圍，而Hx是導致異味的物質，故增加平穩且含量絕對數值較低。

圖6　不同冷藏溫度生食黃鰭金槍魚肉IMP含量隨時間變化曲線Fig.6　Changes in the content of IMP of ready-to-eat raw yellow-fin tuna steaks at different cold storage temperatures

黃鰭金槍魚肉在0～8℃貯藏溫度下，IMP含量變化曲線見圖6，IMP含量較其他ATP關聯物含量高。不同溫度下，IMP含量均呈現先上升后下降的趨勢，說明降解過程中IMP累積，與戚曉玉等［12］研究冰藏日本沼蝦中有IMP積累一致。其中2℃和4℃貯藏溫度下IMP經過15h左右開始下降，在6℃和8℃貯藏溫度下，IMP經過12h左右開始下降，下降速率較2℃和4℃大。而在0℃貯藏溫度下，黃鰭金槍魚IMP含量經過36h開始呈下降趨勢，且下降較平穩。在實際生活中鮮活宰殺的魚肉往往沒有宰殺后放置一段時間的美味，原因是IMP是主要的呈現鮮味物質，在魚體宰殺后需要一定的時間才能達到累積最大值。實驗各溫度下，IMP含量開始下降時，HxR或Hx含量逐漸上升，所以金槍魚肉鮮度指標亦可簡化成，即HxR與Hx之和比IMP、HxR、Hx之和。

2.3冷藏生食金槍魚肉pH的變化

不同冷藏溫度下生食金槍魚肉pH變化如圖7所示，金槍魚肉解凍后，在各冷藏溫度下至生食終點前，pH變化存在一定波動，初始pH在6.7，生食終點時pH在6.6～6.9之間。表1進行不同溫度間的組間分析和組內分析，結果表明p＞0.05，pH的變化沒有顯著性差異。

表1pH方差分析表Table 1　Variance analysis of pH

鮮活狀態下金槍魚肉的pH在7～7.3左右［14］，不同致死方式的金槍魚肉pH有差異，即殺方式最高，pH可達7.2，解凍后pH降低，不同解凍方式pH不同，本實驗中黃鰭金槍魚肉凍結狀態pH為6.9，解凍后貯藏初期pH為6.7，pH可以在一定程度上反映金槍魚肉的新鮮度。一般在魚體死后的初始階段，由于糖原和三磷酸腺苷分解產生的乳酸和磷酸會造成pH下降，貯藏后期由于氨基酸等含氮物質分解，產生揮發性堿性含氮物使得魚肉pH上升，品質下降［15］。

圖7　不同冷藏溫度生食金槍魚肉pH變化Fig.7　Changes in pH of ready-to-eat raw tuna steaks at different cold storage temperatures

在短時間低溫冷藏過程中，K值始終在20%范圍內，金槍魚魚肉的品質處于生魚片的優良等級，并未觀察到pH的明顯變化，因此pH隨貯藏時間先下降再上升，體現的是魚肉由僵硬、自溶至逐漸進入腐敗期的整體變化過程，對鮮度高的生魚片品質用pH無法準確判斷鮮度間的小差異。

2.4冷藏生食金槍魚肉品質變化規律

2.4.1反應級數和反應速率常數K的確定食品品質在貯藏過程中的變化可用化學動力學方程來反映［16-17］。

根據圖1金槍魚K值與貯藏時間的關系進行擬合，各溫度下K值均與時間近似呈指數關系，且R2大于0.9，表明回歸方程具有較高的擬和精度。如式（5）不同溫度下K值和貯藏時間進行擬合分析獲得一級反應動力學模型各參數見表2。隨著貯藏溫度的升高，反應速度常數也隨之增大。

式中，X0、kx為K值一級反應動力學模型參數。

表2　生食金槍魚肉冷藏動力學模型的參數Table 2　Kinetic parameters of ready-to-eat raw tuna steaksat different cold storage temperatures

2.4.2溫度對品質變化因子反應速率常數k的影響將不同溫度下的反應速率常數k取自然對數后，對1/T作圖，根據所得直線的斜率可計算得到Arrhenius方程中的活化能Ea，由直線的截距可計算得到k0。通過回歸擬合得到K值變化的活化能Ea=44.53kJ·mol-1，頻率因子k0=1.33×104d-1，溫度對K值反應速率影響見圖8。由圖8可知，溫度越高，K值反應速率越快。

圖8　溫度對K值變化速率常數的影響Fig.8　Effect of temperature on the constant of change rate of K-value

3　結論

3.1通過研究解凍后用于生食的黃鰭金槍魚肉在不同冷藏條件下K值變化，以K值達到20%判斷生食終點，0℃與2℃的貯藏終點約為60～64h，4℃的貯藏終點約為32h，6℃的貯藏終點約為28h，8℃的貯藏終點約為20h。生食金槍魚肉冷藏過程ATP關聯物中ATP快速下降，ADP、AMP緩慢下降，IMP有累積趨勢，HxR蓄積量較大，為HxR生成型魚種。

3.2金槍魚魚肉的品質處于生魚片的優良等級時，在0～8℃冷藏期間pH沒有顯著差異。因此pH隨貯藏時間先下降再上升，體現的是魚肉由僵硬、自溶至逐漸進入腐敗期的整體變化過程，對鮮度高的生魚片品質不適合采用pH判斷鮮度間的小差異。

3.3建立了生食金槍魚肉冷藏K值隨時間變化規律的動力學模型，模型符合一級反應動力學方程。冷藏溫度對反應速率常數用Arrhenius方程描述，有較高的擬合精度。

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Freshness changes of ready-to-eat raw tuna fillets at different cold storage temperatures

BAO Hai-rong，CHENG Mei，WANG Xi-chang*，ZHAO Chen（College of Food Science and Technology，Shanghai Ocean University，Shanghai 201306，China）

The changes of cooling storage quality of thawing raw-eaten yellowfin tuna steaks in 0，2，4，6 and 8℃were systematically studied.The raw-eaten endpoint of every cooling storage temperature was taken as 20%（K value）.In the process of cooling storage，the K value and pH were tested to evaluate the quality to achieve the law of quality change.In the cooling storage of yellowfin tuna sashimi，the content of ATP decreased quickly，ADP and AMP decreased slowly，IMP had a trend of accumulation，the accumulation of HxR was large and the yellowfin tuna was a fingerling producing HxR.There were no significant differences of pH in the cooling storage，and pH was not suitable to judge the small changes of freshness when the raw-eaten yellowfin tuna steaks had a very high quality.The dynamic model of ready-to-eat raw tuna fillets cooling storage on the K value with time was built.The model was according to the first kinetics equation.The influences of cooling storage temperature on reaction rate constant were described by Arrhenius equation，which had a higher fitting precision.

ready-to-eat raw tuna fillets；cooling storage；freshness

TS201.1

A

1002-0306（2015）02-0318-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.02.060

2014－04－22

包海蓉（1969-），女，博士研究生，副教授，研究方向：食品加工工藝和水產品保鮮。

王錫昌（1963-），男，博士研究生，教授，主要從事水產品加工、畜產品加工、食品工程方面的研究。

國家高技術研究發展計劃“863”計劃（2012AA092302）。