徐永霞,張朝敏,趙佳美,李學鵬,米紅波,勵建榮(渤海大學食品科學與工程學院,遼寧省食品安全重點實驗室,生鮮農產品貯藏加工及安全控制技術國家地方聯合工程研究中心,遼寧錦州 121013)
微凍和冷藏對牙鲆貯藏品質的影響
徐永霞,張朝敏,趙佳美,李學鵬,米紅波,勵建榮*
(渤海大學食品科學與工程學院,遼寧省食品安全重點實驗室,生鮮農產品貯藏加工及安全控制技術國家地方聯合工程研究中心,遼寧錦州 121013)
以感官、理化和微生物為指標,研究了微凍(-2℃)和冷藏(4℃)對牙鲆品質變化及貨架期的影響。結果表明,隨著貯藏時間的延長,牙鲆魚的感官品質顯著下降(p<0.01),菌落總數、揮發性鹽基氮(TVB-N)含量、硫代巴比妥酸(TBA)值和K值均呈顯著上升趨勢(p<0.01),且微凍貯藏時各指標的變化速率都低于冷藏;質構特性中的硬度、彈性、咀嚼度和粘聚性隨貯藏時間的延長而顯著下降(p<0.05),pH與貯藏時間及其他理化指標(TBA除外)相關性不顯著。綜合感官評分、TVB-N值及菌落總數等指標得出牙鲆在4℃和-2℃貯藏條件下的貨架期分別為9 d和12 d。與冷藏相比,微凍能更有效地抑制微生物的生長,延長其貨架期。
牙鲆,冷藏,微凍,品質變化
牙鲆(Paralichthys olivaceus)在我國俗稱牙片、偏口、比目魚,主要分布在南、北美洲的東西岸,以及亞洲地區的渤海、黃海、東海和南海[1]。牙鲆肉質鮮嫩、味道鮮美,蛋白質容易消化吸收,且含有豐富的不飽和脂肪酸,深受消費者青睞。然而,由于魚肉富含水分和蛋白質,肌肉組織內源性蛋白酶活躍,自溶作用快,在貯運過程中極易腐敗變質。新鮮度對魚肉的品質及原料的加工適性影響巨大,直接決定了產品的最終價值。
溫度在水產品加工和儲藏過程中起著重要作用,是影響產品貨架期最關鍵的因素之一。研究表明[2-3],低溫能夠有效抑制微生物的生長繁殖和自身內源酶的作用,延長食品貨架期。目前低溫保鮮仍是魚類等水產品貯運中有效的保鮮方式[4]。其中冷藏是低溫保鮮中最常用的方法,但存在貨架期較短的問題。微凍保鮮是指將生鮮水產品置于略低于肌體冰點溫度進行貯藏的一種低溫保鮮方法,與傳統的冷藏相比,微凍可以延長水產品貨架期。與傳統的凍藏相比,微凍可以避免干耗、凍結燒等變質現象,而且能夠維持產品的品質特性[5]。
目前,關于牙鲆的研究主要集中于分子生物學[6]和營養評價[7-8]等方面,而有關低溫貯藏保鮮方面的報道較少,國內李輝等[1]研究了冰溫保鮮、冰溫結合保鮮劑對牙鲆鮮度和質構的影響。本文以牙鲆為研究對象,通過感官、理化和微生物指標評價微凍和冷藏對牙鲆魚肉品質的影響,以期為牙鲆的貯藏保鮮和加工提供理論依據。
1.1材料與儀器
新鮮牙鲆購于錦州市林西街水產市場,質量約800~1000 g/尾;平板計數瓊脂(PCA)北京奧博星生物技術有限責任公司;TBA(分析純) 上海屬云化工有限公司;三氯乙酸(分析純) 濟寧百川化工有限公司。
pH計(FE 20)梅特勒-托利多公司;TA-XT2i質構儀英國Stable Micro Systems公司;AF-10制冰機斯科茨曼制冰機系統(上海)有限公司;Biofuge stratos臺式高速離心機美國Thermo Fisher公司;Agilent-1200高效液相色譜美國Agilent公司;UV-2550紫外-可見分光光度計尤尼柯(上海)儀器有限公司;KJELTEC 8400全自動定氮儀丹麥FOSS公司;MLS-3030CH立式高壓滅菌鍋三洋電機(廣州)有限公司;SW-CJ-2FD超凈工作臺蘇景集團蘇州安泰技術有限公司;LRH系列生化培養箱上海一恒科技有限公司。
1.2樣品處理
將鮮活牙鲆用榔頭敲擊頭部致死后,流水沖洗干凈,瀝干后采用無菌蒸煮袋空氣包裝,分別于4℃(冷藏)、-2℃(微凍)冰箱中貯藏,分別在第0、3、6、9、12、15 d和18 d取樣測定,4℃樣品測至15 d,-2℃樣品測至18 d。每個指標進行3次平行測定。
1.3測定指標及方法
1.3.1感官分析由6名經過專門訓練的感官評定人員進行,以魚體、肌肉、眼球、鰓和氣味5個指標進行評分。每項指標分為3個等級,一級(10~8分)、二級(7~4分)、三級(3~1分),評分上限為50分,低于20分表明品質由二級向三級轉變,不可食用。評分標準見表1。
1.3.2菌落總數的測定按GB 4789.2-2010進行測定,采用平板傾注法計數。
1.3.3pH的測定參考?zyurt等[9]的方法,并稍作修改。稱取10 g絞碎魚肉,加入90 mL新煮沸后冷卻的蒸餾水,均質(6000 r/min)后過濾,靜置30 min后測其pH。
1.3.4TBA值測定稱取10 g絞碎魚肉,加入25 mL蒸餾水,均質后再加入25 mL 10%三氯乙酸(TCA),混勻后靜置30 min。然后取5 mL上清液于比色管中,加入5 mL TBA溶液(0.02 mol/L),80℃恒溫水浴加熱40 min,冷卻至室溫后在532 nm處測吸光值。TBA值用丙二醛(MAD)的質量分數表示,單位為mgMDA/kg。
1.3.5TVB-N含量測定參考FOSS方法[10],使用全自動定氮儀進行測定。
1.3.6K值的測定參考?zogul[11]的方法,經修改后的實驗方法為:稱取5 g絞碎魚肉,加入25 mL 0.6 mol/L的高氯酸,勻漿后1940×g離心10 min,取上清液,用1 mol/L的NaOH調節pH至6.5~6.8。然后在1940×g下離心10 min,取上清液,使用前用0.45 μm的無機濾膜過濾。

式中:HxR—次黃嘌呤核苷,Hx—次黃嘌呤,ATP—三磷酸腺苷,ADP—二磷酸腺苷,AMP—腺苷酸,IMP—肌苷酸,濃度采用(μmol/g)表示。
1.3.7質構分析參考郭恒等[12]的方法,并稍作修改。取脊背部魚肉切成2 cm×2 cm×2 cm的小塊,在TPA模式下測定。測定參數為:測前速度為2.0 mm/s,測試速度為1.0 mm/s,測后速度為1.0 mm/s;樣品壓縮形變量為50%,觸發力值5 g,2次壓縮時間間隔5 s,探頭類型P/50。
1.4數據分析
所得數據均以平均值±標準差(mean±SD)的形式表示。采用SPSS 17.0進行數據分析(方差分析和顯著性檢驗)。p<0.01為差異極顯著,p<0.05為差異顯著。

表1 牙鲆感官評定標準Table 1 Sensory evaluation standard of Paralichthys olivaceus
2.1感官分析
牙鲆在微凍和冷藏期間的感官評定結果如圖1所示。由圖1可知,在整個貯藏過程中,微凍樣品和冷藏樣品的感官評分值均隨貯藏時間的延長而逐漸下降(p<0.05)。鮮活牙鲆色澤清晰,肌肉組織緊密有彈性,鰓絲清晰、粘液透明,肌肉切面有光澤,具有海水魚固有的氣味。隨著貯藏時間的延長,魚肉色澤逐漸暗淡,肌肉逐漸松散、彈性變差,固有氣味逐漸消失并出現腐敗臭味,嚴重影響其感官品質。從圖1還可以看出,-2℃貯藏樣品感官評分的下降速度明顯比4℃貯藏樣品緩慢,且二者差異極顯著(p<0.01),可能是因為微凍貯藏能有效抑制牙鲆體內酶的作用和微生物的生長繁殖速度,延緩其感官品質的下降。

圖1 不同貯藏條件下牙鲆感官分值的變化Fig.1 Changes in sensory score of Paralichthys olivaceus under different storage conditions
2.2菌落總數的變化
魚體死后,體表和腸道內微生物的生長與繁殖是造成魚體腐敗最重要的原因之一。初期微生物增長比較慢,但隨著貯藏時間的延長,魚體內有機物分解成小分子物質,為微生物的生長與繁殖直接提供營養物質,增長較快。根據GB18406.4-2001《農產品安全質量-無公害水產品安全要求》規定,魚肉中細菌總數<4 lg cfu/g為一級鮮度,≥6 lg cfu/g則認為已達到腐敗,不能食用。牙鲆魚在微凍和冷藏條件下的菌落總數變化如圖2所示。樣品的初始菌落總數為3.62 lg cfu/g,為一級新鮮度,隨著儲藏時間的延長,樣品中細菌總數逐漸增加。4℃貯藏樣品在第6 d時菌落總數為5.41 lg cfu/g,第9 d達到6.18 lg cfu/g,超過國家規定的衛生標準;-2℃樣品在第9 d為5.45 lg cfu/g,12 d時達到6.13 lg cfu/g,超過了可食用標準。

圖2 不同貯藏條件下牙鲆細菌菌落總數的變化Fig.2 Changes in TVC of Paralichthys olivaceus under different storage conditions
2.3pH的變化
動物肌肉的pH變化與其新鮮度密切相關。由圖3可知,新鮮魚肉呈酸性,不同貯藏條件下牙鲆肌肉的pH均隨時間的延長呈先下降后上升的趨勢。其中在-2℃貯藏時,樣品的pH變化比較平緩,在第9 d達到最低值6.37,之后pH平緩上升;4℃貯藏時,樣品在第3 d達到最低值6.18,之后pH上升較快。可能是由于魚死后呼吸活動停止,體內的糖原和ATP發生降解產生乳酸、磷酸等酸性物質,造成肌肉pH的下降,而隨著貯藏時間的延長,在自身酶和微生物的作用下,體內蛋白質、多肽以及氨基酸等被分解產生堿性物質,pH又開始回升,因此肌肉pH的變化趨勢一般呈V字型。-2℃貯藏樣品較4℃樣品pH回升時間晚且速率慢,說明-2℃基本物質未發生較大變化,較4℃更有利于牙鲆的保藏。
2.4TBA值的變化
TBA值是廣泛用于評價水產品、肉品中脂類氧化程度的一個重要指標。研究報道[13],當TBA值超過1 mgMDA/kg時表明魚肉已開始腐敗。

圖4 不同貯藏條件下牙鲆TBA值的變化Fig.4 Changes in TBA value of Paralichthys olivaceus under different storage conditions
牙鲆在不同貯藏條件下TBA值的變化如圖4所示。由圖4可知,兩組樣品的TBA值均隨貯藏時間的延長而逐漸增大,且4℃冷藏條件下樣品的TBA值始終高于-2℃貯藏樣品。貯藏前期TBA值增長緩慢,第9 d時4℃冷藏樣品TBA值為1.06 mg/kg,-2℃微凍樣品在第12 d時TBA值為1.01 mg/kg。貯藏12 d后兩組樣品的TBA值都迅速增加,這可能是因為貯藏期間魚體內蛋白質在酶的作用下降解,釋放出Fe2+、Cu2+等金屬離子,而金屬離子有助于電子轉移,提高自由基的得率,從而加速了脂肪氧化[14]。-2℃微凍貯藏能更有效抑制微生物的生長和酶活,降低魚肉中脂肪的氧化速度。
2.5TVB-N的變化
TVB-N反映魚體內蛋白質分解形成氨及胺類等物質的含量,根據GB/T 18108-2008規定,魚肉中TVB-N含量達到30 mg N/100 g被認為是可被消費者接受的TVB-N上限。

圖5 不同貯藏條件下牙鲆TVB-N含量的變化Fig.5 Changes in TVB-N of Paralichthys olivaceus under different storage conditions
牙鲆在不同貯藏條件下TVB-N含量的變化趨勢如圖5所示。新鮮牙鲆肌肉的初始TVB-N含量為9.14 mg/100 g,屬一級鮮度標準。隨著貯藏時間的延長,兩組樣品的TVB-N值顯著上升(p<0.01),且冷藏條件下的增長速度要高于微凍貯藏。4℃貯藏樣品在第9 d時TVB-N值達到19.04 mg/100 g,接近二級鮮度上限;-2℃貯藏樣品在第12 d時達到20.99 mg/100 g,超過二級鮮度范疇。微凍貯藏比冷藏更能有效的降低蛋白質的分解。這是由于低溫抑制了魚肉中酶的活性和細菌的生長繁殖,從而降低其對蛋白質的分解,減緩TVB-N含量的上升[15]。
2.6K值的變化
K值是評價魚早期鮮度的指標,K值越大表明魚的鮮度越差。一般認為即殺魚K值在10%以內,K值小于20%時為一級鮮度,20%~40%為二級鮮度,超過60%表明已開始腐敗。

從圖6可看出,隨貯藏時間的延長,K值呈上升趨勢,且4℃冷藏條件下K值增長速度較微凍快。貯藏前6 d樣品的K值上升趨勢比較平緩,之后K值顯著上升,且組間已出現顯著性差異(p<0.01)。4℃樣品在第6 d時K值為34.62%,9 d時K值達到69.97%,而-2℃樣品在第12 d時K值達到63.68%,超過二級鮮度限值,說明微凍貯藏能抑制魚體內ATP的分解,延長貨架期。該結果與感官評分、菌落總數、TBA測定結果基本一致。
2.7質構的變化
牙鲆魚死后,肌細胞骨架蛋白和結蒂組織在自身內源酶和微生物的作用下等發生降解,使肌原纖維之間的結構變得疏松,最終導致肌肉變軟、彈性下降[16]。牙鲆在不同溫度貯藏過程中質構特性的變化趨勢如圖7所示。

圖7 不同貯藏條件下牙鲆硬度(a)、彈性(b)、粘聚性(c)和咀嚼度(d)的變化Fig.7 Changes in hardness(a),elasticity(b),cohesiveness(c)and Chewiness(d)of Paralichthys olivaceus under different storage conditions
由圖7可以看出,隨著時間的延長,樣品的硬度、彈性、粘聚性和咀嚼度均呈下降趨勢,且冷藏條件下的下降趨勢明顯高于微凍貯藏(p<0.05)。微凍貯藏會使魚肉中游離的水結冰對細胞造成機械性損傷,同時微生物對蛋白質的酶解作用也會導致蛋白質結構發生變化,從而造成魚肉硬度下降[17]。咀嚼度是一項質地綜合評價指標,與硬度、粘聚性、彈性等有關,其所需能量大小是其他指標綜合作用的結果。由圖7d可知,微凍貯藏過程中樣品的咀嚼度始終高于冷藏樣品(p<0.05),說明微凍貯藏能較好的保持魚肉的質構品質。
2.8相關性分析
由表2可看出,牙鲆在低溫貯藏過程中,除pH與貯藏時間相關性不顯著,其他新鮮度指標均與貯藏時間表現出較強的相關性,其中菌落總數、TVB-N和K值與貯藏時間呈極顯著正相關(p<0.01),感官評分和質構特性與貯藏時間呈極顯著負相關(p<0.01)。此外,感官評分與其他指標(pH、咀嚼度除外)之間相關性極其顯著(p<0.01),菌落總數與其他指標(pH除外)均顯著相關(p<0.05),而pH與其他各指標(TBA除外)相關性均不顯著。由此推測,牙鲆在微凍和冷藏貯藏過程中,除pH外其他各指標間有著良好的相關性。
通過研究微凍(-2℃)和冷藏(4℃)對牙鲆品質的影響表明:在貯藏過程中,牙鲆的感官品質、硬度、彈性、咀嚼度和粘聚性均隨著時間的延長而逐漸下降,而菌落總數、TVB-N、K值和TBA值均呈明顯的上升趨勢,并且微凍貯藏時各指標的變化速率都低于冷藏;其中菌落總數、TVB-N、K值、感官評分和質構特性與貯藏時間呈極顯著相關,而pH與貯藏時間及其他理化指標相關性不顯著。根據感官評分、K值、TVB-N及細菌總數等指標得出牙鲆在冷藏和微凍貯藏條件下的貨架期分別為9 d和12 d。與冷藏相比,微凍貯藏具有較好的保鮮效果,延長牙鲆的貨架期。
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表2 牙鲆在不同貯藏條件下新鮮度指標間的相關性Table 2 Correlation between freshness indicators of Paralichthys olivaceus under different storage conditions
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Quality changes of Paralichthys olivaceus during partial freezing and refrigerated storage
XU Yong-xia,ZHANG Chao-min,ZHAO Jia-mei,LI Xue-peng,MI Hong-bo,LI Jian-rong*
(College of Food Science and Technology,Bohai University,Food Safety Key Lab of Liaoning Province,National& Local Joint Engineering Research Center of Storage,Processing and Safety Control Technology for Fresh Agricultural and Aquatic Products,Jinzhou 121013,China)
Changes in sensory,microbiological,and physicochemical analyses were carried out to evaluate the loss of quality and shelf life of Paralichthys olivaceus during freezing(-2℃)and refrigerated(4℃)storage. The results indicated that with the extension of storage time,the sensory quality declined gradually(p<0.01),while total viable count(TVC),TVB-N content,TBA and K values increased significantly(p<0.01).Besides,the quality of fish stored at partial freezing temperature changed more slowly than that at 4℃storage.Hardness,springiness,adhesiveness,and chewiness declined significantly(p<0.05)with storage time,while pH value showed no significant correlation with the storage time and other indicators,except for TBA value.According to the sensory score,TVB-N,TVC,and other indicators,the shelf life of Paralichthys olivaceus stored at 4℃and -2℃was 9 days and 12 days,respectively.Compared with the refrigerated storage samples,the partial freezing can inhibit the propagation of bacteria more effectively,thus extending the shelf life.
Paralichthys olivaceus;refrigerated storage;partial freezing;quality changes
TS254.4
A
1002-0306(2016)04-0337-06
10.13386/j.issn1002-0306.2016.04.059
2015-06-10
徐永霞(1983-),女,博士,講師,研究方向:水產品貯藏加工,E-mail:xuyx1009@126.com。
勵建榮(1964-),男,博士,教授,研究方向:水產品和果蔬貯藏加工與質量安全,E-mail:lijr6491@163.com。
“:十二五”國家科技支撐計劃課題(2012BAD29B06);江蘇省食品資源開發與質量安全重點實驗室開放課題(SPKF201401)。