不同低溫條件下三文魚的品質變化

張新林,謝　晶,郝　楷,趙宏強

(上海水產品加工及貯藏工程技術研究中心,上海海洋大學食品學院,上海　201306)

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不同低溫條件下三文魚的品質變化

張新林,謝晶*,郝楷,趙宏強

(上海水產品加工及貯藏工程技術研究中心,上海海洋大學食品學院,上海201306)

本實驗為研究三文魚在不同低溫貯藏條件下的品質變化,分別對在-2 ℃微凍低溫下、0 ℃和4 ℃常規冷鏈低溫下貯藏12 d的三文魚肉進行品質和生化分析,通過感官評分和測定細菌總數、pH、硫代巴比妥酸(TBA)值、揮發性鹽基氮(TVB-N)值、色差值(亮度值L*和紅度值a*)、組胺、K值和硬度值來確定品質變化關鍵指標。隨著貯藏時間的延長,各個實驗組的感官評分和硬度值出現顯著下降,而細菌總數、TBA值、TVB-N值、亮度值L*、組胺和K值均呈現上升的趨勢;pH和紅度值a*在不同的低溫儲藏溫度下并沒有受到明顯的差異,但有相同的變化趨勢。TBA的初始值較低,為0.0729 mg/kg,在12 d的貯藏期后,-2 ℃、0 ℃和4 ℃分別增長了6倍、11倍和13倍。對不同指標的數據進行分析發現,微生物數量、TVB-N值、組胺、K值和硬度值可以清晰地反映三文魚肉的品質變化,同時也發現0 ℃和4 ℃下貨架期分別為10 d和8 d,-2 ℃下貨架期大約在13 d。本研究為三文魚貯藏保鮮方案的選擇提供了參考。

微凍,冷鏈,三文魚,品質,細菌總數,紅度值

三文魚(Salmon),又名大馬哈魚或鮭魚,廣泛分布在北半球高緯度地區,屬于硬骨魚綱鮭形目,為冷水域洄游魚類,肉質鮮美,口感好,是制作刺身的優質原料[1]。貯藏溫度是影響三文魚保鮮效果的關鍵因素,三文魚的貯藏溫度決定了其品質劣變的速度和程度,對其貨架期有直接影響。為獲取高品質的生鮮三文魚肉,我們應充分考慮影響食用的各種可能因素,如原始菌落數、外源細菌污染、魚體死后變化、脂肪氧化、蛋白質變性等對鮮度品質的影響,以及其他物理、化學因素引起的鮮度品質變化等。

低溫保鮮技術是最早和最廣用于維持三文魚原有生物學特性的保鮮方式,常見的為凍藏保鮮、冷藏保鮮、微凍保鮮。

表1　三文魚感官評分標準

包海蓉等[2]研究表明冷藏下的三文魚品質劣變速度隨著溫度的上升而加快。張寧等[3]通過模擬4種不同的物流過程并對三文魚肉生化指標進行測定,表明三文魚肉的品質在冷藏物流過程中受到溫度影響很大;在貯運過程中維持0 ℃能使三文魚肉保持較好的品質。為更好的維持食品品質,獲得較新鮮食品,微凍保鮮技術在食品中的應用一直是低溫保鮮研究領域的熱點[4]。微凍是將貯藏溫度控制在生物體冰點(凍結點)及冰點以下1～2 ℃溫度帶的保鮮技術,讓樣品表面有一層凍結層,能有效延長食品的保質期[5];也可減少產品的冷凍和解凍程序,大大減少加工中運輸成本與環境因素的影響[6]。Kaale等[7]研究微凍條件下三文魚持水力和汁液流失率,顯示第3 d到第14 d的數據波動不大。Duun等[8]發現在-1.4和-3.6 ℃下微凍保鮮的三文魚可以將貨架期延長到冷藏保鮮三文魚貨架期的兩倍。Gallart-Jornet等[9]對比冷藏組和微凍組三文魚的硬度、蛋白溶解度和游離氨基酸濃度,發現第9 d的微凍組和第2 d的冷藏組結果相似,表明微凍更適用于三文魚的保鮮。

學者們已經對冷藏條件下三文魚的品質變化進行了研究,雖然微凍保鮮相對于常規冷鏈溫度(0和4 ℃)既有效抑制了酶的活性和微生物的生長繁殖,又解決了傳統凍藏保鮮汁液流失率嚴重的問題,且-2 ℃下貯藏可顯著降低冰晶體的形成對三文魚的損傷,但現有的研究未全面對比微凍貯藏(-2 ℃)和常規冷鏈物流溫度(0和4 ℃)對三文魚魚肉各個潛在關鍵指標的差異性,通過全面的對比去觀測出不同冷藏溫度下的品質變化是需要的[10]。本實驗研究旨在探究不同低溫貯藏條件下三文魚的品質變化,分別對在-2 ℃微凍低溫下、0和4 ℃常規冷鏈低溫下貯藏12 d內的三文魚肉進行品質、生化變化比較和分析。同時通過測定感官評分、細菌總數、pH、TBA、TVB-N、色差值(L*和a*)、組胺、K值和硬度值確定三文魚品質變化關鍵指標。

1　材料與方法

1.1材料與儀器

三文魚蘆潮港海鮮市場,魚體鋪滿碎冰后置于0 ℃的冷藏箱內運回實驗室;

Color Meter ZE-2000色差計日本尼康公司;AUW320分析天平日本島津公司;H-2050R臺式高速冷凍離心機湖南湘儀實驗室儀器開發有限公司;UV-2100紫外-可見分光光度計美國尤尼柯儀器有限公司;TA.XT Plus質構儀英國Stable Micro System公司;FA25高剪切分散乳化機上海FLUKO弗魯克流體機械制造有限公司;VS-1300L-U型超凈臺蘇凈安泰集團;Kjeltec8400凱氏定氮儀丹麥FOSS公司;LDZX-50KBS蒸汽滅菌器上海申安公司;Sartorins PB-10精密數顯酸度計賽多麗斯科學儀器有限公司。

1.2實驗方法

1.2.1樣品預處理將新鮮的三文魚去頭去尾去內臟,用蒸餾水洗凈,瀝干,切成7～8 cm長的魚段,隨機裝入保鮮袋中,分成3組,分別置于-2、0和4 ℃恒溫冰箱中貯藏12 d。

1.2.2感官評分將三文魚魚肉切成8 cm×3 cm×1 cm的生魚片,由6名受專門培訓的感官評定員對生魚片的色澤、氣味、組織形態和組織彈性4個方面進行評分,取4項分數總分為感官評分結果,低于8分則視為感官評價不可接受,評定標準見表1。

1.2.3細菌總數計數參照《GB 4789.2-2010食品安全國家標準食品微生物學檢驗菌落總數》方法。

1.2.4pH的測定參考Ruiz-Capillas等[11]方法,稱取5 g肉糜,加入45 mL蒸餾水攪拌并靜置1 h后用pH測定儀測定其pH。

1.2.5硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid,TBA)值的測定參考Salih等[12]測定硫代巴比妥酸值的方法進行測定。用天平準確稱取剁碎的三文魚魚肉5.00 g加入50 mL離心管,然后加入25 mL 20%(w/v)的三氯乙酸,并均質1 min,靜置1 h后放入8000 r/min的冷凍離心機中離心10 min,過濾,用蒸餾水定容至50 mL,取濾液5 mL加入0.02 mol/L的TBA溶液5 mL混勻,在沸水浴中煮沸20 min進行顯色反應,冷卻后的溶液在532 nm處用分光光度計測量其吸光度(A)值。繪制標準曲線,根據吸光度(A),按照公式(1)進行計算,結果以mg/100 g表示。

公式(1):

TBA值=A×7.8 mg/100 g

1.2.6揮發性鹽基氮(TVB-N)值的測定參照《SC/T 3032-2007水產品中揮發性鹽基氮的測定》方法。

1.2.7色差值的測定參考Thiansilakul等[13]方法,選用直徑10 mm的透鏡,采用色差計反射法測定樣品,對魚塊的6個外表面以及生魚片的正反兩面進行測定。

1.2.8組胺的測定參考金高娃等[14]方法,采用高效液相色譜-紫外檢測法(HPLC-UV)測定組胺含量。準確稱取2.00 g肉糜,加入10 mL 0.4 mol/L高氯酸溶液,振蕩旋渦60 s,超聲10 min后,在10000 r/min下離心10 min,重復2次取上清液定容至25 mL。經丹磺酰氯衍生后測定。色譜條件:色譜柱為Athena C18-WP(4.6 mm×150 mm,5 μm);流動相為10 mmol/L乙腈、醋酸銨水溶液(體積比72∶28);紫外檢測器波長254 nm;柱溫35 ℃;流速1 mL/min;進樣量10 μL。

1.2.9K值的測定參考萬建榮《水產食品化學分析手冊方法》[15],稱取5 g打碎的魚肉,加10%(體積分數)高氯酸(PCA)10 mL,在0 ℃下勻漿,漿液離心分離(10000 r/min,15 min),取上清液;沉淀物用冷卻(4 ℃)的5%(體積分數)的PCA 10 mL洗滌,離心,重復3次;最后合并上清液,加入15 mL冷卻純凈水,用10和1 mol/L的KOH溶液調節上清液pH至6.5,靜置30 min,定容至50 mL,最后用0.45 μm的膜過濾,濾液貯存于-20 ℃冰箱待測。

1.2.10質構的測定參考李念文等[16]方法,將魚肉置于恒定溫度20 ℃下快速切成10 mm× 10 mm×10 mm的方塊。測試條件如下:采用平底柱形探頭P/6;測前速率3 mm/s,測試速率1 mm/s,測后速率1 mm/s,壓縮程度50%,停留間隔5 s;負重探頭類型為Auto-5 g;數據收集率:200。樣品平放于測試臺,每組對6個樣品的硬度進行測定。

1.3數據處理方法

用SPSS 19.0進行實驗數據處理,采用Duncans法進行多重比較。利用origin Pro V8.5軟件繪制曲線。

2　結果和分析

2.1感官評價

食品質量的好壞首先表現在感官的變化上,貯藏12 d內的三文魚肉的感官評價結果如表2所示。隨著貯藏時間延長,低溫貯藏下各組感官評價均呈明顯的下降趨勢,但不同溫度下趨勢有較大的差異。隨著貯藏溫度的升高,感官評分下降趨勢會越明顯。4 ℃下貯藏的三文魚肉在8 d就已達到感官不可接受程度的評分值8,達到12 d的魚肉有刺激性的腐臭味。0 ℃下貯藏的三文魚魚肉在第10 d也達到感官不可接受程度,雖然氣味和色澤仍處于可接受值,但組織彈性和組織形態已不能被消費者所接受,這與Hozbor等[17]研究中“0 ℃下的三文魚貨架期低于十天”的結論相一致。-2 ℃微凍貯藏下的三文魚魚肉在第12 d仍處于可接受值,其形態和色澤相當于0 ℃和4 ℃下貯藏6 d的魚肉,但已接近感官不可接受程度的評分值8,這與Duun等[8]確定微凍條件下三文魚的貨架期約為15 d相符。從感官的角度,微凍貯藏明顯延長了三文魚肉貨架期。

表2　不同低溫條件下三文魚感官評價結果

注:表中數據為各組樣品“感官評分平均值±標準差”(n=6);同行的不同字母表示差異性顯著(p<0.05)。2.2細菌總數

菌落總數是評價水產品微生物污染程度的常用指標,根據國際食品微生物委員會(ICMSF)規定[18],以及地方標準《DB46/118-2008生食三文魚、龍蝦衛生標準》,用于生食的三文魚肉菌落總數不得高于105CFU/g。由圖1可知各實驗組的初始菌落總數為3.28 logCFU/g,這主要取決于實驗原料的采購和運輸過程中的貯藏條件。-2 ℃下貯藏的三文魚魚肉在第12 d仍未達到5 logCFU/g,而0和4 ℃下貯藏的三文魚肉分別在第7和5 d超過生食規定這一生食指標上限。就微生物指標而言,微凍貯藏組使三文魚的貨架期比貯藏在0和4 ℃明顯延長,低溫能夠抑制微生物的生長,-2 ℃貯藏下的三文魚魚肉上微生物的生長速率明顯低于0和4 ℃貯藏的實驗組。在0和4 ℃下細菌總數和貯藏時間呈現良好的線性關系。與感官評分的結果一致。

圖1　不同低溫條件下細菌總量的變化情況Fig.1　Microbial counts of Salmon under different temperature

2.3pH

pH的變化情況如圖2所示,每個實驗組貯藏前期會出現小幅度的降低,這是因為魚死亡后發生糖原的無氧酵解,產生乳酸、磷酸積聚和ATP酶活力增強,造成魚肉的pH降低。4 ℃組在第2 d達到最低pH6.225,但各組前期的下降趨勢呈現顯著性差異(p<0.05)。隨著貯藏時間的延長,魚肉中的蛋白質在一些酶的作用下被分解,產生氨基酸和其他堿性物質,與此同時微生物利用這些物質產生氨和胺類,從而導致pH上升。在4 ℃貯藏下的三文魚魚肉相對于其他兩組出現較大的波動,同時在貯藏末期的值也明顯的高于其他兩組。溫度越高越適合微生物的生長,pH升高越快。微凍貯藏組明顯延長了pH下降的僵硬期,從而延長了貨架期。

圖2　不同低溫條件下pH的變化情況Fig.2　The pH value of Salmon under different temperature

2.4硫代巴比妥酸(TBA)值

TBA值通常用于測定脂質含量高的食品,TBA實驗是用不飽和脂肪酸氧化分解產生的丙二醛,在一定的條件下能與硫代巴比妥酸(TBA)縮合產生紅色化合物的原理來檢測樣品中脂質氧化程度的方法。三文魚是一種不飽和脂肪酸含量很高的海水魚,在低溫貯藏的過程中,魚肉逐步發生氧化酸敗,魚肉品質逐漸降低。貯藏期間三文魚TBA值變化如圖3所示,隨著貯藏時間延長,各組TBA均呈上升趨勢。0和4 ℃貯藏下的實驗組丙二醛的含量變化明顯,且兩者變化趨勢相比不顯著(p>0.05)。TBA的初始值較低,為0.0729 mg/kg,在12 d的貯藏期后,-2、0和4 ℃分別增長了6、11和13倍,0和4 ℃實驗組在貯藏末期的差異性并不顯著(p>0.05);微凍組的變化最小,其氧化緩慢主要是因為低溫抑制了氧化酶的活性,說明微凍抑制脂質氧化的效果很明顯。

圖3　不同低溫條件下丙二醛含量的變化情況Fig.3　The MDA content of Salmon under different temperature

2.5揮發性鹽基氮(TVB-N)值

揮發性鹽基氮(TVB-N)是判斷水產品鮮度的一項重要指標,是指由于酶和細菌的作用,水產品在貯藏過程中蛋白質分解產生的氨和胺類等堿性的含氮揮發性物質。不同低溫貯藏下三文魚的TVB-N變化如圖4。隨著貯藏時間的延長,TVB-N值逐漸升高,且和時間呈現出良好的線性關系(p>0.05)。各實驗組中,4 ℃貯藏下呈現最高氧化速度,0 ℃次之,-2 ℃下最低。溫度對TVB-N值的影響較大,溫度越高蛋白質的氧化速率越快,魚肉腐敗越快。一般在低溫有氧條件下,魚類揮發性鹽基氮含量達到30 mg/100 g時,即認為是變質的標志,在12 d的貯藏期內,只有貯藏在4 ℃下的實驗組超過了這一標準。實驗結果表明,低溫條件下微凍貯藏對蛋白質氧化速率有更好的抑制效果。

圖4　不同低溫條件下TVB-N含量的變化情況Fig.4　The TVB-N value of Salmon under different temperature

2.6色差值

貯藏在不同低溫條件下的三文魚色差值中的亮度L*和紅度值a*如表3、表4所示。在整個貯藏過程中,貯藏在-2和0 ℃的三文魚魚肉亮度值和紅度值有波動,整體稍有下降。從感官評分的色澤上來看,品質的變化對色差值影響較小。這與Erikson等[19]研究結果一致,低溫條件下不同的貯藏條件對三文魚肉色沒影響。4 ℃實驗組的亮度值貯藏前期升高較快,在末期出現較大的降低而肉色轉變為暗色,紅度值下降的原因是橙色的顯色物質蝦青素等類胡蘿卜素物質因氧化而被破壞。

表3　不同低溫條件下亮度值(L*)的變化

注:表中數據為各組樣品“亮度值平均值±標準差”(n=9);同行的不同字母表示差異性顯著(p<0.05)。

表4　不同低溫條件下紅度值(a*)的變化

注:表中數據為各組樣品“紅度值平均值±標準差”(n=6);同行的不同字母表示差異性顯著(p<0.05)。

2.7組胺含量

為保障水產品的食用安全,不同國家或組織對水產品中的生物胺,尤其是組胺的安全限量作出了規定。美國食品與藥品監督局(FDA)要求進出口水產品組胺的含量不得超過50 mg/kg。如圖5所示,組胺含量隨著貯藏時間的延長而升高,不呈現顯著相關性(p>0.05)。4 ℃下的實驗組與貯藏在-2和0 ℃的實驗組相比,從第4 d開始組胺的增長呈現顯著的差異性(p<0.05),增長速率在貯藏后期越來越高,主要是因為三文魚魚肉微生物增殖而許多微生物體內都含有組氨酸脫羧酶從而加速了三文魚中組胺的生成,同時前期較低的pH使組織蛋白酶活力增強,降解魚肌肉蛋白質形成更多的多肽和氨基酸,經氨基酸脫羧酶作用后產生更多的生物胺,組胺含量也隨著增多[20]。

圖5　不同低溫條件下組胺含量的變化情況Fig.5　The Histamine content of Salmon under different temperature

2.8K值

K值是以核苷酸的分解產物作為指標的魚類鮮度判定方法,也是最能反映魚類鮮度變化的一個指標。一般即殺的魚K值在10%以下,推薦作為生魚片的新鮮魚K值在20%以下,20%～40%為二級鮮度,60%～80%為初期腐敗魚[21]。在不同低溫貯藏條件下K值的變化情況如圖6所示,所有實驗組K值的變化都和時間都呈現良好的線性關系(p>0.05)。隨著貯藏時間延長K值增大,溫度越低變化越緩慢。在-2、0和4 ℃下貯藏12 d后,K值從初始的13.00%分別達到30.85%、36.59%和48.38%,且分別在第2、4和6 d時超過生食的標準限制的20%。貯藏的溫度越高ATP分解速率越快則鮮度下降越快。在前期貯藏中K 值的變化主要是IMP的急劇減小導致,后期K值變化受到三文魚肌肉中自溶性酶的影響,ATP的大量減少和Hx的大量生成,使得K值升高[22]。

圖6　不同低溫條件下K值的變化情況Fig.6　The K value of Salmon under different temperature

2.9硬度值

硬度值是第一次壓縮時出現的最大峰值。多數樣品的硬度值出現在最大變形處。在不同低溫貯藏條件下三文魚硬度值的變化情況如表5所示。這種質構變化隨著貯藏溫度的降低,變化速度也變得緩慢。在冷藏過程中,由于生化變化使結締組織的機械強度下降,結果導致魚肉的軟化,硬度值的下降。到貯藏末期,4 ℃實驗組的硬度值從初始值的12.36變為4.48,在微生物的快速生長和氧化作用的促進下,硬度值出現明顯的降低,與貯藏在-2和0 ℃下相比,貯藏前期自溶反應的組織蛋白酶的活性較高。硬度值的降低是部分凍結的組織損害和自溶作用的軟化所導致[19]。冷藏溫度越低,越能減緩脂肪氧化,越能維持三文魚硬度值。

表5　不同低溫條件下三文魚硬度變化情況

注:表中數據為各組樣品“硬度值平均值±標準差”(n=6);同行的不同字母表示差異性顯著(p<0.05)。

3　結論

本實驗通過全面的生化指標分析了不同低溫條件下三文魚肉的品質變化規律。研究表明,隨著貯藏時間的延長,貯藏在不同低溫條件下的三文魚肉均出現品質的劣變。與之前研究[2,19]相同,不同溫度對品質變化影響不同,溫度越高劣變速率越快,0和4 ℃下貨架期分別為10和8 d,-2 ℃下貨架期大約在13 d。從不同溫度下細菌總數等參數對比來看,-2 ℃微凍貯藏明顯抑制了微生物的生長,減緩了蛋白質和脂肪氧化,較好地維持三文魚的品質,延長了貨架期。

隨著貯藏時間的延長,各個實驗組的感官評分和硬度值出現顯著下降,4 ℃實驗組降低最快;同時,細菌總數、TBA值、TVB-N值、亮度值L*、組胺值和K值均呈現上升的趨勢,其中微凍組的變化趨勢明顯低于其他組,經12 d的-2 ℃微凍貯藏后較多的生化指標仍在可接受的范圍內,但從K值來看,已不允許生食;不同的低溫貯藏溫度對pH和紅度值a*的變化沒有明顯影響,但都呈現出相同的變化趨勢。

本次實驗通過對不同指標數據進行分析,結果表明微生物數量、TVB-N值、組胺含量、K值和硬度值能清晰地反映三文魚肉的品質變化,能為之后的實驗和檢測技術提供參考。

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Effects of different cold storage conditions on quality of salmon

ZHANG Xin-lin,XIE Jing*,HAO Kai,ZHAO Hong-qiang

(Shanghai Engineering Research Center of Aquatic Product Processing and Preservation, College ofFood Science and Technology,Shanghai Ocean University,Shanghai 201306,China)

To explore quality changes of salmon under different cold storage conditions,quality and biochemical changes of salmons stored for 12 days under super-chilled temperature(-2 ℃)and conventional cold chain temperature(0 ℃,4 ℃)were measured. Sensory scores,total number of bacteria,pH,TBA,TVB-N,color value(brightness valueL*and redness valuea*),histamine,K value and hardness value were measured to analyze the quality changes of the salmons. With the extension of storage time,the sensory scores and hardness of each experimental group were significantly declined,while the total number of bacteria,TVB-N,brightness valueL*,TBA,histamine and K value were rose. And the changes of pH anda*were not significantly affected by the treatment of different storage temperature,but the same trend was emerged. The initial value of TBA was a little low,only 0.0729 mg/kg. After 12 days of storage under-2,0 and 4 ℃ respectively,the value rose by 6,11 and 13 times. Upon the analysis of different index data in this experiment,salmon’s quality changes could be clearly reflected by total number of bacteria,TVB-N,histamine,K value and hardness value.Meanwhile,the research showed that the shelf life under 0 and 4 ℃were 10 days and 8 days respectively,and about 13 days under-2 ℃. The results provide a reference for selecting a suitable method to preserve salmon in the future.

super-chilled;cold chain;salmon;quality;total number of bacteria;redness value

2016-02-01

張新林(1990-)，男，碩士，研究方向：食品科學與工程，E-mail：zxl465308208@163.com。

謝晶(1968-)，女，博士，教授，研究方向：食品工程，E-mail：jxie@shou.edu.cn。

國家重點研發項目課題(2016YFD0400106)；上海市科委項目(14dz1205101)。

TS254.4

A

1002-0306(2016)17-0316-06

10.13386/j.issn1002-0306.2016.17.053