不同貯藏溫度對白鰱肌肉品質及營養成分的影響

萬金娟，夏愛軍，薛暉，邵俊杰，張美琴，沈美芳，趙彥華，孫夢玲

(江蘇省淡水水產研究所，江蘇 南京，210017)

白鰱(Hypophthalmichthysmolitrix)作為我國大宗淡水魚之一，是我國重要的養殖經濟魚類。2018年，全國水產養殖產量4 991.06萬t，其中白鰱的養殖產量達到385.89萬t，在淡水魚類養殖產量中排第三[1]。白鰱因其肉質鮮嫩、營養價值高，尤其是與其他淡水魚相比具有顯著的價格優勢，深受加工企業歡迎[2]。但在實際加工過程中，由于原料魚的供給并非持續、穩定，企業有時會面臨當日收購的原料魚大于其加工生產能力的問題。因此，原料魚在收購后必須及時采取相應的保鮮貯藏措施；而水產品在貯藏過程中會發生一系列生物化學反應，若保鮮措施不當則會導致肌肉品質的下降[3]。因此，為防止加工過程中因白鰱肌肉貯藏不當而出現腐敗變質的問題，同時保證白鰱的周轉、供應，滿足加工需求，白鰱肌肉的保鮮加工技術研究已迫在眉睫。

溫度是影響肌肉新鮮度和貨架期的最重要的可控因素，凍藏也是目前最普遍、最有效的水產品保藏方法，對水產品的貯藏和加工意義重大[4-5]。但是肌肉在凍藏期間重結晶、蛋白質變性和脂質氧化等現象引起的機械損傷[6-7]，仍不可避免地導致例如口感軟化、流體損失、肉色改變以及風味下降等[8-9]變化。研究表明，不同貯藏溫度對凡納濱對蝦蝦肉新鮮度、解凍損失率、質構性能[10]，草魚肌肉氨基酸組成和核苷酸類物質[11]，烏鱧肌肉持水力、營養成分[12]都有一定的影響。

目前，關于白鰱肌肉貯藏溫度和肌肉品質的報道較少，且主要集中在溫度對其肌肉蛋白[13]、鮮度[14]和活性物質[15]的影響，從肌肉營養成分及品質等進行系統的比較分析尚未見報道。鑒于此，本研究通過測定鮮樣、冷藏、冷凍條件下白鰱肌肉持水性、質構特性、常規營養成分及氨基酸組成等指標，分析不同貯藏溫度對白鰱肌肉品質的影響，為白鰱原料加工生產提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

鮮活白鰱購于江蘇省南京市建鄴區水西門大街迎賓菜市場，均體重(2.11±0.13)kg，共20尾。運回實驗室后(30 min運程)，采用重擊頭部致死，并取背肉、腹肉。其中白鰱背部肌肉，用鋒利刀片快速將肌肉切成5 mm×5 mm×5 mm的小方塊，用于質構特性測定；腹部肌肉，每次稱取20 g，置于Pulverisette 11刀式研磨儀(德國飛馳Fritsch儀器公司)研磨10 min 后取出，用于肌肉持水力、常規營養成分及氨基酸含量的測定。隨機選取5尾魚的肌肉作為鮮樣對照組，直接測定各項指標；其余樣品分別保存于4、-20、-80 ℃冰箱中，貯藏48 h經自然解凍后，同時用于各項指標檢測。不同處理組每組隨機取5尾魚，同時為避免在每次重復實驗過程中出現偶然因素，肌肉持水力、常規營養成分及氨基酸的測定每尾魚取3個平行，質構特性的測定每尾魚取4個平行。

1.2 指標測定

1.2.1 肌肉持水力測定

持水力的測定采用1.1中所述肉糜。持水力測定參數包括滴水損失、離心損失、失水率、貯存損失和冷凍滲出率。檢測參照邵俊杰等[16]的方法。滴水損失測定方法是將10 g腹肉放進充氣塑料袋中，肉樣與塑料袋不接觸，懸掛于4 ℃冰箱中48 h后稱重；離心損失的測定方法為取10 g腹肉在4 ℃ 離心(15 000×g，15 min)后稱重；失水率的測定方法是將15 g腹肉放在72 ℃水浴鍋中煮30 min后冷卻，稱重；貯存損失的測定方法是將10 g肌肉放進自封袋中，在4 ℃貯存24 h后稱重；冷凍滲出率的測定方法是將1 g肌肉放進自封袋中，在-20 ℃凍存24 h后稱重。計算如公式(1)～(5)所示：

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

式中：各質量單位均為g。

1.2.2 肌肉質構特性測定

肌肉質構特性的測定使用TA-XT plus質構儀，英國Stable Micro System公司。以質構剖面分析(texture profile analysis, TPA)方法測定肌肉的硬度、彈性、內聚力、咀嚼性和回復性等指標，具體指標參照邵俊杰等[16]的方法，質構特性的測定采用1.1中所述5 mm×5 mm×5 mm的小方塊背肉。

1.2.3 肌肉常規營養成分的測定

常規營養成分的測定皆采用1.1中所述肉糜。肌肉水分的測定參照GB 5009.3—2016《食品安全國家標準 食品中水分的測定》中“第一法 直接干燥法”測定；粗灰分參照GB 5009.4—2016《食品安全國家標準 食品中灰分的測定》中方法測定；粗脂肪參照GB 5009.6—2016《食品安全國家標準 食品中脂肪的測定》中“第一法 索氏抽提法”測定；粗蛋白質參照GB 5009.5—2016《食品安全國家標準 食品中蛋白質的測定》中“第一法 凱氏定氮法”測定。

1.2.4 肌肉氨基酸的測定

氨基酸的測定采用1.1中所述肉糜。肌肉氨基酸的測定參照GB 5009.124—2016《食品安全國家標準 食品中氨基酸的測定》中方法，使用高效液相色譜儀(S433D氨基酸分析儀德國賽卡姆Sykam公司)，測定肌肉中氨基酸組成及含量。

1.3 統計分析

試驗數據用Microsoft Excel 2010軟件進行整理，并應用SPSS Statistics 23.0軟件對試驗結果進行統計分析，在單因素方差分析的基礎上采用Duncan氏多重比較法進行分析，結果以平均值±標準差(mean±SEM)表示，差異顯著性為P<0.05。

2 結果與分析

2.1 不同貯藏溫度對白鰱肌肉持水力的影響

如表1所示，與白鰱新鮮肌肉相比，4、-20、-80 ℃下貯藏48 h的魚肉均呈現離心損失、貯存損失、冷凍滲出率增大的趨勢(P<0.05)，貯藏溫度越低越能減緩此過程。新鮮肌肉、-20、-80 ℃貯藏下魚肉的離心損失顯著小于4 ℃魚肉(P<0.05)；-80 ℃貯藏下魚肉的貯存損失和冷凍滲出率顯著低于4 ℃和-20 ℃魚肉(P<0.05)。各組間魚肉的滴水損失、失水率差異不顯著(P>0.05)。

表1 不同貯藏溫度下白鰱肌肉持水力的變化 單位：%

2.2 不同貯藏溫度對白鰱肌肉質構特性的影響

如表2所示，與白鰱新鮮肌肉相比，4、-20和-80 ℃下貯藏48 h的魚肉硬度、彈性和咀嚼性均呈不同程度的下降(P<0.05)。3種貯藏溫度下，-80 ℃ 貯藏下魚肉的硬度和彈性顯著高于4 ℃和-20 ℃魚肉；4 ℃魚肉的咀嚼性最高，-20 ℃的最低(P<0.05)。各組間魚肉的內聚力、回復性差異不顯著(P>0.05)。

表2 不同貯藏溫度下白鰱肌肉質構特性的變化Table 2 Textural properties of Hypophthalmichthys molitrix muscle under different storage temperature

2.3 不同貯藏溫度對白鰱肌肉常規營養成分的影響

如表3所示，與白鰱新鮮肌肉相比，4、-20、-80 ℃下貯藏48 h的魚肉水分、粗蛋白、粗脂肪質量分數均呈不同程度的下降。其中，新鮮肌肉的水分質量分數顯著大于3種貯藏溫度下魚肉的水分質量分數；新鮮肌肉、-20、-80 ℃貯藏下魚肉的粗蛋白和粗脂肪質量分數顯著大于4 ℃魚肉(P<0.05)。各組間魚肉的灰分質量分數差異不顯著(P>0.05)。

表3 不同貯藏溫度下白鰱肌肉常規營養成分的變化(濕重基礎) 單位：%

2.4 不同貯藏溫度對白鰱肌肉氨基酸組成及含量的影響

如表4所示，白鰱新鮮肌肉與3種貯藏溫度下魚肉的氨基酸組成基本一致，均含有17種氨基酸；與白鰱新鮮肌肉相比，4、-20、-80 ℃下貯藏48 h的魚肉氨基酸質量分數均呈不同程度的降低。其中，新鮮肌肉、-20 ℃和-80 ℃貯藏下魚肉的4種氨基酸(天冬氨酸、谷氨酸、亮氨酸、賴氨酸)質量分數顯著高于4 ℃魚肉；且各組總氨基酸、必需氨基酸、半必需氨基酸及鮮味氨基酸質量分數的變化與上述4種氨基酸呈相同趨勢(P<0.05)。

表4 不同貯藏溫度下白鰱肌肉氨基酸組成的變化(濕重基礎) 單位：%

3 討論

研究表明，水產品在貯藏的過程中會發生一系列的生物化學反應，從而導致肌肉品質的下降。影響水產品貯藏新鮮度和貨架期的因素有很多，包括貯藏溫度[17]、貯藏時間[12]、凍結方式[18-19]、光照[20]等。在實際生產過程中，低溫貯藏是水產品保鮮普遍采用的一種方法。

持水力是評價肌肉品質的重要指標[21]，是指當肌肉受到如冷凍、加熱、加壓及切碎等外力作用時保持原有水分的能力；滴水損失、離心損失、失水率、貯存損失、冷凍滲出率等指標與持水力呈負相關，因此常用于衡量肌肉持水力的大小[22-23]。本研究中，3種貯藏溫度下的白鰱肌肉貯存損失和冷凍滲出率、4 ℃下肌肉離心損失均顯著高于新鮮肌肉，表明冷藏后的肌肉持水力低于鮮肉；3種貯藏溫度(4、-20、-80 ℃)下，貯藏溫度越低，持水力越高。這與于麗霞[18]的研究結果一致，表明低溫有利于維持白鰱肌肉的持水力，從而降低加工過程中肌肉因貯藏而造成的水分損失。原因可能是肌肉在較高的貯藏溫度下對溫度波動更敏感，較小的溫度變化都會影響肌肉中冰晶的大小和分布，從而加劇肌肉組織結構的破壞，導致汁液流失率更高。

TPA是通過質構儀模擬人口腔的咀嚼動作來探討食品的質構特性，質構分析能客觀地反映魚肉品質的高低；主要的質構特性包括硬度、彈性、內聚力、咀嚼性和回復性等指標[24]。邱澤峰等[25]報道了在-18 ℃ 和-50 ℃的貯藏條件下，隨著貯藏期的延長，凡納濱對蝦肌肉的硬度、咀嚼性、膠黏性和凝聚性均呈現緩慢下降的趨勢，-50 ℃下貯藏的凡納濱對蝦肌肉質構變化比-18 ℃條件下的小。本試驗中，在3種溫度下貯藏48 h的魚肉較新鮮肌肉的硬度、彈性和咀嚼性均有所降低；其中-80 ℃魚肉的硬度和彈性最高，4 ℃魚肉的咀嚼性最高。肌肉在貯藏過程中進入自溶腐敗階段后，機體的酶促分解造成結締組織的機械強度下降，從而導致肌肉軟化、硬度下降；-80 ℃溫度下，抑制了機體內源性蛋白酶和來自微生物的外源性蛋白酶的酶促作用，減慢了機體代謝活動，推遲了自溶和腐敗期的到來，從而減緩了肌肉硬度、彈性的下降[14]。而咀嚼性是指將固體食品咀嚼到可吞咽時需做功的大小，-20 ℃和-80 ℃魚肉的咀嚼性顯著低于4 ℃，說明咀嚼需做的功較小，所以口感較好[26]。故總體而言，在相同的48 h貯藏時間內，冷凍條件下肌肉的口感要好于冷藏條件下的。

魚體的肌肉常規營養成分的組成及質量分數直接反映了肉品質量。本研究中，3種貯藏溫度下白鰱肌肉的水分、粗蛋白和粗脂肪質量分數均小于新鮮肌肉，-20 ℃和-80 ℃組魚肉顯著大于4 ℃組。表明低溫有助于減慢肌肉中常規營養成分的降低速度，較好地保持白鰱肌肉的營養價值。究其原因，一方面可能是低溫能減弱肌肉中某些微生物的生長活動及酶的活性，從而減慢對蛋白質、脂肪等營養物質的分解、氧化速度[27-28];另一方面，與上文中相應的較高肌肉持水力結果一致，低溫貯藏的肌肉保持較高的含水量，而持水力低的組肌肉中的營養物質會隨著水分的流失而降低，因此其肌肉常規營養物質的質量分數偏低。可見，與4 ℃相比，低溫貯藏下白鰱肌肉營養價值更高，更接近新鮮肌肉的品質。

此外，有研究表明，營養指標與質構指標間表現出一定的相關性[29]。有的報道指出魚體的粗脂肪質量分數與魚體的硬度呈正相關，而粗蛋白質量分數與魚體的彈性呈負相關[30]；也有報道提出相反的觀點：肌肉中較低的脂肪有助于提高肌肉硬度(即負相關)，而較高的蛋白有利于彈性的提升(即正相關)[16]。本試驗中，魚肉粗脂肪質量分數與硬度、粗蛋白質量分數與彈性大致呈正相關。其機理有待進一步研究。

游離氨基酸體現出水產品鮮味、甜味、苦味等多種復雜的滋味特征。鄧星星等[12]研究發現在-20 ℃ 貯藏條件下白烏鱧肌肉氨基酸總量在72 h內隨時間的變化差異不顯著，而4 ℃下白烏鱧肌肉氨基酸總量在貯藏48 h后呈顯著性下降；尹濤等[31]指出，鰱魚背部肌肉的鮮味在5 ℃下冷藏第5天顯著下降。本研究中，4組白鰱肌肉均檢測出17種氨基酸，新鮮肌肉、-20 ℃和-80 ℃貯藏下魚肉的氨基酸總量、必需氨基酸總量、半必需氨基酸總量和鮮味氨基酸總量顯著高于4 ℃組。表明低溫貯藏有利于保持魚肉中的氨基酸組分。這可能是因為，一方面，在冷藏過程中魚肉蛋白質和多肽在內源蛋白酶和微生物酶作用下水解生成小肽，而小肽類物質，自身還可以被微生物和酶降解生成游離氨基酸[12,32-33];另一方面，微生物的生長和繁殖活動在4 ℃貯藏條件下強于-20 ℃，從而導致肌肉中氨基酸在微生物酶的作用下分解速度加快；而低溫有利于抑制微生物的活動，從而減慢氨基酸的分解速度，維持肌肉的營養成分[12]，其具體機制有待進一步研究。

4 結論

綜上所述，4、-20和-80 ℃貯藏48 h后白鰱肌肉與新鮮魚肉在持水力、質構特性、常規營養成分及氨基酸組分上存在一定的差異；相較于4 ℃，低溫貯藏有利于減緩肌肉的腐壞，較好地保持肌肉品質和營養成分。在本試驗條件下，白鰱肌肉的短期貯藏選擇-20 ℃和-80 ℃均可。