不同貯藏溫度對白鰱肌肉品質(zhì)及營養(yǎng)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(chǎn)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(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)魚類。2018年，全國水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量4 991.06萬t，其中白鰱的養(yǎng)殖產(chǎn)量達(dá)到385.89萬t，在淡水魚類養(yǎng)殖產(chǎn)量中排第三[1]。白鰱因其肉質(zhì)鮮嫩、營養(yǎng)價值高，尤其是與其他淡水魚相比具有顯著的價格優(yōu)勢，深受加工企業(yè)歡迎[2]。但在實(shí)際加工過程中，由于原料魚的供給并非持續(xù)、穩(wěn)定，企業(yè)有時會面臨當(dāng)日收購的原料魚大于其加工生產(chǎn)能力的問題。因此，原料魚在收購后必須及時采取相應(yīng)的保鮮貯藏措施；而水產(chǎn)品在貯藏過程中會發(fā)生一系列生物化學(xué)反應(yīng)，若保鮮措施不當(dāng)則會導(dǎo)致肌肉品質(zhì)的下降[3]。因此，為防止加工過程中因白鰱肌肉貯藏不當(dāng)而出現(xiàn)腐敗變質(zhì)的問題，同時保證白鰱的周轉(zhuǎn)、供應(yīng)，滿足加工需求，白鰱肌肉的保鮮加工技術(shù)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(chǎn)品保藏方法，對水產(chǎn)品的貯藏和加工意義重大[4-5]。但是肌肉在凍藏期間重結(jié)晶、蛋白質(zhì)變性和脂質(zhì)氧化等現(xiàn)象引起的機(jī)械損傷[6-7]，仍不可避免地導(dǎo)致例如口感軟化、流體損失、肉色改變以及風(fēng)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(zhì)構(gòu)性能[10]，草魚肌肉氨基酸組成和核苷酸類物質(zhì)[11]，烏鱧肌肉持水力、營養(yǎng)成分[12]都有一定的影響。

目前，關(guān)于白鰱肌肉貯藏溫度和肌肉品質(zhì)的報(bào)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(zhì)[15]的影響，從肌肉營養(yǎng)成分及品質(zhì)等進(jìn)行系統(tǒng)的比較分析尚未見報(bào)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(zhì)構(gòu)特性、常規(guī)營養(yǎng)成分及氨基酸組成等指標(biāo)，分析不同貯藏溫度對白鰱肌肉品質(zhì)的影響，為白鰱原料加工生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

鮮活白鰱購于江蘇省南京市建鄴區(qū)水西門大街迎賓菜市場，均體重(2.11±0.13)kg，共20尾。運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室后(30 min運(yùn)程)，采用重?fù)纛^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(zhì)構(gòu)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(guī)營養(yǎng)成分及氨基酸含量的測定。隨機(jī)選取5尾魚的肌肉作為鮮樣對照組，直接測定各項(xiàng)指標(biāo)；其余樣品分別保存于4、-20、-80 ℃冰箱中，貯藏48 h經(jīng)自然解凍后，同時用于各項(xiàng)指標(biāo)檢測。不同處理組每組隨機(jī)取5尾魚，同時為避免在每次重復(fù)實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)偶然因素，肌肉持水力、常規(guī)營養(yǎng)成分及氨基酸的測定每尾魚取3個平行，質(zhì)構(gòu)特性的測定每尾魚取4個平行。

1.2 指標(biāo)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(shù)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(jìn)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(jìn)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(jìn)自封袋中，在-20 ℃凍存24 h后稱重。計(jì)算如公式(1)～(5)所示：

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

式中：各質(zhì)量單位均為g。

1.2.2 肌肉質(zhì)構(gòu)特性測定

肌肉質(zhì)構(gòu)特性的測定使用TA-XT plus質(zhì)構(gòu)儀，英國Stable Micro System公司。以質(zhì)構(gòu)剖面分析(texture profile analysis, TPA)方法測定肌肉的硬度、彈性、內(nèi)聚力、咀嚼性和回復(fù)性等指標(biāo)，具體指標(biāo)參照邵俊杰等[16]的方法，質(zhì)構(gòu)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(guī)營養(yǎng)成分的測定

常規(guī)營養(yǎng)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(biāo)準(zhǔn) 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(biāo)準(zhǔn) 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(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪的測定》中“第一法 索氏抽提法”測定；粗蛋白質(zhì)參照GB 5009.5—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)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(biāo)準(zhǔn) 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(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Microsoft Excel 2010軟件進(jìn)行整理，并應(yīng)用SPSS Statistics 23.0軟件對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，在單因素方差分析的基礎(chǔ)上采用Duncan氏多重比較法進(jìn)行分析，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(mean±SEM)表示，差異顯著性為P<0.05。

2 結(jié)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(xiàn)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(zhì)構(gòu)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(nèi)聚力、回復(fù)性差異不顯著(P>0.05)。

表2 不同貯藏溫度下白鰱肌肉質(zhì)構(gòu)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(guī)營養(yǎng)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(zhì)量分?jǐn)?shù)均呈不同程度的下降。其中，新鮮肌肉的水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著大于3種貯藏溫度下魚肉的水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)；新鮮肌肉、-20、-80 ℃貯藏下魚肉的粗蛋白和粗脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著大于4 ℃魚肉(P<0.05)。各組間魚肉的灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異不顯著(P>0.05)。

表3 不同貯藏溫度下白鰱肌肉常規(guī)營養(yǎng)成分的變化(濕重基礎(chǔ)) 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(zhì)量分?jǐn)?shù)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(zhì)量分?jǐn)?shù)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(zhì)量分?jǐn)?shù)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(chǔ)) 單位：%

3 討論

研究表明，水產(chǎn)品在貯藏的過程中會發(fā)生一系列的生物化學(xué)反應(yīng)，從而導(dǎo)致肌肉品質(zhì)的下降。影響水產(chǎn)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(jié)方式[18-19]、光照[20]等。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，低溫貯藏是水產(chǎn)品保鮮普遍采用的一種方法。

持水力是評價肌肉品質(zhì)的重要指標(biāo)[21]，是指當(dāng)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(biāo)與持水力呈負(fù)相關(guān)，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(jié)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(jié)構(gòu)的破壞，導(dǎo)致汁液流失率更高。

TPA是通過質(zhì)構(gòu)儀模擬人口腔的咀嚼動作來探討食品的質(zhì)構(gòu)特性，質(zhì)構(gòu)分析能客觀地反映魚肉品質(zhì)的高低；主要的質(zhì)構(gòu)特性包括硬度、彈性、內(nèi)聚力、咀嚼性和回復(fù)性等指標(biāo)[24]。邱澤峰等[25]報(bào)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(xiàn)緩慢下降的趨勢，-50 ℃下貯藏的凡納濱對蝦肌肉質(zhì)構(gòu)變化比-18 ℃條件下的小。本試驗(yàn)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(jìn)入自溶腐敗階段后，機(jī)體的酶促分解造成結(jié)締組織的機(jī)械強(qiáng)度下降，從而導(dǎo)致肌肉軟化、硬度下降；-80 ℃溫度下，抑制了機(jī)體內(nèi)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(jī)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(nèi)，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(guī)營養(yǎng)成分的組成及質(zhì)量分?jǐn)?shù)直接反映了肉品質(zhì)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(zhì)量分?jǐn)?shù)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(guī)營養(yǎng)成分的降低速度，較好地保持白鰱肌肉的營養(yǎng)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(zhì)、脂肪等營養(yǎng)物質(zhì)的分解、氧化速度[27-28];另一方面，與上文中相應(yīng)的較高肌肉持水力結(jié)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(yǎng)物質(zhì)會隨著水分的流失而降低，因此其肌肉常規(guī)營養(yǎng)物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低。可見，與4 ℃相比，低溫貯藏下白鰱肌肉營養(yǎng)價值更高，更接近新鮮肌肉的品質(zhì)。

此外，有研究表明，營養(yǎng)指標(biāo)與質(zhì)構(gòu)指標(biāo)間表現(xiàn)出一定的相關(guān)性[29]。有的報(bào)道指出魚體的粗脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)與魚體的硬度呈正相關(guān)，而粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)與魚體的彈性呈負(fù)相關(guān)[30]；也有報(bào)道提出相反的觀點(diǎn)：肌肉中較低的脂肪有助于提高肌肉硬度(即負(fù)相關(guān))，而較高的蛋白有利于彈性的提升(即正相關(guān))[16]。本試驗(yàn)中，魚肉粗脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)與硬度、粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)與彈性大致呈正相關(guān)。其機(jī)理有待進(jìn)一步研究。

游離氨基酸體現(xiàn)出水產(chǎn)品鮮味、甜味、苦味等多種復(fù)雜的滋味特征。鄧星星等[12]研究發(fā)現(xiàn)在-20 ℃ 貯藏條件下白烏鱧肌肉氨基酸總量在72 h內(nèi)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?yàn)椋环矫妫诶洳剡^程中魚肉蛋白質(zhì)和多肽在內(nèi)源蛋白酶和微生物酶作用下水解生成小肽，而小肽類物質(zhì)，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(qiáng)于-20 ℃，從而導(dǎo)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(yǎng)成分[12]，其具體機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

4 結(jié)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(zhì)構(gòu)特性、常規(guī)營養(yǎng)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(zhì)和營養(yǎng)成分。在本試驗(yàn)條件下，白鰱肌肉的短期貯藏選擇-20 ℃和-80 ℃均可。