超高壓處理對金鯧魚肉品質的影響

張鐵濤，武天明，徐云升

海南熱帶海洋學院海南省海洋食品工程技術研究中心（三亞 572022）

金鯧魚（golden pompano），學名為卵形鯧鲹（Trachinotus ovatus），硬骨魚綱、鱸形目、鯵科、鯧鲹屬。金鯧魚體型較大，肉質鮮美，成活率達90%以上，盛產于溫帶及熱帶海域，在我國廣西、廣東與海南等地分布較廣[1]。超高壓應用于水產品，不但能保持水產品原來的鮮味，又可以殺滅細菌、延長貯藏時間，還可以降低產品的污染程度，是水產品加工重要的研究方向[2]。國內有文獻報道了超高壓處理對羅非魚、鱸魚、鳙魚、草魚等魚類品質的影響，但對超高壓處理金鯧魚的相關研究較少。為探究超高壓處理對金鯧魚肉品質的影響，分析超高壓處理對金鯧魚肉質構特性、色度、理化指標的影響，綜合評價其對金鯧魚肉品質的影響，旨在為超高壓在改善金鯧魚肉品質上應用提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 材料和儀器

金鯧魚（海南省三亞市旺豪超市）；真空高溫蒸煮袋（規格10 cm×15 cm、15 cm×20 cm）；鄰苯二甲酸氫鉀（上海儀電科學儀器股份有限公司）；混合磷酸鹽（上海儀電科學儀器股份有限公司）；氫氧化鈉（天津市恒興化學試劑制造有限公司）；甲醛（天津市福晨化學試劑廠）；氯化鈉（天津市福晨化學試劑廠）；無水乙醇（西隴科學股份有限公司）；所用分析試劑均為分析純。

HPP600MPa/30L超高壓設備（包頭九久科技發展有限公司）；DZ-500/1S真空包裝機（上海運馳包裝機械有限公司）；CR-5色差儀（柯尼卡美能達控股有限責任公司）；TMS-Pilot食品物性檢測儀（北京盈盛恒泰科技有限責任公司）；X85-2s磁力攪拌器（金壇市盛藍儀器制造有限公司）；QS-3201鮮度儀（北京盈盛恒泰科技有限責任公司）；SQ510C立式壓力蒸汽滅菌器（重慶雅馬拓科技有限公司）；SW-CJ-1FD潔凈工作臺（蘇州安泰空氣技術有限公司）；LRH-250F生化培養箱（金壇市盛藍儀器制造有限公司）；菌落計數器（杭州迅數科技有限公司）。

1.2 方法

1.2.1 原料及預處理

選取標準：鮮活金鯧魚，魚體無損傷，質量450～550 g。

砧板和刀具消毒后，去除金鯧魚內臟、魚頭、魚皮，用蒸餾水潔凈，剖為2片，取背部魚肉，切成8 cm×4 cm×1 cm的尺寸，裝入真空袋中，真空封口，將封口后的樣品分為39組（30 min內處理完成）。

1.2.2 處理壓力對金鯧魚肉品質的影響

預試驗結果表明，壓力大于300 MPa、保壓時間300 s時，金鯧魚肉類似蒸煮化，硬度明顯增大，變化較大，令人難以接受。因此，選擇處理壓力300 MPa以下。固定保壓時間300 s，在壓力100～300 MPa（取值間距25 MPa）處理，分別測定質構特性（硬度、彈性、內聚性和膠黏性）；色度值（亮度L*、紅度a*和黃度b*）；理化指標（pH、鮮度、總酸和氨基酸態氮）；未處理組為對照組。

1.2.3 保壓時間對金鯧魚肉品質的影響

固定保壓壓力225 MPa，在保壓時間100～500 s（取值間距100 s）進行處理，測定質構特性、色度值、理化指標，未處理組為對照組。

1.2.4 質構特性測定

參考馬海建等[3]方法。將魚肉樣品切成2 cm×2 cm×1 cm大小的肉塊。利用TPA模式測定，使用平底探頭，探頭上升高度15 mm，形變量50%，檢測速率60 mm/min，間隔時間5 s，起始力1 N，每組樣品測定3次。

1.2.5 色差測定

將待測樣品處理成1 cm厚度，用色差儀分別測各個樣品的亮度L*、紅度a*、黃度b*值，每組取3個樣品，每個樣品測3次，取平均值。

1.2.6 pH測定

參考趙宏強等[4]方法，稱5 g金鯧魚肉，剪碎，加入45 mL蒸餾水攪拌均勻靜置1 h，用酸度計測pH。將探頭插入液面以下，數值穩定后讀數并記錄，每個樣品測3次。

1.2.7 總酸度測定

稱取5 g魚肉，剪碎，加入蒸餾水稀釋，定容至100 mL。準確移取20 mL試樣倒入燒杯中，加60 mL蒸餾水，用標準氫氧化鈉溶液滴定至pH 8.2，記錄消耗氫氧化鈉標準溶液的體積。重復做3次平行測試。

1.2.8 氨基酸態氮測定[5]

向1.2.7中制備的80 mL溶液中加10 mL甲醛，用氫氧化鈉溶液繼續滴至pH 9.2，記錄加入甲醛以后消耗氫氧化鈉標準溶液的體積。重復做3次平行測試。

取80 mL水，用氫氧化鈉溶液滴至pH 8.2，記錄消耗標準氫氧化鈉溶液的體積；加10 mL甲醛，用氫氧化鈉溶液繼續滴至pH 9.2，記錄加入甲醛以后消耗氫氧化鈉標準溶液的體積，測3次取平均值作為空白試驗。氨基酸態氮質量濃度按式（1）計算。

式中：X為樣品氨基酸態氮質量濃度，g/mL；V1為滴定樣品稀釋液消耗0.05 mol/L氫氧化鈉標準滴定液體積，mL；V2為空白消耗0.05 mol/L氫氧化鈉標準滴定液體積，mL；V3為試樣稀釋液取用量，mL；c為氫氧化鈉標準濃度，mol/L。

1.2.9 鮮度（K值）的測定

1.2.9.1 抽樣操作

將魚肉剪切成5 mm×5 mm左右的魚片；在采集的魚肉里加入600 μL的A提取液；用剪刀剪碎魚肉（30～60 s）；加入提取液B，中和樣品pH（用pH試紙確認pH 6～8。先加大濃度提取液B，再加小濃度提取液C，攪勻并用鑷子沾取試液滴在pH試紙上）；確認溶液達到中性；靜置取上清液。

1.2.9.2 電泳操作

用移液器滴3～5 μL樣品在濾紙的樣品位置上（濾紙的2個黑點之間）；把電泳槽推進主機，關閉主機門。按開始鍵（800 V電壓下電泳分離5 min）。

1.2.9.3 干燥及采集照片

電泳結束以后，將放有濾紙的固定支架放進干燥箱進行干燥，干燥完成后再次放進鮮度儀測試主機，用手機相機拍攝照片，K值由專業軟件Spot Analyzer自動分析計算。

2 結果與分析

2.1 處理壓力及保壓時間對魚肉質構特性的影響

由圖1可看出，隨著處理壓力增大，樣品硬度逐漸變大，壓力高于225 MPa時，變化較明顯，硬度增加51.4%，到300 MPa時比對照組高91.4%。圖2可看出，樣品硬度隨著保壓時間延長而增大。研究結果與趙宏強[6]對鱸魚片的研究結果一致。這主要是由于超高壓處理使樣品體積壓縮，蛋白質分子之間的相互作用增強，促進分子間二硫鍵的形成，使肌球蛋白分子產生聚集變性，從而使樣品硬度提高[7]。

圖1 超高壓處理壓力對樣品硬度的影響

圖2 不同保壓時間對樣品硬度的影響

由圖3可發現，壓力對金鯧魚肉彈性有明顯影響。100～150 MPa時，隨著壓力增大，彈性逐漸降低，但都比對照組彈性大。在150～225 MPa，隨著壓力增大，彈性又開始增大，到250 MPa時小幅降低之后又繼續上升，到300 MPa時達到最大。其中，最小彈性的壓力為150 MPa，彈性為對照組的2.1倍；最大彈性的壓力為300 MPa，彈性是對照組的6.8倍。超高壓會使金鯧魚肉內聚性降低，但隨著壓力繼續增大，內聚性又會逐漸升高。在試驗壓力下，125 MPa時金鯧魚肉內聚性最低，為對照組的54.8%；300 MPa時最大，是對照組的77.4%。從整體來看，壓力使金鯧魚肉膠黏性增大，但隨著壓力升高，膠黏性和彈性呈現不規則變化，內聚性變化不顯著。由圖4可發現，保壓時間對金鯧魚肉彈性和膠黏性有明顯影響，對樣品內聚性影響不顯著。

圖3 超高壓處理壓力對樣品彈性、內聚性和膠黏性的影響

圖4 不同處理時間對樣品彈性、內聚性和膠黏性的影響

2.2 處理壓力及保壓時間對樣品色度的影響

從表1可看出，不同處理壓力可導致樣品色度發生明顯變化。隨著壓力增大，亮度L*呈現增大趨勢，300 MPa時亮度增加50.0%，魚肉呈現輕微的熟化外觀。郭麗萍等[8]對鱸魚色度的研究發現隨著壓力增大，亮度開始大幅增加，魚肉逐漸出現越來越白的熟化外觀。雒莎莎[9]研究發現壓力50和150 MPa時L*的變化很小，壓力≥300 MPa時，魚肉L*開始增大，呈現熟化外觀，這可能是壓力使蛋白質聚合導致的。超高壓處理會使紅度a*值下降，隨著壓力增大，a*值先下降后上升，250 MPa時下降到最低，之后開始上升，但都低于對照組。a*值的改變可能是由于肌紅蛋白在高壓下發生氧化或變性所致[8]。經超高壓處理后金鯧魚肉的黃度有顯著增高，225 MPa時最高，比對照組高91%，與雒莎莎[9]研究有類似分析結果。

表1 不同處理壓力對色度的影響

由表2可以看出，處理壓力225 MPa條件下，隨著保壓時間延長，亮度緩慢升高，紅度明顯下降，黃度先上升后降低。

表2 不同保壓時間對色度的影響

2.3 處理壓力及保壓時間對樣品總酸度的影響

總酸度是指魚肉中所有酸性成分的總量，它包括未離解酸的濃度和已離解酸的濃度。魚肉pH的大小主要決定于小分子物質中的自由羧基和氨基酸基團[10]。試驗表明，隨著壓力增大，樣品由pH 6.3逐漸增大到pH 6.7，這與閆春子對淡水魚的研究結果相似，由于高壓過程中蛋白質變性造成pH升高[11]。由圖5可知，處理壓力≤150 MPa時，隨著壓力增大，總酸度升高，在150 MPa時達到最大，此時總酸度比對照組高50.3%。由圖6可知，隨著保壓時間延長，總酸度升高，在200 s達到峰值，之后緩慢下降，這可能是由于隨著壓力增大和保壓時間繼續延長，超高壓使魚肉中沒有解離的弱酸繼續解離，破壞細胞結構導致總酸度開始緩慢下降。在處理壓力225 MPa條件下，隨著保壓時間延長，測得樣品pH不斷增大。由圖6可以看出，隨著保壓時間延長，總酸度先增長，到200 s時達到最高，隨后緩慢下降。

圖5 不同處理壓力對總酸度的影響

圖6 不同保壓時間對總酸度的影響

2.4 處理壓力及保壓時間對樣品氨基酸態氮的影響

游離氨基酸是影響魚類風味和營養的重要成分。由圖7可看出，在低于175 MPa時隨著壓力增大，氨基酸態氮質量濃度升高，隨后出現規律性波動，在225 MPa時氨基酸態氮質量濃度最低，275 MPa時出現峰值，試驗表明超高壓處理可以改變金鯧魚肉的氨基酸態氮質量濃度。雒莎莎[9]也有類似結論，超高壓處理能使魚肉味道比對照組鮮美的原因是壓力使魚肉氨基酸態氮質量濃度上升。

圖7 超高壓處理壓力對氨基酸態氮的影響

在處理壓力225 MPa條件下，由圖8可以看出，保壓時間200 s之前氨基酸態氮質量濃度顯著升高，200 s之后繼續增長，但增長明顯變得緩慢。

圖8 不同保壓時間對氨基酸態氮的影響

2.5 處理壓力及保壓時間對樣品鮮度（K值）的影響

K值是檢測魚肉新鮮度的一項可靠指標。K值越大，魚的新鮮度越差。通常將K值小于20%時劃分為一級鮮度，可用于生食；20%～40%為二級鮮度，超過60%表明已開始腐敗[11]。

圖9為超高壓處理對K值的影響。試驗表明，隨著處理壓力增大，K值不斷減小，即增大鮮度。對照組K值為10.8%，處于一級新鮮度。圖10表明，隨著保壓時間延長，K值不斷減小，有增大鮮度的作用。

圖9 不同處理壓力對K值的影響

圖10 不同處理時間對K值的影響

3 結論

適度的超高壓能使金鯧魚肉的硬度、彈性、膠黏性增大，使內聚性降低；使L*、b*升高，a*降低。但壓力較大時，隨著壓力升高，膠黏性和彈性呈現不規則變化，內聚性變化不顯著。隨著保壓時間延長，膠黏性和彈性增大，但內聚性變化不顯著。隨著超高壓處理壓力增大，總酸度升高，在150 MPa時達到最大，隨后緩慢下降，氨基酸態氮含量升高，隨后出現規律性波動，K值不斷減小。隨著保壓時間延長，總酸度升高，在200 s時達到峰值之后緩慢下降，氨基酸態氮含量逐漸增大，K值不斷減小。結果表明超高壓處理有明顯改善金鯧魚品質的作用。