保活運輸過程中武昌魚肌肉品質的變化

彭 玲，尤 娟，汪 蘭，廖 濤，熊善柏，尹 濤,*

（1.華中農業大學食品科學技術學院，國家大宗淡水魚加工技術研發分中心（武漢），湖北 武漢 430070；2.湖北省農業科學院農產品加工與核農技術研究所，農業農村部農產品冷鏈物流技術重點實驗室，湖北 武漢 430064）

武昌魚（）又名團頭魴、鳊魴，原產于湖北省鄂州市梁子湖，是我國淡水魚類養殖品種之一。武昌魚具有生長速度快、抗病能力強、肉質鮮美、細嫩等特點。2020年中國鳊魚養殖總產量為78.17 萬t，其中湖北總養殖量達到31.11%，而青海、西藏、海南等地合計總養殖量占比低于0.03%。武昌魚養殖地主要分布在湖北，以鮮活零售為主，但由于分布地區的局限性，難以滿足其他省份的實際需求。活魚安全性和營養價值較高，并且可較好地保持原有肉質風味和滋味，工廠也一般會選用鮮活的武昌魚用于加工。目前，活魚的主要運輸方式仍是有水運輸，通過專門的活魚運輸車實現鮮活武昌魚跨地域調配，解決資源缺乏和過剩的問題。影響運輸過程中活魚肌肉品質的主要因素是氧氣、運輸時間、溫度和運輸密度等。因此實際運輸過程中為保障魚類存活率，會采用通液氧、加冰塊和更換水體等措施。

魚體由頭、軀干、尾、鰭4 部分組成，肌肉是主要食用部分。肌肉品質對產品的加工特性和貯藏特性有決定性影響，并最終影響消費者接受程度。魚肉中優質蛋白、維生素含量高，鮮味特征明顯，且消化吸收率高，因此廣受消費者的喜愛。通常通過營養價值、組織結構、風味特征、感官品質和物理性質五方面來評價魚類肌肉品質，其中色度和持水性是魚肌肉重要物理性質，影響肉色、口感等食用品質。已有研究表明，魚類在受到各種應激源刺激后，容易造成魚體過度消耗能量物質、代謝紊亂，從而影響肌肉品質。Hultmann等研究發現，鱈魚（）在過度運動后，其肉的持水性和硬度降低，肉色變黃；Wu Yiwen等報道了短時運輸虹鱒（）會導致肌肉的pH值、剪切力、紅度值（*）增加，而亮度值（）降低；Lefèvre等研究表明，低氧脅迫會導致虹鱒的肉色變淺，肉質變軟。但目前關于武昌魚保活運輸過程中肌肉品質如何變化尚不明確。

因此，本研究模擬商業武昌魚保活運輸過程，利用色彩色差計、紫外分光光度計、超高效液相色譜等技術手段研究運輸后武昌魚肌肉品質的變化，以期為武昌魚保活運輸提供理論參考依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

武昌魚平均體長（3 3.5±5.0） c m、體質量（575±20） g，購于湖北省武漢市東西湖養殖基地。實驗用水為池塘水，水溫21.2～22.5 ℃，溶氧量9.32～9.89 mg/L，pH值7.31。

無水乙醇、濃硫酸、氫氧化鈉、磷酸、磷酸二氫鉀、酒石酸鉀鈉、無水硫酸銅（均為分析純） 國藥集團化學試劑有限公司；甲醇、乙腈（均為色譜純）美國Muskegon公司；乳酸、糖原試劑盒 南京建成生物工程研究所；次黃嘌呤（hyperxanthine，Hx）、次黃嘌呤核苷（inosine，HxR）、5’-次黃嘌呤核苷酸（inosinic acid，IMP）、5’-一磷酸腺苷（5’-adenosine monophosphate，AMP）、5’-二磷酸腺苷（5’-adenosine diphosphate，ADP）、5’-三磷酸腺苷（5’-adenosine triphosphate，ATP） 上海源葉生物科技有限公司。

1.2 儀器與設備

汽車模擬運輸平臺 星梭智能設備（廈門）有限公司；氣體匯流排 上海擎煌貿易有限公司；氧氣 武漢雙龍和商貿有限責任公司；TESTO 205 pH測量儀 德圖儀器國際貿易（上海）有限公司；分析天平 上海奧豪斯國際貿易有限公司；TGL-16GA臺式高速離心機 湖南星科科學儀器有限公司；722可見分光光度計 上海精密科學儀器有限公司；CR-400色差儀 日本柯尼卡-美能達公司；IKA2000高速分散均質機 德國IKA儀器設備有限公司；BS210電子分析天平 德國賽多利斯公司；UPT-I-10/20高純水制備儀 上海向帆儀器有限公司；Waters 2D超高效液相色譜儀 美國Waters公司。

1.3 方法

1.3.1 模擬運輸實驗

武昌魚捕撈后，隨機分成4 組，每組10 條，立即轉入塑料保溫箱（54.5 cm×37 cm×34.5 cm）中，按照質量加入2 倍體積的水，加入冰袋，2 h內運輸到實驗室，再轉置到模擬運輸平臺上繼續運輸，在該過程中保持振動頻率為120 r/ min。在全程運輸過程中，水溫維持在（12±1） ℃，溶氧量＞10 mg/L。實驗中運輸程序和條件參考中國運輸武昌魚的商業化模式。

1.3.2 取樣

從4 個運輸箱中分別取運輸時間（從捕撈后開始計時）為3、6、12、24 h的魚。取自背鰭以下、側線以上的背部肌肉。魚肉切成20 mm×20 mm×10 mm小塊，用于色度分析；剩余背部肌肉一部分用于測定pH值、持水性，一部分-80 ℃冷凍，后續用于測定乳酸、肌糖原、ATP及其代謝關聯產物。

1.3.3 pH值測定

將插入式pH計的電極插入魚肉中，顯示屏讀數即為武昌魚背部肌肉的pH值。

1.3.4 持水性測定

參考Subbaiah等的方法，略有改動。稱取約3 g樣品用雙層定性濾紙包裹，4 000 r/min離心15 min。持水性按式（1）計算。

式中：為離心前質量/g；為離心后質量/g。

1.3.5 色度測定

參考Shi Liu等的方法，略有改動。背部魚肉切成20 mm×20 mm×10 mm小塊，采用便攜式色彩色差計，使用前用標準白板校準，記錄下*、*、黃度值（*）。白度（）按式（2）計算。

式中：表示樣品的亮度；為正表示樣品偏紅，為負表示樣品偏綠；為正表示樣品偏黃，為負表示樣品偏藍。

1.3.6 乳酸、肌糖原含量測定

采用乳酸和肌糖原試劑盒，按照其說明書進行實驗。肌糖原測定波長為620 nm，含量以魚肉為基準；乳酸測定波長為530 nm，含量以蛋白質為基準。

1.3.7 ATP及其代謝關聯產物測定

樣品采用超高效液相色譜儀進行分離鑒定，參考劉敬科的方法。在Acquity UPLC BEH Amide色譜柱（2.1 mm×100 mm，1.7 μm，Waters）上進行分離。流動相組成：A為乙腈、B為10 mmol/L磷酸二氫鈉溶液、C為體積分數0.1%磷酸水溶液；梯度洗脫程序：0～6 min，88%～80% A、7%～17.5% B、5%～2.5% C；6 ～8 m i n，8 0%～7 7% A、1 7.5 0%～2 2% B、2.5%～1% C；8～9 min，77%～65% A、22%～35% B、1%～0% C；9 ～1 0.7 m i n，6 5%～5 5% A、35%～45% B；10.7～10.8 min，55%～88% A、45%～7% B、0%～5% C；10.8～23.0 min，88% A、7% B、5% C。色譜分離條件設置如下：柱溫50 ℃；流速0.5 mL/ min；進樣量5 μL。采用團隊前期測定的ATP及其代謝關聯產物的標準曲線（表1），橫坐標（）為ATP及其代謝關聯產物濃度（pmol/μL），縱坐標（）為峰面積，參考劉敬科的方法進行含量計算，結果表示為mg/100 g。

表 1 ATP及其代謝關聯產物標準曲線Table 1 Standard curves for quantification of ATP and its related metabolites

1.4 數據處理

采用Origin 2021軟件作圖，用SAS V8軟件進行分析，顯著性分析方法為最小顯著性差異法，＜0.05表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 保活運輸對武昌魚肌肉pH值的影響

圖 1 保活運輸時間對武昌魚背部肌肉pH值的影響Fig. 1 Effect of live transportation time on the pH value of the dorsal muscle of Wuchang bream

由圖1可知，武昌魚肌肉pH值隨著運輸時間的延長呈現先增加再降低的趨勢（＜0.05）。運輸3 h后武昌魚肌肉pH值為6.57，運輸6 h后上升到6.69，然后在運輸12、24 h后分別下降6.47和6.33。與運輸6 h相比，運輸24 h后pH值下降5%。Refaey等報道，隨著運輸時間的延長，斑點叉尾鮰pH值下降，運輸前為6.22，運輸24 h后下降至5.97，運輸72 h后下降至5.90；丁亞濤研究表明，鳊魚運輸前肌肉pH值為6.92，運輸12 h后下降至6.78，24 h后下降至6.71；秦旭研究也表明，彭澤鯽在運輸38 h后，肌肉pH值由6.97下降至6.88；以上研究均表明，長時間的有水保活運輸會導致魚肌肉pH值降低，與本實驗的研究結果一致。

綜上所述，隨著保活運輸時間的延長，武昌魚肌肉pH值會顯著降低（＜0.05）。肌肉pH值下降的原因可能是：1）魚體受到捕撈、饑餓、驚嚇、擁擠等應激源的刺激，肌肉活動（游泳、逃避行為）增加，這些行為導致肌肉中儲備的能量被消耗，肌肉組織中的糖原發生有氧或無氧酵解，生成乳酸、丙酮酸等有機酸，有機酸在肌肉中積累；2）隨著有水保活運輸時間的延長，水體中氨氮濃度升高，非離子氨會與氧氣競爭血紅蛋白，導致魚體組織缺氧，無氧糖酵解反應加劇，pH值下降；3）磷酸肌酸途徑合成ATP過程中還會產生肌酸，肌酸也會導致pH值下降。

2.2 保活運輸對武昌魚肌肉持水性的影響

圖 2 保活運輸時間對武昌魚背部肌肉持水性的影響Fig. 2 Effect of live transportation time on the water-holding capacity of the dorsal muscles of Wuchang bream

由圖2可知，武昌魚在有水運輸3 h后其肌肉持水性為70.33%，當運輸時間延長至6 h時，持水性顯著升高為74.48%（＜0.05），但隨著運輸時間繼續延長到12、24 h時，持水性分別為76.05%和73.33%，無顯著性變化（＜0.05）。劉驍等研究表明，無水運輸團頭魴，在運輸14 h后其肌肉持水性沒有顯著變化；秦旭研究表明，彭澤鯽在低溫保活運輸38 h后，肌肉持水性沒有顯著變化。以上實驗結果與本實驗結果相似。

持水性是肌肉品質的一個重要指標，是指肌肉在外力作用下保持原有水分的能力。Gornik等報道，肌肉pH值變化與肌原纖維蛋白上的凈表面電荷數量有關。魚體在運輸過程中肌肉發生收縮，肌球蛋白和肌動蛋白在ATP的存在下形成肌動球蛋白。隨著pH值下降，肌原纖維蛋白上的凈表面電荷數量減少，由此使得肌肉喪失部分保水能力。運輸3 h后持水性較低是由于魚體在此運輸階段經歷捕撈、裝箱、轉運等多種應激源應激，導致厭氧糖酵解反應加快，乳酸積累，pH值下降，持水性下降。但是運輸6 h后，魚體適應所處的環境，應激行為減少，持水性又緩慢升高。

2.3 保活運輸對武昌魚肌肉色度的影響

表 2 保活運輸時間對武昌魚背部肌肉色度的影響Table 2 Effect of live transportation time on color parameters of the dorsal muscle of Wuchang bream

由表2可知，隨著運輸時間的延長，武昌魚肌肉、*先升高后顯著降低，*先顯著下降后升高，*無顯著變化。運輸6 h后，、*分別升高至52.58、52.63，*下降至-0.30。而運輸24 h后，魚背部肌肉的、*分別降低至47.64、47.71，*升高至1.31。

綜上所述，武昌魚肌肉的和*隨著運輸時間的延長而降低，*隨著運輸時間的延長而升高。*顯著增加可能是運輸過程中，武昌魚受到應激后肌肉收縮加快，影響了魚體內的蝦青素和角黃素與肌動球蛋白酸復合物的結合能力。也可能是與魚體在應激條件下，肌肉組織發生充血（這與實驗時觀察到魚體表面泛紅現象一致）有關。*在運輸6 h時突然降低，這可能是由于魚體適應了環境，不再劇烈掙扎，但是隨著運輸時間的繼續延長，魚體逐漸疲憊，水質劣變，導致其色度品質繼續變化。*表示樣品的明暗程度，*降低，表明魚體的體色變暗，這可能與應激導致黑色素細胞刺激素釋放增加有關。的變化主要與*有關，所以變化趨勢與*基本一致。

2.4 保活運輸對武昌魚肌肉乳酸含量的影響

圖 3 保活運輸時間對武昌魚背部肌肉乳酸含量的影響Fig. 3 Effect of live transportation time on the lactic acid content of the dorsal muscle of Wuchang bream

由圖3可知，隨著運輸時間的延長，武昌魚肌肉乳酸含量先下降后升高，從4.50 mg/g下降至3.21 mg/g，再升高至3.81 mg/g，與上文pH值變化趨勢一致（圖1）。魚體在運輸3 h期間經歷捕撈、裝箱、轉運等多個環節，產生了急性應激和劇烈的肌肉活動，導致魚體的厭氧糖酵解增加，乳酸急劇積累，結果與pH值變化趨勢一致。運輸時間6 h時，魚體適應所處的環境，應激行為減少，厭氧糖酵解反應減弱，乳酸產生量減少。但是隨著運輸時間繼續延長至12、24 h，乳酸含量顯著升高，可能是由于長時間運輸，魚體疲憊且水體被污染后氨氮濃度升高，造成缺氧，厭氧糖酵解反應加快，乳酸積累。魚體長時間處于應激條件下，儲備的能量將耗盡，肌肉中積累的乳酸將被循環系統代謝，因此運輸12、24 h的乳酸含量升高可能是由于糖酵解過程造成的，但24 h后乳酸含量并未高于運輸3 h可能是由于乳酸通過循環系統被代謝。

2.5 保活運輸對武昌魚肌肉肌糖原含量的影響

由圖4可知，運輸3～12 h，武昌魚肌肉的肌糖原含量沒有顯著變化，但在運輸24 h后，含量顯著下降至1.25 mg/g。與12 h相比，運輸24 h后肌糖原含量下降28%。魚類在運輸過程中體內可能存在未經消化的殘餌，魚類可從這些物質中獲取所需的碳水化合物以及利用肝臟和肌肉中的糖原來合成生命活動所需的ATP，所以在運輸3～12 h內，肌糖原的含量變化不顯著。當運輸時間延長至24 h時，殘餌幾乎全部消耗完，魚體無法從外界獲取碳水化合物，加快利用肝臟和肌肉中的糖原，導致肌糖原含量顯著下降（＜0.05）；且隨著運輸時間的延長，魚體受到氨氮脅迫，分子氨和氧氣競爭結合血紅蛋白，降低循環系統對氧的輸送能力，造成魚類組織缺氧。

圖 4 保活運輸時間對武昌魚背部肌肉肌糖原含量的影響Fig. 4 Effect of live transportation time on muscle glycogen content of the dorsal muscles of Wuchang bream

2.6 保活運輸對武昌魚肌肉ATP及其代謝關聯產物含量的影響

表 3 保活運輸時間對武昌魚背部肌肉ATP及其代謝關聯產物含量的影響Table 3 Effect of live transportation time on the contents of ATP and its related metabolites in the dorsal muscles of Wuchang bream mg/100 g

由表3可知，隨著運輸時間的延長，武昌魚肌肉中ATP、ADP、AMP含量減少，Hx、HxR、IMP含量增加，表明ATP在不斷降解。IMP所占比例最高，為魚肉中的主要核苷酸類滋味物質，與曹杰等的研究結果一致。ATP分解會產生ADP，導致ADP含量增加；2 分子ADP可以產生1 分子ATP和1 分子AMP；AMP在AMP脫氨酶的作用下分解為IMP和氨，IMP在肌肉中積累。因此魚類中IMP含量較高。IMP會發生進一步降解，生成Hx和HxR。魚肉中的IMP是主要鮮味物質，使得魚肉具有令人愉悅的甜味和新鮮風味，而HxR和Hx是引起異味的主要物質，Hx積累多過會導致魚肉產生苦味。

運輸時間為3 h時，武昌魚肌肉中ATP、ADP和AMP含量顯著高于其他組別，但隨著運輸時間的延長（6～24 h），ATP含量穩定，可能是由于ATP、ADP和AMP的合成速率和分解速率達到了平衡。AMP含量的減少說明其在不斷發生降解，不斷生成IMP，IMP含量顯著升高。運輸6～24 h，肌肉中的HxR、Hx含量顯著升高，表明IMP不斷降解生成這些物質，在運輸24 h時此現象尤其明顯，表明長時間的運輸會加快ATP的降解。

3 結 論

運輸時間會顯著影響武昌魚的肌肉品質，其主要原因可能與應激反應和魚體能量物質的消耗有關。短時運輸（3 h）內，受強烈應激影響，武昌魚的肌肉品質較差；隨著運輸時間延長（6 h），魚體可能增強了對環境應激的適應，肌肉品質有所提升，表現為乳酸含量降低，持水性、升高；但隨著運輸時間的繼續延長（＞12 h），武昌魚的能量物質（糖原、ATP）含量呈現下降的趨勢，導致乳酸積累，pH值、持水性、和下降，升高、鮮味物質（IMP）、苦味物質（HxR、Hx）含量均升高，肌肉品質在運輸后變化顯著。