細鱗鮭在不同溫度缺氧環境下肉質的變化

戴天舒,尹國安

(黑龍江八一農墾大學,黑龍江大慶 163000)

水產養殖是當今世界上一個快速發展的產業,水產品為人類提供了源源不斷的可食用蛋白質及其他營養成分[1]。隨著全球經濟飛速發展,消費者對健康食品的意識提高,對魚肉質量的要求逐漸提高。消費者要求的提高直接表現在活魚的售價遠高于冷凍魚,因此,對活魚運輸進行研究以提高商業魚類的生存能力是必要的。對于魚類而言,運輸是一個很強的應激源[2]。應激強度取決于運輸條件,如運輸密度和運輸溫度。環境的應激可能導致免疫系統功能下降,最終引起疾病和死亡。此外,魚類在運輸過程中不斷受到應激,導致肉質惡化[3]。

細鱗鮭(Brachymystaxlenok)又稱細鱗魚,是鮭科的一種名貴的陸封型冷水魚,主要分布于東西伯利亞的河流和湖泊,包括中國、俄羅斯、蒙古、哈薩克斯坦和韓國的部分地區[4]。在中國境內主要分布于黑龍江、新疆、河北北部及秦嶺地區[5]。由于各地近幾十年來過度捕撈、水質污染和環境變化等一系列原因,細鱗鮭數量急劇下降。隨著細鱗鮭的人工飼養和繁育技術發展,近些年間細鱗鮭在中國大部分地區均形成了不同規模的人工養殖區域。細鱗鮭含有豐富的蛋白質,粗蛋白含量與各類名貴冷水魚(虹鱒、大西洋鮭等)相近[6],但粗脂肪含量遠低于上述名貴冷水魚。細鱗鮭肉質鮮美、營養豐富、口味尚佳,常規營養指標均高于鯉等常見食用魚類[7]。細鱗鮭最適生長的水溫是14℃～18℃。然而,細鱗鮭在夏季運輸中的水溫通常會達到24℃,因此該試驗旨在探究高溫缺氧帶來的應激條件下細鱗鮭的肉質指標變化,為細鱗鮭后續高溫運輸可能面臨的問題提供思考和數據支持。

1 材料與方法

1.1試驗設備及材料

氧氣泵、蓄水池、密封箱、TMS-PRO型物性分析儀(美國Federal Trade Commission公司)、手術刀、丁香酚200mg/L。細鱗鮭購置于黑龍江省通河縣,體表無損傷,健康無病害,平均體重為149.50±16.22g。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗前處理

試驗于2020年11月在黑龍江八一農墾大學試驗室中進行,細鱗鮭暫養于蓄水池(1.5m×0.8m×0.6m)中,水深0.5m。試驗用水為大慶本地水源,自來水管接出晾曬2d后使用。每日投喂虹鱒商品飼料(粗蛋白34%,粗脂肪12%,灰分16%)。早上8:00時投喂,日投食量為其體重的3%。暫養15d,試驗開始前禁食24hrs。

1.2.2 正交試驗設計

通過預試驗,篩選出不同的處理溫度、處理時長、密度進行3因素3水平正交試驗,如表1所示。取3種不同規格(20L、30 L、40L)透明密封箱各3個,注滿水后使用氧氣泵充氧,充至飽和(9.0mg/L～9.5mg/L)。每種規格透明密封箱各取1個置于控溫的水箱中,分別放入3個控溫水箱。每組密封箱中放入大小近似的細鱗鮭4尾,單次試驗同天早上8:00時整開始進行,試驗重復2次。

表1 正交試驗因素水平設計Tab.1 Horizontal design of orthogonal experimental factors

1.2.3 樣品采集

對試驗各組取6尾魚(2次重復各取3尾),用丁香酚(200mg/L)麻醉,然后稱量每條魚的體重并測量體長。用手術刀隨機在每條魚背部劃取多處肌肉組織樣本,采樣結束后立即完成肉質指標檢測。

1.2.4 肉質指標檢測

參照田興等[12]的方法,測定硬度、膠黏性、咀嚼性、彈性、內聚性及黏性。在室溫下,準備取切好的肌肉組織塊,用TMS-PRO型物性測試儀的平底柱形探頭ILC/35R,以壓縮質地多面剖析法(Texture Profile Analysis,TPA)對細鱗鮭背肌組織塊進行2次模擬咀嚼測試。測試條件:測試前速率3mm/s,測試速率2mm/s,測試后速率2mm/s,壓縮程度為65%,停留間隔時間為5s,負重探頭類型為ILC 200N,數據收集率為200pps。對每條細鱗鮭選取3塊大小一致背肌組織塊,進行3個重復肌肉樣品檢測,每個檢測指標均進行3次平行檢測。

1.2.5 數據處理

使用SPSS 22.0軟件對試驗結果進行分析,在單因素方差分析(ANOVA)的基礎上采用最小極差法(LSD)進行事后多重比較,取P<0.05為差異顯著。

2 結果

肉質以硬度、膠黏性、咀嚼性、彈性、內聚性及黏性為指標,試驗結果如表2所示。

通過正交試驗以硬度作單因素方差分析可知(見表3),溫度、時長和密度對細鱗鮭肉質硬度均具有極其顯著影響(P<0.01),對肉質硬度的影響A(溫度)>B(時長)>C(密度)。根據事后檢驗結果(表9)可知不同溫度間肉質硬度存在顯著差異,且溫度越高肉質硬度越大;不同時長間肉質硬度均存在顯著差異,處理時間越長硬度越大;30kg/m3和15kg/m3、22.5kg/m3和15kg/m3間硬度存在顯著差異,且密度越高硬度越大。

表3 單因素方差分析表(因變量:硬度)Tab.3 Table of one-way analysis of Variance (dependent variable: hardness)

通過正交試驗以膠黏性作單因素方差分析可知(見表4),不同溫度的膠黏性之間存在極顯著性差異(P<0.01),不同時長的膠黏性之間存在顯著性差異(P<0.05),不同密度的膠黏性之間不存在顯著性差異(P>0.05),對肉質膠黏性的影響A(溫度)>B(時長)>C(密度)。根據事后檢驗結果(表9)可知溫度10℃和18℃、14℃和18℃間膠黏性存在顯著差異,同時溫度越高膠黏性越差;處理1hrs和3hrs間膠黏性存在顯著差異,處理時間越長膠黏性越差。

表4 單因素方差分析表(因變量:膠黏性)Tab.4 Table of one-way analysis of Variance (dependent variable: adhesiveness)

通過正交試驗以咀嚼性作單因素方差分析可知(見表5),不同溫度的咀嚼性之間存在顯著性差異(P<0.05),不同時長、密度的咀嚼性之間不存在顯著性差異(P>0.05),對肉質咀嚼性的影響A(溫度)>B(時長)>C(密度)。根據事后檢驗結果(表9)可知溫度10℃和18℃間咀嚼性存在顯著差異,同時溫度越高咀嚼性越差。

表5 單因素方差分析表(因變量:咀嚼性)Tab.5 Table of one-way analysis of variance (dependent variable: mastication)

通過正交試驗以彈性作單因素方差分析可知(見表6),不同溫度的彈性之間存在極顯著性差異(P<0.01),不同時長、密度的彈性之間不存在顯著性差異(P>0.05),對肉質咀嚼性的影響A(溫度)>B(時長)>C(密度)。根據事后檢驗結果(表9)可知溫度10℃和18℃、14℃和18℃間彈性存在顯著差異,同時溫度越高彈性越差。

表6 單因素方差分析表(因變量:彈性)Tab.6 Table of one-way analysis of Variance (dependent variable:elasticity)

表7 單因素方差分析表(因變量:內聚性)Tab.7 Table of one-way analysis of Variance (dependent variable: cohesion)

表8 單因素方差分析表(因變量:黏性)Tab.8 Table of one-way analysis of variance (dependent variable: viscosity)

表9 肉質指標的事后比較Tab.9 Comparison of flesh quality indexes after the event

通過正交試驗以內聚性作單因素方差分析可知(見表6),不同溫度的內聚性之間存在極顯著性差異(P<0.01),不同時長、密度的內聚性之間不存在顯著性差異(P>0.05),對肉質內聚性的影響A(溫度)>B(時長)>C(密度)。根據事后檢驗結果(表9)可知溫度10℃和18℃、10℃和14℃間內聚性存在顯著差異,同時溫度越高內聚性越低。

通過正交試驗以黏性作單因素方差分析可知(見表6),不同溫度的黏性之間存在極顯著性差異(P<0.01),不同時長、密度的黏性之間不存在顯著性差異(P>0.05),對肉質黏性的影響A(溫度)>B(時長)>C(密度)。根據事后檢驗結果(表9)可知不同溫度間黏性均存在顯著差異,同時溫度越高黏性越低;處理1h和3h間黏性存在顯著差異,處理時間越長膠黏性越差。

3 討論與分析

溫度的升高會影響代謝率或耗氧量等參數,并經常引起變溫生物的氧化應激。當應激源強度過大時,機體的動態平衡可能永遠無法恢復,當沒有足夠的時間將應激反應完全恢復到基線水平時,也可能發生同樣的情況。這些嚴重應激情況經常發生在魚類捕獲、養殖和運輸過程中。嚴重應激已被證明對魚類肉質有負面影響,范秀萍等人試驗發現在25℃保活運輸條件下珍珠龍膽石斑魚的代謝加快、肉品質出現下降[8];Bo Wu等人在赤點石斑魚的模擬運輸過程中也發現了肉質下降的情況[9]。物性分析是肉品質鑒定過程中的重要環節,也是評價肉質合格率的重要指標。對于魚類的物性分析一般從硬度、膠黏性、咀嚼性、彈性、內聚性及黏性等特性進行[10],其中肉質的硬度和彈性是評價肌肉品質的重要參數,本次試驗中隨溫度升高、處理時長增加、密度增大,細鱗鮭的背肌硬度顯著增大。Fuentes在隨機選取的消費者調研中發現,硬度過大、彈性較差的魚肉對消費者的吸引力迅速下降[11],同時膠黏性、咀嚼性、彈性、內聚性及黏性等其他指標均隨溫度升高顯著降低,說明溫度對細鱗鮭肉質的影響遠超過其他環境指標,這一類似的情況也在赤點石斑魚、黃顙魚和斑點叉尾鮰的試驗中有所提及[9,12]。在雒莎莎的研究中發現鳙背肌的硬度、膠黏性、咀嚼性經過450MPa的超高壓處理后有顯著提升,繼而改善了肉質[13],這一結論也說明硬度、膠黏性等指標與魚類肉品質存在相關性。

在過去的幾十年里,人們對魚類應激的認識和理解有了很大的提高,特別是在導致新陳代謝和生長、免疫功能、繁殖能力和正常行為改變的生理機制和反應方面。魚的主要應激反應包括一些荷爾蒙變化,尤其是皮質醇和兒茶酚胺循環水平的變化。次級反應可能由內分泌反應直接引起,也可能不由內分泌反應直接引起,包括血糖、乳酸或乳酸鈉、主要離子(如氯化物、鈉和鉀)以及組織中糖原和熱休克蛋白水平的可測量變化。第三級反應,包括生長、抗病能力和行為的改變,可能直接或間接地產生于這些初級和次級反應。然而,許多其他明顯因素影響魚類特有的應激反應,包括遺傳因素(如物種、品系)、發育因素(如生活史階段)和環境因素(如溫度、營養、水質)[14]。魚類應激與肉品質息息相關,緩解魚類可能受到的應激,對改善魚類肉質有很大幫助,在魚類暫養期間添加礦物元素,在運輸過程中添加麻醉劑、抗應激劑、降低溫度,均能有效保護肉質不受損[9,15],因此如何保證細鱗鮭等魚類保活運輸后優良肉質,是后續研究的重要方向之一。

4 結論

該研究表明,細鱗鮭背肌硬度隨處理溫度升高、處理時長增加、密度增大而顯著增大,背肌膠黏性、咀嚼性、彈性、內聚性和黏性均隨溫度升高出現顯著降低,隨處理時長增加、密度增大出現降低但沒有顯著性。綜合各項指標數據結果得出,在高溫缺氧環境中細鱗鮭的肉質出現顯著下降,細鱗鮭的暫存及保活運輸中應保證溫度不高于16℃。