高 萌 張 賓 鄧尚貴 勵建榮 AUBOURG Santiago

(1. 浙江海洋學院食品與醫(yī)藥學院 舟山 316000; 2. 渤海大學化學化工與食品安全學院 錦州 121013;3. Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) Vigo Spain)

鰹魚(Skipjack tuna)又稱正鰹, 是金槍魚的一種,其蛋白質含量高、營養(yǎng)價值好, 與黃鰭和藍鰭金槍魚相比, 又具有資源豐富、價格低廉等優(yōu)點。據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織統(tǒng)計, 鰹魚年產(chǎn)量約占金槍魚總產(chǎn)量的48%以上, 已成為了全球金槍魚漁業(yè)中最為重要的目標魚種之一(方建民等, 2006)。鰹魚死亡后極易腐敗變質, 若在捕撈后不立即進行適當?shù)谋ｕr處理, 則細菌、酶和化學變化會迅速消耗魚肉中的營養(yǎng)物質, 降低魚的品質并縮短魚的貨架期。目前常用的保鮮方法是碎冰保鮮。淡水冰在制備、船載運輸?shù)冗^程中需要消耗大量勞動力, 且更為重要的是碎冰具有尖銳的棱角, 會在運輸過程中對魚體表面造成損傷(如刮傷和擦傷), 進而影響魚的商品價值。因此急需一種新的高效低耗的保鮮方法來取代碎冰保鮮。近年來, 流化冰保鮮作為一種可進行水產(chǎn)品快速冷卻的新技術,受到了極大關注。流化冰是指由冰粒子和載液組成的兩相均勻混合物, 其載液可以是由純淡水或由水和冰點抑制劑構成的二元溶液(Kauffedet al, 2010)。流化冰冰晶的熔化潛熱很高且具有很大傳熱表面積, 使其具備了儲能密度高、冷卻速率快的優(yōu)良特性, 因此在冷卻過程中可保持恒定低溫, 并比水或其他任何單相液體制冷速度都要快(Fernández-Searaet al,2010)。此外, 流化冰可直接由海水制取, 還可經(jīng)泵由管道進行輸送(Ashleyet al, 2010; Kumanoet al, 2010),這使其更加適用于捕獲魚類的快速降溫、遠途運輸及超市銷售等。此外, 流化冰預冷處理可使魚體體溫由外至內快速下降, 進而殺死體表部分微生物且對未死微生物產(chǎn)生強烈抑制作用; 另一方面, 低溫環(huán)境可有效減緩魚體內的生化反應進程, 降低魚體營養(yǎng)物質的消耗, 從而可最大限度地保持魚體鮮度、食用價值及加工性能(Fukusakoet al, 1999; Pi?eiroet al, 2004; 高紅巖等, 2010)。本研究針對目前海水魚類鮮度難保持這一問題, 以遠洋釣捕鰹魚為研究對象, 以傳統(tǒng)淡水碎冰貯藏保鮮為對照, 重點探討流化冰保鮮對鰹魚魚肉的理化性質及微生物特性的影響情況, 為遠洋海水魚類的捕后保鮮、長途運輸及貯藏加工等提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

原材料: 鰹魚(Skipjack tuna, 捕撈于中國東海,長550—600mm; 捕后于–30°C下速凍后, –18°C凍藏; 運至港口后立即采用無菌袋包裝, 30min內運至實驗室, –60°C凍藏, 備用), 由浙江興業(yè)集團有限公司提供。

主要試劑: 氯化鈉、三氯甲烷、三氯乙酸、2-硫代巴比妥酸、乙二胺四乙酸及高氯酸等, 購于國藥化學試劑有限公司。所用試劑均為分析純。

主要儀器: RF-1000-SP型流化冰生成器, 南通瑞友工貿(mào)有限公司; 751UVGD型紫外可見分光光度計,上海第三分析儀器廠; WSC-100型色差儀, 北京光學儀器公司; HS-1300型潔凈工作臺, 蘇州安泰空氣技術有限公司; MDF-U53V型超低溫冰箱, 日本SANYO公司。

1.2 試驗分組及處理

試驗分組: 空白組、淡水碎冰保鮮組和流化冰保鮮組。流化冰的制備采用質量分數(shù)為3.3%NaCl溶液。制備流化冰組成為40%體積顆粒冰和60%體積水。

試驗處理: (1)冷藏保鮮實驗: 從鰹魚背部取大小相似的魚肉塊(每塊6×6×6cm, 共約1500g), 樣本共30個, 魚肉塊分別用保鮮膜包好后進行空白(即將保鮮膜包好的魚肉, 直接放入冰箱內)、淡水碎冰敷沒和流化冰浸沒保鮮處理, 然后置于–4°C (流化冰溫度受含鹽量影響, 本實驗所用流化冰在–4°C下能維持較長時間的兩相共存狀態(tài))冷藏條件下, 每隔1d分別取1個樣本, 進行理化及微生物指標測定。(2)室溫保鮮實驗: 從鰹魚背部取大小相似的魚肉塊切片(每片6×4×0.5cm, 共約750g)樣本共30個, 分別置于3個密胺缽盆內, 保鮮膜進行覆蓋封口, 然后將密胺缽盆放入不同保溫箱中。保溫箱分為空白保溫箱(僅放入魚肉, 未加其它冷卻介質)、含淡水碎冰的保溫箱(4h取樣后換冰)及含流化冰的保溫箱(4h取樣后換冰)。3組樣品均置于室溫環(huán)境下(25±1°C), 每隔2h分別取1個樣本, 進行理化及微生物指標測定。

1.3 鰹魚理化性質及微生物測定

1.3.1 pH值測定 根據(jù)GB/T 9695.5-2008《肉與肉制品pH值測定》進行測定。

1.3.2 揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)測定 根據(jù)SC/T3032-2007《水產(chǎn)品中揮發(fā)性鹽基氮的測定》進行測定。

1.3.3 微生物含量測定 根據(jù)GB 4789.1-2010《食品衛(wèi)生微生物學檢驗菌落總數(shù)測定》進行測定。

1.3.4 色差值測定 選用直徑30mm透鏡對樣品分別測定3次。采用白度指數(shù)(International commission on illumination, CIE)L*、a*、b*表色系統(tǒng),L*為明度指數(shù),a*、b*為色調; 其中a*值越大, 顏色越接近紅色(a*=60), 反之越接近綠色(a*= –60)。鰹魚魚肉樣品主要為紅色, 因此本實驗采用a*值反映魚肉肉色變化。

1.3.5 巴比妥酸值(TBA)測定 采用硫代巴比妥酸法(寧正祥, 2001)。取5g樣品于加入少量石英砂的研缽中研碎, 加入50mL, 7.5%三氯乙酸(含0.1%EDTA), 振搖25min, 雙層濾紙過濾2次。取5mL濾液,然后加入5mL, 0.02mol TBA溶液, 于90°C水浴中保溫30min。取出后冷卻1h, 12000r/min離心20min, 加入5mL氯仿于上清液中, 搖勻后靜置分層。取上清液分別于532nm(OD532)和600nm(OD600)處比色并記錄吸光值, 計算TBA值。TBA值(mg/kg)= [(OD532－OD600)×0.05×72.6]/(155×m)×1000, 其中m為樣品質量(g)。

1.3.6 汁液流失率 稱量保鮮前、后魚肉的質量,計算汁液流失率。

汁液流失率%=(保鮮前魚肉質量－保鮮后魚肉質量)/保鮮前魚肉質量×100

1.3.7 統(tǒng)計分析 數(shù)據(jù)處理采用SPSS 13.0統(tǒng)計分析軟件, 結果為平均值±標準偏差; 顯著性分析方法為單因素方差分析兩兩比較法中的LSD法。

2 結果與分析

2.1 流化冰對于冷藏鰹魚的保鮮效果

2.1.1 流化冰對于冷藏鰹魚pH值變化的影響 pH值常被用來作為評定水產(chǎn)品鮮度及品質優(yōu)劣的重要指標。研究表明, 隨著魚肉pH值上升, 金槍魚類肌肉的美味程度會大大減弱: pH值為6.0時, 魚肉略有腥臭味, 口感不佳; pH值為6.5時, 金槍魚類肌肉腐敗變質, 不能食用(勵建榮等, 2010)。流化冰保鮮鰹魚肉pH隨貯藏時間變化情況, 如圖1所示。新鮮鰹魚肉pH為5.52—5.58, 相對于其他海水魚類較低, 其原因是鰹魚釣捕過程中劇烈掙扎, 魚體肌肉中大量糖原酵解產(chǎn)生乳酸、三磷酸腺苷降解產(chǎn)生磷酸, 致使肌肉pH值較低(苗振清等, 2003)。空白鰹魚肉在0—18d貯藏時間內, pH值顯著升高(至6.01); 碎冰冰敷保鮮魚肉pH也表現(xiàn)出明顯上升趨勢(5.68), 表明碎冰敷冰保鮮無法有效抑制腐敗微生物及內源酶活性, 致使魚肉蛋白分解生成氨基酸、AMP脫氨、TMAO分解產(chǎn)生TMA及DMA等含氮堿性化合物, 致使魚肉pH值上升、品質下降(Yamamotoet al, 1994)。而流化冰保鮮鰹魚肉在整個冷藏期內, 肌肉pH值均維持在一個較低的范圍內(5.53—5.59), 說明流化冰浸沒保鮮法可有效降低魚體內酶的活性, 減緩酶促反應的進行, 進而抑制肌肉pH值的升高。

圖1 不同保鮮方式下鰹魚肉pH的變化(–4°C)Fig. 1 Changes of pH values in different preservation methods at–4°C

2.1.2 流化冰對于冷藏鰹魚TVB-N含量的影響

揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)與動物性食品的腐敗程度之間有明確的對應關系, 它是評定動物性食品新鮮度的重要化學指標。水產(chǎn)品TVB-N值在冷藏期間不斷升高, 是由于體內的酶和微生物使肌肉蛋白質分解產(chǎn)生氮及胺類等堿性含氮物質所引起的(王秉棟,1989)。部分學者提出, 魚類肌肉TVB-N值＜12mgN/100g為新鮮魚、12—20mgN/100g為品質略下降但仍可食用、20—25mgN/100g為可食用的臨界值、＞25mgN/100g則被定為已腐敗不可食用(劉源等, 2010)。我國《生食金槍魚》標準(SC/T 3117-2006)中要求真空包裝的低溫生食金槍魚TVB-N含量≤25mgN/100g。由圖2可知, 貯藏期間空白組魚肉TVB-N值迅速上升, 并于第12d達到不可食用程度(25.1mgN/100g); 碎冰保鮮魚肉TVB-N值上升較空白組緩慢, 但在整個冷藏過程中仍有較大幅度變化, 18d后為20.3mgN/100g; 流化冰保鮮魚肉TVB-N值僅在冷藏前期有一定程度上升,而經(jīng)過18d冷藏后魚肉TVB-N值僅為11.2mgN/100g, 可見流化冰可抑制TMAO還原酶的活性(Ryderet al,1984), 使鮮度保持良好。

圖2 不同保鮮方式下鰹魚肉TVB-N的變化(–4°C)Fig.2 Changes of TVB-N values in different preservation methods at –4°C

2.1.3 流化冰對于冷藏鰹魚中菌落總數(shù)的影響 菌落總數(shù)作為判定水產(chǎn)品受污染程度的重要指標,《生食金槍魚》標準(SC/T3117-2006)要求生食金槍魚中菌落總數(shù)≤4lgCFU/g。由圖3可知, 在0—18d冷藏時間內, 空白、碎冰及流化冰保鮮處理鰹魚肉中,菌落總數(shù)均呈明顯上升趨勢, 其中空白魚肉菌落總數(shù)上升速率最快, 并在第14—16d接近于限量標準,此變化趨勢符合魚肉pH及TVB-N值測定結果; 對于碎冰和流化冰處理組, 菌落總數(shù)在冷藏初期(0—4d)上升速率較快, 而在冷藏中后期逐漸趨于平緩, 并始終維持在一個較低水平范圍內(18d后為3.02lgCFU/g和2.61lgCFU/g); 同時, 流化冰處理組在整個貯藏期內, 菌落總數(shù)始終低于碎冰處理組, 其抑制微生物繁殖效果顯著。冷藏初期(0—4d), 碎冰與流化冰組菌落總數(shù)迅速上升, 其原因可能是由于所用碎冰及流化冰本身含有大量細菌, 在浸沒處理初期對魚肉產(chǎn)生了污染, 該問題可通過在流化冰中加入一定的抑菌物質加以控制(關于流化冰結合生物抑菌劑保鮮技術研究將另文報道)。

圖3 不同保鮮方式下鰹魚肉菌落總數(shù)的變化(–4°C)Fig.3 Changes in total viable count in different preservation methods at –4°C

2.1.4 流化冰對于冷藏鰹魚肉色的影響 鰹魚魚肉在凍藏及后續(xù)加工過程中, 會有明顯顏色變化, 其顏色測量值和感官評價具有很好的相關性。流化冰保鮮對于鰹魚肉色的影響, 如圖4所示。隨著冷藏時間延長, 空白、碎冰及流化冰保鮮鰹魚肉a*值均呈明顯下降趨勢, 其中流化冰組變化幅度(a*值18d后為8.92)顯著低于空白組和碎冰組(a*值18d后為7.17)。冷藏鰹魚肉貯藏過程中,a*值下降主要是由于魚肉中還原型肌紅蛋白與含有二價鐵離子的氧合肌紅蛋白發(fā)生自動氧化, 生成呈褐色的含有三價鐵離子的氧化肌紅蛋白(葉伏林等, 2012)。由結果可知, 流化冰保鮮處理對于鰹魚肌肉色澤表現(xiàn)出一定的正調節(jié)作用, 其作用機制可能是流化冰處理顯著抑制了鰹魚肉中含三價鐵的氧化肌紅蛋白的生成, 進而減緩魚肉的褐變速度, 維持了魚肉原有色澤(機制有待進一步研究)。

圖4 不同保鮮方式下鰹魚肉紅度值的變化(–4°C)Fig.4 Changes of a* values in different preservation methods at –4°C

2.1.5 流化冰對于冷藏鰹魚TBA含量的影響 TBA值是目前表征脂肪氧化程度最常用方法之一, 主要是測定脂肪氧化分解為丙二醛的程度。鰹魚油脂含量較高, 尤其多不飽和脂肪酸含量豐富, 因此在凍藏過程中會發(fā)生自動氧化或水解作用, 產(chǎn)生低級醛酮類,致使魚肉變色酸敗(單衡明, 2002; 王亞青等, 2003)。由圖5可知, 空白和碎冰保鮮鰹魚肉TBA值在貯藏過程中快速上升, 冷藏18d后分別達到7.93mg/100g和6.60mg/100g。流化冰保鮮鰹魚肉TBA值在冷藏初期(0—8d)有所上升, 第10d后達2.64mg/100g, 而第10—18d內無顯著性變化。由此可見, 普通的碎冰敷冰浸沒處理, 由于碎冰間隙中仍存在大量空氣, 無法有效抑制鰹魚肉的脂肪氧化。流化冰作為一種顆粒冰和水相的兩相混合物, 其冰粒細小、圓滑且具有流動性, 可快速包裹魚體表面并與之緊密接觸, 因此通過其良好的密封作用和極高的冷卻速度, 有效抑制了魚肉的脂肪氧化及微生物繁殖, 從而確保了魚體的新鮮度和保質期。

圖5 不同保鮮方式下鰹魚肉TBA的變化(–4°C)Fig.5 Changes of TBA values in different preservation methods at –4°C

2.2 流化冰對于室溫下鰹魚的保鮮效果

2.2.1 流化冰對于鰹魚pH、TVB-N及TBA的影響如表1所示, 在室溫條件下通過保溫箱來保鮮樣品時, 空白和碎冰處理鰹魚肉pH值, 在0—2h內無顯著性變化, 在2—8h開始迅速升高(P＜0.05); 而流化冰處理鰹魚肉pH值在0—6h內無顯著性變化, 僅在6—8 h內顯著性增加(P＜0.05); 從第6h起, 流化冰處理組pH值顯著低于空白、碎冰處理組(P＜0.05), 表明流化冰處理對于室溫下貯藏魚肉仍具有較好的保鮮效果。

表1 不同保鮮方式下鰹魚肉pH值的變化(25±1°C)Tab.1 Changes of pH values in different preservation methods at 25±1°C

由TVB-N測定結果(表2), 空白魚肉在3—5h內品質已有所下降但仍可食用, 在5—7h左右達到臨界值, 8h時完全超過可接受范圍(29.43mgN/100g)。碎冰組魚肉在4h時仍能保持新鮮水平, 且在8h內魚肉品質略下降但仍可食用(17.78mgN/100g)。流化冰組魚肉TVB-N值在6h時才達到10.90mgN/100g, 僅在8h左右時略超出了新鮮范圍, 保持在12.40mgN/100g,遠低于食用臨界值。由魚肉TBA值測定結果, 空白組魚肉脂肪氧化隨著貯藏時間延長顯著性增強, 8h時TBA值為1.83mg?kg; 碎冰魚肉在貯藏前期(0—6h)脂肪氧化速度較快, 后期(6—8h)氧化速度逐漸減慢;流化冰組魚肉前期氧化速度較慢, 而后期略有加快,但在8h時TBA值比空白組小1.01mg/kg、僅為碎冰組1/2左右。由此可見, 在室溫條件下, 流化冰依靠其較高的載冷能力, 對貯藏鰹魚肉仍具有較好保鮮效果。

表2 不同保鮮方式下鰹魚肉TVB-N值及TBA值的變化(25±1°C)Tab.2 Changes of TVB-N and TBA values in different preservation methods at 25±1°C

2.2.2 流化冰對于鰹魚肉中菌落總數(shù)的影響 由表3可知, 空白組魚肉中菌落總數(shù), 隨貯藏時間延長而不斷上升(P＜0.05); 碎冰及流化冰組魚肉中菌落總數(shù)則是經(jīng)過短暫下降后(0—2h)又開始逐漸上升(2—8h), 且流化冰組上升速率最為緩慢。在貯藏8h時, 流化冰組菌落總數(shù)僅相當于空白組2h、碎冰組6h時的水平。由此可見, 在無交叉污染情況下, 流化冰強制冷能力可有效抑制鰹魚魚肉中微生物的生長與繁殖。

表3 不同保鮮方式下鰹魚肉中菌落總數(shù)的變化(25±1°C)Tab.3 Changes of total viable count in different preservation methods at 25±1°C

2.2.3 流化冰對于鰹魚汁液流失率及肉色變化的影響 如表4所示, 實驗過程中3組a*值均明顯降低?？瞻捉Ma*值變化始終顯著; 碎冰組貯藏前期(0—4h)a*值變化較快, 后期(4—8h)a*值變化逐漸減緩;流化冰組在整個實驗中a*值變化較慢, 僅在最后階段(6—8h)有明顯變化。碎冰及流化冰組在8h內對a*值的保護作用明顯優(yōu)于空白組, 且流化冰組在4h后顯著優(yōu)于碎冰組(P＜0.05)。由于空白組內發(fā)生的生化反應較劇烈, 故其汁液流失率較高。而碎冰組與流化冰組雖生化反應較緩慢, 但在處理過程中由于溫度下降至冰點以下, 組織細胞內部會產(chǎn)生大小不一的冰晶, 從而對細胞膜結構造成機械損傷; 而實驗中伴隨著解凍過程, 由于細胞膜已被破壞, 細胞液中一些營養(yǎng)組分(可溶性蛋白等)隨之溶出, 宏觀上表現(xiàn)為組織的汁液流失(李金平等, 2010), 故碎冰組與流化冰組汁液流失率變化同樣顯著(P＜0.05)。由于流化冰制冷迅速, 能使魚快速降溫, 故形成的冰晶較小, 因而汁液流失率較低。

表4 不同保鮮方式下鰹魚肉中a＊值的變化(25±1°C)Tab.4 Changes of a* values in different preservation methods at 25±1°C

3 結論

本文以遠洋鰹魚為研究對象, 以空白和傳統(tǒng)碎塊冰保鮮處理為對照, 研究了流化冰保鮮對于冷藏及室溫貯藏下魚肉理化性質及細菌總數(shù)的影響情況。結果表明, 相比于淡水碎冰處理及空白組, 流化冰保鮮能更好地維持鰹魚魚肉各方面品質, 至冷藏結束時流化冰保鮮魚肉pH值、TVB-N、TBA、a*值和菌落總數(shù)等指標變化幅度均明顯小于其它方法。在室溫貯藏保鮮條件下, 流化冰組魚肉a*值、pH值、TVB-N、TBA和菌落總數(shù)及汁液流失率, 均顯著低于空白和淡水碎冰保鮮處理組(P＜0.05)?？梢? 在運輸及銷售中應用流化冰預冷與冰溫貯藏技術, 可有效減慢鰹魚魚肉腐敗變質速度, 更好地保持其鮮度和感官品質, 是一種高效的保鮮方法。

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