王逸鑫，吳涵，黃海源，沈思遠(yuǎn)，施文正,2,3*

1(上海海洋大學(xué) 食品學(xué)院，上海， 201306)2(國(guó)家淡水水產(chǎn)品加工技術(shù)研發(fā)分中心(上海)，上海， 201306) 3(上海水產(chǎn)品加工及貯藏工程技術(shù)研究中心，上海， 201306)

青魚(yú)(Mylopharyngodonpiceus)是中國(guó)的主要養(yǎng)殖魚(yú)類之一，2018年全國(guó)養(yǎng)殖產(chǎn)量為69.13萬(wàn)t[1]。它和草魚(yú)、鰱魚(yú)、鳙魚(yú)并稱為四大家魚(yú)，與其他3種魚(yú)相比，其具有體型大、生長(zhǎng)快、產(chǎn)量高、肉味鮮美等特點(diǎn)，且多以鮮活銷售為主。新鮮青魚(yú)死后在內(nèi)源蛋白酶和微生物的作用下，肌肉組織變?nèi)?，魚(yú)肉發(fā)生腐敗，失去食用價(jià)值[2]。

腌制是早期保存蔬菜的一種非常有效的方法，目前已經(jīng)廣泛已經(jīng)應(yīng)用于水產(chǎn)品、肉制品等的加工貯藏中。腌制不僅可以改善草魚(yú)品質(zhì)，延長(zhǎng)其貨架期[3]，也可以改變產(chǎn)品微觀結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)風(fēng)味[4]。但是在傳統(tǒng)腌制條件下，NaCl無(wú)法快速滲入到肌肉組織內(nèi)部，造成產(chǎn)品質(zhì)量不均勻、口感不佳、NaCl分布不均勻等問(wèn)題，超聲波輔助腌制能夠有效改善這些問(wèn)題[5]。

超聲波是一種頻率高于20 000 Hz的聲波，它具有方向性好，穿透能力強(qiáng)，易獲得較集中的聲能，在水中傳播距離遠(yuǎn)的特點(diǎn)。近年來(lái)，人們的健康意識(shí)有了提升，對(duì)少添加劑或無(wú)添加劑的綠色健康食品的需求量逐年增加。超聲波、微波等新興食品加工技術(shù)的出現(xiàn)有助于滿足消費(fèi)者的需求[6]。有研究表明，超聲波輔助腌制可以加快腌制速度，縮短腌制周期，肌肉組織中NaCl含量顯著增加[7-8]。然而，目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于超聲波輔助腌制對(duì)魚(yú)肉品質(zhì)影響研究相對(duì)較少。本研究采用超聲波輔助法腌制青魚(yú)，探究腌制時(shí)間對(duì)魚(yú)肉品質(zhì)的影響，為水產(chǎn)品加工及品質(zhì)控制提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)原料

青魚(yú)，購(gòu)于上海市浦東新區(qū)古棕路農(nóng)工商超市，每尾魚(yú)的質(zhì)量是(4 800±120) g。

1.2 試劑

AgNO3容量分析標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.100 7 mol/L)，壇墨質(zhì)檢科技股份有限公司；三磷酸腺苷、二磷酸腺苷、一磷酸腺苷、肌苷酸、次黃嘌呤、次黃嘌呤核苷，上海安譜科學(xué)儀器公司；K2HPO4(色譜純)、KH2PO4(色譜純)，中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院化學(xué)計(jì)量與分析科學(xué)研究所、三氯乙酸(分析純)、高氯酸(分析純)、NaOH(優(yōu)級(jí)純)、KOH(優(yōu)級(jí)純)，甲醇(色譜純)，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；17種色譜純氨基酸混標(biāo)，中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院化學(xué)計(jì)量與分析科學(xué)研究所。

1.3 儀器與設(shè)備

H2050R型高速冷凍離心機(jī)，長(zhǎng)沙湘儀有限公司；SB-400DTY超聲波多頻清洗機(jī)，寧波新芝生物科技股份有限公司；TA-XT Plus質(zhì)構(gòu)儀，英國(guó)Stable Micro System公司；CR-400色差儀，日本Konicaminolta公司；L-8800全自動(dòng)氨基酸分析儀，日本Hitachi公司；W2690/5型高效液相色譜儀，美國(guó)Waters公司；GL Inertsil ODS-3 液相色譜柱，250 mm×4.6 mm，5 μm，上海安譜科學(xué)儀器公司。

1.4 實(shí)驗(yàn)方法

1.4.1 腌制方法

鮮活青魚(yú)購(gòu)買后快速運(yùn)送至實(shí)驗(yàn)室，采用重?fù)纛^部致死后，迅速清洗干凈血漬，取其背肉。將背肉放入已注滿NaCl溶液(質(zhì)量濃度90 g/L，體積300 mL)的透明腌制罐中，設(shè)定超聲波多頻清洗機(jī)參數(shù)為240 W和40 kHz，超聲波多頻清洗機(jī)內(nèi)水面完全覆蓋腌制罐中的液面。腌制溫度為室溫，腌制時(shí)間分別為5、10、15、20、30、40、50、60和90 min。

1.4.2 指標(biāo)測(cè)定

1.4.2.1 質(zhì)構(gòu)的測(cè)定

全質(zhì)構(gòu)分析(texture profile analysis，TPA)可以通過(guò)儀器測(cè)定的結(jié)果間接反映食品的感官品質(zhì)變化。參考馬海建[9]的方法，略作修改。青魚(yú)樣品切成2 cm×2 cm×1 cm的肉塊。測(cè)定模式為TPA，采用P/6平底柱形探頭，測(cè)試前速率為3.00 mm/s，測(cè)試速率為1.00 mm/s、返回速率為1.00 mm/s、壓縮程度為50%，2次壓縮間停留時(shí)間為5 s，觸發(fā)值為5 g，數(shù)據(jù)采集速率200 pps。每組樣品測(cè)定為8次。

1.4.2.2 色澤的測(cè)定

采用色差儀進(jìn)行測(cè)定，使用色差儀內(nèi)置白板進(jìn)行校準(zhǔn)，以樣品完全覆蓋通光孔，測(cè)量并記錄L*值、a*值、b*值，其中L*值代表亮度；a*值代表紅綠度，正值越大表示紅色越強(qiáng)；b*值代表黃藍(lán)度，正值越大表示黃色越強(qiáng)[10]。每組測(cè)定8個(gè)樣品。

1.4.2.3 氯化鈉含量的測(cè)定

參照GB/5009.3—2016《食品中氯化鈉的測(cè)定》中的直接沉淀滴定法測(cè)定。

1.4.2.4 游離氨基酸的測(cè)定

參考方林等[11]的方法，略作改動(dòng)。稱取樣品質(zhì)量2.0 g，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%的三氯乙酸溶液15 mL，勻漿2 min后靜置2 h，以10 000 r/min離心15 min，過(guò)濾后取上清液5 mL，用濃度為3 mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至2.2，定容至10 mL，搖勻過(guò)0.22 μm膜，待上機(jī)測(cè)定。

氨基酸自動(dòng)分析儀條件：色譜柱(4.6 mm×150 mm，7 μm)；柱溫50 ℃；1通道流速0.4 mL/min，2通道流速0.35 mL/min。流動(dòng)相：檸檬酸鈉和檸檬酸的混合緩沖液(pH為3.2、3.3、4.0、4.9)以及茚三酮緩沖液(質(zhì)量分?jǐn)?shù)4%)。

1.4.2.5 核苷酸類化合物的測(cè)定

參考YOKOYAMA等[12]的測(cè)定方法，略作修改。分別稱取樣品5.0 g置于50 mL的離心管中，加入10 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的高氯酸溶液，高速勻漿2 min后離心(4 ℃、10 000 r/min、15 min)，過(guò)濾后取上清液，用5 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的高氯酸溶液洗滌沉淀，再次離心，重復(fù)操作2次，合并上清液，用濃度分別為10、1 mol/L的KOH溶液調(diào)節(jié)上清液pH至6.5，在4 ℃冰箱中靜置30 min后定容至50 mL，搖勻，用0.22 μm膜過(guò)濾待測(cè)。整個(gè)前處理均在0～4 ℃條件下操作。

高效液相色譜條件：ODS-SPC18色譜柱(4.6 mm×250 mm，5 μm)；保護(hù)柱柱芯ODS-SP(4 mm×10 mm，5 μm)；流動(dòng)相：A為0.05 mol/L KH2PO4和K2HPO4混合液，用磷酸調(diào)至pH至6.5，B為甲醇溶液，等梯度洗脫；流速1 mL/min；柱溫28 ℃；進(jìn)樣量10 μL；檢測(cè)波長(zhǎng)254 nm。

1.5 數(shù)據(jù)處理

使用SPSS 24.0軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，在單因素方差分析(ANOVA)的基礎(chǔ)上采用Ducan法進(jìn)行多重比較，取P<0.05為差異顯著，利用Origin 9.1軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同超聲時(shí)間輔助腌制對(duì)青魚(yú)質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的影響

硬度是牙齒咀嚼時(shí)破裂食品所需的最大力；彈性是指在外力作用下食品發(fā)生變形，隨后去力，食品形態(tài)的恢復(fù)程度；內(nèi)聚性是指口腔對(duì)食物進(jìn)行咀嚼時(shí)的抵抗性；咀嚼性是指固體食品經(jīng)過(guò)牙齒咀嚼至可吞咽狀態(tài)時(shí)所做的功[13]。

由表1可知，隨腌制時(shí)間的延長(zhǎng)，硬度呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，在10 min達(dá)到最大值，為287.34 g；90 min達(dá)到最小值，為191.27 g。魚(yú)肉腌制10 min相比5 min的硬度上升并不顯著(P>0.05)，可能是由于NaCl含量的上升導(dǎo)致水分下降，而硬度上升不明顯[14]。10 min之后硬度開(kāi)始呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，其中10、15、20 min之間變化不顯著(P>0.05), 30 min相比于20 min變化顯著(P<0.05)，30、40、50 min之間變化不顯著(P>0.05)。該結(jié)果與研究腌制刀魚(yú)的硬度特性變化規(guī)律一致[15]。這可能是由于超聲波對(duì)魚(yú)體的力的作用使得肌肉組織變軟[16]，也可能是由于腌制用的NaCl溶液具有較高的滲透壓，隨著超聲時(shí)間增加細(xì)胞內(nèi)外濃度差發(fā)生變化，使得腌制過(guò)程中進(jìn)入魚(yú)肉肌肉組織的NaCl含量逐漸增加，進(jìn)而導(dǎo)致魚(yú)肉中的鹽溶性蛋白部分溶解，破壞了原始的肌肉組織[17]。

表1 超聲腌制時(shí)間對(duì)青魚(yú)肉質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的影響Table 1 Effect of ultrasonic pickling time on textural properties in black carp meat

彈性在腌制20～90 min時(shí)低于5～15 min，腌制90 min時(shí)彈性達(dá)到最低值，為0.68。此時(shí)可能由于超聲時(shí)間太久，肌肉組織發(fā)生不可逆的劣化，導(dǎo)致彈性下降；也有可能是魚(yú)肉蛋白發(fā)生變性，其自身凝膠性降低。

腌制90 min內(nèi)，內(nèi)聚性變化不大，這說(shuō)明在咀嚼時(shí)對(duì)魚(yú)肉變化的感知不明顯。咀嚼性在腌制10 min達(dá)到最大值，為112.60 g，隨后呈下降趨勢(shì)，90 min達(dá)到最小值，為81.67 g。

2.2 不同超聲時(shí)間輔助腌制對(duì)青魚(yú)色澤的影響

色澤是影響消費(fèi)者購(gòu)買欲的較為直觀的指標(biāo)。L*值代表亮度，由表2可知，隨超聲輔助腌制時(shí)間的延長(zhǎng)，L*值在腌制20 min達(dá)到最大值，為47.95；40 min 達(dá)到最小值，為42.00。這說(shuō)明超聲輔助腌制時(shí)間對(duì)青魚(yú)腌制品的亮度沒(méi)有明顯影響。a*值代表紅綠度，正值越大表示紅色越強(qiáng)。超聲腌制時(shí)間30 min時(shí)，a*值顯著高于5、10、15、20 min(P<0.05)，顯著低于40、50、60、90 min(P<0.05)。隨腌制時(shí)間的增加，青魚(yú)肌肉NaCl含量上升，可能與腌制后魚(yú)片暗色肉中部分肌紅蛋白在一定鹽濃度作用下開(kāi)環(huán)降解成膽綠素有關(guān)[18]。b*值代表黃藍(lán)度，隨超聲腌制時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，5～15 min沒(méi)有顯著變化(P>0.05)，20 min顯著低于15 min(P<0.05)，且顯著高于30、40、50 min(P<0.05)。當(dāng)腌制時(shí)間為60 min和90 min，隨時(shí)間延長(zhǎng)，b*值顯著降低(P<0.05)，目前這一變化的作用機(jī)制尚不明確。

表2 超聲腌制時(shí)間對(duì)青魚(yú)肉色澤的影響Table 2 Effect of ultrasonic pickling time on colour in black carp meat

2.3 不同超聲時(shí)間輔助腌制對(duì)青魚(yú)NaCl含量的影響

由圖1可知，隨腌制時(shí)間的延長(zhǎng)，青魚(yú)魚(yú)肉NaCl含量呈逐漸增加的趨勢(shì)。當(dāng)腌制時(shí)間為90 min時(shí)，魚(yú)肉中NaCl含量達(dá)到了2.45%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。有研究表明，采用普通濕腌方法，肌肉組織內(nèi)部NaCl含量達(dá)2.5%需要腌制3 h以上[19]，說(shuō)明超聲波輔助腌制對(duì)NaCl滲透到魚(yú)肉組織內(nèi)部起促進(jìn)的作用，具有提高腌制效率的作用[20]。這可能是由于超聲波產(chǎn)生的空化作用，破壞青魚(yú)魚(yú)肉肌肉組織，有利于NaCl滲入到魚(yú)肉肌肉組織中[21]。圖1中可以看到腌制時(shí)間在5～50 min，青魚(yú)肉中NaCl含量始終隨超聲時(shí)間延長(zhǎng)而增加，60 min時(shí)NaCl含量所有下降，90 min時(shí)達(dá)到最大值。

圖1 超聲腌制時(shí)間對(duì)青魚(yú)肉NaCl含量的影響Fig.1 Effect of ultrasonic pickling time on sodium chloride content in black carp meat注：不同小寫(xiě)字母表示具有顯著差異(P<0.05)

2.4 不同超聲時(shí)間輔助腌制對(duì)青魚(yú)游離氨基酸含量的影響

游離氨基酸是一種重要的風(fēng)味物質(zhì)，對(duì)風(fēng)味的貢獻(xiàn)主要在滋味方面[22]，不同的游離氨基酸有、甜、苦、鮮等不同滋味。游離氨基酸的呈味取決于分子結(jié)構(gòu)中的親水基和疏水基，大部分親水基有令人愉悅的滋味，而疏水基常有令人不悅的滋味。呈現(xiàn)鮮味的氨基酸有谷氨酸、天冬氨酸，呈現(xiàn)甜味的氨基酸有甘氨酸、丙氨酸，而精氨酸則呈現(xiàn)苦味[23]。由表3可知，隨超聲波輔助腌制時(shí)間的增加，游離氨基酸含量呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。其中，腌制時(shí)間40～60 min，游離氨基酸總量沒(méi)有顯著性變化(P>0.05)，腌制時(shí)間40 min，含量達(dá)到383.57 mg/100g。超聲波可能通過(guò)增加底物的運(yùn)輸，提高酶的活性，促進(jìn)更多蛋白質(zhì)分解為氨基酸。在本實(shí)驗(yàn)中，超聲波輔助腌制促進(jìn)蛋白質(zhì)分解為鮮甜味游離氨基酸，苦味氨基酸含量下降，對(duì)青魚(yú)腌制品的滋味在一定程度上產(chǎn)生積極作用。隨腌制時(shí)間延長(zhǎng)，必需氨基酸含量下降。一方面超聲波處理過(guò)程中部分必需氨基酸會(huì)游離到腌制液中，另一方面超聲波在液體中傳播會(huì)產(chǎn)生空化效應(yīng)，裂解水分子產(chǎn)生自由基，從而可能氧化魚(yú)肉中的必需氨基酸，使之含量下降[24]，不利于魚(yú)肉營(yíng)養(yǎng)的保持。

2.5 不同超聲時(shí)間輔助腌制對(duì)青魚(yú)核苷酸類化合物含量的影響

淡水魚(yú)死后，在一系列酶促反應(yīng)的作用下，體內(nèi)的三磷酸腺苷(adenosine triphosphate，ATP)可以分解成二磷酸腺苷(adenosine diphosphate，ADP)、腺苷酸(adenosine monophosphate，AMP)、肌苷酸(inosine monophosphate，IMP)、次黃嘌呤核苷(inosine，HxR)和次黃嘌呤(hypoxanthine，Hx)[25]。核苷酸及其關(guān)聯(lián)化合物與魚(yú)肉的風(fēng)味密切相關(guān)，肌苷酸對(duì)魚(yú)肉的鮮味貢獻(xiàn)較大，它與谷氨酸鈉有協(xié)同增效作用[26]，而Hx與魚(yú)肉的苦味有關(guān)[26]。由表4可知，隨超聲輔助腌制時(shí)間延長(zhǎng)，核苷酸含量略有上升。含量最豐富的是IMP，腌制時(shí)間40 min達(dá)到最大值，為131.59 mg/100g。其次是HxR，可能是因?yàn)轸~(yú)死后核苷酸降解酶使ATP快速降解產(chǎn)生IMP，符合ATP降解途徑。IMP的含量呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢(shì)，可能是因?yàn)殡S腌制時(shí)間的延長(zhǎng)，NaCl利用超聲波加速進(jìn)入魚(yú)肉組織中，魚(yú)體內(nèi)水分流失加速，從而導(dǎo)致IMP流失增加，含量下降。但超聲波會(huì)加快NaCl滲透速率，當(dāng)魚(yú)體內(nèi)NaCl含量過(guò)高時(shí)反而會(huì)抑制有關(guān)酶的活性，導(dǎo)致IMP分解速度變慢，含量有所增加。IMP閾值為25 mg/100g，在整個(gè)腌制過(guò)程中對(duì)魚(yú)肉整體滋味貢獻(xiàn)大。Hx含量受到IMP含量影響，平緩增加。

表3 超聲腌制時(shí)間對(duì)青魚(yú)肉游離氨基酸含量的影響 單位：mg/100g

表4 超聲腌制時(shí)間對(duì)青魚(yú)肉核苷酸類化合物含量的影響 單位：mg/100g

3 結(jié)論與討論

本實(shí)驗(yàn)采用青魚(yú)魚(yú)肉為原料，探究超聲波輔助腌制對(duì)其品質(zhì)的影響。研究發(fā)現(xiàn)，隨腌制時(shí)間的延長(zhǎng)，彈性和咀嚼性同時(shí)呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢(shì)，分別在15 min和10 min達(dá)到最大值。彈性最大值為0.89，咀嚼性最大值為112.60 g。L*值沒(méi)有明顯變化；a*值越來(lái)越接近0可能與肌紅蛋白開(kāi)環(huán)降解成膽綠素有關(guān)，而b*值逐漸下降。超聲輔助腌制可以大幅度提高NaCl滲透速率，腌制90 min，魚(yú)肉NaCl含量達(dá)到2.45%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))；同時(shí)可以促進(jìn)蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生更多的鮮味氨基酸，對(duì)青魚(yú)腌制品的整體風(fēng)味產(chǎn)生積極影響。由于NaCl含量增加，酶的活性受到抑制，肌苷酸分解速度變慢，其含量遠(yuǎn)超閾值，對(duì)魚(yú)肉呈味貢獻(xiàn)大。本研究結(jié)果將為水產(chǎn)品加工提供技術(shù)支持。