周明珠 ，喬宇，汪超，熊光權(quán)*，廖李，汪蘭

1.湖北工業(yè)大學(xué)生物工程與食品學(xué)院（武漢 430064）；2.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工與核農(nóng)技術(shù)研究所（武漢 430064）

斑點(diǎn)叉尾鮰（Ictalurus punctatus）源自于美洲[1]。因魚肉中含有各種營養(yǎng)物質(zhì)，深受廣大消費(fèi)者喜愛[2]，鮰魚魚肉中含有大量水分，在貯藏期間極易受到微生物的污染而導(dǎo)致腐敗變質(zhì)。

近年來，臭氧在食品工業(yè)中被廣泛應(yīng)用[3]，具有很強(qiáng)的消毒殺菌能力[4]。Salmon等[5]發(fā)現(xiàn)若將新鮮的魚放置在經(jīng)臭氧處理的冰中貯藏，可使其貯藏期延長一倍；近年來，將臭氧應(yīng)用于水產(chǎn)保鮮的報(bào)道層出不窮。徐澤智等[6]用臭氧冰對(duì)對(duì)蝦和羅非魚進(jìn)行處理，可延長貯藏期3～5 d。Dondo等[7]研究發(fā)現(xiàn)用臭氧處理魚體表面，可顯著減少魚體微生物的攜帶量；顧衛(wèi)瑞[8]在10 ℃下用0.85 mg/L臭氧來處理草魚片10 min，可使微生物的致死率達(dá)到98.33%；郭姍姍等[9]發(fā)現(xiàn)使用2 mg/L臭氧水對(duì)脆肉鯇魚片進(jìn)行淋洗處理，可延長其貨架期。

超高壓技術(shù)是利用壓力使得細(xì)菌的細(xì)胞膜遭到破壞，從而達(dá)到滅菌的效果。而抑菌類物質(zhì)可以溶解雙層磷脂，破壞其結(jié)構(gòu)。

超高壓技術(shù)與抑菌類物質(zhì)結(jié)合可以將這種協(xié)同作用增強(qiáng)，增強(qiáng)滅菌效果。有研究報(bào)道，超高壓協(xié)同動(dòng)植物生物保鮮劑對(duì)微生物的抑制作用顯著增強(qiáng)[10]。國內(nèi)外關(guān)于臭氧水和超高壓協(xié)同處理在魚肉保鮮方面的應(yīng)用報(bào)道較少。因此，本此次試驗(yàn)研究臭氧水、超高壓、臭氧水和超高壓協(xié)同處理對(duì)魚肉4 ℃貯藏過程中品質(zhì)變化的影響，以提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮健康鮰魚（湖北省武漢市白沙洲農(nóng)副產(chǎn)品大市場，帶冰20 min內(nèi)運(yùn)至實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行處理）。

營養(yǎng)瓊脂（青島高科技工業(yè)園區(qū)海博生物技術(shù)有限公司）；硫代巴比妥酸、三氯乙酸、高氯酸、氫氧化鈉（均為分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）；三磷酸腺苷（ATP）、二磷酸腺苷（ADP）、一磷酸腺苷（AMP）、肌苷酸（IMP）、肌苷（HxR）、次黃嘌呤（Hx）標(biāo)準(zhǔn)品（均為色譜純，美國Sigma公司）。

1.2 儀器與設(shè)備

BS-210型電子天平（德國Sartorius Instruments有限公司）；T18 basic均質(zhì)機(jī)（德國IKA公司）；GL21M高速冷凍離心機(jī)（湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開發(fā)有限公司）；UV-3802紫外可見分光光度計(jì)（尤尼柯（上海）儀器有限公司）；DGX-9143B電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（上海雷磁儀器生產(chǎn)廠）；TAXT plus質(zhì)構(gòu)儀（英國SMS公司）；UV-2550紫外分光光度計(jì)（日本島津公司）；CR-400色彩色差計(jì)（柯尼卡美能達(dá)株式會(huì)社）；Agilent 1200型液相色譜（JP73065824）（美國安捷倫公司）；FY50高壓蒸汽滅菌鍋（上海三申醫(yī)療器械有限公司）。

1.3 方法

1.3.1 樣品處理

新鮮鮰魚在4 ℃下宰殺并去頭、皮、刺及內(nèi)臟，用水將其沖洗干凈，手工取側(cè)線上方、背鰭附近的白肉，切成4 cm×4 cm×2 cm魚塊，隨機(jī)分為4組：（1）空白對(duì)照組。將魚片進(jìn)行抽真空處理，封口。（2）超高壓組。將魚片進(jìn)行抽真空處理，封口后用200 MPa超高壓處理10 min。（3）臭氧水組。將魚片放入13.28 mol/L臭氧水浸泡10 min，吸干魚塊表面的水分，進(jìn)行抽真空處理，封口。（4）臭氧水協(xié)同超高壓組。將魚片放入13.28 mol/L臭氧水浸泡10 min，吸干魚塊表面水分，進(jìn)行抽真空處理，封口后用200 MPa超高壓處理10 min。處理后的樣品置于4 ℃冰箱中貯藏0，3，6，9和12 d待測。

1.3.2 試驗(yàn)方法

1.3.2.1 菌落總數(shù)的測定

參照GB 4789.2—2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測定》。

1.3.2.2K值

取1.00 g待測鮰魚背部肉絞碎，加10%（V/V）高氯酸20 mL，漩渦震蕩1 min，離心（10000 r/min，4 ℃，6 min）分離，取上清液，沉淀用5 mL 5%高氯酸，漩渦振蕩1 min，離心（10000 r/min，4 ℃，6 min）分離，取上清液，重復(fù)操作3次，合并上清液。用10 mol/L和1 mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH 6.0～6.4，離心，用5%高氯酸溶液定容至50 mL。用0.22 μm膜過濾，所得的濾液貯存于-20 ℃冰箱中待測。

HPLC條件：色譜柱Agilent Zorbax SB-Aq（250 mm×4.6 mm），采用pH 6.0的0.02 mol/L磷酸緩沖液平衡洗脫；樣品進(jìn)樣量20 μL，流速1 mL/min，柱溫35℃，檢測波長254 nm。ATP關(guān)聯(lián)物標(biāo)準(zhǔn)品HPLC圖譜的測定：ATP、ADP、AMP、IMP、HxR、Hx及它們的混合物在相同條件下測定，并繪制標(biāo)準(zhǔn)圖譜。以測得的HxR與Hx之和占腺苷三磷酸關(guān)聯(lián)化合物總量的比例作為鮮度指標(biāo)（K值）。

1.3.2.3 TBA值

參照Salih等[11]測定硫代巴比妥酸的方法。取待測鮰魚背部的魚肉置于含有25 mL超純水的燒杯中混勻，加入25 mL的5%三氯乙酸（TCA）溶液，混勻，室溫下靜置30 min，過濾；用5% TCA定容至50 mL，將上清液與TBA溶液（0.02 mol/L）按1∶1混勻。置于80 ℃恒溫水浴中加熱40 min，冷卻，在532 nm下測定吸光度。TBA值（mg MDA/kg）用丙二醛（MDA）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示。

式中：c為丙二醛質(zhì)量，mg；m為樣品質(zhì)量，g。

1.3.2.4 蒸煮損失率

取10 g左右待測鮰魚背部魚肉，記錄質(zhì)量（m1）后裝入保鮮袋中，在70 ℃水浴鍋中蒸煮15 min取出，冷卻至室溫后，用濾紙擦去魚肉表面水分再次記錄質(zhì)量（m2）。蒸煮損失率按式（3）計(jì)算。

1.3.2.5 加壓失水率

準(zhǔn)備大小為8 cm×8 cm紗布，稱量紗布質(zhì)量m1，取2 g左右待測鮰魚背部魚肉置于紗布上，稱量紗布與樣品的總質(zhì)量m2，將樣品包裹好后置于上下各8層濾紙的中心位置，手搖動(dòng)加壓至測力計(jì)的百分表讀數(shù)為145，開始計(jì)時(shí)并保持5 min，稱量加壓后紗布與樣品的總質(zhì)量m3。加壓失水率按式（4）計(jì)算。

1.3.2.6 質(zhì)構(gòu)特性

將待測鮰魚背部魚肉切成1 cm×1 cm塊狀后置于TA-XT2i物性測定儀測定，采用TPA模式，探頭型號(hào)為P/36R，測試條件為：測前速度5 mm/s；測試速度1 mm/s；測后速度5 mm/s；測試距離30 mm；觸發(fā)力20 g。所有測試均有5個(gè)平行樣，取平均值。

1.3.2.7 色澤的測定

采用色差儀，重復(fù)測量待測鮰魚背部的肉的L*、a*、b*值，連續(xù)5次平行；L*為明暗值，a*為紅或綠值，b*為黃或藍(lán)值。

1.3.2.8 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)使用Excel進(jìn)行處理，采用 SPSS 2.0進(jìn)行差異顯著性分析和相關(guān)性分析，用Origin 8.5進(jìn)行作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理方式對(duì)鮰魚貯藏期間菌落總數(shù)的影響

微生物的生長繁殖是引起大多數(shù)水產(chǎn)品腐敗的主要原因之一。菌落總數(shù)能夠直觀地反映食品的腐敗程度[12]。不同處理方式對(duì)鮰魚貯藏期間菌落總數(shù)的影響如圖1所示。隨著貯藏時(shí)間延長，鮰魚肉中的菌落總數(shù)呈逐漸上升趨勢。在初始階段，對(duì)照組、臭氧水浸泡、超高壓處理和臭氧水浸泡結(jié)合超高壓處理的菌落總數(shù)分別為3.73，3.34，3.38和3.25 lg CFU/g。

圖1 不同處理方式對(duì)鮰魚貯藏期間菌落總數(shù)的影響

在貯藏第6天時(shí)，對(duì)照組的菌落總數(shù)達(dá)6.13 lg CFU/g，超過無公害水產(chǎn)品安全要求的限定值6 lg CFU/g[13]；而此時(shí)臭氧水浸泡、超高壓處理和臭氧水浸泡結(jié)合超高壓處理的菌落總數(shù)分別為5.22，5.07和4.72 lg CFU/g，均未超過限定值，可見，臭氧水浸泡過的鮰魚菌落總數(shù)顯著減少，說明臭氧水具有一定的抗菌活性；而此時(shí)超高壓處理、臭氧水浸泡結(jié)合超高壓處理的菌落總數(shù)顯著低于臭氧水浸泡組，說明其處理對(duì)鮰魚菌落總數(shù)有一定的影響，微生物對(duì)壓力敏感，超高壓會(huì)損壞菌體的細(xì)胞膜，致使結(jié)構(gòu)被破壞，同時(shí)膜蛋白、核糖體和細(xì)胞代謝等都會(huì)受到高壓的作用，從而抑制微生物的生物活性和延緩自身的腐敗變質(zhì)[14]。

在貯藏第9天時(shí)，臭氧水浸泡和超高壓處理的鮰魚菌落總數(shù)均超過6 lg CFU/g，僅臭氧水結(jié)合超高壓處理的鮰魚菌落總數(shù)為5.94 lg CFU/g，低于6 lg CFU/g；說明臭氧水浸泡結(jié)合超高壓處理有一定的協(xié)同增效作用，可以增強(qiáng)對(duì)微生物生長繁殖的抑制能力，起到更好的保鮮效果，能延長魚肉貨架期3 d。

2.2 不同處理方式對(duì)鮰魚貯藏期間K值的影響

K值代表魚體內(nèi)ATP的降解程度，與魚肉的新鮮度有關(guān)[15]。SAITO T等[16]認(rèn)為K值小于20%時(shí)，魚肉為一級(jí)新鮮度，小于40%時(shí)為二級(jí)新鮮度。不同處理方式對(duì)鮰魚貯藏期間K值的影響如圖2所示，對(duì)照組、臭氧水浸泡、超高壓處理及臭氧水浸泡結(jié)合超高壓處理的鮰魚K值均呈現(xiàn)上升趨勢，其中臭氧水浸泡、超高壓處理及臭氧水浸泡結(jié)合超高壓處理均顯著低于對(duì)照組，說明這3種處理方式都可以使魚肉保持一定新鮮度；貯藏第9天時(shí)，均有顯著上升的趨勢，此時(shí)對(duì)照組、臭氧水浸泡、超高壓處理以及臭氧水浸泡結(jié)合超高壓處理的鮰魚K值分別為23.69%，13.36%，4.42%和6.43%，此時(shí)對(duì)照組的K值已超過魚肉一級(jí)鮮度的限定值，而臭氧水浸泡、超高壓處理及臭氧水浸泡結(jié)合超高壓處理的鮰魚K值均在一級(jí)鮮度范圍內(nèi)，且超高壓處理和結(jié)合處理的鮰魚效果更顯著，這與菌落總數(shù)的研究結(jié)果一致。

圖2 不同處理方式對(duì)鮰魚貯藏期間K值的影響

2.3 不同處理方式對(duì)鮰魚貯藏期間脂肪氧化特性的影響

魚肉中的不飽和脂肪酸氧化酸敗是導(dǎo)致其腐敗變質(zhì)的主要原因之一，而硫代巴比妥酸值（TBA value）是檢測其油脂氧化產(chǎn)物的有效方法，是判斷魚肉脂肪氧化程度的重要指標(biāo)[17]。它主要是根據(jù)魚肉中的不飽和脂肪酸因氧化而降解出的產(chǎn)物丙二醛與TBA試劑進(jìn)行反應(yīng)，進(jìn)而生成穩(wěn)定的紅色化合物[18]。TBA值越高，說明樣品中的脂類腐敗越嚴(yán)重。

如圖3所示：隨著貯藏時(shí)間延長，TBA值呈現(xiàn)上升趨勢，且鮰魚臭氧水浸泡、超高壓處理及臭氧水結(jié)合超高壓處理在貯藏期間TBA值均顯著低于對(duì)照組，而結(jié)合組的上升速率最為緩慢；由此可見，單獨(dú)使用臭氧水浸泡或超高壓處理均能延緩魚肉脂肪氧化的速度，而兩者協(xié)同處理對(duì)脂肪氧化的抑制效果更好。王桂洋等[19]發(fā)現(xiàn)，臭氧水和電解水處理能延緩大黃魚脂肪氧化。超高壓處理能夠抑制鯖魚魚肉中游離脂肪酸的生成和魚肉貯藏期間TBA值的增長速率，降低了脂肪氧化程度；但壓力過高會(huì)導(dǎo)致肌紅蛋白等色素蛋白變性，釋放鐵等金屬離子，反而會(huì)促進(jìn)脂肪氧化[20-21]。貯藏第9天時(shí)，臭氧水浸泡、超高壓處理的鮰魚TBA值有一個(gè)顯著升高趨勢，而臭氧水浸泡協(xié)同超高壓處理的鮰魚TBA值則上升速率較為緩慢，這與菌落總數(shù)和K值的研究結(jié)果一致，說明臭氧水浸泡協(xié)同超高壓處理可以延緩脂肪氧化。

圖3 不同處理方式對(duì)鮰魚貯藏期間脂肪氧化特性的影響

2.4 不同處理方式對(duì)鮰魚貯藏期間持水性的影響

蒸煮損失率和加壓失水率是衡量持水性的重要指標(biāo)，對(duì)魚肉的品質(zhì)有一定的影響。蒸煮損失主要是因?yàn)樵谡糁筮^程中魚肉蛋白質(zhì)的聚集，導(dǎo)致水分和部分物質(zhì)流失所致。由圖4可知，隨著貯藏時(shí)間延長，對(duì)照組、臭氧水浸泡、超高壓處理、臭氧水浸泡結(jié)合超高壓處理的鮰魚蒸煮損失率均呈現(xiàn)上升趨勢，且臭氧水浸泡和結(jié)合處理均高于對(duì)照組，僅超高壓處理的鮰魚蒸煮損失率變化較小且低于對(duì)照組，說明超高壓處理可以顯著降低蒸煮損失；隨著貯藏時(shí)間延長，對(duì)照組、臭氧水浸泡、超高壓處理的鮰魚加壓失水率均呈現(xiàn)先下后上趨勢，且都在第9天有明顯上升趨勢，僅臭氧水浸泡結(jié)合超高壓處理的鮰魚加壓失水率呈現(xiàn)持續(xù)下降的趨勢，說明對(duì)照組、臭氧水浸泡、超高壓處理的鮰魚在貯藏第9天時(shí)有一個(gè)品質(zhì)劣變的過程，而此時(shí)臭氧水浸泡結(jié)合超高壓處理的鮰魚仍處于較好的狀態(tài)，這與菌落總數(shù)的研究結(jié)果一致。因此，超高壓處理的鮰魚和臭氧水浸泡結(jié)合超高壓處理的鮰魚持水性較好。

圖4 不同處理方式對(duì)鮰魚貯藏期間持水性的影響

2.5 不同處理方式對(duì)鮰魚貯藏期間質(zhì)構(gòu)特性的影響

魚肉的質(zhì)構(gòu)特性主要與魚肉中蛋白質(zhì)、脂肪及水分有關(guān)[22]。魚類死后由于微生物和酶的作用，肌肉蛋白質(zhì)降解、脂肪氧化、水分喪失，最終導(dǎo)致魚肉質(zhì)地變軟[23]。

不同處理方式的鮰魚貯藏過程中質(zhì)構(gòu)特性變化如圖5所示。隨著貯藏時(shí)間延長，各組魚肉樣品的硬度、彈性、黏聚性和咀嚼度均呈現(xiàn)下降趨勢，而彈性和黏聚性的變化趨勢不明顯，其原因可能是鮰魚肉隨著貯藏時(shí)間的延長，蛋白質(zhì)發(fā)生降解，汁液流失增加，肌纖維逐漸破壞，導(dǎo)致品制下降。魚肉中微生物的生長繁殖使得魚肉發(fā)生腐敗變質(zhì)，硬度和咀嚼性下降；又因魚肉組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，加上酶和微生物的作用，使其間隙增大，結(jié)構(gòu)變得比較疏松，導(dǎo)致魚肉質(zhì)地軟化，彈性下降等品質(zhì)劣變[24]。在貯藏期內(nèi)，3種處理組處理的鮰魚樣品變軟速度均低于對(duì)照組，而經(jīng)超高壓處理、臭氧水浸泡結(jié)合超高壓處理的鮰魚硬度下降地幅度明顯較小；此外，彈性和黏聚性中超高壓處理以及結(jié)合處理的鮰魚與對(duì)照組相比品質(zhì)較好，超高壓處理對(duì)魚肉的抑菌作用比較明顯，降低了微生物的腐敗作用；且高壓處理后，蛋白分子間形成了更多氫鍵，使魚肉的質(zhì)地更加緊實(shí)，進(jìn)而提升了魚肉的質(zhì)構(gòu)特性[25]。并且臭氧水和超高壓處理均能在一定程度上抑制微生物的生長繁殖，延緩蛋白質(zhì)的分解，降低脂肪氧化的速度，改善魚肉的質(zhì)構(gòu)特性。因此，臭氧水和超高壓處理均能有效減緩鮰魚貯藏過程中質(zhì)構(gòu)的劣變，且兩者協(xié)同處理效果更佳。

圖5 不同處理方式對(duì)鮰魚貯藏期間質(zhì)構(gòu)特性的影響

2.6 不同處理方式對(duì)鮰魚貯藏期間色度的影響

色澤是評(píng)價(jià)魚肉質(zhì)量的重要指標(biāo)。由圖6可知：L*值隨著貯藏時(shí)間延長，對(duì)照組和臭氧水浸泡組呈現(xiàn)下降趨勢，且經(jīng)臭氧水浸泡的鮰魚L*值低于對(duì)照組，說明臭氧水浸泡不能改善鮰魚的亮度；超高壓處理及臭氧水浸泡結(jié)合超高壓處理的鮰魚L*值均呈上升趨勢，這可能是因?yàn)槌邏禾幚硎沟敏~肉中的蛋白質(zhì)發(fā)生變性，形成一個(gè)均勻、不透明的凝膠體，使得亮度增加。隨著貯藏時(shí)間延長，對(duì)照組、臭氧水浸泡、臭氧水浸泡結(jié)合超高壓處理的鮰魚a*值均呈上升趨勢，僅超高壓處理的鮰魚a*值呈下降的趨勢，這可能是因?yàn)槌邏禾幚磉^程中肌紅蛋白發(fā)生氧化形成高鐵肌紅蛋白，使得a*值出現(xiàn)下降的趨勢；結(jié)合處理的鮰魚a*值最低。隨著貯藏時(shí)間延長，臭氧水浸泡、超高壓處理及臭氧水浸泡結(jié)合超高壓處理的鮰魚b*均低于對(duì)照組。

圖6 不同處理方式對(duì)鮰魚貯藏期間色度的影響

3 結(jié)論

綜上所述，臭氧水浸泡、超高壓處理及臭氧水浸泡結(jié)合超高壓處理對(duì)鮰魚的保鮮效果要優(yōu)于對(duì)照組，其中臭氧水浸泡協(xié)同超高壓處理的鮰魚保鮮效果最優(yōu)。臭氧水浸泡結(jié)合超高壓處理的鮰魚菌落總數(shù)、TBA值、K值均顯著低于臭氧水浸泡和超高壓單獨(dú)處理組，并且臭氧水浸泡協(xié)同超高壓處理能夠有效減緩鮰魚在貯藏期間的硬度、彈性、咀嚼性、黏聚性等質(zhì)構(gòu)特性的下降，有效提高魚肉的亮度值。由此可見，臭氧水浸泡結(jié)合超高壓處理具有協(xié)同增效保鮮的效果，能夠有效抑制在貯藏過程中微生物的生長，降低蛋白質(zhì)的降解和脂肪氧化程度，延長貨架期。有關(guān)保鮮劑對(duì)保鮮效果影響的報(bào)道較多，超高壓技術(shù)也應(yīng)用較為廣泛，但保鮮劑協(xié)同超高壓技術(shù)對(duì)魚肉保鮮效果影響的報(bào)道還很少，因此，有必要開展深入研究。