脆肉鲩冷藏保鲜过程中暗色肉颜色的变化

林婉玲，曾庆孝，朱志伟，胡 晓，杨贤庆，李来好，郝淑娴，岑剑伟，魏 涯，邓建朝

（1.中国水产科学研究院南海水产研究所，国家水产品加工技术研发中心，农业部水产品加工重点实验室，广东广州 510300；

2.华南理工大学轻工与食品学院，广东广州 510640）

脆肉鲩冷藏保鲜过程中暗色肉颜色的变化

林婉玲1，曾庆孝2，朱志伟2，胡 晓1，杨贤庆1，李来好1，郝淑娴1，岑剑伟1，魏 涯1，邓建朝1

（1.中国水产科学研究院南海水产研究所，国家水产品加工技术研发中心，农业部水产品加工重点实验室，广东广州 510300；

2.华南理工大学轻工与食品学院，广东广州 510640）

通过分析脆肉鲩在冷藏过程中质构、a*值、高铁肌红蛋白、脂肪氧化的变化以及抗氧化剂处理下a*值和高铁肌红蛋白的变化，探讨冷藏过程中a*值与高铁肌红蛋白的相关性。结果表明，在冷藏过程中，a*值随着冷藏时间的延长逐渐减小，高铁肌红蛋白的含量随冷藏时间的延长而增大，肌红蛋白含量随冷藏时间的延长而下降，并且a*值与高铁肌红蛋白含量和TBA值显著性负相关。通过D-最优设计分析及回归分析发现，肌肽、VC和烟酰胺复配对肌肉暗色肉颜色影响明显，肌肽的作用最大，8mmol/L的肌肽与0.04%的VC和0.02%的烟酰胺的复配效果最好。该复配能减慢高铁肌红蛋白的形成，而具有较高的a*值。进一步揭示脆肉鲩暗色肉中a*值与高铁肌红蛋白呈显著的负相关，可用a*值对暗色肉冷藏过程中颜色的改变进行评定。

脆肉鲩，冷藏保鲜，颜色变化

在淡水鱼的冷藏过程中，鱼片表面暗色肉颜色的改变是影响鱼片接受性的另一个重要的因素。通常在冷藏过程中，随着冷藏时间的延长，鱼表面暗色肉会从新鲜的亮红色逐渐变为褐色，并且随着褐色的加深，鱼片完全不被消费者所接受。目前鱼肉颜色改变的研究主要集中在对海鱼的研究，如沙丁鱼、鳕鱼、金枪鱼、鲭鱼等[1-3]，对淡水鱼表面暗色肉颜色改变的研究很少。淡水鱼大部分都是白肉鱼，暗色肉只存在于鱼皮与白色肌肉之间，对于去皮鱼片来说，表面暗色肉颜色的改变是影响鱼质量的重要因素。暗色肉颜色变褐与高铁肌红蛋白含量的增多有关[1，3-4]，同时脂肪氧化又会促进高铁肌红蛋白的生成，而Fe3+又是脂肪氧化的催化剂[5-6]，所以如何将淡水鱼表面暗色肉的红度定量化，并且与高铁肌红蛋白的生成量及脂肪氧化程度的关系进行数值化是判断暗色肉质量改变的一种重要手段。因此，本文以脆肉鲩鱼片为原料，采用盐水浸渍后用壳聚糖进行涂膜，分析研究冷藏过程中暗色肉红度与高铁肌红蛋白的含量的相关性，对红度进行定量化，并通过护色剂-肌肽、VC和烟酰胺对脆肉鲩暗色肉的护色作用，揭示脆肉鲩肌肉表面暗色肉颜色改变的原因和规律，从而为脆肉鲩的加工提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

脆肉鲩 中山市脆肉鲩某养殖基地提供，脆肉鲩和鲩鱼的平均体重4.0～4.5kg。

721型可见分光光度计 上海第三分析仪器厂；冷冻离心机Himac CR22 日本日立公司；高速分散均质机FJ-200 上海标本模型厂；色差仪CM-3500d

柯尼卡M inolta影像有限公司；立式低温保藏箱DW-40L92 青岛海尔医用低温科技有限公司；质构仪TA-XT2i英国Stable M icro Systems公司。

1.2 实验方法

1.2.1 样品预处理 新鲜脆肉鲩经宰杀去头去净内脏后，用流动冷却水洗去鱼体表面的粘液、杂质，腹腔内血污。随后去皮，去脊骨，取鱼片，整形。将处理好的鱼片（8cm×2.5cm×2cm）用15%（质量分数）盐水（肉与盐水体积比1∶2）浸渍1m in，然后分别在样品的表面涂上浓度为1.5%、分子量分别为30、120ku的壳聚糖，最后用PE膜包装，于0℃条件下保鲜贮藏。每隔一定时间内对质构、高铁肌红蛋白、肌红蛋白、颜色进行测定。

1.2.2 抗坏血酸、烟酰胺和肌肽对脆肉鲩肌肉颜色的影响 在1.2.1实验的基础上，肌肽、抗坏血酸钠、烟酰胺按所选的浓度分别与浓度为15%的NaCl溶液配成一定体积的混合液，立即将切好的鱼片放入其中浸泡1min，取出沥干后在表面涂上分子量为120ku、浓度为1.5%的壳聚糖，然后立即用PE膜包装，放0℃条件下保鲜贮藏。贮藏8d后分别测暗色肉表面的色差和高铁肌红蛋白含量。采用D-最优设计进行实验与分析。

1.2.3 颜色测定 采用三色比色法进行测定。测定前先用白板对色差计进行校正，然后用色差计测定脆肉鲩鱼肌肉的色值（CIE，L*、a*和b*值）。其中CIE（Comm ission International E.）为国际色彩标准化组织，a*的范围从60（红色）到-60（绿色）[7]。

1.2.4 肌红蛋白测定 根据Chaijan等[3]和Benjakul等[8]的测定方法进行。称取2g样品置于50m L的离心管中，加入冰冷的20m L 0.04mol/L、pH 6.8的磷酸盐缓冲溶液，然后均质30s。匀浆置于4℃、12000r/m in的条件下离心20min，离心后过滤。然后在555nm处测定吸光值。肌红蛋白的含量根据蛋白的消光摩尔消光系数（7.6）和分子量（16110）进行计算，最终结果以mg/g样品表示。

1.2.5 高铁肌红蛋白测定 根据Chaijan等[3]和Saito等[9]的方法进行测定。称取1g样品，用15m L（0℃）蒸馏水均质1m in各两次，每次间隔10s。然后将匀浆于16000r/m in，2℃的条件下离心20m in。上清液定容到25m L，然后分别在525、572和700nm处测定吸光值。高铁肌红蛋白的含量根据下面的公式计算：

高铁肌红蛋白含量（%）=[1.395-（A572-A700）/（A525-A700）]×100 式（1）

1.2.6 质构的测定 样品采用TA-XT2i型质构仪进行TPA测定。测定时取鱼身背部的鱼片，切成2.0cm× 2.0cm×1.5cm规格。探头为P35的圆柱型探头，测试前速度为2mm/s；测试后速度为5mm/s；测试速度为2mm/s；测定间隔时间为5s；压缩比为30%；启动形式为auto-20g；数据获得速率为400.00pps。每种样品共测定20次。

1.3 数据分析

采用SPSS13.0和Excel 2003进行数据处理，用t检验和Pearson相关检验对数据进行差异性分析，并用SPSS13.0进行多元线性回归分析。

2 结果与分析

淡水鱼肉是优质动物蛋白来源，但因鱼类肌肉组织细嫩，含水量高，体内酶作用旺盛，体表粘液多，使宰后鱼肉在常温下被酶和细菌作用发生多种变化，鲜味下降，出现腥臭味，继而腐败变质不能食用[10]。所以一般是将鱼经过预处理后采用冰点附近的温度进行贮藏，如盐、抑菌剂[10]、茶多酚[11]、壳聚糖[12]、复合保鲜剂[13]等前处理来延长鱼的冷藏期。在前期的研究中，采用2%盐涂膜的脆肉鲩鱼片的总体接受度比采用15%盐溶液浸泡的高，但是，其表面颜色比用15%浸泡的差，脂肪氧化程度高[14]，所以，在本实验中，以15%盐溶液对脆肉鲩鱼片进行浸泡，结合不同分子量的壳聚糖进行涂膜，研究脆肉鲩鱼片冷藏过程中暗色肉颜色的改变。

2.1 脆肉鲩冷藏过程质构的变化

质构可以反映脆肉鲩的特性，其中硬度是主要的指标，弹性和回复性与咀嚼性有关，所以在本实验中，采用硬度、咀嚼性、弹性和回复性对脆肉鲩肌肉为质构特性的考察。从图1～图4可知，随着贮藏时间延长，硬度、咀嚼性、弹性和回复性总体下降，但不同分子量壳聚糖对质构的影响不一样。分子量为120ku的壳聚糖处理效果比分子量为30ku的好，120ku的壳聚糖处理的脆肉鲩鱼片的硬度、弹性、咀嚼性和回复性下降速度均比30ku的慢，这说明了120ku壳聚糖更有利于脆肉鲩鱼片质构的保持，可采用盐浸泡和壳聚糖涂膜对脆肉鲩进行前处理。

2.2 脆肉鲩鱼片暗色肉颜色评价

a*反映肌肉颜色红色的变化，在一些研究中作为衡量红色变化的指标。Sørheim等[15]和戴瑞彤[16]用a*值作为牛肉冷藏过程中红色变化的指标，并发现牛肉红色的变化与a*值成线性相关，因此在本实验中，采用a*作为脆肉鲩鱼片表面暗色肉红色的变化，并研究红色与脂肪氧化、高铁肌红蛋白及肌红蛋白的相关性，从而确定脆肉鲩肌肉表面暗色肉颜色的评定方法。

图1 0℃保藏过程中脆肉鲩鱼片硬度的变化Fig.1 Changes of hardness of crisp grass carp during chilling storage at0℃

图2 0℃保藏过程中脆肉鲩鱼片弹性的变化Fig.2 Changes of springiness of crisp grass carp during chilling storage at0℃

图3 0℃保藏过程中脆肉鲩鱼片咀嚼性的变化Fig.3 Changes of chewiness of crisp grass carp during chilling storage at0℃

图4 0℃保藏过程中脆肉鲩鱼片回复性的变化Fig.4 Changes of resilience of crisp grass carp during chilling storage at0℃

2.2.1 a*、高铁肌红蛋白含量、肌红蛋白含量在冷藏过程中的变化 图5～图7是脆肉鲩鱼片用15%盐溶液浸泡和分子量分别为120、30ku的壳聚糖涂膜复合处理后暗色肉在0℃冷藏过程中a*值、高铁肌红蛋白含量、肌红蛋白含量的变化。从图5～图6中可以看出，两种处理的脆肉鲩鱼片表面暗色肉的a*值随着冷藏时间的延长逐渐减小，高铁肌红蛋白的含量随冷藏时间的延长而增大，从19d开始又下降，并且用分子量小的壳聚糖处理的脆肉鲩暗色肉中的高铁肌红蛋白的含量比用分子量大的壳聚糖处理的少，这可能是由于壳聚糖的分子量越大，粘度越大，螯合铁离子的能力下降所引起的[17]。Kam il等[18]发现粘度为14cP的壳聚糖抗氧化能力比57、360cP的强。从图7中可知，肌红蛋白随冷藏时间的延长而下降。新鲜肉的暗色肉主要是以鲜红的氧合肌红蛋白存在，随着贮藏时间的延长，表面暗色肉的肌红蛋白逐渐被氧化成褐色的高铁肌红蛋白（Metmyoglobin，MMb），结合图6和图7可见，肌红蛋白随着高铁肌红蛋白的增多而减少。另外，前期的研究发现，脂肪氧化的程度也是影响脆肉鲩鱼片暗色肉的主要因素，a*随着脂肪氧化程度的增大而变小[14]。而本研究从a*值与高铁肌红蛋白含量与脂肪氧化的程度的相关性进行分析。

图5 脆肉鲩鱼片暗色肉在0℃冷藏过程中高铁肌红蛋白含量的变化Fig.5 Changes inmetmyoglobin content of red muscle from crisp grass carp fillet during storage at0℃

图6 脆肉鲩鱼片暗色肉在0℃冷藏过程中a*的变化Fig.6 Changes in a*value content of red muscle from crisp grass carp fillet during storage at0℃

图7 脆肉鲩鱼片暗色肉在0℃冷藏过程中肌红蛋白含量的变化Fig.7 Changes inmyoglobin contentof redmuscle from crisp grass carp fillet during storage at0℃

2.2.2 a*值与高铁肌红蛋白含量脂肪氧化程度之间的相关性分析 从表1中可知，a*值与高铁肌红蛋白含量的皮尔逊相关系数为-0.744，显著系数分别为0.002，相关系数分别为0.689，说明a*值分别与高铁肌红蛋白含量之间呈显著负相关。高铁肌红蛋白含量越大，a*值越小。在鱼肉的冷藏过程中，在冷藏初期，脆肉鲩表面暗色肉主要是以氧合肌红蛋白形式存在，这时呈现鲜红色。随着盐的渗透，蛋白质结构别破坏，多肽微环境不能继续保护血红色免遭氧化，这时血红素上的Fe2+容易被氧化成Fe3+，随着冷藏时间的延长，微生物的生长使蛋白质进一步分解，高铁肌红蛋白的含量进一步增多，从而使肌肉的颜色进一步变褐，使a*值减小。

表1 a*与高铁肌红蛋白含量（%）、TBA值线性回归分析结果表Table 1 Results of Linear Regression between a*value and MMb,a*value and lipid oxidation（%）

从表1中也可看出，a*与脂肪氧化的程度相关性也比较强。a*与TBA值的皮尔逊相关系数为-0.917，显著系数0.000，相关系数为0.849，说明a*与脂肪氧化程度呈显著负相关。有研究表明，脂肪氧化和肉类的变色之间存在密切的关系[3，6]。在肉类的脂肪氧化过程中，会产生一些自由基，这些自由基又将肌红蛋白的血红素辅基中心的Fe2+氧化成Fe3+，同时，Fe3+又是脂肪氧化的催化剂。另外，脂肪氧化产生的自由基还会破坏高铁肌红蛋白还原酶。在新鲜肉中，由于存在内源的还原物质，如NAD+和FAD+，一旦红褐色的高铁肌红蛋白或紫色的脱氧肌红蛋白生成时，肌肉自身都能将其还原[3]，使肌肉保持稳定的亮红色。高铁肌红蛋白还原酶能够将高铁肌红蛋白还原成Fe2+

的肌红蛋白从而减少高铁肌红蛋白的形成。随着高铁肌红蛋白还原酶逐渐被破坏，高铁肌红蛋白不能及时被还原，从而使高铁肌红蛋白增多，使肌肉从鲜红色变为褐色，从而使a*值变小。图8和图9是a*与高铁肌红蛋白含量和a*与脂肪氧化的标准化的正态概率图，从这图8和图9可以看出标准化残差呈正态分布，散点在直线上或靠近直线，进一步说明了a*值与高铁肌红蛋白含量和脂肪氧化之间显著性相关。所以可通过进一步量化a*值与脂肪氧化程度和高铁肌红蛋白含量的关系，通过直接测定淡水鱼表面暗色a*值的变化来判断肌肉的品质情况。

图8 a*值与高铁肌红蛋白含量P-P图Fig.8 Normal probality plotof a*and MMb%

图9 a*值与脂肪氧化P-P图Fig.9 Normal probality plotof a*and lipid oxidation

2.2.3 肌肽、VC和烟酰胺对脆肉鲩表面暗色肉的护色效果 由表1可知，高铁肌红蛋白和a*值存在一定的关系，于是将表2的数据做一元线性回归分析，以a*值为变量、高铁肌红蛋白含量为自变量的回归方程如下：通过对方程模型的显著性分析，Sig.F=0.000＜0.05，说明回归系数与零有差别，a*值和高铁肌红蛋白含量线性关系非常显著，本回归模型能反映高铁肌红蛋白含量对a*值的影响。在本模型中，相关系数R=0.892，说明a*值与高铁肌红蛋白的含量存在相关关系。可用a*作为脆肉鲩暗色肉表面颜色变化的测定指标，冷藏过程中各处理对暗色肉的护色作用可用a*值来表示。因此，肌肽、VC和烟酰胺对脆肉鲩进行护色后，以a*为变量、肌肽（X1）、VC（X2）和烟酰胺（X3）为自变量进行多元回归分析，其回归方程如下：

表2 脆肉鲩表面护色D-最优设计及高铁肌红蛋白和a*的实验结果Table 2 The D-optimal and factor levels design and results of MMb and a*of crisp grass carp

表3 模型方差分析结果Table 3 The result of ANOVA analysis from themodel

对方程模型进行显著性分析，得Sig.F=0.001＜0.05，说明回归系数与零有差别，在本实验条件下，所考察的因素均对脆肉鲩暗色肉表面的a*值产生影响，本回归模型可以反映实验中鱼暗色肉表面颜色的变化（见表3）。复相关系数R=0.917，说明此方程在本实验中有意义。从一次项的回归系数来看，只有肌肽存在，这说明肌肽对脆肉鲩暗色肉表面颜色影响最重要。从交互项的回归系数来看，X2X3交互项比X22和X1X3的回归系数小，说明VC和烟酰胺交互作用小。

肌肽是一种二肽，由β-丙氨酸和L-组氨酸通过肌肽合成酶合成的，具有很强的抗氧化功能。肌肽能够抑制由转运金属、血红蛋白、单线态氧、脂氧合酶、自由基等催化的脂肪氧化[19]。在本实验中，浓度为8mmol/L的肌肽与VC和烟酰胺复配时抗氧化效果最好，从式（3）中也可以看到，肌肽对保持a*值的效果最好，与VC和烟酰胺浓度分别为0.04%和0.02%复配时效果最好，a*值和高铁肌红蛋白的含量分别为15.509%和51.525%。在脆肉鲩鱼的冷藏过程中，颜色的变化涉及到高铁肌红蛋白的形成和脂肪氧化的相互促进作用。

脂肪氧化过程产生的自由基破环高铁肌红蛋白酶，同时高铁肌红蛋白形成产生的Fe3+脂肪氧化又有促进作用。Lee等[20]研究指出，肌肽和抗坏血酸有很好的复配作用，能够有效地抑制高铁肌红蛋白的形成和褐色肉的产生。在肌肉中，肌肽能抑制铁氧化的脂质过氧化[21]，可以有效地抑制由铁离子所催化的磷酯质氧化作用[22]。同时由于肌肽测量上的组氨酸可作为氢受体，具有捕捉自由基、单质氧和过氧化氢自由基的作用。Lee等人通过建立了一个由铁脆化产生的羟基自由基，以使脱氧核糖酶降解的体系发现肌肽可以有效抑制脱氧核糖的降解[23]。另外，肌肽能与脂肪氧化的初级产物反应，有效减少脂肪氧化产物的形成。通过以上分析可知，肌肽对脆肉鲩暗色肉的作用最好，肌肽与VC及肌肽与烟酰胺交互作用与于肌肉表面暗色肉的颜色比VC与烟酰胺的交互作用大。VC作为一种还原性物质，可与肌肉中的自由基作用，或还原高铁肌红蛋白为氧合肌红蛋白，从而减少或阻断高铁肌红蛋白的含量[24]。烟酰胺是一种还原型辅酶，它可与肌红蛋白相结合生成稳定的烟酰胺肌红蛋白，很难被氧化[25]。郭绍清[25]采用亚硝酸钠、异VC和烟酰胺复配对切片火腿进行护色保鲜，能使发色效果更好，保持时间更久。从本实验中也可以看出，肌肽、VC和烟酰胺复配能使抑制高铁肌红蛋白的生成。由此可见，对脆肉鲩暗色肉颜色维持的实质措施是控制高铁肌红蛋白的形成，可通过螯合金属离子和减慢脂肪氧化的速度来实现。该复配护色剂通过壳聚糖的螯合金属能力的作用和肌肽强的抗氧化作用来控制高铁肌红蛋白的生成，从而维持肌肉的颜色。综合以上分析可见，a*值可作为脆肉鲩贮藏过程中暗色肉颜色变化的指标，并判断肉质的品质变化情况，为脆肉鲩的冷藏保鲜过程质量的控制及品质的变化的快速测定提供参考及依据。

3 结论

脆肉鲩肌肉冷藏过程中表面暗色肉颜色的改变主要是由高铁肌红蛋白含量改变所引起的。在冷藏过程中，a*随着冷藏时间的延长逐渐减小，高铁肌红蛋白的含量随冷藏时间的延长而增大，肌红蛋白随冷藏时间的延长而下降，并且a*与高铁肌红蛋白和TBA值显著性负相关。通过D-最优设计分析及回归分析发现，脆肉鲩暗色肉中a*值与高铁肌红蛋白呈显著的负相关，其回归模型为：Y=42.562-0.892X。通过回归分析发现，肌肽、VC和烟酰胺复配对肌肉暗色肉颜色影响明显，但肌肽的作用最大，其回归模型如下：Y=10.24+0.41X1-0.38X1X2+0.381X1X3-0.144X2X3+0.424X12+0.62X22-0.522X32。由回归方程可知，8mmol/L的肌肽与0.04%的VC和0.02%的烟酰胺的复配效果最好。通过交互分析及交互项系数可知肌肽与VC及肌肽与烟酰胺交互作用于肌肉表面暗色肉的颜色比VC与烟酰胺的交互作用大，揭示了采用具有螯合金属作用的壳聚糖和强抗氧化能力的肌肽等复配能够减缓高铁肌红蛋白的形成，可以有效地抑制脆肉鲩暗色肉的褐变。通过一元和多元的回归分析及暗色肉颜色变化的机理，可用a*值对暗色肉冷藏过程中颜色的改变进行评定。

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Changes of colour of red muscle in crisp grass carp（Ctenopharyngodon idellus C.et V）fillet during refrigeration process

LINW an-ling1，ZENG Qing-xiao2，ZHU Zhi-wei2，HU Xiao1，YANG Xian-qing1，LI Lai-hao1，HAO Shu-xian1，CEN Jian-wei1，WEIYa1，DENG Jian-chao1
（1.South China Sea Fisheries Research Institute，Chinese Academy of Fishery Sciences，National Research and Development Center for Aquatic Product Processing，Key Laboratory of Aquatic Product Processing，Ministry of Agriculture，Guangzhou 510300，China；
2.College of Light Industry and Food Science，South China University of Technology，Guangzhou 510640，China）

Metmyog lobin and a*value were studied by analyzing changes of the texture，a*value，metmyog lobin and TBA value of crisp g rass carp fillet during refrigeration p rocess.The result showed that a*and m yog lobin content g radually decreased w ith refrigerated time p rolonging，whereas metm yog lobin content increased w ith the extension of the refrigerated time.Moreover，that negative correlation between a*and metm yog lobin content or TBA value was significant.It found that carnosine，ascorbic acid and niacinam ide vailed affected significantly the colour of red musc le in the fillets by the D-op timal design test.Carnosine，ascorbic acid and niacinam ide vailed reducing d iscoloration in red musc le of crisp grass carp fillet，especially carnosine.The op timal concentration of carnosine，ascorbic acid and niacinam ide were 8mmol/L，0.04%and 0.02%，respectively.The result further revealed thata*correlated negatively to content ofmetm yog lobin，and a*values could be used to quantify the changes of colour in the red musc le of crisp g rass carp during refrigeration p rocess.

crisp grass carp；refrigeration storage；change of colour

TS205.7

A

1002-0306（2012）22-0355-06

2012－08－29

林婉玲（1979－），女，博士，助理研究员，研究方向：水产品加工与质量安全。

中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金资助项目（2011TS08）；国家科技支撑计划项目（2012BAD28B00）；广东省科技计划重点项目（2011A020102005）；国家现代农业产业技术体系（CARS-49）。