斑点叉尾鮰在不同保藏温度下的鲜度变化
2012-12-03陆剑锋林琳叶应旺张伟伟姜绍通
陆剑锋,林琳,叶应旺,张伟伟,姜绍通
(合肥工业大学生物与食品工程学院,安徽 合肥 230009)
斑点叉尾鮰(Ictalurus punctatus),又称沟鲇,属于鮎形目、鮰科鱼类,原产于北美洲,是一种经济价值较高的大型淡水鱼[1]。我国于1984年由湖北省水产科学研究所从美国首次引进斑点叉尾鮰,经过20多年的持续推广,苗种生产和养殖技术已相当成熟。此外,在国际鮰鱼片出口市场蓬勃发展的带动下,我国斑点叉尾鮰的加工产业链也得到了快速发展。
鲜度对鱼肉的品质及原料的加工适性有着重要的影响。近年来,国外学者已在金头鲷[2]、鱿鱼[3]、大菱鲆[4]等海水食用鱼类和头足类的加工保鲜技术和方法及相关分析指标的适用性方面进行了深入研究。而淡水鱼进行大规模的加工和流通,同样需要探明其死后肌肉的生化变化规律,了解不同条件对其鲜度变化的影响,并在此基础上制定有关淡水鱼及其产品的鲜度标准。中国是世界上淡水渔业第一大国,随着养殖规模的扩大和产量的增加,以及淡水鱼深加工产业发展的迫切需要,使得淡水鱼的保鲜保藏问题引起广泛关注。目前,国内已有科研人员对鲢鱼[5]、鳙鱼[6]、罗非鱼[7]、鲫鱼[8]、草鱼[9]等重要淡水鱼的低温保鲜方面进行了相关研究,并取得了一定的进展。本文以斑点叉尾鮰为实验材料,分别从感官学评价、物理学评价、化学评价、微生物学评价等方面,对其在4、10、20℃保藏条件下的鲜度变化进行研究,揭示其在不同保藏温度下的鲜度变化规律及各项评价指标之间的内在联系,为今后斑点叉尾鮰的深加工利用提供理论参考。
1 材料与方法
1.1 材料
斑点叉尾鮰,平均体长约30cm,平均体重约0.5kg,由永言水产(集团)有限公司提供。将其头部击毙后放入聚乙烯薄膜袋中,置于恒温培养箱在不同温度(4、10、20℃)下进行保藏实验。同一个保藏温度下,每次各取2条鱼的背部肌肉,分别用于感官学评价、物理学评价(僵硬指数)、化学评价(K值,pH,TVB-N)和微生物学评价(菌落总数),然后取其平均值进行数据分析。
1.2 仪器设备
SP-752紫外可见分光光度计:上海光谱仪器有限公司;pHS-3C精密pH计:上海大普仪器有限公司;Anke TDL-50B台式离心机:上海安亭科学仪器厂;LRH-100CL型生化低温培养箱:上海一恒科学仪器有限公司;SW-CJ-1F单人双面净化工作台:苏州净化设备有限公司。
1.3 实验方法
1.3.1 感官评定
分别对体表、气味、鱼鳃、眼球、肉质等5个方面进行检定。按表1进行评分,把各项评分相加,总分在12分以上包括12分为一级;12分以下至8分为二级;8分以下至4分为三级;不满4分为次等品[10]。
表1 感官评定评分标准Table 1 Rating scale for sensory evaluation
1.3.2 僵硬指数
测出鱼体长的中点部位,将鱼体放在水平板上,使鱼体的前1/2放在平板上,后1/2自然下垂,测定起始及不同时期水平板表面水平延长线至鱼尾根部 (不包括尾鳍)的垂直距离L和L′,将L和L′带入下式计算,即得僵硬指数R[11]。僵硬指数上升到20%和70%所需的时间分别为达到初僵硬和全僵的时间。
式中:L为鱼体刚死后的垂下值;L′为鱼体死后各时间的垂下值。
1.3.3 K值的测定
K值是以鱼类体内核苷酸的分解产物作为测定其鲜度的指标。鱼类死后,其肌肉中的ATP开始发生分解,依次生成 ADP、AMP、IMP、HxR、Hx,因此,K 值越低越好,K值的测定采用柱层析简易测定法[12]
式中:ATP为三磷酸腺苷,AMP为二磷酸腺苷,ADP为磷酸腺苷,IMP为肌苷酸,HxR为次黄嘌呤棱苷,Hx为次黄嘌呤。
1.3.4 pH的测定
取斑点叉尾鮰背部肌肉5 g,加9倍双蒸水,以均质器均质,立即用精密pH计测定pH[13]。
1.3.5 挥发性盐基氮(TVB-N)的测定
将试样绞碎搅匀,称取约10.0 g,置于锥形瓶中,加100 mL水,不时振摇,浸渍30 min后过滤,再对滤液进行测定,方法参见GB/T 5009.44-2003《肉与肉制品卫生标准的分析方法》。
1.3.6 细菌总数的测定
取背部肌肉25 g(无菌操作),放入灭菌乳钵内,充分研磨,最后加入225 mL灭菌生理盐水,制成1∶10质量比的均匀稀释液。选择3个合适的稀释度,每个稀释度各取1 mL做2个培养皿的平行样,在(36±1)℃的恒温培养箱内,经营养琼脂培养基恒温培养48 h,最后进行平板菌落计数,方法参见GB 4789.2-2010《食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数测定》。同时将营养琼脂培养基倾入加有1 mL生理盐水的2个灭菌培养皿内作空白对照。
2 结果与分析
2.1 感官评分
从感官评价角度来说,感官评分在8分以上时,可以接受食用。斑点叉尾鮰在不同温度贮藏期间的感官评定结果见图1。
图1 斑点叉尾鮰在不同温度贮藏期间的感官评定Fig.1 Sensory scores for channel catfish during storage at different temperature
由图1可知,鮰鱼在4℃保藏时的感官评价值下降缓慢,10℃时稍快,20℃最快,24 h后即下降到二级以下,这表明随着温度的升高,鱼体内的酶促反应加快,细菌活动增加,鮰鱼的鲜度下降较快,而较低的保藏温度能显著延缓鮰鱼鲜度的下降。感官评定的结果表明,斑点叉尾鮰保藏在20、10、4℃时,保质期分别是1、2.5、4.5 d。感官评定作为传统上评价鱼肉鲜度的主要方法之一,它能快速而直观地提供有关鱼肉品质的大致信息,但通常都带有一定的主观性。
2.2 僵硬指数
鱼死亡后,其肌肉变化可分为几个阶段:初僵完全僵硬解僵软化腐败。鱼死后,僵硬的产生与一系列复杂的生理、生化反应分不开的,主要是鱼死后ATP逐渐减少,肌肉细胞中的Ca2+浓度增加,产生高分子的纤维肌动球蛋白,使得鱼体出现僵硬[9],斑点叉尾鮰在不同温度贮藏期间僵硬指数的变化见图2。
图2 斑点叉尾鮰在不同温度贮藏期间僵硬指数的变化Fig.2 Changes in rigor index of channel catfish during storage at different temperature
由图2可知,在不同的贮藏温度下,僵硬指数都是先随着时间而迅速上升,然后再开始下降。在20℃时,僵硬指数上升和下降均较快;10℃保藏时达到初僵的时间比4℃短,其上升速度比4℃时快,这与鲢鱼[10]的僵硬期变化特点不同,而与鲫鱼[14]的僵硬期变化特点相似。总体来说,低温有助于减缓鱼体内ATP的下降,从而推迟僵硬期的到来和解僵的产生。而当鱼处于僵硬期时,其鲜度质量仍维持在较高的水平,而解僵发生时,才开始腐败的一系列变化,因此以僵硬指数作为淡水鱼的鲜活质量标准,采用活杀后低温贮藏的方法,使鱼体维持较长的僵硬期,可解决由于运输、距离等条件的限制,活鱼难以上市的问题。
僵硬的开始和持续时间与机体内糖原含量的多少有着直接的关系,因此僵硬指数的测定会受到鱼的种类、致死方法、贮藏温度、鱼捕获时的季节、死前受到的应激反应等因素的影响[15-16],而在实际评价中,可采用间隔一段时间2次测定的方法,对鲜度进行判定,减少鱼死前因生理状态不同而产生差异的影响。
2.3 K值的变化
在日本,针对生鱼片食用的生鲜度指标为K值20%以内,一般鲜度的标准K值为30%~60%,K值达到70%以上即失去商品价值[17]。斑点叉尾鮰在不同温度贮藏期间K值的变化见图3。
图3 斑点叉尾鮰在不同温度贮藏期间K值的变化Fig.3 Changes in K value of channel catfish during storage at different temperature
由图3可知,即杀后,斑点叉尾鮰的K值达到20.15%,大于鲤鱼、带鱼等[12]的初始K值,这可能是由于鱼种不同而产生的差异。在保藏初期,10℃比4℃保藏时的K值上升缓慢,大约在24 h后,10℃的K值上升速率超过4℃,而当保藏温度较高(20℃)时,K值上升的平均速率明显加快。对比K值、感官评定和僵硬指数3个指标,发现当K值在较小时,斑点叉尾鮰的鲜度已经处于较低水平,因此K值是否适于作为斑点叉尾鮰等淡水鱼类的鲜度评价标准,值得我们今后进一步加以商榷。
2.4 pH的变化
即杀后,斑点叉尾鮰的pH在7.05附近,接近于中性(见图4)。
图4 斑点叉尾鮰在不同温度贮藏期间pH的变化Fig.4 Changes in pH value of channel catfish during storage at different temperature
在不同的保藏温度下,鮰鱼肌肉pH都是先下降,后上升,温度越高,pH的变化速度越快,其中最低点在6.65~6.85之间。pH的变化与鱼肉中的微生物生长情况有一定关联。在保藏初期,pH的下降是由于糖原酵解产生了乳酸以及磷酸等酸性物质;在保藏后期,随着细菌的大量繁殖及酶类的作用,蛋白质等含氮类物质分解产生了碱性物质(氨及胺类),使得pH逐渐开始上升,这也意味着鱼体腐败变质的真正开始。pH下降的程度同时也反应了鱼体内糖原的含量,斑点叉尾鮰在保藏中的最低pH要高于海水鱼的最低pH,这是由于淡水鱼的游动范围比海水鱼小,活动性不强,提供能量的糖原和脂肪含量较低的缘故[18]。此外,pH的大小受很多因素(如鱼的种类、生长环境、包装形式等[9])的影响,在实际检测过程中,单独考察一次测定到的pH,难以对鱼体的鲜度作出准确判断,需要采用前后两次(或多次间隔)测定的方法,或结合其它的鲜度判定方法进行综合评价。
2.5 挥发性盐基氮(TVB-N)含量的变化
在肌肉中内源酶和细菌的共同作用下,鱼体内会产生低沸点、易挥发的氨及胺类等碱性物质,因此可以直接测定挥发性盐基氮(TVB-N)来评定水产品的鲜度,它被认为是判断水产品腐败程度的良好指标。斑点叉尾鮰在不同温度贮藏期间TVB-N值的变化见图5。
图5 斑点叉尾鮰在不同温度贮藏期间TVB-N值的变化Fig.5 Changes in TVB-N of channel catfish during storage at different temperature
根据GB 2733-2005《鲜、冻动物性水产品卫生标准》,淡水鱼、虾的TVB-N含量要≤20 mg/100 g,由图5中可知,温度对TVB-N的影响较为显著,在20℃高温时,TVB-N上升很快,其含量在24 h后达到卫生标准的临界值20 mg/100 g,这也印证了感官评价的结果。在10℃和4℃低温下,TVB-N含量分别在3 d和6 d后达到临界值,相比达到感官评定二级所需的时间,TVB-N含量的上升略微迟缓,即在较低温度下,TVBN含量所反应的鲜度情况与实际鱼体的感官评定之间略有差异,这可能是氨及胺类物质的挥发性随低温保藏时间的延长造成部分损失引起的,但也可能与淡水鱼不含或含有较少的氧化三甲胺(TMAO)有关[19]。
2.6 细菌总数的变化
水产动物含水量高,自身酶类活性强,蛋白质等组分易于降解,同时,在消化系统、体表、鳃丝等处都黏附着种类繁多的细菌,鱼死后,鱼体各营养成分组成细菌的培养基,加剧了鱼体的腐败变质,因此可以说细菌活动是鱼类腐败的主要因素。斑点叉尾鮰在保藏期间细菌总数的变化如图6所示。
图6 斑点叉尾鮰在不同温度贮藏期间菌落总数的变化Fig.6 Changes in total colony count of channel catfish during storage at different temperature
由图6可知,细菌总数在不同保藏温度下均随着时间的延长而不断增长。即杀后,其初始细菌总数为1.5104 CFU/g。在20℃下,细菌总数增长最快,24 h后即达到0.79107 CFU/g,接近于可接受的极限值(107 CFU/g),这与TVB-N含量的结果非常吻合,表明细菌总数的变化与TVB-N含量存在明显的关联性。而在10℃和4℃下,由于温度相对较低,细菌总数增长受到抑制,微生物增加比较缓慢,但微生物在生长繁殖过程中仍能分泌各种酶类和毒性物质,会不断地对鱼体造成慢性破坏,同样也会导致斑点叉尾鮰的鲜度逐渐下降。
3 结论
本文在4、10、20℃3个不同保藏温度下,以感官、物理、化学、微生物等指标综合评价了斑点叉尾鮰的鲜度变化情况。结果显示,斑点叉尾鮰的鲜度变化存在明显的温度差异,随着保藏温度的降低,斑点叉尾鮰的鲜度下降速度减缓,而较高的温度则起到了促进内源酶、细菌等的代谢活动,迅速引起一系列的理化性质的变化,使得鱼体的鲜度呈现出急剧下降的趋势。
感官评定作为斑点叉尾鮰的鲜度指标,快速、便捷、可操作性强,但存在一定的主观性。僵硬指数、K值、pH是从鱼体自身能量的角度出发,探讨斑点叉尾鮰在不同的温度下其鲜度的变化规律。斑点叉尾鮰在高温(20℃)时最易达到全僵,并迅速出现解僵,而在低温(4℃和10℃)时相对较缓慢。斑点叉尾鮰肌肉的pH总体变化不是很明显,初始pH接近中性,最低点在6.65~6.85之间。K值最初是针对生鱼片的鲜度质量要求而提出的鲜度评价指标,近年来也被用于评价淡水鱼的鲜度。在低温下,K值的上升速度较为迟缓,显示鱼体一直保持较好的质量,但实际的感官指标显示鱼体已经处于较低的鲜度水平,因此K值是否有助于斑点叉尾鮰等淡水鱼类的鲜度评价还有待我们进一步的探讨。研究表明,TVB-N含量和细菌总数的变化之间存在着明显的关联性,正是由于细菌代谢总量的增加相应地导致水产动物TVB-N含量的增加,因此根据本实验的结果,TVB-N可被作为评价斑点叉尾鮰鱼体新鲜或腐败程度的重要参考指标。
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