中性电解水对鲐鱼的保鲜效果

陈晶晶，邓尚贵，林 雪，陈东亮

（浙江海洋学院食品与药学学院、医学院，浙江舟山 316022）

鲐鱼Pneumatophorus japonicus，又名青花鱼，鲈形目、鲭科、鲐属。近几年，有报道称已经成为欧洲主要的捕捞鱼种之一[1]，我国近海均产，也是我国重要的经济鱼种。鲐鱼营养价值较高，蛋白质、脂肪、维生素和钙、铁、磷含量丰富，可鲜食，并可加工成罐头等食品以及提取鱼肝油。鲐鱼的不饱和脂肪酸含量高，体内酶活性高，肌肉结缔组织含量低，导致鲐鱼容易变质，在加工贮藏中，鲐鱼保鲜方式一般为冷冻贮藏，低温下表现较好保鲜效果，许婷婷[2]等报道中指出鲐鱼在－55℃效果优于－20℃下贮藏保鲜效果。有关鲐鱼品质保鲜方面研究报道甚少，因此有关鲐鱼保鲜方面工作有待进一步开展。

中性电解水由无膜电解装置电解产生，pH值接近中性和含有较高的次氯酸分子[3]，作为新型的食品保鲜剂，不仅具有强酸性电解水的绿色环保、高效杀菌同样的优点，还有生产成本低、稳定等优点[4]。沈晓盛等[5]指出电解水应用在食品加工材料消毒中有明显的效果。谢军[6]等报道电解水可以代替自来水清洗原料虾，不会造成二次污染。在鱼肉贮藏保鲜中，周然[7]等报道中性电解水对河豚保鲜应用中指出，在4℃下可以延长河豚50%的货架期。有关中性电解水在鲐鱼保鲜方面应用研究，在国内还没有相关报道。本文使用中性电解水对鲐鱼采取不同处理方式进行鲜度保持研究，通过测定鱼肉的挥发性盐基氮、质构及气味等分析中性电解水在鲐鱼贮藏方面保鲜效果，为提高鲐鱼贮藏保鲜寻找一种更适宜的方式。

1 材料和方法

1.1 材料

新鲜鲐鱼，购买浙江舟山市新茂超市，选择大小均一，肌肉组织紧密有弹性，角膜清晰明亮，鳃丝清晰鲜红的鱼体为实验原料，使用冰块保鲜迅速运送到实验室。

硼酸，天津市科密欧化学试剂有限公司；高氯酸，天津市鑫源化工有限公司；平板计数琼脂，国药集团上海化学试剂有限公司等。

1.2 仪器

方心牌无膜电解水处理器，烟台方心水处理设备有限公司；TMS-Pro物质分析仪，美国F.T.C.公司；PEN3便携式电子鼻系统，德国AIRSENSE公司；pHS-3C酸度计，上海虹益仪器仪表有限公司；SPX型智能生化培养箱，上海予腾生物科技有限公司等。

1.3 实验方法

1.3.1 中性电解水制取

采用无膜电解水处理器制取pH为5.5,氧化还原电位（ORP）为725 mv,有效氯含量为30.13 mg/L的电解水。

1.3.2 冰的准备

使用若干冰盒分别装有中性电解水和自来水，在冰箱速冻成冰，处理成颗粒状碎冰备用。

1.3.3 鲐鱼处理

分成五组，即喷淋组（P）：中性电解水对鱼体充分喷淋2 min；浸泡组（J）：中性电解水对鱼体充分浸泡2 min；中性电解水冰浸没组（M1）：鱼体充分浸没在中性电解水制成的碎冰中；自来水冰浸没组（M2）：鱼体充分浸没在由自来水制备碎冰中；无处理鲐鱼为空白组(K)。各组处理完毕，分别存放在恒温0±1℃冰箱保存。当天测试新鲜鱼测定挥发性盐基氮（TVB-N）值、菌落总数、色度等各项物理化学指标。以后每隔1天随机抽样测定各项指标。

1.3.4 TVB-N测定

参照SC/T3032-2007方法测定。

1.3.5 菌落总数测定

按照GB/T4789.2-2008方法进行平板计数。

1.3.6 色度测定

取鱼背部鱼肉切成约4 cm×4 cm×1 cm的规格，选用直径30 mm的透镜，用色差计测定L*（亮度）值、a*（红度）值和b*（黄度）值，其中，L*值越大表明样品越亮；a*为正值时表明样品红色增加；b*为正值时表明样品黄色增加。

1.3.7 质构分析

采用美国TMS-PRO物性分析系统，利用TPA模式，测定不同贮藏条件下鲐鱼样品的硬度、弹性。设定参数为：①测试速度1.0 mm/s，样品压缩形变量为30%。②选用直径50 mm平底柱形探头P/50；③测定部位为距离头部5.0 cm处的鲐鱼背部肌肉组织；相同贮藏条件样品进行4次重复测定，取平均值为该样品质构特性值。TPA特征参数依据Bouren定义方法[8]。

1.3.8 电子鼻分析

打开电子鼻电源，预热30 min,设定传感器清洗时间 60 s，测定时间 100 s，传感器流速300 mL/min，间隔时间1.0 s。鲐鱼样品规格约10±0.2 g，切碎放入采集瓶中密封，约20 min，气味充分均匀。采用PEN3电子鼻系统Winmuster分析软件中主成分分析（PCA）和线性判别（LDA）。

1.4 数据分析

所有的实验数据至少为3个重复测定结果，结果取平均值±标准差。采用Excel 2007软件绘图，SPSS 18．0软件进行方差分析。

2 结果与讨论

2．1 鲐鱼贮藏过程中TVB－N的变化

TVB－N是动物性食品在贮藏的过程中，由于肌肉中细菌和内源性酶共同作用，蛋白分解而产生的氨以及胺类等碱性含氮物质。

图1所示为经过不同方式处理后的鲐鱼贮藏期TVB－N的含量变化。购买当天鲐鱼鱼肉TVB－N含量为7．25 mg/100 g，为新鲜鱼[9]。第7 d空白组鱼肉TVB－N含量达到33．8 mg/100 g(国家卫生标准限量≤30 mg/100 g，GB/T18108）。第9 dM2组鱼肉TVB－N含量达30．4 mg/100 g，比空白组保鲜期延长2 d，可能是鲐鱼在贮藏期间，被冰包围，鱼体温度能够很快的降低，从而抑制了微生物繁殖速度。11 d内J组、P组和M1组处理后贮藏鲐鱼TVB－N含量均低于30 mg/100 g，可能是中性电解水的杀菌效果，减少了鲐鱼鱼体微生物数量。其中经过中性电解水制冰后冰温贮藏保鲜效果显著（P＜0．05），可能是一方面中性电解水对鱼体微生物灭菌效果，另外一方面是鱼体温度降低快，与降低了鱼体内酶活性和抑制微生物繁殖有关。KIM等[10]利用微酸酸性电解水冰对秋刀鱼进行保鲜试验，研究发现在－4℃冷藏过程中，微酸性电解水冰相比自来水冰更能显著抑制秋刀鱼肉中好氧嗜冷菌的增长。

图1 鲐鱼贮藏过程中挥发性盐基氮（TVB－N）的含量变化Fig．1 Changes of TVB－N values of P.japonicus during storage

图2 鲐鱼贮藏过程中细菌总数的变化Fig．2 Changes of aerobic plate count of P.japonicus during storage

2．2 鲐鱼贮藏过程中菌落总数的变化

根据图2各组鲐鱼细菌总数变化趋势情况看出，J组、P组及M1组鲐鱼鱼肉中细菌总数均低于空白组，与鱼肉中TVB－N含量变化趋势基本一致，说明电解水在减少鱼体微生物数量方面起到了作用。根据第5 d结果显示，K组、M组的菌落总数分别达到 4．68 l0g10CFU/g、4．11 l0g10CFU/g，其他各组都在4 l0g10CFU/g以下（国家卫生标准限量≤4 l0g10CFU/g，GB/T18108）。第7天结果显示，除M1组为3．79 l0g10CFU/g外，其他各组都超过4 l0g10CFU/g。M1组细菌总数在第10天达到4．84 l0g10CFU/g，因此得知在冰的冷藏效果和中性电解水杀菌的共同作用下，鲐鱼的保鲜期限空白组可以延长4 d，比单独使用中性电解水处理保鲜期延长2 d，表明中性电解水碎冰贮藏保鲜效果显著（P＜0．05）。

中性电解水中含有次氯酸分子，且分子较小，不带电荷，可以进入细胞的内部与蛋白质发生氧化反应或破坏磷酸脱氢酶，导致糖代谢失调而致细胞死亡[11]。另外电解水具有正氧化还原电位，一旦接触细菌能够夺取细胞膜上电子，改变细胞氧化还原电位平衡，破坏细胞膜的稳定性，导致细胞死亡，起到杀菌作用[12]。

2．3 鲐鱼贮藏过程中色度变化

如图3、4所示，各组鱼肉的L*值和a*值随着时间的变化而缓慢下降（P＞0．05），下降趋势基本一致，各组鱼肉品质变化不易区分。图5所示，鱼肉b*值随着时间变化而增加，说明鱼肉发生了黄变现象。初期（0～3 d）的M2组黄度值升高幅度最大，可能是冰的挤压引起脂肪游离，与空气中氧气结合发生氧化反应原因以及微生物繁殖共同作用。M1变化趋势缓慢，可能是中性电解水初期抑制微生物原因。鱼肉的颜色是肌肉生理学、生物化学和微生物学变化的外部表现[13]。鲐鱼为多脂鱼类，随着贮藏的时间延长，容易由脂肪氧化引起一系列的反应，导致鱼肉颜色改变。

图3 鲐鱼贮藏过程中L值的变化Fig．3 Changes of L value of P.japonicus during storage

图4 鲐鱼贮藏过程中a*值的变Fig．4 Changes of a value of P.japonicus during storage

图5 鲐鱼贮藏过程b*值的变化Fig．5 Changes of b value of P.japonicus during storage

2．4 鲐鱼贮藏过程中硬度和弹性的变化

硬度作为评定鱼肉新鲜程度的指标之一，是鱼死后僵硬期表现出抵抗塑性变形或者弹性变形的能力[14]。如图6所示，随着贮藏时间增加，鱼肉的硬度逐渐下降，表明鱼体逐渐变软，主要是鱼体内部各种酶和微生物共同作用导致肌原纤维蛋白变化引起的。经过11 d的贮藏，K组、M2组、P组、J和M1组硬度分别下降了 19．7、15．2、14．2、16．0 和 17．8，其中自来水碎冰组硬度下降程度低于空白对照组，说明冰吸收热量使鱼体内部温度降低，降低酶的活性，减缓了鱼肉内部ATP分解。经过中性电解水三种方法处理后的鱼体硬度下降程度低于未经中性电解水处理的两组，说明中性电解水处理能够减缓贮藏过程中的硬度变化。与新鲜鱼相比较，中性电解水碎冰浸没组鲐鱼硬度下降最小，仅为对照组的9/13，保鲜效果最为显著（P＜0．05）。

图6 鲐鱼贮藏过程中硬度的变化Fig．6 Changes of hardness of P.japonicus during storage

2．5 鲐鱼储藏过程中弹性变化

如图7所示，各组初期（0～3 d）弹性变化不大，后期(7～11 d)随着贮藏时间增加，弹性下降幅度增加，各组之间下降显著（P＜0．05）。可能是后期微生物繁殖数量增加，造成外源性蛋白酶增加。经过11 d贮藏K组和M2组分别下降了1．32和1．07，P组和J组下降分别了 0．90 和 0．74，M1 组为 0．45，约为对照组 1/3。另外中性电解水碎冰浸没组在贮藏过程中弹性下降幅度变化基本小于其它处理方式的下降幅度，可见中性电解水碎冰浸没方式可以减缓各种酶的作用，减少了肌原分子结构改变，加大肌肉之间结合力，肌肉变软程度降低，从而造成鱼肉弹性增大。与鱼肉硬度变化相比较，两者趋势基本一致。

弹性是鱼体在受到外力以及去力后恢复程度，与鱼肉之间结合力成正比，与鱼肉组织间破坏程度成反比，即结合力越大，肌肉之间破坏程度越小，弹性越大。鱼肉中内源性蛋白酶和来自腐败菌的外源性蛋白酶的作用，会造成肌肉变软，使鱼肉失去弹性。

图7 鲐鱼贮藏过程中弹性的变化Fig．7 Changes of,elasticity of P.japonicus during storage

2．6 电子鼻对鲐鱼贮藏过程中气味检测

在PCA分析中，若两主成分的贡献率之和小于95%，则表示分析中有干扰成分的作用，从而说明该方法在数据分析中不合适。LDA分析注重分类以及各种组分之间的举例分析，LDA可更好的在二维图中解决分类的分析[15]。

图8、9是电子鼻对经过不同处理方式处理后的鲐鱼贮藏11 d的鱼肉样品挥发性成分进行分析。从图8得知经过11 d贮藏后，各组鲐鱼挥发性成分发生了变化。PC1贡献率为96．59%，PC2为3．16%，总的贡献率为99．75%，表明该方法适合本实验，能够区分在相同的温度贮藏下，经过不同方法处理后的鲐鱼样品。从图9中可以看出第一判别式是99．00%第二判别式是0．68%，总的判别式是99．68%。可见能够很好的区别各组的变化。从PC1轴各组排列显示：K组与M1组排列较分散，P组、J组和M2组三组相对集中，与11 d各组鲐鱼肉中TVB－N含量变化趋势相对应。

图8 鲐鱼不同处理方式的PCA分析Fig．8 PCA analysis of different treatment of P.japonicus

图9 鲐鱼不同处理方式的LDA分析Fig．9 LDA analysis of different treatment of P.japonicas

3 结论

比较中性电解水对鲐鱼采取三种不同的处理保鲜方式（P、J、M1）及两种普通保鲜方式（K、M2）的保鲜效果显示：中性电解水的三种处理方式保鲜效果优于普通保鲜效果。中性电解水三种处理方式保鲜效果比较，M1组处理方式的保鲜效果最为明显11 d贮藏质构检测显示，M1组鱼肉硬度和弹性下降最少，仅为对照组的9/13和1/3。另外鱼肉菌落总数、TVB－N值指标变化也表现出相同趋势。

色差度中L*值和a*值变化不显著（P＞0．05），不能反映鱼肉品质变化。电子鼻子系统可用于实验中气味变化分析，能够区分各组鲐鱼肉挥发性气味，说明经过不同方式处理后对鲐鱼品质方面有一定的影响。

中性电解水能够抑制鱼体微生物繁殖，减缓鱼肉纤维分解，与冰温贮藏结合可以增强对鱼肉保鲜效果。因此中性电解水冰贮藏保鲜是鲐鱼保鲜最为有效的贮藏方式。

[1]缪圣赐．鲐鱼已成为欧洲渔业的主要捕捞鱼种[J]．现代渔业信息,2010,25(7):39．

[2]许婷婷,丁静萍,林甘露．不同贮藏条件下东海鲐鱼鱼肉质构变化研究[J]．食品工业,2012,33(7):100－103．

[3]GÓMEZ－LÓPEZ V M,RYCKEBOER R P．Shelf－life of minimally processed cabbage treated with Neutral electrolyzed oxidizing water and stored under equilibrium modified atmosphere[J]．International Journal of Food Microbiology,2007,117:9．

[4]尚 宇,李保明,冀盈盈,等．中性电解水的制备及其贮藏稳定性研究[C]//纪念中国农业工程学会成立30周年暨中国农业工程学会2009年学术年会（CSAE 2009）论文集．2009．

[5]沈晓盛,刘长军,蔡有琼,等．电解海水的抑菌活性及对食品加工表面材料的消毒效果[J]．微生物学报,2008,35(11):1 833－1 839．

[6]谢 军,孙晓红,潘迎捷．电解水和有机酸对虾的杀菌效果及感官品质影响[J]．食品与发酵工业,2010,36(5):59－63．

[7]周 然,刘 源,谢 晶．电解水对冷藏河豚鱼肉质构及品质变化的影响[J]．农业工程学报,2011,27(10):365－369．

[8]TIETEL Z,PLOTTO A,FALLIK E,et al．Taste and aroma of fresh and stored mandarins[J]．Journal of the Science of Food and Agriculture,2011,91(1):14－23．

[9]夏松养．水产食品加工学[M]．北京:化学工业出版社,2008:280．

[10]谢 军,孙晓红,潘迎捷．酸性电解水在水产品安全中的应用[J]．渔业现代化,2010(2):55－58．

[11]GUENTZEL J L,LAM K L,CALLAN M A,et al．Reduction of bacteria on spinach,lettuce,and surfaces in food service areas using Neutral electrolyzed oxidizing water[J]．Food Microbiology,2008,25:36－41．

[12]龚泰石．强酸性电解水的消毒研究进展[J]．解放军预防医学杂志,2001,9(5):388－390．

[13]路 昊,包建强．黄鳍金枪鱼肉在不同冻藏温度下品质变化的动力学研究[J]．现代食品科技,2007,23(2):5－7．

[14]潘秀娟,屠 康．质构仪质地多面分析（TPA）方法对苹果采后质地变化的检测[J]．农业工程学报,2005,21(3):166－170．

[15]佟 懿,谢 晶,肖 红,等．鲳鱼货架期预测模型的电子鼻评价和研究[J]．水产学报,2010,34(3):367－374．