生食金枪鱼肉冷藏过程鲜度的变化

包海蓉，程　梅，王锡昌，赵　晨（上海海洋大学食品学院，上海201306）

生食金枪鱼肉冷藏过程鲜度的变化

包海蓉，程梅，王锡昌*，赵晨
（上海海洋大学食品学院，上海201306）

对解冻生食黄鳍金枪鱼肉0、2、4、6、8℃冷藏过程中鲜度变化展开系统研究，以K值小于20%确定各冷藏温度下生食终点，冷藏过程中采用K值、pH等指标评价品质，获得生食金枪鱼肉冷藏品质变化规律。生食黄鳍金枪鱼肉冷藏过程ATP关联物中ATP快速下降，ADP、AMP缓慢下降，IMP有累积趋势，HxR蓄积量较大，为HxR生成型鱼种。pH在生食期间没有显著差异，对鲜度高的生食生鱼片品质不适合采用pH判断鲜度间的小差异。建立生食金枪鱼肉冷藏K值随时间变化规律的动力学模型，模型符合一级动力学反应方程。冷藏温度对反应速率常数的影响用Arrhenius方程描述，有较高的拟合精度。

生食金枪鱼，冷藏，鲜度

金枪鱼也称鲔鱼、吞拿鱼，是大洋暖水性洄游鱼类，生活在海洋中上层，分布于太平洋、大西洋和印度洋的热带、亚热带和温带广阔水域。金枪鱼肉质鲜嫩，具有高蛋白、低脂肪、低能量的特点，是国际营养学推荐的三大营养鱼之一［1］。生鱼片是金枪鱼主要的食用方式，随着人们生活水平的提高及日式料理的普及，金枪鱼生鱼片越来越受到人们的喜爱。近年来，国内外对金枪鱼冻藏过程中品质变化的研究很多，郑斌等［2］以-20、-30、-60、-80℃下冷藏的大眼金枪鱼的肉和内脏为研究对象，对pH、TBA值、TVBN值、蛋白质含量和高铁肌红蛋白含量等指标进行了系统研究，得出-20℃和-30℃的冷藏条件可用于金枪鱼中短期的贮藏保鲜，-60℃和-80℃的冷藏条件则适合较长期的贮藏保鲜。杨金生等［3］研究了不同冻藏温度（-18、-25、-55℃）对金枪鱼肌肉颜色（a*值）、高铁肌红蛋白的含量、脂肪氧化的影响，发现随着冻藏时间的延长，a*值呈下降趋势；高铁肌红蛋白含量、脂肪氧化值增加；在不同的冻藏温度下，肌肉a*值变化显著（p＜0.05）；冻藏温度越低，a*值，脂肪氧化值变化越小，肌红蛋白氧化成高铁肌红蛋白的量越少。路昊等［4］对黄鳍金枪鱼肉在不同冻藏温度下品质变化的动力学进行了研究，脂质氧化和肌红蛋白氧化对零级化学反应和Arrhenius方程有较高的拟合精度。生食金枪鱼肉冷藏过程中品质变化的研究很少，在金枪鱼生鱼片料理店中，金枪鱼生鱼片在销售前都会进行冷藏贮藏，在冷藏过程中金枪鱼肉鲜度会降低，品质发生变化。因此，本研究以K值和pH为指标，研究生食金枪鱼肉在冷藏过程中鲜度的变化情况，建立生食金枪鱼肉冷藏K值随时间变化规律的动力学模型，为生食金枪鱼肉的贮藏、加工和销售提供一定的参考依据。

1　材料与方法

1.1材料与仪器

黄鳍金枪鱼腹部肉中水集团远洋股份有限公司；5’-ATP钠盐、5’-ADP钠盐、5’-AMP钠盐、5’-IMP钠盐、HxR、Hx标准品美国Sigma公司；甲醇、乙腈为色谱纯；磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、ICH2COONa为分析纯，国药上海公司。

LRH-100CL型低温培养箱上海一恒科学仪器有限公司；冷冻离心机上海安亭科学仪器厂；XHF-1型组织粉碎机上海金达生化仪器；LC-10AT型高效液相色谱仪岛津液相；SPD-10A型紫外检测器日本岛津公司。

1.2实验方法

1.2.1生食金枪鱼解冻与冷藏方法将体积为122mm×62mm×19mm，-60℃冻结的金枪鱼肉块置于0℃，浓度为3%的冰盐水中浸渍23s表面形成冰衣后取出，置于4℃的冷藏室中，待冰衣层松动后，用吸水纸包裹，以中心温度达到-5℃为解冻终点，分别将解冻后金枪鱼肉置于0、2、4、6、8℃的冷藏室中，每隔4～8h取出鱼样测定品质变化。

1.2.2pH的测定准确称取已分割的鱼肉5g，加入ICH2COONa溶液25mL（鱼料重量的5倍），用组织搅碎机均质至均匀为止，边搅拌边测定pH，测定全程采用冰浴操作［5］。

1.2.3K值的测定将金枪鱼块分成数份，每份5g左右，进行K值的测定，重复3次测定取平均值。K值测定主要参考文献［6-7］，稍作调整，精确称量5g鱼肉，加10%PCA（高氯酸）溶液15mL均质，冷冻离心机4℃3000r/min离心3min，上清液用滤纸过滤，滤液再加入5%PCA（高氯酸）溶液10mL均质，冷冻离心机4℃，3000r/min离心3min，上清液再次过滤，重复上述操作2次，过滤后用10mol/L KOH和1mol/L KOH调整滤液pH至6.35～6.4之间，用去离子水定容至50mL，上述溶液用孔径为0.45μm的滤膜过滤，于-50℃下用小离心管冻藏，解冻后用于HPLC测定，整个过程冰浴操作，并保持环境温度在4℃左右。

HPLC条件：使用紫外检测器，流速1.0mL/min，进样量10μL，检出波长260nm。

1.2.4时间和温度对品质影响的动力学方程时间对品质影响的化学动力学基本公式

式中，A为品质因子的浓度；t为贮藏时间；k为变化速率常数；n为反应级数。大多数食品的质量与时间关系表现出零级或一级的反应，即n=0或n=1，动力学方程如下：

温度对反应速率常数k的影响用阿仑尼乌斯（Arrhenius）方程描述：

式中，T为绝对温度（K）；k0为频率因子；Ea为活化能（J·mol-1）；R为气体常数。

1.3数据分析

数据处理和分析使用Origin8.0，Excel和SPSS 17.0软件。

2　结果与分析

2.1冷藏生食金枪鱼肉K值的变化

图1　不同冷藏温度K值随时间变化曲线Fig.1　Changes of K-value at different cold storage temperatures

K值表征鱼肉新鲜度，鱼死后ATP降解，顺次产生二磷酸腺苷（ADP）、一磷酸腺苷（AMP）、肌苷酸（IMP）、肌苷（HxR）和次黄嘌呤（Hx）等，随着贮藏时间的延长肌苷和次黄嘌呤不断积累。肌苷和次黄嘌呤量之和与ATP关联化合物总量的比值定义为K值，K值与水产原料的风味和新鲜度紧密相关。当K值在20%以下时，金枪鱼鱼肉的品质能够达到生鱼片的优良等级，因此以K值20%判断生食终点［8］。

图1是解冻后金枪鱼肉不同冷藏温度下K值的变化，在0～8℃间的5个贮藏温度下，随着时间的延长，K值逐渐增加，金枪鱼鲜度有一定程度下降，其中0℃和2℃的贮藏条件下，K值变化速率小于4℃，更明显小于6℃以及8℃的K值变化速率。以K值20%判断生食终点，0℃与2℃的贮藏终点约为60～64h，4℃的贮藏终点约为32h，6℃的贮藏终点约为28h，8℃的贮藏终点约为20h。为保证生食金枪鱼肉鲜度品质，并将其控制在生食鲜度范围内，不同温度下的贮藏时间应严格控制，就K值而言，金枪鱼肉0℃和2℃贮藏至生食终点的时间比4、6℃以及8℃贮藏明显延长，0℃和2℃贮藏生食终点时间接近。因此，在金枪鱼生鱼片料理店中，以鲜度为指标，需要选择较低的冷藏温度以延长金枪鱼片的保藏期。

2.2冷藏生食金枪鱼肉ATP关联物含量的变化

ATP关联物标准品的HPLC图谱如图2所示，ATP及其关联物25min内就有效分离，而且重现性较好。通过对冷藏生食金枪鱼肉ATP关联物含量的变化分析，可以了解不同冷藏温度下生食黄鳍金枪鱼肉ATP各降解产物变化情况，与K值相关性及其对新鲜度的贡献。

在8℃和6℃贮藏条件下，生食黄鳍金枪鱼肉中ATP各降解产物（除IMP）含量变化趋势见图3。解冻金枪鱼肉中ATP在短时间内迅速完全降解，ADP和AMP含量随着贮藏时间的延长有缓慢下降，Hx和HxR含量呈上升趋势，在6℃贮藏条件下，28h内，Hx含量上升至0.18μmol/g，HxR含量从0.10μmol/g上升至0.48μmol/g；8℃贮藏条件下，24h内Hx含量上升至0.17μmol/g，HxR含量从0.10μmol/g上升至0.60μmol/g。HxR含量和Hx含量的变化趋势与K值的变化趋势较相似，说明HxR和Hx生成是导致K值上升的主要原因。杨宏旭等［9］关于不同致死方式对鳙鲜度影响的研究结果与本研究相似，K值变化与HxR和Hx含量之和的变化是相关的。

图2ATP关联物标准品HPLC图谱Fig.2　HPLC chromatogram of the standard ATP-related compounds

图3　生食黄鳍金枪鱼8℃（a）和6℃（b）贮藏ATP降解产物含量变化Fig.3　Changes in the content of ATP related compounds of ready-to-eat raw yellow-fin tuna steaks at 8℃（a）and 6℃（b）

图4为4℃和2℃贮藏条件下鱼肉中ATP降解产物（除IMP）含量随时间的变化。同6℃和8℃一样，ATP在短时间内迅速降解，ADP和AMP含量呈缓慢下降趋势，杨文鸽等［10］在大黄鱼冰藏期间ATP关联物含量变化的研究中也观察到类似现象。Hx和HxR含量呈上升趋势，4℃贮藏条件下，32h内，Hx含量上升至0.19μmol/g，HxR含量从0.10μmol/g上升至0.28μmol/g；2℃贮藏条件下，60h内，Hx的含量上升至0.24μmol/g，HxR含量从0.10μmol/g上升至0.24μmol/g。

图4　生食黄鳍金枪鱼4℃（a）和2℃（b）贮藏ATP降解产物含量变化Fig.4　Changes in the content of ATP related compounds of ready-to-eat raw yellow-fin tuna steaks at 4℃（a）and 2℃（b）

图5为0℃贮藏条件下鱼肉中ATP降解产物含量随时间的变化。与其他贮藏温度下ATP在短时间内迅速降解不同，而是在12h后降解完全，ADP、AMP含量有一定波动，Hx和HxR含量缓慢上升，64h内，Hx含量上升至0.15μmol/g，HxR含量从0.10μmol/g上升至0.31μmol/g。刘寿春等［11］研究了罗非鱼生鱼片在0℃贮藏条件下的鲜度变化，与金枪鱼在贮藏期间HxR含量成上升趋势不同的是，HxR含量先上升后下降，从初始含量0.12μmol/g逐渐上升至17d最大值0.98μmol/g，随后缓慢下降。这种差异的主要原因是鱼种不同，金枪鱼为HxR生成型鱼种。

图5　生食黄鳍金枪鱼0℃贮藏温度ATP降解产物含量变化Fig.5　Changes in the content of ATP related compounds of ready-to-eat raw yellow-fin tuna steaks at 0℃

比较各温度下HxR含量随贮藏时间的延长都有不同程度的上升。其中6℃和8℃贮藏条件下黄鳍金枪鱼肉HxR上升趋势较快，0、2、4℃贮藏条件下黄鳍金枪鱼肉HxR上升趋势较缓慢，0℃贮藏增长平稳。Hx含量随贮藏时间延长都有不同程度的上升，6、8℃上升幅度较大，0、2、4℃下Hx含量增长平稳。特别是6、8℃下Hx上升趋势较对应温度下HxR明显平缓，因为在生食期间金枪鱼肉仍处于高鲜度范围，而Hx是导致异味的物质，故增加平稳且含量绝对数值较低。

图6　不同冷藏温度生食黄鳍金枪鱼肉IMP含量随时间变化曲线Fig.6　Changes in the content of IMP of ready-to-eat raw yellow-fin tuna steaks at different cold storage temperatures

黄鳍金枪鱼肉在0～8℃贮藏温度下，IMP含量变化曲线见图6，IMP含量较其他ATP关联物含量高。不同温度下，IMP含量均呈现先上升后下降的趋势，说明降解过程中IMP累积，与戚晓玉等［12］研究冰藏日本沼虾中有IMP积累一致。其中2℃和4℃贮藏温度下IMP经过15h左右开始下降，在6℃和8℃贮藏温度下，IMP经过12h左右开始下降，下降速率较2℃和4℃大。而在0℃贮藏温度下，黄鳍金枪鱼IMP含量经过36h开始呈下降趋势，且下降较平稳。在实际生活中鲜活宰杀的鱼肉往往没有宰杀后放置一段时间的美味，原因是IMP是主要的呈现鲜味物质，在鱼体宰杀后需要一定的时间才能达到累积最大值。实验各温度下，IMP含量开始下降时，HxR或Hx含量逐渐上升，所以金枪鱼肉鲜度指标亦可简化成，即HxR与Hx之和比IMP、HxR、Hx之和。

2.3冷藏生食金枪鱼肉pH的变化

不同冷藏温度下生食金枪鱼肉pH变化如图7所示，金枪鱼肉解冻后，在各冷藏温度下至生食终点前，pH变化存在一定波动，初始pH在6.7，生食终点时pH在6.6～6.9之间。表1进行不同温度间的组间分析和组内分析，结果表明p＞0.05，pH的变化没有显著性差异。

表1pH方差分析表Table 1　Variance analysis of pH

鲜活状态下金枪鱼肉的pH在7～7.3左右［14］，不同致死方式的金枪鱼肉pH有差异，即杀方式最高，pH可达7.2，解冻后pH降低，不同解冻方式pH不同，本实验中黄鳍金枪鱼肉冻结状态pH为6.9，解冻后贮藏初期pH为6.7，pH可以在一定程度上反映金枪鱼肉的新鲜度。一般在鱼体死后的初始阶段，由于糖原和三磷酸腺苷分解产生的乳酸和磷酸会造成pH下降，贮藏后期由于氨基酸等含氮物质分解，产生挥发性碱性含氮物使得鱼肉pH上升，品质下降［15］。

图7　不同冷藏温度生食金枪鱼肉pH变化Fig.7　Changes in pH of ready-to-eat raw tuna steaks at different cold storage temperatures

在短时间低温冷藏过程中，K值始终在20%范围内，金枪鱼鱼肉的品质处于生鱼片的优良等级，并未观察到pH的明显变化，因此pH随贮藏时间先下降再上升，体现的是鱼肉由僵硬、自溶至逐渐进入腐败期的整体变化过程，对鲜度高的生鱼片品质用pH无法准确判断鲜度间的小差异。

2.4冷藏生食金枪鱼肉品质变化规律

2.4.1反应级数和反应速率常数K的确定食品品质在贮藏过程中的变化可用化学动力学方程来反映［16-17］。

根据图1金枪鱼K值与贮藏时间的关系进行拟合，各温度下K值均与时间近似呈指数关系，且R2大于0.9，表明回归方程具有较高的拟和精度。如式（5）不同温度下K值和贮藏时间进行拟合分析获得一级反应动力学模型各参数见表2。随着贮藏温度的升高，反应速度常数也随之增大。

式中，X0、kx为K值一级反应动力学模型参数。

表2　生食金枪鱼肉冷藏动力学模型的参数Table 2　Kinetic parameters of ready-to-eat raw tuna steaksat different cold storage temperatures

2.4.2温度对品质变化因子反应速率常数k的影响将不同温度下的反应速率常数k取自然对数后，对1/T作图，根据所得直线的斜率可计算得到Arrhenius方程中的活化能Ea，由直线的截距可计算得到k0。通过回归拟合得到K值变化的活化能Ea=44.53kJ·mol-1，频率因子k0=1.33×104d-1，温度对K值反应速率影响见图8。由图8可知，温度越高，K值反应速率越快。

图8　温度对K值变化速率常数的影响Fig.8　Effect of temperature on the constant of change rate of K-value

3　结论

3.1通过研究解冻后用于生食的黄鳍金枪鱼肉在不同冷藏条件下K值变化，以K值达到20%判断生食终点，0℃与2℃的贮藏终点约为60～64h，4℃的贮藏终点约为32h，6℃的贮藏终点约为28h，8℃的贮藏终点约为20h。生食金枪鱼肉冷藏过程ATP关联物中ATP快速下降，ADP、AMP缓慢下降，IMP有累积趋势，HxR蓄积量较大，为HxR生成型鱼种。

3.2金枪鱼鱼肉的品质处于生鱼片的优良等级时，在0～8℃冷藏期间pH没有显著差异。因此pH随贮藏时间先下降再上升，体现的是鱼肉由僵硬、自溶至逐渐进入腐败期的整体变化过程，对鲜度高的生鱼片品质不适合采用pH判断鲜度间的小差异。

3.3建立了生食金枪鱼肉冷藏K值随时间变化规律的动力学模型，模型符合一级反应动力学方程。冷藏温度对反应速率常数用Arrhenius方程描述，有较高的拟合精度。

［1］苗振清，王锡昌.远洋金枪鱼渔业［M］.上海：上海科学技术文献出版社，2003：245-246.

［2］郑斌，王坚强，王传堂，等.冷藏温度对金枪鱼品质变化的影响研究［J］.浙江海洋学院学报：自然科学版，2009，28（3）：315-318.

［3］杨金生，尚艳丽，夏松养.不同冻藏温度对金枪鱼肉肉色变化的影响［J］.食品工业，2012（1）：39-41.

［4］路昊，包建强.黄鳍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.

［5］缪函霖，包海蓉，赵路漫.金枪鱼肉冷藏过程中理化特性的变化［J］.江苏农业科学，2013，41（8）：248-251.

［6］Ryder J.Determination of adenosine triphosphate and its breakdown products in fish muscle by high performance liquid chromatography［J］.Journal of Agriculture and Food Chemistry，1985（33）：678-680.

［7］奚春蕊，包海蓉，刘琴，等.基于金枪鱼K值变化的MTT快速传感器的研究及响应面设计［J］.食品工业科技，2013，34（12）：131-136.

［8］Nejib G，Moza A A，Ismail M A，et al.The effect of storage temperature on histamine production and the freshness of yellowfintuna（Thunnusalbacores）［J］.Food Research International，2005，38：215-22.

［9］杨宏旭，衣庆斌，刘承初，等.淡水养殖鱼类死后生化变化及其对鲜度质量的影响［J］.上海水产大学学报，1995，4（1）：1-8.

［10］杨文鸽，薛长湖，徐大伦，等.大黄鱼冰藏期间ATP关联物含量变化及其鲜度评价［J］.农业工程学报，2007，23（6）：217-221.

［11］刘寿春，钟赛意，李平兰，等.三磷酸腺苷降解产物评价冷鲜罗非鱼片新鲜度［J］.食品科学，2013，34（4）：230-235.

［12］戚晓玉，李燕，周培根.日本沼虾冰藏期间ATP降解产物变化及鲜度评价［J］.水产学报，2001，25（5）：482-484.

［13］Karube I，Matsuoka H，Suzuki S，et al.Determination of fish freshness with an enzyme sensor system［J］.Journal of Agriculture and Food Chemistry，1984，32（1）：314-319.

［14］福田裕.关于捕获紧张状态下的金枪鱼“变色肉”的问题［C］.日本：21世纪水产品加工利用国际研讨会，2009.

［15］邓德文，陈舜胜，程裕东，等.鲢肌肉在保藏过程中的生化变化［J］.上海水产大学学报，2000，9（4）：319-323.

［16］郑宝东，李怡彬，张怡，等.高透光率青梅浓缩汁贮藏过程颜色的动力学研究［J］.农业工程学报，2006，22（12）：242-244.

［17］VAN BOEKEL MAJS.Statistical aspects of kinetic modeling for food science problems［J］.Food Science，1996，61（3）：477-485.

Freshness changes of ready-to-eat raw tuna fillets at different cold storage temperatures

BAO Hai-rong，CHENG Mei，WANG Xi-chang*，ZHAO Chen（College of Food Science and Technology，Shanghai Ocean University，Shanghai 201306，China）

The changes of cooling storage quality of thawing raw-eaten yellowfin tuna steaks in 0，2，4，6 and 8℃were systematically studied.The raw-eaten endpoint of every cooling storage temperature was taken as 20%（K value）.In the process of cooling storage，the K value and pH were tested to evaluate the quality to achieve the law of quality change.In the cooling storage of yellowfin tuna sashimi，the content of ATP decreased quickly，ADP and AMP decreased slowly，IMP had a trend of accumulation，the accumulation of HxR was large and the yellowfin tuna was a fingerling producing HxR.There were no significant differences of pH in the cooling storage，and pH was not suitable to judge the small changes of freshness when the raw-eaten yellowfin tuna steaks had a very high quality.The dynamic model of ready-to-eat raw tuna fillets cooling storage on the K value with time was built.The model was according to the first kinetics equation.The influences of cooling storage temperature on reaction rate constant were described by Arrhenius equation，which had a higher fitting precision.

ready-to-eat raw tuna fillets；cooling storage；freshness

TS201.1

A

1002-0306（2015）02-0318-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.02.060

2014－04－22

包海蓉（1969-），女，博士研究生，副教授，研究方向：食品加工工艺和水产品保鲜。

王锡昌（1963-），男，博士研究生，教授，主要从事水产品加工、畜产品加工、食品工程方面的研究。

国家高技术研究发展计划“863”计划（2012AA092302）。