不同贮藏温度对草鱼肉滋味和鲜度的影响

陈剑岚,施文正,陈舜胜,陈舒涵

(上海海洋大学食品学院,上海 201306)

不同贮藏温度对草鱼肉滋味和鲜度的影响

陈剑岚,施文正*,陈舜胜,陈舒涵

(上海海洋大学食品学院,上海 201306)

以草鱼背肉、腹肉和红肉为原料,通过高效液相色谱法(HPLC)和氨基酸自动分析法,研究了4、-20和-80 ℃贮藏条件对草鱼肉各部位游离氨基酸含量和核苷酸类物质的影响。结果表明:4、-20和-80 ℃贮藏条件下,草鱼背肉呈味氨基酸的含量占总游离氨基酸含量的百分比分别为41.69%、41.84%、42.40%,腹肉中分别为38.39%、39.91%、40.29%,红肉中分别为31.34%、32.34%、32.82%。贮藏温度越低,呈味氨基酸含量的百分比越高。草鱼背肉中的K值分别为25.60%、15.45%和14.92%,腹肉中分别为33.27%、19.60%和16.29%,红肉中分别为90.39%、48.72%和45.41%。贮藏温度越低,鲜度越好。相同贮藏温度下,红肉中的呈味氨基酸含量偏低,鲜度最差。因此,在加工过程中宜选用快速冻藏,以保持较好的滋味和鲜度。

草鱼,游离氨基酸,ATP关联物,鲜度

草鱼(Ctenopharyngodonidellus)是我国“四大家鱼”之一,是我国重要的养殖经济鱼类。2015年,我国水产品总产量为6699.65万t,其中,养殖产量为4937.90万t,淡水养殖产量达到3062.27万t,其中草鱼的养殖产量最高,达到567.62万t[1]。水产品贮藏过程中发生一系列生物化学反应,而温度是影响新鲜度和货架期的最重要的可控因素[2]。低温冷藏能有效抑制微生物的生长繁殖和鱼自身酶的活性,是水产品保鲜常用的一种方法[3]。李乐[4]比较了草鱼、鳙鱼、鳜鱼和罗非鱼在不同贮藏温度下鱼肉品质的变化,结果表明四种鱼肉品质随着贮藏时间的延长而变差,而贮藏的温度降低可以缓解该过程。姚燕佳[5]等人分析了不同贮藏条件下鲢鱼鲜度品质的变化情况,结果显示低温冻藏有效地减缓了淡水鲢鱼贮藏过程中鲜度的降低速率。

本文以草鱼背肉、腹肉和红肉为对象,采用高效液相色谱法,氨基酸自动分析法,测定了4、-20和-80 ℃条件下的草鱼肉各部位游离氨基酸含量和K值的变化,不仅可以了解鲜度与蛋白质变化的内在联系,探明草鱼死后肌肉的生化变化规律,丰富鱼肉风味化学的理论知识,还可为草鱼的保鲜和加工提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

草鱼 上海市浦东新区临港新城古棕路农贸市场,体重2.0～2.5 kg/尾,充氧运回实验室,采用重击草鱼头部致死(晕)后去头,沿脊背剖成两半,取背肉、腹肉和红肉,所取样品贮藏于4、-20和-80 ℃冰箱,贮藏48 h,以备实验。

ATP及其关联物三磷酸腺苷ATP、二磷酸腺苷ADP、肌苷酸IMP、次黄嘌呤Hx标准品 美国Sigma公司;一磷酸腺苷AMP、次黄嘌呤核苷HxR标准品 日本TCI公司;甲醇、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾 色谱纯;氢氧化钾、氢氧化钠、高氯酸(PCA)、磷酸、三氯乙酸 分析纯。

LC-2010CHT高效液相色谱仪、AUW320电子分析天平 日本岛津公司;H2050R高速冷冻离心机 长沙湘仪有限公司;L-8800日立氨基酸自动分析仪 日本日立公司。

1.2 实验方法

1.2.1 游离氨基酸含量的测定 参考邓捷春[6]的游离氨基酸含量的测定方法,略有改动。分别取新鲜样品及冷冻样品2 g加入15 mL 15%的三氯乙酸,匀浆,静置2 h,然后10000 r/min离心15 min,取离心后的液体,5 mL用3 mol/L的NaOH调pH至2.0,然后定容至10 mL,摇匀,过0.22 μL膜后测定。

氨基酸自动分析仪条件:色谱柱(4.6 mm×150 mm,7 μm);柱温50 ℃;1通道流速:0.4 mL/min,2通道流速:0.35 mL/min。流动相:pH为3.2、3.3、4.0、4.9的柠檬酸钠和柠檬酸的混合缓冲液以及浓度为4%的茚三酮缓冲液。

1.2.2 ATP关联物及K值的测定 参考Yokoyama[7]的方法,略有改动。分别取新鲜样品以及冷冻样品5 g加入10 mL 10%的高氯酸,匀浆,然后10000 r/min离心15 min,取上清液,沉淀用5mL 5%的高氯酸洗涤,离心取上清液,重复操作两次,合并上清液,用10 mol/L和1 mol/L的KOH调pH至6.5,静置30 min,取上清液定容至50 mL。摇匀,过0.22 μm膜后测定。整个过程在0～4 ℃下操作。

高效液相色谱仪(HPLC)条件:GL Sciences公司Inertsil ODS-SP C18(4.6 mm×250 mm,5 μm)液相色谱柱:保护柱柱芯Inertsil ODS-SP(4×10mm,5 μm);流动相:A为0.05mol/L磷酸二氢钾和磷酸氢二钾(1∶1)溶液,用磷酸调至pH为6.5,B为甲醇溶液;等梯度洗脱;流速:1 mL/min;柱温:28 ℃;进样量:10 μL;检验波长:254 nm。

1.3 数据处理

应用Microsoft Excel 2007和SPSS Statistics 21.0软件对实验结果进行统计分析,在单因素方差分析的基础上采用Duncan氏多重比较法进行分析,统计值为平均值±标准差,显著性水平为p<0.05。

2 结果与分析

2.1 不同贮藏温度的草鱼肉中游离氨基酸含量的比较

氨基酸具有各自独特的味道,在食品中的呈味特性由含量、阈值或与其他成分的相互作用发生变化[8]。滋味成分的含量和阈值在呈味中起重要作用。食品中的氨基酸可分为游离型氨基酸和结合型氨基酸,其中游离氨基酸的组成及含量对水产品的呈味有较大影响。呈味氨基酸包括天冬氨酸、丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸和脯氨酸。必需氨基酸包括苏氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸,是人体自身不能合成或合成速度不能满足人体需要,必须从食物中摄取的氨基酸[9],是评价营养价值的一个重要指标。鱼肉中谷氨酸的钠盐阈值大都在0.03%以下,它与死后肌肉中蓄积的AMP产生相乘作用,而呈现鲜味[10]。精氨酸有增加鱼肉呈味的复杂性、程度以及提高鲜度的作用[11]。

表1 不同贮藏温度的草鱼背肉中游离氨基酸含量的比较(mg/100 g)

注：*为呈味氨基酸,不同字母表示差异显著(p<0.05),-表示阈值未查到,样品平行测定3次，表2、表3同。

表2 不同贮藏温度的草鱼腹肉中游离氨基酸含量的比较(mg/100 g)

经氨基酸自动分析仪测定结果分析,不同贮藏温度的草鱼背肉中游离氨基酸的含量见表1,由表1可知,4、-20和-80 ℃贮藏条件下,背肉中呈味氨基酸的含量占总游离氨基酸含量的百分比为41.69%、41.84%、42.40%,说明贮藏温度对呈味氨基酸有一定影响,且贮藏温度越低,呈味氨基酸含量的百分比越高。从表1可以看出,苏氨酸、亮氨酸的阈值分别为260.00、190.00 mg/100 g[12],而在4、-20和-80 ℃贮藏条件下,草鱼背肉中苏氨酸、亮氨酸的含量远远低于其阈值,因此对鱼肉呈味的作用不大。甘氨酸的阈值为130 mg/100 g,4 ℃和-20 ℃贮藏条件下甘氨酸的含量分别为127.07 mg/100 g和127.53 mg/100 g,略低于其阈值,而-80 ℃贮藏条件下甘氨酸的含量为130.39 mg/100 g,略高于其阈值。甘氨酸是海鲜产品的主要呈味成分,跟其他的鲜味物质谷氨酸和肌苷酸等有协同作用[13]。姚志勇[14]等人研究了3种真空冷诱导前处理对罗非鱼片冰温贮藏过程中游离氨基酸的影响,发现呈味游离氨基酸中甘氨酸和丙氨酸的含量相对较高。

不同贮藏温度的草鱼腹肉中游离氨基酸的含量见表2,由表2可知,4、-20和-80 ℃贮藏条件下,腹肉中呈味氨基酸的含量占总游离氨基酸含量的百分比为38.39%、39.91%、40.29%,贮藏温度越低,呈味氨基酸含量的百分比越高,可能由于温度降低,蛋白质降解及生化反应速率下降。从表2可以看出,4、-20和-80 ℃贮藏条件下,草鱼腹肉中甘氨酸和组氨酸的含量相对较高,甘氨酸的含量分别为117.78、123.76和118.60 mg/100 g,接近其阈值130.00 mg/100 g,组氨酸的含量分别为210.35、200.77和189.17 mg/100 g,远远高于其阈值20.00 mg/100 g,组氨酸可以增强风味效果,形成某些海产品“肉香”的特质[6]。邹磊[15]等人研究了不同温度对真空干燥海鳗游离氨基酸含量的影响,发现冰温真空干燥下游离氨基酸含量增加最为明显。

表3 不同贮藏温度的草鱼红肉中游离氨基酸含量的比较(mg/100 g)

不同贮藏温度的草鱼红肉中游离氨基酸的含量见表3,由表3可知,4、-20和-80 ℃贮藏条件下,红肉中呈味氨基酸的含量占总游离氨基酸含量的百分比为31.34%、32.34%、32.82%,且总游离氨基酸含量低于背肉和腹肉,可见贮藏温度对红肉的影响最为明显。由表1、表2和表3可知,相同贮藏条件下,红肉中呈味氨基酸含量的百分比最低,背肉和腹肉中呈味氨基酸含量的百分比差别不大,这可能是红肉与背肉、腹肉滋味不同的主要原因。-80 ℃贮藏条件下的草鱼红肉中大部分游离氨基酸含量都高于4 ℃和-20 ℃贮藏中,只有谷氨酸的含量为12.18 mg/100 g,低于4 ℃和-20 ℃贮藏中,可能由于超低温瞬间冻结对谷氨酸的影响较大。

2.2 不同贮藏温度的草鱼肉中核苷酸类物质及K值的变化

鱼类的肌肉运动必须依靠三磷酸腺苷(ATP)转化提供能量,而鱼体死后其体内所含的ATP发生分解。鱼类死后,ATP的降解顺序[5]依次为三磷酸腺苷ATP、二磷酸腺苷ADP、一磷酸腺苷AMP、肌苷酸IMP、次黄嘌呤核苷HxR、次黄嘌呤Hx,整个降解过程中有多种酶参与。

表4 不同贮藏温度的草鱼背肉中核苷酸类化合物的含量(mg/100 g)

注：不同字母表示差异显著(p<0.05),样品平行测定3次，表5、表6同。K值是HxR与Hx含量之和除以ATP关联化合物总含量的百分数,是一种公认的反映水产品从僵硬阶段到自溶阶段鲜度指标,K值越大,鲜度越差。许多学者[16-17]研究了K值与鱼类的关系,认为K值在20%以下为一级鲜度,20%～40%为二级鲜度,40%～60%为三级鲜度,大于60%即为腐败。其中,鲜味主要由IMP产生,IMP可以提高鱼贝类的鲜味;Hx则相反,会使肉呈苦味。因此,水产品的滋味与肌肉中ATP关联物的含量密切相关[18]。

由表4、表5和表6可以看出,不同贮藏温度对草鱼各部位肉中核苷酸类物质的含量有一定影响。4、-20和-80 ℃贮藏条件下,草鱼背肉、腹肉和红肉中的IMP含量均在-80 ℃时最高,4 ℃时最低。随着ATP的分解,最终HxR和Hx的含量有所增加,高含量的Hx与腐败鱼肉的苦味有关,Hx的堆积会导致不愉快的风味[19]。有研究表明GMP和IMP都具有强烈的鲜味,GMP味道强度约是IMP的2.3倍[20]。呈味核苷酸AMP、GMP和IMP与谷氨酸和天冬氨酸能产生协同效应[21]。

在4、-20和-80 ℃贮藏条件下,由表4可知,草鱼背肉部分的K值分别为25.60%、15.45%和14.92%,由表5可知,草鱼腹肉部分的K值分别为33.27%、19.60%和16.29%,由表6可知,草鱼红肉部分的K值分别为90.39%、48.72%和45.41%。-80 ℃贮藏条件下,草鱼背肉、腹肉和红肉部位的鲜度均优于4 ℃和-20 ℃贮藏条件,4 ℃贮藏条件下的鲜度最差。相同贮藏条件下,背肉部位的鲜度优于红肉部位,而红肉部位的鲜度最差,K值不适用于评价红肉部分鲜度。在4 ℃贮藏条件下,草鱼背肉、腹肉、红肉中呈味氨基酸的含量均低于-80 ℃贮藏条件,而K值的变化与呈味氨基酸含量的变化呈负相关。说明贮藏温度越低,呈味氨基酸的含量越高,K值越小,鲜度越好。张丽娜[22]等人研究了草鱼片在冷藏和微冻条件下品质变化,结果表明低温可抑制K值的增加,微冻贮藏能抑制草鱼片中细菌的增长,减缓蛋白质的分解及脂肪的氧化,明显延长草鱼片的保质期。

表5 不同贮藏温度的草鱼腹肉中核苷酸类化合物的含量(mg/100 g)

表6 不同贮藏温度的草鱼红肉中核苷酸类化合物的含量(mg/100 g)

3 结论

通过高效液相色谱和氨基酸自动分析仪检测,4、-20和-80 ℃贮藏条件下,草鱼背肉、腹肉和红肉中呈味氨基酸的含量占总游离氨基酸含量的百分比随贮藏温度的降低而升高,K值随贮藏温度的降低而降低;K值的变化与呈味氨基酸含量的变化呈负相关。相同贮藏温度下,红肉中的呈味氨基酸含量偏低,鲜度最差。贮藏温度越低,呈味氨基酸的含量越高,K值越小,鲜度越好。因此,在加工过程中,宜选用快速冻藏,以保持较好的滋味和鲜度。

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Effect of different storage temperature on freshness and taste of grass carp meat

CHEN Jian-lan,SHI Wen-zheng*,CHEN Shun-sheng,CHEN Shu-han

(College of Food Science and Technology,Shanghai Ocean University,Shanghai 201306,China)

Use grass carp(dorsal meat,belly meat and red meat)as the research object,the effects of 4,-20 and-80 ℃ storage conditions on the content of free amino acids and the contents of nucleotides in different parts of grass carp were studied by high performance liquid chromatography(HPLC)and automatic amino acid analysis. The results showed that the percentage of flavor amino acids of the total free amino acids in dorsal grass carp meat was 41.69%,41.84%,42.40%,respectively. In belly meat was 38.39%,39.91%,40.29%,respectively. In red meat were 31.34%,32.34%,32.82%,respectively. The lower was the storage temperature,higher the percentage of amino acid content will be. K value of dorsal grass carp meat were 25.60%,15.45%,14.92%,respectively. In belly meat was 33.27%,19.60%,16.29%,respectively. In red meat were 90.39%,48.72%,45.41%,respectively. The lower was the storage temperature,the better the freshness will be. At the same storage temperature,flavor amino acid content was the lowest and freshness was the worst in red meat. Thus,quickly frozen should be selected to maintain freshness and good taste in the process.

grass carp;free amino acids;ATP related compounds;freshness

2016-09-28

陈剑岚(1991-)，女，硕士，研究方向：水产品加工利用，E-mail：357359993@qq.com。

*通讯作者:施文正(1975-)，男，博士，副教授，研究方向：水产品加工和食品风味，E-mail：wzshi@shou.edu.cn。

国家自然科学基金面上项目(31471685)；“上海市高校知识服务平台”项目(ZF1206)。

TS254.4

A

1002-0306(2017)05-0329-05

10.13386/j.issn1002-0306.2017.05.054