冷冻和冰鲜处理对新疆高白鲑鱼片理化指标和腐败菌的影响

李萌，由高铭，蒋晶华，赵前程，李智博，祁艳霞，石红军，侯玉军

(1.大连海洋大学 食品科学与工程学院，辽宁 大连 116023；2.新疆赛湖渔业科技开发有限公司，新疆 博乐 833400)

冷冻和冰鲜处理对新疆高白鲑鱼片理化指标和腐败菌的影响

李萌1，由高铭1，蒋晶华1，赵前程1，李智博1，祁艳霞1，石红军2，侯玉军2

(1.大连海洋大学 食品科学与工程学院，辽宁 大连 116023；2.新疆赛湖渔业科技开发有限公司，新疆 博乐 833400)

为研究经不同加工处理后的高白鲑鱼Coregonuspeled在低温贮藏过程中品质的变化，以冷冻和冰鲜处理的新疆高白鲑鱼片为研究对象，研究了其经物流运输后在4 ℃贮藏过程中物理指标(汁液损失率和剪切力)和化学指标[pH、硫代巴比妥酸(TBA)和挥发性盐基氮(TVBN)值]的变化，并建立了基于Baranyi模型的微生物生长动力学曲线，分析了菌落总数及假单胞菌、产硫菌和肠杆菌在贮藏过程中的动态变化。结果表明：冷冻和冰鲜处理的鱼片经物流运输后汁液损失率、TVBN值均随贮藏时间的延长而增加，TVBN值分别在第11天和第13天时超过20 mg/100 g的标准限值，pH值均呈先降低后升高的趋势，剪切力和TBA值在第5～7天时达到最高值；冷冻和冰鲜处理鱼片菌落总数分别在第6.8天和第7.0天时达到货架期限值[7 log(CFU/g)]；贮藏初期鱼片的腐败菌以假单胞菌为主，而在贮藏过程中肠杆菌的生长速率高于假单胞菌和产硫菌，成为优势腐败菌，且冷冻处理的鱼片更有利于优势腐败菌的生长繁殖。研究表明，冰鲜处理更有利于新疆高白鲑鱼片的贮藏。

高白鲑鱼；理化指标；腐败菌；低温贮藏

高白鲑Coregonuspeled隶属于鲑形目、鲑科、白鲑属，属于冷水鱼，具有较强的适应性。1998年由俄罗斯成功引种至中国新疆赛里木湖，目前已形成稳定可持续发展的养殖模式，给当地企业带来较好的经济效益。高白鲑肌肉味道鲜美，富含蛋白质和不饱和脂肪酸，氨基酸种类齐全且必需氨基酸占较大比例，具有较高的营养价值和食用价值[1]。

随着冷链物流的迅速发展和人民生活水平的不断提高，高白鲑鱼的市场销售区域日益扩大。新疆养殖高白鲑鱼主要以冰鲜和冷冻初级加工产品为主，其中多以鱼片的形式销售至北京和上海等地区。然而，原料加工方式、贮藏温度与时间、运输条件等因素均会影响鱼片的后期品质。目前，针对用不同方式加工处理后的新疆高白鲑鱼片在低温贮藏过程中品质变化的研究尚未见报道。鱼类品质变化与一系列的生化反应密切相关，过程复杂，一般采用质构、色差、汁液流失率等物理指标，以及pH、挥发性盐基氮(TVBN)、硫代巴比妥酸(TBA)值等化学指标和微生物指标来综合分析其品质变化过程[2]。本研究中，采用冷冻和冰鲜方式加工处理高白鲑鱼片，研究了鱼片经物流运输后在低温贮藏过程中各项理化和微生物指标变化，以期为新疆高白鲑鱼的产品研发和市场开发提供理论数据，为开发有效的鱼片保鲜技术奠定基础。

1 材料与方法

1.1材料

试验用21尾鲜活高白鲑鱼(约600 g/ind.)从新疆赛里木湖捕捞后立即宰杀，去掉头、内脏和皮，沿鱼背脊将鱼肉平均分割为2片(约200 g/片)，共计42片，分装至无菌包装袋中。

同一尾鱼的2片鱼片采用不同处理方式：一种为冰鲜处理，即1片无菌包装鱼片直接与碎冰按1∶1比例放置于泡沫箱内；另一种为冷冻处理，即另1片无菌包装鱼片采用-20 ℃托盘冷冻24 h后与碎冰按1∶1的比例放置于泡沫箱中；处理后的鱼片经24 h物流运输，由新疆博乐用冷藏车运输至乌鲁木齐再空运至大连，置于实验室冰箱(4 ℃)中贮藏，每隔1 d取同一尾鱼经冰鲜和冷冻处理的鱼片样品测定指标变化，并设3个平行。

1.2方法

1.2.1 汁液流失率的变化 计算公式[3]为

汁液流失率=(W2-W3)/(W1-W3)×100%。

(1)

其中：W1为称量样品、包装袋及残留在包装袋内渗出的肉汁的总质量(g)；W2为包装袋和肉汁的总质量；W3为包装袋的质量(g)。

1.2.2 剪切力的变化 将每片高白鲑鱼中的鱼肉切成3 cm×1 cm×1 cm的2条鱼条，将待测样品放置于测定平台上，采用TMS-PRO质构仪燕尾切刀进行剪切力(Shear force value, SFV)的测定，测定参数为力臂1000 N，测定速度为60 mm/min，回程距离为60 mm，2种鱼片样品各测定6次。

1.2.3 pH值的变化 称取10 g鱼肉置于盛有90 mL生理盐水的无菌均质袋中，用拍击式均质器拍打1～2 min，制成1∶10 的样品匀液，浸渍30 min后用快速定性滤纸过滤，用pH计测定滤液pH值[4]。

1.2.4 TBA值的变化 称取10 g鱼肉置于无菌均质袋中，加入25 mL纯水，充分均质后，再加入5%三氯乙酸(TCA)25 mL，充分均质后，静置30 min，随后以5% TCA将滤液定容至50 mL。取5 mL溶液于具塞试管中，加入5 mL 0.02 mmol/L的TBA溶液。将上述混合液置于80 ℃的恒温中水浴40 min，取出，冷却至室温后，于532 nm波长处测定吸光值。TBA值用丙二醛(MDA)的质量分数表示，单位为mg MDA/kg样品[5]。

1.2.5 TVBN值的变化 称取10 g鱼肉样品，加入20 mL纯水，充分均质后，加入70 mL 7% TCA静置10 min，用滤纸过滤。吸取上清液10 mL，用全自动凯氏定氮仪测定[6]。

1.2.6 细菌总数和腐败菌变化 采用GB/T 4789.2—2010的方法测定：称取10 g鱼肉置于盛有90 mL生理盐水的无菌均质袋中，用拍击式均质器拍打1～2 min，制成1∶10 的样品匀液。用无菌盐水10倍稀释至不同的浓度，吸取100 μL不同稀释度的样品溶液，分别均匀涂布于营养琼脂、CFC选择性培养基、铁琼脂、VRBA培养基平板上，分别于30、25、25、37 ℃下培养48 h，测定菌落总数、假单胞菌、产硫菌和肠杆菌数目[7]。

采用Baranyi & Roberts 函数拟合一级模型描述鱼片在贮藏期间菌落数目的变化情况，模型的表达式[8]为

Nt=Nmax-ln{1+[exp(-Nmax-N0)-1]×exp(μmaxAn(t)}。

(2)

其中：t为时间(h)；Nt为t时间对应的菌落数[log(CFU/g)]；Nmax、N0为最高和初始菌落数[log(CFU/g)]；μmax为细菌的最大比生长速率(h-1)；An(t)为与细菌生理状态相关的函数。利用DMFit在线软件进行曲线拟合并评估生长速率。

1.3数据处理

试验结果以平均值±标准差的形式表示。利用SPSS 19.0软件进行单因素方差分析和独立样本T检验，显著性水平设为0.05。

2 结果与分析

2.1高白鲑鱼片的汁液渗出率

在不加外力作用下收集的鱼肉汁液主要是鱼肉中结合最弱的水，在贮藏过程中汁液流失会严重影响产品的感官，降低产品的质量及营养价值，并加剧微生物的生长繁殖，产生不良气味，影响产品的食用和商用价值[9]。从图1可见，随着贮藏时间的延长，冷冻和冰鲜处理鱼片的汁液流失率呈上升趋势，与贮藏时间呈显著正相关性(冷冻处理鱼肉r=0.959，冰鲜处理鱼片r=0.992，P<0.01)。

黄文博等[10]研究表明，在模拟冷链物流中温度波动会加快鱼肉中的汁液流失率。本试验中，冰鲜处理高白鲑鱼片的汁液流失率在贮藏第1～11天内与冷冻处理鱼片并无显著性差异，产生这一现象的原因可能主要是在物流运输过程中，外部温度的波动变化较大，加快了冰鲜处理鱼片蛋白的降解速率，导致汁液流失率升高。而在贮藏第13 天时，冷冻处理鱼片的汁液流失率显著高于冰鲜处理鱼片(P<0.05)，这主要是因为冷冻处理鱼片中的水分会在冻结过程中形成冰晶，导致细胞的细胞膜破裂，解冻后细胞中的汁液渗漏引起较多的汁液流失。

注：*表示相同贮藏时间不同样品之间有显著性差异,下同Note：* means the significant difference among the groups during the same storage period, et sequentia图1 冷冻和冰鲜处理后的高白鲑鱼片在低温贮藏过程中汁液流失率的变化Fig.1 Changes in drip loss rate of frozen and fresh processed peled fillets during chilled storage

2.2剪切力

剪切力是反映鱼肉嫩度的指标，它主要与鱼肉本身所含有的肌肉纤维密度、脂肪和胶原蛋白含量等相关。从图2可见，冷冻和冰鲜处理后的高白鲑鱼片经物流运输后，初始剪切力分别为(1.68±0.44)、(1.57±0.27) N，剪切力在贮藏前期显著增加，并在第5～7天时达到最高值，后期随着贮藏时间的延长整体呈下降趋势。

鱼肉的质地易受贮藏温度的影响，Hultrnann等[11]研究发现，冰藏大西洋鲑鱼Salmosalar的质地与新鲜鲑鱼的质地存在显著性差异，郭园园等[12]研究表明，冷冻-解冻严重破坏鲤Cyprinuscarpio鱼肉的肌纤维完整性，导致鱼肉质地变软。鱼肉在冻结温度以下的贮藏过程中，组织中的水分逐渐冻结成冰晶，肌肉顺着肌肉纤维的方向缩短，从而横向变粗，造成冷收缩，同时冻结过程中蛋白质变性，导致肉质硬化。然而在本试验中，冰鲜处理的鱼片也在贮藏前期出现剪切力增大的现象，表明在物流运输过程中，温度可能低于高白鲑鱼的鱼肉冻结温度，导致冰鲜鱼片内形成冰晶，从而引起肌肉收缩。在贮藏后期，随着鱼肉体内内源酶和外源微生物的作用导致肌纤维结构降解，两种处理方式的鱼片质地逐渐软化，剪切力呈下降趋势。

2.3pH值

鲜活鱼肉的pH值一般在7.0左右，但冷藏鱼肉的pH范围受鱼类品种和其他因素影响，pH在6.0～6.5波动，如冷藏虹鳟Oncorhynchusmykiss初始pH为6.37[13-14]。从图2可见：运输过程中冷冻和冰鲜两种方式处理的鱼片pH并无显著性差异(P>0.05)；贮藏初期，冷冻和冰鲜处理鱼片的pH分别为6.25±0.05和6.31±0.03；在第11天时，pH分别降低至6.07±0.06和6.05±0.08；在第13天时，pH分别升高至6.26±0.11和6.18±0.11，这一升高趋势主要是由于微生物作用于鱼体蛋白质使其分解产生碱性物质造成的。

图2 冷冻和冰鲜处理后的高白鲑鱼片在低温贮藏过程中剪切力和pH值的变化Fig.2 Changes in SFV and pH value of frozen and fresh processed peled fillets during chilled storage

2.4TBA值

TBA法是通过测定不饱和脂肪酸氧化降解产物丙二醛含量，从而评价脂肪氧化的程度。从图3可见：冷冻和冰鲜处理的高白鲑鱼片初始TBA值分别为(0.96±0.00)、(0.10±0.01) mg MDA/kg，在贮藏初期TBA值呈上升趋势，在第7天时两种鱼片的TBA值达到最高值，分别为(0.51±0.15)、(0.32±0.09) mg MDA/kg；贮藏后期随着时间的延长，冷冻和冰鲜处理的高白鲑鱼片TBA值均减小，且两种鱼片间并无显著性差异(P>0.05)。

Aubourg[15]的研究表明，TBA值可能不能用于衡量脂肪氧化的真实速率，因为丙二醛能够与其他小分子不稳定化合物如胺类、核苷类、核酸、磷脂中的氨基酸，以及脂肪氧化的其他醛类物质发生结合反应。本研究中，鱼片TBA值在贮藏后期降低的趋势变化和泰国鲶Pangasianodonhypophthalmus、海鲤Sparusaurata和鲶鱼片Pangasiushypophthalmus等鱼肉贮藏期间TBA测定结果一致[16-18]，产生这一现象的主要原因可能是丙二醛与小分子不稳定化合物反应,生成在TBA试验中未能检测到的如有机酸、醇类等物质。冷冻和冰鲜处理的高白鲑鱼片在贮藏第9天时TBA最高值分别降低至(0.30±0.15)、(0.17±0.03) mg MDA/kg，降低幅度与相关学者的研究结果一致。Viji等[16]研究表明，鲶在冰藏条件下，TBA值在第18天时为1.2 mg MDA/kg，在第20天时降至0.8 mg MDA/kg，第22天时继续降至0.6 mg MDA/kg；Goulas等[17]发现，在低温贮藏条件下，海鲤鱼肉TBA值在第24天时为(0.91±0.08) mg MDA/kg，第28天时降至(0.81±0.09) mg MDA/kg，第31天时降至(0.72±0.05) mg MDA/kg。由于目前尚无与TBA值降低速率的相关性研究报告，因此，本研究中对影响高白鲑鱼片TBA在贮藏后期降低速率的因素需进一步研究和探讨。

2.5TVBN值

TVBN是蛋白质在微生物或酶作用下，分解而产生的具有挥发性氨以及胺类等碱性含氮的化合物。鱼类的TVBN值与鲜度有高度相关性，可作为衡量鱼类腐败程度的重要指标[19]。根据GB 2733—2015《食品安全国家标准鲜、冻动物性水产品》规定，淡水鱼挥发性盐基氮含量不得超过20 mg/100 g。从图3可见：冷冻和冰鲜处理的高白鲑鱼片初始TVBN值分别为(12.62±1.47)、(12.16±0.89) mg/100 g，随着贮藏时间的延长，TVBN值呈显著上升趋势(r=0.910，0.919，P<0.01)，并分别在第11天和第13天时超过国家标准限值。在贮藏第9天后，冷冻处理的高白鲑鱼片TVBN值显著高于冰鲜处理的高白鲑鱼片(P<0.05)，产生这一现象的主要原因可能是冷冻-解冻过程导致鱼肉细胞膜破裂，加速了冷冻处理鱼片内源酶和微生物对蛋白质的分解作用，从而产生更多的挥发性氨、三甲胺和二甲胺等低级胺类化合物。

图3 冷冻和冰鲜处理后的高白鲑鱼片在低温贮藏过程中TBA和TVBN值的变化Fig.3 Changes in TBA and TVBN values of frozen and fresh processed peled fillets during chilled storage

2.6微生物动力学生长曲线及腐败菌分析

从图4可见：冷冻和冰鲜处理的鱼片在贮藏过程中菌落总数均呈现S型增长趋势，应用Baranyi方程对各微生物指标生长进行拟合，相关参数见表1。经运输后，冷冻处理的鱼片初始细菌密度显著性低于冰鲜处理鱼片(P<0.05)，这可能是在缓慢冷冻处理过程中导致了微生物体液中水分结冰，体积膨胀，另外，冷冻处理鱼片自身水分形成的冰晶导致细菌受到挤压而破裂死亡；而在低温贮藏过程中，两者的最高细菌密度、迟滞期和最大比生长速率并无显著性差异(P>0.05)。以国际食品微生物标准委员会(International Commission on Microbiological Specifications for Foods, ICMSF)对细菌总数不得超过7 log (CFU/g)的规定标准为货架期期限，利用拟合曲线预测冷冻处理鱼片和冰鲜处理鱼片分别在第6.8和7.0 天时达到货架期终点[20]。

微生物的生长繁殖是导致水产品腐败变质的主要原因，在加工贮藏过程中，仅有部分细菌参与腐败过程，此类微生物被称为该产品的优势腐败菌。在鱼片冷藏过程中，革兰氏阴性细菌假单胞菌为优势腐败菌[21]。从表1可见：冷冻和冰鲜每种处理方式下，高白鲑鱼片中的假单胞菌初始密度与细菌初始总密度之间无显著性差异(P>0.05)，表明初始阶段微生物以假单胞菌为主；冷冻和冰鲜两种方式处理的高白鲑鱼片间初始假单胞菌无显著性差异(P>0.05)，但低温贮藏过程中，冰鲜处理鱼片的假单胞菌最大比生长速率和最大细菌密度与冷冻处理鱼片间存在显著性差异(P<0.05)。

图4 利用Baranyi模型拟合冷冻和冰鲜处理高白鲑鱼片在低温贮藏过程中菌落总数生长曲线Fig.4 Changes in total viable counts of frozen and fresh processed peled fillets during chilled storage, fitted with Baranyi equation

表1 利用Baranyi模型拟合冷冻和冰鲜处理高白鲑鱼片细菌生长曲线各项指标Tab.1 Indices of microorganisms in frozen and fresh processed peled fillets during chilled storage, fitted with Baranyi equation

注：标有不同小写字母者表示同一指标、相同样品的不同细菌之间有显著性差异(P<0.05)；标有不同大写字母者表示同一指标、不同样品的相同细菌之间有显著性差异(P<0.05)
Note：The means with different letters in the same columns are significant differences in bacteria in the same samples, while the means with capital letters are significant differences between different samples in the same bacteria(P<0.05)

产硫菌(主要为腐败希瓦氏菌)同为冷冻和冰鲜处理高白鲑鱼片的优势腐败菌，在低温贮藏初期，虽然冰鲜处理鱼片产硫菌数量显著高于冷冻处理鱼片(P<0.05)，但在低温贮藏过程中，冰鲜处理鱼片中产硫菌的最大比生长速率显著低于冷冻处理鱼片(P<0.05)，且在贮藏后期，两者的最高产硫菌数有显著性差异(P<0.05)。

肠杆菌可用于评价产品的质量，它在厌氧条件下能够生存，并会产生令人不愉悦的气味[22]。冷冻和冰鲜处理鱼片的初始肠杆菌数均低于1.5 log (CFU/g)，表明产品加工过程中卫生条件控制较好。在低温贮藏过程中，冷冻处理鱼片肠杆菌的最大密度显著高于冰鲜处理鱼片(P<0.05)，两者的菌数分别增加至(7.94±0.59)、(6.83±0.38) log (CFU/g)；冰鲜和冷冻每种方式处理的鱼片中，肠杆菌与菌落总数的最大比生长速率无显著性差异(P>0.05)，且高于假单胞菌和产硫菌，表明4 ℃贮藏条件下更适肠杆菌的生长繁殖。

虽然在贮藏初始阶段，冷冻处理鱼片的细菌浓度低于冰鲜处理，但在低温贮藏过程中，冷冻处理更适宜优势腐败菌的生长繁殖，其细菌的生长速率均高于冰鲜处理，这一结果也与本研究中TVBN值的结果一致。主要原因可能是冷冻-解冻过程对鱼肉中蛋白、脂肪等组分造成不利的影响，从而加剧了冷冻处理鱼片在低温贮藏过程中的腐败进程。

3 结语

随着贮藏时间的延长，冷冻和冰鲜鱼片汁液损失率、TVBN值、菌落总数和所测腐败菌数呈显著性增加，TVBN值分别在第11天和第13天时超过标准限值；菌落总数分别在第6.8天和第7天时达到货架期限值。贮藏初期，两种鱼片中的主要腐败菌为假单胞菌，而在贮藏过程中肠杆菌逐渐成为优势腐败菌，且冷冻处理鱼片更利于优势腐败菌的生长繁殖。虽然冰鲜和冷冻处理的鱼片经24 h物流运输后在低温贮藏前期各项理化和微生物指标并无显著性差异，但在贮藏后期，腐败速度随着时间的延长不断加快，冷冻处理加剧了鱼片的腐败进程，因此，冰鲜处理更有利于新疆高白鲑鱼片的贮藏。

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Effectsoffrozenandfreshtreatmentsonphysical,chemicalandspoilagebacteriaofXinjiangpeledCoregonuspeledfillets

LI Meng1, YOU Gao-ming1, JIANG Jing-hua1, ZHAO Qian-cheng1, LI Zhi-bo1, QI Yan-xia1, SHI Hong-jun2, HOU Yu-jun2

(1.College of Food Science and Engineering, Dalian Ocean University, Dalian 116023, China; 2.Xinjiang Saihu Fishery Science and Technology Development Company Limited, Bole 833400,China)

Drip loss rate, shear force value(SFV), pH, thiobarbituric acid (TBA), total volatile base nitrogen (TVBN) and spoilage bacteria were monitored in fillets of frozen and fresh Xinjiang peledCoregonuspeledstored at 4 ℃ after transportation in order to investigate the influence of frozen and fresh treatments on susceptibility of microbiological and chemical spoilage after long-distance transport and stored during chilling storage. The microbial population changes against storage time were fitted to evaluate account of flora and dynamics ofPseudomonadsspp., thiogenic bacteria and enterobacteria during storage using the Baranyi equation. The results showed that the drip loss rate and TVBN of the fresh and frozen processed peled fillets were found to be increased as elapse of transport during the chilled storage, exceeding the limit TVBN value of 20 mg/100 g at 11 day storage in the frozen processed fillets and at 13 day storage in fresh processed fillets. The pH of all samples was increased first and then decreased, with the maximal SFV and TBA in 5 or 7 day storage. The shelf-life at bacterial flora count of log (CFU/g) was observed in 6.8 day storage in the frozen processed fillets and in 7.0 day storage in fresh processed fillets. In the initial storage period,Pseudomonadsspp. was the dominant microorganism, and members in Enterobacteriaceae became the dominant spoilage bacterium, which was suitable for growth in the frozen processed peled, during chilled storage due to better growth ofPseudomonadsspp. and thiogenic bacteria. The findings indicated that the fresh processed peled fillets was of more suitable for storage.

Coregonuspeled; physical and chemical index; spoilage bacterium; chilling storage

10.16535/j.cnki.dlhyxb.2017.05.013

2095-1388(2017)05-0584-06

TS205.7

A

2017-01-03

国家“十二五”科技支撑计划项目(2015BAD29B06，2015BAD16B08)

李萌(1987—)，女，博士，实验师。E-mail：limeng@dlou.edu.cn

赵前程(1966—)，男，博士，教授。E-mail：qczhao@dlou.edu.cn