南方大口鲶在微冻和冻藏条件下鲜度及品质的变化

,,, ,,,*, ,

(1.西华大学食品与生物工程学院,四川成都 610039; 2.四川省食品生产安全协会,四川成都 610056)

南方大口鲶(SilurusmeridionalisChen)又名大口鲶、河鲶,属鲶形目、鲶科、鲶属。其适应能力强,生长速度快,肉质细嫩、味道鲜美,含有丰富的必需氨基酸和不饱和脂肪酸,消费市场广阔,主要产于我国长江流域等较大江河中,是经济价值较高的食用鱼之一[1-2]。但因捕捞、运输、加工、销售等过程的污染以及鱼体本身富含水分、脂肪、蛋白质等成分,贮藏过程中鱼体极易发生腐败变质,导致其营养价值及安全性降低。

低温贮藏能有效抑制多种微生物的生长、繁殖及鱼体自身酶的活性,是保鲜水产品普遍采用的一种方法[3]。最常见的贮藏方式为冷藏(0～4 ℃)、微冻(-3 ℃左右)及冻藏(-18 ℃及以下)。目前，国内外许多学者已对部分鱼在贮藏过程中的品质变化进行研究[4-6],尹磊等[7]研究了冷藏、微冻及冻藏条件对小黄鱼品质变化的影响,结果表明冻藏能显著延缓小黄鱼的腐败变质,延长其贮藏期,是一种有效的低温保鲜方法,但关于不同贮藏温度下南方大口鲶的品质研究至今还鲜有报道。

因此,本实验对3种贮藏温度下(-3、-18、-25 ℃)大口鲶的感官指标、微生物指标及各理化指标进行测定,对3种贮藏温度下的大口鲶进行品质分析,比较不同贮藏温度的保鲜效果,为南方大口鲶的储运、加工、销售以及提高其货架期等方面提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

鲜活南方大口鲶 挑选鱼体健康、个体差异小(2.0～2.5 kg)、肉质鲜嫩、无异味的个体,成都通威水产科技有限公司;平板计数琼脂培养基、硫酸铜、甲基红、溴甲酚绿、硫酸钾、硫酸、硼酸、氢氧化钠、95%乙醇、高氯酸、磷酸、盐酸、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾 均为分析纯,成都市科龙化工试剂厂;肌苷酸、三磷酸腺苷、二磷酸腺苷、一磷酸腺苷、次黄嘌呤、次黄嘌呤核苷 单标样品,购于国家标准样品网;甲醇、磷酸二氢钾和磷酸氢二钾 色谱级,北京北纳创联生物技术研究院。

DHG-9070A型电热恒温鼓风干燥箱 上海齐欣科学仪器有限公司;VS-1300L-U型超净台 苏净安泰集团;ATN-300型全自动凯氏定氮仪 上海洪纪仪器设备有限公司;TA.XT Plus质构分析仪 英国Stable Micro Systems公司;ESFSL-II型均质乳化机 上海仪弛实业有限公司;PHS-3C雷磁酸度计 上海精密科学仪器有限公司;PL602-L型电子天平 梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;LRH系列生化培养箱 上海一恒科技有限公司;LC-20A高效液相色谱仪 日本岛津;H-2050R台式高速冷冻离心机 湖南湘仪实验室仪器开发有限公司;CS-200精密色差仪 杭州彩谱科技有限公司;UV-2100紫外-可见分光光度计 美国尤尼柯仪器有限公司;VM-D旋涡混合器 上海皓庄仪器有限公司;XFH-50CA电热式压力蒸汽灭菌器 浙江新丰医疗器械有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 原料的预处理 新鲜大口鲶,重约2 kg,去头、去尾、去内脏,用无菌水洗净,沥干后分割,选取质量相等的南方鲶背部肌肉,装入保鲜袋中并随机分成3组,每组50袋鱼肉。分别置于-3、-18、-25 ℃的恒温冰箱中贮藏,微冻组每3 d测定1次指标,冻藏组每6 d测定1次,每组每次随机选取3块鱼肉用于测定,所得结果取平均值。

1.2.2 指标测定

1.2.2.1 菌落总数 根据GB 4789.2-2016《食品微生物学检验:菌落总数测定》[8],采用平板计数法测定。

1.2.2.2 pH的测定 参考高志立等[9]的方法,略有修改,取10 g鱼肉绞碎成糜状,加入预先煮沸并冷却的蒸馏水90 mL,混匀,再以5000 r/min转速均质10 min,静止25 min后过滤,取滤液静置10 min,pH计测定。

1.2.2.3 色差 将大口鲶切成55 mm×55 mm×20 mm的肉块,采用全自动测色色差计进行色泽测定。色彩强度以L*(亮度/暗度)、b*(黄度/蓝度)表征。

1.2.2.4 挥发性盐基氮(TVB-N) 参照GB 5009.228-2016《食品中挥发性盐基氮的测定》[10]方法进行检测。

1.2.2.5 K值的测定 参考SC/T 3048-2014《鱼类鲜度指标K值的测定 高效液相色谱法》[11]进行测定。

1.2.2.6 质构的测定 将鱼肉切成25 mm×20 mm×15 mm的长方体并置于物性测试仪上。TPA模式设定参考胡芬等[12]的方法并略加修改,设定测试参数:采用平底柱形探头P/5,测前速率2.0 mm/s,测试速率1.0 mm/s,测后速率2.0 mm/s,数据的采集速率200.00 pps,压缩程度75%,2次压缩时间间隔6 s,触发力5 g。

1.2.2.7 感官评定 将鱼肉切成7 cm×3 cm×1 cm的生鱼片,以色泽、气味、组织形态和肌肉弹性为评价指标,各指标满分均为25 分,感官评分低于60分视为感官评价不可接受。由10名品评员(男女比例为1∶1)对鲶鱼的感官品质进行评定,具体评定标准见表1[13]。

表1 肌肉感官评定表Table 1 Sensory evaluation of muscle

1.3 数据分析

SPSS 20.0软件进行数据分析和处理,采用Origin 9.0绘图。

2 结果与分析

2.1 不同贮藏温度对大口鲶菌落总数的影响

微生物的生长和繁殖是鱼体死后快速腐败变质的主要原因之一,菌落总数可以较好地反映其腐败变质的程度[14]。由图1可知,随时间的延长,3种贮藏温度下鱼肉的菌落总数均呈上升趋势。大口鲶菌落总数初始值小于4lg CFU/g,处于1级鲜度;这主要取决于鱼体生长环境、捕捞、储运及宰杀等因素。-3 ℃微冻条件下,贮藏6 d内菌落总数缓慢增长,达到3.32lg CFU/g,与高昕等[15]研究的微冻鲈鱼贮藏初期菌落总数略有下降的现象有差异,这可能是由于不同鱼种肉质不同,引起冰晶产生的情况不同,第6～12 d出现小幅度下降,降至3.04lg CFU/g;这是因为微冻温度处于最大冰晶生成带,鱼体内慢慢形成的大冰晶能刺破细胞,并杀死一定数量的微生物[16]。-3 ℃微冻贮藏12 d内，大口鲶均处于一级鲜度;

图1 不同贮藏条件下南方大口鲶菌落总数的变化Fig.1 Changes in total number of colonies of Silurus meridionalis Chen under different storage conditions

贮藏12 d时,菌落总数呈快速增长趋势,第21 d达到6.04lg CFU/g,超过大口鲶菌落总数最大阈值6lg CFU/g。-18、-25 ℃冻藏温度下,贮藏前12 d与-3 ℃微冻条件变化趋势一致,但变化程度远小于微冻,12 d后菌落总数缓慢上升,最后趋于平稳;冻藏组贮藏60 d内，菌落总数均未超过最大阈值,说明冻藏明显延长了大口鲶的货架期;这可能是由于低温不仅抑制微生物的生长,还能杀死一定的微生物[17],且温度越低,对微生物的抑制作用效果越强。不同温度下,鱼体上微生物生长情况差异明显,温度越低,菌落增长速度越慢,鱼肉的货架期越长;3组实验中,-25 ℃贮藏下菌落数增长最慢,保藏效果最好。

2.2 不同贮藏温度对大口鲶pH的影响

由图2可知,3个处理组贮藏初期鱼肉pH均呈下降趋势,这是由于鱼体死后僵直过程中发生糖酵解反应,产生大量乳酸、磷酸等酸性物质[18],以及贮藏过程中CO2溶解于鱼肉组织均使得贮藏初期鱼肉pH下降[19]。-3 ℃微冻组贮藏第6 d时,pH降到最小值6.48,后期呈快速增长趋势;而-18、-25 ℃冻藏组均在第24 d降到最低pH,分别为6.48、6.55,极大地延长了大口鲶pH的下降时间;这可能是因为冻藏贮存温度低,能有效降低鱼体内各种生化反应速率,在一定时间内减缓糖酵解反应酸性物质的产生,很大程度地延长鱼肉pH的下降期。贮藏后期,由于鱼体微生物或自身酶将蛋白质分解产生氨或胺类等一些碱性物质,导致pH呈上升趋势,且-3 ℃微冻组上升幅度远大于-18、-25 ℃冻藏组。由实验结果可知,3个处理组的大口鲶在整个贮藏过程中pH均呈“V”型变化,-3 ℃微冻贮藏pH变化趋势最大,-18 ℃次之,-25 ℃最小。说明贮藏温度越低,pH变化越小,-25 ℃冻藏条件下鱼肉僵直期明显延长,能有效保持鱼肉鲜度。

图2 不同贮藏条件下南方大口鲶pH的变化Fig.2 Changes in pH of Silurus meridionalis Chen under different storage conditions

2.3 不同贮藏温度对大口鲶色差的影响

由图3可见,贮藏期间3组试验鱼肉L*值(亮度值)均呈下降趋势,b*值(黄蓝值)整体呈上升趋势,这可能是由于在贮藏过程中微生物活动产生有害物质大量积累或鱼肉蛋白质、脂肪发生氧化的结果;随贮藏时间的延长,大口鲶肉色变黄、色泽变暗,其中-3 ℃微冻组变化速度最快,-25 ℃最慢。在短期贮藏内,微冻组L*值呈快速下降趋势,b*值呈快速上升趋势,而冻藏组在短期内变化不明显,这是由于低温能够很好地降低鱼肉体内的一系列生化反应速率以及抑制微生物的活动,且温度越低，抑制作用越强;-25 ℃低温贮藏下能有效抑制鱼体内的微生物活动，降低各种生化反应速率,从而延缓各指标变化速率,维持鱼肉色泽。

图3 不同贮藏条件下南方大口鲶色差的变化Fig.3 Changes in color value of Silurus meridionalis Chen under different storage conditions

2.4 不同贮藏温度对大口鲶挥发性盐基氮(TVB-N)的影响

TVB-N已被世界上绝大多数国家认定为水产品腐败程度的指标[20]。其值越高,水产品劣变程度越大。如图4所示,3个处理组大口鲶TVB-N值均呈上升趋势,且-3 ℃微冻组上升速度远大于冻藏组。大口鲶TVB-N起始值处于一级鲜度内。微冻组TVB-N第6 d达到12.52 mg/100 g,仍处于一级鲜度内;与冻藏组相比,贮藏第9 d时微冻组TVB-N值开始呈快速上升趋势,其值为12.86 mg/100 g,极其接近淡水鱼产品一级新鲜度TVB-N限值(≤13 mg/100 g[21]),此时鱼肉用于食用和加工的品质较低;随着贮藏时间的延长,微冻组TVB-N值出现明显上升趋势,在18 d已经达到20.30 mg/100 g,超过GB 2733-2015《鲜、冻动物性水产品》规定的淡水鱼TVB-N限量值(≤20 mg/100 g),不可食用。而冻藏条件下,TVB-N呈缓慢上升趋势,-18、-25 ℃下贮藏到第60 d时，TVB-N值分别达到16.49、13.86 mg/100 g,始终未超过20 mg/100 g,这是低温对微生物以及酶活动抑制作用的结果[22],温度过低会引起鱼肉蛋白质发生冷冻变性,阻止蛋白质的分解,从而使得TVB-N值上升速度缓慢。说明-25 ℃低温下能有效减缓蛋白质的分解,减缓TVB-N的增长速度,保持鱼肉营养价值与鲜度。

图4 不同贮藏条件下南方大口鲶挥发性盐基氮(TVB-N)的变化Fig.4 Changes in total volatile basic nitrogen value of Silurus meridionalis Chen under different storage conditions

2.5 不同贮藏温度对大口鲶K值的影响

K值是以核苷酸的分解产物作为指标的鱼类鲜度判定方法,即是ATP的降解产物HxR、Hx量之和对ATP关联物总量(ATP+ADP+AMP+TMP+HxP+Hx)的百分比[23-24]。被广泛应用于鱼类新鲜度的评价,能有效反映鱼肉新鲜度的高低,且K值越小,鱼体鲜度越高。一般认为K值小于20%的鱼肉属于一级鲜度,20%～40%为二级鲜度,60%～80%的鱼已经初期腐败,不可接受[25-26]。

如图5所示,随贮藏时间的延长,3个处理组K值均呈上升趋势,且温度越低,上升程度越小。大口鲶初始K值为2.82%,属于一级鲜度;-3 ℃微冻条件下贮藏的大口鲶K值呈快速上升趋势,贮藏到第9 d时,K值达到20.04%,超过一级鲜度;贮藏到第21 d时,K值达到62.83%,鱼肉已初期腐败,不可加工或食用。而在整个贮藏期间内(60 d),-18 ℃冻藏组K值最大，为25.56%,远小于二级鲜度;-25 ℃贮藏K值最大，为14.03%,未超过20%,始终处于一级鲜度内。由此可知:低温能明显抑制ATP的降解,延缓鱼肉腐败变质,较好地保持鱼肉新鲜度,温度越低,鱼肉鲜度保藏效果越好;-25 ℃下K值变化趋势最小,能有效降低鱼肉腐败变质程度,保持其鲜度。

图5 不同贮藏条件下南方大口鲶K值的变化Fig.5 Changes in K value of Silurus meridionalis Chen under different storage conditions

2.6 不同贮藏温度对大口鲶质构的影响

质构是衡量食品品质的重要指标。如图6所示,随贮藏时间的延长,3个处理组大口鲶的硬度和弹性均呈下降趋势,大口鲶逐渐失去其新鲜度。-3 ℃微冻贮藏下,硬度、弹性均下降迅速,贮藏第21 d时,分别下降36.91%、29.35%;-18 ℃、-25 ℃冻藏条件下,各个指标缓慢下降,贮藏第60 d,硬度值分别下降31.24%、20.33%,弹性值分别下降20.28%、14.70%,-3 ℃温度下大口鲶硬度和弹性值在短时间变化趋势明显;-25 ℃冻藏条件下,大口鲶硬度和弹性值下降速度最慢,能在长时间内较好地保持鱼肉的质构。这可能是由于低温抑制鱼体内酶活性及微生物的活动,且温度越低,抑制作用越强。实验结果表明:温度越低,鱼体质构变化趋势越小,新鲜度保存越好,品质越高;-25 ℃低温下能有效减缓鱼肉质构变化及保持大口鲶良好的组织状态及其食用品质。

图6 不同贮藏条件下南方大口鲶质构的变化Fig.6 Changes in texture of Silurus meridionalis Chen under different storage conditions

2.7 不同贮藏温度对大口鲶感官评定的影响

感官分析被广泛应用于鱼类的新鲜度评价[27]。如图7所示,3种贮藏条件下大口鲶感官综合评分均随时间的延长而降低,新鲜大口鲶评分为95.42 分,接近满分。在-3 ℃微冻条件下贮藏的鱼肉感官品质下降速度最快,贮藏第6 d时,感官评分下降极快,可能是由于大口鲶弹性降低、肉质较硬;第18 d时略带异味,色泽稍暗淡,感官评分为69.39 分,感官尚可接受;第21 d时,感官评分为61.31分,极其接近感官评分不可接受值(60分),此时,大口鲶色泽暗淡、无光泽无弹性,新鲜度明显降低,固有香味消失;贮藏21 d以后,大口鲶肌肉无弹性,腥臭味极重,无法食用。而冻藏条件下大口鲶感官评分下降幅度远小于微冻组,且-25 ℃贮藏的鱼肉感官品质下降趋势最缓慢;冻藏第60 d时,-25 ℃下大口鲶感官评分值为73.42分,仍然处于可接受水平。与微冻组相比,冻藏更能有效延长南方大口鲇的货架期。

图7 不同贮藏条件下南方大口鲶感官评定值的变化Fig.7 Changes in sensory evaluation value of Silurus meridionalis Chen under different storage conditions

3 结论

随贮藏时间的延长,3种贮藏条件下南方大口鲶均出现不同程度的品质劣变,且温度越低,劣变速率越慢。通过对微冻(-3 ℃)及冻藏(-18、-25 ℃)条件下南方大口鲶菌落总数、pH、色差、TVB-N值、K值、感官品质等指标进行综合分析,以菌落总数为标准,第21 d微冻组大口鲶菌落总数达到6.04lg CFU/g,不可食用;结合贮藏期间TVB-N值的变化,微冻贮藏第18 d时,TVB-N值达到20.30 mg/100 g,超过最大阈值,不可加工及食用;由此得出-3 ℃微冻条件下大口鲶的货架期为18 d。而冻藏组在整个贮藏期间,大口鲶K值、菌落总数、TVB-N值都未超过腐败阈值,仍可加工及食用,可以认为冻藏贮藏大口鲶贮藏期大于60 d。

对比3种贮藏温度,从各指标的变化趋势来看,-3 ℃微冻贮藏下大口鲶鱼肉的品质下降速度最快;-18 ℃次之;-25 ℃下腐败变质速度最慢,新鲜度保存时间最长,品质最高。表明随贮藏时间的延长,-25 ℃冻藏能明显抑制鱼体表面微生物的生长,减缓鱼肉蛋白质和脂肪的氧化,较好地维持南方大口鲶的品质,拥有较长货架期的优势。