超声波辅助腌制对青鱼腌制品品质的影响

王逸鑫，吴涵，黄海源，沈思远，施文正,2,3*

1(上海海洋大学 食品学院，上海， 201306)2(国家淡水水产品加工技术研发分中心(上海)，上海， 201306) 3(上海水产品加工及贮藏工程技术研究中心，上海， 201306)

青鱼(Mylopharyngodonpiceus)是中国的主要养殖鱼类之一，2018年全国养殖产量为69.13万t[1]。它和草鱼、鲢鱼、鳙鱼并称为四大家鱼，与其他3种鱼相比，其具有体型大、生长快、产量高、肉味鲜美等特点，且多以鲜活销售为主。新鲜青鱼死后在內源蛋白酶和微生物的作用下，肌肉组织变弱，鱼肉发生腐败，失去食用价值[2]。

腌制是早期保存蔬菜的一种非常有效的方法，目前已经广泛已经应用于水产品、肉制品等的加工贮藏中。腌制不仅可以改善草鱼品质，延长其货架期[3]，也可以改变产品微观结构，增强风味[4]。但是在传统腌制条件下，NaCl无法快速渗入到肌肉组织内部，造成产品质量不均匀、口感不佳、NaCl分布不均匀等问题，超声波辅助腌制能够有效改善这些问题[5]。

超声波是一种频率高于20 000 Hz的声波，它具有方向性好，穿透能力强，易获得较集中的声能，在水中传播距离远的特点。近年来，人们的健康意识有了提升，对少添加剂或无添加剂的绿色健康食品的需求量逐年增加。超声波、微波等新兴食品加工技术的出现有助于满足消费者的需求[6]。有研究表明，超声波辅助腌制可以加快腌制速度，缩短腌制周期，肌肉组织中NaCl含量显著增加[7-8]。然而，目前国内外关于超声波辅助腌制对鱼肉品质影响研究相对较少。本研究采用超声波辅助法腌制青鱼，探究腌制时间对鱼肉品质的影响，为水产品加工及品质控制提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 实验原料

青鱼，购于上海市浦东新区古棕路农工商超市，每尾鱼的质量是(4 800±120) g。

1.2 试剂

AgNO3容量分析标准溶液(0.100 7 mol/L)，坛墨质检科技股份有限公司；三磷酸腺苷、二磷酸腺苷、一磷酸腺苷、肌苷酸、次黄嘌呤、次黄嘌呤核苷，上海安谱科学仪器公司；K2HPO4(色谱纯)、KH2PO4(色谱纯)，中国计量科学研究院化学计量与分析科学研究所、三氯乙酸(分析纯)、高氯酸(分析纯)、NaOH(优级纯)、KOH(优级纯)，甲醇(色谱纯)，国药集团化学试剂有限公司；17种色谱纯氨基酸混标，中国计量科学研究院化学计量与分析科学研究所。

1.3 仪器与设备

H2050R型高速冷冻离心机，长沙湘仪有限公司；SB-400DTY超声波多频清洗机，宁波新芝生物科技股份有限公司；TA-XT Plus质构仪，英国Stable Micro System公司；CR-400色差仪，日本Konicaminolta公司；L-8800全自动氨基酸分析仪，日本Hitachi公司；W2690/5型高效液相色谱仪，美国Waters公司；GL Inertsil ODS-3 液相色谱柱，250 mm×4.6 mm，5 μm，上海安谱科学仪器公司。

1.4 实验方法

1.4.1 腌制方法

鲜活青鱼购买后快速运送至实验室，采用重击头部致死后，迅速清洗干净血渍，取其背肉。将背肉放入已注满NaCl溶液(质量浓度90 g/L，体积300 mL)的透明腌制罐中，设定超声波多频清洗机参数为240 W和40 kHz，超声波多频清洗机内水面完全覆盖腌制罐中的液面。腌制温度为室温，腌制时间分别为5、10、15、20、30、40、50、60和90 min。

1.4.2 指标测定

1.4.2.1 质构的测定

全质构分析(texture profile analysis，TPA)可以通过仪器测定的结果间接反映食品的感官品质变化。参考马海建[9]的方法，略作修改。青鱼样品切成2 cm×2 cm×1 cm的肉块。测定模式为TPA，采用P/6平底柱形探头，测试前速率为3.00 mm/s，测试速率为1.00 mm/s、返回速率为1.00 mm/s、压缩程度为50%，2次压缩间停留时间为5 s，触发值为5 g，数据采集速率200 pps。每组样品测定为8次。

1.4.2.2 色泽的测定

采用色差仪进行测定，使用色差仪内置白板进行校准，以样品完全覆盖通光孔，测量并记录L*值、a*值、b*值，其中L*值代表亮度；a*值代表红绿度，正值越大表示红色越强；b*值代表黄蓝度，正值越大表示黄色越强[10]。每组测定8个样品。

1.4.2.3 氯化钠含量的测定

参照GB/5009.3—2016《食品中氯化钠的测定》中的直接沉淀滴定法测定。

1.4.2.4 游离氨基酸的测定

参考方林等[11]的方法，略作改动。称取样品质量2.0 g，加入质量分数15%的三氯乙酸溶液15 mL，匀浆2 min后静置2 h，以10 000 r/min离心15 min，过滤后取上清液5 mL，用浓度为3 mol/L的NaOH溶液调节pH至2.2，定容至10 mL，摇匀过0.22 μm膜，待上机测定。

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：柠檬酸钠和柠檬酸的混合缓冲液(pH为3.2、3.3、4.0、4.9)以及茚三酮缓冲液(质量分数4%)。

1.4.2.5 核苷酸类化合物的测定

参考YOKOYAMA等[12]的测定方法，略作修改。分别称取样品5.0 g置于50 mL的离心管中，加入10 mL质量分数10%的高氯酸溶液，高速匀浆2 min后离心(4 ℃、10 000 r/min、15 min)，过滤后取上清液，用5 mL质量分数为5%的高氯酸溶液洗涤沉淀，再次离心，重复操作2次，合并上清液，用浓度分别为10、1 mol/L的KOH溶液调节上清液pH至6.5，在4 ℃冰箱中静置30 min后定容至50 mL，摇匀，用0.22 μm膜过滤待测。整个前处理均在0～4 ℃条件下操作。

高效液相色谱条件：ODS-SPC18色谱柱(4.6 mm×250 mm，5 μm)；保护柱柱芯ODS-SP(4 mm×10 mm，5 μm)；流动相：A为0.05 mol/L KH2PO4和K2HPO4混合液，用磷酸调至pH至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；检测波长254 nm。

1.5 数据处理

使用SPSS 24.0软件对实验结果进行分析，在单因素方差分析(ANOVA)的基础上采用Ducan法进行多重比较，取P<0.05为差异显著，利用Origin 9.1软件作图。

2 结果与分析

2.1 不同超声时间辅助腌制对青鱼质构品质的影响

硬度是牙齿咀嚼时破裂食品所需的最大力；弹性是指在外力作用下食品发生变形，随后去力，食品形态的恢复程度；内聚性是指口腔对食物进行咀嚼时的抵抗性；咀嚼性是指固体食品经过牙齿咀嚼至可吞咽状态时所做的功[13]。

由表1可知，随腌制时间的延长，硬度呈现先上升后下降的趋势，在10 min达到最大值，为287.34 g；90 min达到最小值，为191.27 g。鱼肉腌制10 min相比5 min的硬度上升并不显著(P>0.05)，可能是由于NaCl含量的上升导致水分下降，而硬度上升不明显[14]。10 min之后硬度开始呈现下降趋势，其中10、15、20 min之间变化不显著(P>0.05), 30 min相比于20 min变化显著(P<0.05)，30、40、50 min之间变化不显著(P>0.05)。该结果与研究腌制刀鱼的硬度特性变化规律一致[15]。这可能是由于超声波对鱼体的力的作用使得肌肉组织变软[16]，也可能是由于腌制用的NaCl溶液具有较高的渗透压，随着超声时间增加细胞内外浓度差发生变化，使得腌制过程中进入鱼肉肌肉组织的NaCl含量逐渐增加，进而导致鱼肉中的盐溶性蛋白部分溶解，破坏了原始的肌肉组织[17]。

表1 超声腌制时间对青鱼肉质构品质的影响Table 1 Effect of ultrasonic pickling time on textural properties in black carp meat

弹性在腌制20～90 min时低于5～15 min，腌制90 min时弹性达到最低值，为0.68。此时可能由于超声时间太久，肌肉组织发生不可逆的劣化，导致弹性下降；也有可能是鱼肉蛋白发生变性，其自身凝胶性降低。

腌制90 min内，内聚性变化不大，这说明在咀嚼时对鱼肉变化的感知不明显。咀嚼性在腌制10 min达到最大值，为112.60 g，随后呈下降趋势，90 min达到最小值，为81.67 g。

2.2 不同超声时间辅助腌制对青鱼色泽的影响

色泽是影响消费者购买欲的较为直观的指标。L*值代表亮度，由表2可知，随超声辅助腌制时间的延长，L*值在腌制20 min达到最大值，为47.95；40 min 达到最小值，为42.00。这说明超声辅助腌制时间对青鱼腌制品的亮度没有明显影响。a*值代表红绿度，正值越大表示红色越强。超声腌制时间30 min时，a*值显著高于5、10、15、20 min(P<0.05)，显著低于40、50、60、90 min(P<0.05)。随腌制时间的增加，青鱼肌肉NaCl含量上升，可能与腌制后鱼片暗色肉中部分肌红蛋白在一定盐浓度作用下开环降解成胆绿素有关[18]。b*值代表黄蓝度，随超声腌制时间的延长呈现下降的趋势，5～15 min没有显著变化(P>0.05)，20 min显著低于15 min(P<0.05)，且显著高于30、40、50 min(P<0.05)。当腌制时间为60 min和90 min，随时间延长，b*值显著降低(P<0.05)，目前这一变化的作用机制尚不明确。

表2 超声腌制时间对青鱼肉色泽的影响Table 2 Effect of ultrasonic pickling time on colour in black carp meat

2.3 不同超声时间辅助腌制对青鱼NaCl含量的影响

由图1可知，随腌制时间的延长，青鱼鱼肉NaCl含量呈逐渐增加的趋势。当腌制时间为90 min时，鱼肉中NaCl含量达到了2.45%(质量分数)。有研究表明，采用普通湿腌方法，肌肉组织内部NaCl含量达2.5%需要腌制3 h以上[19]，说明超声波辅助腌制对NaCl渗透到鱼肉组织内部起促进的作用，具有提高腌制效率的作用[20]。这可能是由于超声波产生的空化作用，破坏青鱼鱼肉肌肉组织，有利于NaCl渗入到鱼肉肌肉组织中[21]。图1中可以看到腌制时间在5～50 min，青鱼肉中NaCl含量始终随超声时间延长而增加，60 min时NaCl含量所有下降，90 min时达到最大值。

图1 超声腌制时间对青鱼肉NaCl含量的影响Fig.1 Effect of ultrasonic pickling time on sodium chloride content in black carp meat注：不同小写字母表示具有显著差异(P<0.05)

2.4 不同超声时间辅助腌制对青鱼游离氨基酸含量的影响

游离氨基酸是一种重要的风味物质，对风味的贡献主要在滋味方面[22]，不同的游离氨基酸有、甜、苦、鲜等不同滋味。游离氨基酸的呈味取决于分子结构中的亲水基和疏水基，大部分亲水基有令人愉悦的滋味，而疏水基常有令人不悦的滋味。呈现鲜味的氨基酸有谷氨酸、天冬氨酸，呈现甜味的氨基酸有甘氨酸、丙氨酸，而精氨酸则呈现苦味[23]。由表3可知，随超声波辅助腌制时间的增加，游离氨基酸含量呈现下降的趋势。其中，腌制时间40～60 min，游离氨基酸总量没有显著性变化(P>0.05)，腌制时间40 min，含量达到383.57 mg/100g。超声波可能通过增加底物的运输，提高酶的活性，促进更多蛋白质分解为氨基酸。在本实验中，超声波辅助腌制促进蛋白质分解为鲜甜味游离氨基酸，苦味氨基酸含量下降，对青鱼腌制品的滋味在一定程度上产生积极作用。随腌制时间延长，必需氨基酸含量下降。一方面超声波处理过程中部分必需氨基酸会游离到腌制液中，另一方面超声波在液体中传播会产生空化效应，裂解水分子产生自由基，从而可能氧化鱼肉中的必需氨基酸，使之含量下降[24]，不利于鱼肉营养的保持。

2.5 不同超声时间辅助腌制对青鱼核苷酸类化合物含量的影响

淡水鱼死后，在一系列酶促反应的作用下，体内的三磷酸腺苷(adenosine triphosphate，ATP)可以分解成二磷酸腺苷(adenosine diphosphate，ADP)、腺苷酸(adenosine monophosphate，AMP)、肌苷酸(inosine monophosphate，IMP)、次黄嘌呤核苷(inosine，HxR)和次黄嘌呤(hypoxanthine，Hx)[25]。核苷酸及其关联化合物与鱼肉的风味密切相关，肌苷酸对鱼肉的鲜味贡献较大，它与谷氨酸钠有协同增效作用[26]，而Hx与鱼肉的苦味有关[26]。由表4可知，随超声辅助腌制时间延长，核苷酸含量略有上升。含量最丰富的是IMP，腌制时间40 min达到最大值，为131.59 mg/100g。其次是HxR，可能是因为鱼死后核苷酸降解酶使ATP快速降解产生IMP，符合ATP降解途径。IMP的含量呈现先下降后上升的趋势，可能是因为随腌制时间的延长，NaCl利用超声波加速进入鱼肉组织中，鱼体内水分流失加速，从而导致IMP流失增加，含量下降。但超声波会加快NaCl渗透速率，当鱼体内NaCl含量过高时反而会抑制有关酶的活性，导致IMP分解速度变慢，含量有所增加。IMP阈值为25 mg/100g，在整个腌制过程中对鱼肉整体滋味贡献大。Hx含量受到IMP含量影响，平缓增加。

表3 超声腌制时间对青鱼肉游离氨基酸含量的影响 单位：mg/100g

表4 超声腌制时间对青鱼肉核苷酸类化合物含量的影响 单位：mg/100g

3 结论与讨论

本实验采用青鱼鱼肉为原料，探究超声波辅助腌制对其品质的影响。研究发现，随腌制时间的延长，弹性和咀嚼性同时呈现出先上升后下降的趋势，分别在15 min和10 min达到最大值。弹性最大值为0.89，咀嚼性最大值为112.60 g。L*值没有明显变化；a*值越来越接近0可能与肌红蛋白开环降解成胆绿素有关，而b*值逐渐下降。超声辅助腌制可以大幅度提高NaCl渗透速率，腌制90 min，鱼肉NaCl含量达到2.45%(质量分数)；同时可以促进蛋白质分解产生更多的鲜味氨基酸，对青鱼腌制品的整体风味产生积极影响。由于NaCl含量增加，酶的活性受到抑制，肌苷酸分解速度变慢，其含量远超阈值，对鱼肉呈味贡献大。本研究结果将为水产品加工提供技术支持。