不同处理方式对鮰鱼保鲜效果的比较

周明珠 ，乔宇，汪超，熊光权*，廖李，汪兰

1.湖北工业大学生物工程与食品学院（武汉 430064）；2.湖北省农业科学院农产品加工与核农技术研究所（武汉 430064）

斑点叉尾鮰（Ictalurus punctatus）源自于美洲[1]。因鱼肉中含有各种营养物质，深受广大消费者喜爱[2]，鮰鱼鱼肉中含有大量水分，在贮藏期间极易受到微生物的污染而导致腐败变质。

近年来，臭氧在食品工业中被广泛应用[3]，具有很强的消毒杀菌能力[4]。Salmon等[5]发现若将新鲜的鱼放置在经臭氧处理的冰中贮藏，可使其贮藏期延长一倍；近年来，将臭氧应用于水产保鲜的报道层出不穷。徐泽智等[6]用臭氧冰对对虾和罗非鱼进行处理，可延长贮藏期3～5 d。Dondo等[7]研究发现用臭氧处理鱼体表面，可显著减少鱼体微生物的携带量；顾卫瑞[8]在10 ℃下用0.85 mg/L臭氧来处理草鱼片10 min，可使微生物的致死率达到98.33%；郭姗姗等[9]发现使用2 mg/L臭氧水对脆肉鲩鱼片进行淋洗处理，可延长其货架期。

超高压技术是利用压力使得细菌的细胞膜遭到破坏，从而达到灭菌的效果。而抑菌类物质可以溶解双层磷脂，破坏其结构。

超高压技术与抑菌类物质结合可以将这种协同作用增强，增强灭菌效果。有研究报道，超高压协同动植物生物保鲜剂对微生物的抑制作用显著增强[10]。国内外关于臭氧水和超高压协同处理在鱼肉保鲜方面的应用报道较少。因此，本此次试验研究臭氧水、超高压、臭氧水和超高压协同处理对鱼肉4 ℃贮藏过程中品质变化的影响，以提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新鲜健康鮰鱼（湖北省武汉市白沙洲农副产品大市场，带冰20 min内运至实验室进行处理）。

营养琼脂（青岛高科技工业园区海博生物技术有限公司）；硫代巴比妥酸、三氯乙酸、高氯酸、氢氧化钠（均为分析纯，国药集团化学试剂有限公司）；三磷酸腺苷（ATP）、二磷酸腺苷（ADP）、一磷酸腺苷（AMP）、肌苷酸（IMP）、肌苷（HxR）、次黄嘌呤（Hx）标准品（均为色谱纯，美国Sigma公司）。

1.2 仪器与设备

BS-210型电子天平（德国Sartorius Instruments有限公司）；T18 basic均质机（德国IKA公司）；GL21M高速冷冻离心机（湖南湘仪实验室仪器开发有限公司）；UV-3802紫外可见分光光度计（尤尼柯（上海）仪器有限公司）；DGX-9143B电热恒温鼓风干燥箱（上海雷磁仪器生产厂）；TAXT plus质构仪（英国SMS公司）；UV-2550紫外分光光度计（日本岛津公司）；CR-400色彩色差计（柯尼卡美能达株式会社）；Agilent 1200型液相色谱（JP73065824）（美国安捷伦公司）；FY50高压蒸汽灭菌锅（上海三申医疗器械有限公司）。

1.3 方法

1.3.1 样品处理

新鲜鮰鱼在4 ℃下宰杀并去头、皮、刺及内脏，用水将其冲洗干净，手工取侧线上方、背鳍附近的白肉，切成4 cm×4 cm×2 cm鱼块，随机分为4组：（1）空白对照组。将鱼片进行抽真空处理，封口。（2）超高压组。将鱼片进行抽真空处理，封口后用200 MPa超高压处理10 min。（3）臭氧水组。将鱼片放入13.28 mol/L臭氧水浸泡10 min，吸干鱼块表面的水分，进行抽真空处理，封口。（4）臭氧水协同超高压组。将鱼片放入13.28 mol/L臭氧水浸泡10 min，吸干鱼块表面水分，进行抽真空处理，封口后用200 MPa超高压处理10 min。处理后的样品置于4 ℃冰箱中贮藏0，3，6，9和12 d待测。

1.3.2 试验方法

1.3.2.1 菌落总数的测定

参照GB 4789.2—2010《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》。

1.3.2.2K值

取1.00 g待测鮰鱼背部肉绞碎，加10%（V/V）高氯酸20 mL，漩涡震荡1 min，离心（10000 r/min，4 ℃，6 min）分离，取上清液，沉淀用5 mL 5%高氯酸，漩涡振荡1 min，离心（10000 r/min，4 ℃，6 min）分离，取上清液，重复操作3次，合并上清液。用10 mol/L和1 mol/L的NaOH溶液调节pH 6.0～6.4，离心，用5%高氯酸溶液定容至50 mL。用0.22 μm膜过滤，所得的滤液贮存于-20 ℃冰箱中待测。

HPLC条件：色谱柱Agilent Zorbax SB-Aq（250 mm×4.6 mm），采用pH 6.0的0.02 mol/L磷酸缓冲液平衡洗脱；样品进样量20 μL，流速1 mL/min，柱温35℃，检测波长254 nm。ATP关联物标准品HPLC图谱的测定：ATP、ADP、AMP、IMP、HxR、Hx及它们的混合物在相同条件下测定，并绘制标准图谱。以测得的HxR与Hx之和占腺苷三磷酸关联化合物总量的比例作为鲜度指标（K值）。

1.3.2.3 TBA值

参照Salih等[11]测定硫代巴比妥酸的方法。取待测鮰鱼背部的鱼肉置于含有25 mL超纯水的烧杯中混匀，加入25 mL的5%三氯乙酸（TCA）溶液，混匀，室温下静置30 min，过滤；用5% TCA定容至50 mL，将上清液与TBA溶液（0.02 mol/L）按1∶1混匀。置于80 ℃恒温水浴中加热40 min，冷却，在532 nm下测定吸光度。TBA值（mg MDA/kg）用丙二醛（MDA）的质量分数表示。

式中：c为丙二醛质量，mg；m为样品质量，g。

1.3.2.4 蒸煮损失率

取10 g左右待测鮰鱼背部鱼肉，记录质量（m1）后装入保鲜袋中，在70 ℃水浴锅中蒸煮15 min取出，冷却至室温后，用滤纸擦去鱼肉表面水分再次记录质量（m2）。蒸煮损失率按式（3）计算。

1.3.2.5 加压失水率

准备大小为8 cm×8 cm纱布，称量纱布质量m1，取2 g左右待测鮰鱼背部鱼肉置于纱布上，称量纱布与样品的总质量m2，将样品包裹好后置于上下各8层滤纸的中心位置，手摇动加压至测力计的百分表读数为145，开始计时并保持5 min，称量加压后纱布与样品的总质量m3。加压失水率按式（4）计算。

1.3.2.6 质构特性

将待测鮰鱼背部鱼肉切成1 cm×1 cm块状后置于TA-XT2i物性测定仪测定，采用TPA模式，探头型号为P/36R，测试条件为：测前速度5 mm/s；测试速度1 mm/s；测后速度5 mm/s；测试距离30 mm；触发力20 g。所有测试均有5个平行样，取平均值。

1.3.2.7 色泽的测定

采用色差仪，重复测量待测鮰鱼背部的肉的L*、a*、b*值，连续5次平行；L*为明暗值，a*为红或绿值，b*为黄或蓝值。

1.3.2.8 数据处理

试验数据使用Excel进行处理，采用 SPSS 2.0进行差异显著性分析和相关性分析，用Origin 8.5进行作图。

2 结果与分析

2.1 不同处理方式对鮰鱼贮藏期间菌落总数的影响

微生物的生长繁殖是引起大多数水产品腐败的主要原因之一。菌落总数能够直观地反映食品的腐败程度[12]。不同处理方式对鮰鱼贮藏期间菌落总数的影响如图1所示。随着贮藏时间延长，鮰鱼肉中的菌落总数呈逐渐上升趋势。在初始阶段，对照组、臭氧水浸泡、超高压处理和臭氧水浸泡结合超高压处理的菌落总数分别为3.73，3.34，3.38和3.25 lg CFU/g。

图1 不同处理方式对鮰鱼贮藏期间菌落总数的影响

在贮藏第6天时，对照组的菌落总数达6.13 lg CFU/g，超过无公害水产品安全要求的限定值6 lg CFU/g[13]；而此时臭氧水浸泡、超高压处理和臭氧水浸泡结合超高压处理的菌落总数分别为5.22，5.07和4.72 lg CFU/g，均未超过限定值，可见，臭氧水浸泡过的鮰鱼菌落总数显著减少，说明臭氧水具有一定的抗菌活性；而此时超高压处理、臭氧水浸泡结合超高压处理的菌落总数显著低于臭氧水浸泡组，说明其处理对鮰鱼菌落总数有一定的影响，微生物对压力敏感，超高压会损坏菌体的细胞膜，致使结构被破坏，同时膜蛋白、核糖体和细胞代谢等都会受到高压的作用，从而抑制微生物的生物活性和延缓自身的腐败变质[14]。

在贮藏第9天时，臭氧水浸泡和超高压处理的鮰鱼菌落总数均超过6 lg CFU/g，仅臭氧水结合超高压处理的鮰鱼菌落总数为5.94 lg CFU/g，低于6 lg CFU/g；说明臭氧水浸泡结合超高压处理有一定的协同增效作用，可以增强对微生物生长繁殖的抑制能力，起到更好的保鲜效果，能延长鱼肉货架期3 d。

2.2 不同处理方式对鮰鱼贮藏期间K值的影响

K值代表鱼体内ATP的降解程度，与鱼肉的新鲜度有关[15]。SAITO T等[16]认为K值小于20%时，鱼肉为一级新鲜度，小于40%时为二级新鲜度。不同处理方式对鮰鱼贮藏期间K值的影响如图2所示，对照组、臭氧水浸泡、超高压处理及臭氧水浸泡结合超高压处理的鮰鱼K值均呈现上升趋势，其中臭氧水浸泡、超高压处理及臭氧水浸泡结合超高压处理均显著低于对照组，说明这3种处理方式都可以使鱼肉保持一定新鲜度；贮藏第9天时，均有显著上升的趋势，此时对照组、臭氧水浸泡、超高压处理以及臭氧水浸泡结合超高压处理的鮰鱼K值分别为23.69%，13.36%，4.42%和6.43%，此时对照组的K值已超过鱼肉一级鲜度的限定值，而臭氧水浸泡、超高压处理及臭氧水浸泡结合超高压处理的鮰鱼K值均在一级鲜度范围内，且超高压处理和结合处理的鮰鱼效果更显著，这与菌落总数的研究结果一致。

图2 不同处理方式对鮰鱼贮藏期间K值的影响

2.3 不同处理方式对鮰鱼贮藏期间脂肪氧化特性的影响

鱼肉中的不饱和脂肪酸氧化酸败是导致其腐败变质的主要原因之一，而硫代巴比妥酸值（TBA value）是检测其油脂氧化产物的有效方法，是判断鱼肉脂肪氧化程度的重要指标[17]。它主要是根据鱼肉中的不饱和脂肪酸因氧化而降解出的产物丙二醛与TBA试剂进行反应，进而生成稳定的红色化合物[18]。TBA值越高，说明样品中的脂类腐败越严重。

如图3所示：随着贮藏时间延长，TBA值呈现上升趋势，且鮰鱼臭氧水浸泡、超高压处理及臭氧水结合超高压处理在贮藏期间TBA值均显著低于对照组，而结合组的上升速率最为缓慢；由此可见，单独使用臭氧水浸泡或超高压处理均能延缓鱼肉脂肪氧化的速度，而两者协同处理对脂肪氧化的抑制效果更好。王桂洋等[19]发现，臭氧水和电解水处理能延缓大黄鱼脂肪氧化。超高压处理能够抑制鲭鱼鱼肉中游离脂肪酸的生成和鱼肉贮藏期间TBA值的增长速率，降低了脂肪氧化程度；但压力过高会导致肌红蛋白等色素蛋白变性，释放铁等金属离子，反而会促进脂肪氧化[20-21]。贮藏第9天时，臭氧水浸泡、超高压处理的鮰鱼TBA值有一个显著升高趋势，而臭氧水浸泡协同超高压处理的鮰鱼TBA值则上升速率较为缓慢，这与菌落总数和K值的研究结果一致，说明臭氧水浸泡协同超高压处理可以延缓脂肪氧化。

图3 不同处理方式对鮰鱼贮藏期间脂肪氧化特性的影响

2.4 不同处理方式对鮰鱼贮藏期间持水性的影响

蒸煮损失率和加压失水率是衡量持水性的重要指标，对鱼肉的品质有一定的影响。蒸煮损失主要是因为在蒸煮过程中鱼肉蛋白质的聚集，导致水分和部分物质流失所致。由图4可知，随着贮藏时间延长，对照组、臭氧水浸泡、超高压处理、臭氧水浸泡结合超高压处理的鮰鱼蒸煮损失率均呈现上升趋势，且臭氧水浸泡和结合处理均高于对照组，仅超高压处理的鮰鱼蒸煮损失率变化较小且低于对照组，说明超高压处理可以显著降低蒸煮损失；随着贮藏时间延长，对照组、臭氧水浸泡、超高压处理的鮰鱼加压失水率均呈现先下后上趋势，且都在第9天有明显上升趋势，仅臭氧水浸泡结合超高压处理的鮰鱼加压失水率呈现持续下降的趋势，说明对照组、臭氧水浸泡、超高压处理的鮰鱼在贮藏第9天时有一个品质劣变的过程，而此时臭氧水浸泡结合超高压处理的鮰鱼仍处于较好的状态，这与菌落总数的研究结果一致。因此，超高压处理的鮰鱼和臭氧水浸泡结合超高压处理的鮰鱼持水性较好。

图4 不同处理方式对鮰鱼贮藏期间持水性的影响

2.5 不同处理方式对鮰鱼贮藏期间质构特性的影响

鱼肉的质构特性主要与鱼肉中蛋白质、脂肪及水分有关[22]。鱼类死后由于微生物和酶的作用，肌肉蛋白质降解、脂肪氧化、水分丧失，最终导致鱼肉质地变软[23]。

不同处理方式的鮰鱼贮藏过程中质构特性变化如图5所示。随着贮藏时间延长，各组鱼肉样品的硬度、弹性、黏聚性和咀嚼度均呈现下降趋势，而弹性和黏聚性的变化趋势不明显，其原因可能是鮰鱼肉随着贮藏时间的延长，蛋白质发生降解，汁液流失增加，肌纤维逐渐破坏，导致品制下降。鱼肉中微生物的生长繁殖使得鱼肉发生腐败变质，硬度和咀嚼性下降；又因鱼肉组织结构发生变化，加上酶和微生物的作用，使其间隙增大，结构变得比较疏松，导致鱼肉质地软化，弹性下降等品质劣变[24]。在贮藏期内，3种处理组处理的鮰鱼样品变软速度均低于对照组，而经超高压处理、臭氧水浸泡结合超高压处理的鮰鱼硬度下降地幅度明显较小；此外，弹性和黏聚性中超高压处理以及结合处理的鮰鱼与对照组相比品质较好，超高压处理对鱼肉的抑菌作用比较明显，降低了微生物的腐败作用；且高压处理后，蛋白分子间形成了更多氢键，使鱼肉的质地更加紧实，进而提升了鱼肉的质构特性[25]。并且臭氧水和超高压处理均能在一定程度上抑制微生物的生长繁殖，延缓蛋白质的分解，降低脂肪氧化的速度，改善鱼肉的质构特性。因此，臭氧水和超高压处理均能有效减缓鮰鱼贮藏过程中质构的劣变，且两者协同处理效果更佳。

图5 不同处理方式对鮰鱼贮藏期间质构特性的影响

2.6 不同处理方式对鮰鱼贮藏期间色度的影响

色泽是评价鱼肉质量的重要指标。由图6可知：L*值随着贮藏时间延长，对照组和臭氧水浸泡组呈现下降趋势，且经臭氧水浸泡的鮰鱼L*值低于对照组，说明臭氧水浸泡不能改善鮰鱼的亮度；超高压处理及臭氧水浸泡结合超高压处理的鮰鱼L*值均呈上升趋势，这可能是因为超高压处理使得鱼肉中的蛋白质发生变性，形成一个均匀、不透明的凝胶体，使得亮度增加。随着贮藏时间延长，对照组、臭氧水浸泡、臭氧水浸泡结合超高压处理的鮰鱼a*值均呈上升趋势，仅超高压处理的鮰鱼a*值呈下降的趋势，这可能是因为超高压处理过程中肌红蛋白发生氧化形成高铁肌红蛋白，使得a*值出现下降的趋势；结合处理的鮰鱼a*值最低。随着贮藏时间延长，臭氧水浸泡、超高压处理及臭氧水浸泡结合超高压处理的鮰鱼b*均低于对照组。

图6 不同处理方式对鮰鱼贮藏期间色度的影响

3 结论

综上所述，臭氧水浸泡、超高压处理及臭氧水浸泡结合超高压处理对鮰鱼的保鲜效果要优于对照组，其中臭氧水浸泡协同超高压处理的鮰鱼保鲜效果最优。臭氧水浸泡结合超高压处理的鮰鱼菌落总数、TBA值、K值均显著低于臭氧水浸泡和超高压单独处理组，并且臭氧水浸泡协同超高压处理能够有效减缓鮰鱼在贮藏期间的硬度、弹性、咀嚼性、黏聚性等质构特性的下降，有效提高鱼肉的亮度值。由此可见，臭氧水浸泡结合超高压处理具有协同增效保鲜的效果，能够有效抑制在贮藏过程中微生物的生长，降低蛋白质的降解和脂肪氧化程度，延长货架期。有关保鲜剂对保鲜效果影响的报道较多，超高压技术也应用较为广泛，但保鲜剂协同超高压技术对鱼肉保鲜效果影响的报道还很少，因此，有必要开展深入研究。