超高压处理对金鲳鱼肉品质的影响

张铁涛，武天明，徐云升

海南热带海洋学院海南省海洋食品工程技术研究中心（三亚 572022）

金鲳鱼（golden pompano），学名为卵形鲳鲹（Trachinotus ovatus），硬骨鱼纲、鲈形目、鯵科、鲳鲹属。金鲳鱼体型较大，肉质鲜美，成活率达90%以上，盛产于温带及热带海域，在我国广西、广东与海南等地分布较广[1]。超高压应用于水产品，不但能保持水产品原来的鲜味，又可以杀灭细菌、延长贮藏时间，还可以降低产品的污染程度，是水产品加工重要的研究方向[2]。国内有文献报道了超高压处理对罗非鱼、鲈鱼、鳙鱼、草鱼等鱼类品质的影响，但对超高压处理金鲳鱼的相关研究较少。为探究超高压处理对金鲳鱼肉品质的影响，分析超高压处理对金鲳鱼肉质构特性、色度、理化指标的影响，综合评价其对金鲳鱼肉品质的影响，旨在为超高压在改善金鲳鱼肉品质上应用提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料和仪器

金鲳鱼（海南省三亚市旺豪超市）；真空高温蒸煮袋（规格10 cm×15 cm、15 cm×20 cm）；邻苯二甲酸氢钾（上海仪电科学仪器股份有限公司）；混合磷酸盐（上海仪电科学仪器股份有限公司）；氢氧化钠（天津市恒兴化学试剂制造有限公司）；甲醛（天津市福晨化学试剂厂）；氯化钠（天津市福晨化学试剂厂）；无水乙醇（西陇科学股份有限公司）；所用分析试剂均为分析纯。

HPP600MPa/30L超高压设备（包头九久科技发展有限公司）；DZ-500/1S真空包装机（上海运驰包装机械有限公司）；CR-5色差仪（柯尼卡美能达控股有限责任公司）；TMS-Pilot食品物性检测仪（北京盈盛恒泰科技有限责任公司）；X85-2s磁力搅拌器（金坛市盛蓝仪器制造有限公司）；QS-3201鲜度仪（北京盈盛恒泰科技有限责任公司）；SQ510C立式压力蒸汽灭菌器（重庆雅马拓科技有限公司）；SW-CJ-1FD洁净工作台（苏州安泰空气技术有限公司）；LRH-250F生化培养箱（金坛市盛蓝仪器制造有限公司）；菌落计数器（杭州迅数科技有限公司）。

1.2 方法

1.2.1 原料及预处理

选取标准：鲜活金鲳鱼，鱼体无损伤，质量450～550 g。

砧板和刀具消毒后，去除金鲳鱼内脏、鱼头、鱼皮，用蒸馏水洁净，剖为2片，取背部鱼肉，切成8 cm×4 cm×1 cm的尺寸，装入真空袋中，真空封口，将封口后的样品分为39组（30 min内处理完成）。

1.2.2 处理压力对金鲳鱼肉品质的影响

预试验结果表明，压力大于300 MPa、保压时间300 s时，金鲳鱼肉类似蒸煮化，硬度明显增大，变化较大，令人难以接受。因此，选择处理压力300 MPa以下。固定保压时间300 s，在压力100～300 MPa（取值间距25 MPa）处理，分别测定质构特性（硬度、弹性、内聚性和胶黏性）；色度值（亮度L*、红度a*和黄度b*）；理化指标（pH、鲜度、总酸和氨基酸态氮）；未处理组为对照组。

1.2.3 保压时间对金鲳鱼肉品质的影响

固定保压压力225 MPa，在保压时间100～500 s（取值间距100 s）进行处理，测定质构特性、色度值、理化指标，未处理组为对照组。

1.2.4 质构特性测定

参考马海建等[3]方法。将鱼肉样品切成2 cm×2 cm×1 cm大小的肉块。利用TPA模式测定，使用平底探头，探头上升高度15 mm，形变量50%，检测速率60 mm/min，间隔时间5 s，起始力1 N，每组样品测定3次。

1.2.5 色差测定

将待测样品处理成1 cm厚度，用色差仪分别测各个样品的亮度L*、红度a*、黄度b*值，每组取3个样品，每个样品测3次，取平均值。

1.2.6 pH测定

参考赵宏强等[4]方法，称5 g金鲳鱼肉，剪碎，加入45 mL蒸馏水搅拌均匀静置1 h，用酸度计测pH。将探头插入液面以下，数值稳定后读数并记录，每个样品测3次。

1.2.7 总酸度测定

称取5 g鱼肉，剪碎，加入蒸馏水稀释，定容至100 mL。准确移取20 mL试样倒入烧杯中，加60 mL蒸馏水，用标准氢氧化钠溶液滴定至pH 8.2，记录消耗氢氧化钠标准溶液的体积。重复做3次平行测试。

1.2.8 氨基酸态氮测定[5]

向1.2.7中制备的80 mL溶液中加10 mL甲醛，用氢氧化钠溶液继续滴至pH 9.2，记录加入甲醛以后消耗氢氧化钠标准溶液的体积。重复做3次平行测试。

取80 mL水，用氢氧化钠溶液滴至pH 8.2，记录消耗标准氢氧化钠溶液的体积；加10 mL甲醛，用氢氧化钠溶液继续滴至pH 9.2，记录加入甲醛以后消耗氢氧化钠标准溶液的体积，测3次取平均值作为空白试验。氨基酸态氮质量浓度按式（1）计算。

式中：X为样品氨基酸态氮质量浓度，g/mL；V1为滴定样品稀释液消耗0.05 mol/L氢氧化钠标准滴定液体积，mL；V2为空白消耗0.05 mol/L氢氧化钠标准滴定液体积，mL；V3为试样稀释液取用量，mL；c为氢氧化钠标准浓度，mol/L。

1.2.9 鲜度（K值）的测定

1.2.9.1 抽样操作

将鱼肉剪切成5 mm×5 mm左右的鱼片；在采集的鱼肉里加入600 μL的A提取液；用剪刀剪碎鱼肉（30～60 s）；加入提取液B，中和样品pH（用pH试纸确认pH 6～8。先加大浓度提取液B，再加小浓度提取液C，搅匀并用镊子沾取试液滴在pH试纸上）；确认溶液达到中性；静置取上清液。

1.2.9.2 电泳操作

用移液器滴3～5 μL样品在滤纸的样品位置上（滤纸的2个黑点之间）；把电泳槽推进主机，关闭主机门。按开始键（800 V电压下电泳分离5 min）。

1.2.9.3 干燥及采集照片

电泳结束以后，将放有滤纸的固定支架放进干燥箱进行干燥，干燥完成后再次放进鲜度仪测试主机，用手机相机拍摄照片，K值由专业软件Spot Analyzer自动分析计算。

2 结果与分析

2.1 处理压力及保压时间对鱼肉质构特性的影响

由图1可看出，随着处理压力增大，样品硬度逐渐变大，压力高于225 MPa时，变化较明显，硬度增加51.4%，到300 MPa时比对照组高91.4%。图2可看出，样品硬度随着保压时间延长而增大。研究结果与赵宏强[6]对鲈鱼片的研究结果一致。这主要是由于超高压处理使样品体积压缩，蛋白质分子之间的相互作用增强，促进分子间二硫键的形成，使肌球蛋白分子产生聚集变性，从而使样品硬度提高[7]。

图1 超高压处理压力对样品硬度的影响

图2 不同保压时间对样品硬度的影响

由图3可发现，压力对金鲳鱼肉弹性有明显影响。100～150 MPa时，随着压力增大，弹性逐渐降低，但都比对照组弹性大。在150～225 MPa，随着压力增大，弹性又开始增大，到250 MPa时小幅降低之后又继续上升，到300 MPa时达到最大。其中，最小弹性的压力为150 MPa，弹性为对照组的2.1倍；最大弹性的压力为300 MPa，弹性是对照组的6.8倍。超高压会使金鲳鱼肉内聚性降低，但随着压力继续增大，内聚性又会逐渐升高。在试验压力下，125 MPa时金鲳鱼肉内聚性最低，为对照组的54.8%；300 MPa时最大，是对照组的77.4%。从整体来看，压力使金鲳鱼肉胶黏性增大，但随着压力升高，胶黏性和弹性呈现不规则变化，内聚性变化不显著。由图4可发现，保压时间对金鲳鱼肉弹性和胶黏性有明显影响，对样品内聚性影响不显著。

图3 超高压处理压力对样品弹性、内聚性和胶黏性的影响

图4 不同处理时间对样品弹性、内聚性和胶黏性的影响

2.2 处理压力及保压时间对样品色度的影响

从表1可看出，不同处理压力可导致样品色度发生明显变化。随着压力增大，亮度L*呈现增大趋势，300 MPa时亮度增加50.0%，鱼肉呈现轻微的熟化外观。郭丽萍等[8]对鲈鱼色度的研究发现随着压力增大，亮度开始大幅增加，鱼肉逐渐出现越来越白的熟化外观。雒莎莎[9]研究发现压力50和150 MPa时L*的变化很小，压力≥300 MPa时，鱼肉L*开始增大，呈现熟化外观，这可能是压力使蛋白质聚合导致的。超高压处理会使红度a*值下降，随着压力增大，a*值先下降后上升，250 MPa时下降到最低，之后开始上升，但都低于对照组。a*值的改变可能是由于肌红蛋白在高压下发生氧化或变性所致[8]。经超高压处理后金鲳鱼肉的黄度有显著增高，225 MPa时最高，比对照组高91%，与雒莎莎[9]研究有类似分析结果。

表1 不同处理压力对色度的影响

由表2可以看出，处理压力225 MPa条件下，随着保压时间延长，亮度缓慢升高，红度明显下降，黄度先上升后降低。

表2 不同保压时间对色度的影响

2.3 处理压力及保压时间对样品总酸度的影响

总酸度是指鱼肉中所有酸性成分的总量，它包括未离解酸的浓度和已离解酸的浓度。鱼肉pH的大小主要决定于小分子物质中的自由羧基和氨基酸基团[10]。试验表明，随着压力增大，样品由pH 6.3逐渐增大到pH 6.7，这与闫春子对淡水鱼的研究结果相似，由于高压过程中蛋白质变性造成pH升高[11]。由图5可知，处理压力≤150 MPa时，随着压力增大，总酸度升高，在150 MPa时达到最大，此时总酸度比对照组高50.3%。由图6可知，随着保压时间延长，总酸度升高，在200 s达到峰值，之后缓慢下降，这可能是由于随着压力增大和保压时间继续延长，超高压使鱼肉中没有解离的弱酸继续解离，破坏细胞结构导致总酸度开始缓慢下降。在处理压力225 MPa条件下，随着保压时间延长，测得样品pH不断增大。由图6可以看出，随着保压时间延长，总酸度先增长，到200 s时达到最高，随后缓慢下降。

图5 不同处理压力对总酸度的影响

图6 不同保压时间对总酸度的影响

2.4 处理压力及保压时间对样品氨基酸态氮的影响

游离氨基酸是影响鱼类风味和营养的重要成分。由图7可看出，在低于175 MPa时随着压力增大，氨基酸态氮质量浓度升高，随后出现规律性波动，在225 MPa时氨基酸态氮质量浓度最低，275 MPa时出现峰值，试验表明超高压处理可以改变金鲳鱼肉的氨基酸态氮质量浓度。雒莎莎[9]也有类似结论，超高压处理能使鱼肉味道比对照组鲜美的原因是压力使鱼肉氨基酸态氮质量浓度上升。

图7 超高压处理压力对氨基酸态氮的影响

在处理压力225 MPa条件下，由图8可以看出，保压时间200 s之前氨基酸态氮质量浓度显著升高，200 s之后继续增长，但增长明显变得缓慢。

图8 不同保压时间对氨基酸态氮的影响

2.5 处理压力及保压时间对样品鲜度（K值）的影响

K值是检测鱼肉新鲜度的一项可靠指标。K值越大，鱼的新鲜度越差。通常将K值小于20%时划分为一级鲜度，可用于生食；20%～40%为二级鲜度，超过60%表明已开始腐败[11]。

图9为超高压处理对K值的影响。试验表明，随着处理压力增大，K值不断减小，即增大鲜度。对照组K值为10.8%，处于一级新鲜度。图10表明，随着保压时间延长，K值不断减小，有增大鲜度的作用。

图9 不同处理压力对K值的影响

图10 不同处理时间对K值的影响

3 结论

适度的超高压能使金鲳鱼肉的硬度、弹性、胶黏性增大，使内聚性降低；使L*、b*升高，a*降低。但压力较大时，随着压力升高，胶黏性和弹性呈现不规则变化，内聚性变化不显著。随着保压时间延长，胶黏性和弹性增大，但内聚性变化不显著。随着超高压处理压力增大，总酸度升高，在150 MPa时达到最大，随后缓慢下降，氨基酸态氮含量升高，随后出现规律性波动，K值不断减小。随着保压时间延长，总酸度升高，在200 s时达到峰值之后缓慢下降，氨基酸态氮含量逐渐增大，K值不断减小。结果表明超高压处理有明显改善金鲳鱼品质的作用。