大黄鱼(Pseudosciaena crocea)又名黄花鱼,为石首鱼科黄鱼属鱼类。主要分布在我国东海、黄海地区,是我国海洋资源中重要的经济鱼种之一。其味道鲜美,含有丰富的蛋白质、不饱和脂肪酸与微量元素,深受消费者欢迎[1]。据2021中国渔业年鉴统计显示,我国2020年大黄鱼海水养殖产量达254 062 t,在海水鱼中占据首位。目前国内市场上多以活鱼冰鲜的形式流通,但大黄鱼在运输过程中受微生物与内源酶影响,易腐败变质。因此,如何在捕捞后保持其品质、延长货架期、保障其口感与食品安全具有重要的研究意义。

乳酸钠(sodium lactate, SL)是一种无色无毒、低热量的食品添加剂,可有效提升肉的风味、嫩度等感官特性,在一定程度上减少消费者对钠离子的摄入,降低高血压风险;同时其还具有一定抗菌效果,微生物环境中电化学质子梯度的形成会受到钠离子的影响,使其代谢过程消耗更多能量[2]。孙劲松[3]实验得出,3%乳酸钠溶液处理冷鲜牛肉可有效稳定其pH值,使蛋白质和氨基酸的分解得到有效抑制;MOHAN等[4]研究发现乳酸钠溶液处理青鱼可有效改善其感官品质并延长其货架期。目前,乳酸钠已被列入我国GB 2760—2014《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》作为食品添加剂使用,并可按生产需要适量用于水产品中。低频超声在医疗领域被广泛使用,研究证明其可有效提高细胞通透性,促进药物渗透[5]。因此,超声辅助处理可进一步提升乳酸钠作用效果,延长水产品货架期。

双频超声(dual-frequency ultrasound, DUS)是一种非热处理灭菌方式,通常使用频率超过20 kHz的2种声波,能在不影响食品的营养成分和风味的前提下,有效延长其货架期[6]。现有研究表明,相较于单频超声处理,双频超声的介质中会产生谐波、次谐波、超谐波与组合频率等额外频率,增加介质中气泡坍塌的几率,增强空化作用,并产生适量活性氧,从而达到杀灭微生物的效果[7]。

目前,关于促渗技术辅助保鲜剂对鱼类处理的研究还鲜有报道。基于此,本实验研究了经不同处理方式的大黄鱼在贮藏期间的微生物[菌落总数(total viable count, TVC)、嗜冷菌数(psychrophilic bacteria count, PBC)]与理化[pH、总挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen, TVB-N)、硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid, TBA)、质构分析(texture profile analysis, TPA)、水分迁移、蛋白特性]指标变化,并结合感官分析,综合评价双频超声联合乳酸钠处理对冷藏大黄鱼贮藏期间品质变化影响,以期为水产品保鲜技术的应用提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 实验原料

鲜活大黄鱼(Pseudosciaena crocea),上海市浦东新区芦潮港海鲜市场,平均体长(320±10)cm,平均质量为(500±25) g,30 min内运至实验室。

1.2 主要药品试剂

平板计数琼脂、磷酸缓冲液,青岛海博生物技术有限公司;乳酸钠,上海易恩化学技术有限公司;轻质氧化镁、三氯乙酸、高氯酸、氯化钠、盐酸、硫代巴比妥酸、冰乙酸、三羟甲基氨基甲烷(Tris)、乙醇等,上海国药集团化学试剂有限公司,均为国产分析纯。

1.3 仪器与设备

XEDT-Ⅱ型多频超声低温平台,济宁谐成超声波设备有限公司;Kjeltec8400型凯氏定氮仪,丹麦FOSS公司;H-2050R型高速冷冻离心机、BIOBASE-EL10A型酶标仪,湖南湘仪实验室仪器开发有限公司;FE20型pH/ORP计,上海而立环保科技有限公司;TA.XT Plus型质构仪,英国Stable Micro System公司;F-7100型日立荧光分光光度计,上海斯迈欧分析仪器有限公司;Meso MR23-060H-I型低场核磁共振仪,上海纽迈电子科技有限公司等。

1.4 原料处理

将鲜活大黄鱼放入碎冰中猝死,经去头、尾和去内脏处理后,从背中部将样品分成2片,用蒸馏水洗净后沥干,随机分成4组。依照ZHAO等[8]和孙劲松[3]开展预试验,确定双频超声和乳酸钠处理条件,分别使用20/28 kHz 175 W DUS、3%(质量分数)SL与乳酸钠-双频超声联合处理(sodium lactate combined with dual-frequency ultrasound, SLUS)10 min;以无菌蒸馏水处理10 min样品为对照组(control, CK)。各组别处理后,经沥干后放入无菌PE袋中,置于4 ℃冰箱中贮藏,14 d内每隔2 d进行各项指标测定。

1.5 实验方法

1.5.1 微生物指标的测定

参照GB 4789.2—2022《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》,采用平板倾注法计数,通过平板计数琼脂,在37 ℃条件下培养48 h后测定菌落总数,在4 ℃条件下培养10 d后测定嗜冷菌数。

1.5.2 pH值的测定

参照GB 5009.237—2016《食品安全国家标准 食品pH值的测定》,取5 g剁碎的鱼肉加入烧杯,在烧杯中加入45 mL去离子水,均质,静置30 min,测定样品的pH值。每组样品设定3个平行,取平均值。

1.5.3 TVB-N值的测定

参照GB 5009.228—2016《食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》,称取5 g鱼肉,利用FOSS型凯氏定氮仪测定样品的TVB-N,每组平行3次,结果以mg N/100 g表示。

1.5.4 TBA值的测定

参照ZHAO等[9]法,取碎鱼肉5 g,加入25 mL 20%(质量分数)TCA溶液及20 mL蒸馏水,匀浆60 s,静置1 h,使用8 000 r/min的转速冷冻离心10 min后过滤,取上清液,定容至50 mL,摇匀后试管中取5 mL,加入适量的硫代巴比妥酸溶液,摇匀后冷却至室温后使用酶标仪测定其吸光度值(532 nm),每组平行测定3次,结果以mg MDA/kg表示。

1.5.5 TPA

参照MA等[10]法取大黄鱼背部肉,横向取2.0 cm×2.0 cm×1.5 cm的样品。在室温下采用TPA模式测定,探头类型为P/5,测试类型设置为压缩模式,探头参数设置为触发力5 g,下降速度3 mm/s,测试下压速度1 mm/s,上升速度1 mm/s,压缩周期为5 s,压缩比为40%。每组样品平行测定6次。

1.5.6 水分迁移

(1)持水力(water holding capacity,WHC)的测定:取3 g样品,记录其初始质量为m1,放在滤纸中包裹,8 000 r/min离心10 min,沥干离心后表面析出水分称重为m2,重复测定3次。计算如公式(1)所示:

(1)

(2)鱼片中的水分存在状态和分布:使用低场核磁共振(low field nuclear magnetic resonance,LF-NMR)测定和磁共振成像(magnetic resonance image,MRI),参照蓝蔚青等[11]法采用Carre-Purcelle-Meiboome-Gill (CPMG)序列测量横向弛豫时间(T2),脉冲参数设置为脉冲90 (P90)=21 ms,谱仪频率(spectrometer frequency,SF)=21.0 MHz,谱宽=200 kHz,回声时间=0.500 ms,采样点=400、450,回声计数(number of echoes,NECH)=8 000,扫描重复次数(number of sampling,NS)=4。随后采用上海纽曼电子科技有限公司提供的软件对样品的质子密度加权MRI图像进行统一映射和伪彩。

1.5.7 蛋白质构象与氧化

(1)肌原纤维蛋白提取:取2 g鱼样,加入25 mL磷酸盐缓冲溶液(pH 6.6,50.0 mmol/L)混合匀浆,10 000 r/min离心10 min,弃去上清液,取沉淀,加入0.7 mmol/L氯化钠溶液20 mL,提取1 h。然后使用10 000 r/min离心10 min,所得上清液即为肌原纤维蛋白(myofibrillar protein,MP)溶液。

(2)鱼片中蛋白质构象:使用荧光分光光度计测定样品中的的氨基酸残基以表征蛋白质的展开程度,设定参数:发射光谱范围为310～400 nm,激发波长为295 nm,狭缝宽度为5 nm,扫描速率为240 nm/min。

(3)鱼片中蛋白质氧化:将提取的肌原纤维蛋白溶液进行SDS-PAGE分析。

1.5.8 感官分析

参照ZHAO等[1]法选取6名经专业培训的感官评定人员组成评定小组,分别对样品的色泽、质地、气味进行评分。

1.6 数据处理

样品平行测定3次,采用SPSS 19.0软件进行相关性及单因素方差分析,采用单因素方差分析(ANOVA)法对差异显著性进行分析,结果以平均值±标准差表示,使用Origin 2019Bit软件绘图。

2 结果与分析

2.1 大黄鱼冷藏期间菌落总数与嗜冷菌数的变化

微生物的生长与代谢是引起鱼等水产品腐败的主因,因此菌落总数是判断食品腐败程度的重要指标,水产品的腐败限值对数值为7.00。图1显示了不同处理方式的样品的TVC、PBC在贮藏期间的变化。

由图1-a可知,随着贮藏时间的延长,CK组和DUS组样品的TVC和PBC值随之升高,其在第8天时的菌落总数对数值达8.26±0.02与7.61±0.03,其上升趋势在整个贮藏期间普遍表现为显著(P<0.05);SL组在第12天才达到7.20±0.02,微生物生长较缓。这是由于乳酸钠具有破坏微生物的形态结构并抑制胞内ATP正常合成能力,进入细菌细胞内并作用于无氧呼吸途径,抑制其代谢活性,发挥抑菌作用;或由于乳酸根阻碍了细菌的电化学质子梯度形成,微生物代谢需要消耗更多能量,延长微生物繁殖的延滞期,达到抑制其生长繁殖的效果。相关研究显示,乳酸钠可通过影响水分活度、细菌细胞间酸化及细胞膜上质子转移等方式影响细菌代谢,对革兰氏阳性菌(单增李斯特菌、金黄色葡萄球菌)和革兰氏阴性菌(荧光假单胞菌、沙门氏菌)有显著抑制作用[12]。SLUS组样品在整个贮藏过程中都显著低于其他组样品(P<0.05),在第14天达7.15±0.44,超过腐败限值。4组样品的PBC值的变化趋势基本与菌落总数保持一致(图1-b),结果表明,超声辅助乳酸钠处理可有效抑制微生物活性,使大黄鱼保持较好品质,根据FENG等[13]结果表明可能由于双频超声增强了乳酸钠溶液的界面活性,使其对细菌细胞膜变性的能力更为强烈,增强乳酸钠的杀菌作用;CRIST等[14]认为乳酸钠具有脂溶性酸的性质,浸泡处理时,乳酸钠以非解离形式进入组织细胞,在细胞内解离,并生成乳酸分子,酸化细菌细胞间细胞质,影响微生物代谢的酶促反应和供能途径,而双频超声处理能促进分子的解离,与乳酸钠产生协同效应,增强其抑菌效果。

2.2 大黄鱼冷藏期间pH值的变化

pH值是评估水产品新鲜程度的重要指标之一。大黄鱼在被宰杀后,进入鱼体僵直阶段,鱼体经过ATP相关化合物的降解和糖酵解过程,生成磷酸、乳酸等酸性化合物,导致pH值在鱼体腐败前期的降低。其总体增长的趋势源于碱性化合物的积累,即鱼体内的蛋白质等含氮物质在微生物和内源酶的作用下,分解生成挥发性胺类化合物[13]。

由表1可知,在第0天时,双频超声处理的样品pH值显著高于其他组(P<0.05)。可能由于超声破坏了样品组织和细胞结构,改变蛋白质构象,导致酸性基团被埋没,引起pH值的升高;此外,超声处理还可促进离子从细胞结构向细胞质扩散,导致离子官能团位置的改变,使pH值升高[15]。而SL组和SLUS组初始pH值则保持在中性,可能由于乳酸钠浓度较低,因此处理后的样品pH值更接近中性。整个贮藏过程中所有组样品的pH呈先降后升趋势,其中CK组和DUS组的拐点值出现在第6天,SL组和SLUS组则出现在第10天;随后,各组样品的pH值逐渐上升,其中CK组样品的pH值在第8天升至6.64±0.20,明显高于其他处理组;而SLUS在贮藏末期的pH值最低,这是由于双频超声辅助乳酸钠处理能够有效抑制微生物代谢,减缓样品的腐败进程和含氮物质的分解,维持较低的pH值;也可能是乳酸钠溶液呈弱碱性,对pH值的升高带来影响。结果表明,3种处理方式均可有效减缓鱼肉贮藏期间pH值的上升,延缓其腐败进程。

2.3 大黄鱼冷藏期间总挥发性盐基氮和硫代巴比妥酸值的变化

TVB-N值是反映鱼类新鲜度的理化指标,TVB-N值越高,说明氨基酸被降解得越多,尤其是酪氨酸和蛋氨酸最显著。根据GB 2733—2015《食品安全国家标准 鲜、冻动物性水产品》规定,TVB-N值<13 mg N/100 g的鱼肉为优级品,TVB-N值<30 mg N/100 g的鱼肉为合格。

由图2-a可知,贮藏过程中各组样品的TVB-N值逐渐上升,其中CK组样品上升迅速,在第4天与其他实验组出现显著差异(P<0.05),并在第8天升至(31.84±1.04) mg N/100 g,超出腐败限值。而SLUS组样品与其他处理组相比,在第8天时出现显著差异(P<0.05),在第12天时仅为(16.15±0.13) mg N/100 g,表明SLUS组样品在第12天前均为优级品,在第14天时为(21.53±4.29) mg N/100 g,远低于腐败限值。TVB-N值与TVC有较大的关联性,贮藏期间,样品蛋白质被微生物降解,内部含氮物质暴露,TVB-N值升高,MOHAMED等[16]研究发现TVB-N值与微生物代谢相关,降低微生物的活性可有效抑制TVB-N值的上升,DUS处理的空化效应能破坏细菌生理结构,导致其失活;乳酸钠通过渗透作用降低样品中的水分活度,抑制酶和微生物活性,延缓蛋白质的分解,减少碱性含氮物质的生成。结果表明双频超声辅助乳酸钠的处理方式对鱼肉TVB-N值的上升有显著抑制作用。

TBA值是反映脂类氧化程度的指标之一,哈喇味是脂肪酸氧化的主要特征之一,其产生原因是过氧化物经分解生成丙二醛(malondialdehyde, MDA)等二级产物。如图2-b所示,在贮藏期间,各组样品的TBA值均呈上升趋势。其中,DUS组样品在第0～6天时的TBA值略高于CK组,这与马超锋等[17]的结论一致,可能由于超声波的空化作用导致样品表面的蛋白质结构受到破坏,使脂肪暴露于空气中,更易被氧化。CK组样品的TBA值在第8天达(0.70±0.07) mg MDA/kg,而此时DUS、SL、SLUS组样品的TBA值分别为(0.58±0.07)、(0.42±0.01)、(0.39±0.03) mg MDA/kg。其中SL组、SLUS组上升最缓,从第2天后显著低于CK组和DUS组(P<0.05),SLUS在第14天时的TBA值为(0.54±0.01) mg MDA/kg。可能由于乳酸钠具有良好的维持鱼肉水分活度的能力,抑制了微生物代谢和脂类氧化;乳酸盐对羟自由基有清除作用,可抑制脂质过氧化物的生成;乳酸钠属弱电解质,具有调控NADH生成的能力,乳酸钠解离成乳酸根离子再形成乳酸,在乳酸脱氢酶(lactic dehydrogenase,LDH)的作用下与NAD+生成NADH和丙酮酸[4],影响脂肪酸的β-氧化过程,达到减缓脂肪氧化的效果。此外,研究表明超声与抗氧化剂具有协同效应,有效提升其抗氧化活性,延缓脂质氧化[18]。

2.4 大黄鱼冷藏期间质构的变化

质构是决定鱼肉商品价值的重要因素之一,其主要受水分活度及一些蛋白质、品种等生物自身因素的影响。硬度是一种重要的感官指标,代表用于维持食品外形的结合力;弹性是鱼肉在受到外力作用后,恢复原状的能力;咀嚼度是鱼肉在吞咽前需要咀嚼次数的参数之一[19]。

由表2可知,贮藏期间,4个处理组样品的硬度、弹性、咀嚼性在整个贮藏期内均呈下降趋势,其中SLUS处理组样品降幅最小,在第14天其硬度值、弹性值、咀嚼性值仍保持在(1 604.09±74.48) g、0.43±0.08、231.16±59.07,是对照组的1.30～1.99倍。整个贮藏过程中,CK、DUS组之间无显著差异(P>0.05);第4天后,SL、SLUS处理组样品的质构特性就与CK、DUS组之间差异显著(P<0.05),可能由于乳酸钠具有较高的渗透压,鱼肉蛋白组织内正向渗透引起水分聚集,从而改善鱼肉的食用品质[20]。质构主要与样品中的蛋白质和脂肪含量有关,鱼体死后,自溶和微生物的分解导致肌原纤维降解,是样品硬度和弹性下降的主要原因,结果表明,SLUS处理可有效维持样品品质,可能由于乳酸钠分子阻碍样品蛋白质氧化的能力,较好抑制其蛋白质间交联,延缓鱼肉品质的下降[21]。

2.5 大黄鱼冷藏期间水分迁移状况

2.5.1 大黄鱼冷藏期间持水力的变化

WHC被认为是一种对抗外力作用阻止水渗出的能力,可作为评价鱼肉新鲜程度的指标,与样品蛋白质结构的完整性有很高的相关性[1]。在贮藏期间微生物的作用下,蛋白质结构被破坏,组织内部水分析出,转变为自由水,即样品持水力的降低。

如图3所示,每组样品的持水力随着贮藏时间的延长而呈降低趋势,整个贮藏期间,CK组、DUS组与SL组、SLUS组之间存在显著差异(P<0.05),可能由于超声在处理过程中对样品的组织有较大损害,以及超声波的能量使蛋白质变性,组织内部水分子被释放,表现为持水力下降。而SLUS组下降最缓,从贮藏前期的(75.00±0.03)%降至(64.67±0.01)%,远高于对照组和其他处理组,可能由于乳酸钠能延缓样品结构蛋白(如肌球蛋白与肌动蛋白)的氧化,有效阻止样品的水分流失;也可能是乳酸盐具有强烈的吸湿作用,而Na+离子半径相对较小,通常是水合晶体,因此乳酸钠具有显著的水合效果,起到保湿作用[22]。

2.5.2 大黄鱼冷藏期间水分存在状态和分布低场核磁共振是一种采用T2弛豫方法研究水分弛豫现象的一种方法,可有效反映鱼肉的新鲜程度[23]。图4-a中3个峰对应的是3种水的形态:T21(0.1～10 ms,结合水),T22(0.1～10 ms,不易流动水),T23(0.1～10 ms,自由水)。

由图4-a可知,整个贮藏期间,T22的峰面积随着时间的推移逐渐减少,说明样品细胞中的不易流动水不断游离出来。而CK组与DUS组的下降趋势较显著,SL、SLUS组样品变化较小,且自由水占比较少,可能由于乳酸钠的高价阴离子增加了样品中的离子强度,将肌球蛋白转变为溶胶状态,使其保水性能相应提升;此外,低频超声处理可改善肌肉组织的结构,提高样品持水性能。

核磁共振成像是一种对氢质子密度加权的表现方式,可由亮暗程度反映样品中水分含量技术,通过伪彩软件实现着色,其中如图4-b所示,质子密度从低至高用蓝色至红色表示。随着贮藏时间的推移,每组的样品颜色逐渐由亮红转变为亮黄,其中,CK组样品的颜色变化较快,在第8天变成黄色,说明CK组样品细胞组织损失大量水分,腐败速度较快;而SLUS组则变化较慢,直到第14天才由红色变成橙色,表明双频超声辅助乳酸钠处理能有效维持样品内部的水分含量,延长其货架期。这是由于双频超声辅助乳酸钠处理抑制了微生物活性,减缓了样品蛋白质分解、氧化的速率,表现为样品的水分迁移速率减缓。

2.6 大黄鱼冷藏期间蛋白质构象与氧化

2.6.1 大黄鱼冷藏期间蛋白质构象的变化

内源荧光强度是指蛋白分子中的芳香基团在接触到紫外辐射后,会发出荧光现象;而当蛋白质结构被破坏,芳香族氨基酸被释放到样品表面,就会发生猝灭作用,荧光强度相应降低,因此内源性荧光强度可反映蛋白质结构的变化程度[24]。

由图5可知,新鲜的大黄鱼肌原纤维蛋白在335 nm处荧光强度最高。在贮藏期间CK组样品的荧光强度快速下降,而DUS组的荧光强度一直高于CK组,可能由于双频超声的作用,导致样品蛋白质的疏水区域被破坏,使芳香族氨基酸暴露于样品表面,荧光强度增大[4]。随着贮藏时间的推移,样品蛋白质进一步展开,色氨酸暴露于溶剂中,被氧化、猝灭,荧光强度降低;SLUS组与SL组样品的荧光强度下降较缓,说明乳酸钠处理可有效维持其蛋白质构象。可能由于超声能破坏细菌细胞结构的完整性,使微生物失活;乳酸钠解离生成乳酸,经氧化呼吸链中的乳酸脱氢酶作用,从而抑制微生物代谢,减缓蛋白质分解。

2.6.2 大黄鱼冷藏期间蛋白质氧化

图6是不同处理方式下大黄鱼的肌原纤维提取液的SDS-PAGE结果,图中较深的条带从上至下依次为肌球蛋白重链(220 kDa)、肌动蛋白(43 kDa)、原肌球蛋白(38 kDa),这几个蛋白条带代表着样品内蛋白质结构的交联程度[25]。随着贮藏时间的推移,蛋白条带变浅,说明样品中蛋白发生降解。其中,DUS组的条带在整个贮藏期间始终保持较浅的状态,可能由于样品在处理过程中吸收了超声波能量,导致蛋白质变性,而SLUS组样品的变化程度最小,说明SLUS的处理方式可有效减缓蛋白质由于氧化、微生物作用引起的变性、降解,延长其货架期。这是由于乳酸钠处理方式能使样品具有良好的保水性,减少其自由水含量,降低微生物和酶的活性;同时,乳酸钠能有效清除自由基,减缓过氧化物的生成,使样品中蛋白质降解速度下降;此外,超声能促进乳酸钠渗透进入组织细胞,达到更好的保鲜效果。

2.7 大黄鱼冷藏期间感官品质的变化

感官评定是评价鱼肉新鲜度的有效方法,其包括黏性、气味、质地等参数[25]。

如图7所示,各组初始值接近5分,说明大黄鱼样品较新鲜。随着贮藏时间的推移,感官评分均呈下降趋势,在第8天时,CK组样品的体表有黏液,臭味明显,且按压后回弹速度慢,整体感官已不可接受,而DUS、SL、SLUS处理组的感官评分下降较缓,在贮藏前期,SL组、SLUS组的气味评分高于CK组、DUS组,可能由于乳酸钠的添加,使样品的风味相应增强。贮藏末期时,SL、SLUS组样品仍保持较好弹性,且SLUS组鱼体表面光滑,无臭味。其可能与双频超声、乳酸钠处理具有良好杀菌与保水能力有关,适当浓度的乳酸钠溶液处理被认为能通过保持水分,较好维持样品的感官分值[3]。结果表明,双频超声结合乳酸钠处理能有效改善大黄鱼的感官品质,延长其贮藏期。

2.8 大黄鱼冷藏期间指标间相关性分析

通过对不同方式处理后大黄鱼冷藏期间的TVB-N值、TVC、PBC、TBA、硬度值及持水力进行相关性分析。由表3可知,TVB-N值与TBA值、pH值、TVC、PBC显著相关(P<0.01),这是由于TVB-N值表征的是样品蛋白质的分解程度,而TBA值表征的是样品脂肪的氧化程度,样品的蛋白质在贮藏期间受到微生物的影响,发生降解,组织内部含氮物质、脂肪暴露,TVB-N值、TBA值及pH值上升。持水力近乎与所有指标显著相关,这是由于持水力表征的是样品组织水分流失的能力,在贮藏期间持水力下降,样品中自由水含量增加,硬度下降,微生物代谢速度上升,TVB-N值、TVC、PBC、TBA值上升。

3 结论

通过研究经过不同方式处理后的大黄鱼样品,根据其微生物与理化指标,结合感官分析,结果表明, DUS和SL处理方式均可减缓样品微生物的生长代谢,有效抑制pH值、TVB-N值及TBA值的上升速率。持水力和水分迁移特性指标表明,乳酸钠处理对鱼肉保持水分的能力有显著提升,延缓样品的水分流失,超声处理可嫩化肉质,改善质构特性与感官品质。乳酸钠能有效降低样品水分活度,达到抑制酶和微生物活性的效果,延缓样品蛋白质的氧化与变性速率,维持完整的组织结构。结合各项指标分析,SLUS的保鲜效果最佳,双频超声的促渗作用能辅助乳酸钠处理,达到更好的保鲜效果。结合样品贮藏期间的菌落总数与TVB-N值分析结果可知,CK、DUS、SL、SLUS组样品的冷藏货架期分别为8、8、12、14 d。其中,与对照组相比,双频超声联合乳酸钠处理可使大黄鱼的冷藏货架期至少延长6 d。

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Effects of sodium lactate combined with osmotic technology on quality changes of large yellow croaker (Pseudosciaena crocea) fillets during refrigerated storage

PU Tianting1,LAN Weiqing1,2*,ZHU Shengyun1,ZHAO Xinyu1,XU Zhenfei1,XIE Jing1,2*

1(College of Food Science and Technology, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China) 2(Shanghai Aquatic Products Processing and Storage Engineering Technology Research Center, National Experimental Teaching Demonstration Center for Food Science and Engineering (Shanghai Ocean University),Shanghai 201306, China)

ABSTRACT To study the effect of sodium lactate combined with osmotic technology on quality changes of large yellow croaker (Pseudosciaena crocea) during refrigerated storage, samples were treated with head, tail, and viscera removed, washed with distilled water, and drained, then they were divided into 4 groups randomly. Samples were treated by 20/28 kHz, 175 W dual-frequency ultrasound (DUS), 3% sodium lactate (SL), and sodium lactate combined with dual-frequency ultrasound (SLUS) for 10 min, respectively, samples treated with sterile distilled water for 10 min were used as the control group (control, CK). Then they were drained, put into sterile blender bags, and stored at 4 ℃. Different parameters, such as microbial indexes [total viable counts (TVC) and psychrophilic bacterial counts (PBC)], physicochemical indexes [pH value, total volatile basic nitrogen (TVB-N), and thiobarbituric acid (TBA)], texture profile analysis (TPA), water migration [water holding capacity (WHC), low field nuclear magnetic resonance (LF-NMR), and magnetic resonance image (MRI)], protein characteristics [intrinsic fluorescence intensity (IFI) and SDS-PAGE], and sensory evaluation were measured every 2 days. Results showed that DUS treatment could properly inhibit the growth of microorganisms at the beginning of storage, the TVC of CK and DUS groups at day 0 were 4.31±0.02 and 3.22±0.09, respectively, which were significantly different from each other (P<0.05). The shelf-life of Pseudosciaena crocea with dual-frequency ultrasound treatment during refrigerated storage was 8 days. SL treatment could improve the WHC and sensory scores of samples. The shelf-life of the large yellow croaker was prolonged to 12 days during the whole storage period. Meanwhile, the WHC of the SL group was significantly higher than those of the CK and DUS groups (P<0.05). SLUS treatment could slow down the growth of TVC and PBC effectively, the increase of pH, TVB-N, and TBA value was inhibited, and its good texture characteristics and quality were maintained at the end of storage. The results of WHC, LF-NMR, and MRI analysis showed that SLUS treatment postponed the migration of immobilized water to free water, indicating that SLUS treatment could greatly maintain the water content and slow down the rate of water loss. The TVB-N, TBA, hardness, springiness, and chewiness of the SLUS group were significantly different from those of the CK group since the 2nd day (P<0.05). From the results of IFI and SDS-PAGE analysis, SLUS treatment could effectively reduce the rate of protein oxidation. Based on the analysis of various parameters, it was concluded that SLUS treatment could prolong the shelf-life of Pseudosciaena crocea for another 6 days when compared with the CK group. In conclusion, dual-frequency ultrasound-assisted sodium lactate treatment could significantly extend the shelf-life of Pseudosciaena crocea and effectively maintained the sensory quality. Results could provide a theoretical reference for the preservation of Pseudosciaena crocea during refrigerated storage.

Key words sodium lactate; dual-frequency ultrasound; Pseudosciaena crocea; refrigerated storage; quality

DOI：10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032468

引用格式：浦天霆,蓝蔚青,朱圣赟,等.乳酸钠结合促渗处理对大黄鱼片冷藏期间品质变化的影响[J].食品与发酵工业,2023,49(14):50-59.PU Tianting,LAN Weiqing,ZHU Shengyun, et al.Effects of sodium lactate combined with osmotic technology on quality changes of large yellow croaker (Pseudosciaena crocea) fillets during refrigerated storage[J].Food and Fermentation Industries,2023,49(14):50-59.

第一作者：本科生(蓝蔚青高级工程师和谢晶教授为共同通信作者,E-mail:wqlan@shou.edu,cn;jxie@shou.edu.cn)

基金项目：国家现代农业产业技术体系资助(CARS-47);“十三五”国家重点研发计划重点专项(2019YFD0901602);上海水产品加工及贮藏工程技术研究中心能力提升项目(19DZ2284000)

收稿日期：2022-06-02,改回日期：2022-06-22