鲍鱼是我国传统名贵食材,享有“海产八珍”之一的盛名[1]。随着现代生活水平的提高,人们对鲍鱼的需求不断增长。根据《2023中国渔业统计年鉴》显示,2022年鲍鱼海水养殖量约2.28×105 t,比2021年增长4.76%,其中辽宁省鲍鱼养殖量约为1.07×103 t,占全国0.47%。“大连鲍鱼”品种为皱纹盘鲍,是中国地理标志性产品[2]。
货架期是在适当的贮藏条件下保持其食用品质的时间[3]。水产品货架期为其最佳品质保持期限,为水产品的运输、贮藏和销售方式选择提供必要依据[4]。我国现行标准GB/T 38493—2020《感官分析 食品货架期评估(测评和确定)》为通用标准,尚未对不同品种水产品的货架期判定提出针对性建议,更缺少详细的评分细则。
水产品贮藏品质评价指标包括感官评价、理化评价和微生物评价[5]。其中,微生物评价是判断货架期的重要依据,理化评价指标包括质构特征、色差等,是价格判断的重要依据,感官评价包括色泽、弹性、硬度等指标,是产品特征品质判断的重要依据。然而,现行标准GB/T 37062—2018《水产品感官评价指南》仅对部分水产品种类的气味、色泽和状态提出参考标准,评价体系相对单一,更缺少鲍鱼产品的必要评分细则[6]。因此,构建适用于鲍鱼的详细感官评价表,协同理化和微生物指标,研究皱纹盘鲍在冷藏冻藏过程中品质变化规律,并确定货架期,对补充鲍鱼货架期判定细则的不足,具有重要理论和应用意义。
本实验以鲜活皱纹盘鲍为原料,构建适用于鲍鱼的详细感官评价表。结合理化指标和微生物指标,研究冷藏(4 ℃)和冻藏(-20 ℃)鲍鱼品质变化规律,筛选影响低温贮藏皱纹盘鲍品质与货架期判定的关键评价指标,为其应用于鲍鱼感官评价和货架期判定提供依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
材料:鲜活皱纹盘鲍,64.88～82.44 g/只,大连市新长兴水产品批发市场。
试剂:硼酸、阿拉伯胶、甲基红试剂、亚甲基蓝试剂、乙醇、平板计数琼脂、甲醇、磷酸氢二钾色谱纯,上海麦克林生化科技有限公司;三甲胺磷酸盐标准品(纯度≥98%),常州市坛墨质检科技股份有限公司;三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)关联物标准品(纯度≥96%),美国Sigma公司。
1.2 仪器与设备
YP6002B电子天平(精度:0.01 g),上海力辰仪器科技有限公司;TG16-WS离心机,湖南湘仪实验室仪器开发有限公司;TA-300 W质构仪,济南赛成电子科技有限公司;SC-10色彩色差计,深圳市三恩科技有限公司;DNP-9082恒温培养箱,苏州威尔实验用品有限公司;pHS-250 pH计,上海雷磁仪器有限公司;Agilent 1260高效液相色谱仪-紫外检测器、Agilent 7890A气相色谱仪、气相色谱住(DB-wax)(30 m×0.32 mm,0.25 μm),美国Agilent公司;AQ-C18液相色谱柱(250 mm×4.6 mm,5 μm),大连依利特分析仪器有限公司。
1.3 实验方法
1.3.1 原料预处理
鲜活皱纹盘鲍去内脏,清洗干净至表面无泥污,放入保鲜袋中,分别进行冷藏(4 ℃)和冻藏(-20 ℃)实验。根据实验周期,4 ℃冷藏鲍鱼每2 d随机取样1次,每次取样5只;-20 ℃冻藏鲍鱼每7 d随机取样1次,每次取样5只,测样在4 ℃解冻3 h。
1.3.2 感官评价
参照GB/T 37062—2018《水产品感官评价指南》和郝若伊等[7]的评分标准,以鲍鱼腹足的黏液、组织状态、气味和色泽、口器硬度以及裙边色泽6项为指标,由6名经过ISO 8586《感官分析 评定员的选择、培训和监督的通用指南 第2部分:专业感官评定员》训练的感官评价员进行逐项评分,总分值以6项之和表示。具体评分标准见表1。
表1 两种贮藏温度下鲍鱼感官评分细则表
Table 1 Sensory scoring rules for abalone at two storage temperature
质量属性特征分值/分4321腹足组织状态肉质紧实,富有弹性肉质较紧实,弹性一般肉质较松软,弹性一般肉质松软,弹性弱黏液 白色,黏液清澈米白色,黏液稍有浑浊米白色,黏液较混浊淡黄色,黏液非常浑浊气味 固有的海腥味,无异味海腥味变淡微弱酸臭和腐臭味较强氨臭味色泽 米白色米黄色浅褐色褐绿色口器硬度 非常坚硬坚硬略柔软非常柔软裙边色泽 米白色米黄色浅褐色褐绿色
1.3.3 菌落总数的测定
依据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》测定鲍鱼菌落总数(total viable count,TVC)。
1.3.4 质构的测定
将皱纹盘鲍肌肉切割成1 cm×1 cm×1 cm方块,使用质构仪,利用质地多面剖析(texture profile analysis,TPA)模式,P/25探头,设置测试速度60 mm/min、触发力5 g,形变量65%测量并计算硬度、弹性和咀嚼性。
1.3.5 色差的测定
利用色彩色差计测量皱纹盘鲍肌肉的亮度值(L*)、红绿值(a*)和黄蓝值(b*)。
1.3.6 pH值、TVB-N、TMA和K值的测定
pH值:依据GB 5009.237—2016《食品安全国家标准 食品pH值的测定》,利用pH计测定pH值。
挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N):依据GB 5009.228—2016《食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》中的微量扩散法进行测定。
三甲胺(trimethylamine,TMA):依据GB 5009.179—2016《食品安全国家标准 食品中三甲胺的测定》中的顶空气相色谱法测定三甲胺含量。
K值:依据标准SC/T 3048—2014《鱼类鲜度指标K值的测定 高效液相色谱法》测定鲍鱼肌肉的ATP及其关联产物。
1.3.7 货架期的确定
结合构建的感官评价表(表1)与GB 2733—2015《食品安全国家标准 鲜、冻动物性水产品》之规定:以冷冻贝类TVB-N≤15 mg/100 g等指标综合判定货架期。
1.4 数据处理
实验指标均平行测定3次,结果以“平均值±标准差”表示。利用SPSS 22.0软件对数据进行差异性分析,因子分析以及相关性分析。其中,采用单因素分析(one-way analysis of variance,ANOVA)和Tukey检验进行差异性分析处理(P<0.05),利用Pearson相关系数法进行相关性分析,因子分析描述统计采用KMO检验和Bartletts球形检验方法,利用最大方差法旋转成分矩阵。利用Excel 2020、Origin 2022和Adobe Illustrator 2023软件作图。
2 结果与分析
2.1 感官分析
感官分析是水产品评价最重要的手段之一[8]。通过筛选,本研究利用鲍鱼腹足的黏液、组织状态、气味和色泽、口器硬度以及裙边色泽综合评价产品感官品质,评分标准见表1。如图1所示,随着贮藏时间延长,2种贮藏温度下鲍鱼肌肉的感官评分均呈现下降趋势,说明鲍鱼在2种贮藏条件下品质均发生劣变,感官品质降低。冷藏期间,感官评分从23.67分降至6.00分,冻藏期间感官评分从23.67分降至6.33分。研究发现,当感官评分低于10分时,鲍鱼肉质明显变松软,弹性变弱,并产生明显酸臭和腐臭味。冷藏第6天和冻藏第28天的鲍鱼感官评分分别为9.33、9.67分,肌肉明显变软并产生异味,不再具备可食用性。因此,本研究将10分作为感官评价拒绝点。
图1 不同贮藏温度下鲍鱼肌肉的感官评分变化
Fig.1 Sensory scores changes of abalone muscle at different storage temperature
2.2 菌落总数的变化特征
微生物在贮藏过程中分解并利用水产品中蛋白质和脂肪快速增长繁殖,是导致水产品腐败变质的主要原因[9]。菌落总数升高,品质下降。本研究依据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》测定了冷藏(4 ℃)和冻藏(-20 ℃)皱纹盘鲍菌落总数变化,结果如图2所示。结果表明,鲜活鲍鱼的初始菌落总数为2.32 lg CFU/g,品质较好。随着贮藏时间延长,2种贮藏温度下的鲍鱼腹足肌肉菌落总数均持续增长。根据GB 10136—2015《食品安全国家标准 动物性水产制品》规定,水产品可接受的菌落总数限值为6.00 lg CFU/g[10]。本研究中,冷藏鲍鱼和冻藏鲍鱼分别在第10天和第37天菌落总数均达到6.00 lg CFU/g以上,表示鲍鱼已经腐败变质。
图2 不同贮藏温度下鲍鱼肌肉的TVC变化
Fig.2 TVC changes of abalone muscle at different storage temperature
2.3 质构的变化特征
质构特征是评价水产品品质的重要因素,能够客观地反映水产品贮藏过程中的质地变化[11]。为研究2种贮藏温度下鲍鱼硬度、弹性和咀嚼性的变化,进行了质构特征实验,实验结果如图3所示。研究结果表明,随着贮藏时间延长,鲍鱼肌肉的硬度、弹性和咀嚼性均呈下降趋势,这是由于微生物快速繁殖,导致鲍鱼肌肉组织分解,使肌肉组织水解软化,结构松散,造成硬度、弹性和咀嚼性下降。低温贮藏鲍鱼品质劣变,货架期缩短的实验现象,与范映辰等[12]研究结果一致。
a-硬度;b-弹性;c-咀嚼性
图3 不同贮藏温度下鲍鱼肌肉的质构变化
Fig.3 Texture changes of abalone muscle at different storage temperature
2.4 色差的变化特征
色差特征是判断水产品贮藏品质的重要感官指标之一,是消费者选购水产品的首要质量参数[13]。为研究2种贮藏温度下鲍鱼L*、a*和b*的变化,利用色彩色差计进行了色差特征研究,实验结果如图4所示。结果表明,在2种温度条件下,随着贮藏时间延长,冷藏鲍鱼肌肉的亮度值显著下降,冻藏鲍鱼亮度值下降趋势略缓。4 ℃冷藏鲍鱼肌肉红绿值逐渐降低,黄蓝值逐渐升高,肌肉颜色逐渐变绿变黄;-20 ℃冻藏鲍鱼红绿值和黄蓝值逐渐升高,肉质逐渐变红变黄。其原因可能是鲍鱼死后在微生物作用下肌红蛋白发生氧化变质[14],氧化产物的堆积引起鲍鱼肌肉颜色变深,品质下降。实验结果与本研究中感官评价结果一致。
a-L*;b-a*;c-b*
图4 不同贮藏温度下鲍鱼肌肉的色差变化
Fig.4 Color changes of abalone muscle at different storage temperature
2.5 pH值的变化特征
pH值的变化与水产品的品质变化息息相关[15]。由图5可知,4 ℃冷藏鲍鱼pH值呈先下降后上升的趋势。上述实验结果的可能原因是,鲍鱼死后初期,肌肉中糖原分解产生乳酸等酸性物质,pH值下降;而随着贮藏时间延长,鲍鱼自身酶与微生物作用使蛋白质等物质被分解,生成三甲胺等碱性物质而使pH值升高。-20 ℃冻藏鲍鱼pH值呈先上升后下降的趋势,实验结果与林国荣等[16]结果一致。此实验结果的可能原因是,-20 ℃冻藏前期,冰晶导致鲍鱼肌肉结构损伤,内源酶和微生物作用加速了蛋白质的降解和氧化,产生更多碱性物质,导致pH值升高;而后,随着贮藏时间延长,微生物大量繁殖,其代谢过程中利用鲍鱼肌肉中小分子物质而产生酸性物质,导致pH值下降[17]。4 ℃冷藏鲍鱼pH值在感官拒绝点(第6天)达到最低值,-20 ℃冻藏鲍鱼pH值也在感官拒绝点(第28天)达到最高值,与本研究中感官评价特征点相吻合。
图5 不同贮藏温度下鲍鱼肌肉的pH值变化
Fig.5 pH changes of abalone muscle at different storage temperature
2.6 TVB-N的变化特征
TVB-N是在酶和微生物的作用下分解蛋白质产生的具有挥发性的碱性含氮物质,其含量越高,腐败程度越高,是评价水产品腐败的重要指标[18]。根据GB 2733—2015《食品安全国家标准 鲜、冻动物性水产品》规定,贝类TVB-N含量超过15 mg/100 g时,视为不可食用。由图6可知,鲜活鲍鱼初始TVB-N含量为0.53 mg/100 g,品质良好。2种贮藏温度下,TVB-N含量均随贮藏时间延长而逐渐升高,说明在微生物的作用下,挥发性的氨及胺类物质生成,导致品质逐渐下降。4 ℃冷藏鲍鱼和-20 ℃冻藏鲍鱼TVB-N含量分别在第6天和第28天超过限值,进入腐败阶段,失去可食用性。实验结果与上述感官评价特征点、色差变化特征和pH值的变化一致。
图6 不同贮藏温度下鲍鱼肌肉的TVB-N变化
Fig.6 TVB-N changes of abalone muscle at different storage temperature
2.7 TMA的变化特征
TMA是水产品贮藏期间产生的一种具有强烈腥臭味物质,是评价水产品品质变化的重要指标[19]。2种贮藏温度条件下鲍鱼肌肉的TMA含量变化如图7所示。鲜活鲍鱼中TMA含量为61.16 mg/100 kg,4 ℃冷藏鲍鱼肌肉TMA含量整体呈上升趋势,可能的原因是微生物繁殖过程中,氧化三甲胺被分解而产生大量腥臭味物质。贮藏中期(6～8 d)略有下降,与杜琪等[20]研究结果相似,可能的原因是第6～8天微生物繁殖速率更高,而导致TMA被继续降解为二甲胺、甲醛等物质,使TMA含量降低[21]。-20 ℃条件下,鲍鱼TMA含量变化不明显,腥臭味变化不显著。
图7 不同贮藏温度下鲍鱼肌肉的TMA变化
Fig.7 TMA changes of abalone muscle at different storage temperature
2.8 K值的变化特征
K值是评价水产品新鲜度的指标之一,K值越小,新鲜度越高[22]。一般认为,K值小于20%为一级鲜度,20%～40%为二级鲜度,当K值超过60%,水产品不再新鲜。如图8所示,随着贮藏时间的延长,冷藏和冻藏鲍鱼肌肉的K值均呈上升趋势。鲜活鲍鱼的K值为10.89%,处于一级鲜度。冷藏第4天,鲍鱼K值为21.38%,处于二级鲜度。冷藏10 d左右K值超过60%,不再新鲜。鲍鱼冻藏第9天K值超过20%,处于二级鲜度,冻藏38 d左右K值超过60%,不再新鲜。据此,冷藏鲍鱼和冻藏鲍鱼分别在第10天和第38天进入腐败变质阶段而不再新鲜。
图8 不同贮藏温度下鲍鱼肌肉的K值变化
Fig.8 K value changes of abalone muscle at different storage temperature
2.9 相关性和主成分分析
根据上述实验结果,为研究感官评价表与货架期判定的合理性,确定影响品质变化和货架期判定的特征指标,进行了相关性与主成分分析。如表2所示,2种贮藏温度下的感官评分与理化、微生物指标二者之间均具有相关性。其中,4 ℃条件下,感官评分与TVC、质构特征、色差特征、pH、TVB-N、TMA和K值均呈极显著相关性(P<0.01);-20 ℃条件下,除黄蓝值外,感官评分与上述各指标之间均具有极显著相关性(P<0.01)。因此,以表1所示的感官评分标准应用于4 ℃冷藏和-20 ℃冻藏条件下鲍鱼品质评价具有合理性。
表2 两种贮藏温度下鲍鱼品质指标相关性
Table 2 Correlation of quality indexes of abalone at two storage temperatures
注:*为显著相关,P<0.05;**为极显著相关,P<0.01。
贮藏温度指标感官评分TVC硬度弹性咀嚼性L∗a∗b∗pH值TVB-NTMAK值4 ℃感官评分1-0.962∗∗0.940∗∗0.792∗∗0.823∗∗0.917∗∗0.851∗∗-0.764∗∗0.627∗∗-0.875∗∗-0.892∗∗-0.941∗∗TVC1-0.901∗∗-0.784∗∗-0.787∗∗-0.937∗∗-0.899∗∗0.765∗∗-0.629∗∗0.955∗∗0.912∗∗0.957∗∗硬度10.798∗∗0.882∗∗0.881∗∗0.789∗∗-0.697∗∗0.557∗∗-0.828∗∗-0.875∗∗-0.887∗∗弹性10.891∗∗0.869∗∗0.904∗∗-0.897∗∗0.184-0.875∗∗-0.834∗∗-0.901∗∗咀嚼性10.807∗∗0.758∗∗-0.687∗∗0.422∗-0.768∗∗-0.819∗∗-0.831∗∗L∗10.912∗∗-0.832∗∗0.388-0.927∗∗-0.869∗∗-0.957∗∗a∗1-0.944∗∗0.324-0.935∗∗-0.889∗∗-0.932∗∗b∗1-0.1190.926∗∗0.818∗∗0.908∗∗pH值1-0.298-0.488∗-0.379TVB-N10.925∗∗0.961∗∗TMA10.918∗∗K值1-20 ℃感官评分1-0.961∗∗0.894∗∗0.815∗∗0.814∗∗0.753∗∗-0.762∗∗-0.354-0.527∗∗-0.941∗∗ 0.689∗∗-0.962∗∗TVC1-0.948∗∗-0.874∗∗-0.863∗∗-0.768∗∗0.782∗∗0.2490.3410.974∗∗-0.669∗∗0.976∗∗硬度10.853∗∗0.868∗∗0.761∗∗-0.731∗∗-0.172-0.228-0.931∗∗0.618∗∗-0.924∗∗弹性10.898∗∗0.448∗-0.893∗∗-0.476∗-0.321-0.793∗∗0.375-0.825∗∗咀嚼性10.657∗∗-0.667∗∗-0.212-0.336-0.787∗∗0.567∗∗-0.859∗∗L∗1-0.2640.267-0.113-0.806∗∗0.773∗∗-0.779∗∗a∗10.712∗∗0.406∗0.728∗∗-0.2080.738∗∗b∗10.641∗∗0.1630.1450.267pH值10.277-0.4020.442∗TVB-N1-0.705∗∗0.942∗∗TMA1-0.682∗∗K值1
4 ℃条件下,TVB-N含量与感官评分、TVC、质构特征、色差特征、TMA和K值均具有极显著相关性(P<0.01),-20 ℃条件下,除黄蓝值外,TVB-N含量与上述各指标之间均具有极显著相关性(P<0.01),说明,TVB-N含量能够作为货架期判定的判断依据。
由表3可知,经过分析,冷藏鲍鱼提取了2个特征值大于1的主成分,累计方差贡献率为90.202%,表明这2个主成分能够代表冷藏鲍鱼货架期判定指标的大部分信息。其中,第1主成分反映了80.996%的原始信息量,特征值为9.720,说明主成分1在分析评价中起主导作用。在主成分1中,感官评分、TVC、硬度、亮度值、红绿值、TVB-N、TMA和K值载荷值较高,对冷藏鲍鱼货架期判定影响显著。第2主成分贡献率为9.206%,特征值为1.105。其中pH值载荷值较高,对冷藏鲍鱼货架期判定影响显著。
表3 两种贮藏温度下鲍鱼品质指标主成分的特征值和贡献率
Table 3 Eigenvalues and contribution rates of abalone at two storage temperature
指标4 ℃-20 ℃主成分1主成分2主成分1主成分2主成分3感官评分0.9730.1740.976-0.022-0.117TVC-0.978-0.017-0.987-0.067-0.082硬度0.9180.2220.9470.1290.188弹性0.862-0.3380.887-0.2600.301咀嚼性0.8620.0980.8950.0320.126L∗0.936-0.0900.7500.593-0.100a∗0.914-0.233-0.7950.513-0.259b∗-0.7920.513-0.3220.9210.090pH值0.6470.681-0.4470.4970.724TVB-N-0.9620.097-0.956-0.163-0.066TMA-0.923-0.3010.6860.451-0.482K值-0.9770.107-0.979-0.0530.035特征值9.7201.1058.2532.0341.010贡献率/%80.9969.20668.77116.9498.418累计方差贡献率/%80.99690.20268.77185.72094.138
冻藏鲍鱼共提取了3个具有代表性的主成分,累计方差贡献率为94.138%,因此选取这3个成分作为冻藏鲍鱼货架期判定指标的主成分。第1主成分包含原始信息量的68.771%,在分析评价中起主导作用。其中感官评分、TVC、硬度、TVB-N和K值的载荷值较高,对冻藏鲍鱼货架期判定影响显著。第2主成分贡献率为16.949%,其中,黄蓝值的载荷值较高,因此可被认为是评价冻藏鲍鱼货架期的重要评价指标。第3主成分包含原始信息量的8.418%,其中,pH值为载荷较高的特征向量。由于质构(硬度、弹性和咀嚼性)和色差(亮度值、红绿值和黄蓝值)的测量不可避免地受仪器型号和操作人员的影响,且pH值与较少指标显著相关,因此,本研究将感官评分、TVC、TVB-N含量、TMA和K值作为冷藏鲍鱼品质变化和货架期判定的特征指标,将感官评分、TVC、TVB-N含量和K值作为冻藏鲍鱼品质变化和货架期判断的特征指标。
2.10 货架期的确认
综合上述感官评价、各项理化指标和微生物特征分析,研究发现,4 ℃冷藏鲍鱼第6天,以及-20 ℃冻藏鲍鱼第28天的感官评分达到拒绝点,与仪器观测吻合,同时伴随TVB-N含量超限以及pH值极值,且综合考虑TVC限值和K值,本研究确定4 ℃冷藏鲍鱼货架期为6 d,-20 ℃冻藏鲍鱼货架期为28 d。
3 结论
为研究2种贮藏温度下鲍鱼品质变化规律与货架期,确定影响低温贮藏皱纹盘鲍品质与货架期判定的关键评价指标,本研究利用感官、理化(pH值、TVB-N、TMA、K值、质构和色差特性)和微生物指标分析冷藏(4 ℃)和冻藏(-20 ℃)鲍鱼的品质变化规律,并利用皮尔逊相关系数分析法和主成分分析筛选出两种贮藏温度下皱纹盘鲍品质与货架期的关键特征指标。得出以下结论:a)本研究获得了2种低温贮藏条件下鲍鱼品质评价相关的各项变化特征;b)通过综合分析,本研究中的鲍鱼感官评分标准具有合理性;c)冷藏鲍鱼货架期判定特征指标为感官评分、TVC、TVB-N含量、TMA和K值,冻藏鲍鱼货架期判定特征指标为感官评分、TVC、TVB-N含量和K值;d)冷藏皱纹盘鲍货架期为6 d,冻藏皱纹盘鲍货架期为28 d。本研究利用皱纹盘鲍在冷藏冻藏过程中的品质变化规律,确定了低温贮藏鲍鱼货架期,为同类水产品低温贮藏货架期的判定提供了重要参考。
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