暗纹东方鲀(Takifugu obscurus)俗称河鲀、河豚、巴鱼,鲀形目鲀科东方鲀属鱼类,广泛分布于长江中下游、东海、黄海等区域。自2016年河豚在中国加工流通合法化以来,其消费量不断增加[1],2021年我国河豚的产量29 950 t;相比2020年增长了11.93%,2022年我国河豚产量31 060 t,同比2021年增长3.71%;预计2023年我国河豚产量为34 633 t,同比增长11.5%。目前,我国暗纹东方鲀养殖、加工相关产业已实现全面标准流程化,但由于其营养丰富的特性,宰杀后鱼体极易发生品质劣变,导致其出现色泽变差、口感降低、保质期缩短等问题[2]。暗纹东方鲀在死后贮存过程中因生化和微生物反应而易腐烂,保质期约为4 d[3]。因此,有必要探索有效技术延缓暗纹东方鲀在宰杀后的运输、贮藏及销售过程中的品质劣变。
微冻是一种将食品冷却至其冰点±0.5 ℃的贮藏方式,食品中大约5%～30%水分形成冰晶,与冻结比较细胞受破坏程度小,汁液流失率低,能较好保持鱼肉独特的风味,可使产品的货架期延长至冷却冷藏的1.5～4倍[4]。冷藏保鲜又称冷却保鲜,是一种在0～4 ℃对鱼类进行保鲜的方法,因其操作简便,温度易控制,在家庭、市场范围内应用十分广泛[5]。目前微冻保鲜应用于多种鱼类,例如红鳍东方鲀[6]、大西洋鳕鱼[7]、罗非鱼[8]、带鱼[9]、半滑舌鳎[10],研究成果表明微冻可一定程度上延长鱼肉的货架期。但目前大多数研究是将鱼肉持续贮藏在微冻或冷却冷藏的特定温度下,例如半花舌鳎[10]在冷却贮藏下货架期为13 d,微冻贮藏条件下货架期可达28 d;淡水鲈鱼[11]微冻贮藏条件下货架期为15 d。本实验考虑到家庭保鲜常用的冷却冷藏保鲜,以及水产品离开销售场所后温度变化大且基本处于常温这一问题。参考李娜[10]、汪经邦等[12]的研究,鱼肉在较高温度下,例如10、15 ℃条件下,鱼肉各项指标变化较微冻、冷却贮藏下变化大,且15 ℃条件下鱼肉各指标变化十分剧烈,很难看出具体变化。为更好探究在鱼肉离开销售场所后由于温度变化给鱼肉品质带来的影响,特选定10 ℃来作为本实验的贮藏温度。将微冻、冷却和10 ℃贮藏相结合来探讨暗纹东方鲀在不同贮藏条件下的品质变化。
目前,关于暗纹东方鲀的保鲜主要集中于冷却、冷冻保鲜,关于暗纹东方鲀微冻保鲜的研究相对较少。本实验以暗纹东方鲀为原料,将暗纹东方鲀置于微冻、冷却条件下贮藏,待鱼肉达到二级鲜度后,拿出部分微冻、冷却贮藏的鱼肉,置于10 ℃条件下进行贮藏。通过测定鱼肉的各项理化、蛋白指标,对比微冻(superchilling storage, SC)、冷却(refrigerated storage, RF)、微冻+10 ℃(SC-10 ℃)和冷却+10 ℃(RF-10 ℃)贮藏条件下的鱼肉的品质变化,以期为暗纹东方鲀保鲜技术研究提供一定的理论支持。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
活体暗纹东方鲀,2023年12月购于上海市浦东新区芦潮港海鲜批发市场,体重0.4～0.5 kg/条,体长15～20 cm,充氧运输到实验室后,立即宰杀处理。
氯化钠,上海麦克林生化科技股份有限公司;轻质氧化镁,国药集团化学试剂有限公司;pH标准缓冲液,METTLER TOLEDO;Tris-HCl溶液,北京兰杰柯科技有限公司;总蛋白定量测定试剂盒、总巯基测定试剂盒、超微量Ca2+-ATP酶试剂盒、丙二醛(malondialdehyde, MDA)测试盒,南京建成生物工程研究所。
1.2 仪器与设备
Kjeltec8400全自动凯氏定氮仪,丹麦FOSS公司;Seven2Go pH计,奥豪斯仪器(上海)有限公司;TA.XT Plus质构仪,英国SMS公司;XUEKE制冰机,深圳市森德制冰系统有限公司;T6新世纪紫外可见分光光度计,北京普析通用仪器有限责任公司;H-1850离心机,湖南湘怡实验室仪器开发有限公司;CR-400色彩色差仪,柯尼卡美能达(中国)投资有限公司。
1.3 实验方法
1.3.1 原料处理与贮藏
依据T/YMCA 017—2020《养殖河豚加工宰杀规范》,将活体暗纹东方鲀洗净重击头部后用剪刀破肚、取出内脏、去头尾、去鳍、剥皮、去鱼骨,用蒸馏水冲洗干净,擦干鱼肉表面水分,随机装入灭菌的食品袋中,确保完全密封,分别标记为SC组(微冻保鲜)、RF组(冷却保鲜)、SC-10 ℃组(微冻+10 ℃)、RF-10 ℃组(冷却+10 ℃)。SC组、SC-10 ℃组置于冰盐混合物中,微冻温度为-1.6 ℃,冰盐质量分数为3%;RF组、RF-10 ℃组置于4 ℃冰箱贮藏,每3 d测定一次SC组和RF组的各项指标。待SC组、RF组鱼肉达到二级鲜度后,取出SC-10 ℃组和RF-10 ℃组鱼肉,放置在10 ℃冰箱贮藏,每2 d测定一次SC-10 ℃组和RF-10 ℃组的各项指标。
1.3.2 暗纹东方鲀冰点的测定
参考郑稳等[11]的方法,重击活体暗纹东方鲀头部,将温度计探头插入到鱼背部肌肉中,置于-18 ℃冰箱,温度仪每30 s记录一次温度数据,根据冻结曲线,分析可得暗纹东方鲀的冰点。
1.3.3 挥发性盐基氮(total volatile base nitrogen, TVB-N)
参考LI等[13]的方法,称取5 g绞碎的暗纹东方鲀背部肌肉与0.5 g轻质氧化镁置于蒸馏管中并混合,另取0.5 g轻质氧化镁于蒸馏管中作为空白对照,用全自动凯氏定氮仪测定TVB-N值。
1.3.4 pH
参考MOZURAITYTE等[14]的方法,精确称取5 g暗纹东方鲀背部肌肉,加入50 mL去离子水,冰浴条件下高速匀浆30 s,静置1 h,取上清液测定pH值,每个样品重复测定3次,取平均值。
1.3.5 菌落总数(total viable count, TVC)
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》,测定鱼样菌落总数。
1.3.6 肌原纤维蛋白含量
提取方法:将暗纹东方鲀背部肌肉绞碎,准确称取2 g鱼肉于50 mL离心管中,加入20 mL预冷的低盐缓冲液(0.06 mol/L氯化钾,pH 7.0),冰浴条件下均质2 min,在4 ℃、10 000 r/min条件下,离心15 min,保留沉淀,接着重复2次以上操作后取沉淀,加入20 mL预冷的高盐缓冲液(0.6 mol/L氯化钾,pH 7.0),冰浴条件下均质2 min,在4 ℃、10 000 r/min条件下,离心15 min,取上清液,即为暗纹东方鲀背部肌肉肌原纤维蛋白溶液,BCA法测定肌原纤维蛋白含量。
1.3.7 总巯基含量
以暗纹东方鲀背部肌肉的肌原纤维蛋白溶液为待测样,按照试剂盒步骤测定总巯基含量。
1.3.8 Ca2+-ATPase
以暗纹东方鲀背部肌肉的肌原纤维蛋白溶液为待测样,按照试剂盒步骤测定Ca2+-ATPase活性。
1.3.9 MDA
参考SPANOS等[15]的方法并稍微修改,将暗纹东方鲀腹部肌肉绞碎混匀,称取2 g于50 mL离心管中,加入9倍体积的0.86%(质量分数)生理盐水,均质1 min在4 ℃、2 500 r/min条件下,离心10 min,取上清液备用,按照试剂盒步骤测定MDA含量。
1.3.10 质构
取1 cm×1 cm×1 cm暗纹东方鲀上段背部肌肉,采用质构仪对其硬度、弹性、内聚性、咀嚼性进行测定。参数设置:TPA模式,P50柱型探头,测前速度1 mm/s,测试速度3 mm/s,形变量50%,维持4 s,触发力5 g,返回速度4 mm/s,来回5次。
1.3.11 持水性(water holding capacity, WHC)
参考VAN OECKEL等[16]的方法,精确称取5 g暗纹东方鲀背肌,双层滤纸包裹,置于50 mL离心管,在4 ℃、8 000 r/min条件下,离心10 min,除去滤纸,称重鱼肉,测定3组平行,取平均值。持水性的计算如公式(1)所示:
(1)
式中:m0,暗纹东方鲀鱼肉初始质量(5.00 g);m1,离心后暗纹东方鲀鱼肉质量。
1.3.12 色差
采用色差计测定鱼肉L*、红绿值a*、黄蓝值b*。白度的计算如公式(2)所示:
白度
(2)
式中:L*,亮度;a*,红度;b*,绿度。
1.3.13 感官评定
由10名经过专业培训人员,根据表1以色泽、组织结构、气味、弹性、汁液流失5个方面对暗纹东方鲀鱼肉进行感官评定。每项满分为20分,总分为100分,60分以下表明鱼肉不可食用。
表1 暗纹东方鲀感官鉴定标准
Table 1 Sensory score criteria for Takifugu obscurus
评价项目评价标准/分16～2010～155～90～4色泽鱼体呈银白色,水分充足鱼体表面无明显光亮鱼体表面略微发黄鱼肉呈现黄绿色,无光泽组织结构肌肉组织紧致,纹理清晰肌肉纹理较清晰肌肉纹理较不清晰,鱼肉软烂严重肌肉组织软烂气味有新鲜鱼肉特有的气味,无腥臭味道无明显不良气味有明显腥臭味有强烈腥味、腐败臭味弹性弹性、韧性良好按压后鱼肉回弹良好弹性差、表面产生黏液手指按压鱼肉几乎不回弹汁液流失无汁液渗出少量汁液渗出出现明显汁液大量汁液流出
1.4 数据处理
采用Excel 2016进行数据记录和整理,采用SPSS 27和Origin 2018进行绘图。
2 结果与分析
2.1 暗纹东方鲀的冰点曲线
暗纹东方鲀冻结曲线如图1所示,在60 min内暗纹东方鲀从初始温度14.2 ℃迅速降低至0 ℃。在降温过程中鱼体表层温度较低,不断与鱼肉内部自由水形成冰晶时放出的结晶热进行热量交换,导致温度在-1 ℃上下小范围波动,此平稳期持续大约120 min,之后鱼体温度迅速下降。由冻结曲线分析可得出,暗纹东方鲀冰点为-0.98 ℃,微冻温度定义为食品冰点±0.5 ℃[17]。因此实验将-1.6 ℃作为暗纹东方鲀微冻贮藏温度,选用氯化钠质量分数3%的冰盐混合物进行微冻。
图1 暗纹东方鲀冻结曲线
Fig.1 The freezing temperature curve of Takifugu obscurus
2.2 TVB-N
暗纹东方鲀在贮藏期间TVB-N值变化如图2所示,新鲜暗纹东方鲀TVB-N值为8.36 mg N/100 g,各组的TVB-N值随着贮藏时间的延长呈上升趋势,SC组和RF组分别在6 d和9 d达到二级鲜度,将SC-10 ℃组和RF-10 ℃组置于10 ℃条件下贮藏。根据GB 2733—2015《食品安全国家标准 鲜、冻动物性水产品》规定,淡水鱼TVB-N值>20 mg N/100 g时,鱼肉失去食用价值。RF组、SC组分别在10、15 d时超出国标限定值。这可能是因为低温抑制了微生物生长繁殖和代谢产物的生成,蛋白质分解产生氨以及胺类等碱性含氮物质的速率降低[18]。SC-10 ℃组的TVB-N值增长速度快于RF-10 ℃组,造成这种差异的原因可能是微冻过程中形成的冰晶使少部分细胞膜受到破坏甚至破裂,温度骤然回升,冰晶迅速融化造成原生质过度脱水,细胞亚显微结构的隔离被破坏。这与李桢桢[19]研究不同温度波动对南美白对虾TVB-N值变化的结果相似,推断可能是温度变化造成暗纹东方鲀肌肉组织结构破坏,从而使得溶酶体等从肌肉细胞内释放,导致蛋白质发生降解,产生更多的挥发性含氮物质。
图2 暗纹东方鲀肌肉贮藏过程中TVB-N的变化
Fig.2 Changes in TVB-N value of Takifugu obscurus during storage
2.3 pH
暗纹东方鲀在贮藏期间的pH值如图3所示,新鲜暗纹东方鲀初始pH值为6.85,各组的pH值随着贮藏时间的延长,先下降至最低点,之后逐渐上升。这可能是因为暗纹东方鲀肌肉在僵直期体内的磷酸肌酸和ATP等物质分解产生酸性物质,同时糖原酶解产生乳酸,使pH下降[20]。SC组、RF组鱼肉pH值在6 d分别达到最低值6.14、6.27,王鹏等[21]研究微冻条件下鲢鱼片的pH值变化,贮藏7 d时pH值下降至最低点,下降了6.8%,在贮藏后期pH值明显呈上升趋势,与本实验结果趋势一致。这是由于鱼肉进入僵解和自溶期,在微生物源和酶的作用下产生的碱性物质随贮藏时间的延长逐步累积。贮藏后期RF组pH值上升速度快于SC组,这可能是因为微冻的温度较低,ATP分解速率下降,且低温影响相关酶活性。SC-10 ℃组自恢复到10 ℃条件下pH值先下降后上升,且SC-10 ℃组pH值低于RF-10 ℃,这可能是因为冰晶体对鱼肉肌肉组织造成不可逆的机械性损伤,导致鱼肉的持水能力下降并且蛋白质发生变性,氢离子释放,致使pH值降低[22]。
图3 暗纹东方鲀肌肉贮藏过程中pH值的变化
Fig.3 Changes in pH value of Takifugu obscurus during storage
2.4 菌落总数
暗纹东方鲀贮藏过程中菌落总数如图4所示,新鲜暗纹东方鲀菌落总数为1.93 lg CFU/g,3 d时SC组菌落总数略微下降,可能是因为微冻贮藏初期温度下降,这与郑稳等[11]研究微冻条件下淡水鲈鱼的菌落总数变化趋势相似,这是因为贮藏初期微生物未能及时适应环境导致繁殖能力下降。RF组和SC组菌落总数分别在9、12 d达到6.67、6.13 lg CFU/g,超出极限值6 lg CFU/g。SC-10 ℃组和RF-10 ℃组菌落总数增长速率加快,这是因为微生物的新陈代谢需要酶的催化,低温抑制微生物的生长和蛋白质等物质的降解,在10 ℃条件下微生物迅速繁殖。SC-10 ℃组微生物生长速度快于RF-10 ℃组,这可能是因为SC-10 ℃组冰晶对肌肉组织带来的机械损伤使鱼肉水分流失严重,导致环境中水的可给性增大,较RF-10 ℃组更有利于微生物生长。
图4 暗纹东方鲀肌肉贮藏过程中菌落总数的变化
Fig.4 Changes in TVC value of Takifugu obscurus during storage
2.5 肌原纤维蛋白含量
暗纹东方鲀贮藏期间肌原纤维蛋白含量变化如图5所示,新鲜暗纹东方鲀背部肌肉肌原纤维蛋白含量为73.39 mg/g,4组鱼肉肌原纤维蛋白含量逐渐下降,0～3 d各组样品间差异不明显。21 d时RF组、SC组MP含量分别下降了47.14%、36.84%,这说明微冻有效抑制肌原纤维蛋白的变性。在10 ℃条件下,SC-10 ℃组MP降解速度快于RF-10 ℃组,这可能是由于10 ℃下冰晶融化,鱼肉吸收原来水分的能力减弱,导致析液外渗,部分易溶于水的维生素、矿物质等随之流失,部分组织蛋白酶从溶酶体中迁移到细胞液中,致使蛋白水解。此外,由于水分子在维持蛋白质二级和三级结构稳定性方面发挥着重要作用,因此失水会导致蛋白分子的空间结构发生变化,加速蛋白质变性[23]。
图5 暗纹东方鲀肌肉贮藏过程中肌原纤维蛋白含量的变化
Fig.5 Changes in myofibril solubility of Takifugu obscurus during storage
2.6 总巯基含量
蛋白质氧化是蛋白质共价修饰的一种模式,在贮藏过程中巯基易被氧化成二硫键,导致总巯基含量下降[24]。不同贮藏条件下暗纹东方鲀鱼肉蛋白总巯基含量变化如图6所示,新鲜暗纹东方鲀总巯基含量为58.32 μmol/g prot。贮藏末期SC组、RF组SC-10 ℃组、RF-10 ℃组的总巯基含量相比初始值分别下降了34.9%、46.9%、46.5%和41.6%,这与唐柏蛟等[25]研究中微冻空白组的结果相似,SC组的鱼肉总巯基含量显著高于其他组,这可能是因为低温抑制了肌球蛋白核中心半胱氨酸氧化为分子间与分子内的二硫键[26]。SC-10 ℃组总巯基含量下降速度快于RF-10 ℃组,由于SC-10 ℃组部分细胞失水严重,导致肌动球蛋白的反应性巯基结构暴露,造成部分附着在蛋白表面的活性巯基、小部分埋藏在蛋白内核的巯基基团对自由基敏感程度提高,使这部分巯基易于被氧化为二硫键。
图6 暗纹东方鲀肌肉贮藏过程中总巯基含量的变化
Fig.6 Changes in total sulfhydryl groups of Takifugu obscurus during storage
2.7 Ca2+-ATPase
不同贮藏条件下暗纹东方鲀鱼肉Ca2+-ATPase活性如图7所示,随着贮藏时间的延长,各组暗纹东方鲀鱼肉Ca2+-ATPase活性呈现下降趋势,新鲜暗纹东方鲀Ca2+-ATPase活性为0.364 U/mg prot,在贮藏末期,SC组、RF组、SC-10 ℃组、RF-10 ℃组分别下降至0.177、0.116、0.154、0.161 U/mg prot。这说明微冻可以有效保护鱼肉的组织结构,防止组织中的蛋白酶的泄漏,导致微冻组Ca2+-ATPase活性降低较缓慢[27]。SC-10 ℃组鱼肉Ca2+-ATPase活性下降速度快于RF-10 ℃组,这可能由于冰晶对细胞的破坏导致肌球蛋白的交联和其头部构象的改变,肌球蛋白头部对于低温十分敏感,在微冻后置于10 ℃过程中因温差过大,肌球蛋白可能发生聚焦变性。
图7 暗纹东方鲀肌肉贮藏过程中Ca2+-ATPase活性的变化
Fig.7 Changes in Ca2+-ATPase activity of Takifugu obscurus during storage
2.8 MDA
鱼肉中含有许多不饱和脂肪酸,贮藏过程中脂肪氧化降解生成丙二醛,其含量越高说明脂肪氧化程度越高[28]。不同贮藏条件下暗纹东方鲀鱼肉MDA含量如图8所示。4组鱼肉在贮藏期间MDA含量呈上升趋势,SC组、RF组鱼肉MDA含量从初始值3.27 nmol/mg prot分别上升至6.87、8.59 nmol/mg prot。可见,微冻可以有效抑制鱼肉脂肪氧化,这与汪经邦等[12]的研究结果一致。在10 ℃贮藏条件下,SC-10 ℃组、RF-10 ℃组由5.12、5.28 nmol/mg prot上升至7.15、6.79 nmol/mg prot,前者上升速度大于后者,这可能是因为冰晶破坏细胞且在10 ℃下冰晶融化,使鱼肉中的脂肪酸双键更易氧化成过氧化氢,其在较高温度下逐步分解成醛、酮、醇、等小分子物质,导致鱼肉中丙二醛快速积累。
图8 暗纹东方鲀肌肉贮藏过程中丙二醛含量的变化
Fig.8 Changes in MDA of Takifugu obscurus during storage
2.9 质构
质地的软化与肌纤维蛋白的降解密切相关,连接蛋白和肌球蛋白会发生降解,从而导致鱼肉质地变软[29]。暗纹东方鲀在贮藏过程中鱼肉硬度变化如图9所示,SC组暗纹东方鲀肌肉的硬度呈现先升高后降低的趋势,这可能是因为新鲜鱼肉水分含量高,微冻条件下冰晶膨胀造成贮藏初期鱼肉硬度较新鲜鱼肉略有上升。此外,暗纹东方鲀在宰杀后,由于体内缺氧且营养物质供应不足,细胞在缺氧和ATP不足的状态下乙酰化,肌球蛋白和肌动蛋白形成肌动球蛋白,造成鱼肉僵硬,硬度短暂上升[30]。贮藏过程中SC组、RF组、SC-10 ℃组、RF-10 ℃组均呈下降趋势,且SC组较其他3组的硬度更高。这可能是由于贮藏时间的延长,鱼肉肌原纤维蛋白发生缓慢的变性收缩,蛋白二级结构被破坏。SC-10 ℃组弹性低于RF-10 ℃组这可能是冰晶的生成加速肌间水分的流失,肌肉组织细胞遭到破坏,导致鱼肉硬度快速下降。
图9 暗纹东方鲀肌肉贮藏过程中硬度的变化
Fig.9 Changes in hardness of Takifugu obscurus during storage
如图10所示,暗纹东方鲀肌肉的弹性随贮藏时间的延长而逐渐下降,下降速度为SC-10 ℃组>RF-10 ℃组>RF组>SC组,新鲜暗纹东方鲀鱼肉弹性为0.949,贮藏末期SC组下降至0.733,RF组、SC-10 ℃组和RF-10 ℃在21 d时的弹性仅达到0.662、0.566、0.715,这与孙志利等[31]的研究趋势一致,这表明微冻保鲜能够有效维持鱼肉的弹性,是因为低温使得鱼内组织蛋白酶等活性降低,分解体内的肌球蛋白和肌动蛋白更慢,分解释放的热量更少,使得肌肉纤维收缩变软的速率更低[32],所以SC组鱼肉的弹性明显高于其他组。
图10 暗纹东方鲀肌肉贮藏过程中弹性的变化
Fig.10 Changes in springiness of Takifugu obscurus during storage
内聚性是当咀嚼鱼肉时,鱼肉所表现的抵抗受损并将其紧密连接使其保持完整的性质,同时也表示细胞之间结合力的大小[33],内聚力越大,鱼的结构就越结实,这与鱼的弹性值的变化是相对应的。暗纹东方鲀在贮藏过程中鱼肉内聚性的变化如图11所示,新鲜暗纹东方鲀鱼肉内聚性为0.596。SC-10 ℃组下降最快,贮藏21 d时,鱼肉内聚性相较于初始值降低了42.7%;SC组鱼肉内聚性下降最慢,贮藏末期鱼肉内聚性降至0.474,这与ZHANG等[34]研究中空白组南美白对虾质构特性变化相一致,这是因为温度大幅度波动对鱼肉肌肉组织结构造成破坏,使鱼肉的内聚性变化较大。
图11 暗纹东方鲀肌肉贮藏过程中内聚性的变化
Fig.11 Changes in cohesiveness of Takifugu obscurus during storage
咀嚼性是指将固体食物咀嚼至可以吞咽时所需的能量,暗纹东方鲀贮藏期间咀嚼性如图12所示,SC组贮藏前期鱼肉咀嚼性变化不明显,随着贮藏时间的延长,4组鱼肉咀嚼性呈显著降低趋势,且下降速度为SC-10 ℃组>RF-10 ℃组>RF组>SC组,这与硬度、弹性和内聚性变化趋势相同,说明微冻保鲜能有效减缓鱼肉质地的变化,但由于冰晶对鱼肉细胞造成机械性损伤,10 ℃条件下,RF-10 ℃组鱼肉质地明显好于RF-10 ℃组。
图12 暗纹东方鲀肌肉贮藏过程中咀嚼性的变化
Fig.12 Changes in chewiness of Takifugu obscurus during storage
2.10 持水性
鱼肉的保水能力主要是指蛋白质分子的静电荷和水分子极化基团的静电荷相互吸引,使水分子能够进入蛋白质大分子的三维交联空间。暗纹东方鲀在贮藏过程中的持水性如图13所示,新鲜暗纹东方鲀持水性87.83%,4组鱼肉的持水性由初始到末期分别下降了24.82%、19.54%、26.43%、16.96%,这与王鹏等[21]的研究结果一致,其原因一方面是贮藏前期pH迅速降低,肌肉蛋白之间的静电作用被扰乱,温度波动越大,持水性越差,水分渗透到肌肉细胞之间,此时由于肌外膜的保护,水分滞留在肌束表面的结缔组织内。但微冻过程中冰晶破坏细胞结构,使水分迅速流失,由于微冻温度过低,流失的水分在鱼肉表面行成冰层,在恢复至10 ℃后迅速融化,导致SC-10 ℃组持水性下降迅速。
图13 暗纹东方鲀肌肉贮藏过程中持水性的变化
Fig.13 Changes in WHC value of Takifugu obscurus during storage
2.11 色泽
色泽是反映鱼肉新鲜度的重要指标之一,暗纹东方鲀在不同贮藏条件下L*值如图14所示。新鲜暗纹东方鲀鱼肉为有光泽的白色,随着贮藏时间的延长鱼肉表面及内部逐渐变为黄褐色,贮藏期间肌原纤维蛋白的降解会导致光分散增加,使产品的L*值上升[35]。随着贮藏时间的延长,4组暗纹东方鲀的L*值均呈现下降趋势,这与庄文静等[36]的研究结果一致。其中,贮藏21 d时,SC组和RF组L*值分别下降了22.46%和30.78%,SC组在贮藏末期L*值最高。但在10 ℃条件下,SC-10 ℃组L*值变化程度较RF-10 ℃组更加剧烈,这可能是冰晶对组织细胞的破坏,一部分水分渗出,造成鱼肉快速出现失色现象。a*代表绿值,a*为负值,表明鱼肉颜色偏于绿色。不同贮藏条件下暗纹东方鲀a*值变化如图15所示,各组鱼肉a*值均呈现先下降后上升趋势,在3 d左右a*值降至最低点,从3 d至贮藏末有Fe2+含氧肌红蛋白和脱氧肌红蛋白被氧化成Fe3+的褐色高铁肌红蛋白,使a*增大。
图14 暗纹东方鲀肌肉贮藏过程中L*的变化
Fig.14 Changes in L* of Takifugu obscurus during storage
图15 暗纹东方鲀肌肉贮藏过程中a*的变化
Fig.15 Changes in a* of Takifugu obscurus during storage
不同贮藏条件下暗纹东方鲀白度变化如图16所示。新鲜暗纹东方鲀白度为42.27,到贮藏末期,SC组和RF组的鱼肉白度分别上升了42.11%和59.26%,微冻组的白度值在贮藏期间上升较为缓慢,这可能是因为微冻抑制了微生物的生长繁殖和鱼肉脂质氧化。SC-10 ℃组白度上升速度大于RF-10 ℃组,这可能是因为10 ℃条件下,冰晶融化造成肌肉组织水分流失严重,造成色素沉积;假单胞菌属、希瓦氏菌属活性逐渐增强、蛋白质和脂质等营养成分逐渐氧化,导致鱼肉白度快速上升[37]。
图16 暗纹东方鲀肌肉贮藏过程中白度的变化
Fig.16 Changes in whiteness of Takifugu obscurus during storage
2.12 感官评定
暗纹东方鲀在贮藏过程中感官评分如图17所示,新鲜暗纹东方鲀质地紧实且极具弹性,呈现有光泽的银白色,评分为96分。RF组和RF-10 ℃组自6 d至贮藏末期感官评分出现明显下降,鱼肉失去光泽。SC组从9 d时开始感官评分相较贮藏前期有显著下降,但仍优于其他3组,SC-10 ℃组和RF-10 ℃组感官评分明显区别于SC组和RF组,这说明较低的温度可以有效延缓鱼肉感官评分的降低。SC-10 ℃组鱼肉的感官评分下降速率远快于RF-10 ℃组,这可能时因为冰晶在10 ℃下融化,SC-10 ℃鱼肉组织结构遭到破坏。此外,SC-10 ℃组被低温抑制生长的微生物在适宜条件下快速繁殖,导致鱼肉腐败加快。由此可见,微冻条件下暗纹东方鲀鱼肉品质更高,但恢复到10 ℃条件下,微冻组相较于冷却组品质劣变更快。
图17 暗纹东方鲀肌肉贮藏过程中感官评分的变化
Fig.17 Changes in sensory scores of Takifugu obscurus during storage
3 结论
本文探究了暗纹东方鲀在微冻、冷却、微冻+10 ℃及冷却+10 ℃贮藏过程中的品质变化。在贮藏过程中,各组鱼肉pH值呈先下降后上升趋势。SC组、RF组TVB-N值分别在第15天、第10天超过国标限定值,SC-10 ℃组、RF-10 ℃组在从微冻、冷藏环境转移至10 ℃贮藏后,TVB-N值迅速增长。4组鱼肉菌落总数整体呈上升趋势,各组分别在12、8、10、7 d时接近限定值6 lg CFU/g;各组鱼肉MDA含量总体呈上升趋势,上升速度为SC-10 ℃组>RF-10 ℃组>RF组>SC组。四组鱼肉肌原纤维蛋白含量、总巯基含量、Ca2+-ATPase活性均呈现下降趋势,且SC组各项蛋白指标均优于其他3组。4组鱼肉质构(硬度、弹性、内聚性、咀嚼性)、感官评分总体呈下降趋势,贮藏期内SC组各指标优于RF组,RF-10 ℃组优于SC-10 ℃组。本研究仍存在不足,东方鲀品质变化的研究不够深入,后期将从组织微观结构、水分迁移等方面着手,探究不同处理条件下暗纹东方鲀品质的变化机理。
[1] ZHANG N L, WANG W L, LI B, et al.Non-volatile taste active compounds and umami evaluation in two aquacultured pufferfish (Takifugu obscurus and Takifugu rubripes)[J].Food Bioscience, 2019, 32:100468.
[2] FIDALGO L G, LEMOS 
T, DELGADILLO I, et al.Microbial and physicochemical evolution during hyperbaric storage at room temperature of fresh Atlantic salmon (Salmo salar)[J].Innovative Food Science &Emerging Technologies, 2018, 45:264-272.
[3] ZHOU R, LIU Y, XIE J, et al.Effects of combined treatment of electrolysed water and chitosan on the quality attributes and myofibril degradation in farmed obscure puffer fish (Takifugu obscurus) during refrigerated storage[J].Food Chemistry, 2011, 129(4):1660-1666.
[4] BANERJEE R, MAHESWARAPPA N B.Superchilling of muscle foods:Potential alternative for chilling and freezing[J].Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 2019, 59(8):1256-1263.
[5] XU D K, BONCOEUR S, TAN G, et al.Energy saving potential of a fresh air pre-cooling system using radiative sky cooling[J].Building Simulation, 2022, 15(2):167-178.
[6] 刘欣荣, 申亮, 齐凤生, 等.微冻保鲜对红鳍东方鲀贮藏品质的影响[J].食品与发酵工业, 2020, 46(18):128-135.LIU X R, SHEN L, QI F S, et al.Effects of micro-frozen storage on the quality of Takifugu rubripes[J].Food and Fermentation Industries, 2020, 46(18):128-135.
[7] ELIASSON S, ARASON S, MARGEIRSSON B, et al.The effects of superchilling on shelf-life and quality indicators of whole Atlantic cod and fillets[J].LWT, 2019, 100:426-434.
[8] 吴燕燕, 赵志霞, 李来好, 等.不同包装与贮藏条件对两种低盐腌制罗非鱼片的品质影响[J].食品科学, 2019, 40(9):241-247.WU Y Y, ZHAO Z X, LI L H, et al.Effects of different packaging methods and storage conditions on the quality of two low-salt cured tilapia fillets[J].Food Science, 2019, 40(9):241-247.
[9] 胡玥, 杨水兵, 余海霞, 等.微冻保鲜方法对带鱼品质及组织结构的影响[J].食品科学, 2016, 37(18):290-297.HU Y, YANG S B, YU H X, et al.Effect of superchilling on the quality and muscle tissue structure of Trichiurus haumela[J].Food Science, 2016, 37(18):290-297.
[10] 李娜. 微冻、复合可食性涂膜及气调包装对半滑舌鳎鱼片保鲜效果的影响[D].上海:上海海洋大学, 2019.LI N.Effects of superchilling, composite edible coating and modified atmosphere packaging on fresh-keeping of half-smooth tongue sole (Cynoglossus semilaevis) fill[D].Shanghai:Shanghai Ocean University, 2019.
[11] 郑稳, 庄文静, 宫萱, 等.冷藏和微冻贮藏对大口黑鲈鱼品质的影响[J].食品与发酵工业, 2024, 50(5):218-225.ZHENG W, ZHUANG W J, GONG X, et al.Effect of chilling and superchilling storage on quality of Micropterus salmoides[J].Food and Fermentation Industries, 2024, 50(5):218-225.
[12] 汪经邦, 李沛韵, 谢晶, 等.不同贮藏温度对暗纹东方鲀水分迁移、质构和色泽的影响及其货架期预测[J].食品与发酵工业, 2020, 46(6):73-81.WANG J B, LI P Y, XIE J, et al.Effects of different temperatures on moisture migration, texture and color of Takifugu obscures during storage and the prediction of shelf-life[J].Food and Fermentation Industries, 2020, 46(6):73-81.
[13] LI P Y, ZHOU Q Q, CHU Y M, et al.Effects of chitosan and sodium alginate active coatings containing ε-polysine on qualities of cultured pufferfish (Takifugu obscurus) during cold storage[J].International Journal of Biological Macromolecules, 2020, 160:418-428.
[14] MOZURAITYTE R, STANDAL I B, CROPOTOVA J, et al.Superchilled,chilled and frozen storage of Atlantic mackerel (Scomber scombrus)-effect on lipids and low molecular weight metabolites[J].International Journal of Food Science &Technology, 2021, 56(4):1918-1928.
[15] SPANOS D, TØRNGREN M A, CHRISTENSEN M, et al.Effect of oxygen level on the oxidative stability of two different retail pork products stored using modified atmosphere packaging (MAP)[J].Meat Science, 2016, 113:162-169.
[16] VAN OECKEL M J, WARNANTS N, BOUCQUÉ C V.Comparison of different methods for measuring water holding capacity and juiciness of pork versus on-line screening methods[J].Meat Science, 1999, 51(4):313-320.
[17] KAALE L D, EIKEVIK T M.The development of ice crystals in food products during the superchilling process and following storage, a review[J].Trends in Food Science &Technology, 2014, 39(2):91-103.
[18] 官爱艳, 谭贝贝, 卢佳芳, 等.生物保鲜剂对海鲈鱼冰藏保鲜效果的影响[J].核农学报, 2017, 31(8):1528-1536.GUAN A Y, TAN B B, LU J F, et al.Preservation effect of biological preservative on sea bass meat during iced storage[J].Journal of Nuclear Agricultural Sciences, 2017, 31(8):1528-1536.
[19] 李桢桢. 冷链流通中温度波动对南美白对虾色泽和质构的影响及其品质调控[D].上海:上海海洋大学, 2023.LI Z Z.Quality control and effect of temperature fluctuation on color and texture of Litopenaeus vannamei during cold chain circulation[D].Shanghai:Shanghai Ocean University, 2023.
[20] 李庆华. 不同处理方法对罗非鱼片保鲜效果的影响[J].福建农业科技, 2019,50(6):40-44.LI Q H.Effects of different processing methods on the preservation effect of tilapia fillets[J].Fujian Agricultural Science and Technology, 2019,50(6):40-44.
[21] 王鹏, 郭丽, 于文婷, 等.透明质酸-大豆β-伴球蛋白复合膜对鲢鱼片微冻贮藏品质影响[J].食品研究与开发, 2023, 44(7):67-76.WANG P, GUO L, YU W T, et al.Effect of hyaluronic acid-β-conglycinin composite film on quality of silver carp fillet during preservation by partial freezing[J].Food Research and Development, 2023, 44(7):67-76.
[22] 楼丹露, 王清政, 邹祖全, 等.冻融循环对熟制鲣鱼暗色肉脂质变化的影响[J].食品科学, 2022, 43(13):177-183.LOU D L, WANG Q Z, ZOU Z Q, et al.Lipid changes in dark meat of cooked bonito during multiple freeze-thaw cycles[J].Food Science, 2022, 43(13):177-183.
[23] LI F F, ZHONG Q, KONG B H, et al.Deterioration in quality of quick-frozen pork patties induced by changes in protein structure and lipid and protein oxidation during frozen storage[J].Food Research International, 2020, 133:109142.
[24] ZHANG B, FANG C D, HAO G J, et al.Effect of kappa-carrageenan oligosaccharides on myofibrillar protein oxidation in peeled shrimp (Litopenaeus vannamei) during long-term frozen storage[J].Food Chemistry, 2018, 245:254-261.
[25] 唐柏蛟, 杨贤庆, 潘创, 等.坛紫菜多糖对微冻南美白对虾仁肌原纤维蛋白氧化和结构特性的影响[J].食品与发酵工业, 2024, 50(6):144-151.TANG B J, YANG X Q, PAN C, et al.Effects of polysaccharides derived from Porphyra haitanensis on oxidation and structural properties of myofibrillar protein of Litopenaeus vannamei during superchilling storage[J].Food and Fermentation Industries, 2024, 50(6):144-151.
[26] NYAISABA B M, HATAB S, LIU X X, et al.Physicochemical changes of myofibrillar proteins of squid (Argentinus ilex) induced by hydroxyl radical generating system[J].Food Chemistry, 2019, 297:124941.
[27] YING Y B, XIANG Y C, LIU J L, et al.Optimization of ultrasonic-assisted freezing of Penaeus chinensis by response surface methodology[J].Food Quality and Safety, 2021, 510,1093:fqsafe.
[28] 相悦, 孙承锋, 李来好, 等.花鲈冰藏过程中肌原纤维蛋白生化特性与新鲜度变化的相关性[J].水产学报, 2021, 45(2):283-295.XIANG Y, SUN C F, LI L H, et al.Correlation between changes in freshness and protein biochemical properties of Lateolabrax japonicas during iced storage[J].Journal of Fisheries of China, 2021, 45(2):283-295.
[29] YANG F, JIA S N, LIU J X, et al.The relationship between degradation of myofibrillar structural proteins and texture of superchilled grass carp (Ctenopharyngodon idella) fillet[J].Food Chemistry, 2019, 301:125278.
[30] LU X, ZHANG Y M, XU B C, et al.Protein degradation and structure changes of beef muscle during superchilled storage[J].Meat Science, 2020, 168:108180.
[31] 孙志利, 张洁玲, 陈小宝, 等.温度波动对冻藏南美白对虾品质的影响[J].食品与发酵工业, 2024, 50(4):246-252.SUN Z L, ZHANG J L, CHEN X B, et al.Effects of temperature fluctuation on quality of frozen Penaeus vannamei[J].Food and Fermentation Industries, 2024, 50(4):246-252.
[32] 李立杰. 南美白对虾贮藏时质构和色差的变化研究[D].天津:天津商业大学, 2014.LI L J.Study on texture and color of Penaeus vannamei Bonne during storage[D].Tianjin:Tianjin University of Commerce, 2014.
[33] 刘彩华, 邱恒恒, 朱新荣, 等.冷藏温度对白斑狗鱼肌肉质构特性的影响[J].食品与发酵工业, 2017, 43(12):137-143.LIU C H, QIU H H, ZHU X R, et al.Effect of different refrigeration temperature on textural properties of Esox lucius muscle[J].Food and Fermentation Industries, 2017, 43(12):137-143.
[34] ZHANG B, ZHAO J L, CHEN S J, et al.Influence of trehalose and alginate oligosaccharides on ice crystal growth and recrystallization in whiteleg shrimp (Litopenaeus vannamei) during frozen storage with temperature fluctuations[J].International Journal of Refrigeration, 2019, 99:176-185.
[35] INSAUSTI K, BERIAIN M J, PURROY A, et al.Shelf life of beef from local Spanish cattle breeds stored under modified atmosphere[J].Meat Science, 2001, 57(3):273-281.
[36] 庄文静, 包建强, 郑稳, 等.微冻和冰藏期间大菱鲆鲜度及组织结构的变化规律[J].食品与发酵工业, 2024, 50(10):220-229.ZHUANG W J, BAO J Q, ZHENG W, et al.Changes law of freshness and microstructure of turbot during superchilling and ice storage[J].Food and Fermentation Industries, 2024, 50(10):220-229.
[37] 潘创, 马静蓉, 李亚会, 等.水产品低温保藏过程中色泽劣化及护色的研究[J].食品与发酵工业, 2023, 49(12):301-308.PAN C, MA J R, LI Y H, et al.Studies on color deterioration and protection of low-temperature stored aquatic products[J].Food and Fermentation Industries, 2023, 49(12):301-308.