微凍保鮮方法對帶魚品質(zhì)及組織結(jié)構(gòu)的影響

胡　玥，楊水兵，余海霞，李鈺金，李　珊，胡亞芹，*

（1.浙江大學(xué)食品與營養(yǎng)系，浙江省農(nóng)產(chǎn)品加工技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，馥莉食品研究院，浙江 杭州 310058；2.浙江大學(xué)舟山海洋研究中心，浙江 舟山 316021；3.中國海洋大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東 青島 266003；4.泰祥集團(tuán)山東省海洋食品營養(yǎng)研究院，山東 榮成 264309）

微凍保鮮方法對帶魚品質(zhì)及組織結(jié)構(gòu)的影響

胡玥1，2，楊水兵2，余海霞2，李鈺金3，4，李珊1，胡亞芹1，2，*

（1.浙江大學(xué)食品與營養(yǎng)系，浙江省農(nóng)產(chǎn)品加工技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，馥莉食品研究院，浙江 杭州 310058；2.浙江大學(xué)舟山海洋研究中心，浙江 舟山 316021；3.中國海洋大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東 青島 266003；4.泰祥集團(tuán)山東省海洋食品營養(yǎng)研究院，山東 榮成 264309）

以舟山東海帶魚為原料，分別于冷藏（4 ℃）、微凍貯藏（-3 ℃）和凍藏（-18 ℃）3 種低溫條件下，研究貯藏30 d內(nèi)帶魚的pH值、電導(dǎo)率、揮發(fā)性鹽基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）值、硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid，TBA）、鹽溶性蛋白含量、Ca2+-ATPase活性等理化指標(biāo)變化，結(jié)合帶魚感官評價(jià)，比較微凍保鮮方法與其他2 種不同低溫保鮮方式對帶魚品質(zhì)的影響，并觀察其肌肉微觀組織結(jié)構(gòu)變化。結(jié)果表明：隨著貯藏時(shí)間的延長，3 種低溫保鮮方式下帶魚的pH值呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢；電導(dǎo)率、TBA值、TVB-N值都隨貯藏時(shí)間的延長而逐漸升高；鹽溶性蛋白含量、Ca2+-ATPase活性和感官評分都隨著貯藏時(shí)間的延長呈現(xiàn)下降趨勢，其中凍藏方式下帶魚品質(zhì)保持較好，其次為微凍保鮮，冷藏條件下帶魚品質(zhì)下降最快。觀察其肌肉微觀組織發(fā)現(xiàn)，短期貯藏以微凍組樣品細(xì)胞完整性最好，而長期貯藏時(shí)凍藏方法維持其結(jié)構(gòu)完整效果最好。

帶魚；微凍；品質(zhì)；感官評價(jià)；組織結(jié)構(gòu)

魚類味道鮮美、營養(yǎng)豐富、高蛋白、低脂肪，深受人們青睞。然而新鮮的魚肉類，自身含有多種營養(yǎng)成分，在加工、貯藏、包裝、運(yùn)輸和銷售等過程中，極易腐敗變質(zhì)，即使是冷凍貯藏魚肉制品，保質(zhì)期也受微生物活動(dòng)的影響［1-3］。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球每年大概有30%的水產(chǎn)品因腐敗變質(zhì)而無法食用［4］，因此水產(chǎn)品的保鮮尤為重要。

目前常用的保鮮方法主要有低溫保鮮、化學(xué)保鮮、氣調(diào)保鮮、電離輻射保鮮等，其中低溫保鮮技術(shù)在水產(chǎn)品保鮮中應(yīng)用最廣泛。常用的低溫保鮮技術(shù)有冷藏保鮮、冰溫保鮮、微凍保鮮以及凍結(jié)等［5］。冷藏保鮮是使用歷史最久、最廣泛的保鮮方法，溫度一般為0～4 ℃，保鮮時(shí)間因魚種而異，通常為3～5 d。冰溫保鮮的溫度范圍是-2～0 ℃，其貯藏期一般為冷藏保鮮的1.4 倍［6］，但因其溫度范圍狹小，不易控制溫度恒定，目前未得到廣泛應(yīng)用。微凍保鮮溫度范圍一般在-3～-2 ℃，通常是將溫度保持在水產(chǎn)品初始凍結(jié)點(diǎn)以下的1～2 ℃［7］，其貨架期相比冷藏能延長1.4～5 倍［8］，但此方法操作技術(shù)要求高，特別是對溫度控制要求嚴(yán)格。凍藏保鮮利用低溫將水產(chǎn)品的中心溫度降至-15 ℃以下，然后保藏在-40～-18 ℃范圍內(nèi)，極大地延長了水產(chǎn)品貨架期，一般能保藏?cái)?shù)月甚至1 a［9］。

帶魚（Trichiurus haumela）屬輻鰭魚綱、鱸形目、帶魚科、帶魚屬，以西太平洋和印度洋居多，我國沿海各省均可見并以東海產(chǎn)量最高，是我國四大經(jīng)濟(jì)魚類之一。帶魚體內(nèi)含有豐富的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)，脂肪含量高于一般魚類且多為不飽和脂肪酸，其鱗和銀白色油脂層中含有6-硫代鳥嘌呤與豐富的微量元素，深受人們歡迎。帶魚捕獲后即刻死亡，貯運(yùn)期間易受微生物及內(nèi)源酶的作用而腐敗變質(zhì)，影響其品質(zhì)。目前帶魚主要以冰藏方式貯運(yùn)銷售，保鮮期較短；而使用普通低溫凍藏方法雖能長久保持帶魚品質(zhì)，但易導(dǎo)致其蛋白質(zhì)變性，破壞肌肉組織結(jié)構(gòu)，從而影響產(chǎn)品品質(zhì)和口感；微凍保鮮所需溫度區(qū)域介于冷藏和凍結(jié)之間，其貨架期比凍藏產(chǎn)品短，但微凍條件下帶魚體內(nèi)產(chǎn)生的冰晶較少，對細(xì)胞損傷小，在一定的貯藏期內(nèi)，能較好地保持帶魚的風(fēng)味和新鮮程度。

近年來，因其良好的保鮮效果，微凍保鮮技術(shù)越來越受重視，已廣泛應(yīng)用于各種淡水魚、海魚及蝦等水產(chǎn)品的研究。Liu Dasong等［10］對草魚肉在微凍（-3±0.2） ℃和冰藏0 ℃保鮮中理化品質(zhì)變化研究發(fā)現(xiàn)，與冰藏保鮮相比，微凍保鮮下的草魚品質(zhì)變化較小。陳思等［11］研究冷藏及微凍條件下鰱魚片變質(zhì)變化發(fā)現(xiàn)，與冷藏相比，微凍能明顯延長白鰱魚片的貨架期。闕婷婷等［12］對比烏鱧在微凍保鮮和凍藏保鮮過程中理化、感官指標(biāo)及微觀組織結(jié)構(gòu)變化發(fā)現(xiàn)，在短的貯藏期內(nèi)，微凍保鮮相對凍藏能更好保持魚肉品質(zhì)及其組織結(jié)構(gòu)的完整性。但目前關(guān)于帶魚微凍保鮮研究鮮見報(bào)道。

本實(shí)驗(yàn)以舟山東海帶魚為實(shí)驗(yàn)材料，采用冷藏（4 ℃）、微凍貯藏（-3 ℃）、凍藏（-18 ℃）3 種貯藏方法，以魚肉pH值、電導(dǎo)率、揮發(fā)性鹽基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）值、硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid，TBA）值、鹽溶性蛋白含量、Ca2+-ATPase活性等理化指標(biāo)，結(jié)合帶魚在貯藏過程中感官評價(jià)，比較微凍保鮮與其他2 種不同低溫保鮮方式對帶魚品質(zhì)的影響，并觀察其肌肉組織的微觀結(jié)構(gòu)變化，為水產(chǎn)品保鮮技術(shù)研究提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

新鮮舟山東海帶魚，購于浙江省舟山市沈家門水產(chǎn)碼頭，選取長度約70 cm，厚度約1.5 cm，腹部飽滿，腮色鮮紅、眼球飽滿、鱗片完整、體表光滑無黏液的新鮮帶魚，放入裝有碎冰的泡沫盒中運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室。

檸檬酸、檸檬酸鈉、KOH、KCl、NaOH、KH2PO4、K2HPO4、HClO3、液氮、CuSO4（均為分析純） 國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2儀器與設(shè)備

L93-2L溫度記錄儀 杭州路格科技有限公司；BC/BD-629HAN冰柜 青島海爾有限公司；UV-1800PC紫外-可見分光光度計(jì) 海美普達(dá)有限公司；TGL-16G高速臺(tái)式離心機(jī) 上海安亨科學(xué)儀器廠；EF20KpH計(jì)梅特勒托利多（上海）儀器有限公司；XBLL-23A絞肉機(jī)上海帥佳電子科技有限公司；AR124CN分析天平 美國Ohaus公司；H-PTH-225BK可程式高低溫濕試驗(yàn)箱深圳市宏瑞新達(dá)科技有限公司；YD202A石蠟切片機(jī)、D-A智能型生物組織攤片機(jī)機(jī)、YD-B智能型生物組織烤片機(jī) 浙江省金華益迪醫(yī)療設(shè)備廠；DKS-12電熱恒溫水浴鍋 嘉興市中新醫(yī)療儀器有限公司；MODEL UB200i顯微鏡 重慶澳普光電技術(shù)有限公司。

1.3方法

1.3.1實(shí)驗(yàn)處理

將新鮮帶魚去頭、尾、內(nèi)臟，低溫流水清洗干凈，進(jìn)行真空包裝后分別置于-18 ℃（D組）、-3 ℃（W組）、4 ℃（L組）條件下不同低溫保鮮貯藏。

1.3.2凍結(jié)曲線測定［13］

將帶魚去掉內(nèi)臟后，放入冰柜（-18 ℃）中速凍，將設(shè)定好程序的自動(dòng)溫度記錄儀的溫度探頭插入魚背肌肉中，記錄溫度隨時(shí)間變化的曲線即帶魚凍結(jié)曲線圖，根據(jù)該圖判斷其凍結(jié)點(diǎn)，并得出微凍溫度，測定3 次。

1.3.3指標(biāo)測定

1.3.3.1pH值測定

稱取10 g絞碎的帶魚魚肉，加入100 mL去離子水，混勻靜置30 min后過濾，取濾液測定pH值，每個(gè)樣品重復(fù)測定3 次，取平均值［14］。

1.3.3.2電導(dǎo)率測定

稱取5 g絞碎的帶魚魚肉，加入45 mL去離子水，混勻靜置30 min后過濾，取濾液測定電導(dǎo)率，每個(gè)樣品重復(fù)測定3 次，取平均值。

1.3.3.3TVB-N值測定

參照GB/T 5009.44—2003《肉與肉制品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法》中半微量定氮法測定。

1.3.3.4TBA值測定

參考胡慶蘭［15］的方法，略有改動(dòng)。取10 g絞碎的帶魚肉，加入50 mL 7.5%的三氯乙酸（含有0.1%乙二胺四乙酸溶液）溶液，振搖30 min后雙層濾紙過濾2 次。過濾后取5 mL上清液，加入5 mL 0.02 mol/L TBA溶液，沸水浴中保存40 min并取出冷卻1 h。取上清液，加入5 mL氯仿?lián)u勻，靜置分層后取上清液。分別在532 nm和600 nm波長處測定吸光度（A532nm、A600nm），TBA值計(jì)算見公式（1）：

式中：m為帶魚質(zhì)量。

1.3.3.5Ca2+-ATPase活性測定［15］

取2 g絞碎的魚肉加入20 mL預(yù)冷的高離子強(qiáng)度鹽溶液（0.1 mol/L KCl-0.01 mol/L Na2CO3-0.04 mol/L NaHCO3），再加入20 mL冰水稀釋，振蕩均勻后4 000 r/min離心10 min。離心后倒去上層清液，取沉淀物，重復(fù)上面步驟3 次，得到肌原纖維沉淀物，定容至100 mL，所得的肌原纖維懸濁液用來測Ca2+-ATPase活性和蛋白質(zhì)含量。

Ca2+-ATPase活性測定參考董開成等［16］的方法。在試管中加入2.5 mL 20 mmol/L Tris-HCl（pH 7.0）、1.0 mL 0.05 mol/L CaC12、1.0 mL 4 mol/L KCl、1.5 mL 6.67 mmol/L ATP-Na2和4 mL制備好的肌原纖維蛋白酶液，置于28 ℃的水浴鍋中反應(yīng)30 min，加入肌原纖維蛋白酶液時(shí)開始計(jì)時(shí)，最后加入1.0 mL 15%的三氯乙酸終止反應(yīng)?？瞻讓φ战M自反應(yīng)開始時(shí)加1.0mL 15%的三氯乙酸溶液。反應(yīng)終止后用濾紙過濾，濾液定容至100 mL。用鉬酸銨法在640 nm波長處測定吸光度。Ca2+-ATPase活性計(jì)算見公式（2）：

式中：A為1 mL反應(yīng)液生成的磷酸量/μmol；B為空白值/μmol；t為反應(yīng)時(shí)間/min；酶蛋白量為1 mL反應(yīng)液所含的酶量/mg；m為酶蛋白質(zhì)量/g。

1.3.3.6鹽溶性蛋白含量測定

稱取2 g帶魚肉2 份，分別加入20 mL高離子磷酸緩沖溶液（0.5 mol/L KCl-0.01 mol/L NaH2PO4-0.03 mol/L Na2HPO4）和20 mL低離子磷酸緩沖液（0.025 mol/L NaH2PO4-0.025 mol/L Na2HPO4），攪拌均勻后，前者靜置3 h，后者靜置1h。靜置后分別在4 000 r/min離心10 min，取上清液，加入10 mL 15%三氯乙酸使蛋白質(zhì)沉淀，再加入20 mL 1 mol/L NaOH溶解蛋白質(zhì)，最后分別以高離子磷酸緩沖液和低磷酸緩沖液定容到50 mL。用雙縮脲法測定蛋白質(zhì)含量。測得鹽溶性蛋白含量為高鹽溶液中蛋白質(zhì)含量減去低鹽溶液中蛋白質(zhì)含量。

1.3.4感官評定

表1　帶魚感官評定標(biāo)準(zhǔn)Table1　Criteria for sensory evaluation of Trichiurus haumela

感官評定方法參考藍(lán)蔚青等［17］的評定方法。請10 位經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)的感官評定員，根據(jù)制作的感官評定表（表1）對處理好的樣品感官性狀進(jìn)行評價(jià)。生魚片制作需進(jìn)行解凍清洗切片，考察色澤、氣味、組織形態(tài)和肌肉彈性，根據(jù)評分小組對其敏感程度，設(shè)定每項(xiàng)權(quán)重分別為0.2、0.3、0.2、0.3；熟魚片需將帶魚片真空包裝后高溫蒸煮15 min，考察氣味、滋味和質(zhì)地，同上設(shè)定每項(xiàng)權(quán)重分別為0.4、0.3、0.3，計(jì)算加權(quán)平均分。其中滿分為10 分，非常好為9～10 分，好為6～8 分，較差為3～5 分，非常差為0～2 分，6 分以上為新鮮度良好。

1.3.5帶魚肌肉組織石蠟切片

參照魯珺等［18］的方法，在帶魚背部肌肉（離頭部約3 cm處）取樣，大小為3 mm×3 mm×6 mm，從垂直于肌原纖維伸展方向的橫切，于明視野光學(xué)顯微鏡下觀察其肌肉微觀組織結(jié)構(gòu)。

2　結(jié)果與分析

2.1帶魚凍結(jié)曲線

圖1 帶魚凍結(jié)曲線Fig.1　Freezing curve of Trichiurus haumela

圖1為帶魚在-18 ℃凍結(jié)過程中溫度變化曲線，溫度記錄儀每隔1 min記錄一次溫度。從圖1可以發(fā)現(xiàn)，剛清洗完的帶魚溫度為10 ℃左右，剛進(jìn)入低溫裝置，魚體溫度下降較快，當(dāng)溫度達(dá)到0 ℃以下時(shí)下降速度變慢，隨后在凍藏30 min時(shí)帶魚的凍結(jié)曲線中出現(xiàn)了一個(gè)拐點(diǎn)，這個(gè)拐點(diǎn)溫度為-1.9 ℃，判定此溫度為帶魚的凍結(jié)點(diǎn)。根據(jù)微凍的定義規(guī)定貯藏溫度為凍結(jié)點(diǎn)以下-2～-1 ℃，為方便控制選擇微凍溫度-3.0 ℃。

2.2pH值的變化分析

圖2　帶魚在不同低溫貯藏過程pH值的變化Fig.2　Changes in pH value of Trichiurus haumela during storage at different temperatures

水產(chǎn)品肌肉pH值的變化與其鮮度密切相關(guān)，因此水產(chǎn)品貯藏期間肌肉的pH值也可以作為評價(jià)其新鮮度的一項(xiàng)指標(biāo)。如圖2所示，隨著貯藏時(shí)間的延長，3 種貯藏條件下的帶魚pH值均呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢。這是因?yàn)樵谫A藏初期，肌肉中的糖原和ATP等物質(zhì)分解產(chǎn)生酸性物質(zhì)，使得pH值下降，而后隨著貯藏時(shí)間的延長，魚肉中蛋白質(zhì)在微生物的作用下分解產(chǎn)生堿性物質(zhì)，其pH值逐漸回升［19］。

其中，冷藏的L組pH值下降最快，在第3天就下降至6.99。而微凍的W組pH值直到第6天才下降至最低為6.98，其pH值在貯藏前期14 d內(nèi)呈現(xiàn)緩慢下降的趨勢，直到14 d之后pH值開始上升。這是由于貯藏初期，微凍條件下魚體肌肉中糖原酵解與ATP分解都受到抑制，減慢了pH值的下降速率，同時(shí)魚體內(nèi)外微生物以及魚體內(nèi)源酶的活動(dòng)也受到抑制，影響了貯藏期內(nèi)pH值的上升速率；而凍藏條件下，魚體內(nèi)水分凍結(jié)，生成的冰晶對細(xì)胞造成了一定的機(jī)械損傷，魚肉受微生物作用而使pH值回升。L組pH值先下降、后迅速上升，在第6天便已達(dá)到7.49，超過新鮮帶魚的pH值7.22。凍藏的D組pH值大致呈現(xiàn)先下降后上升趨勢，在貯藏前期pH值迅速下降，后期緩慢上升，并有一定波動(dòng)，但其pH值在整個(gè)貯藏期間變化較小，貯藏28 d時(shí)pH值才升至7.19，可見貯藏溫度高低對pH值變化有很大的影響。從圖2可知，在貯藏前期，相比其他2 種保鮮方式，微凍保鮮效果更好，pH值變化最慢；但在長期貯藏中，凍藏條件下pH值變化最慢。

2.3電導(dǎo)率的變化分析

圖3　帶魚在不同低溫貯藏過程中電導(dǎo)率的變化Fig.3　Changes in conductivity of Trichiurus haumela during storage at different temperatures

如圖3所示，隨著貯藏時(shí)間的延長，3 種貯藏條件下的帶魚電導(dǎo)率均呈現(xiàn)上升的趨勢。這是因?yàn)樵谫A藏過程中，魚肉蛋白質(zhì)和脂肪等被微生物分解成大量小分子物質(zhì)，產(chǎn)生大量離子，從而使魚肉浸出液導(dǎo)電能力增強(qiáng)，貯藏時(shí)間越長魚肉被分解程度越高，分解產(chǎn)物越多導(dǎo)電能力越強(qiáng)，魚肉的新鮮度越差。

其中，冷藏的L組電導(dǎo)率上升最快，在第6天就達(dá)到了1 688 μS/cm，微凍的W組到第28天的時(shí)候上升至1 624 μS/cm，而凍藏的D組第28天時(shí)電導(dǎo)率值僅上升至1 566 μS/cm。而且在貯藏前期14 d內(nèi)，W組和D組魚肉電導(dǎo)率均呈現(xiàn)緩慢上升趨勢。這表明魚肉的電導(dǎo)率與貯藏溫度密切相關(guān)，貯藏溫度越高，其電導(dǎo)率越大。

2.4TVB-N值的變化分析

圖4　帶魚在不同低溫貯藏過程中TVB-N值的變化Fig.4　Changes in TVB-N of Trichiurus haumela during storage at different temperatures

TVB-N常作為評價(jià)水產(chǎn)品品質(zhì)好壞的一個(gè)重要指標(biāo)，來評定魚類的初期腐敗程度。我國SC/T 3102—2010《鮮、冷帶魚水產(chǎn)》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：一級(jí)品：TVB-N≤13 mg/100 g，合格品：TVB-N≤30 mg/100 g。如圖4所示，隨著貯藏時(shí)間的延長，3 種貯藏方式下的帶魚TVB-N值均呈現(xiàn)上升的趨勢。這是因?yàn)閹~在貯藏期內(nèi)，由于內(nèi)源酶和微生物的共同作用，蛋白質(zhì)和非蛋白質(zhì)物質(zhì)分解產(chǎn)生揮發(fā)性的氨及胺類等堿性含氮物質(zhì)［20］，一般認(rèn)為TVB-N值越低則樣品新鮮度越高。由圖4可知，冷藏L組的TVB-N值上升速率明顯高于微凍W組和凍藏D組，在第3天時(shí)其 TVB-N值已經(jīng)達(dá)到15.85 mg/100 g，可劃分為合格品；而其在11 d的TVB-N值為29.56 mg/100 g，已接近合格品界限值。W組在前11 d時(shí)TVB-N值增長較快，在第3天時(shí)TVB-N值已達(dá)13.57 mg/100 g，超過一級(jí)品界限值，在貯藏后期其增長速度放緩，直到第28天時(shí)TVB-N值為28.59 mg/100 g，還屬于合格品。D組在整個(gè)貯藏期內(nèi)TVB-N值增長速度相對較慢，在貯藏第28天時(shí)，TVB-N值為20.26 mg/100 g，遠(yuǎn)低于W組和D組，且D組TVB-N值在整個(gè)貯藏期內(nèi)一直低于21 mg/100 g。這表明，貯藏過程中魚體溫度影響了TVB-N值增加，低溫條件下能夠抑制微生物生長和內(nèi)源酶作用，減緩魚肉內(nèi)含氮化合物的分解，溫度越低，其抑制效果越好，在3 種保鮮方式中，凍藏條件下魚肉TVB-N值最低，其次是微凍，冷藏效果最差。

2.5TBA值的變化分析

圖5　帶魚在不同低溫貯藏過程中TBA值的變化Fig.5　Changes in TBA of Trichiurus haumela during storage at different temperatures

如圖5所示，隨著貯藏時(shí)間的延長，3 種貯藏方式下的帶魚TBA值均呈現(xiàn)上升的趨勢。這是由于帶魚是一種高蛋白高脂肪的魚類，且其脂肪酸大多為不飽和脂肪酸，極易與空氣中的氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生氧化降解產(chǎn)物丙二醛［21］。貯藏14 d時(shí)，冷藏L組、微凍W組和凍藏D組的TBA值從最初新鮮帶魚的0.41 mg/100 g分別增加至2.11、0.96、0.89 mg/100 g，到最后貯藏28 d時(shí)W組和D組增加至1.76 mg/100 g和1.38 mg/100 g。從圖5可以發(fā)現(xiàn)，貯藏過程中L組TBA值升高速率最快，遠(yuǎn)大于W組和D組，而在前10 d，W組的TBA值升高速率與D組相差不大，但后期增長較L組快，可能是因?yàn)橘A藏前期微凍溫度條件下微生物和酶的作用受到抑制作用顯著，但在貯藏后期，由于冰晶對細(xì)胞破壞作用，導(dǎo)致魚肉脂肪更易發(fā)生氧化。貯藏溫度影響帶魚TBA值變化，溫度越低，其TBA值增長越慢，3 種保鮮方式中，凍藏效果最佳。

2.6Ca2+-ATPase活性變化分析

魚肉的主要成分是肌原纖維蛋白，它主要由肌球蛋白和肌動(dòng)蛋白組成，兩者在ATP的存在下生成肌動(dòng)球蛋白。肌球蛋白能分解ATP酶活性，當(dāng)魚肉蛋白質(zhì)在冷藏、加熱過程中產(chǎn)生變性時(shí)，會(huì)導(dǎo)致ATP酶活性的降低或消失。Ca2+-ATPase活性表征肌球蛋白頭部性質(zhì)［21］，是帶魚在冷凍貯藏過程中蛋白質(zhì)性質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)，其活性值越高，說明魚肉蛋白質(zhì)性質(zhì)越穩(wěn)定，冷凍變性程度越小，品質(zhì)也越好［22］。

圖6　帶魚在不同低溫貯藏過程中Ca2+-ATPase活性的變化Fig.6　Changes in Ca2+-ATPase activity of Trichiurus haumela during storage at different temperatures

如圖6所示，隨著貯藏時(shí)間的延長，3 種貯藏方式下的帶魚Ca2+-ATPase活性均呈現(xiàn)下降的趨勢。其中，冷藏的L組酶活性下降最快，在10 d就已下降至0.982 μmol/（min·mg），而凍藏的D組酶活性下降最慢，貯藏24 d后，Ca2+-ATPase活性才達(dá)0.139 μmol/（min·mg），遠(yuǎn)低于此時(shí)W組酶活性。微凍的W組酶活性在貯藏前10 d內(nèi)緩慢下降，之后急劇下降，說明在微凍貯藏初期，魚體肌肉中ATP分解受到抑制，減慢了Ca2+-ATPase活性下降速率。由圖6可知，D組的Ca2+-ATPase活性下降速率較L組和W組緩慢，可能是因?yàn)閮霾剡^程中肌原纖維蛋白的空間結(jié)構(gòu)破壞較小，肌原纖維蛋白更穩(wěn)定，從而其Ca2+-ATPase活性較高［18］，冷藏過程中則是由于魚肉蛋白受微生物作用明顯，肌原纖維蛋白分解導(dǎo)致其Ca2+-ATPase活性迅速下降，也有研究［23］表明，離子濃度對肌球蛋白Ca2+-ATPase活性下降速率有影響，濃度越大，其活性下降越快。實(shí)驗(yàn)表明，貯藏時(shí)魚體溫度越低，酶活性下降越慢，這與董開成等［16］對小黃魚的研究結(jié)果一致。同時(shí)從圖6可以發(fā)現(xiàn)，D組酶活性在貯藏前10 d內(nèi)呈現(xiàn)稍微上升的趨勢，然后緩慢下降，這可能是在凍藏過程中酶發(fā)生了部分解聚作用，使得肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白結(jié)合比較強(qiáng)，導(dǎo)致前期其活性的增高。

2.7鹽溶性蛋白含量變化分析

魚貝類等水產(chǎn)品的肌肉蛋白質(zhì)可根據(jù)蛋白質(zhì)對溶劑的不同溶解性分為水溶性蛋白、鹽溶性蛋白和不溶性蛋白3 種。存在于肌肉細(xì)胞中，構(gòu)成有擔(dān)負(fù)特殊收縮功能的肌原纖維蛋白，可用高濃度的鹽溶液提取出來，所以也稱為鹽溶性蛋白質(zhì)，占整個(gè)肌肉蛋白質(zhì)的60%～75%。鹽溶性蛋白含量主要體現(xiàn)的是肌動(dòng)球蛋白桿部性質(zhì)的變化，而肌動(dòng)球蛋白是構(gòu)成肌原纖維的主要成分，因此在一定程度上可以反映肌原纖維蛋白質(zhì)的變性程度［24］。

圖7　帶魚在不同低溫貯藏過程中鹽溶性蛋白含量的變化Fig.7　Changes in salt soluble protein content of Trichiurus haumela during storage at different temperatures

如圖7所示，隨著貯藏時(shí)間的延長，3 種貯藏方式下的帶魚鹽溶性蛋白含量均呈現(xiàn)下降的趨勢。其中，冷藏的L組鹽溶性蛋白含量下降最快，貯藏第8天時(shí)的鹽溶性蛋白含量為26.12 mg/g，較0 d下降了50%，微凍的W組到第20天時(shí)鹽溶性蛋白含量才下降至27.35 mg/g，而凍藏的D組鹽溶性蛋白含量一直緩慢下降，并明顯高于L組和W組，且在整個(gè)貯藏期間的鹽溶性蛋白含量均高于30 mg/g，到24 d時(shí)鹽溶性蛋白含量為32.52 mg/g，較0 d才下降了38%。這表明帶魚魚肉的鹽溶性蛋白含量下降速率與貯藏溫度密切相關(guān)。在低溫貯藏過程中，由于魚肉肌原纖維蛋白發(fā)生變性，其鹽溶性蛋白含量會(huì)發(fā)生變化。微凍組由冷凍引起的蛋白變性程度較凍藏組低，但其鹽溶性蛋白含量下降速率卻較凍藏組快，冷藏組下降最快，可能是由于這2 組溫度相對偏高，微生物對魚肉蛋白分解程度較高，這也與TVB-N值變化相吻合。且Jiang等［25］發(fā)現(xiàn)ATP降解產(chǎn)物ADP、AMP、IMP對魚肉蛋白質(zhì)有保護(hù)作用，使其鹽溶性蛋白含量下降變慢，而HxR和Hx會(huì)促進(jìn)鹽溶性蛋白含量的下降。

2.8感官評定分析

感官評定是判斷食品質(zhì)量的重要手段之一，它是根據(jù)評定人員的五官感覺來對食品的色澤、香氣和風(fēng)味以及質(zhì)構(gòu)等特性進(jìn)行打分，然后根據(jù)打分結(jié)果來得出食品質(zhì)量的優(yōu)劣［16］。

圖8　帶魚在不同低溫貯藏過程中生魚片（A）和熟魚片（B）感官評分的變化Fig.8　Changes in sensory evaluation scores of raw （A） and cooked （B）Trichiurus haumela fillet during storage at different temperatures

不同保鮮方式下，帶魚生魚片和熟魚片感官評分見圖8。隨著貯藏時(shí)間的延長，3 種貯藏方式下的帶魚片感官均呈下降趨勢。其中，在貯藏前10 d，微凍的W組感官評分明顯高于同時(shí)期冷藏的L組評分，且略高于凍藏的D組，這表明微凍保鮮方法在短時(shí)間內(nèi)貯藏時(shí)能較好地保持魚肉品質(zhì)；而在11 d后，W組感官迅速下降，在第28天時(shí)感官評分遠(yuǎn)低于D組，這可能是由于微凍貯藏后期，冰晶對帶魚細(xì)胞破壞較大，使帶魚品質(zhì)很快下降。L組感官在前6 d便迅速下降至較差的程度，而D組貯藏28 d時(shí)其感官還處于較好狀態(tài)。圖8所示帶魚生魚片和熟魚片感官評分有較好的一致性，均表明短期貯藏時(shí)微凍保鮮方式較優(yōu)，但在長期貯藏時(shí)，溫度較低的凍藏保鮮方式更能保持帶魚品質(zhì)良好。

2.9肌肉微觀組織結(jié)構(gòu)分析

微生物的作用、酶的作用、氧化作用以及機(jī)械損傷是食品變質(zhì)的主要因素，在低溫條件對其肌肉組織損傷最大的是酶的作用和機(jī)械損傷。凍結(jié)以及貯藏過程中形成的冰晶是對肌肉組織造成損傷的主要因素。冰晶形成主要有兩個(gè)過程，首先是形成晶核，然后晶核再逐漸形成冰晶［26］。剛凍結(jié)完的產(chǎn)品其冰晶是不穩(wěn)定的，并且全部的冰晶大小并不是均勻一致的，在凍藏的過程中，小的冰晶會(huì)逐漸減少，而大的冰晶會(huì)逐漸產(chǎn)生［27］，冰晶的數(shù)目減少而冰晶的體積變大，冰晶的變大會(huì)對產(chǎn)品帶來很大的影響，會(huì)使有些肌纖維擠壓在一起，產(chǎn)生局部斷裂，會(huì)使肌肉細(xì)胞受到局部損傷，蛋白質(zhì)變性［28］，造成營養(yǎng)和風(fēng)味以及持水性下降。

圖9　帶魚在不同低溫貯藏過程中肌肉微觀組織結(jié)構(gòu)的變化Fig.9　Changes in microstructure of Trichiurus haumela during storage at different temperatures

不同低溫貯藏過程中，帶魚肌肉橫切面的微觀組織結(jié)構(gòu)如圖9所示。新鮮樣細(xì)胞大小均勻，結(jié)構(gòu)完整，細(xì)胞之間的縫隙比較均勻。貯藏7 d后，微凍的W組樣品細(xì)胞間隙略有增大，但較凍藏的D組小，而冷藏的L組細(xì)胞間隙明顯增大，且細(xì)胞間出現(xiàn)了較大程度的擠壓變形，表明其肌肉組織結(jié)構(gòu)破壞較為嚴(yán)重，這可能是在微生物和酶的作用下肌原纖維蛋白降解變性，導(dǎo)致肌原纖維間的縫隙增大，破壞其組織結(jié)構(gòu)的完整性。此時(shí)W組細(xì)胞較其他兩組完整，可能是由于微凍溫度下，帶魚細(xì)胞內(nèi)水分部分凍結(jié)，產(chǎn)生的細(xì)小冰晶對細(xì)胞組織結(jié)構(gòu)破壞小，而凍藏條件下，魚體內(nèi)水分結(jié)冰、體積膨脹，細(xì)胞內(nèi)生成大小不一的冰晶，對其產(chǎn)生了一定的機(jī)械損傷。貯藏28 d后發(fā)現(xiàn)，W組肌肉組織結(jié)構(gòu)損傷嚴(yán)重，細(xì)胞遭到破壞，細(xì)胞間隙形成巨大的空洞，而此時(shí)D組細(xì)胞完整性較好，僅有部分位置細(xì)胞間隙較大，這可能是由于隨著貯藏期的延長，微凍保藏下的帶魚細(xì)胞內(nèi)細(xì)小的冰晶逐漸長成大冰晶，引起細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變位和破壞，使肌肉纖維扭曲變形甚至斷裂，D組則因?yàn)閮鼋Y(jié)速率快，在后期貯藏過程中細(xì)胞內(nèi)冰晶大小變化緩慢，組織結(jié)構(gòu)完整性較好。這也與帶魚的理化性質(zhì)變化及感官評價(jià)結(jié)論較為一致，表明在短時(shí)間的保藏期內(nèi)，微凍保鮮方法能較好地保持帶魚的品質(zhì)和微觀組織結(jié)構(gòu)完整，但長期貯藏下，凍藏方法更好。

3　結(jié) 論

通過分別測定貯藏在冷藏（4 ℃）、微凍貯藏（-3 ℃）和凍藏（-18 ℃）3 種低溫條件下的帶魚的各項(xiàng)理化指標(biāo)并結(jié)合感官評分，發(fā)現(xiàn)不同保鮮方式下的帶魚在貯藏期間品質(zhì)變化存在較大差異，在貯藏30 d時(shí)，凍藏條件下的帶魚品質(zhì)保持較好，其次是微凍保藏下的帶魚，冷藏帶魚品質(zhì)下降最快。但在貯藏前期10 d左右時(shí)，微凍貯藏的帶魚理化指標(biāo)及感官評分與凍藏帶魚差別不大，其感官評分甚至優(yōu)于凍藏帶魚，可能是由于微凍條件下帶魚體內(nèi)僅有極少部分冰晶產(chǎn)生，細(xì)胞損傷小、汁液流失較少，對魚肉質(zhì)構(gòu)影響不大，能較好保持帶魚的風(fēng)味。而在貯藏后期微凍帶魚品質(zhì)下降較快可能是由于肌肉理化性質(zhì)發(fā)生不可逆變化，導(dǎo)致其綜合品質(zhì)迅速下降。帶魚肌肉微觀組織結(jié)構(gòu)觀察顯示，在短時(shí)期保藏時(shí)微凍方法能較好地保持其結(jié)構(gòu)完整性，而凍藏則是能夠在長期保藏條件中保持其結(jié)構(gòu)完整。綜上，微凍保鮮技術(shù)對帶魚短期貯藏有較好的效果，能較好保持其理化性質(zhì)及感官品質(zhì)，且其溫度較凍藏高，能節(jié)省能量；但長期貯藏運(yùn)輸過程中，其保藏效果較凍藏差。

隨著人們生活水平的不斷提高，消費(fèi)者對食品的新鮮程度要求愈來愈高，傳統(tǒng)的凍藏方式已無法完全滿足消費(fèi)者的需求，因此深入研究水產(chǎn)品保鮮技術(shù)具有十分重要的意義。傳統(tǒng)工業(yè)凍藏方式與實(shí)驗(yàn)室凍藏方式略有差異，常對產(chǎn)品先進(jìn)行鍍冰衣，再通過-35 ℃或以下的低溫速凍，并最終貯藏在-18 ℃，這種處理方式下，魚類等水產(chǎn)品貨架期更長，但此方法并不能有效改善凍藏產(chǎn)品在貯藏前期的品質(zhì)變化，而微凍保鮮技術(shù)下的產(chǎn)品處于部分凍結(jié)狀態(tài)，可減少產(chǎn)品的冷凍和解凍程序，防止產(chǎn)品因解凍造成的汁液流失，并且能降低能源和勞動(dòng)力成本，大大減少加工中運(yùn)輸成本與環(huán)境因素的影響。但目前微凍保鮮技術(shù)對設(shè)備要求較高，微凍貯藏期間溫度的微小波動(dòng)就會(huì)造成水產(chǎn)品的組織結(jié)構(gòu)破壞而導(dǎo)致品質(zhì)下降，特別是在長期貯藏過程中的影響較大，因此需要進(jìn)一步優(yōu)化微凍保鮮工藝，在保持水產(chǎn)品新鮮程度的同時(shí)提高其貨架期。

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Effect of Superchilling on the Quality and Muscle Tissue Structure of Trichiurus haumela

HU Yue1，2， YANG Shuibing2， YU Haixia2， LI Yujin3，4， LI Shan1， HU Yaqin1，2，*
（1. Zhejiang Key Laboratory for Agro-food Processing， Fuli Institute of Food Science， Department of Food Science and Nutrition，Zhejiang University， Hangzhou 310058， China； 2. Ocean Research Center of Zhoushan， Zhejiang University， Zhoushan 316021，China； 3. College of Food Science and Engineering， Ocean University of China， Qingdao 266003， China；4. Ocean Food Nutrition Research Institute of Shandong Taixiang Group， Rongcheng 264309， China）

The effects of superchilling and two other low-temperature treatments on the quality of Trichiurus haumela during a storage period of 30 days were comparatively investigated. T. haumela was stored at 4， -3 and -18 ℃， respectively. During storage， physicochemical properties such as pH value， conductivity， thiobarbituric acid （TBA）， total volatile basic nitrogen （TVB-N）， salt soluble protein content and Ca2+-ATPase activity were determined as well as sensory attributes. Then，we observed the microstructure changes of Trichiurus haumela muscle tissue. The results showed that with the extension of storage time， the pH value decreased first and then increased； conductivity， TBA and TVB-N progressively increased， while salt soluble protein content， Ca2+-ATPase activity and sensory attribute decreased gradually. The results indicated that of the three low-temperature preservation methods， -18 ℃ was the best for maintaining the quality of T. haumela， followed by -3 ℃. The quality of T. haumela decreased most quickly at 4 ℃. Microstructure observations showed that cell integrity was best maintained upon short-term storage at -3 ℃ while -18 ℃ was more beneficial in the case of long-term storage.

Trichiurus haumela； superchilling； quality； sensory attribute； muscle tissue structure

10.7506/spkx1002-6630-201618046

TS254.4

A

1002-6630（2016）18-0290-08

胡玥， 楊水兵， 余海霞， 等. 微凍保鮮方法對帶魚品質(zhì)及組織結(jié)構(gòu)的影響［J］. 食品科學(xué)， 2016， 37（18）: 290-297. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201618046. http://www.spkx.net.cn

HU Yue， YANG Shuibing， YU Haixia， et al. Effect of superchilling on the quality and muscle tissue structure of Trichiurus haumela［J］. Food Science， 2016， 37（18）: 290-297. （in Chinese with English abstract） DOI:10.7506/spkx1002-6630-201618046. http://www.spkx.net.cn

2015-12-18

“十三五”國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2016YFD0400102）

胡玥（1991—），女，碩士研究生，研究方向?yàn)樗a(chǎn)品加工。E-mail：huyue45151@163.com

胡亞芹（1972—），女，教授，博士，研究方向?yàn)樗a(chǎn)品加工與貯藏。E-mail：yqhu@zju.edu.cn