真空包裝鱸魚片在冷藏與微凍貯藏過程中的新鮮度評價

劉明爽，李婷婷，馬 艷，陳 思，熊善柏，勵建榮,*

（1.渤海大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧省食品安全重點實驗室，遼寧 錦州 121013；2.大連民族大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，遼寧 大連 116600；3.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖北 武漢 430070）

真空包裝鱸魚片在冷藏與微凍貯藏過程中的新鮮度評價

劉明爽1，李婷婷2,*，馬 艷1，陳 思1，熊善柏3，勵建榮1,*

（1.渤海大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧省食品安全重點實驗室，遼寧 錦州 121013；2.大連民族大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，遼寧 大連 116600；3.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖北 武漢 430070）

以淡水鱸魚為對象，采用真空包裝方法，研究鱸魚片在冷藏（4 ℃）和微凍（-2 ℃）條件下的新鮮度變化情況。以菌落總數(shù)、pH值、揮發(fā)性鹽基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）值、K值為指標(biāo)，結(jié)合電子鼻對冷藏和微凍鱸魚片的氣味進(jìn)行檢測，并對所獲得信息進(jìn)行主成分分析，綜合評價其新鮮度。結(jié)果表明，隨著貯藏時間的延長，不同溫度貯藏的鱸魚片其菌落總數(shù)和K值均呈上升趨勢，溫度越低，上升越慢；貯藏初期pH值呈先下降后升高的趨勢；電子鼻分析結(jié)果與菌落總數(shù)、K值結(jié)果保持一致，能有效區(qū)分不同新鮮度的鱸魚片。綜合各指標(biāo)變化，與冷藏相比，真空包裝鱸魚片微凍貯藏能保持較好新鮮度，貨架期更長。

鱸魚片；冷藏；微凍；新鮮度

魚體捕獲死亡后，微生物作用、脂肪氧化及自溶酶等因素極易引起魚體腐敗變質(zhì)。其中微生物生長和代謝作用會導(dǎo)致蛋白質(zhì)、氨基酸及其他含氮物質(zhì)的分解，產(chǎn)生氨、醇、酮、酸等代謝產(chǎn)物，使魚體原有形態(tài)發(fā)生改變，并產(chǎn)生不良?xì)馕禰1]。保鮮技術(shù)在水產(chǎn)品的貯藏、加工及銷售過程中發(fā)揮著重要作用，目前水產(chǎn)品保鮮技術(shù)主要有低溫保鮮、化學(xué)保鮮、生物保鮮等。低溫保鮮法使用最為廣泛，能有效抑制微生物的生長及酶的活力[2]。冷藏的魚類貨架期較短，新鮮度下降較快。而微凍保鮮是將魚體貯藏溫度降至細(xì)胞汁液的凍結(jié)點以下[3]，使魚體和微生物體內(nèi)部分水分發(fā)生凍結(jié)，改變微生物細(xì)胞的生理生化反應(yīng)，從而抑制其活動和繁殖能力。對淡水魚類來說，微凍保鮮技術(shù)既可以延長魚類貨架期，也可以避免發(fā)生干耗、變色等現(xiàn)象[4]。

鱸魚（Lateolabrax japonicus）俗稱鱸鮫，主要分布在黃海、渤海等地區(qū)，是常見的經(jīng)濟(jì)魚類之一。因其味道鮮美，營養(yǎng)豐富，且市場銷售價格適中，深受廣大消費者青睞[5]。目前，關(guān)于鱸魚的研究大都在養(yǎng)殖[6]、免疫學(xué)[7]等方面，而關(guān)于鱸魚片在冷藏和微凍條件下的品質(zhì)變化鮮有報道。本實驗以鱸魚片為研究對象，采用真空包裝方法，以冷藏和微凍貯藏作對比，通過測定貯藏過程中鱸魚片的菌落總數(shù)、pH值、揮發(fā)性鹽基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）值、K值、揮發(fā)性成分含量等指標(biāo)，研究真空包裝鱸魚片在不同貯藏溫度條件下的新鮮度變化，以期為消費者提供高品質(zhì)的保鮮鱸魚，并為鱸魚加工保鮮的應(yīng)用推廣提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

養(yǎng)殖活鱸魚，購于錦州市林西路水產(chǎn)市場，規(guī)格大小基本一致，每條魚的質(zhì)量為（1 000±50）g。

1.2 儀器與設(shè)備

MLS-3030CH立式高壓滅菌鍋 三洋電機（廣州）有限公司；精密pH計 美國Mettler Toledo公司；PEN3便攜式電子鼻系統(tǒng) 德國Airsense公司；1200高效液相色譜儀 美國安捷倫科技公司；Biofuge stratos臺式高速離心機 美國Thermo Fisher公司；凱氏定氮儀 丹麥福斯公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品處理

鮮活鱸魚用碎冰猝死后，去鱗、頭、刺和尾，取脊背肉，用蒸餾水沖洗干凈并用無菌蒸煮袋真空包裝，切成6～8 cm的魚片，貯存于4 ℃和-2 ℃冰箱中。分別測定第0、3、6、9、12、15、18天樣品的鮮度指標(biāo)。

1.3.2 菌落總數(shù)測定

按GB 4789.2—2010《食品微生物學(xué)檢驗：菌落總數(shù)測定》，采用平板傾注法進(jìn)行菌落總數(shù)測定[8]。

1.3.3 pH值測定

參考Arashisar等[9]的方法，稍作修改。取10 g絞碎樣品放置于燒瓶中，加入煮沸冷卻的蒸餾水90 mL，均質(zhì)后過濾，濾液用pH計測定。

1.3.4 TVB-N值測定

參考FOSS法[10]進(jìn)行測定。準(zhǔn)確稱取10.0 g魚肉于到蒸餾管中，加入50 mL蒸餾水和1 g氧化鎂粉末，再用凱氏定氮儀進(jìn)行蒸餾、計算。

1.3.5 K值測定

參考Li等[11]的方法略作修改。K值計算公式如下：

式中：HxR為次黃嘌呤核苷含量（濕基，下同）/（μmol/g）；Hx為次黃嘌呤含量/（μmol/g）；ATP為三磷酸腺苷含量/（μmol/g）；ADP為二磷酸腺苷含量/（μmol/g）；AMP為腺苷酸含量/（μmol/g）；IMP為肌苷酸含量/（μmol/g）。

1.3.6 電子鼻檢測

樣品準(zhǔn)備：稱量鱸魚肉3.0 g，切碎后移入氣味采集瓶中，加蓋密封，靜置30 min，用電子鼻檢測。每組樣品重復(fù)測定3 次。

設(shè)定參數(shù)：頂空溫度：25 ℃；電子鼻測定時間：100 s；傳感器清洗時間：100 s；采樣間隔時間：5 s；內(nèi)部流量：300 mL/min；進(jìn)樣流量：300 mL/min；樣品測定時間：150 s。

實驗采用設(shè)備自帶軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)采集及處理，分析方法：主成分分析（principal component analysis，PCA）。電子鼻傳感器性能描述見表1。

表1 PEN3型電子鼻傳感器性能描述Table 1 Properties of sensors used in PEN3 electronic nose

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Origin 8.0繪圖，使用電子鼻Win Muster軟件對鱸魚片揮發(fā)性氣味進(jìn)行PCA分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 菌落總數(shù)的變化

圖1 鱸魚片在冷藏和微凍貯藏過程中菌落總數(shù)變化趨勢Fig.1 Changes in total viable count (TVC) of perch fillets during refrigeration and partial-freezing storage

由圖1可知，菌落總數(shù)的初始值為3.2（lg（CFU/g））。貯藏過程中，鱸魚片在冷藏和微凍過程中的菌落總數(shù)均呈上升趨勢。與微凍貯藏相比，冷藏條件下的菌落總數(shù)上升較快。鱸魚片在冷藏條件下初期增長較快，第9天的菌落總數(shù)為6.22（lg（CFU/g）），已超過無公害水產(chǎn)品安全要求的限定值6 （lg（CFU/g））[12]。微凍貯藏的魚片菌落總數(shù)上升較緩慢，貯藏15 d時菌落總數(shù)達(dá)到5.72 （lg（CFU/g）），未超過可接受上限。因此，微凍貯藏能有效抑制微生物生長繁殖，這可能是由于微凍狀態(tài)會使微生物的細(xì)胞膜流動性減弱和物質(zhì)代謝率降低[13]，從而使其生長速率減慢。

2.2 pH值的變化

圖2 鱸魚片在冷藏和微凍貯藏過程中pH值的變化趨勢Fig.2 Changes in pH value of perch fillets during refrigeration and partial-freezing

由圖2可知，鮮活的鱸魚肌肉pH值為6.84，接近中性。在貯藏初期的pH值均呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢。這可能是在魚體死后的僵直期內(nèi)，體內(nèi)的糖原降解產(chǎn)生大量ATP、乳酸和磷酸肌酸等酸性物質(zhì)，從而導(dǎo)致魚肌肉pH值呈下降趨勢；僵直現(xiàn)象消失后，由于自身酶和微生物的作用使蛋白質(zhì)等物質(zhì)分解，產(chǎn)生三甲胺及其他含氮化合物，最終堿性含氮物含量增加，導(dǎo)致pH值再次升高[14]。冷藏鱸魚片pH值在第3天達(dá)到最小值6.60，微凍貯藏鱸魚片的pH值在第6天達(dá)到最小值6.36，這說明微凍貯藏能夠有效延長鱸魚片僵直期時間。貯藏期內(nèi)，冷藏鱸魚片pH值高于微凍貯藏，且15 d時pH值已達(dá)到7.82，超過限定值7.70[15]。18 d時pH值略有下降可能是由于產(chǎn)酸菌成為冷藏鱸魚片的優(yōu)勢腐敗菌。微凍貯藏有效抑制了微生物內(nèi)源蛋白酶的活性，降低蛋白質(zhì)分解，從而延緩鱸魚片品質(zhì)下降。

圖3 鱸魚片在冷藏和微凍貯藏過程中TVB-N值的變化趨勢Fig.3 Changes in TVB-N of perch fillets during refrigeration and partial-freezing storage

2.3 TVB-N值的變化

新鮮水產(chǎn)品中可溶性蛋白質(zhì)含量豐富，在微生物和內(nèi)源酶的作用下將蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生三甲胺、二甲胺及其他氨類化合物，這些物質(zhì)統(tǒng)稱為TVB-N[16]。如圖3所示，鱸魚貯藏初期TVB-N值為9.045 mg/100 g，隨著貯藏期的延長，冷藏和微凍條件的TVB-N值均呈上升趨勢。冷藏初期曲線較為平緩，后期上升幅度變大。微凍條件下變化的速率緩慢。根據(jù)GB 2733—2005《鮮、凍動物性水產(chǎn)品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》[17]中規(guī)定，淡水魚中揮發(fā)性鹽基氮的含量應(yīng)不大于13 mg/100 g，為一級鮮度；超過30 mg/100 g即不可食用。冷藏組在18 d時，TVB-N值為34.11 mg/100 g

已不可食用。微凍組在貯藏期內(nèi)TVB-N值變化緩慢，始終處于可接受范圍內(nèi)。這可能是因為低溫抑制微生物的生長代謝以及蛋白質(zhì)發(fā)生冷凍變性，使蛋白質(zhì)中的含氮物質(zhì)無法釋放出來[18]。微凍條件下可以保持魚肉的新鮮度，延長貨架期。

2.4 K值的變化

圖4 鱸魚片在冷藏和微凍貯藏過程中K值的變化趨勢Fig.4 Changes in K value of perch fillets during refrigeration and partial-freezing storage

魚體死后，ATP降解為ADP、AMP、Hx及HxR。K值是指Hx和HxR占ATP及其相關(guān)物質(zhì)百分含量的參數(shù)[19]。K值能夠較好的反應(yīng)魚體品質(zhì)。K值越大，產(chǎn)品新鮮度越差。一般認(rèn)為，K值小于20%，為一級鮮度，適合作為魚類產(chǎn)品加工的原料；K值在20%～40%范圍內(nèi)，為二級鮮度；超過60%時達(dá)到腐敗，不可食用[20-21]。由圖4可知，冷藏和微凍狀態(tài)下鱸魚片的K值隨貯藏時間的延長均呈上升趨勢，冷藏9 d時已經(jīng)達(dá)到64.30%，為初期腐敗。而微凍狀態(tài)下在初期上升較快，后期速率趨緩，第18天時K值達(dá)到55.33%，仍未達(dá)到腐敗，說明微凍能夠降低ATP的降解。

2.5 電子鼻分析

圖5 冷藏（A）和微凍（B）條件下鱸魚魚片電子鼻響應(yīng)值PCA分析Fig.5 Principal component analysis (PCA) of volatile odor in perch fillets during refrigeration (A) and partial-freezing storage (B)

電子鼻由氣體傳感器、信號處理系統(tǒng)和模式識別系統(tǒng)等器件組成，是分析和識別復(fù)雜氣味電化學(xué)傳感系統(tǒng)[22-23]。運用PCA法對所提取的多個指標(biāo)的傳感器信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換和降維，并對降維后具有代表性的特征向量進(jìn)行線性分類[24]。由圖5可知，采用PCA法分析冷藏、微凍鱸魚片的電子鼻響應(yīng)值是不同的。由圖5A可知，冷藏條件下PC1貢獻(xiàn)率達(dá)到91.96%，PC1與PC2貢獻(xiàn)率之和達(dá)到了98.38%，貢獻(xiàn)率越大說明這兩個主成分能夠較好地代表原始數(shù)據(jù)的信息，即可以代表鱸魚的整體信息，且魚片氣味的響應(yīng)值沒有重疊區(qū)域，區(qū)分度較好。隨著貯藏時間延長，鱸魚片的揮發(fā)性氣味發(fā)生變化，PC1響應(yīng)值呈一定的分布趨勢，PC2響應(yīng)值呈先上升后下降的變化趨勢。如圖5B所示，微凍條件下，PC1貢獻(xiàn)率為79.49%，PC2貢獻(xiàn)率為18.09%，總貢獻(xiàn)率為97.58%。綜合圖5所示，采用PCA法可以區(qū)分不同貯藏溫度的鱸魚片，并且微凍條件下魚片的區(qū)分度略低于冷藏條件，這主要由于微凍條件下，魚片腐敗速率較低揮發(fā)性氣味的物質(zhì)產(chǎn)生的較少。

3 結(jié) 論

本實驗研究了在冷藏（4 ℃）和微凍（-2 ℃）貯藏過程中鱸魚片品質(zhì)的變化。相對于冷藏，雖然溫度相差不大，但微凍能明顯延緩鱸魚片在貯藏過程中菌落總數(shù)、TVB-N值、K值的增長，延遲貯藏初期pH值下降的時間。與冷藏相比，微凍貯藏能明顯延長鱸魚的貨架期，具有更好的保鮮效果。

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Freshness Evaluation of Vacuum Packaged Perch Fillets during Refrigeration and Partial Freezing

LIU Mingshuang1, LI Tingting2,*, MA Yan1, CHEN Si1, XIONG Shanbai3, LI Jianrong1,*
(1. College of Food Science and Engineering, Liaoning Province Key Lab for Food Safety, Bohai University, Jinzhou 121013, China; 2. College of Life Science, Dalian Nationality of University, Dalian 116600, China; 3. College of Food Science and Technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China)

This study aimed to evaluate the freshness of fillets processed from live perch stored at refrigeration (4 ℃) and partial freezing (-2 ℃) with vacuum packaging. Changes in total viable counts (TVC), pH value, total volatile basic nitrogen (TVB-N) value, K value and sensory evaluation were measured. The volatile odor was determined by electronic nose (E-nose) and analyzed using principal component analysis (PCA). The results showed that the TVC and K value of perch fillets increased during storage, more slowly at the lower storage temperature. pH value appeared to have an ascending trend after an initial decline during the early storage stage. Meanwhile, the results of E-nose were consistent with TVC and K value, and therefore could be used to identify the freshness of perch fillets. Taking all these indicators into account, compared with refrigeration, storage of vacuum packaged perch fillets at partial freezing (-2 ℃) was an effective method to keep the freshness.

perch fillets; refrigeration; partial freezing; freshness

10.7506/spkx1002-6630-201602037

S984.1

A

1002-6630（2016）02-0210-04

劉明爽, 李婷婷, 馬艷, 等. 真空包裝鱸魚片在冷藏與微凍貯藏過程中的新鮮度評價[J]. 食品科學(xué), 2016, 37(2): 210-213. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201602037. http://www.spkx.net.cn

LIU Mingshuang, LI Tingting, MA Yan, et al. Freshness evaluation of vacuum packaged perch fillets during refrigeration and partial freezing[J]. Food Science, 2016, 37(2): 210-213. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201602037. http://www.spkx.net.cn

2015-05-06

國家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項目（31301572）；“十二五”國家科技支撐計劃項目 （2012BAD29B06）；中國博士后科學(xué)基金項目（2014M552302）；高等學(xué)校博士學(xué)科點專項科研基金項目（優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域）（20113326130001）；重慶市項目博士后資助項目（Xm2014041）

劉明爽（1992—），女，碩士研究生，研究方向為食品科學(xué)。E-mail：liums0916@163.com

*通信作者：李婷婷（1978—），女，副教授，博士，研究方向為水產(chǎn)品貯藏加工與質(zhì)量安全控制。E-mail：tingting780612@163.com

勵建榮（1964—），男，教授，博士，研究方向為水產(chǎn)品和果蔬貯藏加工與質(zhì)量安全控制。E-mail：lijr6491@163.com