預(yù)處理對養(yǎng)殖大黃魚物流中 保鮮品質(zhì)的影響

陳世達(dá),郭美辰,楊留明,張登科,雷葉斯,楊巨鵬,張慧恩,楊 華,*

(1.浙江萬里學(xué)院生物與環(huán)境學(xué)院,浙江寧波 315100; 2.寧波大學(xué)海洋學(xué)院,浙江寧波 315211)

大黃魚(Pseudosciaenacrocea)屬鱸形目石首魚科,俗稱黃花魚,繁衍于溫暖的近海水域,肉質(zhì)細(xì)嫩鮮美,體色金黃,富含二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸(DHA)等高度不飽和脂肪酸[1-4],具有高蛋白、低膽固醇的食用品質(zhì),深受人們喜愛。然而伴隨著大量的捕撈,野生大黃魚數(shù)目銳減以致形不成漁汛,甚至瀕臨衰竭,難以捕獲到性成熟的親魚[5]。此后各沿海地區(qū)開始陸續(xù)進(jìn)行人工養(yǎng)殖,并從福建閩東地區(qū)向全國推廣,浙江舟山和福建福州地區(qū)也已我國重要的大黃魚養(yǎng)殖場[6-7]。隨著大黃魚養(yǎng)殖業(yè)的大力發(fā)展,其產(chǎn)量不斷攀升,也推動著大黃魚銷售向內(nèi)陸省份發(fā)展的趨勢。

水產(chǎn)品冷鏈物流采用先進(jìn)的人工制冷技術(shù)提升水產(chǎn)品加工工藝和生產(chǎn)貯運(yùn)等一系列環(huán)節(jié)的技術(shù)銜接,最大程度地保持水產(chǎn)品原有品質(zhì)的一整套綜合設(shè)施和管理手段[8-10]。近年來，我國的水產(chǎn)品冷鏈物流形成了以交通網(wǎng)絡(luò)和運(yùn)輸工具為依托,以生產(chǎn)性、分配性水產(chǎn)冷庫為主,加工基地船、漁業(yè)作業(yè)船為輔的冷藏鏈,各地也紛紛建設(shè)小冷庫,水產(chǎn)冷鏈物流得到了快速發(fā)展[11-12]。但目前國內(nèi)水產(chǎn)品冷鏈物流還處于低起點(diǎn)水平,與國外的智能物流相差較大[9]。

楊勝平[13]等研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)水產(chǎn)品貯藏銷售時間被延長時,其鮮度品質(zhì)會下降,尤其是出現(xiàn)溫度的波動或冷鏈脫節(jié),從而導(dǎo)致市場銷售時的貨架期嚴(yán)重縮短。目前，水產(chǎn)品批發(fā)零售市場等渠道仍是我國水產(chǎn)品貯藏銷售的重要環(huán)節(jié),但是缺乏水產(chǎn)品第三方物流公司的市場運(yùn)作[14]。養(yǎng)殖大黃魚易腐、易變質(zhì),需要從捕撈到產(chǎn)品加工、貯運(yùn)、銷售各環(huán)節(jié)使用嚴(yán)格的溫度控制的冷鏈物流。養(yǎng)殖大黃魚腐敗變質(zhì)主要是受微生物的生長繁殖和肌肉組織蛋白酶的作用,而溫度影響微生物生長和酶的活性[15-16],在大黃魚剛捕撈上來之后采取一定的處理措施，能較好地保持水產(chǎn)品的鮮度。因此,采取相應(yīng)措施進(jìn)行水產(chǎn)品的前處理,延長其流通貨架期就是有必要的。據(jù)趙宏強(qiáng)[17]報(bào)道,經(jīng)超高壓前處理的水產(chǎn)品,在合適的壓力條件,壓力大小與殺菌保鮮效果成正比,壓力越高,殺菌保鮮效果越顯著,在一定的保壓溫度與壓力條件下,適當(dāng)延長保壓時間有助于殺菌。Ma等[18]研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)293 MPa壓力下處理120 s的太平洋牡蠣,在5 ℃條件下貨架期可延長至6～8 d,冰藏貨架期達(dá)16～18 d。張超[19]研究表明，臭氧水在貯藏初期能夠有效地降低溢蟶的菌落數(shù),延緩縊蟶在貯藏前期揮發(fā)性鹽基氮等理化指標(biāo)的變化,且濃度越高,保鮮效果越明顯。據(jù)勵建榮[20]研究,影響水產(chǎn)品貨架期最主要的因素是微生物,當(dāng)水產(chǎn)品受到污染后,微生物會在水產(chǎn)品上迅速大量增殖,水產(chǎn)品腐敗過程中起主要作用的是特定腐敗菌。本論文提出在冷鏈物流過程前,對養(yǎng)殖大黃魚進(jìn)行預(yù)處理的實(shí)驗(yàn)方案,以冷鹽水浸泡、液氮冷凍、茶多酚溶液浸泡進(jìn)行前處理[21-24]，研究不同前處理方式對養(yǎng)殖大黃魚物流中保鮮品質(zhì)的影響，以期為改善水產(chǎn)品冷鏈物流保鮮技術(shù)提供一定的理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

養(yǎng)殖大黃魚 購于寧波路林水產(chǎn)市場,活魚每條約450 g,存放于裝有碎冰的泡沫盒中,運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室;硫代巴比妥酸、甲基紅、三氯乙酸、高氯酸、苦味酸 均為分析純,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;腺苷三磷酸、腺苷二磷酸、腺苷酸、肌苷酸、次黃嘌呤核苷、次黃嘌呤 均為標(biāo)準(zhǔn)品,上海源葉生物科技有限公司;營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基 分析純,杭州微生物試劑有限公司。

Forma-725超低溫冰箱 艾本德中國有限公司;PL2002電子分析天平 梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司);5804R離心機(jī) 艾本德中國有限公司;100Conc紫外分光儀 島津-GL消耗品銷售公司;KDN凱式定氮儀 浙江托普云農(nóng)科技股份有限公司;Waters高效液相色譜儀 上海瑞玢國際貿(mào)易有限公司;可調(diào)式冰箱 青島海爾特種電冰柜有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 樣品預(yù)處理 將養(yǎng)殖大黃魚去鱗、去頭、去尾、去皮、去內(nèi)臟,剔除主骨后冰水洗凈后,切成3 cm×3 cm塊狀魚肉后，按實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行前處理。

1.2.2 樣品前處理 前處理一:茶多酚溶液浸泡:采用王玉婷等[23]的方案,經(jīng)4 ℃ 0.2 g/L茶多酚溶液以1∶10 g/L的料液比浸泡4 h。前處理二:液氮凍結(jié):將真空包裝后魚肉置于大量液氮的泡沫盒浸泡5 min[24]。前處理三:鹽水浸泡:經(jīng)4 ℃ 10 g/L NaCl 溶液以1∶10 g/L的料液比浸泡7 h。浸泡后脫脂棉吸干表面水分,采用5 cm×8 cm PE袋封裝,每個樣設(shè)置三個平行,并標(biāo)上1、4、6、13、15、19、22、23、25 d,并設(shè)立對照組,對照組不處理,包裝時樣品至于冰桶中。按模擬物流過程(表1)的方式貯藏,并在取樣日取出樣品后進(jìn)行測定。

表1 物流過程Table 1 Logistics process

1.2.3 物流過程建模 通過對目前水產(chǎn)貯運(yùn)保鮮方案參考并建立模型,主要模擬B2B(市外銷售)。

1.2.4 pH的測定 參考施建兵等[16]的方法,稱取(5±0.01) g魚肉,絞碎,加45 mL蒸餾水(pH7.0),勻漿機(jī)勻漿1 min,靜置30 min,測定pH,蒸餾水為空白,實(shí)驗(yàn)重復(fù)三次。

1.2.5 揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)的測定 根據(jù)GB 5009.228-2016[25],并略做修改。稱取(5±0.01) g魚肉,絞碎,加45 mL 0.6 mol/L HClO4溶液,靜置1 h后過濾備用,濾液于2～6 ℃下貯存。準(zhǔn)確吸取5.0 mL樣品濾液注入凱氏定氮儀消化管內(nèi),加入10 g氫氧化鈉固體,裝緊消化管,以防漏氣,同時,在錐形瓶中加入20 g/L硼酸溶液作為吸收液。通入蒸汽,蒸餾5 min。用0.01 mol/L HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定錐形瓶中的吸收液,至溶液顯淺黑紅色為終點(diǎn),同時用5 mL HClO4代替樣品濾液進(jìn)行空白實(shí)驗(yàn)。按照公式計(jì)算TVB-N值。

式中,V1:測定用樣液消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液體積,mL;V2:試劑空白消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液體積,mL;C:鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的試劑濃度,mol/L;14:與1.00 mL鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液[C(HCl)=1.00 mol/L]相當(dāng)?shù)牡馁|(zhì)量,mg;m:樣品質(zhì)量,g。

1.2.6 細(xì)菌總數(shù)的測定 根據(jù)GB 4789.2-2010[26]中的平板計(jì)數(shù)法測定菌落總數(shù)。取(5±0.01)g魚肉按國標(biāo)要求進(jìn)行處理。根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn),選擇10-3、10-4稀釋梯度的樣品,每個稀釋度做3個平皿,同時以生理鹽水作空白對照,(30±1) ℃培養(yǎng)(72±3) h。

1.2.7 K值的測定 參考邱偉強(qiáng)等[27]和SC/T3048-2014[28]的方法。魚類新鮮度指標(biāo)K值的測定采用高效液相色譜法并略做修改。稱取絞碎的魚肉樣品(1±0.01) g置于50 mL離心管中,加入20 mL 0.06 mol/L高氯酸,振蕩1 min,在4 ℃下,8000 r/min離心10 min,取出上清液,重復(fù)操作一次,合并上清液,調(diào)pH至6.0～6.4,定容至50 mL,用0.22 μm微孔濾膜過濾,濾液4 ℃保存,待測。

色譜分析條件為:C18柱,150 mm×4.6 mm,粒徑5 μm;流動相:0.002 mol/L KH2PO4混合C2H3N,用2 mol/L磷酸調(diào)節(jié)pH;流速1.0 mL/min;柱溫:35 ℃;檢測波長:254 nm;進(jìn)樣量:20 μL。

K值計(jì)算公式:

式中:CATP:樣品中腺苷三磷酸的含量,μmol/g;CADP:樣品中腺苷二磷酸的含量,μmol/g;CAMP:樣品中腺苷酸的含量,μmol/g;CIMP:樣品中肌苷酸的含量,μmol/g;CHxR:樣品中次黃嘌呤核苷的含量,μmol/g;CHx:樣品中次黃嘌呤的含量,μmol/g。

1.2.8 硫代巴比妥酸(TBA)的測定 根據(jù)楊勝平等[13]和范文教[29]的方法,并略做修改。準(zhǔn)確稱取魚肉(5±0.01) g剪碎，置于50 mL離心管中,按楊的方法進(jìn)行處理后,過濾,濾液定容至50 mL,取8 mL濾液于小燒杯中,加入8 mL 0.02 mol/L TBA溶液,用保鮮膜封口,阻止水汽交換,沸水浴20 min,取出,流動水冷卻5 min后，用分光光度計(jì)在532 nm處測吸光度(A)。以雙蒸水為空白樣,每組平行3次。

TBA計(jì)算:TBA(mg/100 g)=A×7.8

式中,A為532 nm處吸光度。

1.3 數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次,采用Excel進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,并計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差。

2 結(jié)果與分析

2.1 處理方式對物流過程中魚肉pH的影響

不同前處理?xiàng)l件下,魚肉pH呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢。在貯藏初期時,養(yǎng)殖大黃魚呼吸作用停止,但肌肉仍舊需進(jìn)行新陳代謝。糖原在缺氧條件下,產(chǎn)生乳酸,同時ATP分解產(chǎn)生游離磷酸基團(tuán)使得pH逐漸下降[30]。至貯藏后期時,氨基酸等含氮物質(zhì)分解成氨及胺類等堿性化合物,使得pH開始回升[30]。由圖1可以看出,13 d前pH下降的程度不大,到了第15 d開始迅速下降,根據(jù)物流過程來看,-35 ℃的低溫對魚肉pH的控制有著不錯的表現(xiàn),而-18 ℃的保藏效果較差。對比第13、15 d時,可以發(fā)現(xiàn)從-35 ℃轉(zhuǎn)移到-18 ℃后,pH出現(xiàn)了較大的降低，第25 d時，茶多酚組pH為6.48，液氮組pH為6.57，最高的為對照組,pH為6.71。經(jīng)茶多酚和液氮處理的樣品的pH變化幅度較其他兩種平穩(wěn),且回升的天數(shù)稍滯后于冷鹽水處理和對照組。據(jù)鞠健[31]報(bào)道,魚肉的pH易受季節(jié)等諸多因素影響,所以,pH可以作為評判魚肉品質(zhì)好壞的參考指標(biāo)[30]。

圖1 不同前處理對物流過程中的養(yǎng)殖大黃魚pH的影響Fig.1 Effects of different pre-treatments of cultured large yellow croaker on pH during logistic process

2.2 處理方式對物流過程中大黃魚TVB-N值的影響

TVB-N值是判斷蛋白類食品新鮮度的一個重要指標(biāo),水產(chǎn)品在運(yùn)輸、貯藏過程中,由于微生物生長繁殖和肌肉組織蛋白酶的作用,蛋白質(zhì)會逐漸分解并產(chǎn)生胺類及氨等揮發(fā)性的堿性含氮化合物[32-33]。由圖2可知,物流保藏的第1～6 d,冷鹽水組的TVB-N值較明顯低于其他處理方式,可能是由于低鹽濃度降低了微生物繁殖生長速率,減緩了蛋白質(zhì)降解,從而抑制了TVB-N值的增加。在物流保藏的第25 d時,茶多酚組比冷鹽水組低了7 mg/100 g,這是由于茶多酚在物流保藏中能有效延緩微生物生長和魚肉理化性狀改變,保證大黃魚的感官品質(zhì)[34]。第19、22 d時,茶多酚的抑菌保鮮作用優(yōu)勢才開始體現(xiàn)出來,此時茶多酚組的TVB-N值為30.07 mg/100 g,比冷鹽水組低了7.73 mg/100 g。液氮組的TVB-N值比較高,效果并不理想,可能跟液氮速凍后溫度又有所回升,使部分嗜冷菌活躍,生長繁殖,從而使蛋白質(zhì)分解有關(guān)[23]。就整個物流過程來看,茶多酚組較為理想。

圖2 不同前處理對物流過程中的 養(yǎng)殖大黃魚TVB-N的影響Fig.2 Effects of different pre-treatments on TVB-N value of cultured large yellow croaker during logistic process

2.3 處理方式對物流過程中大黃魚菌落總數(shù)的影響

活體魚因?yàn)轸~體表等組織攜帶細(xì)菌以及外部環(huán)境感染使細(xì)菌繁殖,引起魚肉腐敗變質(zhì)。一般-18 ℃條件下,大多數(shù)微生物停止生長繁殖,但某些嗜冷菌仍然存活,當(dāng)樣品解凍升溫時,又會恢復(fù)生命力[23]。

由圖3可見,隨著貯藏時間的增加,魚肉的菌落總數(shù)逐漸增長。到第15 d時,微生物數(shù)量明顯增多,而第20 d后,菌落總數(shù)也漸增,而對照組在第22、23 d時出現(xiàn)部分樣品菌落總數(shù)不可記的情況。對比全物流過程,從第13 d往后來看,茶多酚組菌落總體是低于其他組的,從第15 d時起,茶多酚組菌落總數(shù)增長都低于其他組,至第25 d時，茶多酚組的菌落總數(shù)達(dá)到3.48 log(cfu/g),比液氮組低了0.19 log(cfu/g),可能是茶多酚的抗菌抗氧化作用減緩了蛋白質(zhì)、糖類、脂類的分解氧化,使細(xì)菌生長繁殖所需的小分子物質(zhì)有所減少,而減緩細(xì)菌的繁殖[15]。而且,液氮凍結(jié)對細(xì)菌生長的抑制效果明顯。

圖3 不同前處理對物流過程中的 養(yǎng)殖大黃魚菌落總數(shù)的影響Fig.3 Effects of different pre-treatments on the total colony number of cultured large yellow croaker during logistic process

2.4 處理方式對物流過程中大黃魚K值的影響

活體魚在死后初期細(xì)胞內(nèi)ATP停止產(chǎn)生,并且易分解成AMP、ADP、HxR、IMP、Hx等,最后變成尿酸[3]。K值是ATP及其分解產(chǎn)物的相對值,從而反映ATP降解反應(yīng)進(jìn)行的程度[35]。K值能反應(yīng)魚體初期新鮮度變化和品質(zhì)風(fēng)味有關(guān)的生化質(zhì)量指標(biāo),并作為評價(jià)魚種前期鮮度的指標(biāo)。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定即殺魚時的K值在10%以下,一級鮮度標(biāo)準(zhǔn)是K值在20%以下,20%～40%為二級鮮度,60%以下為可供一般食用與加工,60%～80%為初期腐敗[36]。

由圖4可以看出,對照組的K值在物流過程中呈現(xiàn)先增加后逐步減少的趨勢,這也表明了K值是一個表現(xiàn)初期鮮度的指標(biāo),這與ATP的分解速率不無關(guān)系,ATP分解后進(jìn)一步得到AMP、ADP、HxR、IMP、Hx。HxR、Hx會在保藏初期逐漸聚積,之后大量聚積的HxR、Hx開始降解,K值會逐漸升高然后降低。冷鹽水組K值在第4 d之后基本趨于穩(wěn)定,可能是鹽水減緩了HxR、Hx的分解進(jìn)程。液氮組K值第1 d超過30%,而茶多酚組K值從第1 d的23%一直到第13 d的36%,都是各時段的較低值。第15 d時，茶多酚組K值為25.2%，比對照組低3.2%。總體來看,茶多酚組對大黃魚初期鮮度保鮮較為良好。

圖4 不同前處理對物流過程中的養(yǎng)殖大黃魚K值的影響Fig.4 Effects of different pre-treatments on K value of cultured large yellow croaker K value during cogistic process

2.5 處理方式對物流過程中大黃魚TBA值的影響

不飽和脂肪酸氧化分解產(chǎn)物丙二醛與硫代巴比妥酸反應(yīng)會生成具有共軛結(jié)構(gòu)的紅色化合物[31],TBA值與多不飽和脂肪酸和磷脂的氧化有關(guān),因?yàn)槎嗖伙柡椭舅嵋籽趸?所以以此來表示貯藏早期脂肪的氧化程度[37]。

由圖5可見,隨著凍藏天數(shù)的增加,物流過程中TBA值呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢。但每組各時間段的變化規(guī)律并不明顯,這也與何木等[38]和張旭光等[39]的測定結(jié)果相似。在第1、4 d時,冷鹽水組TBA值比較高,之后冷鹽水組和對照組TBA值則保持了一個較低的水平。而液氮組TBA值在第1、4、19、22、25 d時較高,可能是因?yàn)閮鼋Y(jié)使魚肉中的自由水含量減少,但同時增加了剩余溶液的濃度,反而加重了魚肉脂質(zhì)的氧化程度[40]。而在全物流過程中,茶多酚組TBA值的變化規(guī)律并不明顯,第25 d時，TBA值為0.68 mg/100 g,比液氮組低0.23 mg/100 g,其TBA值增長也是最為緩慢的,說明用茶多酚處理能夠更好地抑制脂類氧化和抑菌作用[41]。付兆輝等[42]實(shí)驗(yàn)表明,雖然羰基類化合物是與TBA反應(yīng)的主要參與物質(zhì),但還有酮、酸、酯、糖、吡啶、維生素等也會參與此類反應(yīng),所以也比較難形成統(tǒng)一的判斷標(biāo)準(zhǔn),需要與其它指標(biāo)結(jié)合共同判斷樣品新鮮度[43]。

圖5 不同前處理對物流過程中的 養(yǎng)殖大黃魚TBA值的影響Fig.5 Effects of different pre-treatments on TBA value of cultured large yellow croaker during logistic process

3 結(jié)論

本文對養(yǎng)殖大黃魚進(jìn)行了不同的前處理,并研究其在模擬物流過程中品質(zhì)的變化。結(jié)果表明,所有處理方式的養(yǎng)殖大黃魚均表現(xiàn)出pH升高、鮮度降低、保鮮品質(zhì)下降的現(xiàn)象,而茶多酚組的菌落總數(shù)、TBA值、TVB-N值均明顯低于其他前處理組。因此,在全物流過程中,較為理想的前處理方式是采用茶多酚進(jìn)行處理;同時,從模擬過程可以看出，溫度越高,對養(yǎng)殖大黃魚各項(xiàng)品質(zhì)的影響越大,由此可見,在物流過程中,應(yīng)盡量降低溫度以保證養(yǎng)殖大黃魚肉的品質(zhì)。養(yǎng)殖大黃魚的品質(zhì)保鮮可以采用茶多酚浸泡進(jìn)行前處理,再依托物流冷鏈進(jìn)行運(yùn)輸,并盡可能將物流溫度保持在-35 ℃以下,而把-18 ℃作為中短期物流的溫度。