馬鮫魚冷鏈流通過程中感官和鮮度變化的相關(guān)性分析

徐曉蓉 邢家溧 承 海 鄭睿行 丁 源毛玲燕 沈 堅 李和生

(1 寧波大學(xué)食品與藥學(xué)學(xué)院，浙江 寧波 315211；2 寧波市食品檢驗檢測研究院，浙江 寧波 315048)

馬鮫魚(Spanishmackerel)，又稱鲅魚、竹鮫，類屬鯖科(Scombridae),馬鮫屬(Scombero-morus)，體型狹長，頭部和背部呈藍黑色，背鰭與臀鰭后有角刺。馬鮫魚是一種溫性中上層魚類，一般分布于北太平洋西部，同時也廣泛存在于我國東海、黃海等海域，其年產(chǎn)量往往以數(shù)萬噸計，屬于我國重要的海洋經(jīng)濟魚類之一[1-2]。馬鮫魚營養(yǎng)價值極高，含有較高的蛋白質(zhì)和脂肪[3-4]，且富含高度不飽和脂肪酸，味道鮮美，近年來已成為沿海地區(qū)人們餐桌上不可缺少的美食之一[5-6]。然而，馬鮫魚與大多數(shù)海魚一樣，捕撈上岸后不易存活，且在貯運期間不易保持較好的品質(zhì)。因此，若在馬鮫魚流通和貯藏過程中對影響其品質(zhì)的因素不加以控制，很容易引起不必要的經(jīng)濟損失和資源浪費。因此有必要對引起馬鮫魚品質(zhì)劣變的因素進行研究，以延長其貨架期和保持較好品質(zhì)[7-8]。

馬鮫魚發(fā)生腐敗變質(zhì)的因素很多，其中馬鮫魚肉中富含的蛋白質(zhì)和脂肪是造成其腐敗變質(zhì)的重要因素之一，如在貯藏和運輸過程中，隨著蛋白質(zhì)和脂肪的降解，馬鮫魚肉中會產(chǎn)生小分子的生物胺、含氮化合物等堿性物質(zhì)[9-10]和其他含硫化合物[11]，這些物質(zhì)是導(dǎo)致馬鮫魚產(chǎn)生腐敗腥臭味、魚肉品質(zhì)變差的主要原因。因此，為保持馬鮫魚在流通和貯藏期間的高品質(zhì)，需采用更有效的物流手段和保鮮技術(shù)，目前常用方式就是冷鏈物流[12]。

近年來，冷鏈物流在食品保鮮中已有較多應(yīng)用。Wang等[13]在冷鏈葡萄的研究中發(fā)現(xiàn)，冷鏈條件對葡萄品質(zhì)的影響不只針對溫度，冷鏈運輸環(huán)境的濕度、氣體微環(huán)境也同樣會對葡萄品質(zhì)產(chǎn)生影響。此外，楊勝平等[14]研究發(fā)現(xiàn)，冷鏈物流對帶魚品質(zhì)的保持有較好的效果，在一定條件下可延長其貨架期。目前，針對馬鮫魚的貯藏研究還僅限于不同貯藏溫度對其品質(zhì)的影響[15]。

本研究創(chuàng)新性地設(shè)計了從馬鮫魚漁獲初始到流通至消費者整個冷鏈過程，采用理化指標(biāo)、微生物指標(biāo)和感官評價相結(jié)合的綜合評價方法探究馬鮫魚冷鏈流通過程中其新鮮度變的化規(guī)律，進一步探討馬鮫魚冷鏈貯藏期間各指標(biāo)的相關(guān)性，以期為延長馬鮫魚貨架期提供一定的理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

試驗所用馬鮫魚統(tǒng)一購自寧波象山碼頭并于30 min內(nèi)運至實驗室，挑選的馬鮫魚保持基本一致，體型約280 mm，質(zhì)量約500 g；二磷酸組胺水合物(> 98.0%)，購自日本化成工業(yè)株式會社；PCA培養(yǎng)基、MRS培養(yǎng)基、鐵瓊脂培養(yǎng)基、VRBGA培養(yǎng)基，購自北京陸橋技術(shù)股份有限公司；碳酸鈉、濃鹽酸、磷酸、無水乙醇、氫氧化鈉、2-硫代巴比妥酸(2-Thiobarbituric acid, TBA)、高氯酸、硼酸，均為分析純，購自國藥集團化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

PL602-L電子天平、Sartorius PB-10酸度計、AUW320分析天平，梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司；DS-1高速組織搗碎機，上海精科實業(yè)有限公司；88MM-HH-6A恒溫水浴鍋，上海森信實驗設(shè)備有限公司)；101型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海信森電子科技有限公司；Fluke-NetDAQ32多點溫度采集儀，美國Fluke公司；UV-2100紫外-可見分光光度計，美國尤尼柯儀器有限公司；VS-1300L-U型超凈臺，蘇州蘇凈安泰集團；H-2050R臺式高速冷凍離心機，湖南湘儀實驗室儀器開發(fā)有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品預(yù)處理 購買的新鮮馬鮫魚按照冷鏈流通方式碼放，層冰層魚均勻放置于同規(guī)格(內(nèi)徑尺寸：53 cm ×28 cm ×17 cm)的海鮮專用泡沫箱中，每條馬鮫魚都獨立袋裝，以避免魚體間及魚體與冰間的相互污染，最上層碎冰面與泡沫箱蓋間距5 cm左右。在貯藏過程中采用搖床來模擬實際運輸狀態(tài)，模擬試驗設(shè)置搖床溫度4℃，轉(zhuǎn)速50 r·min-1，避光。此外，及時換冰和清理由冰化成的水。裝有馬鮫魚的泡沫箱置于能精確控溫并設(shè)有數(shù)顯溫度計的冷藏箱中，針對溫度-時間變化進行模擬試驗。每次隨機取出3尾試樣魚用于試驗，所有試驗均取馬鮫魚背部中段魚肉進行分析檢測。

1.3.2 試驗設(shè)計 選取新鮮馬鮫魚模擬冷鏈流通過程，各環(huán)節(jié)試驗設(shè)計如圖1所示。

圖1 新鮮馬鮫魚模擬4℃冷鏈流通過程Fig.1 Fresh Spanish mackerel in 4℃ simulated cold chain logistics process

從試驗開始至模擬冷鏈流通配送環(huán)節(jié)結(jié)束，新鮮馬鮫魚泡沫箱均處于4℃環(huán)境中，終端銷售于4℃冷藏柜中鋪冰進行。

1.3.3 溫度監(jiān)測 使用多點溫度采集儀監(jiān)測溫度，將溫度探頭分別置于泡沫箱冰層與泡沫箱蓋之間以及馬鮫魚肉中，每隔適宜的時間分別記錄泡沫箱外的環(huán)境溫度、泡沫箱內(nèi)部溫度以及魚肉中心溫度，對整個冷鏈流通過程中溫度進行實時監(jiān)測[16]。

1.3.4 馬鮫魚感官評價 感官評價小組由10名專業(yè)評價員組成(男∶女=1∶1，年齡30～35歲)，以馬鮫魚體表、氣味、魚鰓、肌肉、眼睛為評價指標(biāo)對馬鮫魚進行感官評價[13]。平均綜合得分低于5分則判定為感官評價不合格，計算綜合得分時每個指標(biāo)各占20%，評價標(biāo)準(zhǔn)見表1。

1.3.5 揮發(fā)性鹽基氮(total volatile basic nitrogen, TVB-N)測定 參考 GB 5009.228-2018 食品中揮發(fā)性鹽基氮的測定[17]進行。結(jié)果以每100 g樣品中所含TVB-N毫克數(shù)表示。

1.3.6 pH值測定 稱取10 g馬鮫魚碎肉，加入新煮沸冷卻后的蒸餾水至100 mL，攪拌均勻后靜置30 min后過濾，取50 mL濾液，用酸度計測定pH值[18]。

1.3.7 TBA測定 稱取5 g馬鮫魚碎肉，參考Ali等[19]的方法測定，并作適當(dāng)修改。結(jié)果以每千克樣品中丙二醛的毫克數(shù)表示。

1.3.8 組胺含量測定 稱取5 g馬鮫魚碎肉，參考GB 5009.208-2016 食品中生物胺的測定方法[20]。組胺含量以mg·100g-1計。試驗所得組胺標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為Y=0.006 71X+0.002 1，其相關(guān)系數(shù)r=0.997 83，表明組胺標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合度較好。

1.3.9 菌落總數(shù)測定 稱取25 g馬鮫魚碎肉，按照 GB 4789.2-2016 食品微生物學(xué)檢驗 菌落總數(shù)測定方法[21]。結(jié)果以lg(CFU·g-1)表示。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 17.0軟件進行數(shù)據(jù)分析，試驗所得數(shù)據(jù)均進行3次重復(fù)，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，用Origin 8.6軟件作圖。

表1 馬鮫魚感官評分表Table 1 Sensory evaluation of Spanish mackerel

表2 馬鮫魚感官評分變化Table 2 Changes in sensory score of Spanish mackerel

2 結(jié)果與分析

2.1 溫度監(jiān)測結(jié)果

冷鏈流通過程中最重要的就是控制溫度，通常海產(chǎn)魚類在冷鏈運輸、貯藏和配送環(huán)節(jié)都需在較低溫度下進行，一般規(guī)定魚體溫度應(yīng)保持在0～8℃[22]。由圖2可知，當(dāng)泡沫箱在冷鏈流通過程中始終處于4℃環(huán)境時，泡沫箱內(nèi)的溫度變化也較為穩(wěn)定，箱內(nèi)外溫度幾乎接近，箱內(nèi)溫度一直維持在4℃左右。此外，雖然魚體的溫度隨著時間的變化現(xiàn)上升趨勢，但是在整個冷鏈流通過程中魚體溫度始終未超過0℃，符合冷鏈流通中魚體溫度控制的要求。

圖2 馬鮫魚冷鏈流通過程中溫度監(jiān)測Fig.2 Temperature monitoring during cold chain logistics of Spanish mackerel

2.2 馬鮫魚感官品質(zhì)變化

在銷售過程中，馬鮫魚外觀品質(zhì)的好壞直接影響其商品價值和銷售量。由表2可知，冷鏈馬鮫魚各感官指標(biāo)分值均隨時間的延長而下降。冷鏈流通至銷售48 h后，即從168 h開始，冷鏈馬鮫魚的各個感官指標(biāo)評分已達可接受范圍的下限，即個別指標(biāo)分值低于5分。其中，各感官指標(biāo)達到5分限值的時間由長至短依次為體表>氣味>魚鰓>肌肉>眼睛。

2.3 馬鮫魚揮發(fā)性鹽基氮含量結(jié)果分析

水產(chǎn)品腐敗過程中由于內(nèi)源性酶和微生物的作用導(dǎo)致不斷產(chǎn)生揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)[18]。由圖3可知，馬鮫魚初始TVB-N含量為11.43 mg·100g-1，符合鮮海水魚中“一級品≤ 15 mg·100g-1”的標(biāo)準(zhǔn)[23]。馬鮫魚在冷鏈流通環(huán)節(jié)結(jié)束時(120 h)，TVB-N含量為19.03 mg·100g-1，說明馬鮫魚在冷鏈過程中能夠保持其新鮮度在“二級品≤ 20 mg·100g-1”的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)[23]。當(dāng)馬鮫魚在感官上不被消費者接受時，其TVB-N 含量為21.97 mg·100g-1，表明此時馬鮫魚的品質(zhì)已經(jīng)超過了二級品的標(biāo)準(zhǔn)范圍，但是仍然在“三級品≤ 30 mg·100g-1”的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)[23]。

圖3 馬鮫魚揮發(fā)性鹽基氮含量的變化Fig.3 Changes in TVB-N content of Spanish mackerel

2.4 馬鮫魚pH值結(jié)果分析

由圖4可知，冷鏈馬鮫魚pH變化呈先下降后上升的趨勢，這與馬鮫魚在死后會經(jīng)歷一系列的生理生化過程有關(guān)[18]。馬鮫魚在死亡初期其肌肉組織會發(fā)生糖降解反應(yīng)，產(chǎn)生乳酸從而使其肌肉pH下降；當(dāng)馬鮫魚處于僵硬后期時，隨著自溶過程的進行，馬鮫魚肌肉中會產(chǎn)生大量堿性物質(zhì)，導(dǎo)致pH值上升。堿性物質(zhì)主要為一些含氮物質(zhì)，由馬鮫魚肉中氨基酸脫羧作用以及微生物對蛋白的分解作用產(chǎn)生[24]。

圖4 馬鮫魚pH值變化Fig.4 Changes in pH value of Spanish mackerel

2.5 馬鮫魚硫代巴比妥酸結(jié)果分析

圖5 馬鮫魚硫代巴比妥酸值的變化Fig.5 Changes in TBA of Spanish mackerel

馬鮫魚是一種高蛋白、高脂肪的魚類，因此在貯藏過程中，隨著時間的延長，除了蛋白質(zhì)發(fā)生分解，脂肪也會發(fā)生氧化[25]。馬鮫魚所含的脂肪多為不飽和脂肪酸，水產(chǎn)品中通常用TBA值來反映脂肪的氧化程度，以判斷水產(chǎn)品的新鮮度[26]，一般TBA值越大，水產(chǎn)品新鮮度越差。由圖5可知，馬鮫魚在貯藏過程中TBA值呈上升趨勢，馬鮫魚初始TBA值為0.183 mg·kg-1，當(dāng)冷鏈馬鮫魚在感官上不被接受時，即168 h時，馬鮫魚的TBA值為1.139 mg·kg-1，TBA值隨時間變化顯著(P<0.05)。冷鏈馬鮫魚在流通后期TBA值增長速度較前期快，這可能與馬鮫魚在銷售階段直接暴露于空氣有關(guān)，空氣中的氧加快了馬鮫魚中不飽和脂肪酸的氧化速率。一般認為冰鮮、冷藏魚在貯藏過程中，當(dāng)TBA值≤ 5 mg·kg-1時，認為其品質(zhì)較好，當(dāng)TBA值>8 mg·kg-1時，則認為該商品已超過消費者所能接受的最大限值[18]。而本試驗結(jié)果顯示，當(dāng)馬鮫魚在感官上已不能被消費者所接受時，其TBA值遠小于限量值，因此，僅通過TBA值來判斷馬鮫魚的新鮮度是不科學(xué)的。

2.6 馬鮫魚組胺含量結(jié)果分析

組胺是一類對人體健康有重要影響的物質(zhì)，當(dāng)其攝入量超過一定限量(≥ 200 mg)時可引起食用者中毒[27]。由圖6可知，新鮮馬鮫魚起始組胺含量為18.74 mg·100g-1，當(dāng)其感官不可接受時，組胺含量為39.48 mg·100g-1，雖然并未超過FDA對進出口水產(chǎn)品的組胺限量值(≤ 50 mg·kg-1)，但是已接近我國對新鮮海水魚的組胺限量(≤ 40 mg·100g-1)[28]。

圖6 馬鮫魚組胺含量的變化Fig.6 Changes in histaminase of Spanish mackerel

2.7 馬鮫魚菌落總數(shù)結(jié)果分析

引起水產(chǎn)品腐敗變質(zhì)的因素非常多，其中微生物是較為主要的因素，用菌落總數(shù)可判定水產(chǎn)品的新鮮度[29]。通常剛捕撈的新鮮水產(chǎn)品的菌落總數(shù)為103～104CFU·g-1，所以一般把菌落總數(shù)低于104CFU·g-1定為新鮮魚類，當(dāng)菌落總數(shù)超過105CFU·g-1時，則認為魚肉已經(jīng)開始腐敗[30]。由圖7可知，新鮮馬鮫魚的初始菌落總數(shù)為4.19±0.14 lg(CFU·g-1)，當(dāng)馬鮫魚貯藏216 h時，其菌落總數(shù)已高達8.13±0.14 lg(CFU·g-1)，表明馬鮫魚肉已嚴(yán)重腐敗，該結(jié)果與感官評價有較好的一致性。在整個冷鏈流通、貯藏、銷售等環(huán)節(jié)，馬鮫魚的菌落總數(shù)呈遞增趨勢，但是增長速率由大變小，表明隨著馬鮫魚腐敗程度的加深，微生物生長繁殖所需營養(yǎng)物質(zhì)受到影響，導(dǎo)致其增長速率減緩。

圖7 馬鮫魚菌落總數(shù)的變化Fig.7 Changes in TVC of Spanish mackerel

2.8 相關(guān)性分析

為了更全面地了解冷鏈馬鮫魚在流通和貯藏過程中的腐敗程度，需要依靠多個指標(biāo)共同判定[31]，但并非每個評價指標(biāo)之間都存在相關(guān)性，因此有必要對冷鏈馬鮫魚各指標(biāo)間的相關(guān)性進行分析，更有利于篩選出判定馬鮫魚腐敗的有效指標(biāo)。由表3可知，冷鏈馬鮫魚的TVB-N、組胺以及感官評分與其他各指標(biāo)之間都呈極顯著(P<0.01)或顯著(P<0.05)相關(guān)性，而TBA含量與pH、菌落總數(shù)之間無相關(guān)性，進一步說明不可將TBA作為評價冷鏈馬鮫魚腐敗程度的唯一有效指標(biāo)，而其他鮮度指標(biāo)(TVB-N、組胺、pH)和微生物指標(biāo)(菌落總數(shù))以及感官之間呈顯著相關(guān)性，可以作為評價冷鏈馬鮫魚品質(zhì)的綜合指標(biāo)。這與王碩等[32]對冷鏈三文魚貯藏過程中感官與鮮度(TVB-N、pH)指標(biāo)相關(guān)性的研究結(jié)果一致。

3 討論

馬鮫魚捕撈上岸后往往因為貯藏方式不當(dāng)極易發(fā)生腐敗變質(zhì)，因此，在貯藏期間應(yīng)對與其新鮮度相關(guān)的各個指標(biāo)變化進行密切追蹤。感官評價是馬鮫魚新鮮程度最直觀的指標(biāo)，但是感官指標(biāo)是通過專業(yè)評價員評分所得，存在較強的個人主觀意識。本研究感官評價結(jié)果表明，當(dāng)冷鏈馬鮫魚貯藏至168 h，馬鮫魚在感官上已不能被消費者所接受。楊勝平等[14]在冷鏈冰鮮帶魚的研究中發(fā)現(xiàn)，冰鮮帶魚貯藏170 h時，感官上已不能被消費者所接受，與本研究結(jié)果相一致。張晨雪等[15]對0℃貯藏的馬鮫魚進行研究，發(fā)現(xiàn)馬鮫魚貯藏192 h時，其感官品質(zhì)已無法讓消費者接受，該時間大于本研究馬鮫魚變質(zhì)的時間，造成該差異的原因可能是外界環(huán)境溫度的不同，或是評價標(biāo)準(zhǔn)的不同。本研究中，馬鮫魚以層冰層魚的包裝方式進行貯藏，隨著時間的延長馬鮫魚被浸泡在冰水中可能會加速其外觀變質(zhì)。因此，后續(xù)研究將對冷鏈馬鮫魚處于冰水混合環(huán)境與鮮冰環(huán)境的變質(zhì)速度進行探究，以期為優(yōu)化冷鏈條件提供參考依據(jù)。

表3 冷鏈馬鮫魚各指標(biāo)相關(guān)性Table 3 Correlation of indicators in cold-chain Spanish mackerel

注：*表示顯著相關(guān)(P<0.05)，**表示極顯著相關(guān)(P<0.01)。
Note:*represents significant correlation(P<0.05),**represents extremely significant correlation(P<0.01).

TVB-N、pH、TBA、組胺都可用于評價水產(chǎn)品新鮮度，冷鏈馬鮫魚在整個流通和貯藏過程中，TVB-N含量總體呈增加趨勢，但在后期(192 h后)其增長速率變緩。王碩等[32]對冷鏈三文魚的研究結(jié)果表明，TVB-N 含量在三文魚貯藏后期呈快速增長的趨勢，這可能與魚的種類和冷鏈處理方式不同有關(guān)。本研究中pH變化趨勢為先下降后上升。pH下降可能與馬鮫魚的肌肉組織發(fā)生了糖降解產(chǎn)生的乳酸[18]有關(guān)，還有研究認為是魚體內(nèi)溶解了CO2[24]導(dǎo)致魚肌肉pH下降。由于冷鏈馬鮫魚在貯藏過程中，其體內(nèi)會發(fā)生一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，所以馬鮫魚在冷鏈流通過程中導(dǎo)致pH下降的原因還有待考證。黃文博等[33]研究冷鏈美國紅魚pH值變化趨勢所得結(jié)果與本研究一致，同樣呈先下降后上升的趨勢；謝婷婷[18]研究船凍(-60℃)和-18℃貯藏的馬鮫魚時發(fā)現(xiàn)，船凍馬鮫魚的pH呈上升趨勢，而-18℃貯藏的馬鮫魚pH值變化與本研究一致。由此可見，在貯藏過程中樣品pH值的變化趨勢可能與貯藏溫度有關(guān)。本研究中TBA 含量雖呈上升趨勢，但其在貨架期終點時含量還遠小于限量值，楊勝平等[14]在研究冷鏈帶魚時發(fā)現(xiàn)，當(dāng)帶魚處于貨架期終點時，其TBA含量也未達到限值，這表明TBA含量的變化不能作為判斷馬鮫魚新鮮程度的典型指標(biāo)。當(dāng)冷鏈馬鮫魚在感官上已不能被接受時，其組胺含量已超過或接近國內(nèi)外的限量標(biāo)準(zhǔn)。王充等[34]對貯藏于4℃三文魚進行研究時發(fā)現(xiàn)，其組胺含量隨貯藏時間延長不斷增加，與本研究結(jié)果一致，但三文魚在貯藏48 h時的組胺含量高達625 mg·kg-1，遠超過本研究中馬鮫魚貯藏48 h的組胺含量(275 mg·kg-1)，這可能是由于三文魚屬于青皮紅肉的高組胺魚類，在貯藏過程中比馬鮫魚更容易產(chǎn)生較多的組胺。

本研究只針對單一溫度的冷鏈情況進行了分析，未開展不同冷鏈溫度下馬鮫魚品質(zhì)變化研究，因此，未能說明馬鮫魚在冷鏈流通過程中的最適冷鏈溫度，后期會探究馬鮫魚的最適冷鏈溫度，以期為馬鮫魚的冷鏈流通提供數(shù)據(jù)支持。

4 結(jié)論

本研究通過對冷鏈流通和貯藏過程中馬鮫魚的感官、鮮度以及微生物指標(biāo)進行分析發(fā)現(xiàn)，組胺、TVB-N、TBA含量變化均隨著時間的延長呈遞增趨勢，菌落總數(shù)也同樣隨著貯藏時間的延長而增加。且鮮度指標(biāo)(TVB-N、組胺、pH)和微生物指標(biāo)(菌落總數(shù))以及感官之間存在顯著相關(guān)性，因此TVB-N、組胺、pH和菌落總數(shù)可以作為評價冷鏈馬鮫魚品質(zhì)變化情況的有效指標(biāo)。此外，就本研究中的冷鏈馬鮫魚而言，其貨架期為168 h左右。任何水產(chǎn)品的腐敗變質(zhì)都不是一個簡單的過程，存在著錯綜復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，且與微生物代謝相關(guān)，因此，后期在探究最適冷鏈溫度的同時，還需對冷鏈馬鮫魚的優(yōu)勢腐敗菌進行研究，以期為延長馬鮫魚的貨架期及保持良好品質(zhì)提供一定的參考。