超高壓處理對(duì)冷藏菊黃東方品質(zhì)的影響

曹妍妍,吳靖娜,陳曉婷,陳藝暉,李水根,劉智禹,*,林河通,*

(1.福建農(nóng)林大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院,福建福州 350002;2.福建省水產(chǎn)研究所,國(guó)家海水魚(yú)類(lèi)加工技術(shù)研發(fā)分中心(廈門(mén)),福建省海洋生物增養(yǎng)殖與高值化利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,福建廈門(mén) 361013;3.廈門(mén)醫(yī)學(xué)院,福建廈門(mén) 361023;4.福建海洋職業(yè)技術(shù)學(xué)校,福建福州350000)

菊黃東方鲀(Takifuguflavidus)為鲀科東方鲀屬的魚(yú)類(lèi)。分布于西北太平洋區(qū)沿海近岸海域。肉味鮮美,營(yíng)養(yǎng)豐富,經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高,具有增強(qiáng)人體免疫力、補(bǔ)腦健腦、提高視力、抑制腫瘤、健胃養(yǎng)胃等作用,深受消費(fèi)者喜愛(ài),但河鲀魚(yú)肉不易貯藏,在4 ℃條件下冷藏,僅有4 d左右的貨架期[1],因此提高河鲀魚(yú)的保鮮效果成為了生產(chǎn)上亟待解決的問(wèn)題。

超高壓技術(shù)(Ultra-high pressure processing)是一種新興的食品非熱加工技術(shù)[2-4],屬于純物理冷處理技術(shù),利用壓媒(水,甘油,食用油等)使食品處于高壓條件下,致使酶失活、蛋白質(zhì)變性、淀粉糊化、微生物滅活等效應(yīng)[5-7],達(dá)到貯藏保鮮的目的,可以最大程度的保持原材料的色、香、味、營(yíng)養(yǎng)成分等,改善食品品質(zhì),保障食品安全[8-9]。

現(xiàn)有大量研究表明超高壓處理對(duì)各種魚(yú)類(lèi)均有延長(zhǎng)貯藏期的效果。如趙宏強(qiáng)[10]在研究中發(fā)現(xiàn),250 MPa、9 min超高壓處理后綜合效果相對(duì)較好,能使魚(yú)片的冷藏貨架期至少延長(zhǎng)4 d。Arnaud等[11]在研究中發(fā)現(xiàn)450 MPa超高壓處理鱈魚(yú)和鮭魚(yú),有明顯抑制菌落生長(zhǎng)的效果,4 ℃冷藏14 d菌落總數(shù)仍未超過(guò)國(guó)際食品微生物標(biāo)準(zhǔn),有了較好的延長(zhǎng)貯藏保質(zhì)期的作用。戴慧敏等[12]發(fā)現(xiàn),超高壓處理能夠有效改善低鹽魚(yú)糜的凝膠特性,處理后凝膠內(nèi)聚性、回復(fù)性均顯著增加,肌球蛋白重鏈條帶強(qiáng)度變?nèi)?且形成的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也更致密均勻,魚(yú)糜凝膠化會(huì)直接影響食品的質(zhì)感和外觀,影響貯藏效果。Consuelo等[13]的研究結(jié)果表明,冷凍前的超高壓處理增加了生冷鱈魚(yú)的硬度、粘附性和彈性,煮熟的樣品也受到超高壓處理的影響,貯藏期有所延長(zhǎng)。

由于河鲀的珍貴性和獨(dú)特性,目前針對(duì)河鲀的研究較少,大多集中在河鲀養(yǎng)殖方面,對(duì)養(yǎng)殖技術(shù)、養(yǎng)殖模式、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及病蟲(chóng)害防治等進(jìn)行的探究,在河鲀貯藏保鮮方面的研究多立足于不同低溫下的探索。蘇紅[14]探究紅鰭東方鲀?cè)诒鶞叵碌奶囟ǜ瘮【⒔⒘藙?dòng)力學(xué)模型和貨架期方程,利用復(fù)合生物保鮮劑對(duì)紅鰭東方鲀進(jìn)行保鮮效果研究;楊靜[1]研究了暗紋東方鲀冷藏過(guò)程中的質(zhì)構(gòu)劣化和蛋白質(zhì)降解變化;馬妍等[15]在不同冷藏溫度下對(duì)河鲀魚(yú)肉品質(zhì)特性的影響方面作出的研究。目前尚未見(jiàn)超高壓技術(shù)結(jié)合低溫對(duì)河鲀冷藏保鮮的相關(guān)報(bào)道。

因此,本實(shí)驗(yàn)研究應(yīng)用超高壓技術(shù),以感官評(píng)價(jià)、剪切力、pH、持水性、色差、揮發(fā)性鹽基氮、K值及菌落總數(shù)等為考核指標(biāo),探討在4 ℃貯藏條件下,不同超高壓處理(100、200、300、400、500、600 MPa)對(duì)菊黃東方鲀品質(zhì)和貯藏特性的影響,確定最佳的處理強(qiáng)度,旨在為應(yīng)用超高壓技術(shù)延長(zhǎng)菊黃東方鲀貯藏期、保持其品質(zhì)特性提供科學(xué)依據(jù)和生產(chǎn)實(shí)踐指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

鮮活菊黃東方鲀 福建省漳州市漳浦縣佛曇鎮(zhèn),體重(300±50) g,體長(zhǎng)(23±2) cm;海鹽、氯化鉀、生理鹽水、硼酸、鹽酸、飽和碳酸鉀、水溶性膠、甲基紅、溴甲酚綠、乙醇、菌落總數(shù)測(cè)試片、磷酸、高氯酸、氫氧化鈉、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀、腺苷三磷酸(adenosine triphosphoric acid,ATP)、腺苷二磷酸(adenosine diphosphate,ADP)、腺苷酸(adenylic acid,AMP)、肌苷酸(inosinic acid,IMP)、次黃嘌呤核苷(hypoxanthine riboside,HxR)、次黃嘌呤(hypoxanthine,Hx) 綠洲生化有限公司。

HPP.L1型超高壓設(shè)備 天津華泰森淼生物工程技術(shù)股份有限公司;SIEMENS冰箱、TA-XT Plus質(zhì)構(gòu)儀 英國(guó)Stable Micro System公司;ADCI系列全自動(dòng)色差計(jì) 北京辰泰克儀器技術(shù)有限公司;SCILOGEX美國(guó)MX-S多功能渦旋混合儀、YOUNGSUN真空包裝機(jī) 杭州永創(chuàng)機(jī)械有限公司;梅特勒FiveEasy Plus FE28 pH計(jì) Mettler Toledo;BSP-100恒溫箱、Thermo MaxQ6000恒溫/低溫?fù)u床振蕩器、致微GI54DWS高壓滅菌器、AIRTECH蘇凈安泰超凈臺(tái)、Waters e2695型高效液相色譜儀、賽多利斯BS124S電子天平 賽多利斯科學(xué)儀器北京有限公司;LOTEK HB-103SBS手持式攪拌器 慈溪市樂(lè)泰電器有限公司;Eppendorf Centrifuge 5804R離心機(jī) 艾本德中國(guó)有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 原料處理 鮮活菊黃東方鲀進(jìn)行活殺,去內(nèi)臟、取頭部至尾部,冰水洗凈血水和污物、瀝干、真空食品包裝袋包裝。

隨后進(jìn)行超高壓處理,將樣品分為7個(gè)組,未經(jīng)超高壓處理的為對(duì)照組,超高壓處理組分別為100、200、300、400、500和600 MPa,保壓時(shí)間均為3 min,以水為媒介,升壓速率為9 MPa/s,卸壓為瞬時(shí)泄壓。處理完成后將樣品放入4 ℃冰箱保存,分別取1、3、5、7、9、11 d樣品進(jìn)行指標(biāo)測(cè)定。

1.2.2 指標(biāo)測(cè)定

1.2.2.1 感官評(píng)價(jià) 參考吳靖娜等[16]的方法,并略有改動(dòng)。采用模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)價(jià)法,評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1,感官品質(zhì)由10名經(jīng)過(guò)專門(mén)訓(xùn)練的實(shí)驗(yàn)人員評(píng)價(jià)分析。

表1 菊黃東方鲀魚(yú)肉品質(zhì)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)感官指標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),設(shè)定2個(gè)評(píng)定論域:因素集U=(A色澤,A氣味,A質(zhì)地);評(píng)語(yǔ)集V=(很好、較好、一般、差、很差)。從U到V的一個(gè)模糊映射R,設(shè)U上模糊集為a=(a1,a2,a3),表示色澤、氣味、質(zhì)地的加權(quán)平均數(shù),B=a×R,B為結(jié)果集,a表示加權(quán)數(shù)集,R表示評(píng)判矩陣。

1.2.2.2 剪切力測(cè)定 測(cè)試參數(shù)為:測(cè)試探頭采用AMORS刀片測(cè)試,刀片在魚(yú)背鰭前端左右兩側(cè)垂直肌肉纖維剪切,測(cè)前速率2 mm/s,測(cè)試速率1 mm/s,測(cè)后速率10 mm/s,壓縮程度30%,負(fù)重探頭類(lèi)型Auto-30 g。

1.2.2.3 pH測(cè)定 根據(jù)GB 5009.237-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品pH的測(cè)定》[17]測(cè)定pH。

1.2.2.4 持水性 魚(yú)肉真空包裝前稱取重量并記錄M1,按貯藏時(shí)間取出待測(cè)魚(yú)肉,稱量記錄M2。

式中:WHC表示持水性,M1表示樣品初始質(zhì)量(g),M2表示樣品終質(zhì)量(g)。

1.2.2.5 色差測(cè)定 將菊黃東方鲀魚(yú)肉背部剪切成2 cm×2 cm×1 cm的塊狀,用全自動(dòng)色差計(jì)測(cè)定L*、Wr值,每組3個(gè)平行,每個(gè)樣品測(cè)3次,取平均值。其中L*為亮度值,Wr為白度值。

1.2.2.6 揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)測(cè)定 根據(jù)GB 5009.228-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中揮發(fā)性鹽基氮的測(cè)定》[18]中微量擴(kuò)散法測(cè)鹽酸滴定量,計(jì)算出TVB-N值。

1.2.2.7 菌落總數(shù)測(cè)定 根據(jù)GB 4789.2-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測(cè)定》[19],稱取25 g魚(yú)肉,剪碎,加入225 mL無(wú)菌生理鹽水,磁力攪拌器均質(zhì)1 min,根據(jù)具體樣品情況,制備樣品懸濁液,涂布于菌落總數(shù)測(cè)試片,置于30±1 ℃恒溫培養(yǎng)箱,培養(yǎng)48 h,取出后按要求進(jìn)行平板菌落計(jì)數(shù)。

1.2.2.8 K值計(jì)算 根據(jù)SC/T 3048-2014《魚(yú)類(lèi)鮮度指標(biāo)K值的測(cè)定高效液相色譜法》[20]制備樣品,測(cè)菊黃東方鲀K值。

色譜柱:Ultimate AQ-C18,5 μm,4.6×250 mm;流動(dòng)相:0.02 mol/L磷酸二氫鉀溶液和0.02 mol/L磷酸氫二鉀溶液,體積1∶1混合,磷酸調(diào)節(jié)pH至6.0;流速1.0 mL/min,柱溫35 ℃,檢測(cè)波長(zhǎng)254 nm,進(jìn)樣量20 μL。

K值的計(jì)算公式為:

K=(%)(MHxR+MHx)/(MATP+MADP+MAMP+MIMP+MHxR+MHx)×100

式中:MHxR為次黃嘌呤核苷含量,MHx為次黃嘌呤含量,MATP為腺苷三磷酸含量,MADP為腺苷二磷酸含量,MAMP為腺苷酸含量,MIMP為肌苷酸含量。單位均為:μ mol/g。

1.3 數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均為三次平行實(shí)驗(yàn)結(jié)果的平均值,差異顯著性采用IBM SPSS Statistics 25軟件比較均值,結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 感官評(píng)價(jià)

收集10位評(píng)價(jià)員的打分結(jié)果,匯總并統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果,得出超高壓處理菊黃東方鲀感官評(píng)價(jià)結(jié)果,如表2。

表2 超高壓處理菊黃東方鲀感官評(píng)價(jià)結(jié)果

根據(jù)以上統(tǒng)計(jì)結(jié)果,將結(jié)果改寫(xiě)成R評(píng)判矩陣如:

其中,1、3 d表示貯藏時(shí)間;0、100 MPa表示壓力強(qiáng)度;同理可得其他各組結(jié)果。

消費(fèi)者對(duì)色澤、氣味、質(zhì)地的偏好為a=(0.3,0.4,0.3),即色澤30分,氣味40分,質(zhì)地30分,共100分。

模糊綜合評(píng)價(jià)矩陣B=a×R為:

B1 d 0 MPa=(0.79 0.15 0.06 0 0)

B1 d 100 MPa=(0.76 0.21 0.03 0 0)

B3 d 0 MPa=(0.51 0.38 0.11 0 0)

B3 d 100 MPa=(0.59 0.41 0 0 0)

為超高壓河鲀感官評(píng)價(jià)評(píng)分設(shè)定為很好100分,較好80分,一般60分,較差40分,差0分,模糊綜合評(píng)價(jià)總分T=B×K,K=(100,80,60,40,0),計(jì)算結(jié)果如表3所示。

從表3可知,隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng),菊黃東方鲀的感官評(píng)分越來(lái)越低。與對(duì)照組相比較,100、200 MPa超高壓處理組感官上顏色與對(duì)照組相似,肉質(zhì)有光澤、彈性強(qiáng);300、400 MPa超高壓處理組顏色較對(duì)照組稍有變化,肉質(zhì)微變硬,彈性有一定減小;500、600 MPa處理組肉質(zhì)硬實(shí),彈性較弱,白化明顯。

表3 模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)定結(jié)果

貯藏第1 d,較低壓強(qiáng)處理組如100 MPa組的感官評(píng)分與對(duì)照組相同,隨著壓強(qiáng)的增加,感官評(píng)分有所降低,由于較高壓強(qiáng)的超高壓處理后菊黃東方鲀魚(yú)肉肉質(zhì)和色差均有所改變,因此貯藏較短時(shí)間內(nèi)低壓強(qiáng)處理組和對(duì)照組感官評(píng)價(jià)結(jié)果較好;貯藏第3 d時(shí),對(duì)照組出現(xiàn)腥臭味、肉質(zhì)爛軟、顏色變暗,超高壓處理組均無(wú)明顯變化,因此超高壓處理組評(píng)價(jià)結(jié)果較好;第5 d對(duì)照組腥臭味明顯,100、200 MPa處理組稍有腥味;7 d左右對(duì)照組及低壓強(qiáng)處理組腥臭味嚴(yán)重,300、400 MPa出現(xiàn)腥臭味;貯藏第9 d 500 MPa處理組出現(xiàn)腥臭味;11 d 600 MPa處理組出現(xiàn)腥味?？梢?jiàn)超高壓處理可以改變菊黃東方鲀魚(yú)肉品質(zhì),影響感官評(píng)價(jià),超高壓壓強(qiáng)越大、可延長(zhǎng)菊黃東方鲀貯藏的時(shí)間也越長(zhǎng),這可能與超高壓抑菌鈍酶作用有關(guān)。但是由于較高的壓力處理會(huì)過(guò)于明顯改變魚(yú)肉色澤和質(zhì)地,從而影響消費(fèi)者對(duì)菊黃東方鲀魚(yú)肉的可接受程度,因此500～600 MPa壓力強(qiáng)度不適合用于菊黃東方鲀魚(yú)肉的貯藏保鮮。

表4 超高壓處理對(duì)菊黃東方鲀剪切力的影響(kg)

綜合以上感官評(píng)價(jià)結(jié)果,200、300 MPa處理為消費(fèi)者接受程度較高、且貯藏評(píng)價(jià)結(jié)果及變化程度合適的超高壓處理組。

2.2 剪切力變化

剪切力表示能將魚(yú)肉切割開(kāi)所需力的大小,表4反映了超高壓處理對(duì)菊黃東方鲀剪切力的影響,可以看出,整體上剪切力都隨貯藏時(shí)間增加呈下降趨勢(shì)。其中對(duì)照組、100 MPa處理組變化較大,200～600 MPa變化趨于穩(wěn)定。貯藏1～11 d,對(duì)照組剪切力降低了0.75 kg,100、300、500 MPa剪切力分別降低了0.59、0.40、0.25 kg,壓力強(qiáng)度越大,剪切力的降低量越小。

超高壓處理使得剪切力變化量減小,更趨于穩(wěn)定,由于組織結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,以及蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)等的變化,進(jìn)而影響河鲀剪切力的變化[21]。Jo等[22]研究表明,100 MPa壓力對(duì)鮑魚(yú)剪切力的影響不明顯;300 MPa壓力作用下蛋白質(zhì)的展開(kāi)和肌肉結(jié)構(gòu)變化會(huì)引起剪切力的下降。這與本實(shí)驗(yàn)中河鲀剪切力的變化規(guī)律相似,表4中可看出,100 MPa處理組的變化與對(duì)照組結(jié)果較接近,較小壓強(qiáng)對(duì)剪切力影響不大。王國(guó)棟[23]測(cè)試南美白對(duì)蝦蝦仁剪切力發(fā)現(xiàn),隨著壓力增加,蝦仁組織變性增加了,剪切力呈明顯的下降趨勢(shì),蝦仁嫩度有所增加,韌性下降。同樣本實(shí)驗(yàn)中隨著壓強(qiáng)的增大,剪切力減小了,可能是魚(yú)肉蛋白質(zhì)及肌肉組織變性增加,韌性下降的結(jié)果。且超高壓作用下魚(yú)肉品質(zhì)變化過(guò)程較慢,剪切力變化量減小,整體更加趨于穩(wěn)定狀態(tài)。可以看出超高壓有一定程度改善河鲀?nèi)赓|(zhì)的作用。

2.3 pH的變化

pH通常是用于反映魚(yú)肉酸堿度變化的指標(biāo),是魚(yú)死后一系列過(guò)程中肉質(zhì)變化的反應(yīng),表5反映了超高壓處理菊黃東方鲀后貯藏期內(nèi)pH的變化。

表5 超高壓處理對(duì)4 ℃貯藏的菊黃東方鲀魚(yú)肉pH的影響

表6 超高壓處理對(duì)菊黃東方鲀持水性的影響(%)

表7 超高壓處理對(duì)4 ℃貯藏的菊黃東方鲀魚(yú)肉亮度(L*)的影響

由表5可知,貯藏期內(nèi)河鲀魚(yú)肉pH隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈穩(wěn)定上升趨勢(shì),但增量不大;隨著壓強(qiáng)的增大,pH也呈現(xiàn)穩(wěn)定的遞增趨勢(shì)。

另外,有研究表明,在貯藏期間魚(yú)肉會(huì)發(fā)生變化,含氮化合物增加,蛋白質(zhì)降解,使魚(yú)肉pH上升,品質(zhì)下降[21]。表5表明,就實(shí)驗(yàn)處理組與對(duì)照組比較,100 MPa處理pH變化不明顯;而200～600 MPa壓強(qiáng)處理的菊黃東方鲀pH顯著增大,這說(shuō)明200～600 MPa超高壓處理對(duì)菊黃東方鲀pH有影響,這可能是因?yàn)槌邏焊淖兞说鞍踪|(zhì)結(jié)構(gòu)[24-25],抑制酶活等原因[21,26],減緩了魚(yú)肉腐敗降解速率,從而影響著pH的變化。此外,有研究表明超高壓壓力作用下,蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)展開(kāi),自由氨基酸進(jìn)入細(xì)胞介質(zhì),暴露出更多氨基酸物質(zhì),產(chǎn)生揮發(fā)性堿性含氮物質(zhì)[27],且氨基酸等在超高壓作用下發(fā)生電解,使pH變大[21]。鄭捷等[28]用超高壓處理海鱸魚(yú),發(fā)現(xiàn)pH升高,可能是超高壓使細(xì)胞部分破碎,堿性溶質(zhì)外泄,或是內(nèi)部堿性集團(tuán)暴露導(dǎo)致。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果與Erkan等[29]和Teixeira等[30]的研究結(jié)果一致,超高壓處理會(huì)對(duì)菊黃東方鲀魚(yú)肉產(chǎn)生一定程度的影響,使pH發(fā)生改變。

2.4 持水性變化

水分含量對(duì)水產(chǎn)品的口感及品質(zhì)有著重要影響,肌原纖維蛋白、肌球蛋白、肌動(dòng)蛋白以及部分肌漿蛋白被認(rèn)為是維持肌肉中持水性的重要原因[31]。表6為超高壓處理對(duì)菊黃東方鲀持水性的影響。

由表6可知,經(jīng)超高壓處理后的菊黃東方鲀持水性都小于未做處理的,說(shuō)明超高壓處理會(huì)影響菊黃東方鲀魚(yú)肉持水性變化,導(dǎo)致細(xì)胞受壓失水,降低持水性,這是由于肌原纖維網(wǎng)絡(luò)保留住了大部分的水分,有研究表明,鹽溶性蛋白對(duì)魚(yú)肉的持水性影響重大,但經(jīng)超高壓處理后蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)展開(kāi),與水的結(jié)合能力發(fā)生變化,且肌絲間距也受到影響,進(jìn)而導(dǎo)致持水性變化[32]。隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),持水性呈下降趨勢(shì)。從整體變化量看,對(duì)照組貯藏11 d后持水性降低了2.16%,100～600 MPa處理組貯藏11 d后,持水性分別下降1.84%、1.37%、1.86%、2.38%、2.02%、2.63%,可見(jiàn)經(jīng)過(guò)貯藏后對(duì)照組與400～600 MPa處理組整體變化量比較大,持水性不如100～300 MPa處理組穩(wěn)定,主要是因?yàn)?00 MPa以下的壓強(qiáng)較小,對(duì)蛋白質(zhì)三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)影響較小,鑲嵌在中間的結(jié)合水穩(wěn)定[33],持水性則變化不大。因此,200、300 MPa的處理組,保水性會(huì)較好,更適宜用于菊黃東方鲀的貯藏處理。

2.5 色差變化

色差是感官指標(biāo)中重要的一項(xiàng)參考,影響消費(fèi)者的購(gòu)買(mǎi)欲望,從而影響產(chǎn)品銷(xiāo)量。水產(chǎn)品色差會(huì)隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)產(chǎn)生變化,有諸多影響因素,比如脂質(zhì)氧化、肌紅蛋白的氧化等。表7和表8為超高壓處理對(duì)菊黃東方鲀色差的影響。

表8 超高壓處理對(duì)4 ℃貯藏的菊黃東方鲀魚(yú)肉白度(Wr)的影響

表9 超高壓處理對(duì)菊黃東方鲀揮發(fā)性鹽基氮的影響(mg/100 g)

從表中可以看出,隨著貯藏時(shí)間的變化,菊黃東方鲀魚(yú)肉亮度和白度均變小。貯藏時(shí)間增加,魚(yú)肉品質(zhì)會(huì)下降,色澤和亮度的飽和程度都開(kāi)始下降,降幅較小。但超高壓強(qiáng)度的變化對(duì)菊黃東方鲀魚(yú)肉色差的影響較大,隨著壓強(qiáng)的增大,亮度L*值增大,第1 d,對(duì)照組的魚(yú)肉亮度為57.93,300 MPa時(shí)變?yōu)?1.27,600 MPa時(shí)為81.51,增幅顯著(P<0.05);同樣白度Wr值未經(jīng)超高壓處理的為24.06,300 MPa時(shí)為37.01,600 MPa時(shí)為54.93,同對(duì)照組比較,增加了56%,呈顯著升高(P<0.05)。足以看出超高壓處理可維持較高的亮度和白度值,延緩菊黃東方鲀的色澤變化。Erkan等[34]研究表示,肌原纖維和肌漿蛋白的變性是引起顏色變化的主要原因。也就是說(shuō),超高壓處理可能會(huì)引起肌原纖維和肌漿蛋白的變性,進(jìn)而使菊黃東方鲀魚(yú)肉顏色產(chǎn)生白色熟化感,改變魚(yú)肉的色差。由于過(guò)高的超高壓處理會(huì)產(chǎn)生過(guò)于熟化的顏色,使消費(fèi)者產(chǎn)生排斥心理,影響產(chǎn)品銷(xiāo)售,因此建議不使用500、600 MPa等過(guò)高的壓強(qiáng)處理河鲀魚(yú)肉。

2.6 揮發(fā)性鹽基氮變化

揮發(fā)性鹽基氮(Total volatile basic nitrogen,TVB-N)是河鲀魚(yú)肉在酶和微生物的作用下,蛋白質(zhì)分解生成的氨及胺類(lèi)堿性含氮物質(zhì),具有揮發(fā)性。TVB-N值越大表示河鲀腐敗變質(zhì)越嚴(yán)重。表9為超高壓處理對(duì)菊黃東方鲀揮發(fā)性鹽基氮的影響。

與對(duì)照組比較,超高壓處理組隨壓強(qiáng)增大,TVB-N值減小,且變化顯著(P<0.05)。從貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)可知,對(duì)照組第1～11 d TVB-N增加了11.01 mg/100 g;100～600 MPa處理組11d內(nèi)TVB-N值分別增加了9.09、8.45、8.25、7.74、7.40、7.01 mg/100 g。由變化量可知,壓力強(qiáng)度越大,TVB-N變化量越小,表明超高壓處理明顯減緩了揮發(fā)性鹽基氮的產(chǎn)生,減慢了肉質(zhì)的腐敗,且壓強(qiáng)越大,TVB-N值的增量越小,抑制效果也越好。馬妍等[35]提出河鲀魚(yú)肉的TVB-N上限約為12～13 mg/100 g,由此,對(duì)照組10 d左右達(dá)到上限值。從整體來(lái)看,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),揮發(fā)性鹽基氮呈增長(zhǎng)趨勢(shì),超高壓處理組TVB-N值均低于對(duì)照組,楊靜[1]研究表明,通過(guò)抑制冷藏過(guò)程中的微生物生長(zhǎng),TVB-N值的增長(zhǎng)減緩,進(jìn)而推測(cè)微生物是影響TVB-N的主要因素。

2.7 菌落總數(shù)變化

微生物是影響水產(chǎn)品品質(zhì)的重要指標(biāo),微生物的生長(zhǎng)繁殖是導(dǎo)致水產(chǎn)品腐敗變質(zhì)的主要原因。鮮活魚(yú)類(lèi)的微生物一般存在于外表面,其余組織是無(wú)菌的,魚(yú)死后肌肉中的細(xì)菌是加工處理過(guò)程中造成的[36]。因此,菌落總數(shù)可直觀展現(xiàn)菊黃東方鲀魚(yú)肉新鮮狀態(tài),判斷魚(yú)肉是否已開(kāi)始腐敗變質(zhì)。圖1為超高壓處理菊黃東方鲀菌落總數(shù)的變化情況。

圖1 超高壓處理對(duì)菊黃東方鲀菌落總數(shù)的影響

可以看出,不同超高壓強(qiáng)度對(duì)河鲀菌落總數(shù)的影響結(jié)果不同,壓強(qiáng)越大,抑菌效果越明顯,且差異顯著(P<0.05);隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),菌落總數(shù)均處于增長(zhǎng)趨勢(shì),600 MPa處理組第3 d仍處于未檢出水平,與對(duì)照組比較,相差較大。新鮮海洋物種微生物可接受上限為7 lg CFU/g[30],超過(guò)該上限可認(rèn)為該水產(chǎn)品已腐敗變質(zhì)。但由于河鲀擁有獨(dú)特的蛋白質(zhì)特性導(dǎo)致其容易腐敗變質(zhì),與其他魚(yú)類(lèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有所不同。結(jié)合感官評(píng)價(jià)可以發(fā)現(xiàn)對(duì)照組魚(yú)肉在3～4 d腐敗臭味明顯,超高壓100、200 MPa處理組第5 d產(chǎn)生不愉快氣味,300、400 MPa處理組7 d左右產(chǎn)生腐敗氣味,500、600 MPa處理組到11 d才有腐敗氣味。實(shí)驗(yàn)中對(duì)照組3 d時(shí)菌落總數(shù)為3.32 lg CFU/g,200 MPa處理組5 d達(dá)到對(duì)照組3 d的菌落數(shù)量,300 MPa處理組第8 d僅為對(duì)照組第3 d的菌落數(shù)量,可以發(fā)現(xiàn)超高壓處理對(duì)菊黃東方鲀魚(yú)肉微生物的控制效果明顯,且不同壓力強(qiáng)度抑菌殺菌效果不同。袁超[37]用500 MPa超高壓處理牡蠣5 min,菌落總數(shù)下降至1.3個(gè)對(duì)數(shù);300 MPa處理鮑魚(yú)10 min,菌落總數(shù)下降至1.85個(gè)對(duì)數(shù),有效控制了菌落數(shù)量。趙宏強(qiáng)等[38]研究發(fā)現(xiàn),冷藏鱸魚(yú)片11 d進(jìn)入腐敗階段,而300 MPa超高壓處理樣品15 d才剛進(jìn)入腐敗,有效的延長(zhǎng)了貨架期,與本實(shí)驗(yàn)結(jié)論一致,就菌落總數(shù)來(lái)看,壓力強(qiáng)度越大,殺菌抑菌的作用效果越好。

表10 超高壓處理對(duì)4 ℃貯藏的菊黃東方鲀魚(yú)肉K值的影響(%)

超高壓處理可抑制微生物的生長(zhǎng)繁殖,主要原因是超高壓能使蛋白質(zhì)變性,改變細(xì)胞膜通透性,導(dǎo)致菌體內(nèi)無(wú)機(jī)鹽等物質(zhì)泄漏,引起細(xì)菌死亡,影響酶活,從而影響代謝繁殖等[39],由于改變了微生物原有的生理活動(dòng)機(jī)能,致使微生物的失活或死亡,減緩了肉質(zhì)腐敗,從而延長(zhǎng)了菊黃東方鲀的貨架期。

2.8 K值變化

K值是反映魚(yú)肉新鮮程度的指標(biāo)重要指標(biāo)[40],主要是通過(guò)測(cè)腺苷三磷酸ATP、腺苷二磷酸ADP、腺苷酸AMP、肌苷酸IMP、次黃嘌呤核苷HxR、次黃嘌呤Hx的含量,進(jìn)而計(jì)算出K值,魚(yú)肉中ATP降解順序是:腺苷三磷酸ATP→腺苷二磷酸ADP→腺苷酸AMP→肌苷酸IMP→次黃嘌呤核苷HxR→次黃嘌呤Hx。K值越小,新鮮程度越高,是魚(yú)肉新鮮度的變化過(guò)程。有研究提出,新鮮魚(yú)肉K值在20%以下,K值在20%～40%為二級(jí)鮮度,60%～80%為初期腐敗[41]。表10為超高壓處理菊黃東方鲀K值的變化情況。

結(jié)合感官評(píng)價(jià)以及各項(xiàng)指標(biāo)的研究結(jié)果,可以發(fā)現(xiàn),菊黃東方鲀K值變化不能按照其他魚(yú)類(lèi)的K值變化劃分腐敗級(jí)別,20%左右已處于即將進(jìn)入腐敗的狀態(tài)。由表10可知,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),菊黃東方鲀的K值越來(lái)越大,且后期變化迅速,差異顯著(P<0.05)。超高壓處理可以減緩菊黃東方鲀K值的升高,如200 MPa處理組貯藏第7 d時(shí)的K值為22.55%,與對(duì)照組貯藏第5 d時(shí)的K值相近。

K值可作為貯藏前期水產(chǎn)品新鮮程度的評(píng)價(jià)指標(biāo),而TVB-N值可作為貯藏后期水產(chǎn)品鮮度評(píng)價(jià)指標(biāo),兩者共同反映水產(chǎn)品貯藏過(guò)程的新鮮程度變化[42]。K值的變化同時(shí)也受諸多因素影響,如魚(yú)肉種類(lèi)、貯藏方式、處理?xiàng)l件等[43]。從表中結(jié)果判斷,200、300 MPa處理組可以將菊黃東方鲀貯藏期延長(zhǎng)至7～9 d,但結(jié)合感官評(píng)價(jià)以及菌落總數(shù)的結(jié)果,認(rèn)為200 MPa處理組可延長(zhǎng)菊黃東方鲀貯藏期至5 d,300 MPa處理可將貯藏期延長(zhǎng)至第7 d。

3 結(jié)論

菊黃東方鲀經(jīng)不同的壓力處理(100、200、300、400、500、600 MPa)后,感官指標(biāo)及各項(xiàng)理化指標(biāo)均優(yōu)于對(duì)照組,貯藏11 d之后,魚(yú)肉對(duì)照組剪切力由1.61 kg變?yōu)?.86 kg,變化量為46.58%,300 MPa處理組剪切力由1.41 kg變?yōu)?.01 kg,變化了28.37%;持水性對(duì)照組降低2.16%,300 MPa處理組下降1.86%,超高壓處理使各類(lèi)指標(biāo)都趨于穩(wěn)定,變化量減小;pH在超高壓的作用下有小幅遞增;亮度和白度值均隨貯藏時(shí)間增加而減小,隨超高壓強(qiáng)度增加而上升;同時(shí),隨著超高壓壓強(qiáng)增大,揮發(fā)性鹽基氮的產(chǎn)生減緩,對(duì)照組貯藏11 d增加了11.01 mg/100 g;300 MPa處理組TVB-N增加了8.25 mg/100 g,肉質(zhì)腐敗速率降低;魚(yú)肉新鮮度(K值)增大;超高壓抑菌效果明顯,300 MPa處理組第8 d菌落總數(shù)為3.32 lg CFU/g,僅為對(duì)照組3 d的菌落數(shù)量;起到了較好的延長(zhǎng)貯藏期效果,可將貨架期從4 d延長(zhǎng)至第7～8 d。綜合考慮感官指標(biāo)和各項(xiàng)理化指標(biāo),確定300 MPa壓強(qiáng)處理組為超高壓處理河鲀的最優(yōu)條件,該研究結(jié)果可為菊黃東方鲀的生產(chǎn)實(shí)踐提供理論指導(dǎo)。