盐水超冷却处理对冰藏鱼品质的影响研究

徐小宝，刘书来，沈鹰翀，丁玉庭

（浙江工业大学生物与环境工程学院，浙江杭州310014）

盐水超冷却处理对冰藏鱼品质的影响研究

徐小宝，刘书来，沈鹰翀，丁玉庭*

（浙江工业大学生物与环境工程学院，浙江杭州310014）

研究了盐水超冷却预处理对鲈鱼冰藏的品质影响，以-6℃冰水混合物（含盐量6.0%）为冷却介质，对鲈鱼分别预冷却0、40、60、100min，冰藏15d。研究结果表明，超冷却预处理60min和100min的实验组，菌落总数较其它实验组显著下降（p＜0.05），Ca2+-ATPase比活力较高，而K值上升较慢。综合考虑储藏过程中生化指标的变化，以及预处理的能耗和时间，超冷却预处理60min对鱼体的储藏保鲜具有较好的指导价值。

超冷却，鲈鱼，保鲜

超冷却是使产品快速降温至产品冻结点以下的一种保鲜预处理方法［1］。影响超冷却保鲜的因素有冷却介质、冷却程度、冷却速度等。超冷却介质有气体，如-25℃的CO2和N2，近年来国外较多采用冰泥作为冷却介质［2］。碎冰保鲜是传统的鱼保鲜方法，但是，当前国内大部分近海拖网渔船或捕捞运输船一个作业航次为5～6d，带冰作业具有能耗大、冰融化潜热浪费大、容积率低等缺点。即使能船上制冰，由于无法排除舱底的污水积垢，易造成船员的H2S中毒等难题。采用适度低温盐水作冷却介质，对鱼体进行超冷却预处理，使鱼体迅速降温甚至部分微冻结，然后置于0℃储藏，可使鱼的鲜度长时间得到控制。该方法不仅可解决近海拖网渔船上撒冰保鲜法使用不便，渔获物保藏期短的问题，同时也可防止鱼体在冷海水久置时因吸收过量食盐和水分呈溶胀的现象，而且尚可提高容积率，减少能耗，节约人力物力，因此对渔业生产具有较好的指导价值。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

鲈鱼 购于杭州德胜市场，质量541.5±32.8g、长度27.1±0.6cm、肥满度27.3±1.0kg/m3。

DLSB-2050低温冷却液循环泵，液相色谱仪，ColorQuest XE色差仪，T18-BS25分散机，TGL-16M高速台式冷冻离心机，立式压力蒸汽灭菌器，752N紫外可见分光光度计，DHG-9070型电热恒温鼓风干燥箱，HH-2数显恒温水浴锅，PHS-3C pH计，数显温度计。

1.2 样品处理

市场购得鲜活鲈鱼用木棒猛击头部致死，随机挑取3尾鲈鱼为一个处理组，在-6.0±0.5℃盐水（含盐量6.0%）中分别冷却0、40、60、100min，然后置于0℃碎冰中储藏15d，每隔3d取样测定。

表1 鲈鱼在预冷却处理中的含盐量、质量和白度变化

1.3 实验方法

1.3.1 冷却曲线绘制及冻结率的测定 随机挑取3尾鲈鱼，分别将数显温度计探头插入鱼体背部中心点，于-6℃盐水中预冷却处理。鱼体在冻结点与共晶点之间的任意温度下，其水分冻结的比例即冻结率（W，以质量分数表示）可近似计算：W=1-X/Y，式中：X为鱼体冻结点温度（℃）；Y为鱼体冻结点以下的实测温度（℃）。

1.3.2 水分的测定 采用国标GB5009.3-85常压干燥法测定。

1.3.3 NaCl的测定 采用SC/T 3011-2001测定。

1.3.4 持水力的测定 采用A.S.Duun［3］等的方法测定。称取2.0g鱼肉，用滤纸包裹后离心5min（210×g，5℃）。持水性（WHC值，%）计算如下：WHC（%）=［（1-（W1-W2）/W）］×100，式中W1为离心前样品质量（g），W2为离心后样品质量（g），W为鱼肉总含水量（g）。

1.3.5 ATP酶活性的测定 肌原纤维悬浮液的调制：称取2.0g经研磨的鱼肉，加入40mL预冷至4℃的0.02mol/L Tris-HCl（pH7.0）缓冲液，匀浆15s（10000r/min），离心（3000×g，5min），弃上清液，沉淀用10V上述缓冲液稀释，离心（3000×g，5min），重复处理3次。沉淀用40mL预冷至4℃的0.02mol/L Tris-HCl缓冲液（含0.6mol/L NaCl，pH7.0），匀浆10s（10000r/min），4℃抽提3h，离心30min（10000×g，4℃），得上清液即为肌原纤维悬浮液，调整其蛋白质含量至2.0～5.0mg/mL用于ATP酶活的测定。蛋白质含量用双缩脲法测定［4］。ATP酶反应液的配制以及无机磷含量的测定采用Katoh［5］等的方法。

1.3.6 K值的测定 K值的测定采用Ryder［6］的方法并稍作修改。使用Waters 2695高效液相色谱仪，色谱柱为ODS-C18（460×4.00mm），流动相为0.05mol/L pH 6.8的磷酸盐缓冲溶液，流速 1mL/min，检测波长254nm，进样量10μL。检测结果以外标法定量。

1.3.7 色泽的测定 采用ColorQuest XE色差仪的L*a*b*模式测定。白度（W）计算采用Margrethe［7］等的方法，W=（L-3b）。

1.4 统计分析

数据处理采用软件SPSS 16.0，表述形式为平均值±SD（n=3），差异性分析采用t-检验。

2 结果与讨论

2.1 鱼体在-6℃盐水中的温度变化

由图1可知，鲈鱼在-6℃盐水中浸渍50min后，鱼体出现过冷点，显示冰点为-1.8℃；60～95min温度恒定为鲈鱼释放潜热过程，鱼体内大部分水结冰，结冰率为0.7，此后鱼体温度继续下降。

2.2 冷盐水浸渍对鱼体含盐量、质量和白度的影响

图1 鲈鱼在-6℃盐水中的冷却曲线

鱼在-6.0℃盐水中浸渍冷却，其质量和肌肉中的NaCl含量有不同程度的增加；从二者的增量值可知，其质量增加除了NaCl含量外，尚有部分水进入鱼体。这部分水主要由两方面作用决定，其一是随着食盐的浓差渗透，受食盐中Na+、Cl-离子的电场效应和水化效应影响；另一方面是鱼体置于-6.0℃盐水中肌纤维冷收缩的影响。肌肉中0.8%～2.0%的水以共价键形式存在于肌肉的分子之中，4%～12%的水通过静电引力存在于肉的收缩和结构蛋白中，剩余60%～70%的水利用毛细管力存在于肌原纤维的超微结构即格子（lattice）中，而肌球蛋白和肌动蛋白是组成肌原纤维格子最重要的蛋白质［8］。因此，肌肉中的水分决定于粗丝和细丝作用的空间大小，当粗丝和细丝作用的有效空间增大时，鱼体中的水即增加，导致鱼体的吸水膨胀现象发生。另外，冷盐水处理后鱼体的白度变化显著（p＜0.05），可能是鱼体表面的粘蛋白在离子强度较大的冷盐水较易溶解和冷变性的缘故，这对鱼体的感官质量产生不利影响。因此控制冷盐水浓度、预冷却温度和时间显得较为重要。

2.3 冷却时间对鲈鱼冰温储藏中肌肉持水力的影响

由图2可见，不同预冷却处理鲈鱼持水力随贮藏时间延长不断下降。这主要是鱼体死后内源性酶的作用，糖原酵解加强，消耗ATP产生大量乳酸，结果pH下降导致蛋白质变性，从而影响蛋白质的水结合能力，形成较低的持水力［9］。同时死后僵直过程中肌肉的收缩状态对肌肉本身的持水能力影响较大，这是肌原纤维中粗丝和细丝相互作用使收缩格子挤出水的缘故，并且当少量肌球蛋白质变性时会使肌原纤维发生最大收缩，在僵硬期的粗丝与细丝结合更紧密，致使肌纤维内更多的水会被丢失。

图2 冷却时间对鲈鱼冰藏过程中持水力变化的影响

2.6 冷却时间对鲈鱼储藏过程Ca2+-ATPase比活力变化的影响

随着冷却时间的延长，鲈鱼肌肉组织中结冰越多，冷冻本身使部分蛋白变性［3］，冰藏过程先需经历一个解冻过程，细胞组织中的冰晶融化影响了肌内膜的完整性［8］，导致持水力的下降。持水力低是超冷却技术的一个缺陷［1］。同时，综合考虑其他指标影响，超冷却预处理60min是一个较好的冷却时间，因为持水力高表明鱼体内保留了较多的疏松结合水［3］，对微生物的生长繁殖创造有利条件，而微生物是影响水产品腐败变质的重要因素之一［10］。

2.4 冷却时间对鲈鱼储藏过程中K值变化的影响

K值表示核苷酸的自溶降解程度，也是最可靠的鱼鲜度指标。由图3可见，K值在储藏过程中呈上升趋势。超冷却60、100min的实验组与处理0min的对照组K值在储藏12d后差异显著（p＜0.05）。K＜20%时鱼肉具有高新鲜度［11］，超冷却60、100min的实验组比超冷却40min的实验组高新鲜度的时间要延长3d。同时，超冷却60min和100min两实验组之间K值变化差异不显著（p＞0.05），分析K值得出结论，超冷却预处理60min是一个相对较优的冷却时间。

图3 冷却时间对鲈鱼储藏过程中K值变化的影响

2.5 冷却时间对鲈鱼储藏过程菌落总数变化的影响

由图4可见，超冷却处理0、40、60、100min的鲈鱼菌落总数分别为5.24、4.85、3.33、3.20log cfu/cm2鱼皮，贮藏12d后分别达到7.39、6.54、6.32、5.78log cfu/cm2鱼皮，参照组已超过水产品菌落总数所能接受上限［2］。超冷却处理60、100min的实验组与参照组相比，菌落总数变化差异显著（p＜0.05），货架期延长4～5d。B.Kılınc等［2］分别研究了海鲷和黑鲈经冰泥和碎冰预处理2h后储藏于4℃条件，结果前者的货架期比后者延长了2d，实验结果与本实验结果相似。同时冷却60min和100min两实验组的差异不显著（p＞0.05），因此考虑菌落总数冷却时间选择60min较优。

图4 冷却时间对鲈鱼储藏过程菌落总数变化的影响

由图5可见，超冷却0、40、60、100min的Ca2+-ATPase比活力储藏 12d后分别下降了 59.1%、38.2%、24.5%、45.0%。Ca2+-ATPase比活力是肌球蛋白完整性的检测器［12］，说明储藏12d后冷却60min鲈鱼肌原纤维蛋白变性程度最低，在所有实验组中保鲜效果最好。超冷却 100min实验组的 Ca2+-ATPase比活力下降较快，可能的原因是肌肉的冻结使肌原纤维变性程度严重［3］。因此，选择适当的超冷却程度至关重要［1］。

图5 冷却时间对鲈鱼储藏过程Ca2+-ATPase比活力变化的影响

需指出的是，储藏3d时，Ca2+-ATPase比活力有所升高，是由于此时鲈鱼处于僵硬状态而导致肌动蛋白对肌球蛋白作用增强的缘故［13］。此后，随储藏时间的延长，肌动蛋白对肌球蛋白的作用减弱，肌原纤维蛋白变性加大，Ca2+-ATPase比活性随之下降，这才真正体现出肌原纤维蛋白质的变性程度［13］。

2.7 冷却时间对鲈鱼储藏过程中鱼皮、鱼鳃色泽变化的影响

表2 冷却时间对鲈鱼储藏过程中鱼皮色泽变化的影响

由表2中可见，超冷却预处理0、40、60、100min的鲈鱼储藏12d后，鱼背部 L*值分别从70.07、61.28、61.98、60.82变为65.12、66.40、59.46、60.44。与B.Kilinc［14］等的研究结果相似。L*值的变小伴随鱼皮光泽度的下降，说明鱼体新鲜度的下降。

由表3可见，超冷却预处理0、40、60、100min的鲈鱼储藏12d后，鱼鳃a*值分别从22.45、27.77、28.12、28.84变为14.93、9.63、8.57、7.48。a*值变小的过程，伴随着鱼鳃由鲜红变为暗红。鱼鳃色泽鲜红度表明鱼体的新鲜度，a*值变小伴随着鱼鳃由鲜红变为暗鱼的过程，说明鱼鳃细菌数的增加和鱼体新鲜度的下降。

表3 冷却时间对鲈鱼储藏过程中鱼鳃色泽变化的影响

3 结论

通过对鲈鱼预冷却程度的研究表明，-6℃盐水预处理60min的鲈鱼冰藏保鲜效果最好。在储藏过程中，储藏12d，菌落总数低于6log cfu/cm2鱼皮，Ca2+-ATPase比活力下降最慢，K值上升较慢。

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Effects of superchilling treatment with cold brine on the quality of farmed lateolabrax japonicus storage in flake ice

XU Xiao-bao，LIU Shu-lai，SHEN Ying-chong，DING Yu-ting*
（College of Biological and Environmental Engineering，Zhejiang University of Technology，Hangzhou 310014，China）

The effects of superchilling treatment with cold brine on the quality of farmed lateolabrax japonicus was studied.With ice water mixture（-6℃，6.0%NaCl）as superchilling medium，lateolabrax japonicus was superchilled for 0，40，60，100min and storaged in flake ice for 15 days.The result showed that the total viable counts of lateolabrax japonicus superchilled for 60min and 100min slowed down significantly comparing with other experimental groups（p＜0.05），its Ca2+-ATPase activity was much more higher，the K value had a slight increase. Based on the results of microbiological，biochemical analyses，energy consumption and superching time，superchilling for 60min was a better method for preservation of lateolabrax japonicus.

superchilling；lateolabrax japonicus；preservation

TS254.4

A

1002-0306（2011）01-0264-04

2009-12-21 *通讯联系人

徐小宝（1983-），男，硕士研究生，研究方向：食品加工与贮藏。

国家863重点项目（2007AA091801）；浙江省优先主题项目（2008C13063）。