尹 磊,谢 晶*,张 宁,雷志芳,李志鹏
(上海海洋大学食品学院,上海水产品加工与贮藏工程技术研究中心,上海 201306)
不同温度贮藏条件下小黄鱼的品质变化
尹 磊,谢 晶*,张 宁,雷志芳,李志鹏
(上海海洋大学食品学院,上海水产品加工与贮藏工程技术研究中心,上海 201306)
为了探究不同贮藏温度条件下小黄鱼的货架期,研究冷藏(4 ℃)、微冻(-3 ℃)和冻藏(-18 ℃)3 种贮藏温度对小黄鱼品质变化的影响。从菌落总数、挥发性盐基氮值、K值、肌动球蛋白含量、总巯基含量等进行研究。综合微生物和各理化指标的实验结果,表明小黄鱼冷藏组、微冻组的货架期分别为8 d和20 d,冻藏组在实验终点(50 d)并未腐败变质。
小黄鱼;冷藏;微冻;冻藏;货架期
小黄鱼(Pseudosciaena polyactis)蛋白质、矿物质、维生素含量高,脂肪含量低,并且小黄鱼含有丰富的微量元素硒,能起到一定防治癌症的功效[1],具有较高的食用价值。但由于捕捞加工过程的污染和小黄鱼自身的组成使其容易腐败变质,从而降低其营养价值和口感。
低温贮藏能有效地延长水产品的货架期,冷藏、微冻、冻藏是常见的低温贮藏方式。微冻技术又称为部分冷冻或过冷却技术,是将物体的温度降至其冰点以下1~2 ℃的一种低温贮藏方式[2],众多研究表明微冻保鲜技术能显著延长水产品的货架期。苏辉等[3]研究结果表明,微冻保鲜相对于冷藏保鲜能使鲳鱼货架期延长至16~20 d。高志立等[4]研究了冷藏、冰温和微冻条件下带鱼的品质变化,研究表明微冻条件下带鱼的货架期长达18 d,而冷藏和冰温的货架期分别为5 d和7 d。陈思名等[5]对比了冷藏和微冻条件下南美白对虾品质变化,结果表明微冻相对于冷藏能显著延缓虾的腐败变质,延长其货架期。但不同贮藏温度条件下小黄鱼的品质研究未见报道。本实验研究了冷藏(4 ℃)、微冻(-3 ℃)和冻藏(-18 ℃)3 种贮藏温度对小黄鱼品质变化的影响,通过测定菌落总数、挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)值、K值、pH值等理化和鲜度指标,以及肌动球蛋白盐溶量、巯基含量等蛋白质变性指标,得到不同贮藏温度条件下小黄鱼的货架期,旨在为小黄鱼低温保鲜提供理论参考。
1.1 材料
小黄鱼购买于上海市芦潮港海鲜批发市场,挑选个体均一(100~130 g)、背部灰褐色,腹部金黄色、肉质较硬、无异味的个体,冰藏条件下1 h内运回实验室处理。
1.2 仪器与设备
PB-10酸度计 德国赛多丽斯集团;Kjeltec8400凯氏定氮仪 丹麦Foss公司;LC-2010CHT型高效液相色谱仪 日本岛津公司;2100分光光度计 上海Unico仪器公司;H-2050R冷冻离心机 长沙湘仪有限公司;FA25-18G匀浆机 德国Fluko公司;VS-1300L-U型超净台 苏净安泰集团;LDZX-50KBS蒸汽灭菌器上海申安公司;CR-400色彩色差计 日本柯尼卡-美能达株式会社。
1.3 方法
1.3.1 样品处理
新鲜小黄鱼经冰水洗净除去表皮黏液,再用无菌蒸馏水润洗一遍,沥干后包装于聚乙烯保鲜袋中随机分为3 组,每组21 条。分别贮藏于冷藏(4 ℃)、微冻(-3 ℃)和冻藏(-18 ℃)3 种温度冰箱中,采用多点温度监测仪,将探头插入鱼体内部,每组选取3 条鱼用作温度监测,实时监测鱼体内部温度,调节冰箱温度,使鱼体温度稳定在理想温度。冷藏组每2 d测定1 次、微冻组5 d测定1 次、冻藏组10 d测定1 次,每组每次随机选取3 条鱼用于测定。
1.3.2 菌落总数的测定
菌落总数:采用GB 4789.2—2010《食品微生物学检验:菌落总数测定》[6]进行稀释平板计数。根据实验时间以及鱼体的腐败程度选取3 个合适的稀释度,每个稀释度做3 组平行,最后放入恒温、恒湿培养箱中(0±1) ℃培养(72±3) h,最后进行计数。
1.3.3 TVB-N值测定
TVB-N采用全自动凯氏定氮仪,根据半微量定氮原理,参考SC/T 3032—2007《水产品中挥发性盐基氮的测定》[7]进行测定。
1.3.4 K值测定
水产品肌肉中次黄嘌呤核苷与次黄嘌呤之和占三磷酸腺苷及其分解物总量百分比称为K值。K值测定参考Yoloyama等[8]略有修改。准确称取剁碎鱼肉5 g,加入10 mL(4 ℃)10%的高氯酸溶液,溶液匀浆,低温(4 ℃)8 000 r/min离心10 min,取上清液。沉淀物用(4 ℃)5%高氯酸溶液重复上述步骤2 次。合并3 次上清液,调pH值至6.5,定容至50 mL,0.22 μm微孔水相过滤膜过滤后滤液装入进样瓶,-25 ℃冰箱贮藏待测。
高效液相色谱条件:日本I n e r t s i l O D P-S P(4.6 mm×250 mm,5 μm)色谱柱,pH 6.73的磷酸缓冲液平衡洗脱;样品进样量10 μL,流动相为97%磷酸缓冲液和3%甲醇溶液,流速1 mL/min,柱温30 ℃,检测波长254 nm。
1.3.5 pH值的测定
称取剁碎鱼肉5 g于烧杯,加入45 mL经过煮沸后冷却的蒸馏水,搅拌均匀,静置30 min,用校准后的pH计测定。
1.3.6 色差测定
采用CR-400色彩色差计测定小黄鱼鱼肉色差,参考Thiansilakul等[9]方法,每次实验平行测定3 次,每条鱼测定部位尽可能一致。
1.3.7 盐溶性蛋白含量测定
参考Yongsawatdigul等[10]方法稍作修改。准确称量剁碎鱼肉3 g,加入磷酸盐缓冲液l(20 mmol/L磷酸盐缓冲液、50 mmol/L KCl溶液、pH 7.0)15 mL,均质机均质,4 ℃环境离心力5 000×g离心10 min,去掉上清液,重复上述步骤2 次,除去水溶性蛋白。向沉淀中加入15 mL磷酸盐缓冲液2(20 mmol/L磷酸盐缓冲液、0.6 mol/L KCl、pH 7.0),均质后4 ℃、8 000×g离心10 min,取上清液加入3 倍去离子水,10 000×g离心10 min,所得沉淀为盐溶性肌动球蛋白。采用考马斯亮蓝G-250法在595 nm波长处测其吸光度,比对标准曲线求出含量。
1.3.8 巯基蛋白含量测定
参考Benjakul等[11]的方法。
1.4 数据分析
实验指标均平行测定3 次,实验数据采用SPSS 20处理,实验用图通过Origin 8.5作图。
2.1 不同温度贮藏对小黄鱼菌落总数影响
图1 不同温度贮藏条件下小黄鱼菌落总数的变化Fig.1 Changes in aerobic plate count of small yellow croaker stored at different temperatures
如图1所示,在贮藏起始期小黄鱼的菌落总数都小于4(lg(CFU/g)),均处于1级鲜度。随着贮藏时间延长,小黄鱼菌落总数总体呈上升趋势。4 ℃冷藏组菌落总数上升迅速,在第8天菌落总数值达到7.35(lg(CFU/g)),超过了6(lg(CFU/g))小黄鱼菌落总数的最大阈值。-3 ℃微冻组菌落总数前期缓慢上升,还出现短暂下降,这可能与微冻温度处于最大冰晶生成带,慢慢形成的大冰晶能刺破细胞,杀死一定数量的微生物[12]。在第20天其菌落总数值为5.78 CFU/g,未超过阈值。-18 ℃冷冻组菌落总数前期缓慢上升,后期平稳,这可能是由于低温不仅抑制微生物的生长,还能杀死一定的微生物[13]。实验结果表明,不同温度微生物生长情况差异显著,温度越低,微生物生长越慢。
2.2 不同温度贮藏条件下小黄鱼TVB-N值变化
图2 不同温度贮藏条件下小黄鱼TVB-N值的变化Fig.2 Changes in total volatile basic nitrogen value of small yellow croaker stored at different temperatures
SC/T 3101—2010《鲜大黄鱼、冻大黄鱼、鲜小黄鱼、冻小黄鱼》[14]规定一级品小黄鱼TVB-N值不大于13 mg/100 g,合格品小黄鱼TVB-N值不大于30 mg/100 g。如图2所示,3 个处理组起始TVB-N值都处于一级鲜度内,冷藏组在第4天TVB-N值为15.25 mg/100 g,超过一级鲜度。第6天冷藏组与微冻、冻藏组出现显著差异(P<0.05),其TVB-N值已超过30 mg/100 g,不可食用,而微冻和冻藏组还处于一级鲜度。随着贮藏时间延长,微冻组TVB-N值出现明显上升趋势,在25 d已超过30 mg/100 g,这是由于贮藏末期微生物大量繁殖,分解蛋白质,产生具有挥发性的氨及胺类物质。冻藏组TVB-N值上升缓慢,贮藏末期TVB-N值为15.07 mg/100 g,远低于30 mg/100 g,这是低温对微生物和酶活性的抑制结果[15]。
2.3 不同温度贮藏条件下小黄鱼K值变化
图3 不同温度贮藏条件下小黄鱼K值的变化Fig.3 Changes in K value of small yellow croaker stored at different temperatures
K值是反映鱼体鲜度变化的一个重要指标,K值越小,鱼体鲜度越高。一般认为鱼肉K值小于20%为一级鲜度,20%~40%为二级鲜度,超过60%则认为鱼肉发生腐败,不可食用[16-17]。如图3所示,贮藏期间各处理组K值随贮藏时间延长呈现出不同程度的上升。小黄鱼初始K值为15.7%,处于一级鲜度,到第10天,冷藏组K值为76.5%,微冻组为39.3%,冻藏组为18.47%。第15天微冻组K值为44.5%,超过二级鲜度,而整个贮藏期间冻藏组K值都未超过40%,处于二级鲜度内,这说明温度能有效地降低ATP的降解速率,延缓鱼肉腐败变质,胡树梅等[18]在研究冷藏和微冻条件下鲤鱼的品质变化过程中也得出类似结论。由图2与图3可对比可知,贮藏前期,K值上升趋势大于TVB-N值上升趋势,这可能是由于贮藏初期,鱼体微生物量小,鱼肉内部生化与酶促反应对鱼肉作用程度大于微生物对鱼肉的作用程度。
图4 不同温度贮藏条件下小黄鱼pH值的变化Fig.4 Changes in pH value of small yellow croaker stored at different temperatures
2.4 不同温度贮藏条件下小黄鱼pH值变化由图4可以看出,在整个贮藏过程中3 个处理组的鱼肉pH值总体呈现下降再上升趋势。鱼死后僵值阶段鱼体肉发生糖酵解反应,产生乳酸等酸性物质,导致pH值在贮藏初期成下降趋势[19],此外鱼肉组织中溶解的CO2也能导致贮藏初期鱼肉pH值下降[20]。冷藏组鱼肉pH值从第4天开始急剧上升,微冻组pH值在第10天后上升趋势明显,这与微生物的大量繁殖产生胺类等碱性物质有关[21]。pH值的变化趋势响应TVB-N值的变化趋势。
图5 不同温度贮藏条件下小黄鱼色差的变化Fig.5 Changes in color value of small yellow croaker stored at different temperatures
2.5 不同温度贮藏条件下小黄鱼色差变化鱼肉颜色变化是鱼体体内部微生物和酶活性变化的外观表现。由图5可见,贮藏期间冷藏和微冻组鱼肉L*值呈下降趋势,说明鱼肉颜色由白逐渐变暗,其中冷藏组下降最大,冻藏组变化最慢。小黄鱼鱼肉为白肉,贮藏初期b*都表现为负值,整体呈上升趋势,肉色逐渐变黄。冷藏和微冻组表现出明显上升趋势,冻藏组变化不明显,这是由于肉中的色素被脂肪氧化过程中产生的自由基破坏的结果,而低温能很好地降低脂肪的氧化速率[22]。
2.6 不同温度贮藏条件下小黄鱼肌动球蛋白含量变化
图6 不同温度贮藏条件下小黄鱼肌动球蛋白含量的变化Fig.6 Changes in actomyosin content of small yellow croaker stored at different temperatures
小黄鱼肉蛋白质根据其在中性盐溶液中的溶解性,可以分为3 种:盐溶性肌原纤维蛋白、水溶性肌浆蛋白、不溶性肌基质蛋白;肌原纤维蛋白主要由肌动蛋白和肌球蛋白复合组成。温度能导致鱼肉蛋白质变性,有研究表明肌原纤维蛋白变性是引起鱼肉蛋白质变性的主要原因[23-24]。如图6所示,不同温度贮藏条件下小黄鱼肌动球蛋白含量都呈显著下降趋势。第10天冷藏组肌动球蛋白含量显著低于微冻和冻藏组(P<0.05),微冻组、冻藏组鱼肉都还处于一级鲜度,其肌动球蛋含量分别为2.02、2.56 mg/g,较初始值分别下降了34.6%、18.21%,这可能是由于微冻保鲜处于最大冰晶生产带温度贮藏,冰晶生长引起蛋白质表面功能基团相互作用,蛋白质分子间聚集,降低其盐溶性。贮藏末期,冻藏组肌动球蛋白含量为1.32 mg/g,下降了57.5%,这是由于冻藏过程中盐键、疏水键、二硫键、氢键的形成是蛋白质分子发生聚集降低了蛋白质的溶解性。
2.7 不同温度贮藏条件下小黄鱼肌动球蛋白巯基含量变化
肌动球蛋白巯基包括活性巯基和隐藏巯基,活性巯基部分分布于肌球蛋白分子头部,隐藏巯基位于巯基蛋白分子内部。巯基具有稳定肌原纤维蛋白空间结构的作用。曾名勇等[25]认为巯基氧化成二硫键是引起肌原纤维蛋白冷冻变性的重要原因。
图7 不同温度贮藏条件下小黄鱼肌动球蛋白巯基含量的变化Fig.7 Changes in T-SH contents in actomyosin of small yellow croaker stored at different temperatures
由图7可知,冷藏组巯基含量下降迅速,第10天冷藏组巯基总量降低61.4%,微冻组降低20.1%,冻藏组降低11.7%,说明贮藏温度是影响巯基含量的重要因素,温度越高,巯基氧化速率越快。由图6和图7可以看出,巯基含量与肌动球蛋白溶出性具有一定相关性,这与巯基具有稳定蛋白质空间结构的功能性有关。微冻组巯基含量与肌动球蛋白溶出性相关性不明显,可能与微冻温度处于最大冰晶生产带有关,大冰晶生成与肌动球蛋白溶出量的关联性大于巯基氧化与肌动球蛋白的关联性,这与苏辉等[3]研究的不同温度条件下鲳鱼肌动球蛋白溶出量与巯基含量关系相似。贮藏末期冻藏组巯基含量降低45.6%,这是由于冷冻过程中,肌原纤维蛋活性巯基易氧化成二硫键导致巯基含量降低。
通过对冷藏(4 ℃)、微冻(-3 ℃)、冻藏(-18 ℃)贮藏条件下小黄鱼菌落总数、TVB-N值、K值、pH值、色差、肌动球蛋白溶出量、巯基含量综合分析。以TVB-N值指标为标准,第6天冷藏组小黄鱼TVB-N值为30.47 mg/100 g,不可食用;第20天微冻组TVB-N值为28.47 mg/100 g,接近贮藏末期。并结合贮藏期间小黄鱼菌落总数的变化,冷藏组第8天菌落总数值达到7.35(lg(CFU/g)),微冻组第25天菌落总数值为7.85(lg(CFU/g)),均超过最大阈值6(lg(CFU/g))。可以得出随着贮藏时间延长小黄鱼品质不断下降,冷藏贮藏小黄鱼货架期为6 d,微冻贮藏小黄鱼货架期为20 d,冻藏处理组在整个贮藏期间,其菌落总数、TVB-N值、K值都未超过腐败阈值,可以认为冻藏贮藏小黄鱼货架期大于50 d。
对比3 种贮藏温度,冷藏组小黄鱼腐败变质最快,但由于冷藏温度高于冰点,肌肉内未形成冰晶,蛋白质未受冰晶破坏变性,适用于鲜食或短期贮藏;微冻温度处于最大冰晶生产带,对小黄鱼的品质产生一定的影响,但其货架期较冷藏延长14 d,适用于企业的初级加工以及中期贮藏需求;冻藏拥有货架期长的优势,但冻藏温度低,鱼肉蛋白质变性严重是其不能忽视的缺点。因此,对比3 种贮藏温度,综合其货架期,如果加强微冻保鲜设备的研发制造,严格控制微冻温度,降低其温度波动对鱼肉的危害,则微冻保鲜可成为小黄鱼等水产品的主要流通方式。
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Effect of Different Storage Temperatures on the Quality of Small Yellow Croaker
YIN Lei, XIE Jing*, ZHANG Ning, LEI Zhifang, LI Zhipeng
(Shanghai Engineering Research Center of Aquatic Product Processing and Preservation, College of Food Science and Technology, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China)
To explore the shelf life of small yellow croaker under different storage temperatures, the effect of cold storage (4 ℃), partial freezing storage (−3 ℃) and frozen storage (−18 ℃) on quality change of small yellow croaker was investigated in the study. The total number of colonies, total volatile basic nitrogen (TVB-N) content, K values, actomyosin content and total sulfhydryl content were measured. Based on the microbiological and physicochemical indexes, it could be found that the shelf life of small yellow croaker in the cold storage and micro-frozen groups was 8 and 20 days respectively, while those in the frozen storage group did not spoil at the end of the experiments (50 days).
small yellow croaker; cold storage; partial freezing storage; frozen storage; shelf life
S984.1
A
1002-6630(2015)22-0227-05
10.7506/spkx1002-6630-201522043
2015-02-02
国家农业成果转化资金项目(2014GB2C000081);上海市科委重点项目(14dz1205101)
尹磊(1991—),男,硕士研究生,研究方向为食品保鲜。E-mail:303463971@qq.com
*通信作者:谢晶(1968—),女,教授,博士,研究方向为食品工程。E-mail:jxie@shou.edu.cn