两种贮藏温度对鲤鱼肉感官品质影响的差异性分析

王立娜,朱丹实,吴晓菲,张瑞来,徐永霞,励建荣

(渤海大学食品科学与工程学院,辽宁省食品安全重点实验室,生鲜农产品贮藏加工及安全控制技术国家地方联合工程研究中心,辽宁锦州 121013)



两种贮藏温度对鲤鱼肉感官品质影响的差异性分析

王立娜,朱丹实*,吴晓菲,张瑞来,徐永霞,励建荣*

(渤海大学食品科学与工程学院,辽宁省食品安全重点实验室,生鲜农产品贮藏加工及安全控制技术国家地方联合工程研究中心,辽宁锦州 121013)

以淡水鲤鱼为研究对象,研究两种贮藏温度对鲤鱼肉感官品质的影响。采用色差、电子鼻与质构并结合感官评定分析,探讨鲤鱼肉在冰温贮藏(-2 ℃)与冷藏(4 ℃)的两种贮藏温度条件下感官品质变化的差异。结果表明:-2 ℃下鲤鱼的感官分值明显优于4 ℃,前者在贮藏12 d时感官评分仍保持在18分以上,新鲜度良好,后者则在第8 d后迅速降至13分,失去其食用与商业价值;两组贮藏温度下的鱼肉颜色与贮藏时间显著相关,其中-2 ℃的鱼肉样品颜色变化更为缓慢;电子鼻分析结果得出,Linear Discriminant Analysis(LDA)分析较 Principal Component Analysis(PCA)分析能更好反映冰温和冷藏条件下鲤鱼肉挥发性物质的变化情况;冰温和冷藏条件下样品的弹性指标与贮藏天数均显著相关(p<0.05),说明贮藏时间对鱼肉的弹性影响较大。综合来看,-2 ℃贮藏的鱼肉在感官品质,色泽与挥发性成分的变化上优于4 ℃,在鱼肉硬度与弹性变化上,-2 ℃的样品变化更为平缓;在粘聚性,胶着度与咀嚼度方面,-2 ℃与4 ℃的差别较小。

鲤鱼,冰温,冷藏,感官品质,相关性

我国水产资源十分丰富,淡水总面积约为1760万公顷,占国土面积的1.8%[1]。鲤鱼是品种多、分布广、产量高的淡水鱼,原产于亚洲,后被引入到欧洲,北美以及其他地区,在德国等欧洲国家作为食用鱼。鲤鱼在我国占有广泛的消费市场,许多地区都以淡水鲤鱼作为主要食用鱼类。鲤鱼因其蛋白含量高,人体消化吸收率可高达96%,富含人体必需氨基酸、矿物质、维生素A和维生素D,从而受到消费者的喜爱,目前在我国鲤鱼主要以鲜销和加工鱼糜制品为主。在鲜销方面,由于鲤鱼肉的平均水分含量可达到76.39%[2],极高的含水量导致其极易腐败,蛋白质和氨基酸在微生物和酶的作用下会发生变化影响鱼肉品质[3],因此,多数以销售整条鲜鱼为主。随着人们生活节奏的加快,超市供应的配菜量逐步增加,消费者对鲜切肉制品的需求量随之加大。近些年,我国鲤鱼鱼肉制品生产量和出口量逐年增加,已成为重要的水产品加工制品之一。在这样的市场需求下,延长鱼肉片与肉块等加工配菜的货架期显得尤为重要。

温度是水产品保鲜中一个重要的栅栏因子,0 ℃以上的冷藏称为冷却保鲜,-18 ℃以下的冷冻称为冻结保鲜,其中-5～0 ℃这个温度区域称为中间温度带,分为微冻保鲜和冰温保鲜[4-5]。冰温保鲜技术始于20世纪70年代,由日本的山根昭美首创[6]。冰温在果蔬方面的研究较多,李敏[7],江英[8],林向东[9],郇向东[10]的研究均表明冰温贮藏可很好的延长冬枣,草莓与葡萄的货架期,提高其食用品质。在水产保鲜方面,冰温可有效抑制由于微生物和酶的作用而引起的鲜度下降[11]。Hui Hong[12]等人研究表明鳙鱼经过冻藏后再进行冰温贮藏,可有效的降低生物胺等物质的产生,延长货架期。江南大学课题组研究了采用河蟹为原料,经2个月冰温高湿保鲜后,河蟹失重率仅为3.3%[13]。吕凯波[14]等人研究发现冰温条件下,含有2.5%食盐的黄鳝片的货架期比新鲜的黄鳝片货架期延长3 d。龚婷[15]等人研究发现冰温条件下,质量分数为70% CO2与30% N2真空包装可延长草鱼的货架期至40 d。将鱼丸放置于冰温和冷藏条件下贮藏,结果表明,冰温保鲜能明显抑制脂肪的氧化速度。两者值达到同一个值所需要的时间,前者是后者的2.6倍[16]。目前,国内外主要采用低温的方法对鲤鱼肉进行保鲜,其中冷藏鲤鱼鱼肉的货架期只有4 d左右,时间过短,难以储藏和运输,不能够大规模的生产;冻藏虽然可以延长保鲜期,但冻藏水产品易发生干耗现象,导致鲤鱼鱼肉质地和风味发生变化,影响产品质量和可接受性[17]。冰温保鲜是指把新鲜的水产品温度降低冰点附近,但并不冻结的一种保鲜方法[18],由此可以看出,冰温保鲜比较适合于鲤鱼鱼肉的保鲜。

在水产品新鲜度评价方面,学者们致力于研究一种简单、直观且快速判定鱼类的新鲜程度的方法[19]。Andrzej等人[20]研究利用鱼鲜度测定仪来对鲤鱼鱼肉进行鲜度评价。把鱼肉仪器检测结果与感官评定结果进行相关性分析,目的在于找出鱼肉品质变化的关键因素,建立快速、有效的判定市售鲜切淡水鱼的鲜度的方法,进而拓展淡水鱼的销售市场,满足消费者的市场需求。根据何雪莹等的研究,鲤鱼肉冰点为-1.2～1.8 ℃[21],因此,本研究选择-2 ℃(冰温)和4 ℃(冷藏)两个保鲜温度,利用电子鼻、质构、色差等相关技术手段,结合感官评定对鲜切鲤鱼鱼块贮藏过程中的感官品质和新鲜度变化进行研究,探讨了鲜切鲤鱼鱼块在不同贮藏温度下鱼肉物理品质的差异,并分析了鱼肉仪器检测与感官评定的相关性,为建立鲜切鲤鱼新鲜度评价的快速有效方法提供理论借鉴。

1　材料与方法

1.1材料与仪器

鲤鱼锦州市林西水产市场,每条均重约0.5 kg;PP(聚丙烯)材料底盒及PE(聚乙烯)保鲜膜市售。

PL203型电子天平梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;PEN3便携式电子鼻系统德国AIRSENSE公司;CR-400色彩色差计杭州祥盛科技有限公司;TA.XT.PLUS型质构仪英国Stable Micro System公司。

1.2实验方法

1.2.1样品处理将市售鲜活鲤鱼置于碎冰上,快速致死。去除鱼内脏并洗净。用手术刀取下鱼脊背部的肉,去皮,切块,每块鱼肉重约60 g。将处理好的鲤鱼鱼块放入PP材料的底盒,用PE保鲜膜覆盖,模拟超市保鲜的包装方式进行包装,包装时尽量保证每包的鲤鱼鱼块重量、保鲜膜覆盖层数一致。包装后于-2,4 ℃下贮藏,每2 d对鲤鱼鱼块鲜度指标进行跟踪检测。

1.2.2感官评价参考丁婷等[22]的感官评价方法,以鲤鱼鱼块的色泽、组织弹性、组织状态作为感官评价的基础,确定鲤鱼鱼块的感官评价标准,见表1。为使实验结果更加准确,特邀请20名经过培训的学生对不同贮藏时间鲤鱼肉的色泽、组织弹性及组织状态情况进行评价,18分以上认为新鲜度良好,实验结果取平均值。

表1　鲤鱼感官评定表Table 1　Sensory evaluation of carp

注:共三项指标,各项权重均为1∶1∶1。

1.2.4电子鼻取5 g绞碎鱼肉置于50 mL烧杯中,用保鲜膜密封,静置30 min后顶空进样。设定检测时间100 s,清洗时间100 s,样品流量:300 mL/min。利用电子鼻自带Win Muster软件对挥发性气味进行PCA分析、负荷加载分析(Loadings analysis,LA)与LDA分析,10个传感器所感应物质如表2所示。

表2　电子鼻传感器名称与其响应物质Table 2　Sensor name of electronic nose and its response to the matter

1.2.5质构测定从鲤鱼肉上切取厚10 mm,长30 mm,宽20 mm的肉块,每个温度取6块,尽量保证肉块大小厚度相同。采用TA-XT-PLUS(SMS)型质构分析仪,利用P50探头对试样进行2次压缩质构仪质地多面剖析(TPA)模式测试,测试鱼肉的硬度,弹性,咀嚼度等。测试条件如下:测试前速率35 mm/s,测试速率1 mm/s,测试后速率1 mm/s,压缩程度50%,停留间隔时间5 s。每次测6个样品,取平均值[24]。

1.3数据处理

利用SPSS19.0进行显著性检验、多重比较和相关性分析,用Origin8进行作图。

2　结果与讨论

2.1感官分析

感官评价直观,快速,简便,是消费者判断水产品新鲜度的主要方法,但由于主观因素会影响感官评价的结果,所以要结合其他理化检测来综合评价[25]。不同贮藏温度下鲤鱼鱼块的感官评分结果如图1所示。

图1　贮藏期间感官评定的变化Fig.1　Changes in sensory evaluation during storage

由图1可知,鱼肉的感官评分随着贮藏时间的延长而下降。贮藏的前8 d,-2 ℃贮藏的鱼肉感官评分稳定在22分以上,冷藏下的鱼肉的感官评分维持在20分以上。冰温贮藏样品的感官分值略高于冷藏样品,但总体差异不大。但4 ℃贮藏条件下的鱼肉在第8 d后感官评分迅速下降至13分左右,已经失去商业价值和食用价值,而-2 ℃下的鱼肉感官评分还维持在20分以上,始终处于较平稳状态,这与Kaifeng Li[26]等人对鲫鱼在冰温及4 ℃贮藏条件下的感官评定结果相似,说明-2 ℃比4 ℃更适于鲤鱼肉的保鲜。

2.2色差分析

生鲜鱼肉的颜色影响消费者的购买欲和食用欲,直接影响生鲜鱼肉的市场销售情况。鱼肉颜色是鱼肌肉的微生物变化、生理学以及生物化学的外部表现,因此它也是衡量鱼肉新鲜度和卫生程度的重要指标。鱼块贮藏过程中的色泽变化见表3。

总体来看,-2 ℃和4 ℃下鱼肉中L*值波动上升,这与V.M.Ocan-Higuera 等[27]对卡松鱼的研究结果相似。冷藏过程中鱼肌肉内蛋白质分解,与结合水结合松散导致自由水增多,这可能导致L*值增大[28]。

表3　鱼块在贮藏过程中颜色的变化Table 3　Changes in color of fish during storage

注:同一行数据含有不同字母表示数据显著性差异(p<0.05);r表示不同温度下鱼肉色差指标数值与贮藏时间相关性,**表示有极显著相关性(p<0.01),*表示有显著相关性(p<0.05)。

2.3挥发性气味分析

利用电子鼻对不同贮藏温度下的鱼肉进行风味分析,结果如图2～图4所示。分别对-2 ℃和4 ℃下鱼肉的挥发性成分进行PCA、LDA及LA分析。PCA分析首先将所提取的传感器多指标的信息进行数据转换和降维,同时对降维后的特征向量进行线性分类,最后在PCA 分析的散点图上显示主要的两维散点图。PCA 通过对原来的信息重叠的多个指标进行了线形组合,使得这些综合指标间即互不相关,又能反映原来多指标的信息[29-30]。LDA 分析更加注重样品在空间中的分布状态及彼此之间的距离分析,将样品信号数据通过运算法则投影到某一方向,使得组与组之间的投影尽可能分开[31]。LA分析主要能够反应出各传感器对于样品挥发性气味贡献率的大小[32]。

由图2A PCA分析图可以看出,-2 ℃下鱼的挥发性气味随冷藏时间的延长变化不是十分明显,且不同贮藏时间的鲤鱼气味响应值相互重叠,说明电子鼻不能很好的区分-2 ℃下不同贮藏天数的鲤鱼。主成分1和主成分2的贡献率分别为79.53%和16.66%,总贡献率为96.19%,说明两个主成分几乎可以包含样品所有的信息,可以用来表征鲤鱼的整体信息。从PC1和PC2两个主轴上看都无法完全区分2 d 到6 d的鲤鱼。沿第一主成分轴看,主成分方向在第6、8 d发生显著改变,说明-2 ℃下鲤鱼在第6、8 d有较大变化,第8 d更是鱼肉挥发性风味变化的拐点。这与赵梦醒等[33]研究的结果相似。由图2B PCA分析图可以看出4 ℃下鱼的挥发性气味随冷藏时间的延长变化十分明显,而且不同贮藏时间鲤鱼的电子鼻响应值没有重叠,区分度较好。主成分1和主成分2的贡献率分别为85.75%和8.80%,总贡献率为94.55%。从图2B中可以得到很好的变化趋势。沿PC1轴可以看到0～12 d随着贮藏时间的延长,草鱼气味响应值的分布呈现逐渐减少的趋势,第2 d是变化的拐点,沿PC2轴可以看出0～12 d随着贮藏时间的延长,草鱼气味响应值的分布呈现逐渐增大的趋势,第2 d和第10 d是变化的拐点,这说明4 ℃下鲤鱼的挥发性气味在贮藏的第2 d就开始产生了变化,与-2 ℃相比,4 ℃下的鲤鱼鲜度品质下降很快。

图2　鲤鱼电子鼻主成分分析图:(A)-2 ℃,(B)4 ℃Fig.2　Principal component analysis(PCA)of volatile odor of carp:(A)-2 ℃,(B)4 ℃

图3　鲤鱼电子鼻线性判别分析图:(A)-2 ℃,(B)4 ℃Fig.3　Linear Discriminant Analysis(LDA)of volatile odor of carp:(A)-2 ℃,(B)4 ℃

从图3A可看出-2 ℃下鲤鱼挥发性气味的LDA分析结果,判别式LDA1和LDA2的贡献率分别为48.78%和31.62%,两判别式的总贡献率为80.4%。-2 ℃贮藏时,0～12 d都能很好的区分开,8～10 d分布较分散,这说明第8 d后鲤鱼的挥发性成分发生急剧的变化。从图3B中可以看到4 ℃下鲤鱼挥发性气味的LDA分析结果,判别式LDA1和LDA2的贡献率分别为86.05%和8.37%,两判别式的总贡献率为94.42%。4 ℃贮藏时,0～2 d鲤鱼的挥发性成分发生急剧的变化,较高的贮藏温度导致鲤鱼的挥发性成分提前发生急剧变化,从2 d开始变化速度明显降低(距离明显变小),且近乎有序排列。

从图4的LA分析图可看出,对-2 ℃和4 ℃贮藏的鲤鱼,主成分1贡献率最大的传感器是W1W(7号),对主成分2的贡献率较大的传感器分别是1号(-2 ℃)和7号(4 ℃)。由LA分析可以得出,鲤鱼在冷藏过程中产生的挥发性成分,含硫化合物最多,其次甲烷类。因此,在鲤鱼冷藏过程中,1号和7号传感器对应的甲烷和硫化物类的变化是电子鼻检测鲤鱼新鲜度的主要依据。

表4　鱼块在贮藏过程中质构的变化Table 4　Changing of TPA parameters during storage of carp block

图4　鲤鱼电子鼻负荷加载分析图:(A)-2 ℃,(B)4 ℃Fig.4　Loadings analysis(LA)of volatile odor of carp:(A)-2 ℃,(B)4 ℃

注:同一行数据含有不同字母表示数据显著性差异(p<0.05);r 表示不同温度下鱼肉质构指标数值与贮藏时间相关性,**表示有极显著相关性(p<0.01),*表示有显著相关性(p<0.05)。

2.4质构分析

质构是衡量食品品质的重要指标。随着贮藏时间的延长,某些不良生理生化反应会导致鱼肉质地发生变化,进而影响其食用价值。将贮藏于-2 ℃和4 ℃下的鱼肉进行TPA测试,其贮藏过程中的质构参数变化如表4所示。

从表4可以得知,贮藏于-2 ℃下的鱼肉除弹性与贮藏天数显著相关外(r=0.539**),与硬度、粘聚性、胶着度、咀嚼度和贮藏天数间的相关性都不显著。其中硬度、胶着度、咀嚼度都在宰杀当天检测出最大值,分别为6701.89 g、2331.66 g和1622.39 g。随着贮藏时间的延长,鲤鱼肉的硬度、胶着度、咀嚼度等指标值均有下降趋势,这与刘铁岭等研究结果相同[34],说明随着贮藏时间的延长鱼肉的新鲜度降低,品质变差。贮藏于4 ℃下的鱼肌肉硬度、弹性、胶着度均与贮藏天数显著相关,相关系数分别是-0.613*、0.777**和-0.737**,硬度和胶着度为负相关。-2 ℃与4 ℃贮藏下的鲤鱼硬度均下降,但4 ℃贮藏下的鲤鱼硬度下降幅度大于-2 ℃,贮藏后期下降趋势均趋于平缓,这与Dasong Liu[35]等人对草鱼的研究结果相似。

表5　鲤鱼肉各项感官指标的相关性分析Table 5　Correlation analysis of sensory indexes of carp during storage

注:显著性水平*代表p<0.05;**代表p<0.01。

从鱼肉的TPA参数与贮藏天数的相关性来看,4 ℃下贮藏鱼肉的相关系数更大,相关度更高一些。冰温和冷藏条件下的鲤鱼的弹性指标均与贮藏天数显著相关(p<0.05),说明贮藏时间对鱼肉弹性影响较大。

2.5感官评价与仪器测定的相关性分析

不同贮藏温度条件下,鲤鱼肉的鲜度指标与感官评定的相关性分析见表5。从表5可见,在贮藏温度为-2 ℃时,鲤鱼肉的感官评定只与弹性在0.05水平(双侧)上显著负相关,相关性系数r=-0.566。而色差值L*、a*、b*值以及硬度和胶着度与感官评定的相关性比较小。这说明弹性对-2 ℃下贮藏鲤鱼肉感官评定结果影响比较大,而肉色对感官评定的结果存在影响,但影响很小。这可能是因为-2 ℃贮藏下鱼肉的颜色变化比较平稳,这与上述色差分析结果比较吻合。贮藏温度为4 ℃下的鲤鱼肉的感官评定与色差值L*、a*、b*、硬度、弹性、胶着度都有显著相关性,其中与L*、a*、弹性、胶着度在0.01水平(双侧)显著相关,b*、硬度在0.05(双侧)水平上显著相关。硬度、弹性、胶着度与感官评定的相关性系数分别是r=0.634、-0.843和0.672,呈现高度相关性。这说明弹性、硬度与胶着度对4 ℃鲤鱼肉的感官评定结果影响较大。Meullenet等[36]与Rahman等[37]在研究大米和鱼肉香肠质构时也证实质构仪测定的硬度等指标与感官评定的多项指标均具有显著的相关性。另外,4 ℃下的鱼肉颜色变化较-2 ℃下的颜色变化明显,这是4 ℃贮藏时鱼肉颜色与感官品质相关性较高的原因。

3　结论

4 ℃贮藏时鲤鱼感官品质持续下降,在第8 d后感官评分迅速下降至13分,而-2 ℃下的鲤鱼感官品质在贮藏第12 d时仍保持在18分以上,新鲜度良好。-2 ℃贮藏时鲤鱼鱼肉颜色变化较4 ℃更为稳定,贮藏时间对4 ℃贮藏下鱼肉的质构影响较大。利用电子鼻的LDA分析较PCA分析能更好反映冰温和冷藏下鲤鱼挥发性物质的变化情况。4 ℃较-2 ℃更早出现挥发性物质急剧变化的现象,说明在新鲜度评价方面,电子鼻比感官评价更为灵敏。4 ℃下鱼肉的感官评分与色差值L*、a*、b*、硬度、弹性和胶着度均显著相关,这说明在此温度条件下,色差计、质构仪的检测结果与鱼肉的感官评价结果在反映鱼肉品质优劣上具有较好的一致性。综上所述,在感官品质,色差分析以及风味变化方面,-2 ℃下贮藏的鱼肉优于4 ℃下贮藏的鱼肉,-2 ℃贮藏下鱼肉的弹性以及硬度指标的变化更为平缓,而在粘聚性,咀嚼度以及胶着度上两者的差别不大。

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Difference analysis on sensory quality of Carp during two storage temperatures

WANG Li-na,ZHU Dan-shi*,WU Xiao-fei,ZHANG Rui-lai,XU Yong-xia,LI Jian-rong*

(College of Food Science and Technology,Bohai University;Food Safety Key Lab of Liaoning Province;National & Local Joint Engineering Research Center Of Storage,Processing and Safety Control Technology for Fresh Agricultural and Aquatic Products;Jinzhou 121013,China)

The effects of two different storage temperatures on sensory quality of carp were studied. The detecting techniques,such as,color difference meter,electronic nose,texture analyzer and sensory evaluation,were used to investigate the difference on sensory quality of carp block during ice storage(-2 ℃)and cold storage(4 ℃). The results showed that,the sensory score of carp under-2 ℃ was significantly higher than that under 4 ℃. The sensory scores of carp under -2 ℃ were more than 18 point at the 12th days of storage,and the carp block was still fresh. However,the carp sensory scores under 4 ℃ decreased to 13 point after the 8th day,and it had lost the edible insect and commercial value. In the aspect of color changing of carp,the color difference values which under -2 ℃ and 4 ℃ were all significantly correlated with storage time,and the carp color under -2 ℃ changed slower than that under 4 ℃. The results of electronic nose detecting showed that,Linear Discriminant Analysis(LDA)was better than Principal Component Analysis(PCA)for characterizing the volatile compounds changing of carp during ice storage and cold storage. The springiness indexes of carp were all significantly correlated with the storage days under the two storage temperatures(p<0.05),and this indicated that,the storage time had great influence on springiness of carp. Overall,on the side of sensory quality,color difference analysis and volatile components changing,the carp blocks under -2 ℃ were better than that under 4 ℃. For the indexes of hardness and springiness,the variation trend of carp blocks under -2 ℃ were more gentle. However,the differences of the cohesiveness,gumminess and chewiness between -2 ℃ and 4 ℃ were small.

Carp;ice temperature;cold storage;sensory quality;correlation

2015-06-25

王立娜(1990-)，女，硕士研究生，主要从事淡水鱼贮藏保鲜方面的研究， E-mail:wangln1025@163.com。

朱丹实(1978-)，女，博士，副教授，主要从事生鲜食品贮藏加工方面研究，E-mail：tjzds@sina.com。

励建荣(1964-)，男，博士，教授，主要从事水产品贮藏加工与质量安全控制方面研究，E-mail：lijr6491@163.com。

“十二五”国家科技支撑计划(2012BAD29B06)；国家自然科学基金面上项目(31471639)。

TS254.4

A

1002-0306(2016)05-0343-07

10.13386/j.issn1002-0306.2016.05.061