马鲛鱼冷链流通过程中感官和鲜度变化的相关性分析

徐晓蓉 邢家溧 承 海 郑睿行 丁 源毛玲燕 沈 坚 李和生

(1 宁波大学食品与药学学院，浙江 宁波 315211；2 宁波市食品检验检测研究院，浙江 宁波 315048)

马鲛鱼(Spanishmackerel)，又称鲅鱼、竹鲛，类属鲭科(Scombridae),马鲛属(Scombero-morus)，体型狭长，头部和背部呈蓝黑色，背鳍与臀鳍后有角刺。马鲛鱼是一种温性中上层鱼类，一般分布于北太平洋西部，同时也广泛存在于我国东海、黄海等海域，其年产量往往以数万吨计，属于我国重要的海洋经济鱼类之一[1-2]。马鲛鱼营养价值极高，含有较高的蛋白质和脂肪[3-4]，且富含高度不饱和脂肪酸，味道鲜美，近年来已成为沿海地区人们餐桌上不可缺少的美食之一[5-6]。然而，马鲛鱼与大多数海鱼一样，捕捞上岸后不易存活，且在贮运期间不易保持较好的品质。因此，若在马鲛鱼流通和贮藏过程中对影响其品质的因素不加以控制，很容易引起不必要的经济损失和资源浪费。因此有必要对引起马鲛鱼品质劣变的因素进行研究，以延长其货架期和保持较好品质[7-8]。

马鲛鱼发生腐败变质的因素很多，其中马鲛鱼肉中富含的蛋白质和脂肪是造成其腐败变质的重要因素之一，如在贮藏和运输过程中，随着蛋白质和脂肪的降解，马鲛鱼肉中会产生小分子的生物胺、含氮化合物等碱性物质[9-10]和其他含硫化合物[11]，这些物质是导致马鲛鱼产生腐败腥臭味、鱼肉品质变差的主要原因。因此，为保持马鲛鱼在流通和贮藏期间的高品质，需采用更有效的物流手段和保鲜技术，目前常用方式就是冷链物流[12]。

近年来，冷链物流在食品保鲜中已有较多应用。Wang等[13]在冷链葡萄的研究中发现，冷链条件对葡萄品质的影响不只针对温度，冷链运输环境的湿度、气体微环境也同样会对葡萄品质产生影响。此外，杨胜平等[14]研究发现，冷链物流对带鱼品质的保持有较好的效果，在一定条件下可延长其货架期。目前，针对马鲛鱼的贮藏研究还仅限于不同贮藏温度对其品质的影响[15]。

本研究创新性地设计了从马鲛鱼渔获初始到流通至消费者整个冷链过程，采用理化指标、微生物指标和感官评价相结合的综合评价方法探究马鲛鱼冷链流通过程中其新鲜度变的化规律，进一步探讨马鲛鱼冷链贮藏期间各指标的相关性，以期为延长马鲛鱼货架期提供一定的理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

试验所用马鲛鱼统一购自宁波象山码头并于30 min内运至实验室，挑选的马鲛鱼保持基本一致，体型约280 mm，质量约500 g；二磷酸组胺水合物(> 98.0%)，购自日本化成工业株式会社；PCA培养基、MRS培养基、铁琼脂培养基、VRBGA培养基，购自北京陆桥技术股份有限公司；碳酸钠、浓盐酸、磷酸、无水乙醇、氢氧化钠、2-硫代巴比妥酸(2-Thiobarbituric acid, TBA)、高氯酸、硼酸，均为分析纯，购自国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

PL602-L电子天平、Sartorius PB-10酸度计、AUW320分析天平，梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司；DS-1高速组织捣碎机，上海精科实业有限公司；88MM-HH-6A恒温水浴锅，上海森信实验设备有限公司)；101型电热恒温鼓风干燥箱，上海信森电子科技有限公司；Fluke-NetDAQ32多点温度采集仪，美国Fluke公司；UV-2100紫外-可见分光光度计，美国尤尼柯仪器有限公司；VS-1300L-U型超净台，苏州苏净安泰集团；H-2050R台式高速冷冻离心机，湖南湘仪实验室仪器开发有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 样品预处理 购买的新鲜马鲛鱼按照冷链流通方式码放，层冰层鱼均匀放置于同规格(内径尺寸：53 cm ×28 cm ×17 cm)的海鲜专用泡沫箱中，每条马鲛鱼都独立袋装，以避免鱼体间及鱼体与冰间的相互污染，最上层碎冰面与泡沫箱盖间距5 cm左右。在贮藏过程中采用摇床来模拟实际运输状态，模拟试验设置摇床温度4℃，转速50 r·min-1，避光。此外，及时换冰和清理由冰化成的水。装有马鲛鱼的泡沫箱置于能精确控温并设有数显温度计的冷藏箱中，针对温度-时间变化进行模拟试验。每次随机取出3尾试样鱼用于试验，所有试验均取马鲛鱼背部中段鱼肉进行分析检测。

1.3.2 试验设计 选取新鲜马鲛鱼模拟冷链流通过程，各环节试验设计如图1所示。

图1 新鲜马鲛鱼模拟4℃冷链流通过程Fig.1 Fresh Spanish mackerel in 4℃ simulated cold chain logistics process

从试验开始至模拟冷链流通配送环节结束，新鲜马鲛鱼泡沫箱均处于4℃环境中，终端销售于4℃冷藏柜中铺冰进行。

1.3.3 温度监测 使用多点温度采集仪监测温度，将温度探头分别置于泡沫箱冰层与泡沫箱盖之间以及马鲛鱼肉中，每隔适宜的时间分别记录泡沫箱外的环境温度、泡沫箱内部温度以及鱼肉中心温度，对整个冷链流通过程中温度进行实时监测[16]。

1.3.4 马鲛鱼感官评价 感官评价小组由10名专业评价员组成(男∶女=1∶1，年龄30～35岁)，以马鲛鱼体表、气味、鱼鳃、肌肉、眼睛为评价指标对马鲛鱼进行感官评价[13]。平均综合得分低于5分则判定为感官评价不合格，计算综合得分时每个指标各占20%，评价标准见表1。

1.3.5 挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen, TVB-N)测定 参考 GB 5009.228-2018 食品中挥发性盐基氮的测定[17]进行。结果以每100 g样品中所含TVB-N毫克数表示。

1.3.6 pH值测定 称取10 g马鲛鱼碎肉，加入新煮沸冷却后的蒸馏水至100 mL，搅拌均匀后静置30 min后过滤，取50 mL滤液，用酸度计测定pH值[18]。

1.3.7 TBA测定 称取5 g马鲛鱼碎肉，参考Ali等[19]的方法测定，并作适当修改。结果以每千克样品中丙二醛的毫克数表示。

1.3.8 组胺含量测定 称取5 g马鲛鱼碎肉，参考GB 5009.208-2016 食品中生物胺的测定方法[20]。组胺含量以mg·100g-1计。试验所得组胺标准曲线方程为Y=0.006 71X+0.002 1，其相关系数r=0.997 83，表明组胺标准曲线拟合度较好。

1.3.9 菌落总数测定 称取25 g马鲛鱼碎肉，按照 GB 4789.2-2016 食品微生物学检验 菌落总数测定方法[21]。结果以lg(CFU·g-1)表示。

1.4 数据处理

采用SPSS 17.0软件进行数据分析，试验所得数据均进行3次重复，结果以平均值±标准差表示，用Origin 8.6软件作图。

表1 马鲛鱼感官评分表Table 1 Sensory evaluation of Spanish mackerel

表2 马鲛鱼感官评分变化Table 2 Changes in sensory score of Spanish mackerel

2 结果与分析

2.1 温度监测结果

冷链流通过程中最重要的就是控制温度，通常海产鱼类在冷链运输、贮藏和配送环节都需在较低温度下进行，一般规定鱼体温度应保持在0～8℃[22]。由图2可知，当泡沫箱在冷链流通过程中始终处于4℃环境时，泡沫箱内的温度变化也较为稳定，箱内外温度几乎接近，箱内温度一直维持在4℃左右。此外，虽然鱼体的温度随着时间的变化现上升趋势，但是在整个冷链流通过程中鱼体温度始终未超过0℃，符合冷链流通中鱼体温度控制的要求。

图2 马鲛鱼冷链流通过程中温度监测Fig.2 Temperature monitoring during cold chain logistics of Spanish mackerel

2.2 马鲛鱼感官品质变化

在销售过程中，马鲛鱼外观品质的好坏直接影响其商品价值和销售量。由表2可知，冷链马鲛鱼各感官指标分值均随时间的延长而下降。冷链流通至销售48 h后，即从168 h开始，冷链马鲛鱼的各个感官指标评分已达可接受范围的下限，即个别指标分值低于5分。其中，各感官指标达到5分限值的时间由长至短依次为体表>气味>鱼鳃>肌肉>眼睛。

2.3 马鲛鱼挥发性盐基氮含量结果分析

水产品腐败过程中由于内源性酶和微生物的作用导致不断产生挥发性盐基氮(TVB-N)[18]。由图3可知，马鲛鱼初始TVB-N含量为11.43 mg·100g-1，符合鲜海水鱼中“一级品≤ 15 mg·100g-1”的标准[23]。马鲛鱼在冷链流通环节结束时(120 h)，TVB-N含量为19.03 mg·100g-1，说明马鲛鱼在冷链过程中能够保持其新鲜度在“二级品≤ 20 mg·100g-1”的标准范围内[23]。当马鲛鱼在感官上不被消费者接受时，其TVB-N 含量为21.97 mg·100g-1，表明此时马鲛鱼的品质已经超过了二级品的标准范围，但是仍然在“三级品≤ 30 mg·100g-1”的标准范围内[23]。

图3 马鲛鱼挥发性盐基氮含量的变化Fig.3 Changes in TVB-N content of Spanish mackerel

2.4 马鲛鱼pH值结果分析

由图4可知，冷链马鲛鱼pH变化呈先下降后上升的趋势，这与马鲛鱼在死后会经历一系列的生理生化过程有关[18]。马鲛鱼在死亡初期其肌肉组织会发生糖降解反应，产生乳酸从而使其肌肉pH下降；当马鲛鱼处于僵硬后期时，随着自溶过程的进行，马鲛鱼肌肉中会产生大量碱性物质，导致pH值上升。碱性物质主要为一些含氮物质，由马鲛鱼肉中氨基酸脱羧作用以及微生物对蛋白的分解作用产生[24]。

图4 马鲛鱼pH值变化Fig.4 Changes in pH value of Spanish mackerel

2.5 马鲛鱼硫代巴比妥酸结果分析

图5 马鲛鱼硫代巴比妥酸值的变化Fig.5 Changes in TBA of Spanish mackerel

马鲛鱼是一种高蛋白、高脂肪的鱼类，因此在贮藏过程中，随着时间的延长，除了蛋白质发生分解，脂肪也会发生氧化[25]。马鲛鱼所含的脂肪多为不饱和脂肪酸，水产品中通常用TBA值来反映脂肪的氧化程度，以判断水产品的新鲜度[26]，一般TBA值越大，水产品新鲜度越差。由图5可知，马鲛鱼在贮藏过程中TBA值呈上升趋势，马鲛鱼初始TBA值为0.183 mg·kg-1，当冷链马鲛鱼在感官上不被接受时，即168 h时，马鲛鱼的TBA值为1.139 mg·kg-1，TBA值随时间变化显著(P<0.05)。冷链马鲛鱼在流通后期TBA值增长速度较前期快，这可能与马鲛鱼在销售阶段直接暴露于空气有关，空气中的氧加快了马鲛鱼中不饱和脂肪酸的氧化速率。一般认为冰鲜、冷藏鱼在贮藏过程中，当TBA值≤ 5 mg·kg-1时，认为其品质较好，当TBA值>8 mg·kg-1时，则认为该商品已超过消费者所能接受的最大限值[18]。而本试验结果显示，当马鲛鱼在感官上已不能被消费者所接受时，其TBA值远小于限量值，因此，仅通过TBA值来判断马鲛鱼的新鲜度是不科学的。

2.6 马鲛鱼组胺含量结果分析

组胺是一类对人体健康有重要影响的物质，当其摄入量超过一定限量(≥ 200 mg)时可引起食用者中毒[27]。由图6可知，新鲜马鲛鱼起始组胺含量为18.74 mg·100g-1，当其感官不可接受时，组胺含量为39.48 mg·100g-1，虽然并未超过FDA对进出口水产品的组胺限量值(≤ 50 mg·kg-1)，但是已接近我国对新鲜海水鱼的组胺限量(≤ 40 mg·100g-1)[28]。

图6 马鲛鱼组胺含量的变化Fig.6 Changes in histaminase of Spanish mackerel

2.7 马鲛鱼菌落总数结果分析

引起水产品腐败变质的因素非常多，其中微生物是较为主要的因素，用菌落总数可判定水产品的新鲜度[29]。通常刚捕捞的新鲜水产品的菌落总数为103～104CFU·g-1，所以一般把菌落总数低于104CFU·g-1定为新鲜鱼类，当菌落总数超过105CFU·g-1时，则认为鱼肉已经开始腐败[30]。由图7可知，新鲜马鲛鱼的初始菌落总数为4.19±0.14 lg(CFU·g-1)，当马鲛鱼贮藏216 h时，其菌落总数已高达8.13±0.14 lg(CFU·g-1)，表明马鲛鱼肉已严重腐败，该结果与感官评价有较好的一致性。在整个冷链流通、贮藏、销售等环节，马鲛鱼的菌落总数呈递增趋势，但是增长速率由大变小，表明随着马鲛鱼腐败程度的加深，微生物生长繁殖所需营养物质受到影响，导致其增长速率减缓。

图7 马鲛鱼菌落总数的变化Fig.7 Changes in TVC of Spanish mackerel

2.8 相关性分析

为了更全面地了解冷链马鲛鱼在流通和贮藏过程中的腐败程度，需要依靠多个指标共同判定[31]，但并非每个评价指标之间都存在相关性，因此有必要对冷链马鲛鱼各指标间的相关性进行分析，更有利于筛选出判定马鲛鱼腐败的有效指标。由表3可知，冷链马鲛鱼的TVB-N、组胺以及感官评分与其他各指标之间都呈极显著(P<0.01)或显著(P<0.05)相关性，而TBA含量与pH、菌落总数之间无相关性，进一步说明不可将TBA作为评价冷链马鲛鱼腐败程度的唯一有效指标，而其他鲜度指标(TVB-N、组胺、pH)和微生物指标(菌落总数)以及感官之间呈显著相关性，可以作为评价冷链马鲛鱼品质的综合指标。这与王硕等[32]对冷链三文鱼贮藏过程中感官与鲜度(TVB-N、pH)指标相关性的研究结果一致。

3 讨论

马鲛鱼捕捞上岸后往往因为贮藏方式不当极易发生腐败变质，因此，在贮藏期间应对与其新鲜度相关的各个指标变化进行密切追踪。感官评价是马鲛鱼新鲜程度最直观的指标，但是感官指标是通过专业评价员评分所得，存在较强的个人主观意识。本研究感官评价结果表明，当冷链马鲛鱼贮藏至168 h，马鲛鱼在感官上已不能被消费者所接受。杨胜平等[14]在冷链冰鲜带鱼的研究中发现，冰鲜带鱼贮藏170 h时，感官上已不能被消费者所接受，与本研究结果相一致。张晨雪等[15]对0℃贮藏的马鲛鱼进行研究，发现马鲛鱼贮藏192 h时，其感官品质已无法让消费者接受，该时间大于本研究马鲛鱼变质的时间，造成该差异的原因可能是外界环境温度的不同，或是评价标准的不同。本研究中，马鲛鱼以层冰层鱼的包装方式进行贮藏，随着时间的延长马鲛鱼被浸泡在冰水中可能会加速其外观变质。因此，后续研究将对冷链马鲛鱼处于冰水混合环境与鲜冰环境的变质速度进行探究，以期为优化冷链条件提供参考依据。

表3 冷链马鲛鱼各指标相关性Table 3 Correlation of indicators in cold-chain Spanish mackerel

注：*表示显著相关(P<0.05)，**表示极显著相关(P<0.01)。
Note:*represents significant correlation(P<0.05),**represents extremely significant correlation(P<0.01).

TVB-N、pH、TBA、组胺都可用于评价水产品新鲜度，冷链马鲛鱼在整个流通和贮藏过程中，TVB-N含量总体呈增加趋势，但在后期(192 h后)其增长速率变缓。王硕等[32]对冷链三文鱼的研究结果表明，TVB-N 含量在三文鱼贮藏后期呈快速增长的趋势，这可能与鱼的种类和冷链处理方式不同有关。本研究中pH变化趋势为先下降后上升。pH下降可能与马鲛鱼的肌肉组织发生了糖降解产生的乳酸[18]有关，还有研究认为是鱼体内溶解了CO2[24]导致鱼肌肉pH下降。由于冷链马鲛鱼在贮藏过程中，其体内会发生一系列复杂的化学反应，所以马鲛鱼在冷链流通过程中导致pH下降的原因还有待考证。黄文博等[33]研究冷链美国红鱼pH值变化趋势所得结果与本研究一致，同样呈先下降后上升的趋势；谢婷婷[18]研究船冻(-60℃)和-18℃贮藏的马鲛鱼时发现，船冻马鲛鱼的pH呈上升趋势，而-18℃贮藏的马鲛鱼pH值变化与本研究一致。由此可见，在贮藏过程中样品pH值的变化趋势可能与贮藏温度有关。本研究中TBA 含量虽呈上升趋势，但其在货架期终点时含量还远小于限量值，杨胜平等[14]在研究冷链带鱼时发现，当带鱼处于货架期终点时，其TBA含量也未达到限值，这表明TBA含量的变化不能作为判断马鲛鱼新鲜程度的典型指标。当冷链马鲛鱼在感官上已不能被接受时，其组胺含量已超过或接近国内外的限量标准。王充等[34]对贮藏于4℃三文鱼进行研究时发现，其组胺含量随贮藏时间延长不断增加，与本研究结果一致，但三文鱼在贮藏48 h时的组胺含量高达625 mg·kg-1，远超过本研究中马鲛鱼贮藏48 h的组胺含量(275 mg·kg-1)，这可能是由于三文鱼属于青皮红肉的高组胺鱼类，在贮藏过程中比马鲛鱼更容易产生较多的组胺。

本研究只针对单一温度的冷链情况进行了分析，未开展不同冷链温度下马鲛鱼品质变化研究，因此，未能说明马鲛鱼在冷链流通过程中的最适冷链温度，后期会探究马鲛鱼的最适冷链温度，以期为马鲛鱼的冷链流通提供数据支持。

4 结论

本研究通过对冷链流通和贮藏过程中马鲛鱼的感官、鲜度以及微生物指标进行分析发现，组胺、TVB-N、TBA含量变化均随着时间的延长呈递增趋势，菌落总数也同样随着贮藏时间的延长而增加。且鲜度指标(TVB-N、组胺、pH)和微生物指标(菌落总数)以及感官之间存在显著相关性，因此TVB-N、组胺、pH和菌落总数可以作为评价冷链马鲛鱼品质变化情况的有效指标。此外，就本研究中的冷链马鲛鱼而言，其货架期为168 h左右。任何水产品的腐败变质都不是一个简单的过程，存在着错综复杂的化学反应，且与微生物代谢相关，因此，后期在探究最适冷链温度的同时，还需对冷链马鲛鱼的优势腐败菌进行研究，以期为延长马鲛鱼的货架期及保持良好品质提供一定的参考。