不同贮藏温度对白鲢肌肉品质及营养成分的影响

万金娟，夏爱军，薛晖，邵俊杰，张美琴，沈美芳，赵彦华，孙梦玲

(江苏省淡水水产研究所，江苏 南京，210017)

白鲢(Hypophthalmichthysmolitrix)作为我国大宗淡水鱼之一，是我国重要的养殖经济鱼类。2018年，全国水产养殖产量4 991.06万t，其中白鲢的养殖产量达到385.89万t，在淡水鱼类养殖产量中排第三[1]。白鲢因其肉质鲜嫩、营养价值高，尤其是与其他淡水鱼相比具有显著的价格优势，深受加工企业欢迎[2]。但在实际加工过程中，由于原料鱼的供给并非持续、稳定，企业有时会面临当日收购的原料鱼大于其加工生产能力的问题。因此，原料鱼在收购后必须及时采取相应的保鲜贮藏措施；而水产品在贮藏过程中会发生一系列生物化学反应，若保鲜措施不当则会导致肌肉品质的下降[3]。因此，为防止加工过程中因白鲢肌肉贮藏不当而出现腐败变质的问题，同时保证白鲢的周转、供应，满足加工需求，白鲢肌肉的保鲜加工技术研究已迫在眉睫。

温度是影响肌肉新鲜度和货架期的最重要的可控因素，冻藏也是目前最普遍、最有效的水产品保藏方法，对水产品的贮藏和加工意义重大[4-5]。但是肌肉在冻藏期间重结晶、蛋白质变性和脂质氧化等现象引起的机械损伤[6-7]，仍不可避免地导致例如口感软化、流体损失、肉色改变以及风味下降等[8-9]变化。研究表明，不同贮藏温度对凡纳滨对虾虾肉新鲜度、解冻损失率、质构性能[10]，草鱼肌肉氨基酸组成和核苷酸类物质[11]，乌鳢肌肉持水力、营养成分[12]都有一定的影响。

目前，关于白鲢肌肉贮藏温度和肌肉品质的报道较少，且主要集中在温度对其肌肉蛋白[13]、鲜度[14]和活性物质[15]的影响，从肌肉营养成分及品质等进行系统的比较分析尚未见报道。鉴于此，本研究通过测定鲜样、冷藏、冷冻条件下白鲢肌肉持水性、质构特性、常规营养成分及氨基酸组成等指标，分析不同贮藏温度对白鲢肌肉品质的影响，为白鲢原料加工生产提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

鲜活白鲢购于江苏省南京市建邺区水西门大街迎宾菜市场，均体重(2.11±0.13)kg，共20尾。运回实验室后(30 min运程)，采用重击头部致死，并取背肉、腹肉。其中白鲢背部肌肉，用锋利刀片快速将肌肉切成5 mm×5 mm×5 mm的小方块，用于质构特性测定；腹部肌肉，每次称取20 g，置于Pulverisette 11刀式研磨仪(德国飞驰Fritsch仪器公司)研磨10 min 后取出，用于肌肉持水力、常规营养成分及氨基酸含量的测定。随机选取5尾鱼的肌肉作为鲜样对照组，直接测定各项指标；其余样品分别保存于4、-20、-80 ℃冰箱中，贮藏48 h经自然解冻后，同时用于各项指标检测。不同处理组每组随机取5尾鱼，同时为避免在每次重复实验过程中出现偶然因素，肌肉持水力、常规营养成分及氨基酸的测定每尾鱼取3个平行，质构特性的测定每尾鱼取4个平行。

1.2 指标测定

1.2.1 肌肉持水力测定

持水力的测定采用1.1中所述肉糜。持水力测定参数包括滴水损失、离心损失、失水率、贮存损失和冷冻渗出率。检测参照邵俊杰等[16]的方法。滴水损失测定方法是将10 g腹肉放进充气塑料袋中，肉样与塑料袋不接触，悬挂于4 ℃冰箱中48 h后称重；离心损失的测定方法为取10 g腹肉在4 ℃ 离心(15 000×g，15 min)后称重；失水率的测定方法是将15 g腹肉放在72 ℃水浴锅中煮30 min后冷却，称重；贮存损失的测定方法是将10 g肌肉放进自封袋中，在4 ℃贮存24 h后称重；冷冻渗出率的测定方法是将1 g肌肉放进自封袋中，在-20 ℃冻存24 h后称重。计算如公式(1)～(5)所示：

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

式中：各质量单位均为g。

1.2.2 肌肉质构特性测定

肌肉质构特性的测定使用TA-XT plus质构仪，英国Stable Micro System公司。以质构剖面分析(texture profile analysis, TPA)方法测定肌肉的硬度、弹性、内聚力、咀嚼性和回复性等指标，具体指标参照邵俊杰等[16]的方法，质构特性的测定采用1.1中所述5 mm×5 mm×5 mm的小方块背肉。

1.2.3 肌肉常规营养成分的测定

常规营养成分的测定皆采用1.1中所述肉糜。肌肉水分的测定参照GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》中“第一法 直接干燥法”测定；粗灰分参照GB 5009.4—2016《食品安全国家标准 食品中灰分的测定》中方法测定；粗脂肪参照GB 5009.6—2016《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》中“第一法 索氏抽提法”测定；粗蛋白质参照GB 5009.5—2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》中“第一法 凯氏定氮法”测定。

1.2.4 肌肉氨基酸的测定

氨基酸的测定采用1.1中所述肉糜。肌肉氨基酸的测定参照GB 5009.124—2016《食品安全国家标准 食品中氨基酸的测定》中方法，使用高效液相色谱仪(S433D氨基酸分析仪德国赛卡姆Sykam公司)，测定肌肉中氨基酸组成及含量。

1.3 统计分析

试验数据用Microsoft Excel 2010软件进行整理，并应用SPSS Statistics 23.0软件对试验结果进行统计分析，在单因素方差分析的基础上采用Duncan氏多重比较法进行分析，结果以平均值±标准差(mean±SEM)表示，差异显著性为P<0.05。

2 结果与分析

2.1 不同贮藏温度对白鲢肌肉持水力的影响

如表1所示，与白鲢新鲜肌肉相比，4、-20、-80 ℃下贮藏48 h的鱼肉均呈现离心损失、贮存损失、冷冻渗出率增大的趋势(P<0.05)，贮藏温度越低越能减缓此过程。新鲜肌肉、-20、-80 ℃贮藏下鱼肉的离心损失显著小于4 ℃鱼肉(P<0.05)；-80 ℃贮藏下鱼肉的贮存损失和冷冻渗出率显著低于4 ℃和-20 ℃鱼肉(P<0.05)。各组间鱼肉的滴水损失、失水率差异不显著(P>0.05)。

表1 不同贮藏温度下白鲢肌肉持水力的变化 单位：%

2.2 不同贮藏温度对白鲢肌肉质构特性的影响

如表2所示，与白鲢新鲜肌肉相比，4、-20和-80 ℃下贮藏48 h的鱼肉硬度、弹性和咀嚼性均呈不同程度的下降(P<0.05)。3种贮藏温度下，-80 ℃ 贮藏下鱼肉的硬度和弹性显著高于4 ℃和-20 ℃鱼肉；4 ℃鱼肉的咀嚼性最高，-20 ℃的最低(P<0.05)。各组间鱼肉的内聚力、回复性差异不显著(P>0.05)。

表2 不同贮藏温度下白鲢肌肉质构特性的变化Table 2 Textural properties of Hypophthalmichthys molitrix muscle under different storage temperature

2.3 不同贮藏温度对白鲢肌肉常规营养成分的影响

如表3所示，与白鲢新鲜肌肉相比，4、-20、-80 ℃下贮藏48 h的鱼肉水分、粗蛋白、粗脂肪质量分数均呈不同程度的下降。其中，新鲜肌肉的水分质量分数显著大于3种贮藏温度下鱼肉的水分质量分数；新鲜肌肉、-20、-80 ℃贮藏下鱼肉的粗蛋白和粗脂肪质量分数显著大于4 ℃鱼肉(P<0.05)。各组间鱼肉的灰分质量分数差异不显著(P>0.05)。

表3 不同贮藏温度下白鲢肌肉常规营养成分的变化(湿重基础) 单位：%

2.4 不同贮藏温度对白鲢肌肉氨基酸组成及含量的影响

如表4所示，白鲢新鲜肌肉与3种贮藏温度下鱼肉的氨基酸组成基本一致，均含有17种氨基酸；与白鲢新鲜肌肉相比，4、-20、-80 ℃下贮藏48 h的鱼肉氨基酸质量分数均呈不同程度的降低。其中，新鲜肌肉、-20 ℃和-80 ℃贮藏下鱼肉的4种氨基酸(天冬氨酸、谷氨酸、亮氨酸、赖氨酸)质量分数显著高于4 ℃鱼肉；且各组总氨基酸、必需氨基酸、半必需氨基酸及鲜味氨基酸质量分数的变化与上述4种氨基酸呈相同趋势(P<0.05)。

表4 不同贮藏温度下白鲢肌肉氨基酸组成的变化(湿重基础) 单位：%

3 讨论

研究表明，水产品在贮藏的过程中会发生一系列的生物化学反应，从而导致肌肉品质的下降。影响水产品贮藏新鲜度和货架期的因素有很多，包括贮藏温度[17]、贮藏时间[12]、冻结方式[18-19]、光照[20]等。在实际生产过程中，低温贮藏是水产品保鲜普遍采用的一种方法。

持水力是评价肌肉品质的重要指标[21]，是指当肌肉受到如冷冻、加热、加压及切碎等外力作用时保持原有水分的能力；滴水损失、离心损失、失水率、贮存损失、冷冻渗出率等指标与持水力呈负相关，因此常用于衡量肌肉持水力的大小[22-23]。本研究中，3种贮藏温度下的白鲢肌肉贮存损失和冷冻渗出率、4 ℃下肌肉离心损失均显著高于新鲜肌肉，表明冷藏后的肌肉持水力低于鲜肉；3种贮藏温度(4、-20、-80 ℃)下，贮藏温度越低，持水力越高。这与于丽霞[18]的研究结果一致，表明低温有利于维持白鲢肌肉的持水力，从而降低加工过程中肌肉因贮藏而造成的水分损失。原因可能是肌肉在较高的贮藏温度下对温度波动更敏感，较小的温度变化都会影响肌肉中冰晶的大小和分布，从而加剧肌肉组织结构的破坏，导致汁液流失率更高。

TPA是通过质构仪模拟人口腔的咀嚼动作来探讨食品的质构特性，质构分析能客观地反映鱼肉品质的高低；主要的质构特性包括硬度、弹性、内聚力、咀嚼性和回复性等指标[24]。邱泽峰等[25]报道了在-18 ℃ 和-50 ℃的贮藏条件下，随着贮藏期的延长，凡纳滨对虾肌肉的硬度、咀嚼性、胶黏性和凝聚性均呈现缓慢下降的趋势，-50 ℃下贮藏的凡纳滨对虾肌肉质构变化比-18 ℃条件下的小。本试验中，在3种温度下贮藏48 h的鱼肉较新鲜肌肉的硬度、弹性和咀嚼性均有所降低；其中-80 ℃鱼肉的硬度和弹性最高，4 ℃鱼肉的咀嚼性最高。肌肉在贮藏过程中进入自溶腐败阶段后，机体的酶促分解造成结缔组织的机械强度下降，从而导致肌肉软化、硬度下降；-80 ℃温度下，抑制了机体内源性蛋白酶和来自微生物的外源性蛋白酶的酶促作用，减慢了机体代谢活动，推迟了自溶和腐败期的到来，从而减缓了肌肉硬度、弹性的下降[14]。而咀嚼性是指将固体食品咀嚼到可吞咽时需做功的大小，-20 ℃和-80 ℃鱼肉的咀嚼性显著低于4 ℃，说明咀嚼需做的功较小，所以口感较好[26]。故总体而言，在相同的48 h贮藏时间内，冷冻条件下肌肉的口感要好于冷藏条件下的。

鱼体的肌肉常规营养成分的组成及质量分数直接反映了肉品质量。本研究中，3种贮藏温度下白鲢肌肉的水分、粗蛋白和粗脂肪质量分数均小于新鲜肌肉，-20 ℃和-80 ℃组鱼肉显著大于4 ℃组。表明低温有助于减慢肌肉中常规营养成分的降低速度，较好地保持白鲢肌肉的营养价值。究其原因，一方面可能是低温能减弱肌肉中某些微生物的生长活动及酶的活性，从而减慢对蛋白质、脂肪等营养物质的分解、氧化速度[27-28];另一方面，与上文中相应的较高肌肉持水力结果一致，低温贮藏的肌肉保持较高的含水量，而持水力低的组肌肉中的营养物质会随着水分的流失而降低，因此其肌肉常规营养物质的质量分数偏低。可见，与4 ℃相比，低温贮藏下白鲢肌肉营养价值更高，更接近新鲜肌肉的品质。

此外，有研究表明，营养指标与质构指标间表现出一定的相关性[29]。有的报道指出鱼体的粗脂肪质量分数与鱼体的硬度呈正相关，而粗蛋白质量分数与鱼体的弹性呈负相关[30]；也有报道提出相反的观点：肌肉中较低的脂肪有助于提高肌肉硬度(即负相关)，而较高的蛋白有利于弹性的提升(即正相关)[16]。本试验中，鱼肉粗脂肪质量分数与硬度、粗蛋白质量分数与弹性大致呈正相关。其机理有待进一步研究。

游离氨基酸体现出水产品鲜味、甜味、苦味等多种复杂的滋味特征。邓星星等[12]研究发现在-20 ℃ 贮藏条件下白乌鳢肌肉氨基酸总量在72 h内随时间的变化差异不显著，而4 ℃下白乌鳢肌肉氨基酸总量在贮藏48 h后呈显著性下降；尹涛等[31]指出，鲢鱼背部肌肉的鲜味在5 ℃下冷藏第5天显著下降。本研究中，4组白鲢肌肉均检测出17种氨基酸，新鲜肌肉、-20 ℃和-80 ℃贮藏下鱼肉的氨基酸总量、必需氨基酸总量、半必需氨基酸总量和鲜味氨基酸总量显著高于4 ℃组。表明低温贮藏有利于保持鱼肉中的氨基酸组分。这可能是因为，一方面，在冷藏过程中鱼肉蛋白质和多肽在内源蛋白酶和微生物酶作用下水解生成小肽，而小肽类物质，自身还可以被微生物和酶降解生成游离氨基酸[12,32-33];另一方面，微生物的生长和繁殖活动在4 ℃贮藏条件下强于-20 ℃，从而导致肌肉中氨基酸在微生物酶的作用下分解速度加快；而低温有利于抑制微生物的活动，从而减慢氨基酸的分解速度，维持肌肉的营养成分[12]，其具体机制有待进一步研究。

4 结论

综上所述，4、-20和-80 ℃贮藏48 h后白鲢肌肉与新鲜鱼肉在持水力、质构特性、常规营养成分及氨基酸组分上存在一定的差异；相较于4 ℃，低温贮藏有利于减缓肌肉的腐坏，较好地保持肌肉品质和营养成分。在本试验条件下，白鲢肌肉的短期贮藏选择-20 ℃和-80 ℃均可。