酸性电解水冰对黄花鱼的保鲜效果研究

王一贺，杜炳文，南松剑

（中国农业大学烟台研究院，山东 烟台 264670）

黄花鱼是中国最重要的深海鱼种之一，主产于广东、福建、浙江沿海和山东半岛等地。因其营养丰富，味道鲜美，常用于烹饪成各式各样美味的鱼类家常菜，深受人们欢迎［1］。伴随国民经济的增长和旅游餐饮业的不断发展，加之黄花鱼具有高蛋白、低脂肪、高水分的特性，故需求不断增加，商业价值不断提升［2］。黄花鱼肉在加工、运输和储藏等环节中，鱼肉极易滋生细菌而腐烂变质［3］，仅有3～5 d 的保质期，所以常以冰鲜的形式进行市场流通［4］。因此，开发一种高效的新型灭菌保鲜技术对改善黄花鱼储藏效果来说十分关键。

传统自来水（Traditional tap water，TW）冰贮藏水产品是一种居家常用的水产品保鲜方式［5］。自来水冰的使用虽方便快捷，但此方法并不能完全抑制腐败菌尤其是嗜冷菌的繁殖，不能有效地消灭细菌［6］。受微生物和内源酶的影响，水产品一旦长时间离开低温环境，就会很容易腐败变质［7］，相关的细菌将迅速繁殖并加速水产品的降解。因此，采取高效的方法进行保鲜可促进食品安全领域的发展。

酸性电解水（Acidic electrolyzed water，AEW）使用方便无污染、成本低廉、对人体没有伤害，含大量有效氯成分，在常温常压下杀菌效果显著，是目前公认的氯杀菌剂的替代品之一［8］。酸性电解水具有低pH、高氧化还原电位和一定的有效氯含量等特点，能够快速高效杀灭各种病原菌［9］，酸性电解水凭借其优异性能，瞬时、高效、安全的消毒杀菌效果，在近现代食品加工和食品安全领域中受到大众的广泛关注［10］。使用富含杀菌物质的冰来储藏水产品不仅可以抑制细菌数量的增长，还可以杀死细菌，进而维持水产品的新鲜程度，达到延长货架期的目的［11］。研究表明，电解水冰贮藏能有效抑制秋刀鱼中菌落生长，减少鱼肉中挥发性盐基氮（TVB-N）的形成和积累［12］；电解水冰贮藏尖吻黄盖鲽可以有效减少鱼肉中微生物的生长［13］；电解水能更好地维护冰河豚鱼鱼肉的品质，具有延长其货架期等功效［14］。上述研究表明，使用酸性电解水冰贮藏冰鲜鱼类，可以有效提高其货架期，但酸性电解水冰用于黄花鱼贮藏方面的研究鲜有报道。因此，探讨酸性电解水冰对黄花鱼的保鲜效果，对于促进其保鲜产业、生态养殖发展具有重要意义。本研究以黄花鱼为研究对象，以自来水冰作为对照，使用酸性电解水冰探究对黄花鱼感官评价、pH、总菌含量、挥发性盐基氮含量、三甲胺含量及组织蛋白酶B 活性等指标的影响，以期为电解水冰在黄花鱼加工保鲜中的应用提供一定参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试新鲜黄花鱼购自烟台某农贸市场，保存储藏不宰杀去除内脏，体质健壮，大小均匀一致，个体质量为（200.0±20）g。

运用二槽隔膜式电解设备电解0.1%NaCl+0.1%HCl 溶液电解15 min 后，阳极端产生酸性电解水（内含氢离子，呈酸性），另取等量自来水，放置于-20 ℃的冷冻室冷冻24 h 制得酸性电解水冰和普通自来水冰，测定pH、氧化还原电位（Oxidation-reduction potential，ORP）和有效氯质量浓度（Available chlorine concentration，ACC），理化性质如表1 所示。

表1 AEW 冰及TW 冰的理化性质

1.2 试验方法

将黄花鱼随机分成3 组进行试验，空白组：容器内只放置黄花鱼；AEW 冰组：容器内黄花鱼被AEW冰的碎冰覆盖，覆盖厚度约为1.5 cm；TW 冰组：容器内黄花鱼被TW冰的碎冰覆盖，覆盖厚度约为1.5 cm。每组设置3 个重复，每个重复含10 条黄花鱼。将3个试验组容器放于冷藏室（0±1）℃中静止贮藏12 d，每隔12 h 换冰1 次。每日对各分组黄花鱼进行各指标评分测定，试验自2022年3月13—24日于中国农业大学烟台研究院进行，共12 d。

1.3 项目测定

1.3.1 感官评分 感官是人们对鱼类产品好坏判断最直接的判定方式，对不同处理组黄花鱼肉进行整体感官评分，判断鱼肉质量好坏。将不同处理的3组黄花鱼从冷藏室中取出，观察其外观品质状态。选10 名接受过评估训练的人员，对黄花鱼的鱼鳃、眼睛、体表、肌肉、气味5 个方面进行观察评分，评价得分标准如表2 所示。

表2 黄花鱼感官评分

1.3.2 pH 测定 pH 测定参照并改进岑剑伟等［15］的方法，于鱼头、鱼腹、鱼尾等处进行采样，采用pH计进行测定。称取碎鱼肉10.00 g，加入10 mL 0.15 mol/L氯化钾溶液，用均质器13 000 r/min 均质30 s，获得匀浆，使用pH 计测定匀浆的pH，进行3 组平行试验。

1.3.3 总菌含量测定 总菌含量测定参照黄莉等［11］的方法，于鱼头、鱼腹、鱼尾等处的鱼肉进行采样，采用平板计数法进行测定，进行3 组平行试验。

1.3.4 TVB-N 含量测定 TVB-N 含量测定参照国家标准GB 5009.228—2016《食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》中的半微量定氮法，于鱼头、鱼腹、鱼尾等处的鱼肉进行采样，进行3 组平行试验。

1.3.5 三甲胺含量测定 三甲胺含量测定参照国家标准GB/T 5009.179—2003《火腿中三甲胺氮的测定》中的方法，将样品中的三甲胺［（CH3）3N］（Trimethylamine，TMA）抽提于无水甲苯中，与苦味酸作用，生成黄色的苦味酸三甲胺盐，在波长为410 nm条件下与标准管进行比色测定，于鱼头、鱼腹、鱼尾等处的鱼肉进行采样，进行3 组平行试验。

1.3.6 组织蛋白酶B 活性测定 组织蛋白酶B 活性测定参照高瑞昌等［16］方法，于鱼头、鱼腹、鱼尾等处的鱼肉进行采样，试验结果表示为每克黄花鱼肌肉干物质所含的酶量，即U/g，进行3 组平行试验。

1.4 数据处理

数据利用Excel 2019 软件进行处理，利用SPSS 18.0 软件进行统计分析，采用Duncan 多重比较法进行差异显著性分析（P＜0.05）。

2 结果与分析

2.1 AEW 冰对黄花鱼感官品质的影响

不同处理黄花鱼感官评分随时间而变化如图1—5 所示，随着贮藏天数增加，不同处理黄花鱼感官品质均呈现出不同程度的下降。

2.1.1 AEW 冰对鱼鳃品质的影响 各处理鱼鳃品质随时间变化见图1，空白组评分下降速度最快，AEW 冰组和TW 冰组下降速度较慢。空白组3 d 时鱼鳃深红，颜色逐渐模糊，黏液开始变浑浊；5 d 时鱼鳃变为淡红色，并带有混浊黏液；7 d 时鱼鳃全部变为白色、黏液浑浊不堪，评分降至0 分，明显变质腐烂；8～12 d 完全变质。AEW 冰组评分始终高于TW冰组，但2 组数据差异并不明显。AEW 冰组和TW冰组分别于7 d 和6 d 评分下降至6 分以下，10 d 下降至4 分以下，鱼肉变质腐烂不能进食。

图1 黄花鱼鱼鳃评分随时间的变化

2.1.2 AEW 冰对眼睛品质的影响 各处理黄花鱼眼睛品质随时间变化见图2，空白组评分下降速度最快，AEW 冰组和TW 冰组下降速度较慢。空白组3 d 时眼球呈现暗黑色、平坦无光泽；5 d 时眼球略微有所凹陷、角膜失去光泽；7 d 时眼球泛白、角膜浑浊；8 d 时评分降至0 分，明显变质腐烂；9～12 d 完全变质。AEW 冰组评分始终高于TW 冰组，但2 组数据差异并不明显。AEW 冰组和TW 冰组分别于7 d和6 d 评分下降至6 分以下，分别于10 d 和9 d 下降至4 分以下，鱼肉变质腐烂不能进食。

图2 黄花鱼眼睛评分随时间的变化

2.1.3 AEW 冰对体表品质的影响 各处理体表品质随时间变化见图3，空白组评分下降速度最快，AEW 冰组和TW 冰组下降速度较慢。空白组3 d 时体表具有一定光泽，产生部分透明黏液；5 d 时体表暗淡，失去光泽，产生大量黏液；7 d 时表皮暗黄，完全丧失光泽，8 d 时评分降至0 分，明显变质腐烂；9～12 d 完全变质。AEW 冰组评分始终高于TW 冰组，但2 组数据差异并不明显。AEW 冰组和TW 冰组分别于7 d 和6 d 评分下降至6 分以下，分别于10 d 和9 d 下降至4 分以下，鱼肉变质腐烂不能进食。

图3 黄花鱼体表评分随时间的变化

2.1.4 AEW 冰对肌肉品质的影响 各处理肌肉品质随时间变化见图4，空白组评分下降速度最快，AEW 冰组和TW 冰组下降速度较慢。空白组3 d 时组织状态良好，手指按压鱼体表面后可正常弹起；5 d 时组织弹性变弱，手指按压鱼体长时间后才会回弹；7 d 时鱼肉松垮、失去弹性，按压不回弹；8 d 时评分降至0 分，明显变质腐烂；9～12 d 完全变质。AEW冰组评分始终高于TW 冰组，但2 组数据差异并不明显。AEW 冰组和TW 冰组分别于7 d 和6 d 评分下降至6 分以下，分别于10 d 和9 d 下降至4 分以下，鱼肉变质腐烂不能进食。

图4 黄花鱼肌肉评分随时间的变化

2.1.5 AEW 冰对气味品质的影响 各处理气味品质随时间变化见图5，空白组评分下降速度最快，AEW 冰组和TW 冰组下降速度较慢。空白组3 d 时清新气味变淡，几乎无异味；5 d 时出现异味、腥臭味；7 d 鱼体发臭，出现明显腥臭味；8 d 时评分降至0分，明显变质腐烂；9～12 d 完全变质。AEW 冰组评分始终高于TW 冰组，但2 组数据差异并不明显。AEW 冰组和TW 冰组分别于7 d 和6 d 评分下降至6分以下，分别于10 d 和9 d 下降至4 分以下，鱼肉变质腐烂不能进食。

图5 黄花鱼气味评分随时间的变化

2.2 AEW 冰对黄花鱼pH 变化的影响

pH 可直观反映黄花鱼肉的酸碱性变化，是评判水产品新鲜程度的重要指标。不同处理黄花鱼pH变化如图6 所示。各处理黄花鱼pH 呈现出大致相似的变化趋势：缓慢下降至4 d 左右达到最低值，后逐渐升高，8 d 左右pH 大于7，呈现出碱性状态。AEW 冰处理组黄花鱼的pH 变化幅度最小，于5 d 达到最低值6.59，12 d 达到最高值7.58；TW 冰处理组pH 于4 d 达到最低值6.43，12 d 达到最高值7.64；空白组pH 变化幅度最大，于4 d 达到最低值6.22，12 d达到最高值7.71。

图6 黄花鱼pH 随时间的变化

2.3 AEW 冰对黄花鱼总菌含量的影响

水产品总菌含量是判定被污染程度、评估货架期长短和品质的有效参考数据［17］，检测物的总菌含量数值越高，则其受到的细菌感染程度越严重。鱼总菌含量达到106CFU/g 时鱼体已经腐败，超过可食用限度［18］。不同处理黄花鱼总菌含量如表3 所示。

表3 各处理总菌含量

空白组、AEW 冰组和TW 冰组黄花鱼的总菌含量在冰冻保鲜期间持续升高。空白组、TW 冰组总菌含量分别于5、6 d 时超过106CFU/g，不可食用；AEW 冰组总菌含量12 d 时未达到106CFU/g，在可食用限度内。1 d 时，空白组总菌含量为5.41（lg（CFU/g）），AEW 冰组和TW 冰组总菌含量分别减少1.30（lg（CFU/g））和0.33（lg（CFU/g）），AEW冰组的总菌含量为4.11（lg（CFU/g）），杀菌效果接近95%，4 d 时，相较于空白组初始总菌含量杀菌效果仍能接近90%，说明AEW 冰对黄花鱼起到杀菌并抑制菌落生长的作用。

2.4 AEW 冰对黄花鱼TVB-N 含量的影响

水产品在储藏期间会受到细菌和酶的作用，体内的蛋白质随时间延长在酶的作用下发生分解。产生的挥发性盐基氮含量越高，则说明水产品越不新鲜、腐烂程度越严重［19］。国家标准GB 5009.228—2016《食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》规定，新鲜肉类的TVB-N含量应低于15 mg/100 g，超过该值则被评判为不新鲜，达到水产品腐败标准，不能再进行食用。

不同处理黄花鱼TVB-N 含量变化如图7 所示。空白组和TW 冰组黄花鱼TVB-N 含量始终保持持续上升趋势，于6 d 时超过15 mg/100 g，达到水产品腐败标准，不能继续食用。AEW 冰组TVB-N 数值5 d前略有下降，5 d 后呈上升趋势，于12 d 时超过15 mg/100 g，达到水产品腐败标准，不能继续食用，说明酸性电解水冰灭菌耐久性相对较短，仅可使黄花鱼TVB-N 含量5 d 内保持在较低水平。自来水冰组和空白组TVB-N 含量接近，AEW 组远低于自来水冰组和空白组，说明酸性电解水冰在杀菌消毒方面具有更加高效的性能，可以抑制微生物的繁殖和氨类碱性化合物的产生，进而提高保鲜效果，延长黄花鱼货架期。

图7 黄花鱼TVB-N 含量随时间的变化

2.5 AEW 冰对黄花鱼三甲胺含量的影响

三甲胺是由细菌的腐败和酶作用产生的，鱼肌肉中的TMA-N 含量达到1 mg/100 g 时，鱼肉达到腐败标准，开始早期腐败［20］。不同处理黄花鱼TMA-N含量变化如图8 所示。空白组和TW 冰组TMA-N 含量持续上升，于7 d 时超过1 mg/100 g，达到腐败标准。AEW 冰组TMA 含量前6 d 缓慢增加，7 d 增速上升，12 d 时TMA-N 含量未超过1 mg/100 g，未达到腐败标准。

图8 黄花鱼TMA-N 含量随时间的变化

2.6 AEW 冰对黄花鱼组织蛋白酶B 活性的影响

组织蛋白酶属于内源性蛋白酶，存在于溶酶体中［21］，可致使蛋白质的性质改变，是导致鱼肉腐烂的关键内源酶［16］。不同处理组织蛋白酶B 活性变化如图9 所示。空白组组织蛋白酶B 活性不断上升，12 d 时为0.77 U/g，TW 冰组组织蛋白酶B 活性缓慢下降，于8～10 d 时降至最低点0.30 U/g，后略有上升，AEW 冰组组织蛋白酶B 活性缓慢下降，于10 d时降至最低点0.25 U/g，后保持稳定。AEW 冰组、TW 冰组蛋白酶B 活性较空白组均有显著降低，但二者之间差距不大。

图9 黄花鱼组织蛋白酶B 活性随时间的变化

3 讨论

3.1 AEW 冰对黄花鱼感官品质的影响

相较而言，鱼鳃整体变质腐烂速度最快，肌肉变质腐烂速度最慢，AEW 冰组和TW 冰组相较于空白组可维持黄花鱼4～5 d 的新鲜状态，显著提高黄花鱼的商品经济效益，可更有效地维持黄花鱼原有的新鲜表征。

AEW 冰组整体相较于TW 组感官评价略好但差别不大，原因可能为有效氯成分随时间变化而降低，酸性电解水的杀菌效果随之减弱，黄花鱼受到微生物侵蚀感染，鱼肉体内滋生大量细菌发生变质。说明酸性电解水冰杀菌效果的瞬时性、持久性不佳，不宜长期作重复使用［22］。酸性电解水冰可代替普通冰对黄花鱼进行冰冻保鲜，是一种潜力十足的新型杀菌保鲜试剂，可在今后人们日常生活的食品保鲜中加以推广应用［23］。

3.2 AEW 冰对黄花鱼pH 变化的影响

不同处理黄花鱼pH 在贮藏前几天内降低，其原因为鱼肉体内含有大量糖原，通过糖酵解产生乳酸呈酸性，保鲜4 d 之后糖原基本分解完全，酸性物质逐渐减少，pH 随着贮藏天数的增加开始升高［24］。与此同时，黄花鱼肉中蛋白质的分解和碱性细菌的繁殖过程中生成大量碱性的氨化合物［25］。酸性电解水内含大量具有杀菌消毒作用的有效氯成分，不仅高效抑制黄花鱼体内微生物的繁殖［26］，而且可中和部分碱性物质，使AEW 冰组pH 的升高速度相较于TW 冰组显得缓慢，减缓黄花鱼肉的变质速度。

3.3 AEW 冰对黄花鱼总菌含量的影响

试验结果表明，AEW 冰可以显著抑制黄花鱼菌落的增长繁殖。相较于TW 冰，AEW 冰对菌落总数变化的影响效果更加显著，具有更有效的灭菌作用。在AEW 冰中含有的次氯酸盐（HOCl）能产生氯基（-Cl）和羟基（-OH）等成分，能有效抑制细胞质酶，使细胞代谢受阻［27］，也可破坏微生物的细胞膜和细胞壁通透性，改变其渗透压［28］，进而杀灭黄花鱼体细菌和微生物。有研究报告表明，AEW 可改变细胞内部环境，促进活性氧自由基的释放，从而诱导细胞坏死和凋亡［29］，起到了更优异的保鲜效果，适当延长了黄花鱼的货架期，可代替普通冰对黄花鱼起到更好的杀菌保鲜效果。

3.4 AEW 冰对黄花鱼TVB-N 含量的影响

不同处理黄花鱼TVB-N 含量不断增加，其原因为黄花鱼鱼肉中含有不饱和脂肪酸，体内微生物大量繁殖，在微生物作用下易被氧化分解，产生氨类等碱性化合物［30］。同时鱼体附着的细菌微生物持续繁殖产生脱氨酶、脱羧酶等多种酶，其蛋白酶可通过脱氨脱羧反应分解肽类，继而将其转化为氨类等碱性化合物，使得黄花鱼新鲜程度整体降低，不再适宜人们进食［31］。酸性电解水冰保鲜处理后黄花鱼体内的微生物减少，进而抑制碱性化合物的产生，缓解了黄花鱼TVB-N 含量升高的速度。

3.5 AEW 冰对黄花鱼三甲胺含量的影响

鱼肉类食品在腐败过程中，由于兼性厌氧菌的作用，将氧化三甲胺［（CH3）3NO］（Trimethylamine oxide，TMAO）还原而产生三甲胺，使鱼产生恶臭的腥味［32］，其含量随鱼体鲜度的降低而逐渐增加［33］。空白组和TW 冰组TMA-N 含量随着时间增长不断上升，AEW 冰组TMA-N 含量于6 d 前保持缓慢增长趋势，此时TVB-N 含量也保持在较低水平。TVB-N含量快速上升，TMA-N 含量随之快速上升，TMA-N含量与TVB-N 含量呈现一定的正相关性，与马成林等［34］的研究结果相似。说明酸性电解水冰保鲜处理，可抑制兼性厌氧菌将TMAO 还原为TMA 过程，进而抑制碱性化合物的产生，缓解了黄花鱼TMA-N含量升高的速度。

3.6 AEW 冰对黄花鱼组织蛋白酶B 活性的影响

组织蛋白酶B 能够软化肌肉组织，常见于细胞内部溶酶体中［35］，活鱼体内通常为无活性状态。动物死后的贮存过程中，溶酶体产生破裂，组织蛋白酶随之释放到细胞中，对细胞中的肌肉蛋白产生水解作用［36］。其主要作用效果为解离肌球蛋白及降解肌动蛋白重链和轻链，显著增大肌纤维间连接的断裂程度，破坏肌纤维及其骨架蛋白的完整性，严重损伤细胞内部。AEW 冰组、TW 冰组较空白组组织蛋白酶B 活性显著下降，可见冰藏对于蛋白酶B 活性有明显抑制作用，减缓组织蛋白溶解，起到良好的保鲜作用。

4 小结

本试验以黄花鱼为研究对象，通过比较AEW 冰组、TW 冰组和空白组黄花鱼品质，研究不同保鲜环境下黄花鱼新鲜程度随时间增长而发生的变化，进而对比反映出AEW 冰对黄花鱼保鲜的作用效果。结果表明，黄花鱼经AEW 冰冰冻保鲜贮藏后，其保鲜效果优于TW 冰处理组和空白组。在一定时间内，AEW 冰可维持黄花鱼感官品质的新鲜程度，减缓腐变速度；降低黄花鱼冰藏时pH 的变化；有效抑制黄花鱼微生物的增长繁殖；在一定程度上延缓黄花鱼TVB-N、TMA-N 含量的上升；抑制组织蛋白酶B 活性，延长黄花鱼4～6 d 的货架期，有利于新鲜度的维持。AEW 冰具有杀菌能力强、制作简便、环境友好、安全性能高等优点，在日常的农产品加工、食品健康、环境保护等领域将具有十分广阔的潜在经济价值和应用前景。