超低温冷藏处理对淡水鱼鱼生品质及安全性评估

陈 帅，张业辉,，刘伟峰，廖森泰，冯志明

（1.广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所，农业农村部功能食品重点实验室，广东省农产品加工重点实验室，广东广州 510610；2.岭南现代农业科学与技术广东省实验室，广东广州 510610；3.佛山顺德万汇美食研究院，广东佛山 528300）

鱼生作为中国的传统美食，据已有的文字记载始于周宣王五年，兴盛于唐宋年间，最后没落于清末。现如今，水资源丰富的南方及沿海地区仍有食用鱼生的习惯，特别是号称美食之都的顺德，所谓“食在广州，味在顺德”[1]。与其他食品不同，鱼生是无需通过加热处理的生食，相比于熟制鱼肉味道更清甜，口感更细腻，同时对原材料的选择及加工有更高的要求。鱼、虾类等水产品是多种寄生虫的中间宿主，倘若处理不当便会给食用者带来安全隐患。

陈宝建等[2]报道了2016—2020年福建省浦城县华支睾吸虫感染情况，共调查5 553 人，吸虫总感染率为0.79%（44/5 553）。各年度感染率分别为0.60%、1.02%、1.16%、0.97%和0.24%。黄勇等[3]报道了2006—2015年广西武鸣县华支睾吸虫感染情况，发现华支睾吸虫总感染率为39.4%。其中，男、女性感染率分别为45.5%和33.9%。此外，马艳等[4]还报道了广州大学城及周边淡水鱼华支睾吸虫囊蚴的感染情况，华支睾吸虫囊蚴总感染率为8.24%（30/364），

其中鲮鱼、鳊鱼、鲹鱼和麦穗鱼的感染率较高，分别为18.18%、16.67%、23.53%和20.00%。因吃鱼生感染华支睾吸虫的案例已屡见不鲜。华支睾吸虫在感染早期并无明显不适症状，肝吸虫寄生在人体肝脏的胆管内大量繁殖，引起胆汁堵塞、胆管发炎、肝纤维化和肝硬化等，情况严重的甚至诱发胆管癌、肝癌等。为了降低因吃鱼生所带来的安全隐患，本文通过超低温冷藏法对淡水鱼鱼肉进行超低温处理，利用鱼肉在冷藏过程中迅速生成的冰晶体对华支睾吸虫等寄生虫囊蚴产生不可逆损伤，最终实现灭杀鱼肉中寄生虫囊蚴，为安全食用鱼生提供一定的实验基础。

1 材料与方法

1.1 材料

鲩鱼，市售。

1.2 仪器

光学显微镜，广州市明美光电技术有限公司；-20 ℃冰箱，海尔智家股份有限公司；-80 ℃超低温冷冻储存箱，中科美菱低温科技股份有限公司；Tlog 100EL 温度记录仪，江苏省精创电气股份有限公司；TA-XTplus 物性分析仪，英国Stable Micro Systems公司；电子天平，奥豪斯仪器有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 鱼柳冷冻温度曲线

市售鲩鱼经宰杀后，去鱼鳞、鳃、内脏，取出鱼柳并去掉鱼皮。鱼柳样品及时用保鲜膜密封包装，避免影响实验的准确性。鱼柳样品分为两组，分别放在-80 ℃冰箱和-20 ℃冰箱中冷藏，同时用温度记录仪记录鱼柳中心的温度变化。

1.3.2 鱼柳解冻温度曲线和失水率

将不同储藏条件下的鱼柳置于流水中，同时用温度记录仪记录鱼柳中心的温度变化至鱼柳的温度为0 ℃时截止。然后把鱼柳样品转移至碎冰表面，以便后续测试。

准确称取不同储藏条件下鱼柳样品解冻前的重量记为M1，待鱼柳中温度回升约0℃左右，再次准确称取鱼柳样品，重复操作直到两次结果相差不超过2.0 g，记为M2，每组平行3 次。鱼柳的解冻失水率为

1.3.3 鱼柳的质构

取合适的样品于质构分析仪中测试鱼柳样品的质构变化。根据谢曦等[5]方法，并略微修改。将鱼柳样品制成10 mm×10 mm×10 mm 的小立方体，利用TA-XTplus 质构仪进行质构分析。具体参数为测试探头P/0.5，测试前速度和测试中速度均为1.0 mm·s-1，测试后速度为5.0 mm·s-1，模式为压缩比，压缩比为40%，压力为5.0 g，每组至少测试6个平行样品。

1.3.4 超低温储藏过程中鱼柳中寄生虫囊蚴的形态

将鱼柳样品置于-80 ℃的环境中储藏一定时间，并分别于储藏0 min、40 min、120 min、720 min 和1 440 min 取出，用光学显微镜观察鱼柳中寄生虫囊蚴形态的变化并记录。

1.4 数据分析与处理

使用SPSS 26.0 软件处理实验数据，Duncan’s多重比较分析法对实验数据进行显著性差异分析，相同字母之间表示差异不显著（p>0.05），不同字母之间表示差异显著（p<0.05），使用Origin 2021 软件进行绘图。

2 结果与分析

2.1 不同储藏条件对鱼柳中心冷冻温度的影响

食品在低温冷冻时，大多数冰晶体都是在-1 ～-5 ℃形成，不同的冷冻条件导致中心温度变化速率不同，即通过冰晶区所需时间不同。从图1 中可以看出，-80 ℃超低温冷藏条件下鱼柳中心温度从室温降至-5 ℃用时约42 min，其中-1 ～-5 ℃时间大约需要25 min。-20 ℃冷冻条件下鱼柳中心温度从室温降至-5 ℃用时约150 min，其中-1 ～-5 ℃时间大约需要100 min。超低温冷藏明显比-20 ℃冷藏的降温速率快，降低到设定温度所用的时间也明显不同。

图1 不同储藏条件下鱼柳冷冻温度变化曲线

降温速率快说明鱼柳在冷藏时能迅速通过冰晶区，可以形成许多微小细碎的冰晶体，避免被大冰晶损伤细胞组织。极小冰晶的形成不仅有利于保证鱼柳的品质和营养价值，而且能够很好地保持其鲜味及口感。实验表明在-80 ℃超低温冷藏条件下鱼柳能够快速通过冰晶区，最大程度地保留了鱼生产品的质量。因此，适宜在此条件下，进一步展开对鱼生中寄生虫虫卵的影响。

2.2 不同储藏条件对鱼柳中心解冻温度和解冻失水率的影响

食品的冻融损失是评价产品品质的一个指标，特别对于生鲜食品，冻融损失与产品的质量密切相关。在冷藏的鱼肉中细胞中自由水形成冰晶，致使细胞体积变大、细胞膜受损。当解冻时冰晶逐渐融化，细胞内部的自由水通过受损的细胞膜流出，导致鱼肉品质和口感丢失。鱼柳于流水解冻中的温度变化如图2（a） 2（b）所示，-20 ℃下冷藏样品升到0 ℃大约需要20 min，而-80 ℃冷藏样品升到0 ℃大约需要30 min。虽然-80 ℃冷藏样品的温度回升耗时略长，但相比-20 ℃冷藏，-80 ℃冷藏解冻速率明显占据优势。

鱼柳的解冻失水率如图2（c）所示，随着冷藏时间的延长，两组鱼柳样品的解冻失水率也逐渐增大。冷藏1 d 时，-80 ℃冷藏组和-20 ℃冷藏组的解冻损失没有显著性差异。在冷藏2 d 时，-80 ℃冷藏组的解冻失水率明显高于-20 ℃冷藏组的解冻失水率。

图2 不同储藏条件下鱼柳解冻时温度的变化

2.3 不同储藏条件对鱼柳质构的影响

质构分析是分析食品质地方法的主要手段之一，本实验对不同冷藏条件下的鱼柳进行质构分析，结果如表1 所示。与对照组相比，冷藏处理组的硬度、弹性、咀嚼性略微降低，内聚力和恢复性基本保持不变，说明冷藏处理一定程度上降低了鱼肉的物性。同一组不同冷藏时间之间，样品的硬度、弹性、咀嚼性、内聚力和恢复性没有显著性差异，说明冷藏时间对鱼肉的物性没有显著性改变。-20 ℃冷藏组和-80 ℃冷藏组在硬度方面存在明显差异，其他性质没有明显变化，这可能与-80 ℃冷藏组的解冻失水率有关。综上所示，相对于-20 ℃冷藏组而言，-80 ℃超低温冷藏时仅仅鱼肉的硬度出现下降，鱼肉的弹性、咀嚼性、内聚力和恢复性几乎没有变化。

表1 不同储藏条件下鱼柳的质构变化

2.4 超低温冷藏对鱼柳中虫卵的影响

超低温冷藏将鱼柳中的水分迅速冻结形成冰晶，可以抑制华支睾吸虫囊蚴的活性，并对其结构造成不可逆的破坏，使其失去感染能力。由图3 可知，在常温环境下，寄生虫囊蚴呈椭圆形，内有黑颗粒的排泄囊，囊蚴轮廓圆润饱满。在-80 ℃超低温环境中冷藏40 min 后，观察到虫卵外观已经产生损伤，并开始出现萎缩（图3b）。冷藏120 min后，虫卵轮廓扭曲，萎缩程度增大（图3c）。冷冻720 min 后，虫卵破裂，内容物外泄（图3d）；在1 440 min 后，观察到虫卵结构被严重破坏，内容物大量外泄。结果表明，一定程度的超低温冷藏会对虫卵的生理活性产生致命影响，在经过足够长的冷藏时间后，可以有效灭杀鱼生中的寄生虫囊蚴，从而提高了食用鱼生的安全性，降低食用者感染寄生虫的风险。

图3 -80 ℃超低温冷藏后虫卵形态的变化

3 结论

由于生活环境的不同，淡水鱼相比于海鱼更易滋生寄生虫，单凭普通低温冰箱或冰柜的冷冻温度很难实现对鱼肉中寄生虫的灭杀，从而导致食用淡水鱼鱼生存在一定的安全风险。本文采用超低温冷藏法，对淡水鱼鱼肉进行超低温冰晶处理，评估了超低温冷藏对淡水鱼鱼生的品质与安全性。在-80 ℃快速超低温冷藏下的鱼产品中会形成许多对组织细胞不具破坏性的小冰晶。由于超低温冷藏大大缩短了鱼肉通过冰晶生成区的时间，因此可以有效防止大冰晶的生成，减少对鱼肉组织造成损伤，保持鱼肉品质。不同储藏条件下鱼肉的解冻失水率和质构分析表明，与-20 ℃的低温冷藏，虽然-80 ℃超低温冷藏会在一定程度上增加解冻损失率、降低鱼肉的硬度。但-80 ℃超低温冷藏样品的解冻速率较快，同时鱼肉的弹性、咀嚼性、内聚力和恢复性几乎没有变化。

超低温冷藏环境下对华支睾吸虫囊蚴形态变化的实验中发现，在-80 ℃的超低温中经过12 h 冷冻后，鱼生中的虫卵结构发生明显变形，并且受损严重，继续冷冻24 h 后内容物大量外泄。这表明-80 ℃的超低温冷藏技术能对其中的寄生虫囊蚴起到很好的灭杀效果。本实验表明超低温冷藏技术既可以最大限度地保持淡水鱼鱼生的风味和营养，也能保证鱼生等生食食材的安全性，这为淡水鱼鱼生的产业及市场发展提供了理论及技术支持。