謝雅雯 葉云花 張 露 朱敏方
(1. 江西師范大學(xué)國家淡水魚加工技術(shù)研發(fā)專業(yè)中心,江西 南昌 330022;2. 江西省淡水魚高值化利用工程技術(shù)研究中心,江西 南昌 330022)
鳙魚(Aristichthysnobilis)是中國四大家魚之一,廣泛分布于中國中部、東部和南部地區(qū)的江河、湖泊中,是中國主要的淡水經(jīng)濟魚類之一[1]。2017年,中國鳙魚養(yǎng)殖產(chǎn)量達(dá)309.80萬t[2],僅次于草魚和鰱魚。鳙魚頭肥而味美,富含豐富的蛋白質(zhì)和不飽和脂肪酸[3],深受消費者喜愛。隨著社會的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)銷售已成為鮮魚頭銷售的主要方式之一,而在生鮮的物流運輸中,真空包裝加冰袋和泡沫箱則是最常用的低溫保鮮方式。
生鮮淡水魚肉類具有組織柔軟,含水量高,蛋白質(zhì)豐富,pH值接近中性,組織中酶類活性強等特性,蛋白質(zhì)和脂質(zhì)在常規(guī)加冰生鮮物流運輸過程中易腐敗變質(zhì),魚肉鮮度容易下降,因此,生鮮魚類在運輸過程中的品質(zhì)變化已成為水產(chǎn)品貯存和保鮮領(lǐng)域的研究熱點之一。楊勝平等[4]研究了模擬生鮮運輸過程中溫度和時間變化對冰鮮帶魚品質(zhì)的影響,得出溫度變化會縮短冰鮮帶魚的貨架期;黃文博等[5]研究了生鮮運輸過程中溫度波動對美國紅魚品質(zhì)變化的影響,發(fā)現(xiàn)溫度波動及較大的溫度波動頻率會對美國紅魚的品質(zhì)造成顯著的不良影響。關(guān)于鳙魚頭在常規(guī)生鮮物流運輸過程中品質(zhì)變化的研究尚未報道。
本試驗擬以鳙魚頭為研究對象,通過測定魚頭4個食用部位(魚腦、眼部肌肉、下顎肌肉和切口附近肌肉)的pH值、揮發(fā)性鹽基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)含量、2-硫代巴比妥酸(2-thiobarbituric acid,TBA)值、菌落總數(shù)以及切口附近肌肉色澤和質(zhì)構(gòu)的變化,評價鳙魚頭在72 h內(nèi)的物流運輸過程中品質(zhì)變化,為鳙魚頭運輸時間的合理選擇提供理論依據(jù)。
鮮活鳙魚:購于南昌市長勝大市場,15 min內(nèi)運至實驗室以保證魚的鮮活度。
三氯乙酸、碳酸鉀、鹽酸、硼酸、氯化鈉、葡萄糖、溴甲酚綠、甲基紅、甲醇:色譜純,國藥集團化學(xué)試劑有限公司;
硫代巴比妥酸、胰蛋白胨、酵母粉、瓊脂:北京索萊寶有限公司。
色度儀:CR-13型,日本柯尼卡美能達(dá)控股公司;
質(zhì)構(gòu)分析儀:TA.XT型,英國 Stable Micro Systems公司;
生化培養(yǎng)箱:LRH-250A型,上海一恒科學(xué)儀器有限公司;
電子天平:ESJ200-4型,沈陽龍騰電子有限公司;
超凈臺:SW-CJ-1F型,北京華威中儀科技有限公司;
紫外可分光光度計:UV-3200型,上海美譜達(dá)儀器有限公司;
離心機:5430R型,艾本德中國有限公司;
立式壓力蒸汽滅菌器:LDZX-30FBS型,上海申安醫(yī)療器械廠;
pH計:Seven Compact型,梅特勒—托利多中國有限公司。
1.3.1 鳙魚頭預(yù)處理 鮮活鳙魚宰殺、清洗干凈后,從魚鰓往下5 cm處切取頭部,劈為2段后立即用蒸餾水沖洗干凈,吸干表面水分,真空包裝,與冰袋一起塞入錫紙保冷袋,再用泡沫箱密封,振蕩器上室溫模擬運輸72 h,轉(zhuǎn)速為60 r/min。
1.3.2 鳙魚頭取樣 分別從鳙魚頭上取出魚腦、眼部肌肉、切口附近肌肉和下顎肌肉,高速組織破碎勻漿后于-18 ℃ 貯藏備用。12 h內(nèi)完成各指標(biāo)測定,每個指標(biāo)重復(fù)測定3次。魚頭切下的位置以及取樣部位如圖1所示。
A. 魚腦 B. 眼部肌肉 C. 切口附近肌肉 D. 下顎肌肉
1.3.3 感官評定 對不同運輸時間的鳙魚頭進(jìn)行感官評定,在實驗室尋找有經(jīng)驗人員成立5人感官評分小組,對其解釋評價標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)文獻(xiàn)[6]制訂感官評定標(biāo)準(zhǔn),見表1。以魚眼球和肌肉感官評分的平均值為感官綜合評定結(jié)果。
表1 感官評定標(biāo)準(zhǔn)表
1.3.4 溫度實時監(jiān)控 用數(shù)顯溫度計測定模擬運輸中鳙魚整體的溫度變化。
1.3.5 pH的測定 根據(jù)文獻(xiàn)[7],并稍作修改,取絞碎后的4個部位的魚漿2 g于燒杯中,加入生理鹽水至20 mL,攪拌均勻后靜置30 min,用Seven Compact pH計測定pH,每個樣品測定3次平行。
1.3.6 色澤測定 將靠近鳙魚頭切面口的魚肉切下,去魚皮。根據(jù)文獻(xiàn)[8],采用色度儀測定魚肉表面色澤,每個樣品測定6次,樣品白度按式(1)計算。
(1)
式中:
W——樣品的白度;
L——樣品的亮度;
a——樣品的紅綠值;
b——樣品的黃藍(lán)值。
1.3.7 質(zhì)構(gòu)分析 根據(jù)文獻(xiàn)[9],并稍作修改,取鳙魚頭切口附近肌肉,將其切成3 cm×3 cm×3 cm大小魚塊。采用質(zhì)構(gòu)儀對魚塊進(jìn)行硬度、回復(fù)力以及咀嚼度的測定,質(zhì)構(gòu)儀參數(shù)設(shè)定為:圓柱形探頭P/36R。觸發(fā)力5 g,壓縮形變60%,測試前速度2.0 mm/s,測試速率1.0 mm/s,測試后速率2.0 mm/s,每個樣品測定6次平行。
1.3.8 TVB-N值測定 根據(jù)文獻(xiàn)[10]修改如下,稱取5 g 樣品于燒杯中,準(zhǔn)確加入25 mL蒸餾水,混合均勻,均質(zhì)15 s,靜置30 min后過濾。將水溶性膠涂于康維氏皿邊緣,在潔凈的康維氏皿中央內(nèi)室加入2%硼酸溶液1 mL及1滴混合指示劑,在皿外室一側(cè)加入濾液1 mL,蓋上磨砂玻璃蓋,磨砂玻璃蓋的凹口開口處與皿邊緣僅留能插入移液器槍頭的縫隙,然后從縫隙處快速加入1 mL飽和碳酸鉀溶液,立刻平推磨砂玻璃蓋,密封后輕輕轉(zhuǎn)動康維氏皿,使兩液混合,然后于37 ℃恒溫箱內(nèi)放置2 h,冷卻至室溫后,用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液(0.001 mol/L)滴定,終點顏色至藍(lán)紫色,同時做空白試驗。每個樣品重復(fù)3次。樣品中TVB-N含量按式(2)計算。
(2)
式中:
X1——TVB-N值,mg/100 g;
V1——消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積,mL;
V2——空白消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積,mL;
C——鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度,mol/L;
14——滴定1 mL鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液相當(dāng)?shù)牡馁|(zhì)量,g/mol;
m——樣品質(zhì)量,g;
V——準(zhǔn)確吸取濾液的體積,mL;
V0——樣液總體積,mL。
1.3.9 TBA值測定 根據(jù)文獻(xiàn)[10]修改如下,取絞碎后的4個部位的魚漿2 g于燒杯中,加入7.5%TCA溶液50 mL,均質(zhì)1 min后靜置30 min,過濾,取5 mL濾液,加入0.02 mol/L TBA試劑5 mL,沸水浴40 min,冷卻后加入5 mL氯仿?lián)u勻,靜置分層后取上清液測定532,600 nm 處吸光值。TBA值按式(3)計算。
X2=(A532-A600)/155×0.1×72.6×100,
(3)
式中:
X2——TBA值,mg/100 g;
A532——532 nm處的吸光值;
A600——600 nm處的吸光值。
1.3.10 菌落總數(shù)測定 依據(jù)GB 4789.2—2016的稀釋平板計數(shù)法。
利用SPSS 22.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性分析,結(jié)果用(平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差)表示。
由圖2可知,隨著模擬運輸時間的延長,鳙魚頭的感官評分顯著下降(P<0.05)??瞻讓φ战M鳙魚頭的眼球飽滿有彈性,肌肉組織堅實有彈性,評分為19分;隨著時間延長至48 h左右,眼角膜開始起皺,渾濁至塌陷,虹膜和眼腔開始發(fā)生內(nèi)溢血,魚的肌肉逐漸變松軟,手指按壓過后的凹陷也逐漸不易消失,此時評分為14分;60 h后,肌肉變軟,逐漸發(fā)出輕微腥味,且汁液微微流失,感官評分為12分;運輸72 h后感官評價降至10分,此時散發(fā)出令人不愉快的腥臭味。
圖2 鳙魚頭感官評價結(jié)果
模擬運輸過程中每隔2 h記1次溫度。由圖3可知,隨著時間的延長,魚體溫度逐漸升高,30 h后溫度上升的幅度明顯增大。加冰袋冷卻后魚體的溫度為7.2 ℃,模擬運輸24 h內(nèi)變化不大;運輸24 h后魚體升溫幅度增加,48 h上升至15.0 ℃;當(dāng)運輸時間達(dá)60 h時,魚體溫度已達(dá)19 ℃,此時魚頭開始散發(fā)出微弱的腥味;當(dāng)運輸時間達(dá)72 h時,鳙魚頭散發(fā)出令人難以接受的腥臭味,此時錫紙保冷袋的溫度已達(dá)20.5 ℃。因此,結(jié)合魚體溫度和氣味變化,魚頭的運輸時間最好控制在60 h以內(nèi)。
鳙魚頭在生鮮運輸過程中pH變化規(guī)律如圖4所示,4個部位的pH值總體呈下降趨勢,切口附近肌肉和眼部肌肉pH值在72 h最低,分別為6.07,6.05;下顎肌肉和魚腦pH值在60 h時最低,分別為6.31,6.06,72 h時其pH值略有上升。隨著運輸時間的延長,下顎肌肉和魚腦樣品組pH值的下降速度顯著高于切口附近肌肉和眼部肌肉組樣品(P<0.05)。貯藏初期,魚肉pH值下降的原因可能是糖原酵解產(chǎn)生乳酸,以及磷酸肌酸和ATP等物質(zhì)分解產(chǎn)生磷酸等酸性物質(zhì)所致[11]。研究[12]顯示,在魚體死亡初期CO2溶于組織中會導(dǎo)致魚體pH值下降。運輸時間超過60 h后,下顎肌肉和魚腦中pH的上升可能是由于內(nèi)源酶作用和微生物分解含氮物產(chǎn)生堿性物質(zhì)所致[13]。
圖3 運輸過程中鳙魚頭的溫度變化
圖4 鳙魚頭pH值變化
由于魚腦、眼部肌肉及下顎肌肉均不是平滑可接觸的表面,不便直接用色澤測定儀測定。因此本試驗只對魚頭背部切口附近肌肉色度值進(jìn)行分析。
由圖5可看出,隨著運輸時間的延長,切口附近肌肉的亮度和白度顯著降低(P<0.05),黃度卻顯著升高(P<0.05),可能是由于魚肉在貯藏初期與空氣接觸或者水分損失所致[9]。魚體溫度隨著運輸時間的延長逐漸升高,魚肉組織內(nèi)的微生物呼吸作用加強,魚頭自溶、微生物代謝和蛋白酶分解使魚體自身組織的水分流失[14],肌肉結(jié)構(gòu)被破壞,增加了肌肉組織與空氣的接觸,從而使得氧化還原反應(yīng)增強,降低了魚肉的亮度和白度[15]。而黃度的增加可能是由于肉中的自由水結(jié)晶,肌肉中溶質(zhì)濃度增加,使得肌肉中脂肪與氧的接觸面積增大,氧化速度加快,產(chǎn)生黃色素和類胡蘿卜素[16]。
圖5 鳙魚頭色澤變化
由于魚腦、眼部肌肉和下顎肌肉樣品從魚肉中取出后均無具體形狀,不適合采用質(zhì)構(gòu)儀來測定其質(zhì)構(gòu)變化,因此本試驗以魚頭切口附近肌肉為樣品分析鳙魚頭在模擬運輸過程中質(zhì)構(gòu)變化。
由表2可知,與新鮮的鳙魚頭切口附近肌肉相比,經(jīng)過冷凍運輸?shù)膶?yīng)樣品的硬度逐漸下降,模擬運輸12 h后,咀嚼性呈先升高后降低趨勢,但咀嚼性均低于原樣。每隔12 h對鳙魚頭進(jìn)行感官評定發(fā)現(xiàn),隨著模擬運輸時間的延長魚頭流失的汁液逐漸增多,魚肉變得失去彈性,切口附近肌肉逐漸變得更加松軟且易于剝下[17]。當(dāng)隨著運輸時間延長切口附近肌肉硬度和咀嚼性顯著下降(P<0.05)。
由圖6可知,鳙魚頭4個部位TVB-N值均隨著運輸時間的延長不斷升高,但不同部位的上升速度不同,魚腦TVB-N值上升速度顯著高于眼部肌肉、下顎肌肉和切口附近肌肉(P<0.05)。魚腦TVB-N上升幅度最大由0 h的4.52 mg/100 g上升到72 h 的19.70 mg/100 g,切口附近肌肉的上升幅度最低,由0 h的9.54 mg/100 g上升到72 h的18.31 mg/100 g。根據(jù)SC/T 3108—2011中TVB-N值限量≤20 mg/100 g,運輸3 d內(nèi)鳙魚頭的4個部位都未超過此標(biāo)準(zhǔn),即使模擬運輸72 h,TVB-N值仍低于20 mg/100 g。但感官評定發(fā)現(xiàn),運輸時間超過60 h,鳙魚頭已散發(fā)出令人不悅的氣味。由于揮發(fā)性鹽基氮是指核苷酸、游離氨基酸等含氮有機物在細(xì)菌或肌肉中內(nèi)源酶的作用下,降解產(chǎn)生的堿性含氮揮發(fā)性物質(zhì)(以氨和胺類物質(zhì)為主)[16],因此鳙魚頭4個部位TVB-N值的增加幅度不同可能是由于4個部位分別增加的細(xì)菌總數(shù)不同[18]。
表2 鳙魚頭質(zhì)構(gòu)變化?
? 同列字母不同表示差異顯著(P<0.05)。
圖6 鳙魚頭的TVB-N含量變化
TBA值為廣泛使用的評價脂肪氧化指標(biāo),當(dāng)脂肪開始水解并氧化時,對肉的食用品質(zhì)(色澤、風(fēng)味、質(zhì)地等)以及營養(yǎng)價值都有不良影響[19],一般認(rèn)為當(dāng)TBA值達(dá)到2.0 mg/kg時,魚肉已經(jīng)產(chǎn)生了令人厭惡的臭味和滋味[20]。由圖7得出,隨著運輸時間延長,4個部位的TBA值不斷升高,魚腦TBA值上升速度顯著大于其他3組樣品,下顎肌肉的TBA值上升速度最慢(P<0.05),切口附近肌肉TBA值由0.25 mg/kg增長到0.53 mg/kg;下顎肌肉TBA值由0.30 mg/kg增長到0.52 mg/kg;而眼部肌肉和魚腦則分別從0.31 mg/kg增至0.67 mg/kg以及0.21 mg/kg增至0.70 mg/kg??赡苁怯捎谘鄄考∪夂汪~腦的脂肪含量最多,脂肪氧化程度較為劇烈。在生鮮運輸初期,鳙魚頭部整體呈冰凍狀態(tài),隨著運輸時間的延長,組織失水,魚肉組織結(jié)構(gòu)被破壞,氧化酶、促氧化劑等從破裂的細(xì)胞中釋放出來,加速脂肪氧化[21],進(jìn)一步促進(jìn)蛋白變性,從而影響凍品質(zhì)構(gòu)[22]。
由圖8可知,隨著運輸時間的延長,菌落總數(shù)呈上升趨勢,下顎肌肉菌落總數(shù)的增長速度明顯低于其他3組樣品,其他3組樣品的顯著性差異不明顯(P<0.05)。眼部肌肉的菌落總數(shù)增加幅度最大,由4.14 lg(CFU/g)增長至4.63 lg(CFU/g);鳙魚頭切口附近肌肉和魚腦的菌落總數(shù)則分別由4.28 lg(CFU/g)增長至4.65 lg(CFU/g),由4.10 lg(CFU/g)增長至4.54 lg(CFU/g),增加幅度分別為0.43,0.44 lg(CFU/g);鳙魚頭的下顎肌肉增長幅度最小,增長幅度為0.38 lg(CFU/g)。微生物生長是限制生鮮食品質(zhì)量和貯藏貨架期最主要因素,菌落總數(shù)作為眾多評價魚類鮮度指標(biāo)之一,鳙魚頭的4個不同部位在運輸過程中的菌落總數(shù)均未超過臨界值[7.00 lg(CFU/g)][23]。菌落總數(shù)的增長可能是由于隨著錫紙保冷袋內(nèi)的冰袋逐漸融化,溫度逐漸上升,微生物生長繁殖活動逐漸增強;同時鳙魚頭切口附近肌肉不斷失水,包裝袋內(nèi)魚肉表面汁液流失并出現(xiàn)白濁現(xiàn)象,由于流失的魚肉汁液富含大量營養(yǎng)更易滋生細(xì)菌,最終使得總體菌落數(shù)不斷上升。
圖7 鳙魚頭的TBA值變化
圖8 鳙魚頭的菌落總數(shù)變化
本試驗通過評價鳙魚頭的4個食用部位(魚腦、眼部肌肉、下顎肌肉和切口附近肌肉)理化指標(biāo)和魚頭感官品質(zhì)的變化,研究鳙魚頭在72 h常規(guī)生鮮物流運輸過程中的品質(zhì)變化。得出如下結(jié)論:
(1) 在72 h模擬運輸過程中,魚體溫度不斷升高,鳙魚頭各部位pH降低,TVB-N含量、TBA值和菌落總數(shù)不斷升高,魚腦和眼部肌肉各指標(biāo)變化速度較快。
(2) 在運輸過程中,鳙魚頭切口附近肌肉的硬度、白度和亮度隨著時間的延長逐漸下降,黃度逐漸升高。
(3) 鳙魚頭的感官品質(zhì)隨著運輸時間的延長逐漸下降,當(dāng)超過60 h時,魚頭的汁液流失明顯,且散發(fā)出令人不愉快的腥臭味。
綜上,在鳙魚頭加冰模擬保鮮運輸過程中,從鳙魚頭被包裝處理至配送到消費者手中,運輸時間應(yīng)控制在60 h內(nèi),此時鳙魚頭的理化品質(zhì)和感官評價下降不明顯。本試驗研究的是模擬生鮮運輸72 h,后期可以考慮生鮮運輸前的空余時間及運輸途中路況顛簸等突發(fā)狀況,進(jìn)一步探究運輸條件對于鳙魚細(xì)胞結(jié)構(gòu)的影響,建立在生鮮運輸過程中溫度波動條件下的鳙魚品質(zhì)變化的動力學(xué)模型。