鹽水超冷卻處理對冰藏魚品質的影響研究

徐小寶，劉書來，沈鷹翀，丁玉庭

（浙江工業大學生物與環境工程學院，浙江杭州310014）

鹽水超冷卻處理對冰藏魚品質的影響研究

徐小寶，劉書來，沈鷹翀，丁玉庭*

（浙江工業大學生物與環境工程學院，浙江杭州310014）

研究了鹽水超冷卻預處理對鱸魚冰藏的品質影響，以-6℃冰水混合物（含鹽量6.0%）為冷卻介質，對鱸魚分別預冷卻0、40、60、100min，冰藏15d。研究結果表明，超冷卻預處理60min和100min的實驗組，菌落總數較其它實驗組顯著下降（p＜0.05），Ca2+-ATPase比活力較高，而K值上升較慢。綜合考慮儲藏過程中生化指標的變化，以及預處理的能耗和時間，超冷卻預處理60min對魚體的儲藏保鮮具有較好的指導價值。

超冷卻，鱸魚，保鮮

超冷卻是使產品快速降溫至產品凍結點以下的一種保鮮預處理方法［1］。影響超冷卻保鮮的因素有冷卻介質、冷卻程度、冷卻速度等。超冷卻介質有氣體，如-25℃的CO2和N2，近年來國外較多采用冰泥作為冷卻介質［2］。碎冰保鮮是傳統的魚保鮮方法，但是，當前國內大部分近海拖網漁船或捕撈運輸船一個作業航次為5～6d，帶冰作業具有能耗大、冰融化潛熱浪費大、容積率低等缺點。即使能船上制冰，由于無法排除艙底的污水積垢，易造成船員的H2S中毒等難題。采用適度低溫鹽水作冷卻介質，對魚體進行超冷卻預處理，使魚體迅速降溫甚至部分微凍結，然后置于0℃儲藏，可使魚的鮮度長時間得到控制。該方法不僅可解決近海拖網漁船上撒冰保鮮法使用不便，漁獲物保藏期短的問題，同時也可防止魚體在冷海水久置時因吸收過量食鹽和水分呈溶脹的現象，而且尚可提高容積率，減少能耗，節約人力物力，因此對漁業生產具有較好的指導價值。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

鱸魚 購于杭州德勝市場，質量541.5±32.8g、長度27.1±0.6cm、肥滿度27.3±1.0kg/m3。

DLSB-2050低溫冷卻液循環泵，液相色譜儀，ColorQuest XE色差儀，T18-BS25分散機，TGL-16M高速臺式冷凍離心機，立式壓力蒸汽滅菌器，752N紫外可見分光光度計，DHG-9070型電熱恒溫鼓風干燥箱，HH-2數顯恒溫水浴鍋，PHS-3C pH計，數顯溫度計。

1.2 樣品處理

市場購得鮮活鱸魚用木棒猛擊頭部致死，隨機挑取3尾鱸魚為一個處理組，在-6.0±0.5℃鹽水（含鹽量6.0%）中分別冷卻0、40、60、100min，然后置于0℃碎冰中儲藏15d，每隔3d取樣測定。

表1 鱸魚在預冷卻處理中的含鹽量、質量和白度變化

1.3 實驗方法

1.3.1 冷卻曲線繪制及凍結率的測定 隨機挑取3尾鱸魚，分別將數顯溫度計探頭插入魚體背部中心點，于-6℃鹽水中預冷卻處理。魚體在凍結點與共晶點之間的任意溫度下，其水分凍結的比例即凍結率（W，以質量分數表示）可近似計算：W=1-X/Y，式中：X為魚體凍結點溫度（℃）；Y為魚體凍結點以下的實測溫度（℃）。

1.3.2 水分的測定 采用國標GB5009.3-85常壓干燥法測定。

1.3.3 NaCl的測定 采用SC/T 3011-2001測定。

1.3.4 持水力的測定 采用A.S.Duun［3］等的方法測定。稱取2.0g魚肉，用濾紙包裹后離心5min（210×g，5℃）。持水性（WHC值，%）計算如下：WHC（%）=［（1-（W1-W2）/W）］×100，式中W1為離心前樣品質量（g），W2為離心后樣品質量（g），W為魚肉總含水量（g）。

1.3.5 ATP酶活性的測定 肌原纖維懸浮液的調制：稱取2.0g經研磨的魚肉，加入40mL預冷至4℃的0.02mol/L Tris-HCl（pH7.0）緩沖液，勻漿15s（10000r/min），離心（3000×g，5min），棄上清液，沉淀用10V上述緩沖液稀釋，離心（3000×g，5min），重復處理3次。沉淀用40mL預冷至4℃的0.02mol/L Tris-HCl緩沖液（含0.6mol/L NaCl，pH7.0），勻漿10s（10000r/min），4℃抽提3h，離心30min（10000×g，4℃），得上清液即為肌原纖維懸浮液，調整其蛋白質含量至2.0～5.0mg/mL用于ATP酶活的測定。蛋白質含量用雙縮脲法測定［4］。ATP酶反應液的配制以及無機磷含量的測定采用Katoh［5］等的方法。

1.3.6 K值的測定 K值的測定采用Ryder［6］的方法并稍作修改。使用Waters 2695高效液相色譜儀，色譜柱為ODS-C18（460×4.00mm），流動相為0.05mol/L pH 6.8的磷酸鹽緩沖溶液，流速 1mL/min，檢測波長254nm，進樣量10μL。檢測結果以外標法定量。

1.3.7 色澤的測定 采用ColorQuest XE色差儀的L*a*b*模式測定。白度（W）計算采用Margrethe［7］等的方法，W=（L-3b）。

1.4 統計分析

數據處理采用軟件SPSS 16.0，表述形式為平均值±SD（n=3），差異性分析采用t-檢驗。

2 結果與討論

2.1 魚體在-6℃鹽水中的溫度變化

由圖1可知，鱸魚在-6℃鹽水中浸漬50min后，魚體出現過冷點，顯示冰點為-1.8℃；60～95min溫度恒定為鱸魚釋放潛熱過程，魚體內大部分水結冰，結冰率為0.7，此后魚體溫度繼續下降。

2.2 冷鹽水浸漬對魚體含鹽量、質量和白度的影響

圖1 鱸魚在-6℃鹽水中的冷卻曲線

魚在-6.0℃鹽水中浸漬冷卻，其質量和肌肉中的NaCl含量有不同程度的增加；從二者的增量值可知，其質量增加除了NaCl含量外，尚有部分水進入魚體。這部分水主要由兩方面作用決定，其一是隨著食鹽的濃差滲透，受食鹽中Na+、Cl-離子的電場效應和水化效應影響；另一方面是魚體置于-6.0℃鹽水中肌纖維冷收縮的影響。肌肉中0.8%～2.0%的水以共價鍵形式存在于肌肉的分子之中，4%～12%的水通過靜電引力存在于肉的收縮和結構蛋白中，剩余60%～70%的水利用毛細管力存在于肌原纖維的超微結構即格子（lattice）中，而肌球蛋白和肌動蛋白是組成肌原纖維格子最重要的蛋白質［8］。因此，肌肉中的水分決定于粗絲和細絲作用的空間大小，當粗絲和細絲作用的有效空間增大時，魚體中的水即增加，導致魚體的吸水膨脹現象發生。另外，冷鹽水處理后魚體的白度變化顯著（p＜0.05），可能是魚體表面的粘蛋白在離子強度較大的冷鹽水較易溶解和冷變性的緣故，這對魚體的感官質量產生不利影響。因此控制冷鹽水濃度、預冷卻溫度和時間顯得較為重要。

2.3 冷卻時間對鱸魚冰溫儲藏中肌肉持水力的影響

由圖2可見，不同預冷卻處理鱸魚持水力隨貯藏時間延長不斷下降。這主要是魚體死后內源性酶的作用，糖原酵解加強，消耗ATP產生大量乳酸，結果pH下降導致蛋白質變性，從而影響蛋白質的水結合能力，形成較低的持水力［9］。同時死后僵直過程中肌肉的收縮狀態對肌肉本身的持水能力影響較大，這是肌原纖維中粗絲和細絲相互作用使收縮格子擠出水的緣故，并且當少量肌球蛋白質變性時會使肌原纖維發生最大收縮，在僵硬期的粗絲與細絲結合更緊密，致使肌纖維內更多的水會被丟失。

圖2 冷卻時間對鱸魚冰藏過程中持水力變化的影響

2.6 冷卻時間對鱸魚儲藏過程Ca2+-ATPase比活力變化的影響

隨著冷卻時間的延長，鱸魚肌肉組織中結冰越多，冷凍本身使部分蛋白變性［3］，冰藏過程先需經歷一個解凍過程，細胞組織中的冰晶融化影響了肌內膜的完整性［8］，導致持水力的下降。持水力低是超冷卻技術的一個缺陷［1］。同時，綜合考慮其他指標影響，超冷卻預處理60min是一個較好的冷卻時間，因為持水力高表明魚體內保留了較多的疏松結合水［3］，對微生物的生長繁殖創造有利條件，而微生物是影響水產品腐敗變質的重要因素之一［10］。

2.4 冷卻時間對鱸魚儲藏過程中K值變化的影響

K值表示核苷酸的自溶降解程度，也是最可靠的魚鮮度指標。由圖3可見，K值在儲藏過程中呈上升趨勢。超冷卻60、100min的實驗組與處理0min的對照組K值在儲藏12d后差異顯著（p＜0.05）。K＜20%時魚肉具有高新鮮度［11］，超冷卻60、100min的實驗組比超冷卻40min的實驗組高新鮮度的時間要延長3d。同時，超冷卻60min和100min兩實驗組之間K值變化差異不顯著（p＞0.05），分析K值得出結論，超冷卻預處理60min是一個相對較優的冷卻時間。

圖3 冷卻時間對鱸魚儲藏過程中K值變化的影響

2.5 冷卻時間對鱸魚儲藏過程菌落總數變化的影響

由圖4可見，超冷卻處理0、40、60、100min的鱸魚菌落總數分別為5.24、4.85、3.33、3.20log cfu/cm2魚皮，貯藏12d后分別達到7.39、6.54、6.32、5.78log cfu/cm2魚皮，參照組已超過水產品菌落總數所能接受上限［2］。超冷卻處理60、100min的實驗組與參照組相比，菌落總數變化差異顯著（p＜0.05），貨架期延長4～5d。B.K?l?nc等［2］分別研究了海鯛和黑鱸經冰泥和碎冰預處理2h后儲藏于4℃條件，結果前者的貨架期比后者延長了2d，實驗結果與本實驗結果相似。同時冷卻60min和100min兩實驗組的差異不顯著（p＞0.05），因此考慮菌落總數冷卻時間選擇60min較優。

圖4 冷卻時間對鱸魚儲藏過程菌落總數變化的影響

由圖5可見，超冷卻0、40、60、100min的Ca2+-ATPase比活力儲藏 12d后分別下降了 59.1%、38.2%、24.5%、45.0%。Ca2+-ATPase比活力是肌球蛋白完整性的檢測器［12］，說明儲藏12d后冷卻60min鱸魚肌原纖維蛋白變性程度最低，在所有實驗組中保鮮效果最好。超冷卻 100min實驗組的 Ca2+-ATPase比活力下降較快，可能的原因是肌肉的凍結使肌原纖維變性程度嚴重［3］。因此，選擇適當的超冷卻程度至關重要［1］。

圖5 冷卻時間對鱸魚儲藏過程Ca2+-ATPase比活力變化的影響

需指出的是，儲藏3d時，Ca2+-ATPase比活力有所升高，是由于此時鱸魚處于僵硬狀態而導致肌動蛋白對肌球蛋白作用增強的緣故［13］。此后，隨儲藏時間的延長，肌動蛋白對肌球蛋白的作用減弱，肌原纖維蛋白變性加大，Ca2+-ATPase比活性隨之下降，這才真正體現出肌原纖維蛋白質的變性程度［13］。

2.7 冷卻時間對鱸魚儲藏過程中魚皮、魚鰓色澤變化的影響

表2 冷卻時間對鱸魚儲藏過程中魚皮色澤變化的影響

由表2中可見，超冷卻預處理0、40、60、100min的鱸魚儲藏12d后，魚背部 L*值分別從70.07、61.28、61.98、60.82變為65.12、66.40、59.46、60.44。與B.Kilinc［14］等的研究結果相似。L*值的變小伴隨魚皮光澤度的下降，說明魚體新鮮度的下降。

由表3可見，超冷卻預處理0、40、60、100min的鱸魚儲藏12d后，魚鰓a*值分別從22.45、27.77、28.12、28.84變為14.93、9.63、8.57、7.48。a*值變小的過程，伴隨著魚鰓由鮮紅變為暗紅。魚鰓色澤鮮紅度表明魚體的新鮮度，a*值變小伴隨著魚鰓由鮮紅變為暗魚的過程，說明魚鰓細菌數的增加和魚體新鮮度的下降。

表3 冷卻時間對鱸魚儲藏過程中魚鰓色澤變化的影響

3 結論

通過對鱸魚預冷卻程度的研究表明，-6℃鹽水預處理60min的鱸魚冰藏保鮮效果最好。在儲藏過程中，儲藏12d，菌落總數低于6log cfu/cm2魚皮，Ca2+-ATPase比活力下降最慢，K值上升較慢。

［1］Ola M Magnussen，Anders Haugland，Anne K Torstveit Hemmingsen，et al.Advances in superchilling of food-Process characteristics and product quality［J］.Trends in Food Scienceamp; Technology，2008，19：418-424.

［2］S Cakli，B Kilinc，A Cadun，et al.Effects of using slurry ice on the microbiological，chemical and sensory assessments of aquacultured sea bass（Dicentrarchuslabrax）stored at 4℃［J］. European Food Research Technology，2006，222：130-138.

［3］A S Duun，T Rustad.Quality changes during superchilled storage of cod（Gadus morhua）fillets［J］.Food Chemistry，2007，105：1067-1075.

［4］Riette L J M Van Laack，Robert G Kauffman.Glycolytic potential of red，soft，exudative pork longissimus muscle［J］. Animal Science，1999，77：2971-2973.

［5］Katoh N，Uchiyama S，Tsukamoto S，et al.A biochemical study on fish myopfibrillar ATPase［J］.Bulletin of the Japanese Society of Scientific Fisheries，1977，43：857-867.

［6］Ryder J.Determination of adenosine triphosphate and its breakdown products in fish muscle by high performance liquid chromatography［J］.Journal of Agriculture and Food Chemistry，1985，33：678-680.

［7］Margrethe Esaiassen，Reidun Dahl，Guro Eilertsena，et al. Pre-rigor filleting and brining of farmed cod：Influence on quality and storage stability［J］.Food Science and Technology，2008，41：724-729.

［8］Van Laack，R L J M，M B Solomon.The affect of postmortem temperature on pork color and water holding capacity//Proc.41st Int.Congr，Meat Sci Technol，San Antonio，TX，1995，l：650.

［9］丁玉庭，陳艷，鄒禮根，等.豬PSE肉與正常肉肌原纖維蛋白質溶解性和持水性的比較研究［J］.中國食品學報，2004（2）：62-65.

［10］Jorge Barros-Velázquez，José M Gallardo，Pilar Calo，et al. Enhanced quality and safety during on-board chilled storage of fish species captured in the Grand Sole North Atlantic fishing bank［J］.Food Chemistry，2008，106：493-500.

［11］董彩文.魚肉鮮度測定方法研究進展［J］.食品與發酵工業，2004，30（4）：99-102.

［12］Y J Choi，T M Lin，K Tomlinson，et al.Effect of salt concentration and temperature of storage water on the physicochemical properties of fish proteins［J］.Food Science and Technology，2008，41：460-468.

［13］丁玉庭，駱肇蕘，季家駒.我國鰱鳙鳊鯽魚肉蛋白質冷藏穩定性的研究［J］.淡水漁業，1999，29（6）：12-14.

［14］B Kilinc，S Cakli，A Cadun，et al.Comparison of effects of slurry ice and flake ice pretreatments on the quality of aquacultured sea bream（ Sparus aurata）and sea bass（Dicentrarchus labrax）stored at 4℃［J］.Food Chemistry，2007，104：1611-1617.

Effects of superchilling treatment with cold brine on the quality of farmed lateolabrax japonicus storage in flake ice

XU Xiao-bao，LIU Shu-lai，SHEN Ying-chong，DING Yu-ting*
（College of Biological and Environmental Engineering，Zhejiang University of Technology，Hangzhou 310014，China）

The effects of superchilling treatment with cold brine on the quality of farmed lateolabrax japonicus was studied.With ice water mixture（-6℃，6.0%NaCl）as superchilling medium，lateolabrax japonicus was superchilled for 0，40，60，100min and storaged in flake ice for 15 days.The result showed that the total viable counts of lateolabrax japonicus superchilled for 60min and 100min slowed down significantly comparing with other experimental groups（p＜0.05），its Ca2+-ATPase activity was much more higher，the K value had a slight increase. Based on the results of microbiological，biochemical analyses，energy consumption and superching time，superchilling for 60min was a better method for preservation of lateolabrax japonicus.

superchilling；lateolabrax japonicus；preservation

TS254.4

A

1002-0306（2011）01-0264-04

2009-12-21 *通訊聯系人

徐小寶（1983-），男，碩士研究生，研究方向：食品加工與貯藏。

國家863重點項目（2007AA091801）；浙江省優先主題項目（2008C13063）。