鱘魚隸屬于輻鰭亞綱,鱘形目,是一種古老的魚類,自古以來以其鮮美的味道和較高的營養價值備受人民群眾的喜愛。近年來,市場需求逐漸加大,為了解決鱘魚資源空間分布不均勻,以及更好的貼合我國民眾的飲食習慣,因為與加工制品相比,鮮魚可以最大限度的保留食品的口感與營養價值,保活運輸技術越來越受到重視,本文主要介紹影響鱘魚肌肉品質的各項指標,以及在運輸過程中可能出現的生理變化。
保活運輸技術
通常來講,魚類的保活運輸方法分為有水法與無水法兩種,前者作為傳統方法,被較廣泛的采用,優點是方法簡單易行,但一來由于運輸過程中魚處于正常的生活狀態,會受到自身代謝的含氮廢物的影響,大量消耗水體溶氧,產生的氨氣也會對魚體產生毒害作用,其次魚在運輸過程中保持著較高的代謝強度,其體內的營養物質會因此消耗,造成營養價值與口感方面的影響,另外在此過程中由于追求經濟效益,造成擁擠脅迫,對魚類產生不良影響。出于對以上缺點的認識,無水運輸越來越受到關注,無水運輸主要有麻醉法,生態冰溫運輸法,模擬冬眠法,原理都是采取物理或化學的手段,是魚進入休眠狀態,降低代謝強度,從而實現保持品質的運輸目的。
一般營養成分
水分。含水量可影響魚類肌肉的顏色,口感,通常來講,水分充足的肉類制品會有多汁鮮嫩的口感,而缺乏水平則會使肉品變硬,從而使口感變差。肉類中的水分可以分為自由水,結合水,不易流動的水三種,最后一種在肌肉中的含量是決定口感的重要因素,也是肌肉持水力的決定因素。水力是指當肌肉受到外力作用時,保持其原有水分的能力,與肌肉中的結構蛋白組成有關,pH是影響持水力的指標之一,酸堿度可以影響環境中的電荷,當pH等于蛋白質的等電點時,蛋白質容易因吸引而接近,從而降低了保水的能力。
何登菊等關于鱘魚低溫保活運輸的實驗表明在短途運輸過程中,鱘魚肌肉的含水量有略微的上升,而pH變化不大,這點與Haard關于鱘魚冰鮮運輸過程的實驗結果、以及沈月新在羅非魚微凍保鮮過程中的實驗結果一致。
碳水化合物。肉食性魚類體內缺乏完善的糖代謝機制,屬于天然的2型糖尿病患者,飼料中的葡萄糖反而被視為一種有害物質,所以葡萄糖濃度的升高會導致代謝速率的調整,有關于虹鱒魚的實驗證明,注射葡萄糖后,魚類體內脂肪酸濃度沒有發生變化,但與脂解反應相關的酶活性增強,該種調整與胰腺監控機制有關。糖原對肉食性魚類同樣較難被利用,攝入的糖原會被儲存起來,然而體內糖原庫的容量有限,這些儲存的糖原又會被不斷的分解,出現底物循環的現象。但在0度條件下低溫保活運輸的過程中,數據證明在所有營養成分中,碳水化合物的含量下降最快,說明糖類的代謝與具體的環境有關。
蛋白質。鱘魚肌肉含有豐富的蛋白質,粗蛋白含量在15%-22%上下,高于一般的淡水魚類。蛋白質分為細胞內蛋白質和細胞外蛋白質,前者又可分為肌原纖維蛋白質和肌漿蛋白。肌漿中的肌紅蛋白以及血紅蛋白是影響肉色的主要因素。
(1)對口感的影響。肉類的持水力取決于蛋白質的變性和降解,有實驗證明連接細胞膜與肌原纖維的蛋白更容易發生降解,這些蛋白收縮時會導致肌原纖維網格結構收縮,收縮會形成汁液流失通道而增加水分的損失。
(2)代謝機理。魚類體內的蛋白質處于循環的過程,即不斷合成新的結構蛋白,而舊的結構蛋白會降解為游離的氨基酸,繼續合成結構蛋白或者進入其它的代謝途徑。因為蛋白質不是主要的供能物質,只有肌原蛋白作為儲能庫,所以在一般情況下總量會保持恒定。蛋白質代謝會受胰島素的調控,動物組織中胰島素可加速蛋白質的合成,Murai關于鯉魚的研究也證明了這一點,同時高水平的胰島素也可抑制蛋白質水解的活化。在動物肌肉蛋白質降解調控過程中,胰島素可以抑制溶酶體降解途徑來抑制對細胞外蛋白的降解。
脂肪。鱘魚屬于白肌魚類,其體內脂肪含量較低,由于野生鱘魚資源稀缺與市場需求量的增大,以及養殖業的發達,現在市面上的鱘魚多為養殖品種,相較野生品種而言,其脂肪含量較高,依據郝淑賢等對養殖西伯利亞鱘的檢測,其脂肪含量達到了7.15%,然而另外一些實驗的結果表明,不同種養殖鱘魚的脂肪含量從1.0%-5.7%不等,顯著的低于第一組的實驗結果,原因應與飼養環境,飼料組成,鱘魚的種類有關。
(1)對口感的影響。肌肉脂肪沉積在肌肉的內肌束膜內,肌內脂肪的含量及其脂肪酸組成是影響肉類風味的重要因素,依據Mottram的研究,肌內脂肪是肉品風味的前體物質,適量的脂肪可以增強肉品烹調后的香味,肌肉脂肪也可以使結締組織松散,阻斷了肌纖維束的交聯,還能促進入口后肌纖維的斷裂,從而提高肌肉的嫩度,另外,Fernandez研究表明,肌肉的多汁性與脂肪含量呈正相關,但過量的脂肪會導致魚出現腥味。
(2)代謝機理。由于天然食物缺乏糖類,肉食性魚類大多通過糖異生途徑合成葡萄糖為代謝供能,當魚類受到饑餓脅迫時,肝脂肪含量出現明顯的下降,肌肉脂肪在初期下降不如肝脂肪明顯,但下降的速率也超過蛋白質。饑餓期間能量大量消耗,ATP轉變為AMP,隨著AMP含量的增加,激活了AMP環化酶,將AMP轉變為cAMP,也通過腎上腺素和高血糖素升高cAMP的含量,cAMP作為重要的信號分子,提高了脂肪酸分解酶的活性。
(3)運輸過程中變化狀況。在相對短的時間范圍內,碳水化合物是被優先消耗的物質,所以脂肪含量變化不大,但隨著時間的增加,有逐漸變大的趨勢,有研究表明,鱘魚在低溫休眠的情況下,12h蘇醒后與24h蘇醒后,肌肉總脂肪含量分別較運輸前下降了7.48%和8.41%。甘油三酯是魚類脂肪代謝的主要產物,很大程度上可以反映魚類對脂肪的代謝情況。
游離氨基酸。鱘魚體內含有8種人體必需的氨基酸,分別為蘇氨酸,纈氨酸,甲硫氨酸,異亮氨酸,亮氨酸,苯丙氨酸,賴氨酸和色氨酸,同時含有4種非必需的呈味氨基酸,分別為呈甜味的甘氨酸和丙氨酸,呈甜味和鮮味的天冬氨酸,呈酸味和鮮味的丙氨酸。在代謝過程中,必需氨基酸更多用于生長,合成蛋白質留在體內,而非必需氨基酸更容易被氧化釋放能量。Conceicao的實驗證明,同樣吸收了93%的相對含量,70%的賴氨酸留在體內,而谷氨酸約有76%被氧化。
肌苷酸。肌苷酸是構成肌肉鮮味的主要成分之一,在魚類死后由三腺苷磷酸(ATP)經數步化學變化而成,具有顯著的增鮮作用,陳國宏等關于泰和烏骨雞肌苷酸的含量的比較研究證實了該雞種樣本的肌苷酸含量高于其他對照組,說明了該種品質的優越性。
影響肌苷酸變化的因素很多,包括代謝過程中的酶類,動物的品種,個體差異,組織部位等。宰殺前的處理也起了很大的作用,對肉牛而言,麻醉宰殺與直接宰殺相比,麻醉宰殺后的肉品肌苷酸含量更高,也就從一定程度上說明了應激反應對肉品肌苷酸含量的不利影響。
游離脂肪酸。脂肪酸由脂肪動員產生,是機體內重要的供能物質,與血糖相比,更廣泛的參與了魚體內的循環代謝,所以血液內的游離脂肪酸(FFA)水平反映了魚體內的脂肪代謝情況,并且其在體內的含量時刻發生變化,有利于實時監測。并且肝臟攝入并代謝大約50%的FFA,所以其也與谷草轉氨酶,堿性磷酸酶一起反映了魚的肝臟功能。鱘魚肌肉中主要脂肪酸包括9種13類,其中包括二十碳五烯酸這種具有廣泛生理功能的物質。
應激反應
在水產養殖活動中,應激反應是一種常見的生理生化變化,包括收集魚類的精子,過高密度導致的種內不良互作,以及日常養殖中出現的應激反應。長期或短期的刺激可以導致魚類雌激素與雄激素的降低,有一項關于虹鱒魚的實驗證明了這一點。同時,應激反應可以加快魚體的新陳代謝,消耗魚體內的營養物質及產生對肉品品質不利的中間產物。
皮質醇。皮質醇(COR),又名氫化可的松,是一種腎上腺皮質激素。在動物受到外界刺激后,會迅速的激活下丘腦-垂體-腎上腺軸通路,促進COR的合成,從而使血漿中含量增高。因此,皮質醇的含量被廣泛的認為是衡量應激反應的首選指標。Bayunova等的實驗表明,在不同種類的刺激下,俄羅斯鱘體內的COR含量都有所增加,并在刺激源移除后逐漸降低,這與劉驍等關于團頭魴的實驗結果類似。
乳酸和血糖。乳酸和血糖同樣是衡量魚類代謝過程的重要指標。乳酸由無氧呼吸產生,是魚類從正常的生理狀態轉至運輸狀態的馴化結果。在運輸9h后,鱘魚血糖的含量有顯著的上升,在17-22h后出現了略微的下降,也就證明了其體內的功能物質出現了不同程度的消耗,也可以在一定程度上反應代謝情況。
總結與展望
綜上所述,魚類肌肉的品質受多種營養物質含量的影響,而應激反應作為一個運輸過程中必然出現的現象受到研究者的關注。它可以消耗魚體中的營養物質提供能量應對環境的突然變化,包括一般營養物質,即糖類,脂肪,蛋白質,也消耗對風味起重要作用的小分子有機物,如游離氨基酸,肌苷酸等。而針對應用傳感器進行實時監測的實驗,可選取皮質醇與乳酸作為應激強度的外部指標,游離脂肪酸、甘油三酯作為脂肪代謝的指標,胰島素作為蛋白質代謝的指標,酸堿度作為持水力的指標。若是用傳統的方法檢測,則應該按照具體的運輸時間,設定檢測的間隔,得到營養與呈味物質的變化規律。除了影響指標,在實際的生產生活中,還需考慮運輸帶來的成本問題。鑒于與日本,美國等國家相比,我國對于水產資源的開發尚有不足,而國民的飲食觀念也轉向健康飲食,魚類較畜肉有天然的營養價值優勢,而我國幅員遼闊,水產資源的空間分布存在不平衡現象,所以運輸至關重要。