不同貯藏溫度對草魚肉滋味和鮮度的影響

陳劍嵐,施文正,陳舜勝,陳舒涵

(上海海洋大學食品學院,上海 201306)

不同貯藏溫度對草魚肉滋味和鮮度的影響

陳劍嵐,施文正*,陳舜勝,陳舒涵

(上海海洋大學食品學院,上海 201306)

以草魚背肉、腹肉和紅肉為原料,通過高效液相色譜法(HPLC)和氨基酸自動分析法,研究了4、-20和-80 ℃貯藏條件對草魚肉各部位游離氨基酸含量和核苷酸類物質的影響。結果表明:4、-20和-80 ℃貯藏條件下,草魚背肉呈味氨基酸的含量占總游離氨基酸含量的百分比分別為41.69%、41.84%、42.40%,腹肉中分別為38.39%、39.91%、40.29%,紅肉中分別為31.34%、32.34%、32.82%。貯藏溫度越低,呈味氨基酸含量的百分比越高。草魚背肉中的K值分別為25.60%、15.45%和14.92%,腹肉中分別為33.27%、19.60%和16.29%,紅肉中分別為90.39%、48.72%和45.41%。貯藏溫度越低,鮮度越好。相同貯藏溫度下,紅肉中的呈味氨基酸含量偏低,鮮度最差。因此,在加工過程中宜選用快速凍藏,以保持較好的滋味和鮮度。

草魚,游離氨基酸,ATP關聯物,鮮度

草魚(Ctenopharyngodonidellus)是我國“四大家魚”之一,是我國重要的養殖經濟魚類。2015年,我國水產品總產量為6699.65萬t,其中,養殖產量為4937.90萬t,淡水養殖產量達到3062.27萬t,其中草魚的養殖產量最高,達到567.62萬t[1]。水產品貯藏過程中發生一系列生物化學反應,而溫度是影響新鮮度和貨架期的最重要的可控因素[2]。低溫冷藏能有效抑制微生物的生長繁殖和魚自身酶的活性,是水產品保鮮常用的一種方法[3]。李樂[4]比較了草魚、鳙魚、鱖魚和羅非魚在不同貯藏溫度下魚肉品質的變化,結果表明四種魚肉品質隨著貯藏時間的延長而變差,而貯藏的溫度降低可以緩解該過程。姚燕佳[5]等人分析了不同貯藏條件下鰱魚鮮度品質的變化情況,結果顯示低溫凍藏有效地減緩了淡水鰱魚貯藏過程中鮮度的降低速率。

本文以草魚背肉、腹肉和紅肉為對象,采用高效液相色譜法,氨基酸自動分析法,測定了4、-20和-80 ℃條件下的草魚肉各部位游離氨基酸含量和K值的變化,不僅可以了解鮮度與蛋白質變化的內在聯系,探明草魚死后肌肉的生化變化規律,豐富魚肉風味化學的理論知識,還可為草魚的保鮮和加工提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

草魚 上海市浦東新區臨港新城古棕路農貿市場,體重2.0～2.5 kg/尾,充氧運回實驗室,采用重擊草魚頭部致死(暈)后去頭,沿脊背剖成兩半,取背肉、腹肉和紅肉,所取樣品貯藏于4、-20和-80 ℃冰箱,貯藏48 h,以備實驗。

ATP及其關聯物三磷酸腺苷ATP、二磷酸腺苷ADP、肌苷酸IMP、次黃嘌呤Hx標準品 美國Sigma公司;一磷酸腺苷AMP、次黃嘌呤核苷HxR標準品 日本TCI公司;甲醇、磷酸氫二鉀、磷酸二氫鉀 色譜純;氫氧化鉀、氫氧化鈉、高氯酸(PCA)、磷酸、三氯乙酸 分析純。

LC-2010CHT高效液相色譜儀、AUW320電子分析天平 日本島津公司;H2050R高速冷凍離心機 長沙湘儀有限公司;L-8800日立氨基酸自動分析儀 日本日立公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 游離氨基酸含量的測定 參考鄧捷春[6]的游離氨基酸含量的測定方法,略有改動。分別取新鮮樣品及冷凍樣品2 g加入15 mL 15%的三氯乙酸,勻漿,靜置2 h,然后10000 r/min離心15 min,取離心后的液體,5 mL用3 mol/L的NaOH調pH至2.0,然后定容至10 mL,搖勻,過0.22 μL膜后測定。

氨基酸自動分析儀條件:色譜柱(4.6 mm×150 mm,7 μm);柱溫50 ℃;1通道流速:0.4 mL/min,2通道流速:0.35 mL/min。流動相:pH為3.2、3.3、4.0、4.9的檸檬酸鈉和檸檬酸的混合緩沖液以及濃度為4%的茚三酮緩沖液。

1.2.2 ATP關聯物及K值的測定 參考Yokoyama[7]的方法,略有改動。分別取新鮮樣品以及冷凍樣品5 g加入10 mL 10%的高氯酸,勻漿,然后10000 r/min離心15 min,取上清液,沉淀用5mL 5%的高氯酸洗滌,離心取上清液,重復操作兩次,合并上清液,用10 mol/L和1 mol/L的KOH調pH至6.5,靜置30 min,取上清液定容至50 mL。搖勻,過0.22 μm膜后測定。整個過程在0～4 ℃下操作。

高效液相色譜儀(HPLC)條件:GL Sciences公司Inertsil ODS-SP C18(4.6 mm×250 mm,5 μm)液相色譜柱:保護柱柱芯Inertsil ODS-SP(4×10mm,5 μm);流動相:A為0.05mol/L磷酸二氫鉀和磷酸氫二鉀(1∶1)溶液,用磷酸調至pH為6.5,B為甲醇溶液;等梯度洗脫;流速:1 mL/min;柱溫:28 ℃;進樣量:10 μL;檢驗波長:254 nm。

1.3 數據處理

應用Microsoft Excel 2007和SPSS Statistics 21.0軟件對實驗結果進行統計分析,在單因素方差分析的基礎上采用Duncan氏多重比較法進行分析,統計值為平均值±標準差,顯著性水平為p<0.05。

2 結果與分析

2.1 不同貯藏溫度的草魚肉中游離氨基酸含量的比較

氨基酸具有各自獨特的味道,在食品中的呈味特性由含量、閾值或與其他成分的相互作用發生變化[8]。滋味成分的含量和閾值在呈味中起重要作用。食品中的氨基酸可分為游離型氨基酸和結合型氨基酸,其中游離氨基酸的組成及含量對水產品的呈味有較大影響。呈味氨基酸包括天冬氨酸、絲氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸和脯氨酸。必需氨基酸包括蘇氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸,是人體自身不能合成或合成速度不能滿足人體需要,必須從食物中攝取的氨基酸[9],是評價營養價值的一個重要指標。魚肉中谷氨酸的鈉鹽閾值大都在0.03%以下,它與死后肌肉中蓄積的AMP產生相乘作用,而呈現鮮味[10]。精氨酸有增加魚肉呈味的復雜性、程度以及提高鮮度的作用[11]。

表1 不同貯藏溫度的草魚背肉中游離氨基酸含量的比較(mg/100 g)

注：*為呈味氨基酸,不同字母表示差異顯著(p<0.05),-表示閾值未查到,樣品平行測定3次，表2、表3同。

表2 不同貯藏溫度的草魚腹肉中游離氨基酸含量的比較(mg/100 g)

經氨基酸自動分析儀測定結果分析,不同貯藏溫度的草魚背肉中游離氨基酸的含量見表1,由表1可知,4、-20和-80 ℃貯藏條件下,背肉中呈味氨基酸的含量占總游離氨基酸含量的百分比為41.69%、41.84%、42.40%,說明貯藏溫度對呈味氨基酸有一定影響,且貯藏溫度越低,呈味氨基酸含量的百分比越高。從表1可以看出,蘇氨酸、亮氨酸的閾值分別為260.00、190.00 mg/100 g[12],而在4、-20和-80 ℃貯藏條件下,草魚背肉中蘇氨酸、亮氨酸的含量遠遠低于其閾值,因此對魚肉呈味的作用不大。甘氨酸的閾值為130 mg/100 g,4 ℃和-20 ℃貯藏條件下甘氨酸的含量分別為127.07 mg/100 g和127.53 mg/100 g,略低于其閾值,而-80 ℃貯藏條件下甘氨酸的含量為130.39 mg/100 g,略高于其閾值。甘氨酸是海鮮產品的主要呈味成分,跟其他的鮮味物質谷氨酸和肌苷酸等有協同作用[13]。姚志勇[14]等人研究了3種真空冷誘導前處理對羅非魚片冰溫貯藏過程中游離氨基酸的影響,發現呈味游離氨基酸中甘氨酸和丙氨酸的含量相對較高。

不同貯藏溫度的草魚腹肉中游離氨基酸的含量見表2,由表2可知,4、-20和-80 ℃貯藏條件下,腹肉中呈味氨基酸的含量占總游離氨基酸含量的百分比為38.39%、39.91%、40.29%,貯藏溫度越低,呈味氨基酸含量的百分比越高,可能由于溫度降低,蛋白質降解及生化反應速率下降。從表2可以看出,4、-20和-80 ℃貯藏條件下,草魚腹肉中甘氨酸和組氨酸的含量相對較高,甘氨酸的含量分別為117.78、123.76和118.60 mg/100 g,接近其閾值130.00 mg/100 g,組氨酸的含量分別為210.35、200.77和189.17 mg/100 g,遠遠高于其閾值20.00 mg/100 g,組氨酸可以增強風味效果,形成某些海產品“肉香”的特質[6]。鄒磊[15]等人研究了不同溫度對真空干燥海鰻游離氨基酸含量的影響,發現冰溫真空干燥下游離氨基酸含量增加最為明顯。

表3 不同貯藏溫度的草魚紅肉中游離氨基酸含量的比較(mg/100 g)

不同貯藏溫度的草魚紅肉中游離氨基酸的含量見表3,由表3可知,4、-20和-80 ℃貯藏條件下,紅肉中呈味氨基酸的含量占總游離氨基酸含量的百分比為31.34%、32.34%、32.82%,且總游離氨基酸含量低于背肉和腹肉,可見貯藏溫度對紅肉的影響最為明顯。由表1、表2和表3可知,相同貯藏條件下,紅肉中呈味氨基酸含量的百分比最低,背肉和腹肉中呈味氨基酸含量的百分比差別不大,這可能是紅肉與背肉、腹肉滋味不同的主要原因。-80 ℃貯藏條件下的草魚紅肉中大部分游離氨基酸含量都高于4 ℃和-20 ℃貯藏中,只有谷氨酸的含量為12.18 mg/100 g,低于4 ℃和-20 ℃貯藏中,可能由于超低溫瞬間凍結對谷氨酸的影響較大。

2.2 不同貯藏溫度的草魚肉中核苷酸類物質及K值的變化

魚類的肌肉運動必須依靠三磷酸腺苷(ATP)轉化提供能量,而魚體死后其體內所含的ATP發生分解。魚類死后,ATP的降解順序[5]依次為三磷酸腺苷ATP、二磷酸腺苷ADP、一磷酸腺苷AMP、肌苷酸IMP、次黃嘌呤核苷HxR、次黃嘌呤Hx,整個降解過程中有多種酶參與。

表4 不同貯藏溫度的草魚背肉中核苷酸類化合物的含量(mg/100 g)

注：不同字母表示差異顯著(p<0.05),樣品平行測定3次，表5、表6同。K值是HxR與Hx含量之和除以ATP關聯化合物總含量的百分數,是一種公認的反映水產品從僵硬階段到自溶階段鮮度指標,K值越大,鮮度越差。許多學者[16-17]研究了K值與魚類的關系,認為K值在20%以下為一級鮮度,20%～40%為二級鮮度,40%～60%為三級鮮度,大于60%即為腐敗。其中,鮮味主要由IMP產生,IMP可以提高魚貝類的鮮味;Hx則相反,會使肉呈苦味。因此,水產品的滋味與肌肉中ATP關聯物的含量密切相關[18]。

由表4、表5和表6可以看出,不同貯藏溫度對草魚各部位肉中核苷酸類物質的含量有一定影響。4、-20和-80 ℃貯藏條件下,草魚背肉、腹肉和紅肉中的IMP含量均在-80 ℃時最高,4 ℃時最低。隨著ATP的分解,最終HxR和Hx的含量有所增加,高含量的Hx與腐敗魚肉的苦味有關,Hx的堆積會導致不愉快的風味[19]。有研究表明GMP和IMP都具有強烈的鮮味,GMP味道強度約是IMP的2.3倍[20]。呈味核苷酸AMP、GMP和IMP與谷氨酸和天冬氨酸能產生協同效應[21]。

在4、-20和-80 ℃貯藏條件下,由表4可知,草魚背肉部分的K值分別為25.60%、15.45%和14.92%,由表5可知,草魚腹肉部分的K值分別為33.27%、19.60%和16.29%,由表6可知,草魚紅肉部分的K值分別為90.39%、48.72%和45.41%。-80 ℃貯藏條件下,草魚背肉、腹肉和紅肉部位的鮮度均優于4 ℃和-20 ℃貯藏條件,4 ℃貯藏條件下的鮮度最差。相同貯藏條件下,背肉部位的鮮度優于紅肉部位,而紅肉部位的鮮度最差,K值不適用于評價紅肉部分鮮度。在4 ℃貯藏條件下,草魚背肉、腹肉、紅肉中呈味氨基酸的含量均低于-80 ℃貯藏條件,而K值的變化與呈味氨基酸含量的變化呈負相關。說明貯藏溫度越低,呈味氨基酸的含量越高,K值越小,鮮度越好。張麗娜[22]等人研究了草魚片在冷藏和微凍條件下品質變化,結果表明低溫可抑制K值的增加,微凍貯藏能抑制草魚片中細菌的增長,減緩蛋白質的分解及脂肪的氧化,明顯延長草魚片的保質期。

表5 不同貯藏溫度的草魚腹肉中核苷酸類化合物的含量(mg/100 g)

表6 不同貯藏溫度的草魚紅肉中核苷酸類化合物的含量(mg/100 g)

3 結論

通過高效液相色譜和氨基酸自動分析儀檢測,4、-20和-80 ℃貯藏條件下,草魚背肉、腹肉和紅肉中呈味氨基酸的含量占總游離氨基酸含量的百分比隨貯藏溫度的降低而升高,K值隨貯藏溫度的降低而降低;K值的變化與呈味氨基酸含量的變化呈負相關。相同貯藏溫度下,紅肉中的呈味氨基酸含量偏低,鮮度最差。貯藏溫度越低,呈味氨基酸的含量越高,K值越小,鮮度越好。因此,在加工過程中,宜選用快速凍藏,以保持較好的滋味和鮮度。

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Effect of different storage temperature on freshness and taste of grass carp meat

CHEN Jian-lan,SHI Wen-zheng*,CHEN Shun-sheng,CHEN Shu-han

(College of Food Science and Technology,Shanghai Ocean University,Shanghai 201306,China)

Use grass carp(dorsal meat,belly meat and red meat)as the research object,the effects of 4,-20 and-80 ℃ storage conditions on the content of free amino acids and the contents of nucleotides in different parts of grass carp were studied by high performance liquid chromatography(HPLC)and automatic amino acid analysis. The results showed that the percentage of flavor amino acids of the total free amino acids in dorsal grass carp meat was 41.69%,41.84%,42.40%,respectively. In belly meat was 38.39%,39.91%,40.29%,respectively. In red meat were 31.34%,32.34%,32.82%,respectively. The lower was the storage temperature,higher the percentage of amino acid content will be. K value of dorsal grass carp meat were 25.60%,15.45%,14.92%,respectively. In belly meat was 33.27%,19.60%,16.29%,respectively. In red meat were 90.39%,48.72%,45.41%,respectively. The lower was the storage temperature,the better the freshness will be. At the same storage temperature,flavor amino acid content was the lowest and freshness was the worst in red meat. Thus,quickly frozen should be selected to maintain freshness and good taste in the process.

grass carp;free amino acids;ATP related compounds;freshness

2016-09-28

陳劍嵐(1991-)，女，碩士，研究方向：水產品加工利用，E-mail：357359993@qq.com。

*通訊作者:施文正(1975-)，男，博士，副教授，研究方向：水產品加工和食品風味，E-mail：wzshi@shou.edu.cn。

國家自然科學基金面上項目(31471685)；“上海市高校知識服務平臺”項目(ZF1206)。

TS254.4

A

1002-0306(2017)05-0329-05

10.13386/j.issn1002-0306.2017.05.054