不同減菌化處理方式對暗紋東方鲀冷藏期間品質變化的影響

馮豪杰，藍蔚青,2,3,*，劉大勇，叢建華，臧一宇，唐書文，周大鵬，謝 晶,2,3,*

（1.上海海洋大學食品學院，上海 201306；2.上海水產品加工及貯藏工程技術研究中心，上海 201306；3.食品科學與工程國家級實驗教學示范中心（上海海洋大學），上海 201306；4.江蘇中洋生態魚類股份有限公司，江蘇 南通 226600）

暗紋東方鲀（Takifugu ob scurus）又名河鲀，屬鲀科東方鲀屬洄游性魚類，通常棲息于水域中下層，主要分布于我國東海、黃海及渤海的江河下游[1]。其肉質細嫩，味道鮮美，不飽和脂肪酸和蛋白質含量豐富，受到廣大消費者喜愛。隨著《關于有條件放開養殖紅鰭東方鲀和養殖暗紋東方鲀加工經營的通知》在2016年9月的正式發布，養殖暗紋東方鲀現已可被安全食用[2]。市場對暗紋東方鲀的消費需求迅速增加，采取合適處理方式提升暗紋東方鲀的綜合保鮮效果現已成為亟待解決的問題。

近年來，國內部分學者陸續開展了河鲀魚的保鮮研究。如馬妍等[3]研究冷藏溫度對河鲀魚微生物及品質特性的影響，發現（0±1）℃可一定程度抑制魚肉中特定腐敗菌的生長，減緩總揮發性鹽基氮（total volatile base nitrogen，TVB-N）含量、pH值與三甲胺含量上升，延緩持水力與質構特性變化；其研究還得出凍藏溫度越低，魚肉硬度變化越明顯，以－86 ℃冷藏暗紋東方鲀品質最佳[4]；周然等[5]研究得出，羧甲基殼聚糖復合保鮮劑可抑制河鲀魚樣品中細菌生長，減緩其質量損失、質構、TVB-N含量、三甲胺含量與感官品質變化，可使冷藏河鲀魚的貨架期由4 d延至6 d；蘇紅等[6]利用含質量分數0.68%檸檬酸、1.45%百里酚與1.94%海藻酸鈉的復合生物保鮮劑處理紅鰭東方鲀，綜合各指標得出其對冷藏紅鰭東方鲀保鮮效果顯著，可將貨架期由5 d延長至12 d。

水產品在死后會受到體表微生物、外界氧、體內酶等多種因素影響，易發生腐敗變質，造成其色澤、風味和品質下降。而水產品在貯藏前的初始菌落數是決定其貨架期的關鍵，因此減菌化處理是提高其后期保鮮效果的有效方法之一。目前，常用的水產品殺菌技術有微波殺菌、輻照殺菌、電解水殺菌、臭氧殺菌、超高壓殺菌等。微酸性電解水（slightly acidic electrolyzed water，SAEW）是一種新型的殺菌保鮮技術，具有安全、高效、無殘留、無污染等特點。通過在無隔膜電解槽中電解一定濃度的稀鹽酸制備得到，被廣泛應用于水產品保鮮等領域[7]。其中，Jung等[8]研究得出SAEW冰可有效抑制赫氏鰈魚的微生物生長，可將貨架期延長3 d。臭氧作為一種有效的殺菌劑，相對于常規殺菌方式，可很好保留食品原有風味與營養價值，且其殺菌后還可直接分解為氧氣，具有無殘留的特點[9]。近年來，關于臭氧應用于食品行業的研究逐漸增多。如de Mendon?a Silva等[10]實驗發現臭氧水（ozonated water，OW）能有效降低微生物數量，延緩脂質氧化，較好維持羅非魚品質。乙醇為常見的殺菌劑之一，其分子可通過滲透進入菌體細胞內部，引起細菌蛋白質結構改變，導致其變性，達到殺菌目的[11]。

本實驗擬采用3 種不同減菌化方式（SAEW、OW與乙醇溶液（ethanol water，EW））處理暗紋東方鲀，并結合微生物（菌落總數）、理化（pH值、質構、TVB-N含量、硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid，TBA）值、色差）與感官（色澤、氣味、形態與彈性）等指標，比較3 種處理方式對暗紋東方鲀冷藏期間品質的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

暗紋東方鲀，在2019年1月購于江蘇省中洋集團，魚種以在長江收集的野生群體為基礎選育群體，采用群體選育技術連續5 代選育而成，進行通用型集約化方式養殖。樣品體質量為（450±50）g，體長為（20.0±1.5）cm，由泡沫箱增氧保持鮮活狀態，并在3 h內運至實驗室。

鹽酸、氯化鈉、乙醇 國藥集團化學試劑有限公司；平板計數瓊脂 青島高科技工業園海博生物技術有限公司；氧化鎂、硼酸、甲基紅、溴甲酚綠、三氯乙酸 生工生物工程（上海）股份有限公司；所有試劑均為分析純。

1.2 儀器與設備

FX-SWS100型SAEW生成機 煙臺方心水處理設備有限公司；OZ-6000型活氧水機 昆山芳成金屬科技有限公司；TA.XT Plus型質構儀 英國Stable Micro Systems公司；CR-400型色差計 日本Konica Minolta公司；Kjeltec2300型凱氏定氮儀 瑞士FOSS公司；H-2050R型臺式高速冷凍離心機 湖南湘儀實驗室儀器開發有限公司；LDZM-40KCS-Ⅲ型立式壓力蒸汽滅菌器上海申安醫療機械廠；LHS-100CL型恒溫恒濕箱 上海一恒科學儀器有限公司；pH/ORP計 上海而立環?？萍加邢薰?；YXL-1A型高濃度有效氯測定儀 上海海恒機電儀表有限公司；722型可見分光光度計 上海舜宇恒平科學儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 減菌處理液制備

SAEW：通過SAEW生成機電解體積分數9.0% HCl溶液。處理前，由pH/ORP計測定其pH值與氧化還原電位（oxidative redox potential，ORP），由高濃度有效氯測定儀測定其有效氯含量（available chlorine concentration，ACC）。經測定，制備后SAEW的pH值為6.35±0.04，ORP為（861.60±12.35）mV，ACC為（30.00±1.54）×10－6。

OW：由活氧水機制備，參照GB/T 5750.11—2006《生活飲用水標準檢驗方法 消毒劑指標》[12]中的碘量法測定水中的臭氧質量濃度，經測定最終質量濃度為1.8 mg/L。

EW：用無菌蒸餾水將其配制成體積分數為75%的乙醇溶液。

1.3.2 樣品預處理

將鮮活暗紋東方鲀放血，經去眼、去皮、去內臟后，于無菌蒸餾水中清洗干凈，用吸水紙將魚肉表面的水分吸干，隨機分為4 組，每組10 條。分別在SAEW、OW、EW中浸漬處理10 min。以無菌水浸漬處理10 min樣品作為對照組（CK）。將4 組樣品取出后瀝干至表面無水滴，裝入無菌聚乙烯袋中并做好標記，于4 ℃冰箱中貯藏。分別在0、2、4、6、8、10 d進行各項指標測定，不同組別樣品指標測定時，取樣部位保持一致。

1.3.3 菌落總數與嗜冷菌數測定

菌落總數參照GB 4789.2—2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗 菌落總數測定》[13]進行測定，使用平板計數瓊脂在30 ℃恒溫培養48 h。嗜冷菌數參照藍蔚青等[14]的方法進行測定，使用平板計數瓊脂在7 ℃恒溫培養240 h。以上每個稀釋度做2 個平行。

1.3.4 pH值測定

pH值參照GB 5009.237—2016《食品安全國家標準食品pH值的測定》[15]進行測定。

1.3.5 質構分析

參考Ju Jian等[16]的方法測定彈性和回復力。魚體橫向切片，厚度為2 cm。采用TPA模式，測量前探頭下降速率2 mm/s，測試速率1.5 mm/s，返回速率1.5 mm/s，觸發力5 g，壓縮時間間隔5 s。探頭類型為P/50，測試類型設置為壓縮模式。每一處理組重復測定6 次。

1.3.6 TVB-N含量測定

TVB-N含量參照GB 5009.228—2016《食品安全國家標準 食品中揮發性鹽基氮的測定》[17]進行測定，設3 個平行，取平均值。

1.3.7 TBA值測定

TBA值的測定參考Li Junke等[18]的方法，用可見分光光度計在532 nm波長處測吸光度（A），由公式（1）計算TBA值，同一處理組重復測定3 次，取平均值。

1.3.8 色差測定

色差的測定參照López等[19]的方法，利用色差計測定。測定參數主要包括亮度值（L*）、紅度值（a*）和黃度值（b*）。其中，L*表示亮度，L*＝0，表示黑色；L*＝100，表示白色；a*＞0表示紅度，相反則為綠度；b*＞0表示黃度，相反則為藍度。根據公式（2）計算總色差△E*值。

式中：ΔL*、Δa*、Δb*分別表示所測L*、a*、b*值與初始值之差。

1.3.9 感官評定

由7 名經過專門培訓的人員擔任感官評定員，參考Ju Jian等[16]的方法分別進行色澤、氣味、形態與彈性4 項指標評分，感官分值為0～10。其中，10 分為最佳，0 分為最差，5 分為可接受限值。具體如表1所示。

表1 暗紋東方的感官評價標準Table 1 Criteria for sensory evaluation of Takifugu obscures

1.4 數據處理與分析

利用SPSS 17.0軟件對數據進行單因素方差分析，采用Duncan’s法進行顯著性分析和多重比較，差異顯著水平P＜0.05；用Origin 8.5軟件作圖。

2 結果與分析

2.1 減菌化處理對暗紋東方鲀冷藏期間微生物變化的影響

微生物的生長及代謝是導致水產品發生腐敗 變質的主要原因，因此可通過微生物指標來判定魚體的新鮮度。當菌落總數高于7.00（lg（CFU/g））時，魚不可食用[20]。

圖1 不同減菌化處理方式對暗紋東方鲀冷藏期間菌落總數（A）與嗜冷菌數（B）變化的影響Fig. 1 Effects of different sterilization treatments on TVC (A) and PBC (B) of Takifugu obscurus during refrigerated storage

由圖1A可知，新鮮暗紋東方鲀的菌落總數為（2.90±0.17）（lg（CFU/g）），該結果與蘇紅等[6]的研究結果一致。隨貯藏時間延長，4 組樣品菌落總數均上升，CK組樣品的細菌增長速率快于處理組樣品。貯藏第6天，CK組與處理組樣品的菌落總數差異顯著（P＜0.05）。在第8天時，CK組樣品的菌落總數接近7（lg（CFU/g）），而SAEW組與OW組在第10天才超過腐敗限值，此時EW組樣品接近腐敗限值。由此得出SAEW處理和OW處理可延長冷藏暗紋東方鲀貨架期1～2 d，而EW處理可延長貨架期2 d。由圖1B可知，暗紋東方鲀在冷藏期間嗜冷菌數的變化趨勢與菌落總數變化基本一致。周然等[21]研究得出用電解水處理可有效抑制河鲀魚冷藏期間細菌總數的上升，將貨架期延長2 d，次氯酸作為殺菌物質可損壞細菌細胞膜進而影響其代謝。結果表明，3 個處理都能延緩菌落總數和嗜冷菌數上升，其中以EW處理作用效果最明顯。

2.2 減菌化處理對暗紋東方鲀冷藏期間pH值變化的影響

pH值是評價水產品腐敗變質的重要指標之一。魚類在死后會經歷僵直、自溶及腐敗3 個階段，根據魚的種類和季節等因素，死后魚類的pH值通常在6.0～7.0[22]。

圖2 不同減菌化處理方式對暗紋東方鲀冷藏期間pH值變化的影響Fig. 2 Effects of different sterilization treatments on pH of Takifugu obscurus during refrigerated storage

由圖2可知，新鮮暗紋東方鲀的pH值為6.52±0.04。在整個冷藏期間，各組的pH值均呈先降低后升高趨勢。貯藏前期，CK組和處理組樣品的pH值均下降，這是由于魚死后，乳酸開始在體內堆積，ATP分解成磷酸等酸性物質，導致其pH值降低。而在貯藏中后期，魚體進入自溶階段，蛋白質逐漸分解成氨基酸和胺類等含氮物質，pH值上升。貯藏的第10天，EW組樣品的pH值僅為6.38±0.03，遠低于CK組、SAEW組與OW組，這可能是由于乙醇使蛋白質發生變性，減少了堿性物質的產生[11]?？梢?，EW對樣品pH值的上升起一定抑制作用，該結果與王桂洋等[23]的研究結果一致。

2.3 減菌化處理對暗紋東方鲀冷藏期間質構變化的影響

圖3 不同減菌化處理方式對暗紋東方鲀冷藏期間彈性（A）和回復力（B）變化的影響Fig. 3 Effects of different sterilization treatments on springiness (A)and resilience (B) of Takifugu obscurus during refrigerated storage

魚類等水產品死后在微生物與內源酶的作用下，其肌肉組織發生變化，引起彈性、回復力下降，食用口感變差。彈性是指魚肉在外力作用下產生變形及外力消失時的恢復程度，回復力指魚類在外力作用下形變的回復能力，肌原纖維蛋白的存在賦予肉彈性[24]。

由圖3可知，樣品的彈性和回復力隨貯藏時間的延長而降低，且在貯藏前期，各組彈性和回復力下降幅度較大。這與周然等[5]研究羧甲基殼聚糖涂膜保鮮河鲀魚的質構分析結果一致，肌原纖維蛋白的自溶與微生物作用是魚肉質地產生變化的主要原因。貯藏過程中，各處理組與CK組的質構無明顯差異，貯藏第10天，處理組的彈性與回復力優于CK組。結果表明3 種處理方式對河鲀魚肉的質構并沒有產生較大影響。顏明月[25]用OW處理羅非魚片也得到相似結果。

2.4 減菌化處理對暗紋東方鲀冷藏期間TVB-N含量的影響

TVB-N是指肉類中的蛋白質由于酶和細菌作用，分解而成的氨及胺類等堿性含氮物質，其含量是反映原料魚新鮮度的主要指標之一。根據GB 2733—2015《食品安全國家標準 鮮、凍動物性水產品》，淡水魚的TVB-N含量不大于20 mg/100 g時鮮度合格[26]。

圖4 不同減菌化處理方式對暗紋東方鲀冷藏期間TVB-N含量的影響Fig. 4 Effects of different sterilization treatments on TVB-N contentof Takifugu obscurus during refrigerated storage

由圖4可知，新鮮暗紋東方鲀的TVB-N含量為（6.50±0.27）mg/100 g。CK組和處理組TVB-N含量在貯藏過程中均呈上升趨勢，EW組樣品在貯藏后期上升緩慢，顯著低于其余各組（P＜0.05），可能是乙醇造成蛋白質變性，減少了堿性含氮物質產生。而貯藏6 d后，CK組樣品的上升趨勢相較于SAEW組與OW組更為明顯，可能魚肉此時處于自溶階段，大量胞外蛋白酶的產生使氨基酸脫酸脫氨產生更多的胺類物質[27]。不同魚類的TVB-N含量可接受上限存在差異[28]，在冷藏過程中暗紋東方鲀的TVB-N含量一直處于較低水平。由于其變化與微生物生長直接相關，因此根據已有菌落總數獲得其貨架期，由圖1A可知，貯藏第8天時CK組樣品的菌落總數接近7（lg（CFU/g）），此時CK組TVB-N含量達到15.42 mg/100 g，因此將TVB-N含量為15～16 mg/100 g作為暗紋東方鲀的可接受上限?？梢钥闯?，在貯藏第8天，CK組的TVB-N含量達（15.42±0.25）mg/100 g，已超過可接受上限。而SAEW組和OW組樣品在第10天才超過上限，該結果與菌落總數變化相一致。

2.5 減菌化處理對暗紋東方鲀冷藏期間TBA值變化影響

圖5 不同減菌化處理方式對暗紋東方鲀冷藏期間TBA值變化的影響Fig. 5 Effects of different sterilization treatments on TBA value ofTakifugu obscurus during refrigerated storage

TBA值是評判肉類脂肪氧化酸敗程度的良好指標。由圖5可知，貯藏前期EW組的TBA值增長趨勢明顯大于其他3 組，說明乙醇減菌化處理加快了樣品脂肪氧化酸敗過程，產生大量氧化產物醛類，貯藏第8天略有下降，可能由于丙二醛不穩定，與魚肉中其他成分反應未被檢測出[29]。而SAEW組、OW組和CK組樣品在貯藏前6 d的TBA值變化趨勢基本一致，在貯藏6～8 d時CK組的TBA值急劇上升，之后基本穩定，可能由于CK組樣品達到腐敗階段，脂肪氧化嚴重。而SAEW組與OW組的TBA值一直保持較低水平。結果表明SAEW和OW能明顯延緩魚肉的脂肪氧化速率，該結果與王桂洋等[23]的研究結果一致。

2.6 減菌化處理對暗紋東方鲀冷藏期間色差變化的影響

水產品貯藏過程中，脂肪氧化、蛋白質變性與色素降解等反應會導致其色澤變化。由表2可知，隨貯藏時間的延長各組L*值和a*值都逐漸增大，且差異顯著（P＜0.05）。其中EW組樣品的L*增幅最大。對于b*值，僅EW組樣品的b*值不斷增大，而其余3 組樣品的b*值無明顯規律?，F有研究表明，魚肉色澤變化程度與體內脂肪氧化程度呈正相關，不飽和脂肪酸氧化生成的自由基與胺類物質發生反應，產生黃色色素，這也與乙醇處理加快脂肪氧化酸敗的結論[30]一致。Zhao Yongqiang等[31]在研究中指出OW組的L*值增大可能是由于臭氧的漂白作用。國際照明委員會規定，當ΔE*值在6.0～12.0時說明與初始樣品色澤差異明顯，超過12.0時說明與初始樣品顏色完全不同。EW組樣品在貯藏第2天ΔE*值發生明顯變化，而SAEW和OW組樣品在前8 d變化趨勢平緩。由此得出相較于其他組，EW處理對暗紋東方鲀的總色差影響較大。

表2 不同減菌化處理方式對暗紋東方冷藏期間色差變化的影響Table 2 Effects of different sterilization treatments on color parameters of Takifugu obscurus during refrigerated storage

2.7 減菌化處理對暗紋東方鲀冷藏期間感官分值的影響

圖6 不同減菌化處理方式對暗紋東方鲀冷藏期間感官分值的影響Fig. 6 Effects of different sterilization treatments on sensory scores of Takifugu obscurus during refrigerated storage

由圖6可知，隨著貯藏時間的延長，各組樣品的感官分值降幅存在差異，尤其在色澤與氣味上最明顯。新鮮樣品表皮均勻明亮，呈灰白色，氣味正常，肌肉形態清晰可見，結實并富有彈性。EW組樣品經處理后魚體顏色嚴重發白，肌肉緊縮，乙醇氣味明顯，色澤與氣味得分明顯低于其余3 組，這與ΔE*值變化相符。貯藏8 d后，EW組與CK組樣品的氣味得分降至5 分以下，表現為不可接受，CK組樣品出現腐敗氣味，肌肉失去彈性。而SAEW組和OW組樣品在貯藏10 d后才產生腐敗氣味，但肌肉形態總體仍保持清晰。結果說明SAEW與OW處理能有效維持暗紋東方鲀良好的感官品質，鐘智豪[32]研究得出OW處理對魚片氣味等指標影響不大，感官品質較佳，王桂洋等[23]也得到類似結果。

2.8 相關性分析結果

表3 CK組暗紋東方樣品冷藏期間各指標間相關性分析Table 3 Correlation analysis between microbial qualities and texture and color difference in control group during refrigerated storage

表4 SAEW組暗紋東方樣品冷藏期間各指標間相關性分析Table 4 Correlation analysis between microbial qualities and texture and color difference in SAEW treatment group during refrigerated storage

表5 OW組暗紋東方樣品冷藏期間各指標間相關性分析Table 5 Correlation analysis between microbial qualities and texture and color difference in OW treatment group during refrigerated storage

表6 EW組暗紋東方樣品冷藏期間各指標間相關性分析Table 6 Correlation analysis between microbial qualities and texture and color difference in EW treatment group during refrigerated storage

由表3～6可以看出，不同減菌方式處理后，所測暗紋東方鲀樣品指標的相關性分析結果基本一致。其中各組微生物指標（菌落總數、嗜冷菌數）與彈性、回復力和ΔE*值呈極顯著負相關，與TVB-N含量、TBA值呈極顯著正相關。這主要是由于隨著貯藏時間的延長，微生物數逐漸增加，導致蛋白質降解與脂肪氧化加劇，小分子胺類物質及醛酮類物質的產生造成感官品質下降，肌肉組織結構被破壞，質構特性下降。

3 結 論

本實驗采用SAEW、OW與EW 3 種不同減菌化處理方式分別對暗紋東方鲀處理后冷藏，通過測定微生物（菌落總數、嗜冷菌數）、理化（pH值、質構、TVB-N含量、TBA值、色差）與感官（色澤、氣味、形態與彈性）等指標，綜合評價其對暗紋東方鲀冷藏期間品質變化的影響。研究表明：3 個處理組樣品的pH值、TVB-N含量、質構、菌落總數與嗜冷菌數均優于CK組，但EW處理對樣品的感官、色差與TBA值與其他3 個組相比影響最大。SAEW與OW處理雖在抑制菌落總數、TVB-N含量上升方面不如EW效果明顯，但仍可有效抑制微生物生長繁殖和脂肪氧化，延緩樣品TVB-N含量與pH值上升，較好維持樣品的感官品質。由指標間相關性分析得出，各組微生物指標（菌落總數、嗜冷菌數）與彈性、回復力和ΔE*值呈極顯著負相關，與TVB-N含量、TBA值呈極顯著正相關。綜合各評價指標，CK組的冷藏貨架期為8 d，SAEW處理組與OW處理組至少可延長貨架期1～2 d，EW處理組可延長貨架期2 d，說明這3 種減菌化處理方式均可在一定程度上延長暗紋東方鲀的冷藏貨架期。