不同儲藏溫度下鲅魚組胺含量與其品質變化的關系

孫項麗　王聯珠　郭瑩瑩　江艷華　王婧媛　尹大芳

摘要：【目的】研究鲅魚在不同儲藏溫度下組胺變化規律及其與品質變化的關系，為青皮紅肉魚組胺安全性和品質評價提供參考依據。【方法】利用反向高效液相色譜法檢測鲅魚在冷藏（4 ℃）和常溫（20 ℃）2種儲藏溫度下組胺、腐胺和尸胺等3種生物胺含量的變化情況，結合感官評價、菌落總數、揮發性鹽基氮（TVB-N）含量和K值評價鲅魚品質變化，并分析生物胺含量與品質指標的相關性。【結果】隨著儲藏時間的延長，鲅魚體內生物胺含量不斷產生并積累，4 ℃儲藏條件下鲅魚貨架期不超過4 d，20 ℃儲藏條件下不超過1 d;4 ℃儲藏14 d內鲅魚組胺含量升高明顯，達1213.46 mg/kg;20 ℃儲藏4 d內，第1 d組胺生成量明顯，從初始13.63 mg/kg增至472.51 mg/kg，2 d后尸胺生成量明顯，4 d保存期內達1134.46 mg/kg。感官評價結果顯示，鲅魚品質隨著儲藏時間延長而逐漸降低，微生物數量和TVB-N含量增加，K值變大，綜合各品質指標可知4 ℃儲藏條件下的鲅魚品質優于20 ℃儲藏條件下的品質。皮爾森（Pearson）相關系數分析結果顯示，感官評價、菌落總數、TVB-N含量和K值等品質指標與鲅魚組胺、腐胺和尸胺的含量變化均呈極顯著正相關（P<0.01）。【結論】低溫有助于減少鲅魚生物胺積累和維持鲅魚品質;由于鲅魚感官在可接受的食用范圍時也可能存在組胺安全性風險，因此對其進行安全性和品質評價時應結合感官評價、菌落總數、TVB-N含量和K值等多個評價指標。

關鍵詞： 組胺;鲅魚;品質;儲藏溫度;相關分析

中圖分類號： S984.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標志碼： A 文章編號：2095-1191（2020）08-2005-08

Histamine content and quality of mackerel under different storage temperatures

SUN Xiang-li1，2， WANG Lian-zhu2*， GUO Ying-ying2， JIANG Yan-hua2，

WANG Jing-yuan2， YIN Da-fang1，2

（1College of Food Science and Technology， Shanghai Ocean University， Shanghai? 201306， China; 2Yellow Sea Fisheries Research Institute，Chinese Academy of Fishery Sciences， Qingdao，Shandong? 266071， China ）

Abstract：【Objective】To study histamine changes in mackerel at different storage temperatures and its relationship with quality changes，so as to provide theoretical guidance for histamine safety and quality evaluation of red meat fish. 【Method】The changes of histamine，putrescine and cadaverine in mackerel were detected by reverse-high performance li-quid chromatography under refrigerated（4 ℃） and normal temperature（20 ℃）， and the quality changes of mackerel were evaluated by combining sensory evaluation，total bacterial colony， volatile salt base nitrogen（TVB-N） and K value.? Pearson correlation was used to analyze the correlation between biogenic amine and quality indexes. 【Result】With the increase of storage time，the biogenic amine content in the mackerel was continuously produced and accumulated. The shelf life of the mackerel under 4 ℃ storage did not exceed 4 d，and under 20 ℃ did not exceed 1 d. Histamine content increased obviously within 14 d after storage at 4 ℃，reaching 1213.46 mg/kg. Within 4 d of storage at 20 ℃，histamine production on the first day was obvious，which increased from the initial 13.63 mg/kg to 472.51 mg/kg，and that on the second day was obvious，reaching 1134.46 mg/kg during the 4 d storage period. Sensory evaluation showed that the quality of mackerel gradually deteriorated with the storage time，the number of microorganisms，TVB-N content increased，and K value was bigger. Based on the comprehensive quality indicators，it could be seen that the quality of mackerel under the storage condition of 4 ℃ was better than that under the storage condition of 20 ℃. Pearson correlation coefficient analysis showed that there was extremely significant correlation between each index（sensory evaluation，total bacterial colony， TVB-N content and K value） and the change of histamine， putrescine and cadaverine content（P<0.01）. 【Conclusion】Low temperature can help to reduce the accumulation of biogenic amine and maintain the quality of mackerel. Since there is histamine safety risk in mackerel sensory within edible range，the safety and quality evaluation on it should take sensory evaluation，total colony count， TVB-N content and K values into consideration.

Key words： histamine; mackerel; quality; storage temperature; correlation analysis

Foundation item： National Key Research and Development Program of China（2016YFF0201805）

0 引言

【研究意義】生物胺（Biogenic amine，BAs）是一類非揮發性的低分子量含氮有機堿，可在人類、動物、植物及微生物的正常代謝活動中形成和降解（Alvarez and Moreno-Arribas，2014），也是合成激素、蛋白質和核酸的前體物質（Spano et al.，2010）。然而生活實踐和試驗研究證實生物胺攝入超過一定量時，會引起食源性疾病，又稱為組胺中毒（Lee et al.，2016;Tan et al.，2019;Velut et al.，2019）。組胺是廣泛存在于動植物體內的一種生物胺，對易敏感人群具有強烈的致敏作用，正常情況下少量生物胺可被腸道內的胺氧化酶和組胺n-甲基轉移酶分解;但其活性受到影響時會使生物胺積累過多，導致食物中毒，引發多種健康問題（Doeun et al.，2017;Akan and Ocak，2019），一般表現為皮疹、惡心、腹瀉、潮紅和皮膚瘙癢等，嚴重者會出現眼結膜充血、視力模糊及血壓下降等。組胺的含量與食品特性有關，青皮紅肉魚類是最容易導致組胺中毒的食物（Benkerroum，2016）。鲅魚是我國沿海地區最常食用的青皮紅肉魚，研究鲅魚儲藏過程中組胺含量及其品質的變化規律，對青皮紅肉魚類的開發利用具有重要意義。【前人研究進展】目前，有關組胺的研究多集中在生物胺產生影響因素分析方面。已有研究證實，不同儲藏、解凍及加工等方式對生物胺的累積產生影響（Barbosa et al.，2017）。儲藏環境溫度對生物胺累積的影響最大，溫度越高生物胺的累積速度越快（Linares et al.，2011）;真空包裝可有效降低生物胺的累積（Gui et al.，2014），尤其是包裝材料中的納米包裝組優于PE包裝組（姜曉娜等，2019）;去內臟魚體內組胺的累積量明顯少于帶有內臟的魚體（趙慶志等，2018）;微生物是影響生物胺產生的一個重要條件，不同種類微生物影響不同種類生物胺的形成（Liao et al.，2018），同時青皮紅肉魚種類、鹽濃度、pH等均會影響生物胺含量（Lin et al.，2012）。此外，在生物胺含量變化的同時，其他品質評價方式隨之發生變化（Sun et al.，2018）;有研究者從感官評價、物理評價、化學評價和微生物評價方面綜述了魚類鮮度評價指標，發現沒有一種指標可準確評價魚類品質，應結合多種評價方式進行評價（Leduc et al.，2012;趙永強等，2016;徐曉蓉等，2019）。【本研究切入點】青皮紅肉魚的組胺安全性與其品質變化間存在一定關系，但針對兩者間的關系研究鮮見報道。【擬解決的關鍵問題】以我國青島地區常食用的鲅魚為原料，評價其生物胺安全性，并探究生物胺與其品質變化間的關系，為青皮紅肉魚組胺安全性和品質評價提供參考依據。

1 材料與方法

1. 1 試驗材料

鮮凍鲅魚購自青島市家樂福超市，常溫、30 min內轉移到實驗室，于4 ℃下解凍2 h后（初始樣品），取適量整條鲅魚分別置于4 ℃冰箱和20 ℃恒溫培養箱中，儲藏期間用溫度計實時監測溫度變化。主要儀器設備：Waters 2695高效液相色譜儀（2696紫外檢測器）、C18色譜柱（用于生物胺檢測）（美國Waters公司）;C18色譜柱（用于K值檢測）（美國Welch公司）;Heal Force臺式高速冷凍離心機（上海力申科學儀器有限公司）;SHA-B恒溫水浴振蕩器（紹興市蘇珀儀器有限公司）。

1. 2 試驗方法

1. 2. 1 取樣方法 無菌條件下將鲅魚樣品去頭、骨、內臟和皮，打漿后于-20 ℃下檢測生物胺、菌落總數、K值和揮發性鹽基氮（TVB-N）。4 ℃下每隔2 d取樣1次，連續儲藏14 d;20 ℃下每隔8 h取樣1次，連續儲藏4 d。

1. 2. 2 感官評價 每組3條鲅魚，4 ℃下每隔2 d、20 ℃下每隔16 h分別取樣1次進行感官分析。根據GB/T 37062—2018《水產品感官評價指南》制定鲅魚感官評價標準（表1），對鲅魚的魚體硬度、肌肉彈性和色澤、眼球飽滿度、鰓的清晰度及氣味變化進行打分，1.00分為品質最優，4.00分為品質最差，2.50分及以上則不推薦食用。

1. 2. 3 生物胺測定 參照邢麗紅等（2011）的方法，稱取2.00 g樣品，衍生條件為45 ℃下反應45 min;標準品衍生同上;色譜條件采用GB 5009.208—2016《食品安全國家標準 食品中生物胺的測定》中的色譜條件。測定腐胺、尸胺和組胺含量。

1. 2. 4 微生物測定 無菌條件下取鲅魚背部肌肉25.00±0.25 g于無菌袋中，加入適量無菌生理鹽水，拍打1 min（20 s/次，連續拍打3次），取1 mL勻漿液稀釋到9 mL 0.85%無菌生理鹽水中，稀釋至適合梯度后，取3個梯度稀釋液各1 mL滴于3M PetrifilmTM測試片上，每個稀釋度接種2個測試片，壓板按壓中央部分，培養、計數。

1. 2. 5 K值測定 根據SC/T 3048—2014《魚類鮮度指標K值的測定 高效液相色譜法》進行測定。

1. 2. 6 TVB-N含量測定 根據GB 5009.228—2016《食品安全國家標準 食品中揮發性鹽基氮的測定》進行測定。

1. 3 統計分析

采用Excel 2016處理試驗數據，運用OriginPro 2018繪圖，并以SPSS 22.0進行差異顯著性和相關分析。

2 結果與分析

2. 1 儲藏溫度對鲅魚生物胺含量的影響

鲅魚儲藏過程中的生物胺含量變化如圖1所示。在4 ℃下，鲅魚組胺含量的初始值為25.78 mg/kg，儲藏至2 d時為15.91 mg/kg，在前2 d的儲藏期內組胺含量未有明顯變化，且遠低于我國青皮紅肉魚組胺含量的限量值（400 mg/kg），儲藏2 d后組胺含量迅速上升，第4 d時達630.73 mg/kg，后期儲藏過程中持續上升，第14 d的組胺含量升至1213.46 mg/kg（圖1-A）;在20 ℃下，組胺在儲藏前期已有明顯增長趨勢，初始含量為13.63 mg/kg，在儲藏24 h內達400.00 mg/kg，儲藏32 h內，組胺含量增速明顯，32 h后增勢變弱，儲藏至96 h時，組胺含量達858.23 mg/kg（圖1-B）。

儲藏初期，鲅魚腐胺和尸胺的含量較低，分別為23.76和22.42 mg/kg，在4 ℃儲藏條件下，前4 d兩者含量變化不明顯，第4 d時分別為39.29和73.92 mg/kg，4 d后尸胺含量明顯上升，在14 d的儲藏期內，尸胺含量達742.13 mg/kg，而腐胺含量為233.85 mg/kg（圖1-A）;在20 ℃儲藏條件下，尸胺和腐胺在初始狀態上升趨勢一致，儲藏至第48 h時均超過400.00 mg/kg，60 h后尸胺含量增長趨勢明顯，在第96 h時達1134.46 mg/kg，約為腐胺含量（575.35 mg/kg）的2倍。根據我國青皮紅肉魚組胺限量標準（400 mg/kg）可知，4 ℃儲藏條件下鲅魚貨架期不超過4 d，20 ℃儲藏條件下不超過24 h（1 d）;儲藏4 d時4 ℃下的3種生物胺含量合計為743.94 mg/kg，遠低于20 ℃下的2568.04 mg/kg。

2. 2 不同儲藏溫度下鲅魚品質評價指標測定結果

2. 2. 1 感官評價結果 2種儲藏溫度下鲅魚感官評分結果如表2和表3所示。鲅魚魚體硬度和肌肉組織彈性等各項指標均存在顯著差異（P<0.05，下同），在整個儲藏過程中鲅魚的品質逐漸下降。隨著儲藏溫度的下降，鲅魚品質下降趨勢延緩，感官評分變化幅度變小。鲅魚在4 ℃下儲藏14 d出現顯著的腐敗變化，6 d時鲅魚表面開始變黏，肌肉變暗，但仍有彈性，12 d時鰓絲失去鮮色、眼球微陷，無明顯的感官異味，雖然氣味在可接受水平，但其組織形態已達到不可接受水平。20 ℃下儲藏的鲅魚在48 h時其感官達到不可接受水平，主要表現為魚鰓溶出、眼球塌陷、魚肚損傷、散發難聞的腐臭味道;至96 h時鲅魚有顯著的刺激性腐敗氣味，其內臟完全腐敗，魚肚張開，內臟溶出，失去食用價值。

2. 2. 2 菌落總數變化 微生物是引起鲅魚腐敗變質的一個重要影響因素，鲅魚菌落總數對數值的變化如圖2所示。初始狀態鲅魚微生物菌落總數對數值已超過4。4 ℃下整個儲藏期的微生物持續增長，最終菌落總數對數值約為9（圖2-A）;20 ℃下，儲藏前72 h微生物快速繁殖，當菌落總數達109 CFU/g后，增速減緩，至96 h時的菌落總數對數值約為9（圖2-B）。從微生物指標可推斷出，冷藏可有效延長鲅魚貨架期，且4 ℃的冷藏效果明顯優于20 ℃。

2. 2. 3 K值 2種儲藏溫度下鲅魚K值的變化如圖3所示。在4和20 ℃的儲藏條件下，鲅魚K值從初始的23%分別增加到70%和97%，分別在4 d和16 h時超過二級鮮度（40%），在12 d和36 h時為初始腐敗（60%）變質產品。儲藏溫度越高，腺苷三磷酸（ATP）的降解速度越快，2種儲藏條件下的ATP初始含量為130.3 μg/mL，4 ℃儲藏14 d時檢出的ATP含量為7.9 μg/mL，此時K值為70%，鲅魚未達嚴重腐敗（80%），可根據感官等指標評價其可食性;20 ℃儲藏48 h內ATP完全降解，已無法檢出ATP，此時K值為81%，至96 h儲藏結束時K值為97%，鲅魚已失去食用價值。

2. 2. 4 TVB-N含量 鲅魚TVB-N含量的變化情況如圖4所示。GB 2733—2015《食品安全國家標準 鮮、凍動物性水產品》規定海水魚蝦的TVB-N含量應低于30 mg/100 g，鲅魚的TVB-N初始含量為11.63 mg/100 g，隨著儲藏時間的延長，呈現明顯的增加趨勢。4 ℃下14 d的儲藏期，鲅魚TVB-N含量在第10 d已超過國家標準限量，14 d時達37.62 mg/100 g;在20 ℃儲藏條件下，鲅魚TVB-N含量的增長趨勢更明顯，32 h時的含量已達31.63 mg/100 g，此時的鲅魚不推薦食用;96 h時達70.63 mg/100 g，腐敗氣味顯著，失去食用價值。相同的儲藏時間內，20 ℃下的TVB-N積累量遠高于4 ℃下的積累量，48 h（2 d）儲藏期內20 ℃下鲅魚TVB-N含量為35.25 mg/100 g，4 ℃下的含量為13.24 mg/100 g。

2. 3 鲅魚生物胺含量與品質指標的相關分析結果

為探究鲅魚組胺含量變化與其他品質評價指標間的關系，根據試驗結果對其進行皮爾遜（Pearson）相關系數分析，結果如表4和表5所示。在4和20 ℃儲藏條件下，鲅魚組胺含量變化與腐胺、尸胺、感官評價、菌落總數、TVB-N含量和K值均呈極顯著正相關（P<0.01，下同），相關系數（r）在0.736～0.968;腐胺和尸胺的含量變化與4個品質指標間也呈極顯著正相關，說明鲅魚組胺等生物胺累積的同時會導致鲅魚發生其他品質變化。

3 討論

近年來，不正確的生產、加工、儲存及儲運等方式給青皮紅肉魚的組胺安全性帶來巨大挑戰。青皮紅肉魚體內組胺主要是由氨基酸脫羧而產生，在游離組氨酸含量較高的食物中易形成，某些細菌在生長過程中會產生組氨酸脫羧酶，這種酶與游離組氨酸反應即形成組胺。溫度和產組胺微生物是影響青皮紅肉魚組胺含量的重要因素（Majcherczyk and Surówka，2019），通過調控青皮紅肉魚儲藏加工環境條件，可為其食用安全性提供保障。

我國青島地區常見的海鮮儲藏、銷售模式主要是家用4 ℃冷藏和常溫（集市）或常溫加冰（商超）銷售。為了解鲅魚在不同儲藏溫度下組胺變化規律及其與品質變化的關系，本研究檢測鲅魚在4 ℃冷藏和20 ℃常溫條件下組胺含量及品質變化，結果表明，低溫能有效降低鲅魚組胺含量的累積，與Ortiz等（2018）的研究結果一致。高溫加速鲅魚生理生化反應，促進其蛋白和脂肪的分解，同時微生物大量繁殖分泌各種酶類降解魚肉組織，產生游離氨基酸，提高組胺酸脫羧酶活性，為組胺酸的脫羧反應創造了有利條件（Guizani et al.，2005）。本研究的樣品儲藏初始狀態微生物含量相對較低，因此儲藏初期組胺增速緩慢。Chong等（2014）研究了印度鲅魚在室溫（25～29 ℃）和冰溫（0 ℃）儲藏中生物胺的變化規律，結果顯示，除亞精胺和精胺外，其他生物胺在2種溫度下儲藏期間均顯著增加，室溫儲藏16 h后檢測組胺濃度為363.5 mg/kg，適當的加冰程序可有效延緩組胺形成，在16 d的冰儲藏后僅產生8.3 mg/kg組胺。本研究中，4 ℃儲藏條件下鲅魚組胺持續上升，可能是受低溫微生物的影響。童鈴（2015）對青皮紅肉魚在不同溫度下組胺及組胺產生菌進行研究，結果顯示，低溫條件下組胺上升緩慢，但假單胞菌幾乎不受低溫環境影響，為低溫條件下組胺含量的持續增長提供了科學依據。

青皮紅肉魚儲藏過程中還會出現其他品質變化，尤其是感官評價的變化。本研究中，在4和20 ℃下儲藏的鲅魚魚體硬度、肌肉組織彈性等各項指標均存在顯著差異;4 ℃儲藏14 d后雖然組胺含量超標，但其感官并未達到完全腐敗的狀態，受影響鲅魚的感官特征可能令部分消費者滿意，因為高組胺水平可能不會伴隨其他變質跡象（Evangelista et al.，2016）。高溫會導致鲅魚感官快速達到不可接受水平，與Tzikas等（2007）研究2 ℃儲藏條件下地中海馬鮫魚的貨架期10 d，而加冰降溫能有效延長其貨架期的結果一致。本研究的感官評價結果發現，青皮紅肉魚最先腐敗的是眼球和鰓，Losada等（2005）在研究青皮紅肉魚感官評價時也得出相似結論，且認為通過眼球和鰓可判定青皮紅肉魚的可接受性。K值定義為ATP非磷酸化分解產物與ATP總分解產物之比（100%），已廣泛應用于魚類新鮮度測量（Ozogul and Balikci，2013），本研究結果與鄭振霄等（2016）對青皮紅肉魚保存過程中鮮度檢測的結果一致，即低溫儲藏條件下ATP的降解速度慢，低溫有助于鲅魚鮮度的保持。魚肉蛋白經微生物的代謝反應和酶的作用，分解產生TVB-N，蛋白質分解產生的游離氨基酸對生物胺產生也有重要影響。Liu等（2019）為評價不同種類微生物對魚片腐敗程度的影響，檢測其組胺和TVB-N等的累積情況，發現魚片腐敗時會導致大量TVB-N累積，微生物代謝產物是生物胺形成的前提物質。

各品質指標預測鲅魚貨架期有一定差距。根據組胺限量標準，鲅魚在4 ℃儲藏條件下的貨架期不超過4 d，20 ℃儲藏條件下不超過1 d;根據感官評價可知，鲅魚在4 ℃儲藏條件下的貨架期不超過10 d，20 ℃儲藏條件下不超過2 d;根據TVB-N累積量可知，鲅魚在4 ℃儲藏條件下的貨架期不超過10 d，20 ℃儲藏條件下不超過1.5 d。綜上所述，4 ℃儲藏條件下鲅魚貨架期不超過4 d，20 ℃儲藏條件下不超過1 d。根據相關分析結果可知，鲅魚的感官評價、K值、菌落總數、TVB-N含量與鲅魚組胺、腐胺和尸胺含量均呈極顯著正相關，鲅魚品質發生變化時，生物胺含量也會發生相應變化，因此可采用感官評價、K值、菌落總數和TVB-N含量等評價指標對鲅魚組胺含量變化進行綜合評估，預測冷藏和常溫條件下鲅魚貨架期，為鲅魚儲藏、銷售過程中組胺安全性和品質變化提供理論依據。Gui等（2014）在研究鱘魚儲藏過程中生物胺含量變化與菌落總數變化間的關系時，發現鱘魚儲藏過程中主要生物胺與菌落總數變化呈顯著相關，本研究結果與其相一致。Shi等（2019）為準確研究等溫和非等溫儲存條件下羅非魚的新鮮度變化，測定了多個評估魚新鮮度的指標（TVB-N、K值和感官評分），結果表明，-3、0、4、10和15 ℃的5個溫度區間儲存期內，TVB-N、K值和感官評分均隨儲存時間的延長而增加，可反映羅非魚的綜合品質。由于鲅魚感官在可接受的食用范圍時也可能存在組胺安全性風險，因此對其安全性和品質評價時應結合感官評價、K值、菌落總數和TVB-N含量等多個評價指標。

4 結論

低溫有助于減少鲅魚生物胺積累和維持鲅魚品質，但并未完全抑制鲅魚品質腐敗，鲅魚感官在可接受的食用范圍時也可能存在組胺安全性風險，因此對其安全性和品質評價時應結合感官評價、K值、菌落總數和TVB-N含量等多個評價指標。

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（責任編輯 羅 麗）

收稿日期：2020-01-02

基金項目：國家重點研發計劃項目（2016YFF0201805）

作者簡介：*為通訊作者，王聯珠（1963-），研究員，主要從事水產品質量安全與標準研究工作，E-mail：wanglz@ysfri.ac.cn。孫項麗（1994-），研究方向為水產品質量安全與標準，E-mail：hwsunxiangli@163.com