超低溫冷藏處理對淡水魚魚生品質及安全性評估

陳 帥，張業輝,，劉偉峰，廖森泰，馮志明

（1.廣東省農業科學院蠶業與農產品加工研究所，農業農村部功能食品重點實驗室，廣東省農產品加工重點實驗室，廣東廣州 510610；2.嶺南現代農業科學與技術廣東省實驗室，廣東廣州 510610；3.佛山順德萬匯美食研究院，廣東佛山 528300）

魚生作為中國的傳統美食，據已有的文字記載始于周宣王五年，興盛于唐宋年間，最后沒落于清末。現如今，水資源豐富的南方及沿海地區仍有食用魚生的習慣，特別是號稱美食之都的順德，所謂“食在廣州，味在順德”[1]。與其他食品不同，魚生是無需通過加熱處理的生食，相比于熟制魚肉味道更清甜，口感更細膩，同時對原材料的選擇及加工有更高的要求。魚、蝦類等水產品是多種寄生蟲的中間宿主，倘若處理不當便會給食用者帶來安全隱患。

陳寶建等[2]報道了2016—2020年福建省浦城縣華支睪吸蟲感染情況，共調查5 553 人，吸蟲總感染率為0.79%（44/5 553）。各年度感染率分別為0.60%、1.02%、1.16%、0.97%和0.24%。黃勇等[3]報道了2006—2015年廣西武鳴縣華支睪吸蟲感染情況，發現華支睪吸蟲總感染率為39.4%。其中，男、女性感染率分別為45.5%和33.9%。此外，馬艷等[4]還報道了廣州大學城及周邊淡水魚華支睪吸蟲囊蚴的感染情況，華支睪吸蟲囊蚴總感染率為8.24%（30/364），

其中鯪魚、鳊魚、鲹魚和麥穗魚的感染率較高，分別為18.18%、16.67%、23.53%和20.00%。因吃魚生感染華支睪吸蟲的案例已屢見不鮮。華支睪吸蟲在感染早期并無明顯不適癥狀，肝吸蟲寄生在人體肝臟的膽管內大量繁殖，引起膽汁堵塞、膽管發炎、肝纖維化和肝硬化等，情況嚴重的甚至誘發膽管癌、肝癌等。為了降低因吃魚生所帶來的安全隱患，本文通過超低溫冷藏法對淡水魚魚肉進行超低溫處理，利用魚肉在冷藏過程中迅速生成的冰晶體對華支睪吸蟲等寄生蟲囊蚴產生不可逆損傷，最終實現滅殺魚肉中寄生蟲囊蚴，為安全食用魚生提供一定的實驗基礎。

1 材料與方法

1.1 材料

鯇魚，市售。

1.2 儀器

光學顯微鏡，廣州市明美光電技術有限公司；-20 ℃冰箱，海爾智家股份有限公司；-80 ℃超低溫冷凍儲存箱，中科美菱低溫科技股份有限公司；Tlog 100EL 溫度記錄儀，江蘇省精創電氣股份有限公司；TA-XTplus 物性分析儀，英國Stable Micro Systems公司；電子天平，奧豪斯儀器有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 魚柳冷凍溫度曲線

市售鯇魚經宰殺后，去魚鱗、鰓、內臟，取出魚柳并去掉魚皮。魚柳樣品及時用保鮮膜密封包裝，避免影響實驗的準確性。魚柳樣品分為兩組，分別放在-80 ℃冰箱和-20 ℃冰箱中冷藏，同時用溫度記錄儀記錄魚柳中心的溫度變化。

1.3.2 魚柳解凍溫度曲線和失水率

將不同儲藏條件下的魚柳置于流水中，同時用溫度記錄儀記錄魚柳中心的溫度變化至魚柳的溫度為0 ℃時截止。然后把魚柳樣品轉移至碎冰表面，以便后續測試。

準確稱取不同儲藏條件下魚柳樣品解凍前的重量記為M1，待魚柳中溫度回升約0℃左右，再次準確稱取魚柳樣品，重復操作直到兩次結果相差不超過2.0 g，記為M2，每組平行3 次。魚柳的解凍失水率為

1.3.3 魚柳的質構

取合適的樣品于質構分析儀中測試魚柳樣品的質構變化。根據謝曦等[5]方法，并略微修改。將魚柳樣品制成10 mm×10 mm×10 mm 的小立方體，利用TA-XTplus 質構儀進行質構分析。具體參數為測試探頭P/0.5，測試前速度和測試中速度均為1.0 mm·s-1，測試后速度為5.0 mm·s-1，模式為壓縮比，壓縮比為40%，壓力為5.0 g，每組至少測試6個平行樣品。

1.3.4 超低溫儲藏過程中魚柳中寄生蟲囊蚴的形態

將魚柳樣品置于-80 ℃的環境中儲藏一定時間，并分別于儲藏0 min、40 min、120 min、720 min 和1 440 min 取出，用光學顯微鏡觀察魚柳中寄生蟲囊蚴形態的變化并記錄。

1.4 數據分析與處理

使用SPSS 26.0 軟件處理實驗數據，Duncan’s多重比較分析法對實驗數據進行顯著性差異分析，相同字母之間表示差異不顯著（p>0.05），不同字母之間表示差異顯著（p<0.05），使用Origin 2021 軟件進行繪圖。

2 結果與分析

2.1 不同儲藏條件對魚柳中心冷凍溫度的影響

食品在低溫冷凍時，大多數冰晶體都是在-1 ～-5 ℃形成，不同的冷凍條件導致中心溫度變化速率不同，即通過冰晶區所需時間不同。從圖1 中可以看出，-80 ℃超低溫冷藏條件下魚柳中心溫度從室溫降至-5 ℃用時約42 min，其中-1 ～-5 ℃時間大約需要25 min。-20 ℃冷凍條件下魚柳中心溫度從室溫降至-5 ℃用時約150 min，其中-1 ～-5 ℃時間大約需要100 min。超低溫冷藏明顯比-20 ℃冷藏的降溫速率快，降低到設定溫度所用的時間也明顯不同。

圖1 不同儲藏條件下魚柳冷凍溫度變化曲線

降溫速率快說明魚柳在冷藏時能迅速通過冰晶區，可以形成許多微小細碎的冰晶體，避免被大冰晶損傷細胞組織。極小冰晶的形成不僅有利于保證魚柳的品質和營養價值，而且能夠很好地保持其鮮味及口感。實驗表明在-80 ℃超低溫冷藏條件下魚柳能夠快速通過冰晶區，最大程度地保留了魚生產品的質量。因此，適宜在此條件下，進一步展開對魚生中寄生蟲蟲卵的影響。

2.2 不同儲藏條件對魚柳中心解凍溫度和解凍失水率的影響

食品的凍融損失是評價產品品質的一個指標，特別對于生鮮食品，凍融損失與產品的質量密切相關。在冷藏的魚肉中細胞中自由水形成冰晶，致使細胞體積變大、細胞膜受損。當解凍時冰晶逐漸融化，細胞內部的自由水通過受損的細胞膜流出，導致魚肉品質和口感丟失。魚柳于流水解凍中的溫度變化如圖2（a） 2（b）所示，-20 ℃下冷藏樣品升到0 ℃大約需要20 min，而-80 ℃冷藏樣品升到0 ℃大約需要30 min。雖然-80 ℃冷藏樣品的溫度回升耗時略長，但相比-20 ℃冷藏，-80 ℃冷藏解凍速率明顯占據優勢。

魚柳的解凍失水率如圖2（c）所示，隨著冷藏時間的延長，兩組魚柳樣品的解凍失水率也逐漸增大。冷藏1 d 時，-80 ℃冷藏組和-20 ℃冷藏組的解凍損失沒有顯著性差異。在冷藏2 d 時，-80 ℃冷藏組的解凍失水率明顯高于-20 ℃冷藏組的解凍失水率。

圖2 不同儲藏條件下魚柳解凍時溫度的變化

2.3 不同儲藏條件對魚柳質構的影響

質構分析是分析食品質地方法的主要手段之一，本實驗對不同冷藏條件下的魚柳進行質構分析，結果如表1 所示。與對照組相比，冷藏處理組的硬度、彈性、咀嚼性略微降低，內聚力和恢復性基本保持不變，說明冷藏處理一定程度上降低了魚肉的物性。同一組不同冷藏時間之間，樣品的硬度、彈性、咀嚼性、內聚力和恢復性沒有顯著性差異，說明冷藏時間對魚肉的物性沒有顯著性改變。-20 ℃冷藏組和-80 ℃冷藏組在硬度方面存在明顯差異，其他性質沒有明顯變化，這可能與-80 ℃冷藏組的解凍失水率有關。綜上所示，相對于-20 ℃冷藏組而言，-80 ℃超低溫冷藏時僅僅魚肉的硬度出現下降，魚肉的彈性、咀嚼性、內聚力和恢復性幾乎沒有變化。

表1 不同儲藏條件下魚柳的質構變化

2.4 超低溫冷藏對魚柳中蟲卵的影響

超低溫冷藏將魚柳中的水分迅速凍結形成冰晶，可以抑制華支睪吸蟲囊蚴的活性，并對其結構造成不可逆的破壞，使其失去感染能力。由圖3 可知，在常溫環境下，寄生蟲囊蚴呈橢圓形，內有黑顆粒的排泄囊，囊蚴輪廓圓潤飽滿。在-80 ℃超低溫環境中冷藏40 min 后，觀察到蟲卵外觀已經產生損傷，并開始出現萎縮（圖3b）。冷藏120 min后，蟲卵輪廓扭曲，萎縮程度增大（圖3c）。冷凍720 min 后，蟲卵破裂，內容物外泄（圖3d）；在1 440 min 后，觀察到蟲卵結構被嚴重破壞，內容物大量外泄。結果表明，一定程度的超低溫冷藏會對蟲卵的生理活性產生致命影響，在經過足夠長的冷藏時間后，可以有效滅殺魚生中的寄生蟲囊蚴，從而提高了食用魚生的安全性，降低食用者感染寄生蟲的風險。

圖3 -80 ℃超低溫冷藏后蟲卵形態的變化

3 結論

由于生活環境的不同，淡水魚相比于海魚更易滋生寄生蟲，單憑普通低溫冰箱或冰柜的冷凍溫度很難實現對魚肉中寄生蟲的滅殺，從而導致食用淡水魚魚生存在一定的安全風險。本文采用超低溫冷藏法，對淡水魚魚肉進行超低溫冰晶處理，評估了超低溫冷藏對淡水魚魚生的品質與安全性。在-80 ℃快速超低溫冷藏下的魚產品中會形成許多對組織細胞不具破壞性的小冰晶。由于超低溫冷藏大大縮短了魚肉通過冰晶生成區的時間，因此可以有效防止大冰晶的生成，減少對魚肉組織造成損傷，保持魚肉品質。不同儲藏條件下魚肉的解凍失水率和質構分析表明，與-20 ℃的低溫冷藏，雖然-80 ℃超低溫冷藏會在一定程度上增加解凍損失率、降低魚肉的硬度。但-80 ℃超低溫冷藏樣品的解凍速率較快，同時魚肉的彈性、咀嚼性、內聚力和恢復性幾乎沒有變化。

超低溫冷藏環境下對華支睪吸蟲囊蚴形態變化的實驗中發現，在-80 ℃的超低溫中經過12 h 冷凍后，魚生中的蟲卵結構發生明顯變形，并且受損嚴重，繼續冷凍24 h 后內容物大量外泄。這表明-80 ℃的超低溫冷藏技術能對其中的寄生蟲囊蚴起到很好的滅殺效果。本實驗表明超低溫冷藏技術既可以最大限度地保持淡水魚魚生的風味和營養，也能保證魚生等生食食材的安全性，這為淡水魚魚生的產業及市場發展提供了理論及技術支持。