常用魚肉保鮮技術研究進展

摘要：魚肉含有豐富的營養成分和較高的水分，在室溫下保存極易發生腐敗和變質，品質也會有所下降。保鮮技術的研發及應用對維持魚肉品質、延長其貨架期、保持魚肉的新鮮度起著重要作用。本文對國內外常用的幾種保鮮技術在魚肉保鮮方面的應用進展進行了綜述，就其優劣特點進行了分析，并對魚肉品質鮮度常規評價指標進行了綜述，為魚肉保鮮技術的選擇提供一定的參考依據。

關鍵詞：魚肉；保鮮技術；凍結；輻照

中圖分類號：TS 213.22""" 文獻標志碼：A

魚類肉質鮮美，富含營養物質，且蛋白質比例高，脂肪含量低，符合現代人對膳食的營養需求，深受廣大消費者的喜愛。但是魚肉中含有大量的水分和豐富的營養物質，這就造成了魚肉在儲運、加工及銷售過程中極易出現腐敗變質、蛋白質分解、脂肪氧化等問題，對魚肉的貨架期形成了嚴重的制約。研究表明鮮魚被宰殺后，常溫下放置2～3 d便會滋生大量的細菌，產生不良風味，影響消費者接受度。因此，為了有效保證一定時間內魚類的新鮮度，最大程度地保持魚肉品質，如何延長魚肉的貨架期，延緩魚肉品質下降的時間是魚類加工運輸過程中的核心問題，具備顯著的研究價值。

常用的魚肉保鮮技術根據保鮮的原理大致可分為三類：物理保鮮技術、化學保鮮技術和生物保鮮技術。物理保鮮技術是利用物理學原理改變食品所處的外界條件從而保鮮食品的方法，其常用的方法包括低溫保鮮、氣調保鮮和輻射保鮮等；化學保鮮技術是指在水產品中加入某種或某些適當濃度的化學物質抑制或殺死病原微生物以達保鮮目的的方法，其常用方法包括煙熏、鹽制以及添加化學保鮮劑等；生物保鮮技術是利用功能活性（具有抗菌或抗氧化活性）的天然物質來保持魚肉的良好品質的方法，常用的生物保鮮劑包括：殼聚糖、抗菌肽和溶菌酶等[1]。本文以國內外發表文獻為根據，對幾種常用保鮮技術（凍結保鮮、氣調保鮮、輻照保鮮、生物涂膜保鮮）的研究進展及優劣進行了分析，并對魚肉新鮮度的評價方法進行舉例，以期為魚肉保鮮技術的研發提供借鑒。

1""" 凍結保鮮

凍結保鮮是一種最為廣泛應用的低溫保鮮技術，由于成本低廉且易于人工操作，在水產品的加工運輸與保鮮中較為常見。常見的凍結方法有空氣凍結、平板凍結和浸漬凍結?？諝鈨鼋Y法是以冷空氣為媒介降低肉制品溫度的方法，即制冷裝置不與產品直接接觸。平板凍結是將水產品置于低溫金屬板上，通過相互接觸換熱進行凍結的方法。浸漬凍結是通過水產品與冷凍液的直接接觸，使冷凍液浸入產品內部而快速降溫凍結方式。

凍藏是水產品凍結后進行保鮮的關鍵，也是產品整個生命周期中占比最高的一個階段。凍藏保鮮是將水產品的中心溫度快速降至-15℃以下，然后在-18℃以下保存的一種低溫保鮮技術[2]。適宜條件的凍藏能夠有效保證食品原有的營養價值和風味，魚肉的保質期可達24個月。柴智等[3]研究了不同凍藏溫度（-20、-30、-40℃）對蹶魚魚肉品質變化的影響，結果表明，凍藏溫度越低，蹶魚的質構指標保持得越好。-40℃凍藏的蹶魚樣品蛋白變性程度較小，且肌纖維結構保持得更為完整；-20℃凍藏的樣品蛋白質無序程度明顯增加，肌纖維結構的破壞程度最嚴重。結果得出，-40℃凍藏時蹶魚魚肉品質較優。張濤[4]開發了一種低溫速凍液并將其用于處理石斑魚，研究在不同凍藏條件下魚肉品質的改變，結果表明，- 30℃的凍藏溫度比-18℃更有利于魚肉保存。液凍石斑魚在貯藏過程中，蛋白質變性速度減慢、蛋白質流失較少、冰晶較為均勻、組織結構保持較完整、持水力及彈性較對照組有明顯改善、品質保持較好。一般凍藏時的貯藏溫度為-18℃，雖然使用更低的溫度更能有效地減緩食品酶變及物理化學變化，但在實際工業生產及應用中，制備更低溫的冷藏環境的能量消耗高，使成本大大增加，因此-18℃是商業上最常用的貯藏溫度[5]。

然而，對于冷凍保鮮的水產品，貯藏過程中的溫度波動引起的反復凍融會破壞魚肉的品質，使微生物快速滋生。長期凍藏使魚肉表面冰結晶升華而產生干耗，引起肉質變老變硬；解凍時魚肉內部的小冰晶融化帶走部分汁液，導致營養物質流失，降低產品質量。長時間凍藏后的魚肉，由于不斷的水分蒸發和冰晶升華，魚肉表層也會出現多種形態的肉色變淡，表皮干裂，肌肉不具韌性，用手觸有松軟感，嚴重影響魚肉的感官及風味[6]。

2""" 氣調保鮮

氣調保鮮（Modified atmosphere packaging， MAP） 是在冷藏的基礎上，用一種或幾種一定比例的混合氣體如氧氣、氮氣、二氧化碳等替代氧氣，人為控制食品包裝中的氣體中氧氣、二氧化碳等的組成成分，來降低微生物呼吸強度、脂質氧化等反應以延緩腐敗、延長貨架期從而保鮮食品的包裝方法。常用填充氣體中，CO2可以抑制大部分好氧微生物的生長，N2化學性質穩定，是最常用于的惰性氣體，起充填作用。研究顯示，被包裝產品、包裝材料及不同氣體的占比大小對氣調保鮮的效果均產生顯著影響。崔琳琳等[7]探究了不同氣調包裝對池沼公魚保鮮品質的影響，結果發現氣調包裝可通過抑制產品中細菌的繁殖，延緩脂肪酸敗，使魚肉的口感與質量保持較長時間。賀瑩[8]采取紫外線（253.7 nm）照射處理實驗組帶魚，研究紫外線殺菌結合氣調包裝技術對帶魚品質的影響，將實驗組帶魚以4℃真空冷藏為空白進行對比，在4℃條件下進行不同氣體比例MAP的照射處理，結果表明，紫外線殺菌結合MAP技術相比于4℃真空包裝的貯藏條件更能有效延長帶魚貯藏期。

作為近年來一種新型水產品保鮮技術，氣調保鮮在國內外水產品加工、運輸過程中廣泛應用，能使產品保持良好品質的同時，具有顯著的保鮮效果和操作簡便的優點。氣調保鮮的優點是耗時較短、保鮮效果好，但需要一定技術、步驟復雜、造價高。

3""" 輻照保鮮技術

輻照保鮮技術是指利用高能射線直接照射食品以保持食品新鮮度的方法。輻照處理對致病微生物有抑制和殺滅作用，不同劑量的輻照處理效果不同。Zhang等[9]研究多酚-殼聚糖涂膜和輻照對鯉魚片微生物和感官品質的綜合影響，結果表明，未輻照樣品在貯藏期間的硫代巴比妥酸值、揮發性鹽基氮和嗜冷菌增加較快，且高于輻照樣品。多酚-殼聚糖涂膜結合輻照可以通過抑制微生物生長、氧化以及顏色和感官可接受性的變化來維持魚肉品質。經輻照處理的食品不存在放射性殘留問題，也不存在傳統化學藥物保鮮法所存在的藥劑殘留問題。

輻照保鮮能夠殺滅食品中的細菌、病毒以及其他微生物，同時輻照還能夠提高食品質量、延長貨架期，并且其加工效率高、能耗低，可應用范圍廣。然而，輻照保鮮容易因為放射源不集中，沒有充分利用射線而造成能量損失；并且，一般的放射性輻照源壽命短，需要定時更換且放射源具有較高的放射危險性，因此輻照保鮮技術必須有選擇地謹慎使用。

4""" 生物涂膜保鮮

生物涂膜技術是一種綠色安全環保的食品保鮮技術，通過從自然界中提取無害的安全成分使其均勻分布于食品表面形成可食用的半透性薄膜，一定程度上阻隔外界環境與食品的接觸，從而抑制脂質氧化反應的速率，減少水分的流失，起到延緩食品腐敗變質的作用。

目前，應用于水產品的生物保鮮劑主要有殼聚糖、抗菌肽、茶多酚等。Cao等[10]用EGCG-明膠生物膜處理對低溫貯藏羅非魚魚片微生物組成和質量的影響進行了研究，測定了魚片在貯藏過程中的力學性能、微生物繁殖和脂質、蛋白質氧化等方面的變化，結果表明，明膠對魚片微生物的數量和相對豐度均有降低作用，對魚片的脂質氧化和蛋白質變性也有延緩作用，與對照組相比，明膠樣品具有較低的K值和生物胺。Feng等[11]研究了明膠和茶多酚涂膜魚肉對冷藏過程中魚片腐敗及肌原纖維降解的影響，結果發現，0.4%茶多酚和1.2%明膠涂膜的魚肉的保鮮效果與抗菌效果明顯優于對照組，可用于保持魚片的納米結構和防止冷藏期間的腐敗。

生物保鮮劑中的抗菌物質對水產品中的微生物有良好的抑制效果，能延緩脂質氧化變質與蛋白質變性。部分生物保鮮劑可以形成一層保護膜包裹在水產品表面，有效阻止與外界環境的接觸?？蒯岓w系中的生物保鮮劑在一定時間內緩慢釋放并作用于產品的表面，保持水產品的新鮮品質，起到長時間的抑菌作用，從而延長貨架期。

控釋體系在生物保鮮上應用廣泛，如在海藻酸鈉、脂質體等緩釋包埋劑中添加抗菌性物質，對肉類涂膜保鮮；選用纖維素基材料對風味物質進行包埋和控釋。

然而，涂膜在水產品保鮮應用上仍存在問題：使用單一的生物保鮮劑處理的抑菌效果有限，抗氧化能力有限，樣品貯藏時間短，目前雖然已有很多研究將殼聚糖與植物精油、細菌素、功能性酶等其他物質復酉己，以提高其抗氧化性，但仍存在保鮮效果提升不理想或對魚肉本身的風味影響很大等缺點。生物保鮮劑對水產品的保鮮研究主要集中于菌落計數、感官評價、理化分析等表觀鮮度指標檢測，通過相應指標變化表征保鮮效果優劣，但缺乏對保鮮作用機制的深入研究[12]。

5""" 魚肉新鮮度的評價方法

新鮮度是評價魚類品質的重要指標，隨著貯藏的進行，魚肉發生不同程度的腐敗變質，不僅引起感官風味的改變，蛋白質、脂肪也發生氧化，產生系列不安全物質。因此，魚肉新鮮度評價不僅事關食用品質，也與人民的安全健康息息相關。但目前沒有一種單獨的方法能夠評定魚肉的新鮮度，研究者多綜合利用多種評價手段（微生物評價、感官評價、化學評價、無損檢測評價和物理評價）來確定魚肉的新鮮程度。其中，硫代巴比妥酸值、pH值、質構、菌落總數、揮發性鹽基氮值是研究者們普遍采用的常用方法，通過監測貯藏過程中魚肉的上述指標的變化評價魚肉的新鮮度。

5.1""" pH的測定

pH值是表征魚肉的鮮度、嫩度、風味和持水性的重要指標，是評價原料肉的質量變化的重要指標之一。pH值的測定方法一般包括：取保鮮魚肉、絞碎、浸泡、過濾、測定等步驟。一般來說，新鮮魚肉含有豐富的肌糖原、腺苷三磷酸等物質，宰殺后，由于細胞呼吸作用，上述物質被酵解產生乳酸，引起pH值下降；同時，隨著貯藏的進行，魚肉中豐富的蛋白質會在外界微生物及內源酶的分解作用下，產生氨類及胺類物質，導致揮發性氣味產生的同時，引起pH值的升高。朱正華等[13]在研究再生絲素蛋白涂膜對草魚塊pH值值的影響時發現，未經涂膜處理組（對照組）貯藏2 d后pH值便降至最低，此后逐步上升，在貯存末期時，pH值顯著高于鮮切魚塊的初始pH值；貯藏期間涂膜處理組草魚塊的pH值也呈現先下降后上升的變化趨勢，但其貯存后期pH值的升高有一定的減緩，且在貯存末期與新鮮魚塊的pH值差異不大。

5.2""" 揮發性鹽基氮

揮發性鹽基氮是魚肉中蛋白質被微生物及各種酶分解后所產生的二甲胺、三甲胺、氨類等揮發性含氮物質的總稱。作為指示魚肉新鮮度的一個非常敏感的指標，食品安全國家標準GB 2733-2015《鮮、凍動物性水產品》規定海水魚蝦揮發性鹽基氮含量應≤30 mg/100 g、淡水魚蝦揮發性鹽基氮含量應≤20 mg/100g。余達威[14]在研究中發現，揮發性鹽基氮值與貯藏時間、感官分值等具有良好的相關性，當草魚肉TVB-N值＜15 mg/100 g時，可以判定魚肉已有腐敗跡象。在測定時多參考國標GB 5009.44-2003中的半微量定氮法進行。在揮發性含氮物質中，水產品的難聞的腥味來源于三甲胺，其含量雖在新鮮魚肉中較低，但隨著時間的延長，魚體自身組織分解會導致三甲胺的含量不斷增高，目前也有很多學者利用該值來反映魚肉新鮮程度，但目前有關標準中并未對其限值作明確規定。

5.3""" 硫代巴比妥酸值

硫代巴比妥酸值是評價魚肉脂質氧化的常用指標。魚肉含有豐富的多不飽和脂肪酸，其在光照、高溫、微生物、金屬離子等的影響下會被氧化成低分子量的酮、醛、竣酸等物質，影響魚肉的風味，并降低其營養價值。研究者通常采用魚肉中丙二醛（MDA）的含量評價魚肉的脂質氧化程度。通常來說，丙二醛的測定值隨著貯藏時間的延長是逐漸升高的，且當魚肉中硫代巴比妥酸值的測定值在5～8 mg MDA/kg其品質是不可接受的[15]。但Connell[16]的推薦標準，魚肉可接受的TBA限值為1～2 mg MDA/kg。因此，在制定TBA評價標準時要結合魚的其他指標而定。

5.4""" 質構評價

魚肉的質構特性，包括：硬度、脆度、剪切力、粘性、彈性、膠著性、咀嚼度、粘聚性、回復性等，是評價魚肉新鮮度的重要參考指標，通常使用物性分析儀進行檢測。貯藏過程中，微生物的繁殖、內源酶對蛋白質的降解會引起魚肉組織軟爛，改變魚肉的質構特性。余達威在研究殼聚糖復合涂膜對冷藏草魚品質構特性的影響時發現，經過3 d的貯藏期，對照組魚片的剪切力比新鮮魚肉下降了40%，而涂膜處理則有效改善了魚肉的質構劣化進程。

5.5""" 菌落總數的測定

微生物活動是造成魚肉腐敗的重要原因，貯藏期間魚肉發生的系列變化：感官、質構、風味、蛋白質氧化、脂肪氧化以及核酸的降解等生化反應都與微生物的活動有很大的關聯。菌落總數是評價魚肉腐敗變質的關鍵指標，也是判定魚肉是否被微生物污染的重要指標，可以用來表征魚的新鮮程度，評價水產品品質。一般情況下，新鮮魚肉的菌落總數在2～4 log10。cfu/g之間，當TVC增長到6～7 log10 cfu/g時可視魚肉處于腐敗初期。傳統的菌落測定方法為平板計數法，存在檢測速度慢、操作繁瑣等弊端，無法滿足市場需求。隨著生物研究技術進步，研究學者新開發的更加快速簡便的菌落檢測技術如ELISA技術和基因芯片檢測技術等已取得進展并投入使用。

目前評價魚類新鮮度的技術十分多樣化，并且每種指標都有相應的應用場景，要想全面準確地了解魚肉品質，在實驗室或生產中通常選用多種方法進行綜合評價[17-18]。

6""" 結論

在魚肉保鮮技術中，冷凍保鮮技術成本低，應用最為廣泛，但保鮮效果一般；氣調保鮮使用方便，但條件不易確定；雖然輻照保鮮效果較好，但會產生污染；生物涂膜安全可靠，但價格不菲。隨著科技的發展，許多新型保鮮技術逐漸嶄露頭角，例如高壓靜電場處理技術、高溫短時間滅菌等。當前，隨著對魚肉保鮮理論與技術的逐步深入研究，將來保鮮技術將繼續有機結合，形成系統的復合保鮮手段，在低溫貯藏的基礎上，結合其他新型保鮮技術，追求自然、無毒、安全、環保、高效，延長魚肉的保質期，提高魚肉的質量，提高水產品的安全性，使各種技術發揮各自的長處，實現優勢互補，從而增長魚肉的貨架期，增加經濟效益。

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