模拟物流条件下温度变化对大菱鲆品质的影响

尚菲菲，李婷婷*，杨亚茹，于海凤，王当丰，谢 晶，励建荣,*

（1.渤海大学食品科学与工程学院，生鲜农产品贮藏加工及安全控制技术国家地方联合工程研究中心，辽宁 锦州 121013；2.大连民族大学生命科学学院，辽宁 大连 116600；3.上海海洋大学食品学院，上海 201306）

大菱鲆（Scophthatmus maximus）属于硬骨鱼纲、鲽形目鲆科，俗称欧洲比目鱼，在中国称“多宝鱼”。原产于欧洲大西洋海域，是世界公认的优质比目鱼之一，也是名贵的食用鱼。大菱鲆作为优质的海水经济鱼类，含有丰富的营养物质，鱼肉质地细嫩、蛋白质含量高、氨基酸种类齐全且人体必需氨基酸含量较高，含有大量不饱和脂肪酸，风味独特，已成为人们喜爱的优质水产品，有较高的开发价值和广阔的市场前景[1-2]。但是鱼体内微生物的生长繁殖、脂质氧化及蛋白质的自溶和降解反应极易导致大菱鲆鱼肉腐败变质[3]。

目前，常用的包装方式有真空包装和空气包装。真空包装可以有效延缓鱼肉的腐败变质[4]。相对于空气包装，真空包装能够提供低氧环境，抑制微生物的生长繁殖，减弱内源酶的活性，避免蛋白质的分解，防止水产品腐败变质并保持其营养价值[5]。Alak等[6]研究表明真空包装对鲣鱼中生物胺的形成有一定程度的抑制作用，可以延长鱼肉的货架期。Sofra等[7]发现真空包装在冷藏过程中对金枪鱼的品质稳定性有明显的改善作用。

冷链物流泛指冷藏冷冻类食品在生产、贮藏运输、销售到消费前的各个环节中始终处于规定的低温环境下，以保证食品质量、减少食品损耗的一项系统工程[8]。目前我国的水产品物流系统还不完善，达不到运输过程所要求的超低温环境，而且极易发生温度波动[9]。水产品的易腐特性是威胁水产品质量安全的关键因素，而冷链物流中温度的控制是保证水产品质量安全、延长水产品货架期的重要手段[10]。冷链物流的低温条件会减缓微生物的生命活动、抑制酶的活性、防止脂质氧化及蛋白质分解，从而可以有效地保证水产品在流通过程中的品质[11-12]。

本实验通过模拟冷链物流过程，从白度、持水率、硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid，TBA）值、总挥发性盐基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）含量、感官评分以及质构等方面进行分析，以期探究真空和空气两种包装方式及模拟生鲜产品电子商务（business to customer，B2C）和市场销售（business to business，B2B）两种冷链物流模型对大菱鲆鱼肉新鲜度的影响，为大菱鲆冷链物流保鲜方式提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

养殖大菱鲆活鱼购于锦州市林西路水产市场，每条鱼体质量为（700±50）g。

高温蒸煮袋 江苏省连云港市伟希铝塑包装公司。

1.2 仪器与设备

MLS-3030CH立式高压灭菌锅 三洋电机（广州）有限公司；UV-2550紫外-可见分光光度计 尤尼柯（上海）仪器有限公司；DK-S24电热恒温水浴锅 上海森信实验仪器有限公司；CR-400色彩色差计 日本Konica Minolta公司；AF-10制冰机 美国Scotsman公司；MS105DU电子分析天平 瑞士梅特勒-托利多公司；KJELTEC2300全自动定氮仪 瑞典福斯特卡托公司；DZD-400/2S真空包装机 江苏腾通包装机械有限公司。

1.3 方法

1.3.1 样品处理

将鲜活大菱鲆用碎冰冻死后，用解剖刀取鱼肉，装入无菌蒸煮袋中，每袋质量约150 g，同时进行空气（普通封口机封口）和真空包装（真空包装条件：抽气时间15 s、热封时间为3 s）后根据实验要求贮藏。

1.3.2 物流过程模拟

参考目前的水产品贮运保鲜方案建立2 个模型，模型I模拟生鲜产品电子商务（B2C），是指用电商的手段在互联网上直接销售生鲜类产品，模型II模拟市场销售（B2B）。根据冷链物流温度检测要求规范及超市销售生鲜农产品基本要求，确定贮藏冷库温度为－20 ℃，模拟冷冻运输箱体内温度为－14 ℃，销售温度为0 ℃，消费终端家用保鲜冰箱为4 ℃。

模型I：贮运过程均处于普通冷链20 d（－20 ℃）→销售3 d（－4 ℃）→家庭暂存1 d（4 ℃），共经历24 d。

模型II：贮藏4 d（－20 ℃）→运输2 d（－14 ℃）→贮藏7 d（－20 ℃）→运输2 d（－14 ℃）→贮藏5 d（－20 ℃）→销售3 d（－4 ℃）→家庭暂存1 d（4 ℃），共经历24 d。

测定时间：0、4、6、13、15、20、23、24 d。

1.3.3 TBA值的测定

参考Siu等[13]的方法略作修改。称取10 g绞碎鱼肉于烧杯中，加入蒸馏水和75 g/L三氯乙酸各25 mL，均质，静置30 min后过滤。取5 mL上清液于比色管中，加入5 mL TBA溶液（0.02 mol/L），将上述混合液在（80±1）℃的恒温水浴加热40 min，之后冷却至室温，在532 nm波长处测定吸光度。TBA值以样品中丙二醛质量表示，单位为mg/kg。

1.3.4 TVB-N含量的测定

使用微量扩散法测定TVB-N含量，具体步骤参照GB/T 5009.228—2016《食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》进行。

1.3.5 色差的测定

使用色差计测定L*（亮度）、a*（红绿度）、b*（黄蓝度）值，白度通过公式（1）[14]计算。

1.3.6 持水率的测定

参考Özogul等[15]的方法进行测定，称取5 g鱼肉，双层滤纸包裹后放入离心管，4 000 r/min离心15 min，对离心后鱼肉质量，持水率通过公式（2）计算。

式中：m0为原样品质量/g；m1为离心后样品质量/g。

1.3.7 感官评价

参考丁婷等[16]的方法，以大菱鲆鱼肉的色泽、气味、肌肉弹性、组织状态作为感官评价的指标，具体见表1。为使实验结果更加准确，邀请20 名经过培训的学生对贮藏期间大菱鲆鱼肉进行评价，32 分以上认为新鲜度良好，得分为每项分数之和，实验结果取平均值。

表1 大菱鲆鱼肉感官评定标准Table 1 Criteria for sensory evaluation of turbot

1.3.8 质构分析

参考李婷婷等[17]的方法，取鱼肉切成边长为1.5～2.0 cm的立方体，使用质构分析仪在质地剖面分析TPA模式下测定。设定参数为：测量前下降速率3.0 mm/s；测试速率0.5 mm/s；测量后回程速率3.0 mm/s；压缩比为40%；触发力5.0 g；探头类型p/5；数据采集速率为200.00 points/s。测定指标包括硬度、弹性、黏聚性、胶着度、咀嚼性和回复性。取2～3 片鱼片测定，且每片取不同部位重复测量5 次，取平均值。

1.4 数据处理与分析

除特殊说明外，所有数据均为3 次重复的平均值和标准差。采用SPSS 19.0软件单因素方差分析方法对数据进行显著性检验和相关性分析，P＜0.05表示差异显著。采用Origin 8.5软件绘图。

2 结果与分析

2.1 大菱鲆鱼肉贮藏期间TBA值的变化

图1 大菱鲆鱼肉贮藏期间TBA值的变化Fig. 1 Changes in TBA value of turbot during storage

大菱鲆鱼肉中不饱和脂肪酸含量较高，而不饱和脂肪酸会氧化产生醛类，其中最主要的是丙二醛，因此丙二醛含量可衡量大菱鲆鱼肉脂肪的氧化程度[18]。TBA值越大，脂肪氧化程度越高，大菱鲆鱼肉腐败变质的程度越大。从图1可以看出，各鱼肉样品的TBA值随贮藏时间延长而增加。新鲜大菱鲆鱼肉的TBA值为0.396 mg/kg。模型I真空包装的TBA值上升得最慢，模型II中空气包装的TBA值上升得最快，在第24天达到了1.399 mg/kg。整个模拟冷链物流过程中，真空包装组的TBA值始终低于同一模型的空气包装组，这可能是因为真空包装的低氧环境抑制了脂肪的氧化[19]。而模型II的TBA值均比模型I高，这可能是因为在物流过程中模型II的温度变化频繁，重结晶现象加剧，鱼肉细胞破裂并将内源酶释放到肌浆中，导致脂肪氧化速度加快[20]。

2.2 大菱鲆鱼肉贮藏期间TVB-N含量的变化

图2 大菱鲆鱼肉贮藏期间TVB-N含量的变化Fig. 2 Changes in TVB-N content of turbot during storage

TVB-N含量是衡量水产品新鲜度的常用指标。水产品在贮藏过程中，肌肉中内源酶和微生物的共同作用使蛋白质分解产生氨以及胺类等碱性含氮物质，即TVB-N。此类物质具有挥发性，其含量越高，表明鱼肉腐败程度越大[21]。从图2可知，新鲜大菱鲆鱼肉的TVB-N含量为4.51 mg/100 g，在贮藏期间TVB-N含量一直呈上升趋势，这与韩洋[22]的研究结果相似。模型I真空包装的大菱鲆鱼肉TVB-N含量上升得最慢，模型II空气包装的大菱鲆鱼肉TVB-N含量上升得最快，鱼肉劣变程度最大，在第24天时TVB-N含量为9.63 mg/100 g，但仍处于一级新鲜度范围内[23]。真空包装能抑制微生物的生长繁殖，防止蛋白质分解，使TVB-N含量上升缓慢。在物流过程中模型II比模型I组的鱼肉TVB-N含量上升更快，原因是模型II贮藏温度波动频繁，导致鱼肉组织结构发生变化，蛋白质分解[24]，这与黄文博等[25]对美国红鱼的相关研究结果一致，表明温度波动对TVB-N含量有较大的影响。

2.3 大菱鲆鱼肉贮藏期间白度的变化

鱼肉颜色是鱼体内微生物、生理学以及生物化学变化的外部表现，也是衡量鱼肉卫生程度和食用品质的重要指标，是影响消费者购买鱼肉的直观因素[26]。在贮藏后期，大菱鲆鱼肉颜色变为灰白色，且光泽暗淡，这可能是鱼肉蛋白质发生变性，肉中的血红蛋白和血红素含量减少所造成的[27]。从图3可以看出，新鲜大菱鲆的白度为53.61，在初期4 个实验组之间差异不明显，随着贮藏时间的延长，白度的变化整体呈降低的趋势，在第24天，模型II空气包装、模型II真空包装、模型I空气包装、模型I真空包装白度分别为49.71、49.31、49.79、51.02。4 个实验组白度下降的快慢顺序为：模型II空气包装＞模型II真空包装＞模型I空气包装＞模型I真空包装。其原因可能是稳定的低温环境能减弱酶的活性，抑制鱼肉中色素的分解；真空包装也可延缓蛋白质变性，防止肉中血红蛋白和血红素含量减少[28-29]。

图3 大菱鲆鱼肉贮藏期间白度的变化Fig. 3 Changes in whiteness of turbot during storage

2.4 大菱鲆鱼肉贮藏期间持水率的变化

图4 大菱鲆鱼肉贮藏期间持水率的变化Fig. 4 Changes in water-holding capacity of turbot during storage

鱼死后肌肉保持自身水分的能力被称为持水性。鱼肉的持水性不仅影响肉的滋味、香气、多汁性、营养成分、嫩度、颜色等食用品质，而且还直接影响鱼肉制品的成品率，具有重要的经济价值[30]。如图4所示，新鲜大菱鲆鱼肉持水率最高，可达74%，随着贮藏时间的延长，持水率呈不断下降的趋势[30]。是因为鱼肉自身发生的生化反应等会导致鱼肉蛋白质分解，肌肉组织结构破坏，致使其持水率降低[31]。4 个实验组持水率下降的快慢顺序依次为：模型II空气包装＞模型II真空包装＞模型I空气包装＞模型I真空包装。在物流过程中真空包装抑制了蛋白质的分解，持水率下降得较慢。模型II温度波动频繁，鱼肉细胞内肌原纤维蛋白变性，组织结构发生变化，结合水的能力降低[32]。

2.5 大菱鲆鱼肉贮藏期间感官评分的变化

图5 大菱鲆鱼肉贮藏期间感官评分的变化Fig. 5 Changes in sensory evaluation score of turbot during storage

感官评价直观、快速、简便，是消费者判断水产品的主要方法，通过视觉、听觉、味觉、嗅觉、触觉5 个方面对水产品的各项指标及可接受程度进行评价，但由于主观因素会影响感官评价的结果，所以一般结合其他理化检测来综合评价[33]。本实验在色泽、气味、肌肉弹性、组织状态4 个方面对大菱鲆鱼肉进行评价。由图5可知，在模拟物流条件下，大菱鲆鱼肉样品的感官评分随贮藏时间的延长而下降，其原因可能是大菱鲆鱼肉蛋白质的分解使鱼肉产生不良气味，组织结构破坏，肉质变软，汁液流失，黏弹性和硬度也发生变化，脂肪氧化会导致鱼肉中某些色素分解，使大菱鲆鱼肉颜色发生变化，使得感官评分下降[34]。其中模型I真空包装的鱼肉样品感官评分最高，模型I空气包装鱼肉样品次之，最差的是模型II空气包装的鱼肉样品。

2.6 大菱鲆鱼肉贮藏期间质构的变化

水产品的质构特性是衡量其品质的重要指标，包括鱼肉的硬度、弹性、黏聚性、胶着度、咀嚼性、回复性等。鱼肉中微生物的生长繁殖及鱼体本身发生的一些生化反应均会导致鱼肉质地发生变化，使其品质劣变，影响食用价值[35]。从表2可知，4 个实验组的硬度、咀嚼度、胶着度与贮藏时间呈显著（P＜0.05）或极显著（P＜0.01）负相关，而黏聚性与贮藏时间相关性不显著（P＞0.05）。对于弹性和回复性，空气包装组与贮藏时间分别呈极显著（P＜0.01）和显著相关（P＜0.05），而真空包装组不显著（P＞0.05）。新鲜鱼肉的硬度、胶着度、咀嚼度具体分别为8 257.24 g、1 474.09 g·mm、753.88 g，随着贮藏时间的延长，鱼肉组织中肌原纤维蛋白变性及降解引起鱼体自溶，蛋白质形成凝胶能力下降，导致鱼肉硬度下降。物流过程中温度变化导致鱼肉重结晶现象严重，对鱼肉组织结构造成机械损害，从而降低其品质[36]。

表2 大菱鲆鱼肉贮藏期间质构的变化Table 2 Changes in TPA parameters of turbot during storage

3 结 论

本实验从白度、持水性、TBA值、TVB-N含量、感官评分和质构等方面进行分析，探究模拟生鲜产品电子商务（B2C）和市场销售（B2B）两种冷链物流过程以及真空包装和空气包装两种包装方式对大菱鲆鱼肉新鲜度的影响。4 个实验组品质变化的大小顺序均为：模型II空气包装＞模型II真空包装＞模型I空气包装＞模型I真空包装。冷链物流过程中包装方式和温度波动对大菱鲆鱼肉品质的影响显著，物流过程中经多次温度变化会导致蛋白质分解速率加快，碱性挥发性物质含量增多，肌肉组织遭到破坏，与水结合能力降低，汁液大量流失，而流失的汁液富含很多营养物质，极易加速腐败，进一步使鱼肉品质降低，表现为TVB-N含量、TBA值的上升以及白度、持水率、感官评分及硬度、弹性等的下降。因此，物流过程中应采用生鲜产品电子商务模式，即贮运过程均处于普通冷链20 d（－20 ℃）→销售3 d（－4 ℃）→家庭暂存1 d（4 ℃），同时采用真空包装方式，可使大菱鲆保持良好的肉质特性。