抑菌流化冰提高白鲳鱼的贮藏品质

白鲳鱼（Pampus argenteus）又称银鲳鱼，是国内常见的海洋经济鱼类，味道鲜美，肉质细嫩。白鲳鱼的鱼肉中含有丰富的蛋白质和不饱和脂肪酸，可减少心血管疾病的发生概率，在广东等地是人们养生的滋补佳品[1-3]。目前市售的白鲳鱼以捕捞后冷冻贮藏运输、冰鲜销售为主，这种储运技术和方式目前在海捕鱼中应用十分广泛[4,5]。但研究发现包括白鲳鱼在内的很多海鱼，在低温冰鲜条件时，肉质的风味和品质也会不同程度下降，特别是销售环节较长时间的冰鲜贮藏与不可控的反复冻融，使细胞内液体产生的微细冰渣对鱼肉品质影响很大，不能满足现代生活中人们对高品质水产品的需求[6,7]。

流化冰是指颗粒状冰粒子与水溶液组成的均匀两相混合物，流化冰冰粒子颗粒更加细小、圆滑且易流动，其载冷能力是普通冷冻水的1.8～4.3倍，目前越来越多的高档商场超市采用流化冰技术贮藏冰鲜鱼[8]。Kenneth 对比研究流化冰和碎冰对蓝鳍金枪鱼保鲜效果，发现流化冰能更好延长了海鱼的货架期[4]。但是，冰鲜海鱼在商场超市复杂的环境中，其货架期和品质仅靠普通流化冰也难以得到有效保障，需要更加科学有效的抑菌保鲜措施提高鱼肉制品的安全性和货架期[9-11]。本研究通过配比食品安全许可范围内的三种常见抑菌物质制备抑菌流化冰，以白鲳鱼为原料，探究一定浓度二氧化氯（ClO2）、乳酸链球菌素（Nisin）和二甲基二碳酸盐（DMDC）溶液制备的流化冰对于白鲳鱼鱼肉的品质保持效果，并建立白鲳鱼的货架期预测模型，用以快速预测在一定温度范围内抑菌流化冰保藏白鲳鱼等海洋鱼的货架期，为提高白鲳鱼为代表的海捕鱼品质提供技术支持和参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

材料：白鲳鱼（每条约300±30 g），广州侨丰集团冷库。试剂：二氧化氯（ClO2）缓释片，山东华实药业有限公司；乳酸链球菌素（Nisin），浙江银像生物工程有限公司；二甲基二碳酸盐，德国朗盛公司；酒石酸钾钠、硫酸铵、碘化钾、碘化汞、三氯乙酸、氢氧化钠、氯化铵、乙二胺四乙酸二钠（EDTA）、2-硫代巴比妥酸（TBA）、浓硫酸、琼脂、胰蛋白胨、酵母浸粉、葡萄糖等试剂均为分析纯或化学纯。

1.2 仪器与设备

自动温度记录仪，美国Omega 公司；紫外可见分光光度计（UV-1800 型），日本岛津公司；高速离心机（TG16-WS型），湖南湘仪实验室仪器开发公司；LS-50LD 型立式压力蒸汽灭菌器，江阴滨江医疗设备有限公司；UItraScan VIS 色度仪，美国Hunter Lab 公司；质构仪（TA-XT.PLUS型），英国SMS公司；LRH-250型生化培养箱，上海一恒科学仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 抑菌流化冰的制备方法

按照国家标准安全使用剂量ClO2（100 mg/L）、Nisin（250 mg/L）和DMDC（250 mg/L）配置溶液，急冻后制备流化冰。将普通流化冰（空白）与3 种抑菌流化冰分别覆盖于白鲳鱼外表，最后在鱼体上插入自动温度记录仪探头，记录鱼体内温度变化情况。

1.3.2 pH 的测定

取10.00 g 鱼背肉，捣碎，放入小烧杯，用pH 计测量，每个样品测量5 次，取平均值。

1.3.3 水分含量的测定

取M1=5.00g 鱼背肉，利用直接干燥法，置于120℃烘箱内烘干到恒重，再测其失去的重量M2。由公式计算水分含量：

水分含量A（单位：%）=（m1-m2）/m1

1.3.4 挥发性盐基氮（TVB-N）的测定

采用分光光度法测定[12]，由于挥发性盐基氮可与纳氏试剂在碱性条件下生成棕黄色化合物，其色度与氨含量成正比，与标准品比较进行从而得以定量分析。称取5.00g 样品剪碎，置于三角瓶中，加水至刻度100 mL，置于振荡器震荡30 min 后过滤，用移液枪吸取1 mL 滤液于10 mL 比色管中，再加入1 mL 纳氏试剂，加水至10 mL 刻度，混匀后放置10 min，以水为参比于420 nm 波长处测量吸光度，再利用标准曲线和下面公式进行计算。

注：X-样品中挥发性盐基氮的含量，单位：mg/100g；C-样品测定液中挥发性盐基氮的含量，单位：μg/mL；C0-空白测定液中挥发性盐基氮的含量，单位：μg/mL；m-样品质量，g；V-测定用样品液体积，mL。

其中纳氏试剂的制备方法为：称取16 g氢氧化钠，溶于50mL 蒸馏水中，冷却至室温，再称取7g 碘化钾与10g 碘化汞一同溶于水中并充分搅拌，后缓慢注入氢氧化钠溶液中，并用蒸馏水稀释至100 mL，在聚乙烯塑料瓶中避光保存。

1.3.5 硫代巴比妥酸反应物值（TBARS）的测定

称取5.00 g 鱼肉样品，捣碎，置于100 mL 三角瓶中，后加入25 mL 浓度7.5%含1% EDTA 的三氯乙酸溶液，放入振荡器，振摇30 min 后用双层滤纸过滤，取上清液5mL 于10mL 离心管中，在离心管中加5 mL 的TBA 溶液（0.02 mol/L）摇匀，置于90℃恒温水浴锅中，40 min 后取出，待冷却1 h 后于1600 r/min条件下离心5 min，移取5 mL 上清液于试管中，再加入3mL 氯仿摇匀，静置分层后取上层溶液分别于波长532 nm 和600 nm 处测定吸光度A，按如下公式计算TBARS 值，155 为吸光度系数，72.6 为换算系数[13]。

1.3.6 全质构TPA 的测定

取白鲳鱼背肉，切成2.00×2.00×0.50 cm 的肉块，在空气中暴露30 min，质构仪探头型号P50，测试参数：测前速度2 mm/s，测中速度1mm/s，测后速度10 mm/s，应变80%，压缩距离10 mm，触发力5g，两次压缩时间间隔5s。选取参数应力Y、硬度H、弹性S、胶粘性A 等作为主要指标。

1.3.7 色度值的测定

取鱼背肉，切成直径为5cm 的薄片，置于平皿中，在空气中暴露30 min 后用色度仪进行测定，并记录L*（亮度）值、a（红度）值和b（黄度）值。

1.3.8 统计方法

测定和分析结果采用SPSS15.0，Origin 7.5和Excel 软件进行数据处理，所有结果以平均值±标准偏差表示。指标内部的均值比较采用单因素方差分析，多重比较采用Tukey 法，95%置信度(p＜0.05)。

2 结果与分析

2.1 不同抑菌冰保鲜对白鲳鱼体pH 的影响

图1不同抑菌冰保鲜方式对鱼体pH 值的影响
Fig.1Effect of different preservative methods on pH value of Silver Pomfret

鱼死亡后，肌体腐败产成氨基酸、乳酸和ATP，并产生H+离子，使得pH 值降低，导致鱼肉的品质降低。另外，鱼体表和肠道内的微生物不断繁殖，产酸，也导致pH 值降低。

图1 显示，在环境温度为1℃条件下，随着时间的延长，水解反应产生的H离子不断累积，导致pH值持续下降，在第6d 以后，蛋白质分解的速度也会加快，产生胺类化合物、吲哚等，样品的pH值开始上升，有利于微生物的繁殖，加速鱼肉的腐败。在低温条件下，鱼肉pH 的变化趋势与Tsigarida等人的研究一致[14]。到第12 d 时，空白组白鲳鱼样品的变质速率最快，并可通过感官直接分别出腐败。Nisin、DMDC和ClO2样品组的变化大致相同；ClO2样品pH 值变化最小。原因是二氧化氯的氧化性，能抑制水解反应，同时也能有效控制微生物的繁殖。因此，ClO2的抑菌流化冰使得鱼肉pH值变化幅度较小，比结合Nisin和DMDC 的抑菌冰更加稳定。

2.2 不同抑菌流化冰保鲜对白鲳鱼水分含量的影响

图2不同抑菌冰保鲜方式对鱼体水分含量的影响
Fig.2Effect of different preservative methods on water content of Silver Pomfret

水分含量的表征意义在于肉的稳定性、视觉感官特征及微生物活动的变化。如图2 所示，所有样品的水分含量都随着天数增加而升高，最大值为83.16%。由于细胞的破裂和自溶作用，在0 至10 d 水分含量速度上升，然后达到稳定的值。空白组因为嗜冷微生物的作用，水分含量上升速度比抑菌冰的样品快。3种不同抑菌流化冰保持鱼肉的水分变化相对稳定，缓慢上升，说明对微生物的繁殖有抑制作用。蓝蔚青等研究流化冰对南美对虾水分迁移的影响，发现流化冰能够较好阻止对虾体内水分的迁移和损失[15]。而抑菌流化冰能够更好的保持白鲳鱼的新鲜度，减缓鱼体内的细胞破裂，有效阻止了细胞内液的水分迁移。

2.3 不同抑菌冰保鲜对白鲳鱼体挥发性盐基氮含量的影响

挥发性盐基氮（TVB-N）是指动物性食品在肌体腐败的过程中，蛋白质被分解产生的挥发性氨和三甲胺等碱性含氮物质[16]，其含量高低与蛋白质分解的量成正相关。因此，常作为判别鱼肉新鲜度的重要指标。其中，国标《GB/T 18108》指出海水鱼的TVB-N标准：一级鲜鱼≤10 mg/100 g，二级鲜鱼≤25 mg/100 g，初期腐败鱼＞30 mg/100g。当鱼肉的TVB-N 值高于30 mg/100 g 时，已经不适合食用。

图3不同抑菌冰对鱼体挥发性盐基氮（TVB-N）的影响
Fig.3 Effect of different preservative methodson TVB-N of Silver Pomfret

如图3 所示，所有样品在0d 至2d 无差异性显著，TVB-N 的变化可能与一磷酸腺苷和脱氨基作用释放出氨态氮有关，三甲胺产生的量不多，所以保藏前期TVB-N 值上升缓慢。第6d 后普通流化冰（空白组）与抑菌冰样品组的TVB-N 值呈显著性差异（p＜0.05），第12d 时变质（TVB-N 值为39.53mg/100g）。Nisin组样品第16 d 变质（TVB-N 值为37.41mg/100g），DMDC 组样品第20 d 变质（TVB-N 值为34.45 mg/100 g），ClO2组样品直到第24 d 才变质（TVB-N 值为33.47 mg/100 g)。保藏中后期的TVB-N 值含量升高，是因为微生物的活动加强，导致大量的氨基酸被分解，加大了脱氨基作用，使得TVB-N值含量迅速增加。J.Gómez-Estaca 等人将天然抑菌溶液喷涂到鳕鱼的表面，在0 ℃贮藏条件下，第12 d 鳕鱼的TVB-N 值到达30mg/100 g 以上[17]。鳕鱼与白鲳鱼都属于海洋白肉鱼。因此，抑菌流化冰的保鲜效果应该更好。

2.4 不同抑菌冰保鲜对白鲳鱼体不饱和脂肪酸氧化的影响

TBARS值是指肌体中不饱和脂肪酸氧化的程度（丙二醛的含量）与硫代巴比妥酸（TBARS）反应的结果，数值的大小表示不饱和脂肪酸二级氧化产物的多少，随着氧化程度加深，二级产物持续积累，所以TBARS 值不断上升。

图4中显示3个抑菌流化冰样品组在0 d至6d无显著性差异（p＜0.05），而普通流化冰样品在第4天开始就呈现出显著差异。普通流化冰的空白组样品TBARS值斜率最大，说明其脂肪腐败速率最快，另外，TBARS值的整体变化趋势与TVB-N值变化趋势差不多。3组不同抑菌流化冰样品在第6d至8d内有个快速上升的过程，然后基本维持稳定。从保质效果来看DMDC组和ClO2组均较好，但ClO2抑菌冰样品的保质期比DMDC延长了4 d。蓝蔚青等研究流化冰对南美对虾品质的影响，发现虾肉的TBARS值在贮藏前期呈明显增长趋势，后面趋于稳定，与本研究的变化趋势一致[15]。

图4 不同抑菌冰保鲜方式对鱼体TBARS 值的影响
Fig.4 Effect of different preservative methodson TBARS of Silver Pomfret

2.5 不同抑菌冰保鲜对白鲳鱼全质构TPA 的影响

TPA 质构测试又被称为两次咀嚼测试主要是通过模拟人口腔的咀嚼运动。选取0 至12 d 内抑菌冰鲜保鲜白鲳鱼的硬度和弹性作为指标。

表1 显示，在内源水解酶和微生物等作用下，鱼肉逐渐腐败，肉体内部结构相互作用的力逐渐变小，导致组织崩溃，汁液流失，影响肉体的质构特性。硬度降低的速率来看，ClO2流化冰样品下降的最少，DMDC 次之。表2 显示，随着蛋白质逐渐被分解，肉的弹性会逐渐下降。微生物的生长被控制，于是在ClO2 和DMDC样品中，弹力下降较为缓慢。白鲳鱼鱼肉组织的硬度和弹性都可以反映新鲜度，在12d 之内，ClO2流化冰样品的硬度和弹性的稳定性更好。王强等研究流化冰对南美白对虾弹性和咀嚼性的影响，也发现更好的保鲜措施能使虾肉质构特性更稳定[11]。

表1不同抑菌冰保鲜方式对鱼体硬度的影响
Table 1 Effect of different preservative methods on hardness of Silver Pomfret

注：同列肩标小写字母不同表示差异显著（p＜0.05）；同一指标、同行肩标大写字母不同表示差异显著（p＜0.05）。表2、3同。

表2 不同抑菌冰保鲜方式对鱼体弹性的影响
Table 2 Effect of different preservative methods on elasticity of Silver Pomfret

表3 不同抑菌冰保鲜方式对鱼体色度值的影响
Table 3Effect of different preservative methods on elasticity of Silver Pomfret

2.6 不同抑菌冰保鲜对白鲳鱼色度值的影响

鱼肉的色度值变化也是反映其新鲜度的重要指标。由表3显示，2d 至12 d 内ClO2样品与空白组样品的亮度之间呈显著性差(p＜0.05)，而Nisin 和DMDC组在第8～12 d 内才与空白组有差异。0 d 至12 d，3个抑菌流化冰样品对白鲳鱼肉的亮度变化趋势均是逐渐上升，而普通流化冰空白组(第12d 已经变质)是先上升后下降。随着腐败进行，肌肉中肌红蛋白被氧化为高铁肌红蛋白，而高铁肌红蛋白呈褐色，于是整体亮度下降。普通流化冰空白组的a 值有显著性差异(p＜0.05)，所有样品的红度值都呈下降趋势。但ClO2抑菌流化冰的红度值较其他2组样品更低，可能与ClO2的漂白作用有关。随着时间的推移，肌红蛋白不断被氧化形成高铁肌红蛋白(褐色)，且pH 也不断上升，到后期抑制氧合肌红蛋白(鲜红色)形成，最终使红度值下降。黄度值变化与红度值变化相反，总体趋势上升，因为高铁肌红蛋白含量的不断增加，使黄度不断升高[17]。白度值对白鲳鱼的冰鲜保藏具有非常重要的意义，能在保质期间使鱼肉保持较好的外观品质。

2.7 建立白鲳鱼货架期的预测模型

白鲳鱼在冰鲜保藏过程中，环境因素和体内的酶等共同导致鱼肉品质下降，使货架期变短。在前期研究基础上，选取Logistic模型对白鲳鱼的货架期进行预测，建立货架期预测模型。

白鲳鱼冰鲜保藏的货架期（Shelf life，SL）模型可以在拟合优度最佳的模型基础上建立，再通过微生物的初始菌数（N0）到腐败限控量（Nc）来预测，所谓Nc 就是达到白鲳鱼变质的微生物菌落总数。

用Logistic模型为基础，计算从初始菌落总数（N0）增至腐败限控量（Nc）的时间来预测冰鲜白鲳鱼的货架期。根据图5样品的初始菌落数为3.32 lg（CFU/g)、腐败限控量为4.30 lg（CFU/g），最大菌落总数4.38lg(CFU/g)，由此得出货架期预测模型公式如公示（3）。

图5冰鲜白鲳鱼在1℃的TVB-N含量与菌落总数的变化
Fig.5 The change of TVB-N value and colony number of Silver Pomfret at 1℃

白鲳鱼冰鲜保藏的最佳温度为-1 至5℃，可选取-1、1、3、5 这个温度点，分别测得货架期，并与这4个点的模型预测值进行比较，得到其相对误差大小，如表4 所示。

表4 预测值与实际值的比较
Table 4 Comparison between predicted value and actual value

由表4 可以看出预测值的准确率较高，相对误差均小于3.22%，这在食品工程应用领域，属于可接受的范围。因此得出，以Logistic模型为基础建立的货架期预测模型可快速且准确的预测-1 至5℃温度下的冰鲜白鲳鱼货架期。研究结果为常规冰鲜条件下海洋鱼类的货架期和食品安全提供理论支持。

3 结论

本文研究了三种含抑菌物质（ClO2、Nisin、DMDC）的流化冰对白鲳鱼保藏过程中品质的影响，通过对一定保藏期内鱼肉的pH 值、水分含量、挥发性盐基氮、硫代巴比妥酸、质构特性及色度的分析，发现3 种抑菌流化冰都可有效控制微生物的繁殖，减小pH降低的速率，有效延缓鱼体色度值的变化，延缓TVB-N 含量、TBARS 值的增长，且也能在保鲜期间保持较好质构特性。白鲳鱼在抑菌流化冰保质期最长可达24 天，是普通流化冰保质期的2 倍。通过对白鲳鱼品质特性分析，建立货架期预测模型，也能够很好地预测-1 至5℃温度下的冰鲜白鲳鱼货架期。