不同气体比例对金枪鱼气调解冻及贮藏期间保鲜效果的影响

刘梦++曲超++史智佳++贡慧++杨震++陶瑞

摘 要：为减缓解冻过程及解冻后金枪鱼品质劣化，研究金枪鱼在不同气体比例条件下解冻及后续贮藏期间的品质变化。采用6 种不同气体比例（100% O2、20% O2+80% N2、60% O2+40% N2、40% O2+60% CO2、20% O2+60% CO2+20% N2、40% O2+40% CO2+20% N2），在4 ℃冷藏条件下对金枪鱼进行解冻及贮藏，以汁液流失率、pH值、色泽、嫩度、硫代巴比妥酸反应物值、高铁肌红蛋白含量、挥发性盐基氮、菌落总数等理化指标的变化为依据评价金枪鱼的品质变化。结果表明：气调解冻对金枪鱼的色泽影响较明显，并且气调包装有利于金枪鱼贮藏期间的保鲜，其中组4（40% O2+60% CO2）金枪鱼气调解冻及贮藏期间保鲜效果最好。

关键词：金枪鱼；气调包装；气体比例；气调解冻；气调贮藏

Effect of Different Modified Atmospheres in Preserving the Quality of Tuna during Thawing and Subsequent Storage

LIU Meng， QU Chao， SHI Zhijia*， GONG Hui， YANG Zhen， TAO Rui

（China Meat Research Centre， Beijing Academy of Food Sciences， Beijing 100068， China）

Abstract： To reduce its quality deterioration， the quality changes of frozen tuna during thawing and subsequent storage under different modified atmospheres （100% O2， 20% O2 + 80% N2， 60% O2+ 40% N2， 40% O2 + 60% CO2， 20% O2 + 60% CO2 + 20% N2， 40% O2 + 40% CO2 + 20% N2） at 4 ℃ were evaluated by drip loss， pH， chromatic aberration， tenderness， 2-thiobarbituric acid， met-myoglobin concentration， total volatile base nitrogen and total viable count. The results showed that modified atmosphere thawing had a significant on the color of tuna， being conducive to the quality of tuna during storage. When it was thawed and stored under 40% O2 + 60% CO2 atmosphere， the freshness of tuna was best maintained.

Key words： tuna； modified atmosphere packaging； atmosphere components； modified atmosphere thawing； modified atmosphere storage

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-201703003

中图分类号：TS254.4 文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2017）03-0012-06

引文格式：

劉梦， 曲超， 史智佳， 等. 不同气体比例对金枪鱼气调解冻及贮藏期间保鲜效果的影响[J]. 肉类研究， 2017， 31（3）： 12-17. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-201703003. http：//www.rlyj.pub

LIU Meng， QU Chao， SHI Zhijia. Effect of different modified atmospheres in preserving the quality of tuna during thawing and subsequent storage[J]. Meat Research， 2017， 31（3）： 12-17. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-201703003. http：//www.rlyj.pub

金枪鱼（tuna）富含不饱和脂肪酸和蛋白质[1]，是高营养价值的远洋捕捞鱼类。目前，市场上大多采用托盘包装微冻或冷藏方式销售金枪鱼，但限于其自身特殊的理化特性，金枪鱼极易变色和腐败，不利于贮藏，需要消费者在购买后立即食用[2-3]。

气调包装（modified atmosphere packaging，MAP）是将食品包装中充入1 种或几种气体，以延长食品保鲜效果为目的的包装技术[4]。通常采用O2、CO2、N2中的1 种或几种。O2主要起到护色及抑制厌氧微生物生长的作用，CO2可以抑制需氧微生物生长，N2是惰性气体，主要起到填充作用。将这3 种气体按不同比例复合充入食品包装中，可以起到保持食品色泽，抑制脂肪氧化和/或需氧微生物生长的作用[5-8]。

目前已有部分学者研究气调包装对金枪鱼贮藏过程中的品质影响[9-15]，研究结果表明，气调贮藏有利于金枪鱼的色泽保持，对金枪鱼贮藏期间的保鲜具有一定的效果，但报道中还未见金枪鱼气调解冻的相关报道。

黄鳍金枪鱼（yellowfin tuna）是目前市场上销售量最大的生食金枪鱼品种，其肉呈红色，解冻过程及解冻后品质快速劣化。本研究采用不同气体比例在4 ℃冷藏条件下对黄鳍金枪鱼进行解冻，并在4 ℃条件下对后续贮藏过程中金枪鱼的品质变化进行系统研究，以汁液流失率、pH值、色泽、嫩度、硫代巴比妥酸反应物值（thiobarbituric acid reactive substances，TBARs）、高铁肌红蛋白（metmyoglobin，MetMb）含量、挥发性盐基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）、菌落总数等理化指标为依据评价金枪鱼解冻及贮藏过程中的品质变化，弥补了金枪鱼解冻过程品质保持技术研究不足的短板，旨在拓展生食金枪鱼品质保持技术覆盖范围，改善生食金枪鱼感官品质，延长货架期，满足消费者购买金枪鱼后进行短时间冷藏的需求。

2 结果与分析

2.1 气体比例对金枪鱼汁液流失率的影响

在金枪鱼解冻和贮藏过程中，受气体种类及比例的影响，金枪鱼肉的持水力发生不同程度的变化，从而导致水分流失。水分流失不仅会导致金枪鱼水溶性蛋白和肌浆蛋白的流失，还会影响金枪鱼食用口感和风味。

图 1 金枪鱼气调解冻后及贮藏过程中汁液流失率变化

Fig. 1 Changes in drip loss of tuna during thawing and storage

由图1可知，金枪鱼解冻后初始值基本相同，为（3.08±0.21）%，说明各组气体比例对金枪鱼解冻过程的汁液流失率影响不大。贮藏过程中各气调包装组汁液流失率均呈上升趋势，各组之间汁液流失率差异不显著（P>0.05）。但相比之下，存在CO2的气调包装组其汁液流失率稍低于不存在CO2的气调包装组，高O2浓度组低于低O2浓度组。其中，组2和对照组汁液流失相对较多，组4汁液流失相对较少，分别为6.63%、6.67%和4.30%。导致贮藏期间金枪鱼汁液流失率增大及组间差异的原因，可能与贮藏期间金枪鱼肉蛋白质氧化导致的持水性能变化有关。已有研究表明，蛋白质氧化会导致肉制品持水力下降[23]。

2.2 气体比例对金枪鱼pH值的影响

新鲜金枪鱼肉呈弱酸性，pH值在6.0～6.5之间[24]。由图2可知，金枪鱼pH初始值差别不大，为5.96±0.05，说明各组气体比例对金枪鱼气调解冻pH值影响不大。贮藏期间各实验组金枪鱼的pH值基本呈先下降后上升的趋势。这可能是因为金枪鱼贮藏期间鱼肉中糖酵解产生乳酸造成pH值下降，后期因为鱼肉中蛋白质等物质在内源酶和/或腐败微生物作用下降解成胺类等碱性物质，从而导致pH值上升。组4和组5金枪鱼的pH值最低点低于其他4 组，这可能是因为在含有较高CO2比例的气调包装组中，CO2溶于金枪鱼肉中，使得其pH值低于其他气调包装样品的pH值。金枪鱼pH值变化呈现波动状态。生食金枪鱼pH值变化幅度过大会影响其口感及质地。以各组pH值的变化幅度来反映贮藏过程中各实验组pH值的变化状况，分别为0.05、0.16、0.17、0.18、0.26、0.18和0.15。加入CO2的气调包装组的变化幅度略大于无CO2组；而组3、组4和组6的pH值变化幅度基本相同，并且显著大于组1，说明O2浓度亦对pH值变化产生影响。但总体来看，pH值的变化幅度差异不显著（P>0.05），这与马海

霞等[25]的研究结果相似。马海霞等[25]研究了不同CO2比例气调包装对罗非鱼片品质影响，结果表明，气调包装对罗非鱼片的pH值影响不明显。因此，pH值不作为筛选气调包装气体比例的依据。

2.3 气体比例对金枪鱼色差的影响

黄鳍金枪鱼肉质呈红色，富含肌红蛋白和血红蛋白[26]。通过测定金枪鱼气调解冻后及贮藏过程中色差值的变化，可反映金枪鱼色泽的变化。

由图3可知，组1、组2、组3和对照组初始L*低于其他3 组气调包装，说明气体比例影响金枪鱼气调解冻时的亮度。这可能是因为加入CO2的气调包装组pH值下降，导致鱼肉持水力下降，水分浮于鱼肉表面，测定L*时，光线反射增强，导致其L*变大。降低O2比例或增大CO2比例也可维持金枪鱼贮藏期间的亮度。但整体而言，各组L*均呈下降趨势。

由图4可知，组1初始a*高于其他5 组，主要原因是高O2浓度下，肌红蛋白与O2结合形成氧合肌红蛋白相对更多，而高氧分压抑制高铁肌红蛋白的形成；贮藏过程中金枪鱼a*呈下降趋势，主要是氧合肌红蛋白逐渐氧化形成高铁肌红蛋白，使得鱼肉颜色变暗。由于各组金枪鱼初始a*不同，因此以各组金枪鱼a*下降率（a*下降率为贮藏过程中a*的极差与初始a*的比值）反映各组a*的变化，分别为0.39、0.43、0.34、0.28、0.48、0.36和0.41。气调包装对金枪鱼a*有一定影响。其中，组4的a*下降率最低，组3次之，均低于组1的a*下降率。这说明虽然气调包装高O2比例可显著提高金枪鱼肉的a*，但其在减缓高铁肌红蛋白形成方面并不是最佳条件。有氧环境会促进需氧微生物的滋生，导致金枪鱼肉内部微环境氧分压下降，a*下降率增大；而降低O2比例，充入CO2可以抑制需氧微生物的滋长，从而保持金枪鱼贮藏期间的色泽。因此，在金枪鱼气调包装中充入较高O2比例（40% O2或60% O2）和较高CO2比例（60% CO2）对金枪鱼护色有一定作用，可选用本实验中组4和组6气调比例。

2.4 气体比例对金枪鱼嫩度的影响

嫩度是反映金枪鱼感官特性的一个指标。质构仪通过模拟人们食用金枪鱼时的咀嚼过程，测得金枪鱼的嫩度，其数值比感官分析更加客观和准确。嫩度值越大，表示鱼肉越新鲜。

由图5可知，组3初始嫩度值明显低于其他6 组，而其他6 组初始嫩度值差别不大，说明气体比例对金枪鱼气调解冻的影响不大，组3初始嫩度值低可能是因为原料鱼肉本身的品质差异所导致的。随着贮藏时间的延长，金枪鱼嫩度呈下降趋势，其主要原因是内源酶作用导致蛋白质降解。由于各组金枪鱼初始嫩度值不同，因此以各组金枪鱼嫩度下降率反映各组嫩度的变化，分别为0.56、0.58、0.42、0.65、0.60、0.58和0.57。可以看出组4嫩度下降率最大，组5次之；而组6、组1、组2和对照组的嫩度下降率基本相同。贮藏5 d时，各组嫩度值趋于一致，说明不同气体比例在一定时间范围内会对金枪鱼的嫩度产生不同影响，但随着时间的延长，该作用弱化。因此，不同气体比例对金枪鱼的嫩度影响不大，不作为气调包装气体组成筛选的依据。

2.5 气体比例对金枪鱼TBARs值的影响

金枪鱼不饱和脂肪酸含量高，因此在金枪鱼气调解冻及贮藏过程中易发生脂肪氧化，影响金枪鱼的营养价值[27]。TBARs值可以反映金枪鱼气调解冻及贮藏过程中脂肪的氧化情况。

由图6可知，各组初始TBARs值差别不大，为（0.18±0.04） mg/100 g，说明气体比例对金枪鱼气调解冻过程TBARs值影响不明显。贮藏过程中，0～2 d各组金枪鱼的TBARs值呈缓慢上升趋势；而后组4和组6快速上升，而其余各组直到贮藏4 d后才快速上升。组5的TBARs值相较组2更高，说明CO2的加入加速了脂肪氧化；较低O2比例组组6和组4的TBARs值上升幅度最快、最大，而高O2比例组组1的TBARs值上升最慢、最小，亦证明CO2的加入加速了脂肪氧化。组3和组5的TBARs值上升幅度基本一致，说明O2比例在20%～60%之间对金枪鱼脂肪氧化的影响不大。因此，金枪鱼气调包装时可以选用20%～60% O2比例。

2.6 气体比例对金枪鱼高铁肌红蛋白含量的影响

金枪鱼肉色的变化主要与鱼肉中的肌红蛋白、氧合肌红蛋白和高铁肌红蛋白的形成及所占比例的不同有关。

由图7可知，组3、组4和组6高铁肌红蛋白含量值低于其他4 组，其主要原因是高氧环境下肌红蛋白与氧结合形成氧合肌红蛋白，并抑制高铁肌红蛋白的生成。纯O2包装促使金枪鱼肉中形成大量氧合肌红蛋白，氧合肌红蛋白会向高铁肌红蛋白转化，因而其高铁肌红蛋白绝对含量较高。脂肪氧化过程生成的自由基促进Fe2+生成

Fe3+，从而加快高铁肌红蛋白的形成。贮藏过程中高铁肌红蛋白含量呈上升趋势，随着高铁肌红蛋白含量的增加金枪鱼肉色会逐渐变暗，即L*下降，鲜红色逐渐变成红褐色，即a*下降，这与前面的色差结果分析一致。其中组6高铁肌红蛋白含量上升最快，贮藏期间由19.69%上升至35.98%，这可能是因为组6脂肪氧化程度高，从而促进高铁肌红蛋白的形成，这与前面TBARs分析结果相一致。而组4高铁肌红蛋白含量上升了11.32%，而在TBARs分析中该组脂肪氧化程度较高，因而高铁肌红蛋白含量也应较高，两者结果不一致，具体原因还有待进一步实验研究。组5高铁肌红蛋白含量上升了10.48%，低于

组3，说明低氧环境（20% O2）对高铁肌红蛋白形成的影响小于高氧环境（60% O2）下脂肪氧化对高铁肌红蛋白形成的影响。

2.7 气体比例对金枪鱼TVB-N的影响

挥发性盐基氮是反映金枪鱼肉中蛋白质分解的重要指标，蛋白质在酶和微生物的作用下分解，生成胺类和氨等碱性物质。因此，TVB-N值可以反映金枪鱼的腐败程度，是表征金枪鱼新鲜程度的重要理化指标[28-30]。

由图8可知，各组金枪鱼解冻时的初始TVB-N值差别不大，为（8.63±1.24） mg/100 g。贮藏过程中TVB-N值呈上升趋势，其中组1和组3气调包装金枪鱼在第5天时TVB-N值分别为34.97 mg/100 g和29.87 mg/100 g，超过S/CT 3771—2006《生食金枪鱼》中规定值（25 mg/100 g），说明此时组1和组3金枪鱼已不能够再生食。其余5 组在第5天时TVB-N含量均低于规定上限。这可能是因为组1（100% O2）和组3（60% O2）中O2比例较高，并且无CO2，导致金枪鱼中需氧微生物大量生长，引起金枪鱼腐败。组5金枪鱼TVB-N值上升幅度最小，为8.97 mg/100 g，比组2低，说明CO2可以有效抑制金枪鱼中微生物的生长，从而延缓蛋白质的分解。组4和组6的TVB-N值上升幅度分别为13.29 mg/100 g和14.35 mg/100 g，可以看出组4的TVB-N值低于组6，说明较高CO2比例（60% CO2）抑制金枪鱼中微生物生长的效果更明显。胡长利等[31]研究了不同组分气调包装对牛肉冷藏效果的影响，研究结果表明，低O2浓度可以保持牛肉贮藏期间的新鲜程度，这与本实验的研究结果相一致。因此，选择相对较低O2比例（40% O2）和较高CO2比例（60% CO2）的气调包装有利于金枪鱼保鲜，可以选用本实验中组4气调比例。

2.8 贮藏过程金枪鱼菌落总数的变化

菌落总数是评价金枪鱼食用安全性的重要指标，尤其是生食金枪鱼对菌落总数的要求更严格，S/CT 3771—2006《生食金枪鱼》中规定生食金枪鱼的菌落总数不超过4 （lg（CFU/g））。

由表2可知，各组初始菌落总数均不为0，但差别不大。贮藏5 d时各气调包装组菌落总数均低于规定限值。组5菌落总数低于组2，说明CO2对抑制金枪鱼中微生物的生长有一定作用。组4菌落总数低于组6，说明高CO2比例（60% CO2）抑制微生物生長效果更明显。组4和组5菌落总数基本相同，说明较低O2比例（40% O2）亦能够抑制需氧微生物的滋生。但各实验组的菌落总数的差别均处于同一数量级，差异不显著。因此，菌落总数不作为筛选气调包装气体成分的依据。

3 结 论

实验以汁液流失率、pH值、色差、嫩度、TBARs值、高铁肌红蛋白含量、TVB-N值和菌落总数等理化指标评价各组气体比例对金枪鱼气调解冻及贮藏期间保鲜效果的影响，结果表明：气调解冻对黄鳍金枪鱼的色泽影响较大，适当提高O2比例可以有效抑制高铁肌红蛋白的形成，并能对金枪鱼的a*起保护作用；适当提高CO2比例可以抑制金枪鱼需氧微生物的滋长，延缓金枪鱼解冻时L*下降。气调贮藏时，组1和组3金枪鱼贮藏5 d的TVB-N值超出生食金枪鱼规定限值，其他5 组均可食用。综合各项理化指标可以看出，组2和对照组各指标变化基本相同，因为组2气体比例与空气比例基本相同。而组4、组5和组6气调包装金枪鱼比组2保鲜效果好，说明气调包装有利于金枪鱼贮藏期间的保鲜。本文实验中组4气体比例的金枪鱼解冻及贮藏期间保鲜效果最好。

目前市场上销售的生食金枪鱼多为托盘包装，消费者购买后必须立即食用，否则不仅会影响金枪鱼的食用品质，还可能会出现食用安全性问题。借鉴本实验结果，可将冷冻金枪鱼分割后进行气调包装（40% O2+60% CO2），将气调包装金枪鱼置于冷冻柜中销售，消费者购买后，从超市回家的过程相当于金枪鱼进行气调解冻，回到家后将金枪鱼置于4 ℃保藏，仍可贮藏5 d，并且第5天食用时，金枪鱼的食用品质及安全性仍处于可接受的范围内。

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