《JOURNAL OF FOOD PROCESSING AND PRESERVATION》:Shelf-Life Evaluation of Fish Fingers Prepared From Bighead Carp (Hypophthalmichthys nobilis) Under Refrigerated and Frozen Storage Conditions
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本研究以鳙鱼(Hypophthalmichthys nobilis)为原料开发鱼条产品,系统评估了其在冷藏(4 ± 1 °C,16天)和冷冻(-18 ± 2 °C,180天)贮藏期间的品质变化。通过分析营养成分、生化指标(pH、TVB-N、FFA、TBARS)、微生物菌落(APC、PBC、LAB、EBC、HSPB)、烹饪特性(烹饪得率、水分保持、脂肪保持)及感官评分,研究揭示了两种贮藏条件下鱼条的货架期与品质演变规律。结果表明,冷冻贮藏能有效维持产品品质长达180天,而冷藏产品的可接受期约为12天。该研究为低值鱼类的增值利用提供了科学依据,对开发健康、方便的鱼基即烹食品具有重要参考价值。
引言
近年来,随着消费者对健康食品需求的增长以及对方便即烹产品的偏好,开发肉类替代品成为食品工业的重要方向。鱼肉富含Omega-3脂肪酸、维生素D和维生素B2等营养素,具有抗氧化和抗炎特性,是制备健康即烹产品的理想原料。在孟加拉国,鳙鱼等低价值鱼类产量丰富但消费偏好较低,将其加工成鱼条等增值产品,既能提高资源利用率,又能满足市场需求。鱼类产品极易腐败,其变质主要通过酶促自溶、氧化和微生物降解三种途径,其中微生物活动是主导因素。低温贮藏(冷藏和冷冻)是延缓腐败、保持品质的关键技术。尽管已有研究关注不同鱼种鱼条,但针对鳙鱼鱼条在冷藏和冷冻条件下的综合品质(包括微生物安全、烹饪效应等)研究尚存空白。本研究旨在填补这一空白,系统评估鳙鱼鱼条在两种低温贮藏下的货架期与品质变化。
材料与方法
2.1 化学品
研究所用化学品包括硫酸铜、硼酸、氯仿、氢氧化钠等分析纯试剂,以及琼脂培养基(如de Man, Rogosa, Sharpe Agar, Lysine Iron Agar, Violet Red Bile Glucose, Plate Count Agar)。
2.2 鱼样获取与鱼条制备
从孟加拉国锡尔赫特的Kazir Bazar鱼市采购新鲜鳙鱼(平均体长36 ± 2 cm,体重1.72 ± 0.26 kg),冰鲜运至实验室。鱼经去头、去皮、去内脏、清洗后切片制成鱼糜。鱼条基本配方为:鱼糜60.00%、煮熟土豆15.32%、洋葱9.00%、面包6.00%,另添加香菜、姜、大蒜、青辣椒、盐及多种香料粉末(胡椒、丁香、肉桂、姜黄)。将混合物料成型后,蘸蛋液、裹面包屑,制成即烹鱼条。
2.3 贮藏与采样
将鱼条分装于低密度聚乙烯袋中,分别于4 ± 1 °C冷藏16天、-18 ± 2 °C冷冻180天。冷藏样品每4天取样一次,冷冻样品每30天取样一次。每次随机取三条鱼条,各项分析均设三个重复。
2.4 品质评价与货架期评估
2.4.1 生化参数分析
测定pH、总挥发性盐基氮(TVB-N)、游离脂肪酸(FFA)和硫代巴比妥酸反应物(TBARS)。pH采用pH计测定;TVB-N通过蒸馏滴定法测定;FFA通过氯仿提取、氢氧化钠滴定测定;TBARS通过比色法测定。
2.4.2 微生物分析
测定需氧菌总数(APC)、嗜冷菌总数(PBC)、乳酸菌(LAB)、肠杆菌科(EBC)和产H2S菌(HSPB)。使用相应培养基培养计数,结果以log CFU/g表示。
2.4.3 营养成分分析
依据AOAC方法测定水分、粗蛋白、脂肪、灰分和碳水化合物含量,并计算能量值。
2.4.4 烹饪特性测定
将鱼条于180 °C大豆油中油炸至金黄酥脆,测定烹饪得率、水分保持率和脂肪保持率。
2.4.5 感官评价
由7名训练有素的评价员对熟制鱼条的颜色、风味、外观、质地和总体可接受性进行9分制评分。
2.5 统计分析
使用SPSS进行方差分析,GraphPad Prism作图,RStudio进行相关性分析和主成分分析(PCA)。
结果与讨论
3.1 生化参数
鱼条初始pH为6.46,在贮藏期间显著上升(p < 0.05),冷藏16天后达6.79,冷冻180天后达6.93,但仍低于可接受限值7。pH上升与微生物代谢产生的氨、三甲胺等碱性化合物有关。TVB-N含量从初始6.53 mg N/100 g显著增加至冷藏结束时的20.5 mg N/100 g和冷冻结束时的23.7 mg N/100 g,表明蛋白质降解和细菌活动加剧,但未超过30 mg N/100 g的常见阈值。FFA含量在贮藏期间逐渐增加,冷藏条件下从0.28%增至0.56%(以油酸计),冷冻条件下增至0.84%,这归因于脂酶作用导致的脂质氧化,但仍远低于7%–8%的可接受上限。TBARS值初始为0.13 mg MDA/kg,冷藏16天后升至0.86 mg MDA/kg,冷冻180天后升至0.68 mg MDA/kg,表明次级脂质氧化产物丙二醛增加,但均在安全限值内。相关性分析显示,所有生化参数与微生物计数呈强正相关,证实微生物活动是导致生化变化的主要驱动力。
3.2 微生物品质
所有微生物指标在贮藏期间均显著增加(p < 0.05),且冷藏样品的增长更为显著。APC从初始4.92 log CFU/g增至冷藏结束时的6.4 log CFU/g和冷冻结束时的5.64 log CFU/g,未超过7 log CFU/g的可接受标准。LAB从2.31 log CFU/g增至冷藏结束时的5.38 log CFU/g和冷冻结束时的3.58 log CFU/g。EBC从3.33 log CFU/g增至冷藏结束时的5.14 log CFU/g和冷冻结束时的3.88 log CFU/g。HSPB(用于指示Shewanella putrefaciens)从2.57 log CFU/g增至冷藏结束时的4.26 log CFU/g和冷冻结束时的3.15 log CFU/g。PBC从2.25 log CFU/g增至冷藏结束时的4.74 log CFU/g和冷冻结束时的3.31 log CFU/g。微生物的增长模式与先前对其他鱼制品的研究一致,证实低温虽能抑制但无法完全阻止微生物生长。
3.3 营养成分
新鲜鳙鱼鱼片与制成的鱼条营养成分存在差异。鱼片水分含量(76.1%)显著高于鱼条(61.1%),而鱼条的脂肪、灰分、碳水化合物和能量值均显著高于鱼片。贮藏期间,鱼条水分含量显著下降,脂肪含量和能量值显著上升(p < 0.05),这主要归因于贮藏过程中的脱水作用。蛋白质和灰分含量在贮藏期间变化不显著。
3.4 烹饪特性
鱼条的初始烹饪得率为95%,在贮藏期间显著下降(p < 0.05),冷藏结束时降至87%,冷冻结束时降至82%,这与烹饪过程中的水分蒸发和脂肪溶出有关。水分保持率和脂肪保持率在两种贮藏条件下均保持相对稳定,未观察到显著变化。
3.5 感官评分
感官评价是判断产品货架期的关键依据。冷冻鱼条的感官评分在180天贮藏期内从8分缓慢降至6.5分,始终高于5分(可接受下限),表明其品质在6个月内保持可接受状态。冷藏鱼条的感官评分在12天后仍高于5分,但在16天后降至5分以下,表明品质已不可接受。冷藏16天后,鱼条表面出现白色物质,可能为蛋白质渗出物。基于感官数据,鳙鱼鱼条的货架期在冷藏条件下为12天,在冷冻条件下至少为180天。
3.6 主成分分析(PCA)
PCA显示,第一主成分(PC1)分别解释了冷藏和冷冻条件下总变异的54.88%和55%,其主要载荷来自生化与微生物参数。第二主成分(PC2)分别解释了12.39%和14%的变异,与感官参数和烹饪特性相关。该分析清晰地将贮藏初期与末期的样品区分开,并确认微生物与生化变化是驱动品质劣变的主要因素。
结论
本研究系统评估了以低价值鳙鱼为原料制成的鱼条在冷藏和冷冻贮藏期间的品质变化。结果表明,低温贮藏能有效延缓产品品质劣变。冷冻贮藏(-18 °C)可保持鱼条可接受的感官、微生物和生化品质长达180天,是长期保存的理想方式。冷藏贮藏(4 °C)仅能维持产品可接受品质约12天。在整个贮藏期间,尽管各项指标(pH、TVB-N、FFA、TBARS、微生物计数)均呈上升趋势,但均未超过各自的安全阈值。营养成分中水分减少、脂肪和能量值增加。烹饪得率随贮藏时间下降,但水分和脂肪保持率稳定。微生物活动与生化参数变化显著相关,是导致品质下降的核心机制。该研究为利用鳙鱼开发高附加值、安全、营养的即烹鱼制品提供了全面的科学数据与实践指导,对促进低值鱼类资源的高效利用和满足市场对方便健康食品的需求具有重要意义。