《食品科学》：华南农业大学周爱梅教授等：不同处理方式对金线鱼肉肠冷藏期间品质特性的影响

金线鱼（Nemipterus virgatus）是一种低值海水鱼，广泛分布于中国、日本和越南等地区。金线鱼肉质鲜美且营养丰富，是鱼糜制品加工的重要海水鱼原料之一。

鱼糜凝胶品质与凝胶化方式密切相关。作为一种非热加工技术，超高压能够有效改善鱼糜的凝胶特性，但往往需要较高的压力和时间才能使鱼糜的凝胶特性显著优于传统热处理方法。本课题组前期研究发现，中超高压耦合热处理能够增强金线鱼（100 MPa/5 min、40 ℃/30 min、90 ℃/20 min）和鳙鱼（300 MPa/5 min、40 ℃/30 min、90 ℃/20 min）鱼糜蛋白分子间的交联，有效改善鱼糜的凝胶特性，且显著优于单独超高压处理和传统二段热处理。鱼糜制品的贮藏和流通多采用低温手段，包括冷藏、冰藏和冻藏等。其中，冷藏对鱼糜制品的品质影响较小，对设备稳定性和温度要求不高，在鱼糜制品的贮藏中有着一定的优势。

华南农业大学食品学院的潘卓官、吴志钦、周爱梅*等以金线鱼冷冻鱼糜为原料，采用3 种处理方式（最优中超高压耦合热处理、最优超高压处理和传统二段热处理）诱导制备金线鱼肉肠，通过分析比较肉肠在冷藏期间（60 d）菌落总数、总挥发性盐基氮（TVB-N）、硫代巴比妥酸（TBA）、pH值和挥发性气味等新鲜度差异，并结合凝胶强度、持水性、白度、质构特性等凝胶特性指标，探讨最优中超高压耦合热处理改善金线鱼肉肠冷藏品质的作用，旨在为鱼糜制品的加工与贮藏提供理论依据。

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不同处理方式对金线鱼肉肠菌落总数的影响

微生物的生长代谢是引起腐败变质的主要因素，菌落总数可作为评价鱼糜制品腐败程度的关键指标。由图1可知，第0天时，OP组肉肠菌落总数最低，为（1.33±0.22）（lg（CFU/g）），OPH组次之，而H组最高。有文献表明，压力和温度都能杀灭微生物，且较高压力处理时（≥300 MPa）可以杀灭食品中绝大多数的细菌。随着贮藏时间的延长，不同处理方式下肉肠的细菌数量不断增加。第10天时，OP组肉肠微生物的增长速率突然加快，可能是较高的压力处理导致细胞发生破裂，释放出肽段、氨基酸和核酸等小分子物质，而这些物质容易被微生物所利用。根据GB 10136—2015《动物性水产制品》，鱼糜制品中微生物含量不得超过5.00（lg（CFU/g）），因此可预测OP和H组肉肠冷藏货架期分别为20～30 d和30～40 d，而OPH组肉肠货架期最长，可达50～60 d。超高压能够破坏微生物细胞结构，引起细胞形态发生不可逆的变化，抑制微生物活性，从而达到杀菌作用。然而，压力过大时容易发生细胞破裂，反而加快微生物的生长代谢。

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不同处理方式对金线鱼肉肠TVB-N含量的影响

TVB-N是鱼糜制品中的蛋白质在微生物和内源酶的作用下，被分解成的氨、胺类等碱性小分子物质，可用来评价食品中蛋白质的分解程度。TVB-N含量越高，表示蛋氨酸和酪氨酸被分解利用的越多，营养价值越低。如图2所示，第0天时，H、OPH和OP组肉肠的初始TVB-N含量分别为（3.07±0.69）、（3.75±0.52）mg/100 g和（5.03±0.40）mg/100 g。经过OP处理后，肉肠的TVB-N含量较H组有所提高，这可能是压力处理会促进内源酶的作用，加快鱼糜蛋白的降解，也可能是超高压促进了部分碱性氨基酸基团的暴露。贮藏前期（0～20 d）时，H组和OPH组的TVB-N含量没有显著性差异（P＞0.05），贮藏中后期时，各组肉肠的TVB-N含量呈现快速升高的趋势，此时微生物对TVB-N含量的贡献大于内源酶，并产生胞外蛋白酶，促使胺类物质快速累积，导致TVB-N含量快速上升。第60天时，H、OPH和OP组肉肠的TVB-N含量分别为（16.88±1.05）、（14.51±0.64）mg/100 g和（19.91±0.86）mg/100 g，其中OPH组肉肠的TVB-N含量分别比H和OP组低14.04%和27.12%。根据GB 10136—2015《动物性水产制品》规定的限量标准（30 mg/100 g），不同处理方式下肉肠的TVB-N含量在整个贮藏期间小于20 mg/100 g，均未超过限量标准，可能是由于肉肠经过超高压或热处理后，大部分内源酶失去活性，在一定程度上减少了胺类物质的产生，抑制了TVB-N含量的增加，这与罗华彬等的研究结果一致。

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不同处理方式对金线鱼肉肠TBA值的影响

如图3所示，第0天时，H组、OPH组和OP组肉肠的TBA值分别为（0.22±0.02）、（0.27±0.01）mg/100 g和（0.39±0.01）mg/100 g，经过OP处理后肉肠的TBA值显著高于H组（P＜0.05），这可能是由于高压使血红蛋白变性，释放出铁等金属离子，促进自动氧化进程。有观点认为，超高压能够一定程度破坏细胞膜，将不饱和脂肪酸暴露于氧和催化剂中（如金属离子或酶等），还可以增加血红素铁与不饱和脂肪酸的相互作用，有利于发生氧化反应。贮藏前期（10～20 d），各组肉肠TBA值缓慢增加，且H组和OPH组之间没有显著性差异；贮藏中后期（30～60 d），随着微生物开始大量生长繁殖，肉肠脂肪氧化程度逐渐加深，次级产物不断增多，导致品质下降。第60天时，H、OPH和OP组肉肠的TBA值分别为（0.51±0.02）、（0.45±0.03）mg/100 g和（0.59±0.02）mg/100 g，其中OPH组肉肠的TBA值分别比H和OP组低11.76%和23.73%。

Senturk等研究发现，超高压处理能够有效抑制鱼片贮藏期间的脂肪氧化，降低TBA值的增长速率，这与本研究结果不一致，可能是原料体系不同（大西洋鲭鱼片vs金线鱼肉肠）所致，肉肠是由鱼肉经过漂洗、脱水、精滤和擂溃等工艺加工而成。

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不同处理方式对金线鱼肉肠pH值和电导率的影响

如图4a所示，肉肠的初始pH值在6.5～7.0之间，其中OP组肉肠pH值最高，而H组和OPH组之间没有显著性差异（P＞0.05），原因可能是较高压力处理打断了鱼糜蛋白中的部分化学键，使蛋白分子链展开，暴露出碱性氨基酸基团，并减少酸性解离基团导致pH值升高。贮藏期间，不同处理方式下肉肠的pH值均呈现出相同的趋势，即先上升后下降。肉肠pH值上升的原因可能是微生物生长代谢把蛋白质降解成肽、氨基酸和胺类物质，引起pH值升高。随后pH值开始下降，可能是肉肠中淀粉水解成糖类，微生物利用糖类产生乳酸等酸性物质，同时微生物分解蛋白质的过程也会产生二氧化碳和水等代谢物质，最终使得pH值迅速下降。pH值下降速率越快，说明鱼糜制品腐败程度越高。

电导率反映溶液的导电能力，可作为衡量鱼糜制品新鲜度的物理指标。如图4b所示，第0天时，OP组样品的电导率显著高于其余2 组，可能是较高压力处理改变了细胞膜通透性，小分子物质和离子溢出，导致电导率增加。各组肉肠的电导率随着贮藏时间的延长均呈现出上升的趋势，这是因为鱼糜蛋白质和脂肪等在微生物和酶的作用下逐渐分解成大量小分子代谢产物和导电离子，从而增强浸出液的导电能力，且贮藏时间越长，鱼糜被分解程度越高，产品品质越差。其中，OPH组肉肠第60天时电导率为（3 850.33±14.72）μS/cm，相比于第0天仅增加了3.77%，说明OPH处理能够在一定程度上抑制肉肠电导率的升高。

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不同处理方式对金线鱼肉肠感官评分的影响

感官评定是人们从气味、色泽和组织状态等方面对样品进行评价和打分。各组样品贮藏期间的感官评分如图5所示，肉肠的感官评分与贮藏时间呈负相关关系，即随着贮藏时间的延长，感官评分逐渐降低。第0天时，OP组肉肠的感官评分最低，仅为4.04±0.1，贮藏20 d后肉肠开始出现腥臭味和腐败味，断面变得粗糙且伴随少量黏液流出，组织松软，无密实感，整体可接受程度一般；而H组和OPH组肉肠在前20 d的感官评分无显著差异，肉肠稍有腥味，颜色较白但光泽欠佳，表面致密光滑，按压能复原，直到40 d时OPH组样品感官评分下降，腐败速度加快。从实验结果来看，不同处理方式对肉肠冷藏期间感官评价的影响由大到小依次是：OP处理＞H处理＞OPH处理，说明OPH处理能够在一定程度上延缓肉肠贮藏期间的品质劣变，维持较好的感官品质。

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不同处理方式对金线鱼肉肠挥发性气味的影响

电子鼻是一种模拟人类嗅觉系统的气味检测技术，常用于分析食物中的气味成分。负荷加载分析（LA）通过分析样品中挥发性化合物的组成和浓度，体现不同传感器对气味的敏感程度。如图6a所示，判别式L1贡献率为87.47%，在LA中起着决定性作用，且W1W、W2W和W5S传感器相对应的L1值最大，结合PEN3电子鼻传感器响应值的特点，推测肉肠冷藏期间的挥发性化合物类型主要是硫化物、芳香化合物及氮氧化合物。图6b雷达图显示，贮藏前期肉肠的W1W、W2W和W5S传感器响应值较低，此时肉肠品质较好，稍有腥味，无酸败气味，随着贮藏时间的延长，W1W、W2W和W5S传感器响应值逐渐增大，这是因为贮藏过程中鱼糜蛋白被微生物分解产生了硫化物、甲烷和氮氧化合物等。

主成分分析（PCA）是一种消除原始变量之间相关性的方法。PC总贡献率为96.93%（PC1 87.47%和PC2 9.46%）（图6c），说明这两个PC能够解释不同样品之间的所有特征信息。在PCA中，除了第0天时H组和OPH组肉肠的置信区间有所重合外，其余样品分布较为独立，没有重叠现象，说明第0天时H组和OPH组肉肠有着相似的风味成分，其余样品风味则存在差异，可能是H组和OPH组肉肠都采用相同热处理的缘故。第0天时的样品与其他时间样品分布距离较远，说明贮藏时间对肉肠的风味成分影响较大，这与王立娜的研究结果相似。

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不同处理方式对金线鱼肉肠持水性、蒸煮损失和白度的影响

根据图7a、b可知，第0天时，肉肠的持水性从高到低依次为OPH组＞OP组＞H组，OPH组和OP组肉肠的蒸煮损失之间没有显著性差异，且都显著低于H组，可能是超高压处理相比于热处理更有利于增加静电相互作用和氢键，促进蛋白质和水分子之间的相互作用，从而呈现出更高的持水性和更低的蒸煮损失。随着贮藏时间的延长，不同处理方式下肉肠的持水性逐渐降低，蒸煮损失逐渐升高，这可能与鱼糜蛋白发生水解和被微生物降解有关。第60天时，H、OPH和OP处理组肉肠的持水性分别为（71.25±0.74）%、（74.03±1.66）%和（68.86±1.57）%。Bao Yulong等报道称，冷藏期间会削弱肌纤维之间的附着和连接，且水解反应也会诱导蛋白质结构发生变化。

白度在一定程度上能够反映鱼糜制品内部的结构变化，与蛋白质的变性、交联及聚集等密切相关。由图7c可知，第0天时，OPH组肉肠的白度显著高于OP组，但与H组样品差异不显著，这说明热处理对白度的影响大于超高压处理，同时推测OPH处理诱导肉肠白度的提高可能是热处理引起的。在随后的贮藏过程中，各组肉肠的白度值都逐渐降低，这可能是鱼糜蛋白（如肌红蛋白等）变性、脂质和蛋白质氧化共同导致的结果。

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不同处理方式对金线鱼肉肠破断强度、凹陷深度和凝胶强度的影响

由图8可知，第0天时肉肠的破断强度和凹陷深度从大到小依次为OPH组＞OP组＞H组，OPH组肉肠的凝胶强度为（5 166.34±171.20）g·cm，比H组（（3 920.89±331.83）g·cm）和OP组（（4 553.71±132.32）g·cm）分别高31.76%和13.45%。凝胶强度是鱼糜凝胶的破断深度和凹陷深度的乘积，因此OPH组凝胶强度高得益于较高的破断强度和凹陷深度，且后续的热处理过程中鱼糜蛋白更加充分展开，促进α-螺旋向β-折叠的转变，有助于增强蛋白质之间的相互作用，从而形成更致密的凝胶网络结构。在整个贮藏过程中，不同处理方式下肉肠的破断强度、凹陷深度和凝胶强度均呈现下降趋势，其中，贮藏中期时OP组肉肠下降速率超过H组，导致60 d时OP组肉肠的凝胶强度反而最低（（1 905.53±162.49）g·cm），H组肉肠的凝胶强度居中（（2 365.82±95.41）g·cm），而OPH组肉肠仍保持较高的凝胶强度，达到（3 229.36±213.46）g·cm。

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不同处理方式对金线鱼肉肠TPA的影响

TPA通过模拟人体口腔的咬合动作，对食物进行二次咀嚼，获得与感官评定相对应的参数。不同处理下肉肠的TPA参数如表2所示，除了内聚性、回复性和黏附性外，OPH组肉肠的硬度、弹性、胶着性和咀嚼性显著高于H组，表明OPH处理比H处理具有更好的质构特性，这可能是100 MPa处理时鱼糜蛋白适度变性展开，暴露出更多的巯基，并促进内部化学键重组，有利于后续热处理阶段蛋白质与蛋白质之间的相互结合，从而形成致密的凝胶网络结构，最终呈现出较好的质构特性。此外，100 MPa处理也能够促进肌球蛋白（转谷氨酰胺酶（transglutaminase，TG）的主要底物）发生变性和分解，从而增加TG的作用活性，这可能也是OPH组肉肠表现出更好质构特性的原因之一。OPH组肉肠的硬度、弹性、胶着性和咀嚼性比OP组高，相反，OP组肉肠的内聚性、黏附性和回复性显著高于OPH组，可能归因于OP组肉肠未经过热处理阶段，相对柔软，韧性较大。

Briones-Labarca等报道称，超高压处理诱导肌原纤维蛋白变性形成凝胶主要是依靠氢键，而热处理是离子键和疏水键主导形成凝胶，这就解释了超高压和热处理形成的鱼糜凝胶质构参数具有差异性。在随后贮藏过程中，硬度、弹性、胶着性、咀嚼性和回复性均呈现下降趋势，表明肉肠品质逐渐劣化。弹性降低是因为微生物降解了鱼糜蛋白，使蛋白质与水分子的结合能力下降。黏附性逐渐上升，而内聚性没有显著变化。黏附性的增加可能是微生物代谢产物使肉肠表面发黏。

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不同处理方式对金线鱼肉肠微观结构的影响

鱼糜凝胶的网络结构与蛋白质变性聚集、分子间相互作用及化学作用力等密切相关。如图9所示，第0天时，H组肉肠表面粗糙且凹凸不平、以团簇状聚集体为主，而OPH组肉肠分布均匀有序，结构连续且致密，有较强的空间层次感，这是因为超高压处理使鱼糜蛋白去折叠，暴露出更多的疏水性氨基酸，有利于后续热处理阶段蛋白质分子间发生相互作用，促进蛋白质聚集形成蛋白簇。Wang Xu等认为水分子更倾向于被困在较小的孔洞中，因此OPH处理形成的致密凝胶网络结构有助于锁住更多的水分子，从而表现出较好的凝胶特性。OP组肉肠表面相对光滑平整、无层次感、有不规则的聚集体。蛋白质的展开和聚集是同时进行的，二者的相对速率对凝胶网络的形成起着关键作用。若蛋白质的聚集速度大于展开速度，就会形成粗糙无序的凝胶网络结构，这可能是OP组肉肠出现不规则聚集体的原因。在随后的贮藏过程中，各组肉肠的凝胶网络结构逐渐减少，被大而无序的空腔所代替，孔洞变大，水分流失，导致鱼糜凝胶特性下降。

结论

通过比较H、OPH和OP 3 种不同处理方式下金线鱼肉肠的各项理化指标，发现不同处理方式对肉肠冷藏期间品质特性的影响存在较大的差异。第0天时，相比于H处理，OP和OPH处理均能够降低肉肠的菌落总数，但是会增加脂肪氧化进程（TBA值），且OP处理还会增加TVB-N含量、pH值和电导率，而OPH处理并不会显著改变这些指标（P＞0.05）；在挥发性气味分析中，H和OPH处理的肉肠出现重叠区间，表明二者有着相似的风味成分；在凝胶特性方面，OPH处理有助于形成致密的凝胶网络结构，表现出更高的持水性、破断强度、凹陷深度、凝胶强度和质构特性。在随后的贮藏过程中，肉肠中微生物大量生长代谢，鱼糜凝胶网络结构逐渐减少并瓦解，导致其品质下降，并伴随着硫化物、氮氧化合物等腐败气味产生，其中OP处理组下降最为明显，在第20～30天时肉肠的腥臭味和腐败味加重，菌落总数已超过国家标准。相比于H和OP处理，OPH处理肉肠在整个贮藏期间均保持较好的品质。实验结果可为鱼糜制品的加工与冷藏保鲜提供有力的依据。

通信

作者

周爱梅 教授

周爱梅，华南农业大学食品学院，教授，博士生导师。先后毕业于南昌大学、华南理工大学，美国马里兰大学国家公派访问学者。1996年分入华南农业大学食品学院工作至今。现担任国家食药同源产业科技创新联盟理事、广东省水产标准化技术委员会委员、广东省食品学会海洋食品专业委员会委员等兼职。主要从事食品化学与功能食品活性物、农产品与水产品精深加工与综合利用等领域的教学与科研工作。教学方面，主持省级和校级教改项目7项，发表教改论文7篇，主编教材2部，副主编教材3部，参编教材5部。科研方面，累计在国内外核心期刊发表论文160多篇；主持国家自然科学基金项目2项、省部级课题20多项；参加国家、省部级等项目40多项；作为第一发明人申请国家发明专利20余项，已授权12项；曾获“华南农业大学教书育人奖二等奖”、“华南农业大学教学成果奖二等奖”（排名第一）、“广东省农业技术推广奖三等奖”（排名第二）、“潮州市农业技术推广奖一等奖”（排名第二）、中国商业联合会科学技术进步奖二等奖等多项荣誉。

本文《不同处理方式对金线鱼肉肠冷藏期间品质特性的影响》来源于《食品科学》2024年45卷第19期172-181，作者：潘卓官，吴志钦，周斯南，肖莹莹，曹思颖，张 敏，周爱梅*。DOI :10.7506/spkx1002-6630-20240225-119。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

实习编辑：农梦琪；责任编辑：张睿梅。点击下方 阅读原文 即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网

为深入探讨未来食品在大食物观框架下的创新发展机遇与挑战，促进产学研用各界的交流合作，由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心、国家市场监督管理总局技术创新中心（动物替代蛋白）及中国食品杂志社《食品科学》杂志、《Food Science and Human Wellness》杂志、《Journal of Future Foods》杂志主办，西华大学食品与生物工程学院、四川旅游学院烹饪与食品科学工程学院、西南民族大学药学与食品学院、四川轻化工大学生物工程学院、成都大学食品与生物工程学院、成都医学院检验医学院、四川省农业科学院农产品加工研究所、中国农业科学院都市农业研究所、四川大学农产品加工研究院、西昌学院农业科学学院、宿州学院生物与食品工程学院、大连民族大学生命科学学院、北京联合大学保健食品功能检测中心共同主办的“第二届大食物观·未来食品科技创新国际研讨会”即将于2025年5月24-25日在中国 四川 成都召开。

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