不同贮藏温度齐口裂腹鱼肌肉品质的变化及
货架期预测

王文娟1，汪水平1，李代金1，梁 雄1，孙佳斌1，韦兴黄1，段 重1，赵海鹏2，李海涛3

（1.西南大学荣昌校区水产系，重庆 402460；2.河南大学生命科学学院，河南 开封 475004；

3.平顶山市水产技术推广站，河南 平顶山 476000）

摘 要：研究贮藏过程中齐口裂腹鱼保鲜肉滴水损失率及冷冻肉渗出损失率的变化，及齐口裂腹鱼肌肉挥发性盐基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）含量和硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid，TBA）值随时间的变化规律及其动力学特性，建立TVB-N含量、TBA值与贮藏温度和贮藏时间的动力学模型，以预测和控制齐口裂腹鱼在贮藏过程中的品质和货架期。结果表明，随着冷藏时间的延长，保鲜肉滴水损失率逐渐增大，在24 h内，滴水损失率在1.40%～2.16%范围内变动，冷藏到144 h，滴水损失率增加到4.35%。随解冻时间的延长，冷冻肉渗出损失率增大，至24 h，渗出损失率达15.88%。在不同温度贮藏条件下，随贮藏时间的延长，齐口裂腹鱼的TVB-N含量、TBA值增加；随着贮藏温度的升高，齐口裂腹鱼品质劣化速度加快；TVB-N含量、TBA值的变化均符合一级化学反应动力学模型。利用化学动力学原理建立了齐口裂腹鱼贮藏过程中TBA值、TVB-N含量的动力学模型：tTBA=（lnAt－lnA0）/（1.17×1012×e－65 720/RT），
tTVB-N=（lnAt－lnA0）/（5.53×1011×e－66 150/RT）。根据以上动力学模型可以预测齐口裂腹鱼的贮藏期。

关键词：齐口裂腹鱼；系水力；挥发性盐基氮；硫代巴比妥酸；动力学模型

Quality Changes and Shelf Life Prediction of Sclizothorax prenanti Muscle at Different Storage Temperatures

WANG Wen-juan1, WANG Shui-ping1, LI Dai-jin1, LIANG Xiong1, SUN Jia-bin1,

WEI Xing-huang1, DUAN Zhong1, ZHAO Hai-peng2, LI Hai-tao3

(1. Department of Fisheries in Rongchang Campus, Southwest University, Chongqing 402460, China;

2. School of Life Science, Henan University, Kaifeng 475004, China;

3. Pingdingshan Aquatic Product Techique Promoting Station, Pingdingshan 476000, China)

Abstract: Kinetic changes in drip loss of fresh meat, exudative loss of frozen meat, total volatile basic nitrogen (TVB-N), and thiobarbituric acid (TBA) of Sclizothorax prenanti muscle at different storage temperatures were investigated. The kinetic models of TVB-N and TBA were established to predict the shelf life and monitor the quality change of Sclizothorax prenanti muscle during storage. Results indicated that drip loss of fresh meat fluctuated from 1.40% to 2.16% during the first 24 h of storage, and increased to 4.35% at 144 h. Exudative loss of frozen meat increased as the thawing time was prolonged and reached 15.88% at 24 h. TVB-N and TBA increased with increasing storage time and temperature. The kinetic models, tTVB-N = (lnAt－lnA0)/5.53× 1011×e－66 150/RT) for TVB-N, tTBA = (lnAt－lnA0)/1.17×1012×e－65 720/RT) for TBA were first-order Arrhenius equations and could be used to describe the changes in TVB-N and TBA. Therefore, the storage period of Sclizothorax prenanti muscle could be calculated using these models.

Key words: Sclizothorax prenanti; water-holding capacity; volatile basic nitrogen (TVB-N); thiobarbituric acid (TBA); kinetic model

中图分类号：S984.1；TS254.4 文献标志码：A 文章编号：1002-6630（2014）14-0229-05

doi:10.7506/spkx1002-6630-201414044

齐口裂腹鱼（Schizothorax prenanti）属鲤形目，鲤科，裂腹鱼亚科，裂腹鱼属，裂腹鱼亚属，俗称雅鱼、齐口、细甲鱼、细鳞鱼等，是长江上游特有的亚冷水性名贵经济鱼类。由于其肉质肥美，富含脂肪酸，最为产区居民所喜食。由于过度捕捞，野生齐口裂腹鱼资源逐渐枯竭。随着齐口裂腹鱼的人工繁育获得成功[1]，齐口裂腹鱼养殖业得到了迅速发展。但是规模化的养殖造成水域环境污染严重，鱼类长期处于应激状态，导致养殖鱼类较野生鱼类肌肉品质的下降。如何提高人工养殖鱼的肉品质，成为迫切需要解决的问题。目前，有少量关于齐口裂腹鱼肌肉化学组成的研究[2-4]，但未见到有关其贮藏过程中肌肉鲜度的报道。近年来，一些国内外学者利用化学动力学模型对鱼糜仿蟹[5]、羊鱼（Mullus barbatus）[6]、鲤（Cyprinus carpio）[7]、黄鳍金枪鱼（Thunnus albacares）[8]、鲳鱼（Pampus argenteus）[9]及卵形鲳鲹（Trachinotus ovatus）[10]、泡椒鱼皮[11]等水产品的品质变化进行研究，并且预测了其货架期，但对齐口裂腹鱼在低温贮藏过程中品质变化的动力学特性及其货架期预测方面尚未见报道。因此，本实验通过对齐口裂腹鱼保鲜肉的滴水损失率、冷冻肉的渗出损失率及其肌肉在4、－5、－18 ℃ 条件下总挥发性盐基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）含量和硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid，TBA）值变化规律的研究，利用化学动力学模型及Arrhenius方程，建立相关鲜度指标随贮藏温度和时间变化的动力学模型，从而为监测和改善齐口裂腹鱼肌肉品质提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料及处理

21 尾500 g左右的鲜活齐口裂腹鱼购于重庆市城口县任河水产养殖有限公司，于运回当天宰杀。宰杀后，去鳞、去内脏、去头，沿中骨对剖，取背部肌肉。将齐口裂腹鱼的背部肌肉分割成6 块15 g左右的肌肉块和数百块5 g左右的肌肉块，去除肌间骨，其中3 块15 g的肌肉准确称质量后，于4 ℃冰箱保存，备测滴水损失率；另外3 块准确称质量后于－18 ℃冷冻保存，备测渗出损失率。其余数百块5 g左右的肌肉块平均分为3 份，分别置于4、
－5、－18 ℃条件下保存，备测TVB-N含量和TBA值。4 ℃贮藏样品：于宰杀当天（0 d）及宰后第1、2、3、4、5、6天取样；－5 ℃贮藏样品：于宰杀当天及宰后第7、14、21、28、35、42天取样；－18 ℃贮藏样品：于宰杀当天及宰后第10、20、30、40、50、60天取样。每个样品平行测定3 次。

1.2 方法

1.2.1 滴水损失率的测定

滴水损失率的测定参考陈代文等[12]的方法。取准确称质量后的15 g左右的肌肉，放置于充满空气的保鲜袋中。用细铁丝钩住肉样一端，保持肉样垂直向下，不接触保鲜袋。扎紧袋口，悬吊于冰箱冷藏层保存，于保存后的3、6、9、12、15、18、21、24、48、72、96、120、144 h测定滴水损失率。测定时取出肉样，用洁净滤纸轻轻拭去肉样表层汁液后称质量，按式（1）计算滴水损失率：

（1）

1.2.2 冷冻肉渗出损失率的测定

冷冻肉渗出损失率的测定参考李小勤等[13]的方法。取准确称质量后的15 g左右的肌肉－20 ℃冷冻24 h后，取出，于室温条件下（23 ℃左右）解冻，在解冻后0、6、12、18、24 h，分别用滤纸擦净表面渗出液，称量鱼肉质量，按式（2）计算冷冻肉渗出损失率：

（2）

1.2.3 TVB-N含量的测定

参考SC/T 3032—2007《水产品中挥发性盐基氮的测定》方法，略有改动。称取绞碎的鱼肉5 g，加45 mL 0.6mol/L高氯酸溶液。用玻璃棒搅拌，摇匀后室温下抽提30 min，过滤。滤液用半微量凯氏定氮法测定。

1.2.4 TBA值的测定

参照马丽珍等[14]的方法测定。取5 g左右样品研细，加入25 mL体积分数7.5% 三氯乙酸（含有1 mg/mL
EDTA），振摇30 min，双层滤纸过滤2 次。取5 mL上清液，加入5 mL 0.02 mol/L TBA溶液，沸水浴中保存40 min，取出冷却1 h，5 500 r/min 离心25 min，取上清液，加入5 mL 氯仿摇匀，静置分层后取上清液分别在532 nm 和600 nm波长处比色，记录吸光度并用公式（3）计算TBA值，结果换算为µg/g。

（3）

式中：A532 nm、A600 nm分别为在532 nm、600 nm波长处的吸光度；155为丙二醛的毫摩尔吸光系数（在1 L溶液中含有1 mmol丙二醛时的吸光度）；72.06为丙二醛的相对分子质量。

1.3 数据分析

用Excel 2003和SPSS 12对实验数据进行整理和分析。

2 结果与分析

2.1 贮藏藏期间齐口裂腹鱼肌肉滴水损失率和渗出损失率的变化

系水力是指肌肉组织保持水分的能力，对肌肉的物理状态、风味、肉色及经济价值有重要影响。评价系水力的指标有滴水损失率、失水率、贮藏损失和熟肉率等。

滴水损失率越小，肌肉系水力愈好。在本实验4 ℃冷藏条件下，齐口裂腹鱼背部肌肉滴水损失率的变化如图1所示。在冷藏最初的24 h内，滴水损失率在1.40%～2.16%范围内变动。随冷藏时间的延长，滴水损失率增大，冷藏至144 h（6 d）时滴水损失率为4.35%。该数值远远低于相同冷藏时间段草鱼（Ctenopha ryngodon idellus）[13]、
鳜鱼（Siniperca chuatsi）[15]、脆化草鱼[16]、三文鱼（Oncorhynchus keta）[17]的滴水损失率，但与罗非鱼[18]
冷藏24 h的滴水损失率相似。研究[19]表明，动物被屠宰后，肌糖原进行无氧呼吸，肌肉乳酸累积，pH值下降，肌肉蛋白质对水分的束缚降低，同时肌肉收缩，加之水通道形成（抗萎缩蛋白和整合蛋白降解），导致水分从肌肉中挤出。在该过程中，肌肉净电荷含量减少、肌肉收缩、肌肉细胞蛋白质降解及遗传因素等都对肌肉系水力的大小有重要影响。这可能是不同动物肌肉滴水损失率存在差异的原因。

图 1 在4 ℃贮藏条件下滴水损失率的变化

Fig.1 Changes in drip loss during storage at 4 ℃

图 2 渗出损失率随解冻时间的变化

Fig.2 Changes in exudative loss during thawing

冷冻肉在解冻过程中，常伴随着大量汁液的渗出，造成了质量及营养物质如蛋白质、矿物质、维生素等的损失。合理解冻能使肌肉细胞内部冰晶的融化水尽可能地回复吸收到细胞中去，减少营养物质流失。

齐口裂腹鱼背部肌肉经－18 ℃冷冻24 h后，在23 ℃室温条件下解冻过程中渗出损失率的变化如图2所示。在解冻最初的6 h内，渗出损失率从1.69%增加到5.63%。随解冻时间的延长，渗出损失率亦增加，在解冻24 h，渗出损失率达15.88%。该数值远低于鳜鱼[15]在10 ℃条件下解冻的渗出损失率，与草鱼[13]在10 ℃条件下解冻的渗出损失率相似，可以推测，若在10 ℃条件下解冻，那么齐口裂腹鱼的渗出损失率亦会低于草鱼[20]。

由以上结果可知，齐口裂腹鱼的保鲜肉的滴水损失率和冷冻肉的渗出损失率均偏低，系水力较好，这或许是齐口裂腹鱼肉质细嫩的原因之一。

2.2 不同冻藏温度条件下齐口裂腹鱼肌肉TBA值、TVB-N含量的变化

在贮藏过程中，肌肉脂质发生氧化，产生低级醛、酮等物质，导致肌肉变色、系水力减小、营养成分下降、腥味加重，甚至产生致癌、致畸物质。脂肪氧化随贮藏时间的延长和贮藏温度的升高而升高。一般认为，TBA值高于2.0 µg/g时，肌肉已经腐败变质，不可食用[21]。本实验中，在4、－5、－18 ℃条件下，齐口裂腹鱼背部肌肉TBA值分别在贮藏的第6天（1.71 µg/g）、
第28天（1.87 µg/g）和第60天（0.93 µg/g），保持2.0 µg/g
以下（图3），较相似贮藏方式下罗非鱼[22]、鲢（Hypophthalmichthys molitrix）[23]的保鲜期长，较团头鲂（Megalobrama amblyeephala）[24]保鲜期短。在2～4 ℃条件下，真空包装的罗非鱼片肌肉TBA值在贮藏的第6天为1.91 µg/g左右[22]。鲢肌肉TBA值在4 ℃条件下贮藏的第4天为1.65 µg/g，在－18 ℃条件下贮藏的第60天为1.72 µg/g[23]。
在20、4 ℃和－3 ℃条件下，团头鲂分别在贮藏的第5、16和37天仍保持在2.0 µg/g以下[24]。

图 3 不同冻藏温度条件下TBA值变化图

Fig.3 Changes in TBA at different storage temperatures

图 4 不同冻藏温度条件下TVB-N含量变化图

Fig.4 Changes in TVB-N at different storage temperatures

TVB-N含量为肌肉蛋白质在内源酶和细菌共同作用下分解产生的氨及胺类等碱性含氮物质。随贮藏时间的延长和贮藏温度的升高，肌肉TVB-N含量升高。由图4可知，在4、－5、－18 ℃条件下，齐口裂腹鱼背部肌肉的TVB-N含量分别在贮藏的第3天（12.9 mg/100 g）、第7天（12.2 mg/100 g）、第30天（11.6 mg/100 g）保持在15 mg/100 g以下，为一级鲜度；分别在贮藏的第4天（24.4 mg/100 g）、第14天（21.0 mg/100 g）、第50天（20.1 mg/100 g）保持在25 mg/100 g以下，为二级鲜度。齐口裂腹鱼肌肉蛋白质分解速度低于鲢[23]，高于团头鲂[24]。在4、－18 ℃条件下，鲢肌肉一级鲜度的保质期分别为27～38 h、11～18 d，二级鲜度的保质期分别为81～88 h、36～43 d[23]。在4 ℃条件下，团头鲂贮藏至12 d为16.99 mg/100 g[24]。在2～4 ℃条件下，真空包装的罗非鱼肌肉TVB-N含量在贮藏的第4天低于15 mg/100 g，第10天低于25 mg/100 g[2]。可以推测，若对齐口裂腹鱼进行真空包装，其肌肉蛋白质分解速度亦可能低于罗非鱼。

2.3 齐口裂腹鱼肌肉品质变化的动力学模型

如图3、4所示，随着贮藏温度的降低，齐口裂腹鱼背部肌肉脂质氧化的速度和产生TVB-N含量的速度减缓。用0级和1级反应动力学方程[8,25-26]分别对4、－5、
－18 ℃条件下齐口裂腹鱼背部肌肉TBA值和TVB-N含量的变化进行拟合，如表1所示。从表1可知，按1级模型得到的回归方程的回归系数好于按0级模型得到的回归方程，相关系数均大于0.9，表明贮藏期间齐口裂腹鱼背部肌肉TBA值和TVB-N含量的变化均遵从1级反应动力学规律。在4、－5、－18 ℃条件下，齐口裂腹鱼背部肌肉脂质氧化的速率分别为0.652、0.112、0.050，TVB-N含量产生的速率分别为0.244、0.047、0.019。

根据1级回归方程，可以推测，在4 ℃条件下、齐口裂腹鱼背部肌肉一级鲜度的保质期为58 h，二级鲜度为109 h，到141 h时腐败变质；在－5 ℃条件下，一级鲜度的保质期为9 d，二级鲜度为19 d，到30 d时腐败变质；在－18 ℃条件下，一级鲜度的保质期为34 d，二级鲜度为61 d，到81 d时腐败变质。

表 1 不同贮藏温度条件下齐口裂腹鱼肌肉品质随时间变化的回归方程

Table 1 Kinetics models of quality changes of Schizothorax prenanti muscle with storage time at different storage temperatures

反应速率常数k与温度的关系一般符合阿仑尼乌斯（Arrhenius）方程形式[27]。

（4）

式中：K0为回归系数；Ea为反应活化能/（J/mol）；R为气体常数（8.3144J/（K•mol））；T为绝对温度/K。

以1/T为横坐标，分别以齐口裂腹鱼背部肌肉TVB-N、TBA值的反应速率常数的对数（lnk）为纵坐标拟合Arrhenius曲线，所得的曲线均具有较好的线性关系（R2＞0.9）（图5、6）。

图 5 TVB-N含量变化的Arrhenius曲线

Fig.5 Arrhenius curve of TVB-N changes

图 6 TBA值变化的Arrhenius曲线

Fig.6 Arrhenius curve of TBA changes

根据该曲线可以得出Arrhenius方程中的活化能Ea和K0[10]，如表2所示。

表 2 动力学模型参数

Table 2 Parameters of kinetic models

根据黄卉等[10]研究，在不同温度条件下，肌肉品质的贮藏时间符合公式（5）：

（5）

式中：A0为肌肉品质初始值；At为贮藏t时间后的值。

将TBA值和TVB-N含量的活化能和反应常数分别代入式（5），可以得出贮藏过程中肌肉品质在不同贮藏温度条件下的保鲜时间：

（6）

（7）

3 结 论

3.1 齐口裂腹鱼肌肉的滴水损失率在冷藏24 h，增加到2.16%，在冷藏到144 h，增加到4.35%。随解冻时间的延长，齐口裂腹鱼肌肉冷冻后解冻的渗出损失率增大，至24 h，渗出损失率达15.88%。

3.2 齐口裂腹鱼肌肉在贮藏过程中，TVB-N含量、TBA值不断增加，二者的变化规律均符合一级反应动力学模型，贮藏温度越高，反应速率越大。

3.3 利用化学动力学原理建立齐口裂腹鱼肌肉贮藏过程中TBA值、TVB-N含量的动力学模型：tTBA=（lnAt－lnA0）/（1.17×1012×e－65 720/RT），tTVB-N=（lnAt－lnA0）/
（5.53×1011×e－66 150/RT）。通过以上动力学模型，可根据产品的实际质量要求，选择合适的贮藏温度和贮藏期，为生产和销售提供指导。

参考文献：

[1] 若木, 王鸿泰, 段启云, 等. 齐口裂腹鱼人工繁殖的研究[J]. 淡水渔业, 2001, 31(6): 3-5.

[2] 方静, 潘康成, 邓天怀. 齐口裂腹鱼肌肉营养成分分析[J]. 水产科学, 2002, 21(1): 17-19.

[3] 温安祥, 曾静康, 何涛. 齐口裂腹鱼肌肉的营养成分分析[J]. 水利渔业, 2003, 23(1): 13-15.

[4] 周兴华, 郑曙明, 吴青, 等. 齐口裂腹鱼肌肉营养成分的分析[J]. 大连水产学院学报, 2005, 20(1): 20-24.

[5] YOON I H, MATCHES J R, RASCO B. Microbiological and chemical changes of surimi-based imitaition crab during storage[J]. Journal of Food Science, 1998, 53(5): 1343-1346.

[6] KOUTSOUMANIS K P, TAOUKIS P S, DROSINOS E H, et al. Applicability of an arrhenius model for the combined effect of temperature and CO2 packaging on the spoilage microflora of fish[J]. Applied and Environmental Microbiology, 2000, 66(8): 3528-3534.

[7] 柴春祥, 杜利农. 动力学模型在鱼肉品质变化中的应用[J]. 食品工业科技, 2006, 27(1): 75-76.

[8] 路昊, 包建强. 在不同冻藏温度下黄鳍金枪鱼腹部肌肉的脂质氧化和肌红蛋白氧化的动力学研究[J]. 食品科学, 2010, 31(15): 95-99.

[9] 佟懿, 谢晶. 动力学模型预测鲳鱼货架寿命的实验研究[J]. 食品科学, 2009, 30(10): 265-268.

[10] 黄卉, 李来好, 杨贤庆, 等. 卵形鲳鲹贮藏过程中品质变化动力学模型[J]. 食品科学, 2010, 31(20): 490-493.

[11] 钟威, 万刚, 汤徐英, 等. 动力学模型预测泡椒鱼皮产品货架寿命[J]. 肉类工业, 2011(1): 35-38.

[12] 陈代文, 李永义, 张克英, 等. 饲粮添加高铜和VE对猪生长性能和猪肉品质的影响[J]. 四川农业大学学报, 2002, 20(1): 23-28.

[13] 李小勤, 胡斌, 冷向军, 等. VE对草鱼成鱼肌肉品质和抗氧化性能的影响[J]. 水生生物学报, 2009, 33(6): 1132-1139.

[14] 马丽珍, 南庆贤, 戴瑞彤. 真空包装冷却猪肉低剂量辐照后的理化和感官特性变化[J]. 农业工程学报, 2003, 19(4): 184-187.

[15] 李文倩, 李小勤, 冷向军, 等. 鳜鱼肌肉品质评价的初步研究[J]. 食品工业科技, 2010, 31(9): 114-117; 121.

[16] 李忠铭, 冷向军, 李小勤, 等. 脆化草鱼生长性能、肌肉品质、血清生化指标和消化酶活性分析[J]. 江苏农业科学, 2012, 40(3): 186-189.

[17] 张奎, 包海蓉. 零度冷藏生鲜三文鱼肉理化品质变化的研究[J]. 湖南农业科学, 2011(19): 102-103; 111.

[18] 秦志清, 林建斌, 朱庆国, 等. 脆化专用饲料对罗非鱼生长和肌肉品质的影响[J]. 淡水渔业, 2012, 42(2): 84-87.

[19] 张玉伟, 罗海玲, 贾慧娜, 等. 肌肉系水力的影响因素及其可能机制[J]. 动物营养学报, 2012, 24(8): 1389-1396.

[20] 李远志, 赖红华. 解冻温度与冻肉酸度对牛肉质量的影响[J]. 华南农业大学学报, 1991, 12(4): 52-57.

[21] CONNELL J J. Methods of assessing and selecting for quality[M]//NISHIMOTO J. On control of fish quality. 3rd ed. Oxford: Fishing News Books, 1990: 285-288.

[22] 李莎, 李来好, 杨贤庆, 等. 罗非鱼片在冷藏过程中的品质变化研究[J]. 食品科学, 2012, 31(20): 444-447.

[23] 王文娟, 汪水平, 刘云, 等. 在不同贮藏温度下鲢肌肉鲜度的变化[J]. 淡水渔业, 2012, 42(2): 46-49.

[24] 宋永令, 罗永康, 张丽娜, 等. 不同温度贮藏期间团头鲂品质的变化规律[J]. 中国农业大学学报, 2010, 15(4): 104-110.

[25] 郑宝东, 李怡彬, 张怡, 等. 高透光率青梅浓缩汁贮藏过程颜色的动力学研究[J]. 农业工程学报, 2006, 22(12): 242-244.

[26] van BOEKEL M A J S. Statistical aspects of kinetic modeling for food science problems[J]. Journal of Food Science, 1996, 61(3): 477-489.

[27] LABUZA T P, FU B. Growth kinetics for shelf-life prediction: theory and practice[J]. Journal of Industrial Microbiology, 1993, 12: 309-323.