现阶段应用较广的食品保鲜技术有冷冻、冷藏、冰藏等。冷冻会导致冰晶的产生进而破坏细胞结构,解冻过程中汁液流失严重,影响鱼肉品质;冷藏条件下,冰点以上的温度对微生物和酶活力抑制效果有限,鱼肉较易腐败变质,使货架期短。冰藏条件下,冰晶产生少,减少了冷冻对细胞结构的破坏;冰藏温度比冷藏条件低,对微生物及酶活力的抑制效果更明显,具有较广阔的市场前景。因此,来自江南大学食品学院、食品科学与技术国家重点实验室、江苏省食品安全与质量控制协同创新中心的贾胜男、杨方*、臧金红和夏文水*等人以草鱼作为研究对象,利用免疫组化技术特异性表征冰藏过程中骨架蛋白(伴肌球蛋白、伴肌动蛋白、抗肌营养不良蛋白)的降解情况,结合肌纤维结构、剪切力和滴水损失率等指标的分析,以期阐明冰鲜草鱼质构劣化的原因,从而为调控冰鲜淡水鱼的质构品质提供理论依据。
1. 草鱼在冰藏过程中伴肌球蛋白的降解
冰藏1~3 d,褐色变浅且缺染区出现,说明在此期间伴肌球蛋白已发生降解;随着冰藏时间的延长,伴肌球蛋白的降解程度逐渐增加,冰藏前3 d伴肌球蛋白已降解43.78%;冰藏第7 ~10天棕褐色变为浅褐色, 降解率下降了10.59%;冰藏第14~21天褐色面积大幅度减少,缺染区增多,最终冰藏21 d时伴肌球蛋白的IOD由初始24620减少至5882,降解率达76.10%。实验结果表明冰藏前期伴肌球蛋白降解较快,后期降解较慢。
2. 草鱼在冰藏过程中伴肌动蛋白的降解
伴肌动蛋白在冰藏第1天伴肌动蛋白IOD降低了8100,降解了17.53%;冰藏第3天出现缺染区且整体颜色变淡,在第7~10天缺染区增大,说明伴肌动蛋白在冰藏7~21 d期间逐步降解;冰藏第14天褐色变成浅褐色,冰藏第21天缺染区域大幅度增多,最终伴肌动蛋白IOD下降至10982,降解率高达78.21%。
3. 草鱼在冰藏过程中抗肌营养不良蛋白的降解
结果显示草鱼冰藏期间背部肌组织上抗肌营养不良蛋白的表达、分布以及其含量的变化:肌细胞膜上出现强度不一的棕黄色完整条带。抗肌营养不良蛋白的降解随着贮藏时间的延长呈增加趋势,前7 d降解率近60%。在贮藏1 d的样品中没有发现抗肌营养不良蛋白的降解,这表明抗肌营养不良蛋白前期以完整的形式存在于样品中;冰藏第3天颜色变淡并开始出现缺染区,在7~10 d颜色变化不明显,且缺染区面积无明显变化;冰藏第14~21天,颜色由褐色变为淡褐色,缺染区明显增大;第21天时抗肌营养不良蛋白IOD降为15982,降解率达71.14%。
4. 草鱼在冰藏过程中组织超微结构
新鲜草鱼肌原纤维结构排列整齐无空隙,可清晰观察到肌节、明暗带、M带、Z带的分布情况;冰藏第1天,肌纤维M带、Z带保持完整,具有清晰的明暗带分布;冰藏第3~7天,草鱼肌原纤维间隙扩大、扭曲断裂,肌浆网囊泡聚集在纤维间隙,Z带被破坏,其余条带及肌节结构尚完整;在冰藏第10天,肌纤维虽然排列整齐,但M带基本被破坏,明暗带不分明,结合伴肌球蛋白和伴肌动蛋白所处位置,说明这两种蛋白已开始降解;冰藏的第14天,肌原纤维结构破裂为分散的块状,各肌节条带均模糊不清,M带基本完全消失;冰藏的第21天,草鱼肌原纤维结构松散,M带、Z带完全消失,明暗带模糊,肌浆网溶解,说明各骨架蛋白大部分已降解,组织结构完全解离,草鱼组织结构随着冰藏时间的延长逐渐劣化。
5. 草鱼在冰藏过程中剪切力和滴水损失率的变化
草鱼冰藏第1天有滴水损失,在冰藏第1~3天,草鱼肌肉出现僵直现象,且前3 d剪切力上升,但不显着;在冰藏初期剪切力上升是肌肉进入僵直状态的典型特征,随后下降被认为是因为肌肉解除僵直。冰藏条件下草鱼块的剪切力在10 d内由81 N快速下降至32 N,剪切力降低了60.49%;同时冰藏7~10 d滴水损失急剧增大,第10天滴水损失率达到初始值的4.9 倍。冰藏10 d内滴水损失率由1.6%增加至7.8%。第21天剪切力下降至11 N,相比冰藏第0天鱼肉剪切力降低了86%;草鱼冰藏第10~14天,滴水损失率无显着变化。骨架蛋白降解会导致肌原纤维网格结构破坏,最终导致整个肌细胞结构损坏,系水能力变差,滴水损失率增加。
6. 草鱼在冰藏过程中骨架蛋白IOD与剪切力和滴水损失率的相关性分析结果
剪切力与伴肌球蛋白IOD、抗肌营养不良蛋白IOD均呈极显着正相关(P<0.01),相关系数分别为0.97、0.95;滴水损失率与伴肌球蛋白、伴肌动蛋白、抗肌营养不良蛋白的IOD呈显着负相关(P<0.05,P<0.01),相关系数分别为-0.95、-0.84、-0.09。
讨 论
冰藏21 d内伴肌球蛋白、伴肌动蛋白、抗肌营养不良蛋白分别降解了76.10%、78.21%、71.14%;冰藏14 d后草鱼肌纤维明暗带模糊,Z带、M带被破坏,肌纤维结构出现严重断裂松散现象。冰藏10 d内剪切力由81 N快速下降至32 N,滴水损失率由1.6%增加至7.8%;将骨架蛋白的灰度与剪切力及滴水损失率进行相关性分析发现,剪切力与伴肌球蛋白、抗肌营养不良蛋白的灰度呈极显着正相关(P<0.01);滴水损失率与伴肌球蛋白、抗肌营养不良蛋白的灰度值呈极显着负相关(P<0.01)。综上所述,骨架蛋白降解可能是草鱼在冰藏期间肌纤维结构破坏以及质构劣化的重要原因。