陳 帥,張業(yè)輝,,劉偉峰,廖森泰,馮志明
(1.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品加工研究所,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部功能食品重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東省農(nóng)產(chǎn)品加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東廣州 510610;2.嶺南現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)與技術(shù)廣東省實(shí)驗(yàn)室,廣東廣州 510610;3.佛山順德萬(wàn)匯美食研究院,廣東佛山 528300)
魚(yú)生作為中國(guó)的傳統(tǒng)美食,據(jù)已有的文字記載始于周宣王五年,興盛于唐宋年間,最后沒(méi)落于清末?,F(xiàn)如今,水資源豐富的南方及沿海地區(qū)仍有食用魚(yú)生的習(xí)慣,特別是號(hào)稱美食之都的順德,所謂“食在廣州,味在順德”[1]。與其他食品不同,魚(yú)生是無(wú)需通過(guò)加熱處理的生食,相比于熟制魚(yú)肉味道更清甜,口感更細(xì)膩,同時(shí)對(duì)原材料的選擇及加工有更高的要求。魚(yú)、蝦類(lèi)等水產(chǎn)品是多種寄生蟲(chóng)的中間宿主,倘若處理不當(dāng)便會(huì)給食用者帶來(lái)安全隱患。
陳寶建等[2]報(bào)道了2016—2020年福建省浦城縣華支睪吸蟲(chóng)感染情況,共調(diào)查5 553 人,吸蟲(chóng)總感染率為0.79%(44/5 553)。各年度感染率分別為0.60%、1.02%、1.16%、0.97%和0.24%。黃勇等[3]報(bào)道了2006—2015年廣西武鳴縣華支睪吸蟲(chóng)感染情況,發(fā)現(xiàn)華支睪吸蟲(chóng)總感染率為39.4%。其中,男、女性感染率分別為45.5%和33.9%。此外,馬艷等[4]還報(bào)道了廣州大學(xué)城及周邊淡水魚(yú)華支睪吸蟲(chóng)囊蚴的感染情況,華支睪吸蟲(chóng)囊蚴總感染率為8.24%(30/364),
其中鯪魚(yú)、鳊魚(yú)、鲹魚(yú)和麥穗魚(yú)的感染率較高,分別為18.18%、16.67%、23.53%和20.00%。因吃魚(yú)生感染華支睪吸蟲(chóng)的案例已屢見(jiàn)不鮮。華支睪吸蟲(chóng)在感染早期并無(wú)明顯不適癥狀,肝吸蟲(chóng)寄生在人體肝臟的膽管內(nèi)大量繁殖,引起膽汁堵塞、膽管發(fā)炎、肝纖維化和肝硬化等,情況嚴(yán)重的甚至誘發(fā)膽管癌、肝癌等。為了降低因吃魚(yú)生所帶來(lái)的安全隱患,本文通過(guò)超低溫冷藏法對(duì)淡水魚(yú)魚(yú)肉進(jìn)行超低溫處理,利用魚(yú)肉在冷藏過(guò)程中迅速生成的冰晶體對(duì)華支睪吸蟲(chóng)等寄生蟲(chóng)囊蚴產(chǎn)生不可逆損傷,最終實(shí)現(xiàn)滅殺魚(yú)肉中寄生蟲(chóng)囊蚴,為安全食用魚(yú)生提供一定的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
鯇魚(yú),市售。
光學(xué)顯微鏡,廣州市明美光電技術(shù)有限公司;-20 ℃冰箱,海爾智家股份有限公司;-80 ℃超低溫冷凍儲(chǔ)存箱,中科美菱低溫科技股份有限公司;Tlog 100EL 溫度記錄儀,江蘇省精創(chuàng)電氣股份有限公司;TA-XTplus 物性分析儀,英國(guó)Stable Micro Systems公司;電子天平,奧豪斯儀器有限公司。
1.3.1 魚(yú)柳冷凍溫度曲線
市售鯇魚(yú)經(jīng)宰殺后,去魚(yú)鱗、鰓、內(nèi)臟,取出魚(yú)柳并去掉魚(yú)皮。魚(yú)柳樣品及時(shí)用保鮮膜密封包裝,避免影響實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。魚(yú)柳樣品分為兩組,分別放在-80 ℃冰箱和-20 ℃冰箱中冷藏,同時(shí)用溫度記錄儀記錄魚(yú)柳中心的溫度變化。
1.3.2 魚(yú)柳解凍溫度曲線和失水率
將不同儲(chǔ)藏條件下的魚(yú)柳置于流水中,同時(shí)用溫度記錄儀記錄魚(yú)柳中心的溫度變化至魚(yú)柳的溫度為0 ℃時(shí)截止。然后把魚(yú)柳樣品轉(zhuǎn)移至碎冰表面,以便后續(xù)測(cè)試。
準(zhǔn)確稱取不同儲(chǔ)藏條件下魚(yú)柳樣品解凍前的重量記為M1,待魚(yú)柳中溫度回升約0℃左右,再次準(zhǔn)確稱取魚(yú)柳樣品,重復(fù)操作直到兩次結(jié)果相差不超過(guò)2.0 g,記為M2,每組平行3 次。魚(yú)柳的解凍失水率為
1.3.3 魚(yú)柳的質(zhì)構(gòu)
取合適的樣品于質(zhì)構(gòu)分析儀中測(cè)試魚(yú)柳樣品的質(zhì)構(gòu)變化。根據(jù)謝曦等[5]方法,并略微修改。將魚(yú)柳樣品制成10 mm×10 mm×10 mm 的小立方體,利用TA-XTplus 質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行質(zhì)構(gòu)分析。具體參數(shù)為測(cè)試探頭P/0.5,測(cè)試前速度和測(cè)試中速度均為1.0 mm·s-1,測(cè)試后速度為5.0 mm·s-1,模式為壓縮比,壓縮比為40%,壓力為5.0 g,每組至少測(cè)試6個(gè)平行樣品。
1.3.4 超低溫儲(chǔ)藏過(guò)程中魚(yú)柳中寄生蟲(chóng)囊蚴的形態(tài)
將魚(yú)柳樣品置于-80 ℃的環(huán)境中儲(chǔ)藏一定時(shí)間,并分別于儲(chǔ)藏0 min、40 min、120 min、720 min 和1 440 min 取出,用光學(xué)顯微鏡觀察魚(yú)柳中寄生蟲(chóng)囊蚴形態(tài)的變化并記錄。
使用SPSS 26.0 軟件處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),Duncan’s多重比較分析法對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性差異分析,相同字母之間表示差異不顯著(p>0.05),不同字母之間表示差異顯著(p<0.05),使用Origin 2021 軟件進(jìn)行繪圖。
食品在低溫冷凍時(shí),大多數(shù)冰晶體都是在-1 ~-5 ℃形成,不同的冷凍條件導(dǎo)致中心溫度變化速率不同,即通過(guò)冰晶區(qū)所需時(shí)間不同。從圖1 中可以看出,-80 ℃超低溫冷藏條件下魚(yú)柳中心溫度從室溫降至-5 ℃用時(shí)約42 min,其中-1 ~-5 ℃時(shí)間大約需要25 min。-20 ℃冷凍條件下魚(yú)柳中心溫度從室溫降至-5 ℃用時(shí)約150 min,其中-1 ~-5 ℃時(shí)間大約需要100 min。超低溫冷藏明顯比-20 ℃冷藏的降溫速率快,降低到設(shè)定溫度所用的時(shí)間也明顯不同。
圖1 不同儲(chǔ)藏條件下魚(yú)柳冷凍溫度變化曲線
降溫速率快說(shuō)明魚(yú)柳在冷藏時(shí)能迅速通過(guò)冰晶區(qū),可以形成許多微小細(xì)碎的冰晶體,避免被大冰晶損傷細(xì)胞組織。極小冰晶的形成不僅有利于保證魚(yú)柳的品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,而且能夠很好地保持其鮮味及口感。實(shí)驗(yàn)表明在-80 ℃超低溫冷藏條件下魚(yú)柳能夠快速通過(guò)冰晶區(qū),最大程度地保留了魚(yú)生產(chǎn)品的質(zhì)量。因此,適宜在此條件下,進(jìn)一步展開(kāi)對(duì)魚(yú)生中寄生蟲(chóng)蟲(chóng)卵的影響。
食品的凍融損失是評(píng)價(jià)產(chǎn)品品質(zhì)的一個(gè)指標(biāo),特別對(duì)于生鮮食品,凍融損失與產(chǎn)品的質(zhì)量密切相關(guān)。在冷藏的魚(yú)肉中細(xì)胞中自由水形成冰晶,致使細(xì)胞體積變大、細(xì)胞膜受損。當(dāng)解凍時(shí)冰晶逐漸融化,細(xì)胞內(nèi)部的自由水通過(guò)受損的細(xì)胞膜流出,導(dǎo)致魚(yú)肉品質(zhì)和口感丟失。魚(yú)柳于流水解凍中的溫度變化如圖2(a) 2(b)所示,-20 ℃下冷藏樣品升到0 ℃大約需要20 min,而-80 ℃冷藏樣品升到0 ℃大約需要30 min。雖然-80 ℃冷藏樣品的溫度回升耗時(shí)略長(zhǎng),但相比-20 ℃冷藏,-80 ℃冷藏解凍速率明顯占據(jù)優(yōu)勢(shì)。
魚(yú)柳的解凍失水率如圖2(c)所示,隨著冷藏時(shí)間的延長(zhǎng),兩組魚(yú)柳樣品的解凍失水率也逐漸增大。冷藏1 d 時(shí),-80 ℃冷藏組和-20 ℃冷藏組的解凍損失沒(méi)有顯著性差異。在冷藏2 d 時(shí),-80 ℃冷藏組的解凍失水率明顯高于-20 ℃冷藏組的解凍失水率。
圖2 不同儲(chǔ)藏條件下魚(yú)柳解凍時(shí)溫度的變化
質(zhì)構(gòu)分析是分析食品質(zhì)地方法的主要手段之一,本實(shí)驗(yàn)對(duì)不同冷藏條件下的魚(yú)柳進(jìn)行質(zhì)構(gòu)分析,結(jié)果如表1 所示。與對(duì)照組相比,冷藏處理組的硬度、彈性、咀嚼性略微降低,內(nèi)聚力和恢復(fù)性基本保持不變,說(shuō)明冷藏處理一定程度上降低了魚(yú)肉的物性。同一組不同冷藏時(shí)間之間,樣品的硬度、彈性、咀嚼性、內(nèi)聚力和恢復(fù)性沒(méi)有顯著性差異,說(shuō)明冷藏時(shí)間對(duì)魚(yú)肉的物性沒(méi)有顯著性改變。-20 ℃冷藏組和-80 ℃冷藏組在硬度方面存在明顯差異,其他性質(zhì)沒(méi)有明顯變化,這可能與-80 ℃冷藏組的解凍失水率有關(guān)。綜上所示,相對(duì)于-20 ℃冷藏組而言,-80 ℃超低溫冷藏時(shí)僅僅魚(yú)肉的硬度出現(xiàn)下降,魚(yú)肉的彈性、咀嚼性、內(nèi)聚力和恢復(fù)性幾乎沒(méi)有變化。
表1 不同儲(chǔ)藏條件下魚(yú)柳的質(zhì)構(gòu)變化
超低溫冷藏將魚(yú)柳中的水分迅速凍結(jié)形成冰晶,可以抑制華支睪吸蟲(chóng)囊蚴的活性,并對(duì)其結(jié)構(gòu)造成不可逆的破壞,使其失去感染能力。由圖3 可知,在常溫環(huán)境下,寄生蟲(chóng)囊蚴呈橢圓形,內(nèi)有黑顆粒的排泄囊,囊蚴輪廓圓潤(rùn)飽滿。在-80 ℃超低溫環(huán)境中冷藏40 min 后,觀察到蟲(chóng)卵外觀已經(jīng)產(chǎn)生損傷,并開(kāi)始出現(xiàn)萎縮(圖3b)。冷藏120 min后,蟲(chóng)卵輪廓扭曲,萎縮程度增大(圖3c)。冷凍720 min 后,蟲(chóng)卵破裂,內(nèi)容物外泄(圖3d);在1 440 min 后,觀察到蟲(chóng)卵結(jié)構(gòu)被嚴(yán)重破壞,內(nèi)容物大量外泄。結(jié)果表明,一定程度的超低溫冷藏會(huì)對(duì)蟲(chóng)卵的生理活性產(chǎn)生致命影響,在經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的冷藏時(shí)間后,可以有效滅殺魚(yú)生中的寄生蟲(chóng)囊蚴,從而提高了食用魚(yú)生的安全性,降低食用者感染寄生蟲(chóng)的風(fēng)險(xiǎn)。
圖3 -80 ℃超低溫冷藏后蟲(chóng)卵形態(tài)的變化
由于生活環(huán)境的不同,淡水魚(yú)相比于海魚(yú)更易滋生寄生蟲(chóng),單憑普通低溫冰箱或冰柜的冷凍溫度很難實(shí)現(xiàn)對(duì)魚(yú)肉中寄生蟲(chóng)的滅殺,從而導(dǎo)致食用淡水魚(yú)魚(yú)生存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。本文采用超低溫冷藏法,對(duì)淡水魚(yú)魚(yú)肉進(jìn)行超低溫冰晶處理,評(píng)估了超低溫冷藏對(duì)淡水魚(yú)魚(yú)生的品質(zhì)與安全性。在-80 ℃快速超低溫冷藏下的魚(yú)產(chǎn)品中會(huì)形成許多對(duì)組織細(xì)胞不具破壞性的小冰晶。由于超低溫冷藏大大縮短了魚(yú)肉通過(guò)冰晶生成區(qū)的時(shí)間,因此可以有效防止大冰晶的生成,減少對(duì)魚(yú)肉組織造成損傷,保持魚(yú)肉品質(zhì)。不同儲(chǔ)藏條件下魚(yú)肉的解凍失水率和質(zhì)構(gòu)分析表明,與-20 ℃的低溫冷藏,雖然-80 ℃超低溫冷藏會(huì)在一定程度上增加解凍損失率、降低魚(yú)肉的硬度。但-80 ℃超低溫冷藏樣品的解凍速率較快,同時(shí)魚(yú)肉的彈性、咀嚼性、內(nèi)聚力和恢復(fù)性幾乎沒(méi)有變化。
超低溫冷藏環(huán)境下對(duì)華支睪吸蟲(chóng)囊蚴形態(tài)變化的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),在-80 ℃的超低溫中經(jīng)過(guò)12 h 冷凍后,魚(yú)生中的蟲(chóng)卵結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯變形,并且受損嚴(yán)重,繼續(xù)冷凍24 h 后內(nèi)容物大量外泄。這表明-80 ℃的超低溫冷藏技術(shù)能對(duì)其中的寄生蟲(chóng)囊蚴起到很好的滅殺效果。本實(shí)驗(yàn)表明超低溫冷藏技術(shù)既可以最大限度地保持淡水魚(yú)魚(yú)生的風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng),也能保證魚(yú)生等生食食材的安全性,這為淡水魚(yú)魚(yú)生的產(chǎn)業(yè)及市場(chǎng)發(fā)展提供了理論及技術(shù)支持。