冷休克处理通过多机制协同抑制代谢与氧化,显著延长生鱼片货架期与感官品质

【字体: 时间:2025年09月29日 来源:LWT 6.0

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  本研究针对生鱼片易腐败、品质劣变快的问题,系统探讨了冷休克(0°C, 10–40 min)对鲷鱼生鱼片贮藏过程中代谢活性(k值、Ca2+-ATPase)、氧化指标(PV、TBARS)、蛋白降解(TVB-N、TCA肽)、微生物(TBC、PC)及生物胺(如histamine)的影响。结果表明,冷休克有效抑制代谢途径与微生物生长,延缓品质劣变,将可接受期从<48 h延长至120 h以上,为传统水产保鲜工艺提供科学依据。

  
生食鱼片(Sashimi)作为一种古老的饮食传统,早在用火烹饪之前就已存在,如今因其能够最大程度保留食材的营养与原始风味而备受推崇。然而,生鱼片在加工和贮藏过程中极易出现质地软化、腥味加重和微生物腐败等问题,导致货架期短、食用安全风险高。长期以来,厨师们常在侍客前将鱼片短暂浸入冰水,以提升其口感和外观,这一经验性做法被称为“冰魔法”,但其背后的科学机制却一直未被系统揭示。
尽管低温处理(冷休克)在果蔬采后保鲜中应用广泛,可通过诱导冷应激反应、抑制呼吸代谢和酶活性来延长货架期,但由于动物组织细胞更脆弱、代谢崩溃更快,该技术在动物源性食品尤其是水产品中的应用仍十分有限。生鱼片却是一个例外——加工后多数细胞仍存活且能对外界刺激作出响应,这为冷休克技术的应用提供了可能。近期,由南方医科大学食品安全与健康研究中心何琪教授团队主持的一项研究,首次从死后冷休克生理学的角度,系统阐释了冷休克处理对鲷鱼生鱼片贮藏期间品质影响的深层机制,文章发表在《LWT - Food Science and Technology》上。
该研究以养殖红鲷(Pagrus major)为原料,在4°C环境下由专业厨师加工成标准生鱼片,并分为对照组(直接4°C贮藏)和四个处理组(T1–T4,经0°C冰水分别处理10、20、30和40分钟)。之后所有样品在相同条件下贮藏120小时,每24小时取样,综合分析了代谢活性(k值、Ca2+-ATPase活性)、氧化指标(过氧化值PV、硫代巴比妥酸反应物TBARS)、蛋白降解(TCA-soluble peptides、TVB-N、表面疏水性、巯基与羰基含量)、微生物(总菌TBC和嗜冷菌PC)以及生物胺含量,并结合感官评价和质构分析,全面评估冷休克对生鱼片品质的影响。
主要技术方法概述:
研究以红鲷鱼背肌为原料,经专业加工后分成对照组与四种不同时长的冷休克处理组(0°C冰水,10–40分钟),系统监测了120小时贮藏期内多项指标。采用高效液相色谱(HPLC)分析k值(ATP关联鲜度指标)和生物胺;比色法测定Ca2+-ATPase活性、PV、TBARS、TCA-soluble peptides、TVB-N、表面疏水性、总巯基与蛋白羰基;微生物计数采用平板法;感官评价由32人专业品评小组按5分制进行;质构与色差则依托质构仪和色度计完成。数据经SPSS统计软件处理,重复5次以上。
研究结果与发现:
3.1. 冷休克对基础代谢的抑制
冷休克显著抑制了细胞代谢水平。k值(评价ATP降解程度的关键指标)在贮藏过程中持续低于对照组,表明冷休克有效延缓了能量代谢进程。同时,Ca2+-ATPase活性也受到明显抑制,显示冷休克有助于维持离子稳态,减缓酶促变质。
3.2. 冷休克对脂质氧化的影响
冷休克在初期引发轻度氧化应激(PV短暂上升),但随贮藏进行,表现出显著的抗氧化效果:PV和TBARS(硫代巴比妥酸反应物,反映脂质过氧化程度)增长显著减缓。这表明冷休克通过抑制脂质过氧化酶活性和清除自由基,有效延缓了脂质氧化。
3.3. 冷休克对蛋白降解的抑制作用
TCA-soluble peptides和TVB-N(总挥发性盐基氮)在冷休克组中积累显著减少,说明蛋白水解和微生物腐败被有效抑制。此外,蛋白表面疏水性保持稳定,总巯基含量下降减缓,蛋白羰基含量也显著降低——这些结果共同表明,冷休克处理有助于维持蛋白质结构完整性和功能稳定性。
3.4. 冷休克对微生物生长的抑制
冷休克显著降低了总菌落数(TBC)和嗜冷菌数(PC)。急剧降温导致微生物膜流动性下降、DNA复制与蛋白折叠受阻,从而抑制其增殖,延长产品货架期。
3.5. 冷休克对生物胺积累的抑制
生物胺(如组胺histamine、腐胺putrescine和尸胺cadaverine)是一类具有潜在毒性的腐败产物。本研究显示,对照组组胺在贮藏结束时高达36.9 mg/kg,而冷休克处理组均低于5.8 mg/kg,其他生物胺也被显著抑制。冷休克通过抑制蛋白质降解(减少前体游离氨基酸)和微生物脱羧酶活性,极大降低了生物胺的形成风险。
3.6. 冷休克对感官品质的提升
在感官评价中,冷休克处理组的整体接受度显著高于对照组,货架期从不足48小时延长至120小时以上。色泽方面,冷休克有效延缓了肌红蛋白氧化变色,维持鱼片鲜红外观;质构分析表明,处理组样品硬度和弹性更好,因蛋白水解和汁液流失被抑制;风味方面,ATP降解产物(如IMP)积累减缓,异味产生减少,整体风味更接近新鲜状态。
结论与意义
本研究通过多指标、多机制解析,证实冷休克处理可通过抑制细胞代谢、延缓氧化与蛋白降解、控制微生物生长及生物胺积累,全面保持生鱼片的感官与卫生品质,显著延长货架期。这不仅为传统冰水处理工艺提供了坚实的科学依据,也为生食水产品保鲜开发了一条创新、高效的技术途径,有望提升食用安全性和产业可持续性。
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