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大黄鱼，黄鱼属，身体延长而侧扁，背部灰黄，体侧金黄，为我国传统“四大海产”之一。据统计，2022年大黄鱼产量达25.77万t，约占全国海鱼养殖总量的14%，成为我国近海经济养殖规模最大的鱼种之一[1]。大黄鱼属于高蛋白、多脂鱼种，养殖大黄鱼的粗蛋白质量分数高达18%，脂肪约为1.87%~8.73%[2]。受高脂高蛋白和高含水量的影响，大黄鱼在冷藏期间容易繁殖腐败微生物[3]，因此，保持冷藏大黄鱼的品质，对延长货架期具有重要意义。
低温保鲜是大黄鱼捕捞后最常用的方式，通过低温减缓微生物的生长繁殖速度和降低鱼肉组织内源酶的活性，从而达到保鲜的目的。低温保鲜的具体方法有冷藏保鲜、微冻保鲜、冷冻保鲜等。冷藏保鲜是大黄鱼保鲜的主要方式，将捕捞的新鲜大黄鱼贮藏在0~5 ℃环境中，保藏期约为6~9 d，该保鲜方法在保鲜鱼体内未形成冰晶，对鱼肉肌纤维蛋白的破坏性小，因此受到人们的青睐。有研究发现0~5 ℃对微生物尤其是嗜冷微生物的抑制效果有限[4]，而微冻保鲜的温度为-2~-3 ℃，保藏期可达到20~30 d，但该方法的贮藏成本高，同时捕捞的新鲜鱼体表面的盐分可混入鱼体血液和黏液中，鱼体经过微冻后会出现泡沫。冷冻保鲜温度为-18~-30 ℃，保藏期约为6个月至1年。虽然冷冻保鲜可以完全抑制微生物和内源酶活性，但是不能完全抑制鱼体内脂肪的氧化酸败，同时鱼体容易出现析液、干耗和蛋白质变性等问题。因此，为改善低温保鲜的不足，研究低温保鲜与其他保鲜方法的栅栏技术，已引起广泛关注[5]。
微酸性电解水(Slightly Acidic Electrolytic Water，SAEW)是一种新型的保鲜技术，它是通过在低压直流电解槽中电解稀氯化钠或盐酸溶液生成具有杀菌能力的有效氯HClO、ClO-和Cl2，其中HClO对细菌的致死率是ClO-的80倍[6]。已有报道显示，SAEW能有效杀灭与水产品腐败和致病有关的微生物，如希瓦氏菌、单核细胞增多性李斯特菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等[7-10]。刘阳等[11]用10 mg/L SAEW浸泡接种了副溶血性弧菌和希瓦氏菌的海虾10 min后，菌落总数分别下降1.6 log(CFU/mL)和1.25 log(CFU/mL)。低温保鲜存在一定的不足之处，因此，国内外学者将SAEW技术应用于水产品的低温保鲜中。Tantratian等[12]将新鲜牡蛎在40 mg/L SAEW中浸泡30 min后耦合4 ℃冷藏保鲜，结果表明40 mg/L SAEW抑制了牡蛎中大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌和乳酸菌的生长繁殖。朱文慧等[13]采用50 mg/mL SAEW耦合低温等离子体技术延缓脂肪和蛋白质氧化，使三文鱼的保藏期较空白组延长2 d。Kim等[14]制备SAEW冰，耦合冰藏保鲜，使秋刀鱼保藏期延长约4~5 d。Yan等[15]将SAEW和抗坏血酸进行耦合以改善冻藏对虾的品质，结果表明该耦合技术能有效延缓对虾黑变病并延长了对虾的保藏期。此外，有研究表明，40~80 mg/L SAEW能抑制水产品冷藏期间总挥发性盐基氮(TVB-N)和硫代巴比妥酸(TBA)含量的增加[16]。吴雨轩等[17]研究表明，80 mg/L SAEW能够减少3-羟基-2-丁酮和2，3-戊二酮等呈现腐败特征的物质生成，但也有研究表明SAEW有效氯浓度会影响脂肪和蛋白质氧化，对鱼肉的颜色产生一定的影响[18]。因此，在保证SAEW高效杀菌的前提下，有效防止脂肪氧化、蛋白质酸败和颜色变化是鱼肉冷藏保鲜的一项重要内容。本文研究SAEW前处理对冷藏保鲜大黄鱼微生物、TVB-N、TBA、pH、色度、质构、持水力、感官品质的影响，旨在为大黄鱼低温保鲜耦合SAEW技术开发提供一定的理论参考。
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新鲜大黄鱼由福建省宁德市三都澳的养殖场提供，捕捞的新鲜大黄鱼采用冷海水冷却，全程冷链4 h内运抵福建师范大学食品保鲜与加工实验室。
三氯乙酸、氢氧化钠、EDTA、氯仿、硫代巴比妥酸、冰乙酸、无水乙醇、碳酸钠、盐酸、硫酸等试剂均为分析纯，购自国药集团化学试剂有限公司。平板计数培养基(PCA)、假单胞菌琼脂基础培养基、MRS肉汤培养基、嗜冷菌计数琼脂(乳平板计数琼脂)购自青岛海博生物技术有限公司。
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BD-600L微酸性次氯酸水发生器，上海富强旺卫生用品有限公司；RC-3F有效氯测定仪，日本笠原理化工业株式会社；A57-B氧化还原电位仪，广州家贝水处理有限公司；HC-2518R高速冷冻离心机，安徽中科中佳科学仪器有限公司；lnfinite M Plex型酶标仪，奥地利Tecan有限责任公司；TA-XY plus，英国Stable Micro System Co.，LTD；CP2102电子天平，上海奥豪斯仪器有限公司；NS810-3nh分光测色仪，深圳市三恩时科技有限公司；HH-4数显恒温水浴锅，国华电器有限公司；T600紫外/可见分光光度计，北京普析通用仪器有限责任公司；TESTO-205 pH计，德图仪器国际贸易有限公司。
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BD-600L微酸性次氯酸水发生器制备微酸性电解水方法参考文献[19]。本试验使用SAEW有效氯浓度分别为40 mg/L(SAEW40)和80 mg/L(SAEW80)。微酸性电解水pH值为6.4~6.5，氧化还原电位大于850 mV。
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捕捞的新鲜大黄鱼经冷海水冷却后，(4±0.5) ℃冷链运至福建师范大学食品保鲜与加工实验室，挑选色泽金黄、大小一致的大黄鱼，经流水冲洗处理后进行分组试验。
SAEW组：将经过挑选的大黄鱼分别浸泡于SAEW40和SAEW80电解水中10 min，浸泡完毕，使用电风扇风干鱼体表面水分后，平放于托盘中并覆盖保鲜膜，置于(4±0.5) ℃冰箱中进行低温冷藏保鲜。空白组：将经过挑选的大黄鱼分别浸泡于无菌蒸馏水中10 min，浸泡完毕，使用电风扇风干鱼体表面水分后，平放于托盘中并覆盖保鲜膜，置于(4±0.5) ℃冰箱中进行低温冷藏保鲜。每组设定3个生物学重复，低温冷藏期间每隔2 d取样进行微生物、理化、质构和感官测定。
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微生物数量测定参照《食品微生物学检验菌落总数测定》(GB 4789.2—2022)和Chen等[20]的方法，假单胞菌、乳酸菌、嗜冷菌分别采用选择性培养基进行培养，菌落总数以Log (CFU/g) 为单位报告。
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大黄鱼的TVB-N测定采用微量扩散法，参照《食品中挥发性盐基氮的测定》(GB 5009.228—2016)。pH值的测定参照《食品pH值的测定》(GB 5009.237—2016)。丙二醛测定采用TBA显色反应，参考Chen等[21]的方法略作修改。
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使用质构分析仪对大黄鱼样品的组织结构进行2次压缩质地多面剖析(TPA)模式测试。参照杨欣然等[22]的方法略作修改，将样品放置室温后，去皮，取鱼背部肌肉，切成长(4±0.1) cm、宽(3±0.1) cm、高(1±0.1) cm的鱼片，进行质构指标测定，记录所测得硬度、弹性和咀嚼性数值，其中硬度用剪切力(g)表示。
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参考Wang等[23]的方法略作修改。3个大黄鱼样品组各取3 g，用吸水纸擦干鱼肉表面水分后称质量得到m1，此后将鱼肉用定性滤纸包裹并置于50 mL的离心管内，放置于离心机中，以5 000 r/min的速度离心10 min，取出滤纸，再次擦干鱼肉表面水分后称质量得到m2，持水力(C)计算公式：
式中：m1为大黄鱼离心前的质量(g)；m2为大黄鱼离心后的质量(g)。
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大黄鱼样品取长、宽各为1.0 cm，高为2.0 cm的鱼体背部肌肉，用吸水纸吸干表面水分，用色差仪进行测定，参照林靖莹等[24]的方法，以标准白板为基准检测样品色泽，其中L*表示样品的亮度、b*表示样品的黄度。若L*值越大，则表示样品亮度越大，即L*=0表示黑色，L*=100表示白色；若b*为正，此时值越大，则表示样品越黄，若b*值为负，此时值越大，则表示样品越蓝。
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参考金素莱曼[25]的方法并略作修改，对3个样品组大黄鱼的皮肤、眼睛、鳃部、气味和肌肉弹性进行感官评价。评价小组由10名经过评估训练的人员组成，评价得分标准如表 1。
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设置3组生物学重复，采用Excel进行数据处理，GraphPad Prism 9.0.0软件进行two-way ANOVA多重比较和制图，R语言cor() 命令进行Spearman相关性分析。
1.1. 材料与试剂
1.2. 仪器与设备
1.3. 方法
1.3.1. 电解水的制备
1.3.2. 样品处理
1.3.3. 微生物数量测定
1.3.4. TVB-N、TBA和pH值的测定
1.3.5. 质构测定
1.3.6. 持水力测定
1.3.7. 色度测定
1.3.8. 感官评价
1.4. 数据处理
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菌落总数是评判水产品污染程度的重要指标，一般认为鱼肉的菌落总数达到6.00 Log(CFU/g)时，鱼肉被视为不可食用[26]。由图 1a可以看出，空白组大黄鱼初始菌落总数为3.88 Log(CFU/g)，SAEW40和SAEW80初始菌落总数分别为3.30 Log(CFU/g)和3.22 Log(CFU/g)，可见SAEW具有明显的减菌效果。冷藏第4 d，空白组大黄鱼菌落总数为5.92 Log(CFU/g)，已非常接近可食用上限，而SAEW40和SAEW80菌落总数到冷藏第6 d时菌落总数分别为5.71 Log(CFU/g)和5.85 Log(CFU/g)，且与空白组差异有统计学意义(p＜0.05)，说明SAEW处理能通过抑制细菌增殖延长冷藏大黄鱼贮藏期2 d。值得一提的是，在整个冷藏期间，SAEW40和SAEW80对菌落总数的抑制差异无统计学意义(p＞0.05)，说明SAEW浓度大于40 mg/L时，对菌落总数抑制不会有显著变化，此结果与姜晓东等[27]采用SAEW对虹鳟进行冷藏保鲜预处理的研究结果基本一致。SAEW的酸性pH会破坏细胞膜上的脂多糖，高氧化还原电位会吸收细胞膜上的电子，从而破坏细菌细胞膜和细胞壁的通透性，使有效氯更容易到达细菌内部，从而达到杀菌的效果[28]。由图 1b可以看出，在冷藏前2 d，SAEW组假单胞菌数呈现下降趋势，其中SAEW40下降更明显，说明低浓度SAEW比高浓度SAEW更具有控制假单胞菌增殖的短暂优势。虽然冷藏2 d后，空白组和SAEW组假单胞菌数都快速上升，但在整个冷藏期间，空白组假单胞菌数量始终显著高于SAEW组(p＜0.05)。SAEW40和SAEW80假单胞菌数仅在冷藏第4 d时出现显著性差异(p＜0.05)，其他冷藏期间，SAEW的两个处理组的假单胞菌数差异无统计学意义(p＞0.05)。图 1c乳酸菌数量变化表明，相较于其他菌，乳酸菌数量较低，总体数量为2.5~4.2 Log(CFU/g)。冷藏前4 d，SAEW40和SAEW80乳酸菌数量呈下降趋势，说明SAEW对乳酸菌具有暂时抑制作用。冷藏4 d后，SAEW40和SAEW80乳酸菌数量均快速增长，在整个冷藏期间，SAEW80乳酸菌数量最低。由图 1d可以看出，冷藏4 d后，3个处理组的嗜冷菌总数都快速上升。相对空白组，SAEW处理表现出明显的抑制嗜冷菌优势(p＜0.05)，而SAEW40和SAEW80仅在冷藏第6 d出现显著差异(p＜0.05)。
因此，相对空白组，SAEW处理可有效抑制冷藏大黄鱼的菌落总数、假单胞菌、乳酸菌和嗜冷菌数量。值得一提，SAEW处理能通过抑制细菌增殖延长冷藏大黄鱼贮藏期2 d，且在整个冷藏期间SAEW40和SAEW80对细菌菌落总数的抑制差异无统计学意义(p＞0.05)。
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SAEW处理延缓了冷藏大黄鱼TVB-N的增加(图 2a)，空白组冷藏5 d，TVB-N每100 g达到15 mg，超过GB 5009.228—2016的标准限值，而SAEW40和SAEW80组可持续8~9 d。冷藏第4 d开始，空白组TVB-N急剧上升，且与SAEW组差异有统计学意义(p＜0.05)。在整个冷藏期间，SAEW40和SAEW80对TVB-N的抑制差异无统计学意义(p＞0.05)。通过TVB-N与微生物的相关性分析(图 3)表明，3个处理组的TVB-N变化与菌落总数均呈现极显著差异(p＜0.001)，说明鱼肉在冷藏期间，TVB-N与微生物代谢活动产生生物胺之间有重要关系。以上研究结果表明，与空白组比较，SAEW处理能通过延缓TVB-N生成延长冷藏大黄鱼贮藏期3~4 d。
由图 2b可知，冷藏4 d后，SAEW组和空白组的TBA值都急剧增加，第6 d时，空白组和SAEW40 TBA质量分数每100 g达到0.135 mg和0.117 mg，而SAEW80到第8 d才结束快速增长，TBA达到0.153 mg。3个处理组对冷藏大黄鱼TBA的影响在冷藏4 d后开始出现显著性差异(p＜0.05)。通过相关性分析(图 3)表明，3个处理组的TBA变化与菌落总数、假单胞菌、乳酸菌和嗜冷菌数量变化呈现一定差异。以上研究结果表明，SAEW处理对大黄鱼冷藏期间TBA的抑制作用没有显著优势。
由图 2c可知，在冷藏前4 d，3个处理组pH值均呈现下降趋势，符合鱼体僵直后体内糖原通过糖酵解生成乳酸，同时鱼体内生成磷酸、脂肪酸等酸性物质导致pH值的变化，其中，空白组pH值变化最大，在第4 d时，pH值达到最低，为6.34，而SAEW40和SAEW80 pH值最低分别为6.41和6.58，这与SAEW可以控制蛋白质和ATP降解速度，从而减缓冷藏大黄鱼pH值变化有关。冷藏4 d后，SAEW组和空白组pH值均快速上升，这可能与冷藏后期细菌导致的氨基酸持续分解生成氨、胺类、吲哚等碱性物质有关[26]，但从第5 d开始，空白组pH值陡然上升，显著高于SAEW组，可能与SAEW呈酸性，可中和部分碱性物质有关。以上研究结果表明，SAEW处理可减缓大黄鱼冷藏期间pH值的急剧变化。
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由图 4可以看出，3个处理组冷藏大黄鱼的硬度、弹性和咀嚼性均随着冷藏时间的延长而下降，说明大黄鱼在冷藏期间鱼肉肌肉纤维都会不同程度地分解。空白组硬度、弹性和咀嚼性在整个冷藏期间都低于SAEW组。从图 4a可以看出，空白组在第4 d相对第0 d出现硬度明显下降。由于高浓度有效氯和微酸性刺激，SAEW组在冷藏前4 d出现硬度略有提高的趋势，冷藏4 d后才开始缓慢下降。从冷藏大黄鱼的弹性变化看，3个处理组大黄鱼弹性均表现出下降趋势，但下降差异无统计学意义(图 4b，p＞0.05)。从冷藏大黄鱼的咀嚼性变化看，空白组冷藏大黄鱼咀嚼性呈现下降趋势，与硬度变化趋势基本一致，SAEW40大黄鱼冷藏前4 d咀嚼性略有提高，冷藏4 d后缓慢下降(图 4c)。以上研究结果表明，SAEW组大黄鱼硬度、弹性和咀嚼性均略高于空白组，说明SAEW处理能适度保持冷藏期间大黄鱼的质构。
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由图 5可知，随着冷藏时间的延长，SAEW组和空白组大黄鱼的持水力均呈下降趋势，其中空白组大黄鱼持水力下降程度较SAEW组明显。空白组在第4 d时持水力为86%，与第0 d的持水力形成显著性差异(p＜0.05)，SAEW40和SAEW80分别在第8 d和第10 d时持水力约为85%。SAEW对持水力的影响与本研究中SAEW对硬度、弹性和咀嚼性的影响基本一致。持水力下降可能与鱼肉内源蛋白酶作用和鱼肉僵直有关，随着冷藏时间的延长，微生物分泌的内源性蛋白酶会导致组织肌源蛋白降解，从而影响肌源蛋白的水结合能力。另外，鱼被捕捞后会经历僵直期，僵直期鱼肉肌纤维中的粗丝和细丝结合紧密，导致纤维之间的保水能力减弱，持水力下降。以上研究结果说明，SAEW处理可短时间内提高鱼肉肌源蛋白的韧性，从而提高冷藏大黄鱼的持水力4~6 d。
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冷藏大黄鱼色度与黄度(b*)值和亮度(L*)值密切相关，SAEW处理对冷藏大黄鱼色度的影响如表 2。冷藏前4 d，3个处理组大黄鱼的L*值均呈下降趋势，其中空白组与SAEW80的L*值在整个冷藏期间均呈现显著下降趋势(p＜0.05)，而SAEW40组冷藏第4 d开始到试验结束，L*值变化不明显，且到冷藏第8 d时，L*值为75.96，显著高于空白组第4 d的72.79和SAEW80第6 d的74.29。SAEW80在冷藏前4 d的L*值始终高于SAEW40和空白组，这可能与SAEW80高浓度有效氯快速破坏大黄鱼体内的多酚氧化酶有关。多酚氧化酶可催化氧分子与酚类化合物生成邻苯醌，而邻苯醌正是大黄鱼形成黑色素的前体物质，由此认为，SAEW80能有效延缓冷藏大黄鱼黑色素的形成[29]。从b*值变化上看，3个处理组大黄鱼b*值都随冷藏时间呈现显著性变化(p＜0.05)，但是SAEW组大黄鱼的黄度值始终高于空白组，与亮度变化趋势一致。SAEW的有效氯能够阻止黄色本底物质类胡萝卜素中的共轭双键异构化，从而减缓黄度值下降。以上研究结果表明，SAEW处理能延缓冷藏大黄鱼色度的劣变，其中SAEW80在冷藏前4 d对冷藏大黄鱼色度的保持具有显著作用，SAEW40对色度的保持作用表现在冷藏4 d后。
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SAEW处理对大黄鱼感官评价结果如图 6。随着冷藏时间延长，SAEW组和空白组冷藏大黄鱼感官品质均呈现不同程度的下降。皮肤色泽和眼睛在冷藏第2 d后，SAEW组与空白组形成显著性差异(p＜0.05)，而SAEW80与SAEW40之间差异无统计学意义(p＞0.05)。当鳃部感官评定分为2分，基本可以认为该品质已经不可接受。空白组在冷藏第7 d，鳃部感官评分为2分；而SAEW40和SAEW80分别到冷藏第10 d和第9 d时，鳃部感官评分为2分。相对皮肤色泽、眼睛和鳃部，3个处理组对冷藏大黄鱼气味和肌肉弹性的影响不显著。在冷藏大黄鱼的5个感官指标中，鳃部品质变化最大，空白组第2 d鱼鳃颜色由红褐色变成淡红褐色，感官评分平均下降20%，而空白组皮肤色泽、眼睛、气味和肌肉弹性在冷藏第2 d时，品质下降分别为6.8%、7.8%、12%和8%。经过SAEW处理后，冷藏第2 d，5个感官指标的变化控制在6%左右。通过分析鳃部变化发现，空白组大黄鱼冷藏第6 d时鳃部感官评分下降50.2%，而SAEW40在冷藏第10 d时鳃部感官评分下降54.1%，SAEW80在冷藏第8 d时鳃部感官评分下降54.2%。以上研究结果表明，SAEW处理可以明显减缓冷藏大黄鱼的感官劣变，可以延迟鱼鳃品质劣变2~4 d。
2.1. 微酸性电解水对冷藏大黄鱼微生物数量的影响
2.2. 微酸性电解水对冷藏大黄鱼TVB-N、TBA和pH值的变化
2.3. 微酸性电解水对大黄鱼质构特性的影响
2.4. 微酸性电解水对大黄鱼持水力的影响
2.5. 微酸性电解水对冷藏大黄鱼色度的影响
2.6. 微酸性电解水对大黄鱼冷藏期间感官的影响
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本研究探讨了SAEW处理对冷藏大黄鱼品质和贮藏期的影响。结果发现，与空白组对比，SAEW处理能有效抑制菌落总数、假单胞菌数、乳酸菌数和嗜冷菌数，其中40 mg/L SAEW和80 mg/L SAEW对菌落总数的抑制差异无统计学意义，均能使贮藏期延长2 d。在生化指标变化方面，SAEW处理可使冷藏大黄鱼TVB-N生成延缓3~4 d，可减缓大黄鱼冷藏前4 d pH值的快速下降和冷藏4 d后pH值的快速上升，但SAEW处理对TBA的抑制效果不显著。在质构、持水力和色度变化方面，SAEW处理可适度提高冷藏大黄鱼的硬度、弹性和咀嚼性，有效减缓冷藏大黄鱼持水率、亮度值和黄度值的下降。在感官指标变化方面，鳃部是冷藏大黄鱼品质变化最快的感官指标，当鱼鳃感官评分为2时，与空白组对比，SAEW处理可延缓鱼鳃变化2 d。综合考虑，SAEW处理可以应用于大黄鱼冷藏保鲜并使冷藏贮藏期延长2 d，40 mg/L SAEW可以达到与80 mg/L SAEW处理同等的效果。