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摘 要：以新鲜鮰鱼为原料，利用电子束辐照（0、1、3、5 kGy）结合真空包装于4 ℃条件下冷藏，通过测定菌落总数、总挥发性盐基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）含量、硫代巴比妥酸反应物（thiobarbituric acid reactive substance，TBARs）值、质构、色度、持水性、感官品质和挥发性物质的变化，研究不同辐照剂量对鮰鱼冷藏期间品质的影响。结果表明：经过电子束辐照处理的鮰鱼贮藏期显著延长，未辐照冷藏时间为6 d，1、3、5 kGy辐照组分别为15、25、30 d;在冷藏期间，辐照组菌落总数在冷藏15 d达到6 （lg（CFU/g）），TVB-N含量在冷藏25 d时达到20 mg/100 g，辐照组菌落总数与TVB-N含量的增长速率显著低于未辐照组，且随辐照剂量的增大，增长速率下降，未辐照组的TBARs值明显低于辐照组，辐照加速了脂肪氧化速率，辐照处理对鮰鱼的持水性、质构和色度影响不大。
关键词：电子束辐照;鮰鱼;品质;灭菌
Effect of Electron Beam Irradiation on Quality of Channel Catfish during Cold Storage
CHEN Fangxue1，2， ZHOU Mingzhu1，2， DENG Yi1，2， XIONG Guangquan1，*， LI Dongsheng2，*， QIAO Yu1， LIAO Li1，
WANG Lan1， WU Wenjin1， LI Xin1， SHI Liu1， DING Anzi1
（1.Institute of Agricultural Products Processing and Nuclear Agriculture Technology， Hubei Academy of Agricultural Sciences，
Wuhan 430064， China; 2.School of Food and Biological Engineering， Hubei University of Technology， Wuhan 430068， China）
Abstract： In this study， small pieces of fresh channel catfish flesh treated by electron beam irradiation at different doses （0， 1， 3 and 5 kGy） combined with vacuum packaging were stored at 4 ℃ and evaluated for total viable count （TVC）， total volatile base nitrogen （TVB-N） content， thiobarbituric acid reactive substances （TBARs） value， texture， color， water-holding capacity， sensory quality and volatile substances. The results showed that the storage period of electron beam irradiated channel catfish was significantly prolonged compared with the untreated control group （15， 25 and 30 days at doses of 1， 3 and 5 kGy versus 6 days， respectively）. On day 15 of storage， the TVC in the irradiated group reached 6 （lg （CFU/g））， and the TVB-N content reached 20 mg/100 g on day 25. The growth rate of TVC and TVB-N content in the irradiated group was significantly lower than in the non-irradiated group， and declined with increasing radiation dose. Moreover， the TBARs value of the non-irradiated group was significantly lower than that of the irradiated group， indicating that the irradiation could accelerate the rate of lipid oxidation. On the other hand， the irradiation treatment had little effect on the water-holding capacity， texture or color of channel catfish.
Keywords： electron beam irradiation; channel catfish; quality; sterilization
DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20210401-090
中圖分类号：TS254.4 文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2021）06-0057-06 引文格式：
陈方雪， 周明珠， 邓祎， 等. 电子束辐照处理对鮰鱼冷藏期间品质的影响[J]. 肉类研究， 2021， 35（6）： 57-62. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20210401-090. http：//www.rlyj.net.cn
CHEN Fangxue， ZHOU Mingzhu， DENG Yi， et al. Effect of electron beam irradiation on quality of channel catfish during cold storage[J]. Meat Research， 2021， 35（6）： 57-62. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20210401-090. http：//www.rlyj.net.cn
鮰鱼即斑点叉尾鮰（Ictalurus punctatus），亦称美洲鲶，是主要淡水鱼养殖品种，具有生长快、抗病力强、肉质鲜美等优点，加上鮰鱼营养物质丰富、风味特殊而深受国内外消费者喜爱[1-2]。鮰鱼在我国养殖广泛，主要以鮰鱼片的方式销售到国外，但贮藏过程中由于外界环境和自身体内物质发生变化，特别是水分、微生物活动等因素导致其极易腐败变质[3]。
电子束辐照是绿色高新非热加工技术，原理是利用电子加速器产生的射线，通过高能脉冲的直接作用破坏活体生物细胞DNA，或间接作用使水和小分子物质辐解产生·H、·OH等活性自由基，与核内物质作用发生交联反应，可有效延缓活体生物细胞的生理代谢、抑制微生物生长、更好维持食品的品质与风味[4]。电子束辐照相较于γ射线更加高效、安全、经济、环保，广泛应用于水产品研究。鉏晓艳等[5]通过不同剂量电子束辐照对鲈鱼半成品灭菌的研究表明，杀菌效果与辐照剂量成正比，约4.0 kGy辐照剂量可以使鱼肉的一些理化品质得到有效控制，并且对产品的本质风味无影响。黄文娟等[6]通过电子束辐照对真空包装章鱼中生物胺的抑制作用研究表明，章鱼冷藏保鲜的最优前处理辐照剂量为1.0 kGy，经过处理的新鲜章鱼货架期明显延长。瞿桂香等[7]研究电子束辐照对小龙虾的影响，结果表明，辐照延长了小龙虾的货架期，但高剂量辐照会使虾肉产生辐照异味。电子束辐照对大肠杆菌、沙门氏菌等食源性病原微生物也有灭杀作用[8]。但电子束辐照应用于鮰鱼研究的报道较少。
本研究以不同剂量电子束辐照鮰鱼，结合真空包装于4 ℃条件下冷藏，探究辐照后鮰鱼在冷藏期间品质的变化，得到较为合适的辐照剂量，为电子束辐照技术在鮰鱼等水产品加工与贮藏中的应用提供实践参考。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
新鲜鮰鱼，购于湖北省武汉市武商量贩超市。
硫代巴比妥酸、医用酒精、冰醋酸、三氯乙酸、氯化钠、硼酸、氧化镁、无水乙醇、盐酸 国药集团化学试剂有限公司;甲基红、溴甲酚绿 上海源叶生物科技有限公司;实验使用试剂均为分析纯;平板计数琼脂培养基 青岛高科技工业园海博生物技术有限公司。
1.2 仪器与设备
电子直线加速器（10 MeV、20 kW） 武汉爱邦高能技术有限公司;GL-25MS高速冷冻离心机 上海卢湘仪离心机仪器有限公司;CR-400色差仪 北京康光仪器有限公司;TA-XT Plus质构仪 英国Stable Micro Systems公司;722N可见分光光度计 上海仪电分析仪器有限公司;FSH-2A可调高速均质机 常州越新仪器制造有限公司;JHK-A净化工作台 天津市中环实验电炉有限公司;高压灭菌锅 上海三申医疗器械有限公司。
1.3 方法
1.3.1 样品处理
新鲜活鱼（长（55±2） cm，质量约2 kg）带水活体运输至实验室宰杀，去头、尾、内脏、皮、鳞、鳍，再用自来水洗净沥干，取鱼背肉分割成小块，每块（50±2） g，用低密度聚乙烯包装袋抽真空包装。
处理后的鱼肉在加冰保温箱保存，送往武汉爱邦高能技术有限公司进行电子束辐照处理，辐照剂量分别为0、1、3、5 kGy。辐照前在样品表面放置2 份重铬酸钾剂量计，用于剂量跟踪检测。鱼肉经辐照处理后的实际吸收剂量与设定辐照剂量差异不显著。辐照处理后的鱼肉立即取样进行分析（0 d组），剩余样品于实验室4 ℃冰箱中冷藏，未辐照组以2 d为周期，辐照组以5 d为周期，定期测定指标，每个处理重复3 次，总冷藏时间为30 d。
1.3.2 菌落总数测定
依據GB 4789.2—2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》，采用平板计数法进行测定。
1.3.3 总挥发性盐基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）含量测定
依据GB 5009.228—2016《食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》中的第一法半微量定氮法进行测定。
1.3.4 硫代巴比妥酸反应物（thiobarbituric acid reactive substance，TBARs）值测定
采用分光光度法，具体参照Salih等[9]方法进行测定。取10 g搅碎后的鱼肉样品置于凯氏蒸馏瓶中，加入20 mL蒸馏水、2 mL盐酸、2 mL液体石蜡，混匀蒸馏，收集50 mL蒸馏液;取5 mL蒸馏液于25 mL比色管中，加入5 mL 0.02 mol/L TBA醋酸溶液，充分混合，80 ℃水浴40 min，随后取出冷却至室温，在535 nm波长处测定吸光度（A）。用蒸馏水取代蒸馏液为空白样，TBARs值按式（1）计算。
（1）
1.3.5 质构测定
采用质地剖面分析（texture profile analysis，TPA）法，使用质构仪测定。鱼样切成30 mm×30 mm×10 mm大小，每组平行测定8 次。采用P/36R探头，压缩测试模式。TPA测定参数：测前速率5 mm/s、测试速率2 mm/s、 测后速率5 mm/s、压缩比75%、触发力5.0 g。
1.3.6 色度测定
将鱼肉样品切成厚度约为10 mm的薄片，用色差仪测定亮度值（L*）、红度值（a*）和黄度值（b*）。每组重复测定8 次，测定结果选取5 个数值取平均值。
1.3.7 持水性测定
准确称取5.00 g（精确到0.000 1 g）剁碎的鱼肉，用2 层中性滤纸包裹，1 500 r/min离心10 min。持水性按
式（2）计算。
（2）
式中：m1为离心前鱼肉质量/g;m2为离心后鱼
肉质量/g。
1.3.8 电子鼻测定
取2.00 g搅碎的鱼肉置于20 mL电子鼻进样瓶中密封，40 ℃水浴40 min后进行检测。电子鼻分析参数：气体流量1 L/min，数据采集时间120 s，间隔清洗时间100 s。每组样品重复测定3 次。
1.3.9 感官评定
参考GB 2733—2015《食品安全国家标准 鲜、冻动物性水产品》制定感官评价标准（表1），从鱼肉的色泽、组织状态、气味三方面进行感官评定。根据评定标准对8 名评定人员进行培训，评定得分取平均值。
1.4 数据处理
使用DPS、Graphpad Prism 9软件进行数据处理及图表绘制，数据以平均值±标准差表示，采用Duncan’s新复极差法进行差异显著性分析。
2 结果与分析
2.1 电子束辐照对冷藏鮰鱼菌落总数的影响
菌落总数是检验水产品微生物是否超标的有效理论数值之一。参照Tian Xiuying等[10]研究，肉类菌落总数≤6 （lg（CFU/g））即表示达到安全标准。由图1可知，冷藏0 d时未辐照组菌落总数为4.35 （lg（CFU/g）），与未辐照组相比，辐照处理后的鮰鱼菌落总数明显降低，且辐照剂量与杀菌效果呈正相关。随着冷藏期的延长，高剂量辐照抑菌效果更明显。冷藏6 d时未辐照组菌落总数已经超过水产品微生物限量标准（6 （lg（CFU/g））），
1、3、5 kGy组分别在冷藏15、25、30 d超过国家规定的水产品微生物限量标准。电子束是一种带有负电荷的粒子，会对微生物的基因产生一定的破坏作用，使微生物的生长代谢受到抑制。羟自由基由电子电极产生，具有很好的杀菌作用，辐照可以有效抑制微生物的生长繁殖很可能是处理时产生了羟自由基等物质[11]。在有关美国红鱼的研究中显示，鱼肉中的微生物生长可以很好地被电子束辐照抑制，在冷藏过程中辐照组微生物的生长相对缓慢，杀菌能力也随着剂量上升越来越好[12]。本研究结果表明，电子束辐照技术适用于4 ℃条件下结合真空包装冷藏鮰鱼中微生物的抑制，可以显著抑制鮰鱼肉的腐败。
2.2 电子束辐照对冷藏鮰鱼TVB-N含量的影响
由于鱼肉含有大量的蛋白质，易被微生物和酶分解利用产生氨及胺类等碱性含氮物质[13]，TVB-N含量是反映其鲜度的指标。根据国标GB 2733—2015规定，鲜、冻淡水鱼类的TVB-N含量≤20 mg/100 g。由图2可知，鮰鱼的TVB-N含量初始值，未辐照组为6.33 mg/100 g，1、3、5 kGy辐照组分别为6.94、7.46、7.52 mg/100 g，未辐照组略低于辐照组，且随着剂量的上升差距也越大，引起这一变化的原因可能是由于辐照处理对鱼肉蛋白质产生了一定作用，蛋白质的某些高级结构对辐射比较敏感，这可能对具有生理功能活性蛋白质的活性造成不同程度的影响[14]，促使辐照组TVB-N含量初始值相较于未辐照组高。
在冷藏期间，样品的TVB-N含量均缓慢上升，但辐照组上升速率相较于未辐照组较小，说明剂量与上升速率成反比。引起这一现象的原因是辐照抑制了微生物的生长代谢，从而降低了微生物分解利用蛋白质的可能性。陈东清等[15]报道辐照杀菌可以有效降低小龙虾的TVB-N含量，剂量与杀菌能力成正比，与TVB-N含量增长速率成反比。有关美国红鱼的研究报道显示，辐照剂量为5 kGy时可以有效控制TVB-N含量[12]。
2.3 电子束辐照对冷藏鮰鱼TBARs值的影响
鮰鱼的脂肪含量相比于其他鱼类较高，一定比例的脂肪可以使鱼肉保持良好的风味，且鱼肉中的脂肪多为对人体有益的脂肪酸。脂肪氧化程度与TBARs值為正相关关系。由图3可知，鱼肉的TBARs值与贮藏时间成正比，未辐照组的TBARs值出现先升高再降低的现象，辐照组的TBARs值随着冷藏时间的延长而上升，且氧化程度随着辐照剂量增加而加快。鱼肉冷藏过程中氧化速率越快，说明辐照剂量对脂肪氧化有显著影响。自由基具有强氧化能力，辐照会使水和小分子物质辐解，产生自由基等活性物质，从而引发自由基链式反应，加速脂质的自动氧化，导致TBARs值上升[16-17]。冷藏后期TBARs值下降，这是由于初级脂肪氧化产物降解生成的次级氧化产物再降解生成三级产物，导致丙二醛含量降低[18]。也有研究显示，真空包装鱼糜的TVB-N含量、菌落总数可以很好地被电子束辐照抑制，但是TBARs值上升，脂肪氧化被促进[19]。Li Hailan等[20]认为低剂量辐照可减轻鱼肉的脂质氧化。
2.4 电子束辐照对冷藏鮰鱼持水性的影响
一定含量的水分会使鱼肉的肉质保持一定嫩度，在贮藏过程中，鱼肉中的自由流动水会随着贮藏时间的延长不断流失，可能是鱼肉中的某些营养物质被微生物分解代谢，破坏了鱼肉中维持结构的纤维，导致结构松散，持水能力下降[21]。由表2可知，鮰鱼冷藏期间辐照组和未辐照组的持水性随着冷藏时间的延长均呈现下降趋势，但同一辐照剂量处理的鱼肉持水性在贮藏期内变化不大。这可能是由于辐照对鱼肉组织中具有持水性的肌原纤维影响较小，所以辐照对鱼肉的持水性影响较小[22]。 2.5 电子束辐照对冷藏鮰鱼质构的影响
鱼肉的硬度、弹性、黏聚性和咀嚼性会在一定程度上反映产品的品质，可以作为评价鱼肉品质的依据[23]。
由图4可知，辐照组鱼肉的硬度和咀嚼性在冷藏0 d时略低于未辐照组，可能是辐照作用使鱼肉的结缔组织、肌原纤维及肌肉脂肪结构发生了变化，导致鱼肉的硬度降低，咀嚼性随之下降。鱼肉的硬度、弹性和黏聚性在贮藏期间均出现逐渐下降的趋势，但是不同辐照剂量组和未辐照组之间硬度的差异不明显。1 kGy剂量辐照组与3、5 kGy相比鱼肉的弹性和黏聚性下降趋势更明显，3、5 kGy剂量辐照组差异不明顯。辐照组的弹性变化在冷藏初期明显小于未辐照组。出现上述情况的原因可能是在冷藏初期，辐照使微生物的某些生理机能受到损伤，抑制了酶的活性，且辐照剂量越大，杀死或损伤的微生物数量越多，钝化的活化酶也越多。但辐照组在贮藏后期变化不明显。质构的劣变可能是随着微生物的生长代谢，加快了鱼肉中蛋白质、脂肪等的消耗，使鱼肉的硬度、弹性、咀嚼性和黏聚性下降。辐照破坏了蛋白质，使冷鲜肉的硬度、黏聚性、弹性下降，各辐照组之间咀嚼性差异不明显，可能是由于局部微生物被杀灭或损伤，减少了黏性物质的产生[24]。傅丽丽等[25]在研究电子束辐照处理后三文鱼品质的变化时发现，三文鱼质构的变化与样品辐照与否和辐照剂量没有显著联系。
2.6 电子束辐照对冷藏鮰鱼色度的影响
对于辐照的样品，一般以a*、b*作为重要判断指标。由图5可知，样品的a*、b*受到电子束辐照的明显影响，经过辐照后的a*明显大于未辐照组。在冷藏过程中，样品a*均缓慢下降，但是未辐照组的a*始终低于辐照组。1 kGy辐照剂量组鱼肉的a*明显小于3、5 kGy剂量处理组，而3、5 kGy剂量处理组鱼肉差异不明显。辐照后a*高于未辐照组是由于辐照降低氧化还原电位，产生的一氧化碳与肌红蛋白反应，从而使肉色更红，
a*上升[26]。冷藏过程中样品的b*均呈上升趋势，鱼肉的颜色逐渐变黄。1 kGy辐照剂量组鱼肉b*上升速率明显大于3、5 kGy剂量处理组，而3、5 kGy剂量处理组之间的差异不明显。辐照组的L*受到辐照的影响略低于未辐照组。冷藏过程中L*出现先上升后下降的原因可能是辐照使蛋白质分解，组氨酸被分解为组胺。b*的下降是由于辐照对蛋白构象的破坏及氧化[27]。在冷藏过程中，鱼肉的蛋白质氧化及冷藏条件等多方面因素也会使鱼体颜色发生改变[28]。
2.7 电子束辐照处理冷藏鮰鱼主成分分析（principal component analysis，PCA）
电子鼻作为一项检测气味的仪器，可以保持检测结果不受外界环境干扰，是由传感器和计算机联合使用，鱼肉中的某些挥发性成分可以被检出，得到一个整体数值。
由图6可知，第1、2主成分的贡献率分别为94.33%、3.64%。PCA中，有干扰物质时其他成分（除2 个主成分）的总贡献率大于5%，不适合于数据的分析[29]。结果表明，第1、2主成分的总贡献率为97.97%，大于95%。冷藏0 d的辐照组和未辐照组的距离差异明显，辐照组的距离在初期和后期都较为相似，但与未辐照组的距离差异明显，该分析方法适用于本次实验。
2.8 电子束辐照冷藏鮰鱼感官评价
由图7可知，冷藏0 d时，经过辐照处理的样品感官评分低于未辐照组，可能是由于辐照处理使鱼肉带上了轻微的辐照气味，辐照气味与辐照剂量成正比。辐照组的鱼肉在色泽上相比未辐照处理组鱼肉偏红。残留的辐照气味与剂量有关，剂量越大越明显。但在冷藏过程中，剂量越大的辐照组感官评分的变化也越小。与未辐照组鱼肉相比，辐照组直到微生物指标显示腐败时人的嗅觉上腐败气味不明显，而未辐照组的鱼肉在微生物指标显示腐败时伴随有强烈的腐败气味。从评定人员自身感官得知，辐照后的鱼肉在组织形态上的变化相较于未辐照组劣变相对缓慢。样品的感官评分在贮藏过程中均呈降低趋势，但是辐照组下降速率明显低于未辐照组。说明辐照处理很好保持了鱼肉的外观特性，使其在长时间内可以被消费者接受，这一结果与张晗等[30]研究结果一致。
3 结 论
经过电子束辐照处理的冷藏鮰鱼肉随着辐照剂量的增加可以在一定范围内有效抑制菌落总数和TVB-N含量的增加，保持鱼肉的硬度和色泽。相较于未辐照组的货架期为6 d，1、3、5 kGy剂量电子束辐照处理的鮰鱼肉在4 ℃条件下的冷藏时间分别为15、25、30 d，货架期显著延长，且菌落总数、TVB-N含量显著降低。辐照加速了脂肪氧化，氧化程度随着辐照剂量的增加而增加，且在很多指标上3、5 kGy剂量电子束辐照组的差异不显著，综合辐照对菌落总数、TVB-N含量及贮藏时间的总体影响，选择剂量为3 kGy的电子束辐照较好。电子束辐照处理属于物理处理，安全、高效、无残留。本研究能为鮰鱼和电子束辐照的资源利用提供参考。
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关键词：电子束辐照;鮰鱼;品质;灭菌
Effect of Electron Beam Irradiation on Quality of Channel Catfish during Cold Storage
CHEN Fangxue1，2， ZHOU Mingzhu1，2， DENG Yi1，2， XIONG Guangquan1，*， LI Dongsheng2，*， QIAO Yu1， LIAO Li1，
WANG Lan1， WU Wenjin1， LI Xin1， SHI Liu1， DING Anzi1
（1.Institute of Agricultural Products Processing and Nuclear Agriculture Technology， Hubei Academy of Agricultural Sciences，
Wuhan 430064， China; 2.School of Food and Biological Engineering， Hubei University of Technology， Wuhan 430068， China）
Abstract： In this study， small pieces of fresh channel catfish flesh treated by electron beam irradiation at different doses （0， 1， 3 and 5 kGy） combined with vacuum packaging were stored at 4 ℃ and evaluated for total viable count （TVC）， total volatile base nitrogen （TVB-N） content， thiobarbituric acid reactive substances （TBARs） value， texture， color， water-holding capacity， sensory quality and volatile substances. The results showed that the storage period of electron beam irradiated channel catfish was significantly prolonged compared with the untreated control group （15， 25 and 30 days at doses of 1， 3 and 5 kGy versus 6 days， respectively）. On day 15 of storage， the TVC in the irradiated group reached 6 （lg （CFU/g））， and the TVB-N content reached 20 mg/100 g on day 25. The growth rate of TVC and TVB-N content in the irradiated group was significantly lower than in the non-irradiated group， and declined with increasing radiation dose. Moreover， the TBARs value of the non-irradiated group was significantly lower than that of the irradiated group， indicating that the irradiation could accelerate the rate of lipid oxidation. On the other hand， the irradiation treatment had little effect on the water-holding capacity， texture or color of channel catfish.
Keywords： electron beam irradiation; channel catfish; quality; sterilization
DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20210401-090
中圖分类号：TS254.4 文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2021）06-0057-06 引文格式：
陈方雪， 周明珠， 邓祎， 等. 电子束辐照处理对鮰鱼冷藏期间品质的影响[J]. 肉类研究， 2021， 35（6）： 57-62. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20210401-090. http：//www.rlyj.net.cn
CHEN Fangxue， ZHOU Mingzhu， DENG Yi， et al. Effect of electron beam irradiation on quality of channel catfish during cold storage[J]. Meat Research， 2021， 35（6）： 57-62. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20210401-090. http：//www.rlyj.net.cn
鮰鱼即斑点叉尾鮰（Ictalurus punctatus），亦称美洲鲶，是主要淡水鱼养殖品种，具有生长快、抗病力强、肉质鲜美等优点，加上鮰鱼营养物质丰富、风味特殊而深受国内外消费者喜爱[1-2]。鮰鱼在我国养殖广泛，主要以鮰鱼片的方式销售到国外，但贮藏过程中由于外界环境和自身体内物质发生变化，特别是水分、微生物活动等因素导致其极易腐败变质[3]。
电子束辐照是绿色高新非热加工技术，原理是利用电子加速器产生的射线，通过高能脉冲的直接作用破坏活体生物细胞DNA，或间接作用使水和小分子物质辐解产生·H、·OH等活性自由基，与核内物质作用发生交联反应，可有效延缓活体生物细胞的生理代谢、抑制微生物生长、更好维持食品的品质与风味[4]。电子束辐照相较于γ射线更加高效、安全、经济、环保，广泛应用于水产品研究。鉏晓艳等[5]通过不同剂量电子束辐照对鲈鱼半成品灭菌的研究表明，杀菌效果与辐照剂量成正比，约4.0 kGy辐照剂量可以使鱼肉的一些理化品质得到有效控制，并且对产品的本质风味无影响。黄文娟等[6]通过电子束辐照对真空包装章鱼中生物胺的抑制作用研究表明，章鱼冷藏保鲜的最优前处理辐照剂量为1.0 kGy，经过处理的新鲜章鱼货架期明显延长。瞿桂香等[7]研究电子束辐照对小龙虾的影响，结果表明，辐照延长了小龙虾的货架期，但高剂量辐照会使虾肉产生辐照异味。电子束辐照对大肠杆菌、沙门氏菌等食源性病原微生物也有灭杀作用[8]。但电子束辐照应用于鮰鱼研究的报道较少。
本研究以不同剂量电子束辐照鮰鱼，结合真空包装于4 ℃条件下冷藏，探究辐照后鮰鱼在冷藏期间品质的变化，得到较为合适的辐照剂量，为电子束辐照技术在鮰鱼等水产品加工与贮藏中的应用提供实践参考。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
新鲜鮰鱼，购于湖北省武汉市武商量贩超市。
硫代巴比妥酸、医用酒精、冰醋酸、三氯乙酸、氯化钠、硼酸、氧化镁、无水乙醇、盐酸 国药集团化学试剂有限公司;甲基红、溴甲酚绿 上海源叶生物科技有限公司;实验使用试剂均为分析纯;平板计数琼脂培养基 青岛高科技工业园海博生物技术有限公司。
1.2 仪器与设备
电子直线加速器（10 MeV、20 kW） 武汉爱邦高能技术有限公司;GL-25MS高速冷冻离心机 上海卢湘仪离心机仪器有限公司;CR-400色差仪 北京康光仪器有限公司;TA-XT Plus质构仪 英国Stable Micro Systems公司;722N可见分光光度计 上海仪电分析仪器有限公司;FSH-2A可调高速均质机 常州越新仪器制造有限公司;JHK-A净化工作台 天津市中环实验电炉有限公司;高压灭菌锅 上海三申医疗器械有限公司。
1.3 方法
1.3.1 样品处理
新鲜活鱼（长（55±2） cm，质量约2 kg）带水活体运输至实验室宰杀，去头、尾、内脏、皮、鳞、鳍，再用自来水洗净沥干，取鱼背肉分割成小块，每块（50±2） g，用低密度聚乙烯包装袋抽真空包装。
处理后的鱼肉在加冰保温箱保存，送往武汉爱邦高能技术有限公司进行电子束辐照处理，辐照剂量分别为0、1、3、5 kGy。辐照前在样品表面放置2 份重铬酸钾剂量计，用于剂量跟踪检测。鱼肉经辐照处理后的实际吸收剂量与设定辐照剂量差异不显著。辐照处理后的鱼肉立即取样进行分析（0 d组），剩余样品于实验室4 ℃冰箱中冷藏，未辐照组以2 d为周期，辐照组以5 d为周期，定期测定指标，每个处理重复3 次，总冷藏时间为30 d。
1.3.2 菌落总数测定
依據GB 4789.2—2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》，采用平板计数法进行测定。
1.3.3 总挥发性盐基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）含量测定
依据GB 5009.228—2016《食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》中的第一法半微量定氮法进行测定。
1.3.4 硫代巴比妥酸反应物（thiobarbituric acid reactive substance，TBARs）值测定
采用分光光度法，具体参照Salih等[9]方法进行测定。取10 g搅碎后的鱼肉样品置于凯氏蒸馏瓶中，加入20 mL蒸馏水、2 mL盐酸、2 mL液体石蜡，混匀蒸馏，收集50 mL蒸馏液;取5 mL蒸馏液于25 mL比色管中，加入5 mL 0.02 mol/L TBA醋酸溶液，充分混合，80 ℃水浴40 min，随后取出冷却至室温，在535 nm波长处测定吸光度（A）。用蒸馏水取代蒸馏液为空白样，TBARs值按式（1）计算。
（1）
1.3.5 质构测定
采用质地剖面分析（texture profile analysis，TPA）法，使用质构仪测定。鱼样切成30 mm×30 mm×10 mm大小，每组平行测定8 次。采用P/36R探头，压缩测试模式。TPA测定参数：测前速率5 mm/s、测试速率2 mm/s、 测后速率5 mm/s、压缩比75%、触发力5.0 g。
1.3.6 色度测定
将鱼肉样品切成厚度约为10 mm的薄片，用色差仪测定亮度值（L*）、红度值（a*）和黄度值（b*）。每组重复测定8 次，测定结果选取5 个数值取平均值。
1.3.7 持水性测定
准确称取5.00 g（精确到0.000 1 g）剁碎的鱼肉，用2 层中性滤纸包裹，1 500 r/min离心10 min。持水性按
式（2）计算。
（2）
式中：m1为离心前鱼肉质量/g;m2为离心后鱼
肉质量/g。
1.3.8 电子鼻测定
取2.00 g搅碎的鱼肉置于20 mL电子鼻进样瓶中密封，40 ℃水浴40 min后进行检测。电子鼻分析参数：气体流量1 L/min，数据采集时间120 s，间隔清洗时间100 s。每组样品重复测定3 次。
1.3.9 感官评定
参考GB 2733—2015《食品安全国家标准 鲜、冻动物性水产品》制定感官评价标准（表1），从鱼肉的色泽、组织状态、气味三方面进行感官评定。根据评定标准对8 名评定人员进行培训，评定得分取平均值。
1.4 数据处理
使用DPS、Graphpad Prism 9软件进行数据处理及图表绘制，数据以平均值±标准差表示，采用Duncan’s新复极差法进行差异显著性分析。
2 结果与分析
2.1 电子束辐照对冷藏鮰鱼菌落总数的影响
菌落总数是检验水产品微生物是否超标的有效理论数值之一。参照Tian Xiuying等[10]研究，肉类菌落总数≤6 （lg（CFU/g））即表示达到安全标准。由图1可知，冷藏0 d时未辐照组菌落总数为4.35 （lg（CFU/g）），与未辐照组相比，辐照处理后的鮰鱼菌落总数明显降低，且辐照剂量与杀菌效果呈正相关。随着冷藏期的延长，高剂量辐照抑菌效果更明显。冷藏6 d时未辐照组菌落总数已经超过水产品微生物限量标准（6 （lg（CFU/g））），
1、3、5 kGy组分别在冷藏15、25、30 d超过国家规定的水产品微生物限量标准。电子束是一种带有负电荷的粒子，会对微生物的基因产生一定的破坏作用，使微生物的生长代谢受到抑制。羟自由基由电子电极产生，具有很好的杀菌作用，辐照可以有效抑制微生物的生长繁殖很可能是处理时产生了羟自由基等物质[11]。在有关美国红鱼的研究中显示，鱼肉中的微生物生长可以很好地被电子束辐照抑制，在冷藏过程中辐照组微生物的生长相对缓慢，杀菌能力也随着剂量上升越来越好[12]。本研究结果表明，电子束辐照技术适用于4 ℃条件下结合真空包装冷藏鮰鱼中微生物的抑制，可以显著抑制鮰鱼肉的腐败。
2.2 电子束辐照对冷藏鮰鱼TVB-N含量的影响
由于鱼肉含有大量的蛋白质，易被微生物和酶分解利用产生氨及胺类等碱性含氮物质[13]，TVB-N含量是反映其鲜度的指标。根据国标GB 2733—2015规定，鲜、冻淡水鱼类的TVB-N含量≤20 mg/100 g。由图2可知，鮰鱼的TVB-N含量初始值，未辐照组为6.33 mg/100 g，1、3、5 kGy辐照组分别为6.94、7.46、7.52 mg/100 g，未辐照组略低于辐照组，且随着剂量的上升差距也越大，引起这一变化的原因可能是由于辐照处理对鱼肉蛋白质产生了一定作用，蛋白质的某些高级结构对辐射比较敏感，这可能对具有生理功能活性蛋白质的活性造成不同程度的影响[14]，促使辐照组TVB-N含量初始值相较于未辐照组高。
在冷藏期间，样品的TVB-N含量均缓慢上升，但辐照组上升速率相较于未辐照组较小，说明剂量与上升速率成反比。引起这一现象的原因是辐照抑制了微生物的生长代谢，从而降低了微生物分解利用蛋白质的可能性。陈东清等[15]报道辐照杀菌可以有效降低小龙虾的TVB-N含量，剂量与杀菌能力成正比，与TVB-N含量增长速率成反比。有关美国红鱼的研究报道显示，辐照剂量为5 kGy时可以有效控制TVB-N含量[12]。
2.3 电子束辐照对冷藏鮰鱼TBARs值的影响
鮰鱼的脂肪含量相比于其他鱼类较高，一定比例的脂肪可以使鱼肉保持良好的风味，且鱼肉中的脂肪多为对人体有益的脂肪酸。脂肪氧化程度与TBARs值為正相关关系。由图3可知，鱼肉的TBARs值与贮藏时间成正比，未辐照组的TBARs值出现先升高再降低的现象，辐照组的TBARs值随着冷藏时间的延长而上升，且氧化程度随着辐照剂量增加而加快。鱼肉冷藏过程中氧化速率越快，说明辐照剂量对脂肪氧化有显著影响。自由基具有强氧化能力，辐照会使水和小分子物质辐解，产生自由基等活性物质，从而引发自由基链式反应，加速脂质的自动氧化，导致TBARs值上升[16-17]。冷藏后期TBARs值下降，这是由于初级脂肪氧化产物降解生成的次级氧化产物再降解生成三级产物，导致丙二醛含量降低[18]。也有研究显示，真空包装鱼糜的TVB-N含量、菌落总数可以很好地被电子束辐照抑制，但是TBARs值上升，脂肪氧化被促进[19]。Li Hailan等[20]认为低剂量辐照可减轻鱼肉的脂质氧化。
2.4 电子束辐照对冷藏鮰鱼持水性的影响
一定含量的水分会使鱼肉的肉质保持一定嫩度，在贮藏过程中，鱼肉中的自由流动水会随着贮藏时间的延长不断流失，可能是鱼肉中的某些营养物质被微生物分解代谢，破坏了鱼肉中维持结构的纤维，导致结构松散，持水能力下降[21]。由表2可知，鮰鱼冷藏期间辐照组和未辐照组的持水性随着冷藏时间的延长均呈现下降趋势，但同一辐照剂量处理的鱼肉持水性在贮藏期内变化不大。这可能是由于辐照对鱼肉组织中具有持水性的肌原纤维影响较小，所以辐照对鱼肉的持水性影响较小[22]。 2.5 电子束辐照对冷藏鮰鱼质构的影响
鱼肉的硬度、弹性、黏聚性和咀嚼性会在一定程度上反映产品的品质，可以作为评价鱼肉品质的依据[23]。
由图4可知，辐照组鱼肉的硬度和咀嚼性在冷藏0 d时略低于未辐照组，可能是辐照作用使鱼肉的结缔组织、肌原纤维及肌肉脂肪结构发生了变化，导致鱼肉的硬度降低，咀嚼性随之下降。鱼肉的硬度、弹性和黏聚性在贮藏期间均出现逐渐下降的趋势，但是不同辐照剂量组和未辐照组之间硬度的差异不明显。1 kGy剂量辐照组与3、5 kGy相比鱼肉的弹性和黏聚性下降趋势更明显，3、5 kGy剂量辐照组差异不明顯。辐照组的弹性变化在冷藏初期明显小于未辐照组。出现上述情况的原因可能是在冷藏初期，辐照使微生物的某些生理机能受到损伤，抑制了酶的活性，且辐照剂量越大，杀死或损伤的微生物数量越多，钝化的活化酶也越多。但辐照组在贮藏后期变化不明显。质构的劣变可能是随着微生物的生长代谢，加快了鱼肉中蛋白质、脂肪等的消耗，使鱼肉的硬度、弹性、咀嚼性和黏聚性下降。辐照破坏了蛋白质，使冷鲜肉的硬度、黏聚性、弹性下降，各辐照组之间咀嚼性差异不明显，可能是由于局部微生物被杀灭或损伤，减少了黏性物质的产生[24]。傅丽丽等[25]在研究电子束辐照处理后三文鱼品质的变化时发现，三文鱼质构的变化与样品辐照与否和辐照剂量没有显著联系。
2.6 电子束辐照对冷藏鮰鱼色度的影响
对于辐照的样品，一般以a*、b*作为重要判断指标。由图5可知，样品的a*、b*受到电子束辐照的明显影响，经过辐照后的a*明显大于未辐照组。在冷藏过程中，样品a*均缓慢下降，但是未辐照组的a*始终低于辐照组。1 kGy辐照剂量组鱼肉的a*明显小于3、5 kGy剂量处理组，而3、5 kGy剂量处理组鱼肉差异不明显。辐照后a*高于未辐照组是由于辐照降低氧化还原电位，产生的一氧化碳与肌红蛋白反应，从而使肉色更红，
a*上升[26]。冷藏过程中样品的b*均呈上升趋势，鱼肉的颜色逐渐变黄。1 kGy辐照剂量组鱼肉b*上升速率明显大于3、5 kGy剂量处理组，而3、5 kGy剂量处理组之间的差异不明显。辐照组的L*受到辐照的影响略低于未辐照组。冷藏过程中L*出现先上升后下降的原因可能是辐照使蛋白质分解，组氨酸被分解为组胺。b*的下降是由于辐照对蛋白构象的破坏及氧化[27]。在冷藏过程中，鱼肉的蛋白质氧化及冷藏条件等多方面因素也会使鱼体颜色发生改变[28]。
2.7 电子束辐照处理冷藏鮰鱼主成分分析（principal component analysis，PCA）
电子鼻作为一项检测气味的仪器，可以保持检测结果不受外界环境干扰，是由传感器和计算机联合使用，鱼肉中的某些挥发性成分可以被检出，得到一个整体数值。
由图6可知，第1、2主成分的贡献率分别为94.33%、3.64%。PCA中，有干扰物质时其他成分（除2 个主成分）的总贡献率大于5%，不适合于数据的分析[29]。结果表明，第1、2主成分的总贡献率为97.97%，大于95%。冷藏0 d的辐照组和未辐照组的距离差异明显，辐照组的距离在初期和后期都较为相似，但与未辐照组的距离差异明显，该分析方法适用于本次实验。
2.8 电子束辐照冷藏鮰鱼感官评价
由图7可知，冷藏0 d时，经过辐照处理的样品感官评分低于未辐照组，可能是由于辐照处理使鱼肉带上了轻微的辐照气味，辐照气味与辐照剂量成正比。辐照组的鱼肉在色泽上相比未辐照处理组鱼肉偏红。残留的辐照气味与剂量有关，剂量越大越明显。但在冷藏过程中，剂量越大的辐照组感官评分的变化也越小。与未辐照组鱼肉相比，辐照组直到微生物指标显示腐败时人的嗅觉上腐败气味不明显，而未辐照组的鱼肉在微生物指标显示腐败时伴随有强烈的腐败气味。从评定人员自身感官得知，辐照后的鱼肉在组织形态上的变化相较于未辐照组劣变相对缓慢。样品的感官评分在贮藏过程中均呈降低趋势，但是辐照组下降速率明显低于未辐照组。说明辐照处理很好保持了鱼肉的外观特性，使其在长时间内可以被消费者接受，这一结果与张晗等[30]研究结果一致。
3 结 论
经过电子束辐照处理的冷藏鮰鱼肉随着辐照剂量的增加可以在一定范围内有效抑制菌落总数和TVB-N含量的增加，保持鱼肉的硬度和色泽。相较于未辐照组的货架期为6 d，1、3、5 kGy剂量电子束辐照处理的鮰鱼肉在4 ℃条件下的冷藏时间分别为15、25、30 d，货架期显著延长，且菌落总数、TVB-N含量显著降低。辐照加速了脂肪氧化，氧化程度随着辐照剂量的增加而增加，且在很多指标上3、5 kGy剂量电子束辐照组的差异不显著，综合辐照对菌落总数、TVB-N含量及贮藏时间的总体影响，选择剂量为3 kGy的电子束辐照较好。电子束辐照处理属于物理处理，安全、高效、无残留。本研究能为鮰鱼和电子束辐照的资源利用提供参考。
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