不同冷凍方式對淡水魚品質(zhì)的影響

周俊鵬，朱 萌，章 蔚，汪 蘭，石 柳，張 毅，黃 煌，熊光權(quán),*，吳文錦，李 新，喬 宇，丁安子，廖 李

（1.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工與核農(nóng)技術(shù)研究所，湖北省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新中心農(nóng)產(chǎn)品加工研究分中心，湖北 武漢 430064；2.湖北工業(yè)大學(xué)生物工程與食品學(xué)院，湖北 武漢 430068）

隨著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展及人們生活水平的提高，淡水魚因具有較好的適應(yīng)能力、生長快、食性雜、抗病能力強、產(chǎn)量高、易養(yǎng)殖、肉質(zhì)細嫩等特點[1]，日益受到人們在餐桌上的青睞。淡水魚因營養(yǎng)物質(zhì)豐富，含有多種人體必需的氨基酸、維生素和大量的不飽和脂肪酸等[2]，在貯藏、加工、運輸過程中，酶和微生物的作用極易導(dǎo)致淡水魚品質(zhì)急劇降低；因此淡水魚類的保鮮技術(shù)始終是食品科研中的熱點，在魚類長期貯藏保鮮中主要依賴于凍藏技術(shù)[3]。凍藏技術(shù)依據(jù)凍結(jié)速率可以分為快速凍結(jié)和慢速凍結(jié)，在冷凍過程中凍結(jié)速率決定了冰晶大小與數(shù)目，快速凍結(jié)能夠使物料快速通過最大冰晶生成帶，形成大量分布均勻、顆粒細小的冰晶體，使得細胞內(nèi)外的壓力保持均衡，對細胞損傷小，能夠最大限度維持物料的品質(zhì)；而慢速凍結(jié)形成冰晶數(shù)目少、體積大，易造成細胞產(chǎn)生機械損傷、細胞破裂、汁液外流，使得物料品質(zhì)急劇降低[4]。不同冷凍方式其不同凍結(jié)速率對細胞組織結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同程度的影響，進而影響烹調(diào)口感及營養(yǎng)價值。

食品加工中的冷凍方式主要有靜止空氣凍結(jié)、鼓風(fēng)凍結(jié)和液氮凍結(jié)等，這些冷凍方式相較于其他凍結(jié)方式具有以下優(yōu)點：速凍快、產(chǎn)量高、產(chǎn)品質(zhì)量好、干耗小、抗氧化、雜菌少、環(huán)境友好。另外，液氮凍結(jié)設(shè)備占地面積小、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、易于維護[5]；隨著空氣分離技術(shù)發(fā)展，液氮凍結(jié)成本逐漸下降，使得液氮凍結(jié)技術(shù)在食品行業(yè)中成為新的研究熱點[6]，此外，液氮無色、無味、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)品質(zhì)量和營養(yǎng)價值能夠更好地維持[7]。目前對液氮速凍的水產(chǎn)品研究主要包括鮑魚、帶魚、銀鯧魚、蟹、魚丸等產(chǎn)品，其中常用－20、－40、－60 ℃及噴淋式、沉浸式等液氮冷凍方式維持產(chǎn)品品質(zhì)，但是關(guān)于－80 ℃液氮速凍對淡水水產(chǎn)品的影響還鮮見報道。因此，本研究通過－30 ℃平板冷凍、－80 ℃冰箱冷凍、－80 ℃液氮冷凍方式進行對比，研究不同冷凍方式對鮰魚、鱸魚、鱖魚品質(zhì)的影響，以期為液氮速凍技術(shù)在淡水魚流通、運輸、貯藏方面應(yīng)用及進一步研究提供理論依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鮮活的斑點叉尾鮰（約2 kg）、鱸魚（約1 kg）、鱖魚（約1 kg）各12 條，購于湖北省武漢市白沙洲水產(chǎn)品批發(fā)市場。

酒石酸鉀鈉 西隴化工股份有限公司；無水硫酸銅 上海麥克林生化科技有限公司；氫氧化鈉、氯化鈉、二甲苯、鹽酸、氨水、中性樹膠、無水乙醇、十二烷基硫酸鈉 國藥集團化學(xué)試劑有限公司；蘇木精-伊紅染液（hematoxylin-eosin，HE） 武漢谷歌生物科技；Tissue-Tek?O.C.T.試劑 日本櫻花SAKURA公司。

1.2 儀器與設(shè)備

KLS-YXD-1柜式液氮速凍機 成都科萊斯低溫設(shè)備有限公司；BD-255LTB低溫冷凍柜 青島海爾特種電冰柜有限公司；DW-HL388超低溫冷凍存儲箱 中科美菱低溫科技有限責(zé)任公司；184 T4 USB溫度記錄儀德國德圖公司；RC-4HA/C迷你型溫濕度記錄儀 江蘇省精創(chuàng)電氣股份有限公司；CR-400/410色彩色差 美能達（中國）投資有限公司；FG2-B便攜式pH計 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；HH-ZK2恒溫水浴鍋鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司；YYW-2應(yīng)變控制式無側(cè)限壓力儀 南京土壤儀器有限公司；Eclipse CI光學(xué)顯微鏡、NMI20-025V-I成像系統(tǒng) 日本尼康公司；NMI20-025V-I核磁共振成像分析儀 蘇州紐邁分析儀器股份有限公司；TA.XT 2i/50質(zhì)構(gòu)儀 英國Stable Micro Systems公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品處理

在4 ℃的冷庫中分別將鮰魚、鱸魚和鱖魚敲擊致暈，去除內(nèi)臟，流水清洗干凈后，放置備用。將每種待冷凍魚隨機分成3 組，每組4 條，然后進行如下處理。

將溫度記錄儀探頭分別插入每種魚的背部中，然后將每種魚分別放置于－30 ℃平板冷凍、－80 ℃冰箱、－80 ℃液氮速凍柜中進行冷凍處理，其中－30 ℃平板冷凍和－80 ℃冰箱冷凍24 h（即1 440 min），－80 ℃液氮則用液氮速凍柜控制冷凍30 min；然后取出鮰魚、鱸魚、鱖魚樣品稱質(zhì)量并置于4 ℃進行解凍；待解凍完成后，分別取每種冷凍方式每種魚背部肉的測定各種指標。

1.3.2 組織切片制作及微觀結(jié)構(gòu)分析

參考趙玉華等[8]的方法，取每種樣品背部魚肉（尺寸為3 mm×3 mm×6 mm）制作冷凍組織切片，將新鮮組織固定于4 g/100 mL多聚甲醛24 h以上，然后從固定液取出組織修平整，依次放入10 mL質(zhì)量分數(shù)為15%、30%的蔗糖溶液中，于4 ℃冰箱脫水沉底，取出脫水組織稍吸干表面水，切面朝上置于包埋臺上，組織周圍滴上O.C.T.包埋劑，將包埋臺放在切片機的速凍臺上速凍包埋，待O.C.T.變白變硬后，將包埋臺固定于切片機上，先粗切織面，待修切平整后即可開始切片，切片厚度8～10 μm，然后將干凈的載玻片平放于切片上方，即可將組織貼于載玻片上，－20 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

切片HE染色：切片用4 g/100 mL多聚甲醛固定15 min，磷酸鹽緩沖液漂洗3 次，5 min/次，然后用Harris蘇木精染3～8 min，自來水洗，1%鹽酸-乙醇分化數(shù)秒，自來水沖洗后采用體積分數(shù)0.6%氨水返藍，流水沖洗；再將切片置于伊紅染液中染色1～3 min；然后將切片依次放入95%（體積分數(shù)，后同）乙醇溶液5 min、95%乙醇溶液5 min、無水乙醇5 min、無水乙醇5 min、二甲苯5 min、二甲苯5 min，脫水呈透明，從二甲苯中取出稍晾干，中性樹膠封片；用Eclipse CI光學(xué)顯微鏡鏡檢，最后用NMI20-025V-I成像系統(tǒng)采集圖像進行分析。用ImagePro Plus 6.0軟件處理所得圖片。

1.3.3 解凍損失率測定

不同冷凍方式處理之后，參考劉歡[9]、Mortensen[10]等的方法，用濾紙吸去解凍后鮰魚、鱸魚、鱖魚魚體表面的水分并稱取質(zhì)量，按照公式（1）計算解凍損失率。

式中：m0表示凍結(jié)魚肉的質(zhì)量/g；m1表示解凍后魚肉的質(zhì)量/g。

1.3.4 加壓失水率測定

不同冷凍方式處理后，參考董開成[11]的方法，分別稱取2 g左右的白肉，準備大小為4 cm×4 cm的紗布。先稱取紗布質(zhì)量（m1/g），再稱取紗布與樣品的總質(zhì)量（m2/g），紗布對折包裹住樣品，向其上下各放8 層濾紙使樣品置于濾紙中心位置，并放在YYW-2型應(yīng)變控制式無側(cè)限壓力儀的加壓板中心，轉(zhuǎn)動搖把使試樣與加壓板剛好接觸，停止轉(zhuǎn)動搖把，將測力計的百分表讀數(shù)調(diào)至零點，然后進行手動加壓，順時針轉(zhuǎn)動搖把直至測力計的百分表讀數(shù)為145，開始計時并維持此數(shù)值5 min，測試結(jié)束后，逆時針轉(zhuǎn)動搖把，取下試樣，剝?nèi)ド舷? 層濾紙，稱量加壓后紗布與樣品的總質(zhì)量（m3/g）。加壓失水率的計算見公式（2）。

1.3.5 蒸煮損失率測定

不同冷凍方式處理后，參考王鳳玉[12]、Kili?[13]等的方法，取解凍后的樣10 g左右（m1/g）放入保鮮袋中，置于85 ℃水浴鍋中進行蒸煮，25 min后取出，冷卻至室溫，用濾紙拭去魚肉表面的水分，再稱質(zhì)量（m2/g），按公式（3）計算蒸煮損失率。

1.3.6 pH值的測定

經(jīng)過不同冷凍方式處理后，用pH值標準校正緩沖液校正便攜式pH計，然后用蒸餾水沖洗探頭，用濾紙擦拭干凈，用便攜式pH計探頭插入魚肉中，分別測定解凍后鮰魚、鱸魚、鱖魚的pH值。

1.3.7 色澤測定

不同冷凍方式處理后，參考胡亞芹等[14]的方法，將解凍后鮰魚、鱸魚、鱖魚切成1 cm×1 cm×1 cm大小的塊狀，去皮，用色度測定儀測定樣品的亮度L*、紅綠度a*、黃藍度b*值，白度按公式（4）計算。

1.3.8 質(zhì)構(gòu)特性的測定

不同冷凍方式處理后，參考宋敏等[7]的方法，將解凍后鮰魚、鱸魚、鱖魚切成1 cm×1 cm×1 cm大小的塊狀，并將魚塊置于質(zhì)構(gòu)儀A/CKB探頭下進行韌性（剪切力）的測定，力臂25 kg、測前速率5.0 mm/s、測中速率1.0 mm/s、測后速率5.0 mm/s、壓縮形變50%，每組平行測定6 次。

1.3.9 低場核磁共振測定樣品水分分布

使用NMI20-025V-I核磁共振分析及成像系統(tǒng)測定樣品，研究經(jīng)過不同溫度冷凍方式處理后，解凍樣品水分與組織結(jié)合程度和水分分布情況。核磁共振分析參數(shù)為：共振頻率21.3 MHz、磁體強度0.55 T、線圈直徑60 mm、磁體溫度32 ℃；將新鮮和－60、－80、－100 ℃鮰魚樣品切成2 cm×2 cm×2 cm魚肉塊，稱質(zhì)量，保鮮膜包裹后，放置于室溫下使樣品的溫度與環(huán)境的溫度達到平衡，然后放入核磁共振分析儀中進行測定；使用Q-FID及標準品對機器進行校正，然后使用CPMG脈沖序列采集樣品T2（自旋-自旋弛豫時間）信號，硬脈沖CPMG序列參數(shù)：采樣頻率SW為100 kHz、模擬增益RG1為20.0 dp、90°射頻脈寬（P1）為8.00 μs、數(shù)字增益DRG1為3、采樣點個數(shù)TD為399 998、增益參數(shù)PRG為1、重復(fù)采樣間隔時間TW為40 00 ms、累加次數(shù)NS為4、180°射頻脈寬P2為16.00 μs、回波時間TE為0.400 ms、回波個數(shù)NECH為10 000。每組樣品3 個平行，每個平行樣測3 次[15]。

CPMG測試后的樣品進行MSE序列成像測試，運用核磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）軟件及MSE多層自旋回波序列采集樣品冠狀面質(zhì)子密度像，成像系統(tǒng)分析參數(shù)為：成像厚度5 mm、MRI視野FOVRead＝100 mm、FOVPhase＝80 mm、Averages＝4、TR＝500 ms、TE＝20 ms、Slices＝1、Slice Width＝3.0 mm。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用SPSS 20.0軟件進行數(shù)據(jù)處理，采用Duncan’s法進行差異顯著性分析，P＜0.05表示差異顯著，采用GraphPad Prism 5.0軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同冷凍方式淡水魚的冷凍解凍過程

圖1 不同冷凍方式淡水魚的冷凍解凍過程Fig. 1 Freezing and thawing curves of freshwater fish with different freezing methods

如圖1所示，同種淡水魚經(jīng)過不同冷凍方式處理其冷凍解凍溫度曲線明顯不同；其中－80 ℃液氮冷凍處理的降溫速率最大，－80 ℃冰箱冷凍降溫速率次之，－30 ℃平板冷凍降溫速率最小，表明－80 ℃液氮較另兩種冷凍方式可以更快地通過最大冰晶生成帶（－5～0 ℃），使得肌肉組織中形成小而多且均一的冰晶，減小冰晶對肌肉組織的破壞[16]；在降溫過程中，－30 ℃平板冷凍和－80 ℃冰箱冷凍處理的樣品都能分別降到－30 ℃和－80 ℃，而30 min液氮冷凍樣品則不能降到目標溫度，其中鱸魚最低降到了接近－60 ℃。在解凍過程中，－30 ℃平板和－80 ℃液氮冷凍樣品在4 ℃解凍約12 h（約720 min），而－80 ℃冰箱冷凍樣品解凍約24 h（約1 440 min）。－30 ℃平板冷凍中鱖魚降溫終點略低于另外兩種淡水魚；－80 ℃冰箱冷凍降溫過程中，鱸魚降溫速率小于另外兩種淡水魚，鮰魚解凍升溫過程出現(xiàn)遲滯現(xiàn)象，這可能是魚體較大引起的；－80 ℃液氮冷凍，鮰魚的降溫速率最??；不同淡水魚經(jīng)同種冷凍方式處理后其降溫速率曲線基本一致，其較小差異性可能是物種間差異導(dǎo)致的。

2.2 不同冷凍方式對淡水魚微觀組織結(jié)構(gòu)的影響

圖2 不同冷凍方式對淡水魚微觀組織結(jié)構(gòu)的影響Fig. 2 Effect of different freezing methods on microstructure of freshwater fish

由圖2可知，不同冷凍方式下的同種淡水魚微觀組織結(jié)構(gòu)存在差異；同種淡水魚經(jīng)過－30 ℃平板冷凍、－80 ℃冰箱冷凍、－80 ℃液氮冷凍處理后，樣品微觀組織結(jié)構(gòu)的細胞間隙都呈現(xiàn)依次減小趨勢，－30 ℃平板冷凍樣品的肌原纖維細胞間隙間冰晶大，對肌原纖維細胞產(chǎn)生嚴重的損傷，－80 ℃冰箱冷凍樣品其細胞間隙和冰晶產(chǎn)生的損傷次之，而－80 ℃液氮處理樣品其肌原纖維間較為整齊致密，細胞也較完整，其細胞間隙間冰晶小且均一；這可能是－80 ℃液氮處理較其他兩種冷凍降溫速率快，形成小而多且均一的冰晶，其對肌肉肌原纖維造成的破壞程度相對較小，這在向迎春[17]和Tinacci[18]等的研究中都得到了證實，同時魯珺等[6]的研究結(jié)果也表明，在冷凍過程中樣品組織在低于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度條件下進行冷凍時，樣品呈現(xiàn)部分玻璃化狀態(tài)對細胞結(jié)構(gòu)具有保護作用，因此－80 ℃液氮處理較其他兩種冷對微觀組織結(jié)構(gòu)的損傷最小，并且通過冷凍解凍過程的溫度速率曲線變化也可以得到證實。綜合分析可知，不同冷凍方式處理對樣品組織結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同程度損傷，其中－30 ℃平板冷凍最大，－80 ℃冰箱冷凍次之，－80 ℃液氮冷凍最小。

2.3 不同冷凍方式對淡水魚解凍損失率的影響

圖3 不同冷凍方式對淡水魚解凍損失率的影響Fig. 3 Effect of different freezing methods on thawing loss percentage of freshwater fish

如圖3所示，對于同種淡水魚，－30 ℃平板冷凍處理組解凍損失率顯著大于－80 ℃冰箱、－80 ℃液氮處理組，但－80 ℃冰箱和－80 ℃液氮處理組之間差異不顯著?？赡苁且驗椋?0 ℃冰箱、－80 ℃液氮較－30 ℃平板冷凍降溫速率更快，快速冷凍能夠使樣品快速通過最大冰晶生成帶形成小而多的冰晶，且冰晶分布均勻，對肌肉組織破壞較小[15,19]；而－30 ℃平板冷凍相對慢速冷凍形成的較大冰晶破壞了肌肉纖維結(jié)構(gòu)的緊密性，同時使得肌原纖維細胞內(nèi)部水分流出，導(dǎo)致汁液流失且解凍中肌肉組織對水分的重吸收能力減弱[20]，所以－30 ℃平板冷凍樣品其解凍損失率顯著大于－80 ℃冰箱和－80 ℃液氮。對于不同淡水魚經(jīng)過同種冷凍方式處理后其解凍損失率無顯著性差異（P＞0.05），這可能是因為相對于物種間的差異性，冷凍方式對組織結(jié)構(gòu)的影響更大，所以魚的品種對解凍損失率不產(chǎn)生顯著性影響。

2.4 不同冷凍方式對淡水魚加壓失水率的影響

圖4 不同冷凍方式對淡水魚加壓失水率的影響Fig. 4 Effect of different freezing methods on pressure-induced water loss percentage of freshwater fish

如圖4所示，不同冷凍方式對同種淡水魚加壓失水率影響差異顯著（P＜0.05）；鮰魚、鱖魚加壓失水率：－30 ℃平板冷凍、－80 ℃冰箱組＞－80 ℃液氮組，而－30 ℃平板冷凍組和－80 ℃冰箱組間不存在顯著性差異；鱸魚加壓失水率：－30 ℃平板冷凍組＞－80 ℃冰箱組、－80 ℃液氮組，而－80 ℃冰箱組和－80 ℃液氮組之間不存在顯著性差異。綜合分析可知，－30 ℃平板冷凍較－80 ℃冰箱和－80 ℃液氮處理對樣品組織結(jié)構(gòu)影響大，Wang Hang等[21]研究發(fā)現(xiàn)慢速冷凍形成的較大冰晶對肌肉組織產(chǎn)生較強的機械破壞作用，使得肌肉組織對水分的束縛能力減弱，這可能是造成－30 ℃平板冷凍處理加壓失水率顯著大于其他兩種冷凍方式的原因。

不同淡水魚同種冷凍方式處理后，鮰魚和鱖魚的加壓失水率顯著大于鱸魚（P＜0.05）；－80 ℃液氮處理組的不同淡水魚間不存在顯著性差異（P＞0.05），表明－30 ℃平板冷凍和－80 ℃冰箱對不同淡水魚的加壓失水率影響程度不同，而－80 ℃液氮對不同淡水魚的加壓失水率不產(chǎn)生顯著影響。

2.5 不同冷凍方式對淡水魚蒸煮損失率的影響

圖5 不同冷凍方式對淡水魚蒸煮損失率的影響Fig. 5 Effect of different freezing methods on cooking loss rate of freshwater fish

如圖5所示，同種淡水魚不同冷凍方式處理后，不同淡水魚蒸煮損失率存在顯著性差異（P＜0.05），鮰魚和鱸魚的蒸煮損失率：－30 ℃平板組＞－80 ℃冰箱組、－80 ℃液氮組，而－80 ℃冰箱和－80 ℃液氮處理組之間不存在顯著性差異性；鱖魚的蒸煮損失率按－30 ℃平板組、－80 ℃冰箱組、－80 ℃液氮組依次呈現(xiàn)減小趨勢。綜合分析可知，－30 ℃平板冷凍較另外兩種冷凍方式對樣品組織結(jié)構(gòu)影響大，使得－30 ℃平板冷凍處理的蒸煮損失率顯著大于其他兩種冷凍方式；這是由于在解凍過程中，肌肉蛋白的構(gòu)象發(fā)生部分改變，同時－30 ℃平板冷凍形成的較大冰晶破壞了肌肉組織細胞，使其持水力下降[22]，且崔珺[23]研究發(fā)現(xiàn)，當較大冰晶對魚肉肌肉產(chǎn)生損傷時，會使得組織暴露在空氣中的面積更大，加快了水分向細胞外擴散的速度；宋敏等[7]研究也發(fā)現(xiàn)，蒸煮中肌肉組織易發(fā)生聚合，降低了肌肉的持水力，所以同種淡水魚的蒸煮損失率－30 ℃平板冷凍處理大于另外兩種冷凍方式，這與前面解凍損失率變化基本一致。不同淡水魚經(jīng)同種冷凍方式后其蒸煮損失率存在顯著性差異（P＜0.05），－30 ℃平板、－80 ℃冰箱組蒸煮損失率均為：鮰魚＞鱖魚＞鱸魚；而－80 ℃液氮處理其蒸煮損失率為：鮰魚＞鱸魚、鱖魚，鱸魚和鱖魚的蒸煮損失率不存在顯著性差異（P＞0.05），這可能是由于物種差異性產(chǎn)生的，具體原因還需要進一步研究。

2.6 不同冷凍方式對淡水魚pH值的影響

圖6 不同冷凍方式對淡水魚pH值的影響Fig. 6 Effect of different freezing methods on pH of freshwater fish

如圖6所示，同種淡水魚經(jīng)不同冷凍方式后其pH值整體上不存在顯著性差異性（P＜0.05）。不同淡水魚經(jīng)過同種冷凍方式處理后其pH值存在顯著性差異（P＜0.05），這可能是由物種差異性產(chǎn)生的。－30 ℃平板、－80 ℃液氮冷凍組pH值：鱖魚＞鮰魚＞鱸魚；－80 ℃冰箱組：鮰魚、鱖魚＞鱸魚，而鮰魚與鱖魚不存在差異性。

2.7 不同冷凍方式對淡水魚色澤的影響

圖7 不同冷凍方式對淡水魚白度的影響Fig. 7 Effect of different freezing methods on whiteness of freshwater fish

如圖7所示，淡水魚經(jīng)不同冷凍方式后其白度存在顯著性差異（P＜0.05），鮰魚、鱸魚、鱖魚白度：－30 ℃平板冷凍顯著高于－80 ℃冰箱和－80 ℃液氮，這可能是－30 ℃平板冷凍組冰晶對肌肉組織產(chǎn)生機械破壞作用，使水分滲出魚肉表面形成水膜，光的反射或折射增強[14]，最終使得白度增大；而－80 ℃冰箱和－80 ℃液氮組之間不存在顯著性差異，這可能是因為形成小而多的冰晶對肌肉組織的損壞較小，水分向肌肉表面流失的相對較少，因此二者白度小于－30 ℃平板冷凍組且不存在顯著性差異。不同淡水魚經(jīng)同種冷凍方式后其白度存在顯著性差異（P＜0.05），各組白度均是：鮰魚顯著大于鱸魚和鱖魚，而鱸魚與鱖魚白度無顯著性差異，這可能是由于物種差異性產(chǎn)生的，具體原因還需要進一步的研究。

2.8 不同冷凍方式對淡水魚質(zhì)構(gòu)特性的影響

圖8 不同冷凍方式對淡水魚韌性的影響Fig. 8 Effect of different freezing methods on toughness of freshwater fish

如圖8所示，同種淡水魚經(jīng)不同冷凍方式后其韌性存在顯著性差異（P＜0.05），整體來說，－30 ℃平板組＜－80 ℃冰箱組＜－80 ℃液氮組，這可能是因為冷凍速率不同形成的冰晶對細胞產(chǎn)生的破壞程度不同；－30 ℃平板冷凍速率慢，其對細胞膜的破壞較大，使得肌肉組織持水能力降低，這在前面解凍損失率、加壓失水率和蒸煮損失率的結(jié)果中也得到了證實，水分含量的減少可能會使得作用于肌肉組織上的剪切力不能得到較好緩沖[24]，因此其剪切力（韌性）最小。

不同淡水魚經(jīng)同種冷凍方式處理后其韌性存在顯著性差異（P＜0.05），－30 ℃平板冷凍和－80 ℃冰箱處理組中鮰魚、鱸魚、鱖魚依次呈現(xiàn)顯著增大趨勢；－80 ℃液氮處理組中鱖魚顯著大于鮰魚和鱸魚，而鮰魚和鱸魚間不存在差異性，這可能是物種差異性產(chǎn)生的。

2.9 不同淡水魚經(jīng)解凍后的水分分布

低場核磁共振技術(shù)多以氫核（1H）為研究對象，1H核以非輻射方式從高能態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軕B(tài)的過程稱為弛豫；在肉及肉制品中弛豫時間的測量多用H質(zhì)子的橫向弛豫時間T2來表示。T2的分布可以表示肉中存在多種性質(zhì)的水分，T2越短表明水分與底物結(jié)合的越緊密，反之，水分則越自由；其中T21（1～10 ms）代表與大分子結(jié)合的結(jié)合水，T22（30～100 ms）代表不可移動的水，T23（＞100 ms）代表自由水[25]。

表1 不同淡水魚解凍后的T2所占面積比（A2）Table 1 Ratio of T2peak area in frozen-thawed freshwater fish (A2)

如表1所示，從T2所占面積可知，魚肉樣品中不可移動水（T22）的含量相對較高，結(jié)合水和自由水的含量相對較少，這與Sánchez-Alonso等[26]的研究結(jié)果基本一致。與其他兩個冷凍組相比，經(jīng)－30 ℃平板冷凍后樣品不可移動水（T22）含量降低，自由水（T23）含量升高，這可能是因為－30 ℃平板冷凍形成的冰晶較－80 ℃冰箱冷凍和－80 ℃液氮冷凍處理對樣品肌原纖維結(jié)構(gòu)破壞程度更大，其造成細胞膜表面形成許多通道，使得存在于肌原纖維細胞間和肌原纖維細胞內(nèi)的不可移動水（T22）部分轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂伤═23）[27]，類似的結(jié)果在王尊[28]、楊宏旭[29]等的研究中也得到證實。不同淡水魚經(jīng)同種冷凍方式后其T2含量也存在差異，這可能是因為物種間的差異性所導(dǎo)致的。

圖9 不同冷凍方式處理的不同淡水魚MRI偽彩圖Fig. 9 MRI pseudo-color images of different freshwater fish with different freezing treatments

MRI是利用磁場和射頻脈沖使樣品中的氫核振動發(fā)出射頻信號，然后經(jīng)計算機處理后成像的一種技術(shù)，通過該技術(shù)可以獲得肌肉中水分的高分辨率MRI，該圖像能直觀反映水分的分布，若信號值強則顯紅色，無信號值則顯藍色，同時其質(zhì)子密度越高，MRI圖像中亮度越強，樣品中水分含量越高[30]。由圖9可知，同種淡水魚經(jīng)不同冷凍方式后其質(zhì)子密度加權(quán)像亮度存在差異，在實驗所用3 種魚中，－30 ℃平板冷凍處理的樣品整體偏向于亮綠色，而－80 ℃冰箱和－80 ℃液氮處理組樣品整體偏向于藍綠色且二者差異不明顯。表明－30 ℃平板冷凍處理組樣品水分含量高，持水性減弱，汁液流失嚴重；而－80 ℃冰箱和－80 ℃液氮處理組水分含量低且持水性較好，這在廖媛媛[15]、梁鉆好[27]等的研究中也有相關(guān)發(fā)現(xiàn)。不同淡水魚經(jīng)同種冷凍方式后其質(zhì)子密度加權(quán)像亮度差異不明顯。

3 結(jié) 論

經(jīng)過－30 ℃平板冷凍、－80 ℃冰箱冷凍和－80 ℃液氮冷凍處理后，同種淡水魚其解凍損失率、加壓失水率、蒸煮損失率均呈現(xiàn)下降趨勢，pH值整體上不存在顯著性差異性，韌性呈現(xiàn)增大趨勢，細胞間隙呈現(xiàn)降低趨勢。相比之下，－30 ℃平板組白度最大，不可移動水含量最低，自由水含量最高。同種冷凍方式不同淡水魚間的指標差異性較小。本研究結(jié)果表明：－30 ℃平板冷凍較－80 ℃冰箱冷凍和－80 ℃液氮冷凍處理對淡水魚的品質(zhì)影響較大，從冷凍速率和品質(zhì)角度考慮，選擇－80 ℃冰箱冷凍和－80 ℃液氮冷凍處理更有利，這為不同冷凍方式在水產(chǎn)品在流通、運輸、貯藏方面進一步研究提供了一定的參考。