超聲波輔助冷凍與低溫速凍對(duì)海鱸魚(yú)冰晶形態(tài)及凍藏期間魚(yú)肉肌原纖維蛋白結(jié)構(gòu)的影響

李秀霞，劉孝芳，劉宏影，勵(lì)建榮*，謝 晶，沈 琳

（1 渤海大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院 生鮮農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工及安全控制技術(shù)國(guó)家地方聯(lián)合工程研究中心 遼寧錦州1 21013 2 上海海洋大學(xué)食品學(xué)院 上海201306 3 大連東霖食品股份有限公司 遼寧大連 116100）

海鱸魚(yú)（Lateolabrax japonicus），隸屬硬骨魚(yú)綱，鱸形目，鱸科，主要分布于我國(guó)渤海、黃海等沿海地區(qū)。海鱸魚(yú)肉嫩味鮮，不僅富含蛋白質(zhì)，還含有礦物質(zhì)、維生素、必需氨基酸等多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高[1-3]。據(jù)《2019 中國(guó)漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)[4]，2018年海水養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)中鱸魚(yú)產(chǎn)量為16.66萬(wàn)t，位居海水魚(yú)產(chǎn)量第一位。由于營(yíng)養(yǎng)豐富，含水量和酶活性高，因此魚(yú)類(lèi)容易變質(zhì)。為了延長(zhǎng)魚(yú)類(lèi)的保質(zhì)期，有很多方法應(yīng)用于食品的儲(chǔ)存和運(yùn)輸，其中冷凍和凍藏保鮮在保持極易腐敗水產(chǎn)品的質(zhì)量上是最有效和應(yīng)用最廣泛的方法[5]。如今國(guó)內(nèi)外對(duì)水產(chǎn)品凍藏保鮮的研究主要以感官品質(zhì)、汁液流失、質(zhì)構(gòu)、菌落總數(shù)、TVB-N 值、TBA 值、pH 值等指標(biāo)來(lái)探索凍藏期間下水產(chǎn)品品質(zhì)的改變[6]。冷凍食品的質(zhì)量在很大程度上受冰晶大小及其在肉中的位置影響[7]，表現(xiàn)在食品理化性質(zhì)、蛋白質(zhì)特性、微觀結(jié)構(gòu)以及水分分布等的變化，冷凍速度對(duì)冰晶大小和均勻度也有很大影響。

目前，鼓風(fēng)凍結(jié)技術(shù)是我國(guó)使用的主要食品速凍技術(shù)。其原理是以空氣作為冷凍介質(zhì)，高速低溫循環(huán)氣流，讓低溫氣流與食品之間進(jìn)行快速?gòu)?qiáng)制對(duì)流交換熱量，將食品中熱量帶走，提升對(duì)流換熱系數(shù)，從而提高冷凍速度，縮短了凍結(jié)時(shí)間，最終使食品快速冷卻。鼓風(fēng)凍結(jié)所使用的空氣資源豐富，沒(méi)有任何毒副作用，然而，空氣的導(dǎo)熱性能差，凍結(jié)時(shí)間比較長(zhǎng)。程偉偉等[8]研究經(jīng)鼓風(fēng)冷凍和浸漬冷凍處理的調(diào)理豬肉貯藏期間的品質(zhì)變化，發(fā)現(xiàn)采用浸漬于-18 ℃的冷凍液的凍結(jié)方式能夠更好、更長(zhǎng)時(shí)間貯藏調(diào)理豬肉。超聲波輔助凍結(jié)技術(shù)是在食品凍結(jié)過(guò)程中利用超聲波加速冰晶形成的一種新型凍結(jié)技術(shù)，具有對(duì)細(xì)胞損傷小，凍結(jié)速度快的優(yōu)點(diǎn)。超聲波作用過(guò)程中產(chǎn)生熱效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)、空化效應(yīng)，這3 個(gè)因素對(duì)縮短凍結(jié)時(shí)間有重要影響，其中空化效應(yīng)為主要因素。Cheng 等[9]研究發(fā)現(xiàn)，特定的超聲功率水平能明顯縮短冷凍時(shí)間，這可能是由于超聲輔助冷凍產(chǎn)生許多空化氣泡，一旦氣泡達(dá)到臨界原子核的尺寸，它們就可用作晶核。Hu 等[10]研究發(fā)現(xiàn)，空化氣泡的運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生微流，這會(huì)增強(qiáng)熱量的傳遞并引起冰的成核作用。此外，Zhang 等[11]研究發(fā)現(xiàn)，超聲波在液體介質(zhì)中移動(dòng)并引起強(qiáng)烈的湍流，從而引起冰核化并提高傳熱效率[12]。采用超聲波輔助凍結(jié)不僅可以達(dá)到良好的凍結(jié)效果，而且超聲波技術(shù)本身對(duì)肉品的品質(zhì)具有多方面的改良作用[13]。

本試驗(yàn)中以海鱸魚(yú)為原料，分析不同冷凍方式對(duì)海鱸魚(yú)凍結(jié)速率和凍結(jié)曲線(xiàn)的影響，并系統(tǒng)研究不同冷凍方式處理后凍藏期間魚(yú)肉溶解度、總巰基含量及DSC 的變化。觀察冰晶形態(tài)和肌原纖維蛋白結(jié)構(gòu)，預(yù)測(cè)海鱸魚(yú)魚(yú)肉品質(zhì)變化，為超聲波技術(shù)在冷凍水產(chǎn)品工業(yè)的應(yīng)用提供技術(shù)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

海鱸魚(yú)，平均體長(zhǎng)（35±5）cm，體重（1±0.1）kg，遼寧錦州水產(chǎn)批發(fā)市場(chǎng)。30 min 內(nèi)保持鮮活運(yùn)至實(shí)驗(yàn)室。尿素、十二烷基磺酸鈉（SDS）、鹽酸、Tris、氯化鈉、5，5'-二硫代雙 （2-硝基苯甲酸）（DTNB）、乙二胺四乙酸（EDTA）、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、無(wú)水硫酸銅、四水合酒石酸鉀鈉、氫氧化鈉、牛血清蛋白（BSA）等均為分析純級(jí)，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

低溫速凍試驗(yàn)箱（ZT-CYH-80S 型），東莞市正臺(tái)測(cè)試儀器有限公司；超聲波輔助速凍冰柜（XO-120L-II 型），南京先歐儀器制造有限公司；冰凍切片機(jī)（CM-1850 型），德國(guó)萊卡公司；場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡（S-4800 型），日本日立公司；正置顯微鏡（Nikon80i 型），日本尼康公司；差示量熱掃描儀（Netzsch 204 F1 型），德國(guó)耐馳公司。

1.2 樣品處理

取鮮活海鱸魚(yú)冰浴下敲擊頭部致死，流水洗凈，瀝干水分，然后去皮、剖片裝入聚乙烯自封袋中。將其隨機(jī)分為4 組，分別采用-20，-40 ℃超聲波輔助冷凍（320 W）及-20，-40 ℃低溫速凍處理，待魚(yú)肉中心溫度達(dá)-18 ℃時(shí)停止凍結(jié)，取出，迅速轉(zhuǎn)移至（-18±2）℃環(huán)境中貯藏，待用。

1.3 主要指標(biāo)測(cè)定方法

1.3.1 凍結(jié)速率和凍結(jié)曲線(xiàn)的測(cè)定 在每組樣品中隨機(jī)抽選3 個(gè)樣品，將溫度記錄儀傳感探頭插入海鱸魚(yú)魚(yú)片的中心位置，以1 min 為間隔記錄1次溫度，以海鱸魚(yú)魚(yú)片放入超聲波輔助速凍冰柜和低溫速凍試驗(yàn)箱中為起始凍結(jié)時(shí)間點(diǎn)，待樣品中心溫度達(dá)到-18 ℃時(shí)凍結(jié)完成。記錄海鱸魚(yú)魚(yú)片中心溫度隨凍結(jié)時(shí)間的變化情況。以溫度為縱坐標(biāo)，凍結(jié)時(shí)間為橫坐標(biāo)繪制不同凍結(jié)方式凍結(jié)海鱸魚(yú)片的溫度變化曲線(xiàn)圖。

國(guó)際制冷協(xié)會(huì)提出的凍結(jié)速率（V）計(jì)算方法：

式中，δ0——食品表面與中心溫度點(diǎn)間的最短距離（cm）；τ0——食品表面達(dá)到0 ℃時(shí)食品中心溫度降到比初始凍結(jié)點(diǎn)低10 ℃所需時(shí)間（h）。

1.3.2 冰晶形態(tài)觀察 冷凍切片制備參照宋敏[14]的方法。微觀圖片參考向迎春等[15]的方法，于100倍顯微鏡觀察獲得。應(yīng)用圖像分析軟件Image pro plus 6.0 分析橫截面面積A、當(dāng)量直徑D、圓度R 和拉伸度。

1.3.3 蛋白質(zhì)提取與分析

1.3.3.1 肌原纖維蛋白的提取 參照Cao 等[16]方法提取肌原纖維蛋白。

1.3.3.2 蛋白含量的測(cè)定 選擇牛血清蛋白為標(biāo)準(zhǔn)品制作標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，使用雙縮脲法測(cè)定蛋白含量。移取1 mL 肌原纖維蛋白溶液加入4 mL 雙縮脲試劑，混勻，置室溫避光反應(yīng)20 min，在波長(zhǎng)540 nm處測(cè)定吸光度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)計(jì)算蛋白質(zhì)含量。每個(gè)試驗(yàn)組重復(fù)3 次，數(shù)據(jù)取平均值。

1.3.3.3 溶解度的測(cè)定 把所得肌原纖維蛋白溶液稀釋到質(zhì)量濃度5 mg/mL，取5 mL 稀釋液，4℃，10 000 r/min 離心10 min，取1 mL 上清液，加入4 mL 雙縮脲試劑混合，均勻，室溫避光放置30 min，在波長(zhǎng)540 nm 處測(cè)定吸光度，重復(fù)3 次。1 mL 去離子水和4 mL 雙縮脲試劑的混勻液為空白對(duì)照。溶解度計(jì)算公式：

1.3.3.4 總巰基的測(cè)定 使用DTNB 法測(cè)定蛋白質(zhì)的總巰基含量[17]。4 組樣品的MFP 用PBS （20 mmol/L，pH 6.7，含0.6 mol/L NaCI）稀釋至質(zhì)量濃度為4 mg/mL。分別取1 mL 4 mg/mL MFP 溶于9 mL 緩沖液【3 mmol/L EDTA，1%SDS，8 mol/L 尿素和0.2 mol/L Tris-HCl （pH 8.0）】中，充分混勻后取4 mL 置0.5 mL 緩沖液 【10 mmol/L DTNB，0.2 mol/L Tris-HCl （pH 8.0）】中，將反應(yīng)后的混合液40 ℃保溫25 min，在波長(zhǎng)412 nm 處測(cè)定吸光度。樣品中肌原纖維蛋白總巰基含量采用公式（3）計(jì)算：

式中，A——吸光度；D——稀釋倍數(shù)；ε——分子吸光系數(shù)，13 600 L/（mol·cm）；m——肌原纖維蛋白質(zhì)量（g）。

1.3.3.5 DSC 掃描分析 應(yīng)用差式掃描量熱儀（DSC）檢測(cè)。稱(chēng)取5～8 mg 解凍后的海鱸魚(yú)樣品，將其密封在標(biāo)準(zhǔn)DSC 鋁盤(pán)中，把空盤(pán)當(dāng)作對(duì)照。在樣品爐中的熱電偶上按對(duì)應(yīng)的位置放入樣品盤(pán)和對(duì)照盤(pán)，以5 ℃/min 的加熱速率將溫度從20 ℃加熱到90 ℃，記錄并計(jì)算吸熱曲線(xiàn)上蛋白變性的起始溫度、峰值溫度和終止溫度。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

2 結(jié)果與分析

2.1 不同冷凍方式的海鱸魚(yú)冰晶形態(tài)變化

2.1.1 凍結(jié)曲線(xiàn)和凍結(jié)速率的變化 圖1反映4種凍結(jié)方式處理的海鱸魚(yú)魚(yú)片中心溫度隨凍結(jié)時(shí)間由8 ℃到-18 ℃的溫度變化曲線(xiàn)。將不同冷凍方式處理的海鱸魚(yú)冷凍曲線(xiàn)標(biāo)記為3 個(gè)階段：預(yù)冷階段（4～-1 ℃）、相變階段（-1～-5 ℃）、凍結(jié)降溫階段（-5～-18 ℃）?？梢钥闯?，不同凍結(jié)方式處理的樣品凍結(jié)曲線(xiàn)存在明顯的差異，其中-20 ℃低溫速凍的凍結(jié)曲線(xiàn)呈下降、平緩、下降，趨于平緩的趨勢(shì)，通過(guò)最大冰晶生成帶的時(shí)間和凍結(jié)時(shí)間最長(zhǎng)。而-20 ℃超聲輔助冷凍、-40 ℃低溫速凍和-40 ℃超聲輔助冷凍的速率相對(duì)較快，凍結(jié)曲線(xiàn)呈下降、平緩、下降的走勢(shì)。其中-40 ℃超聲輔助冷凍通過(guò)最大冰晶生成帶的時(shí)間和凍結(jié)時(shí)間明顯短于其它3 個(gè)凍結(jié)組，說(shuō)明-40 ℃超聲輔助冷凍凍結(jié)速率最快，可大大縮短凍結(jié)時(shí)間。超聲輔助冷凍相比于低溫速凍具有更快的凍結(jié)速率。這是因?yàn)槌暡ǖ目栈?yīng)和機(jī)械效應(yīng)加速介質(zhì)的流動(dòng)，提升傳熱傳質(zhì)的效率，縮短凍結(jié)時(shí)間，從而極大地提高了海鱸魚(yú)魚(yú)片的凍結(jié)速率。

圖1 不同凍結(jié)方式冷凍的海鱸魚(yú)魚(yú)片中心溫度的變化Fig.1 Changes in center temperature in Lateolabrax japonicus fillets with different freezing methods

凍結(jié)速率指食品物料內(nèi)某點(diǎn)溫度下降的速率[18]。表1反映4 種凍結(jié)方式處理的海鱸魚(yú)魚(yú)片凍結(jié)速率。4 個(gè)處理組凍結(jié)速率排序?yàn)椋?40 ℃超聲輔助冷凍＞-20 ℃超聲輔助冷凍＞-40 ℃低溫速凍＞-20 ℃低溫速凍，各組間差異顯著（P＜0.05）。對(duì)比圖1可以看出，當(dāng)樣品凍結(jié)速率越大時(shí)，通過(guò)最大冰晶生成帶的時(shí)間越短。-20 ℃低溫速凍屬于慢速凍結(jié)（凍結(jié)速率＜1 cm/h，通過(guò)最大冰晶生成帶的時(shí)間大于30 min）；-40 ℃超聲輔助冷凍、-20℃超聲輔助冷凍及-40 ℃低溫速凍屬于快速凍結(jié)（通過(guò)最大冰晶生成帶的時(shí)間少于30 min）[19]。

表1 不同凍結(jié)方式冷凍的海鱸魚(yú)魚(yú)片的凍結(jié)速率（n=3）Table 1 Freezing rates under different freezing methods of Lateolabrax japonicus fillets （n=3）

2.1.2 冰晶圖像觀測(cè) 圖2為不同凍結(jié)方式處理的海鱸魚(yú)魚(yú)片中冰結(jié)晶的顯微鏡圖片。可以看出，4 種凍結(jié)方式處理的海鱸魚(yú)魚(yú)片冰晶大小和形狀都存在明顯的差異。-40 ℃超聲輔助冷凍海鱸魚(yú)魚(yú)片冰晶最小，均勻分布且規(guī)則，肌纖維相對(duì)較完整且細(xì)胞間隙最??；-20 ℃超聲輔助冷凍的海鱸魚(yú)魚(yú)片冰晶較小，分布相對(duì)均勻；-40 ℃低溫速凍的海鱸魚(yú)魚(yú)片肌纖維較為完整，形狀規(guī)則，而冰晶較大；-20 ℃低溫速凍方式處理的海鱸魚(yú)魚(yú)片生成許多大且不規(guī)則的胞外冰晶，對(duì)肌肉組織造成損傷，這樣會(huì)影響長(zhǎng)期冷凍貯藏的魚(yú)的品質(zhì)。在超聲輔助冷凍樣品中觀察到比低溫速凍樣品更小且均勻冰晶，這可用超聲波產(chǎn)生的空化效應(yīng)來(lái)解釋?zhuān)栈?yīng)可用作誘導(dǎo)冰晶成核，空化氣泡破裂將預(yù)先存在的冰晶破碎成較小的尺寸，再次充當(dāng)初級(jí)核。此外，空化氣泡運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的微流增強(qiáng)了熱量和質(zhì)量的傳遞。所有這些都可能加快了凍結(jié)速率，并促進(jìn)了小而均勻的冰晶形成[20]。

圖2 新鮮和冷凍海鱸魚(yú)魚(yú)片組織的顯微圖片（放大100x）Fig.2 Micrographs of unfrozen and frozen Lateolabrax japonicus fillets tissues （magnification is 100x）

2.1.3 冰晶形態(tài)分析 如表2所示，-20 ℃低溫速凍處理組的冰結(jié)晶的直徑和橫截面積最大，冰晶不規(guī)則連接在一起。-20 ℃低溫速凍屬于慢速凍結(jié)，在慢速凍結(jié)過(guò)程中冰晶的數(shù)量增加較慢，使很少活躍的晶核形成大的胞外冰晶。這會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞膜受到破壞以及細(xì)胞組織超微結(jié)構(gòu)紊亂，提高了凍藏和解凍后氧化速率及酶的活性[15]，使食品結(jié)構(gòu)發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的損害。對(duì)于-20 ℃超聲輔助冷凍和-40 ℃低溫速凍的樣品，產(chǎn)生的胞內(nèi)冰晶和胞外冰晶相對(duì)-20 ℃低溫速凍處理組更小，其直徑和截面積也比-20 ℃低溫速凍處理組小。這是因?yàn)槔鋬鏊俾侍岣?，成核速率提高，生成更多的?xì)小冰晶；同時(shí)也存在較大的胞外冰晶，使肌肉組織出現(xiàn)明顯間隙，也會(huì)破壞食品結(jié)構(gòu)。而-40 ℃超聲輔助冷凍產(chǎn)生大量的胞內(nèi)冰晶，細(xì)小且分布均勻，組織之間空隙更小，其冰晶直徑和橫截面積最小，同時(shí)它的圓度和拉伸度皆最小，說(shuō)明-40 ℃超聲輔助冷凍產(chǎn)生的冰晶是最圓、最規(guī)則的。在凍結(jié)過(guò)程中超聲波可以降低初次成核的過(guò)冷度，促進(jìn)二次成核和抑制冰晶的生長(zhǎng)[21]，更快的凍結(jié)速率使細(xì)胞內(nèi)剩余的水分在擴(kuò)散出細(xì)胞前就凍結(jié)成冰，以及初期開(kāi)始時(shí)冰晶的數(shù)量增加較快，成核的頻率提高，活躍的成核位點(diǎn)增加，使細(xì)小冰晶增多[22]。

表2 海鱸魚(yú)魚(yú)片冰晶的顯微分析Table 2 Microscopic analysis of the ice crystals in different frozen Lateolabrax japonicus fillets

2.2 不同處理方式的海鱸魚(yú)蛋白質(zhì)理化性質(zhì)和結(jié)構(gòu)的變化

2.2.1 凍藏過(guò)程中海鱸魚(yú)蛋白質(zhì)溶解度的變化蛋白質(zhì)溶解度是蛋白質(zhì)變性及肌肉品質(zhì)改變的一項(xiàng)重要指標(biāo)。由圖3可看出，每個(gè)處理組的溶解度隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而下降。其中，-20 ℃低溫速凍處理組樣品的溶解度最低，可能是由于蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)在冷凍和解凍過(guò)程中發(fā)生改變，使分子內(nèi)部的疏水基團(tuán)結(jié)構(gòu)松散而大量暴露，蛋白質(zhì)與水分子間的作用力減輕，最終降低了蛋白質(zhì)的溶解度。除此之外，肌原纖維蛋白可與脂肪的氧化產(chǎn)物如丙二酸等相互作用使蛋白質(zhì)變性，形成復(fù)合物，降低蛋白溶解性[23]。-20 ℃超聲輔助冷凍處理也表現(xiàn)出較低的溶解度，可能是因?yàn)槌曒o助冷凍過(guò)程中受超聲波較長(zhǎng)時(shí)間的機(jī)械和空化效應(yīng)的作用，蛋白質(zhì)變性，溶解性降低[24]。與其它3 組相比，-40 ℃超聲輔助冷凍的樣品溶解度最高，可能是因減少了由冰晶引起的蛋白質(zhì)變性和肌肉細(xì)胞器、細(xì)胞膜的機(jī)械損傷，有效降低了海鱸魚(yú)肌原纖維蛋白的氧化程度。

圖3 凍藏期間海鱸魚(yú)肌原纖維蛋白溶解度的變化Fig.3 Changes of the solubility of myofibrillar protein during frozen storage

2.2.2 凍藏過(guò)程中海鱸魚(yú)總巰基的變化 大量研究發(fā)現(xiàn)，總巰基含量的變化能夠反映蛋白質(zhì)變性的程度，這是因?yàn)閮霾剡^(guò)程中蛋白質(zhì)的部分巰基易被氧化形成二硫鍵，不僅使總巰基含量下降，而且改變了蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)[25]。由圖4可知，海鱸魚(yú)肌原纖維蛋白樣品的總巰基隨凍藏時(shí)間的延長(zhǎng)含量明顯降低，且呈先快后慢的下降趨勢(shì)。同時(shí)，相對(duì)于其它3 組樣品-40 ℃超聲輔助冷凍的樣品總巰基含量一直保持最高，說(shuō)明-40 ℃超聲輔助冷凍可以減少蛋白質(zhì)在冷凍過(guò)程中的氧化程度。海鱸魚(yú)的總巰基含量在前4 周有較快的下降速率。這種現(xiàn)象是由于肌原纖維蛋白中的一些暴露在蛋白質(zhì)表面的巰基，在凍藏初期蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)沒(méi)有發(fā)生顯著變化時(shí)就被氧化成二硫鍵[26]。在凍藏過(guò)程中檢測(cè)到的巰基數(shù)量減少也可能因蛋白質(zhì)的聚集[27]。

圖4 凍藏期間海鱸魚(yú)肌原纖維蛋白總巰基含量的變化Fig.4 Changes of total sulfhydryl content of myofibrillar protein during frozen storage

2.2.3 不同處理方式冷凍魚(yú)樣品的DSC 掃描分析 冷凍魚(yú)樣品的DSC 結(jié)果如圖5和表3所示。在溫度45.25～54.45 ℃（Tmax1）、56.93～59.73 ℃（Tmax2）和68.24～76.07 ℃（Tmax3）范圍有3 個(gè)特征峰，分別代表肌球蛋白頭部引起的熱流變化，肌球蛋白尾部和肌漿蛋白引起的熱流變化以及肌動(dòng)蛋白引起的熱流峰。魚(yú)肉的最高轉(zhuǎn)變溫度（Tmax）隨冷凍儲(chǔ)存時(shí)間的延長(zhǎng)而降到更低的溫度。新鮮的魚(yú)肉樣品Tmax1在0 d 時(shí)為54.76 ℃，Tmax2為59.62 ℃，Tmax3為76.53 ℃。第12 周時(shí)4 組處理組樣品的Tmax1、Tmax2及Tmax3均下降。-40 ℃超聲輔助冷凍樣品的Tmax1、Tmax2及Tmax3顯著高于其它3 組樣品，而-20 ℃低溫速凍樣品在冷凍儲(chǔ)存中具有最低的Tmax1和Tmax3（P＜0.05）。這說(shuō)明從Tmax開(kāi)始，整個(gè)冷凍存儲(chǔ)期間，-40 ℃超聲輔助冷凍樣品具有比其它3 組樣品更高的熱穩(wěn)定性。蛋白質(zhì)變性包括分子內(nèi)鍵（主要的非共價(jià)鍵和少數(shù)共價(jià)鍵）的解離，這是一個(gè)吸熱過(guò)程，會(huì)產(chǎn)生吸熱峰。轉(zhuǎn)變溫度顯著下降表明，凍藏過(guò)程中，肌肉蛋白的熱穩(wěn)定性降低了，這可能是肌動(dòng)蛋白變性和肌球蛋白中的亞基解離所致[28]。同樣，凍藏過(guò)程中，肌球蛋白的變性焓值△H及肌動(dòng)蛋白變性也顯著降低（P＜0.05）。-40 ℃超聲輔助冷凍樣品的△H1和△H3均高于另3 組樣品，而-20 ℃低溫速凍樣品的△H1和△H3均顯著低于其它3 組（P＜0.05）。這說(shuō)明-40℃超聲輔助冷凍樣品的變性程度較低，而-20 ℃低溫速凍樣品的變性程度最高。通常，△H的減少可能與蛋白質(zhì)變性引起的蛋白質(zhì)聚集增加和氫鍵減弱有關(guān)。冷凍和冷凍儲(chǔ)存過(guò)程中冰晶的形成和尺寸增加會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性和細(xì)胞破裂。在冷凍儲(chǔ)存過(guò)程中-40 ℃超聲輔助冷凍產(chǎn)生小而均勻的冰晶，破壞蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，蛋白質(zhì)變性程度下降。

圖5 凍藏期間海鱸魚(yú)魚(yú)肉DSC 掃描曲線(xiàn)的變化Fig.5 Changes of on DSC scanning curve of Lateolabrax japonicus muscle during frozen storage

表3 凍藏期間海鱸魚(yú)肉相變溫度（Tm）和熱焓值的變化Table 3 Changes of enthalpy value and transition temperature （Tm） of Lateolabrax japonicus muscle during frozen storage

3 結(jié)論

以海鱸魚(yú)為對(duì)象，研究了-20，-40 ℃超聲波輔助冷凍與-20，-40 ℃低溫速凍對(duì)海鱸魚(yú)冰晶生成情況，魚(yú)肉肌原纖維蛋白理化特性及結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明，兩個(gè)超聲波輔助冷凍處理組有較高的凍結(jié)速率，通過(guò)冰晶最大生成帶的速度更快，凍結(jié)時(shí)間相對(duì)較短；-40 ℃超聲輔助冷凍與其它3 種凍結(jié)方式相比，凍結(jié)速率快，胞內(nèi)冰晶更小、更規(guī)則。-40 ℃超聲輔助冷凍的樣品與其它3 組相比，溶解度、總巰基含量最高，能夠有效降低肌原纖維蛋白的氧化程度。DSC 結(jié)果表示，-40 ℃超聲輔助冷凍方法可提高魚(yú)肉蛋白質(zhì)的熱穩(wěn)定性，減少蛋白質(zhì)在冷凍過(guò)程中的氧化程度，蛋白質(zhì)變性和結(jié)構(gòu)的破壞程度最低，對(duì)魚(yú)肉品質(zhì)保藏有較好的效果。