解凍方式對(duì)船載超低溫魷魚(yú)肌肉保水性及品質(zhì)的影響

王 晉 高學(xué)慧 陳云云 余海霞 高 飛 張小軍,4

(1. 浙江海洋大學(xué)食品與醫(yī)藥學(xué)院，浙江 舟山 316022；2. 中國(guó)水產(chǎn)舟山海洋漁業(yè)有限公司，浙江 舟山 316021;3. 浙江大學(xué)舟山海洋研究中心，浙江 舟山 316021；4. 浙江省海洋水產(chǎn)研究所，浙江 舟山 316021)

魷魚(yú)肉質(zhì)鮮美，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，深受消費(fèi)者喜愛(ài)。經(jīng)遠(yuǎn)洋捕撈后在運(yùn)輸過(guò)程中通常采用超低溫凍藏來(lái)保持魷魚(yú)鮮度。但凍結(jié)后魷魚(yú)的肌肉冰晶體中某些可溶性物質(zhì)濃度增加，使肌肉系統(tǒng)失去平衡[1]43-59。如果解凍方式不當(dāng)，會(huì)造成產(chǎn)品保水性降低、脂肪氧化等問(wèn)題，從而導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量嚴(yán)重下降[2]。

目前已有大量研究發(fā)現(xiàn)不同解凍過(guò)程對(duì)魚(yú)類理化性質(zhì)有不同影響。李天翔等[3]研究了自然空氣解凍、靜水解凍、流水解凍和低溫解凍4種解凍方式下鰹魚(yú)魚(yú)肉蛋白質(zhì)和組胺的含量變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)低溫解凍顯著抑制了組胺的生成和氧結(jié)合血紅蛋白的氧化，肌原纖維蛋白的結(jié)構(gòu)和功能特性保持良好，因此，冷藏庫(kù)低溫解凍適合作為鰹魚(yú)罐頭生產(chǎn)的解凍方式。萬(wàn)海倫等[4]研究了不同解凍方式對(duì)生魚(yú)片品質(zhì)的影響，結(jié)果顯示水浴解凍的損失率最低，該解凍方法能較好地保持生魚(yú)片水分，有效地避免解凍中的不良變化，從而保證生魚(yú)片的解凍品質(zhì)。因此，選擇恰當(dāng)?shù)慕鈨龇绞綄?duì)魷魚(yú)加工產(chǎn)品品質(zhì)至關(guān)重要。

研究擬將阿根廷滑柔魚(yú)(Illexargentinus)、北太平洋褶柔魚(yú)(Todarodespacificus)和東南太平洋莖柔魚(yú)(Dosidicusgigas)作為研究對(duì)象，分別用不同的方式解凍并分析其感官品質(zhì)、質(zhì)構(gòu)特性、解凍損失率、蒸煮損失率、揮發(fā)性鹽基總氮(TVB-N值)、硫代巴比妥酸值(TBARS值)及鹽溶性蛋白含量(SSP 值)等指標(biāo)的變化確定最佳解凍方式，以期為魷魚(yú)在貯藏和加工中選擇合適解凍方式提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料

船載深冷速凍魷魚(yú)樣品：中國(guó)水產(chǎn)舟山海洋漁業(yè)有限公司。魷釣船上捕撈魷魚(yú)后，選取體表無(wú)損傷的阿根廷滑柔魚(yú)(體長(zhǎng)約170 mm，質(zhì)量約400 g)、北太平洋褶柔魚(yú)(體長(zhǎng)約250 mm，質(zhì)量約500 g)和東南太平洋莖柔魚(yú)(體長(zhǎng)約400 mm，質(zhì)量約1 000 g)，保證同一品種魷魚(yú)大小體重差異較小，-60 ℃超低溫深冷鎖鮮速凍，袋裝后同樣溫度下凍藏，靠岸后隨即運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室備用。

1.1.2 儀器

質(zhì)構(gòu)儀：LDX-CT3型，美國(guó)Brookfield公司；

高效液相色譜儀：ACQUITYTM型，美國(guó)Waters公司；

酸度計(jì)：EF20K型，梅特勒—托利多(上海)有限公司；

紫外分光光度計(jì)：UV-1800PC型，上海美譜達(dá)儀器有限公司；

凱氏定氮儀：KDN-08A型，上海昕瑞儀器有限公司；

消化爐：KDN-08型，上海昕瑞儀器有限公司；

高速冷凍離心機(jī)：5810R型，德國(guó)Eppendorf公司；

旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀：R-201型，鄭州長(zhǎng)征儀器有限公司；

漩渦混合器：lab dancer型，德國(guó)IKA公司；

溫度記錄儀：L93-2L型，杭州路格科技有限公司；

船載液氮超低溫速凍裝置(見(jiàn)圖1)：自制。

1. 風(fēng)機(jī) 2. 低溫液化機(jī) 3. 熱泵機(jī)組 4. 冷凝泵 5. 冷凝機(jī)組

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 解凍處理 將深冷速凍樣品取出，每一品種的魷魚(yú)樣品隨機(jī)分為4組，分別采用流水解凍(水溫20 ℃，水流量50 mL/s)、靜水解凍(浸沒(méi)在20 ℃的靜水中解凍)、超聲波解凍[4](超聲溫度20 ℃、超聲頻率40 kHz、超聲功率200 W、超聲密度0.5 W/cm2)和低溫解凍(4 ℃冷藏箱)4種方式來(lái)解凍樣品，使用多路溫度記錄儀每隔一定時(shí)間記錄下魚(yú)體中心溫度，從-60 ℃升高至0 ℃所需的時(shí)間即為解凍時(shí)間[5-6]。

1.2.2 感官品質(zhì)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) 參照SC/T 3122—2014并稍作修改。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

表1 魷魚(yú)感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1.2.3 質(zhì)構(gòu)特性的測(cè)定 參照周逸等[7]的方法。

1.2.4 解凍損失率的測(cè)定 樣品解凍前稱取質(zhì)量(m1)，解凍后用濾紙吸干樣品表面水分再稱質(zhì)量(m2)，按式(1)計(jì)算解凍損失率[8]。

(1)

式中：

W——解凍損失率，%；

m1——解凍前樣品質(zhì)量，g；

m2——解凍后樣品質(zhì)量，g。

1.2.5 蒸煮損失率的測(cè)定 從各組肉樣中切取200 g，放入塑料袋中，水浴加熱至中心溫度75 ℃，保持30 min，然后取出冷卻至室溫，用紙巾將肉樣表面水吸干后稱質(zhì)量，按式(2)計(jì)算蒸煮損失率[9]。

(2)

式中：

H——蒸煮損失率，%；

m3——生肉樣品質(zhì)量，g；

m4——熟肉樣品質(zhì)量，g。

1.2.6 揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)值的測(cè)定 按GB 5009.228—2016中自動(dòng)凱氏定氮儀法執(zhí)行。

1.2.7 硫代巴比妥酸(TBARS)值的測(cè)定 按GB 5009.181—2016中高效液相色譜法執(zhí)行。

1.2.8 鹽溶性蛋白(SSP)含量的測(cè)定 參照董開(kāi)成等[10]的方法。

1.3 數(shù)據(jù)分析

所有試驗(yàn)平行重復(fù)至少3次，數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。使用Excel 2010、SPSS 22.0軟件以及方差分析(ANOVA)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和顯著性分析。P<0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 解凍方式對(duì)解凍時(shí)間的影響

由表2可知，超聲解凍所需時(shí)間最短，用時(shí)10～15 min。低溫解凍用時(shí)最長(zhǎng)，需6～10 h，約為靜水和流水解凍時(shí)間的6.5倍，這是因?yàn)樗膶?duì)流換熱系數(shù)高于大氣。與靜水解凍相比，流水解凍下冷凍魷魚(yú)和水的熱交換率高從而加速了肌肉解凍，因此解凍時(shí)間較短，用時(shí)40～65 min。在各個(gè)解凍方式下阿根廷滑柔魚(yú)解凍用時(shí)最短，北太平洋褶柔魚(yú)解凍用時(shí)最長(zhǎng)，這是魷魚(yú)的個(gè)體差異所導(dǎo)致的。綜上，解凍介質(zhì)的傳熱性能、流動(dòng)性和溫度差的變化都會(huì)改變解凍速度從而影響肌肉品質(zhì)[11-12]。

表2 不同解凍方式下魷魚(yú)解凍時(shí)間

2.2 解凍方式對(duì)魷魚(yú)感官品質(zhì)的影響

由圖2可知，流水解凍和靜水解凍下3種魷魚(yú)綜合評(píng)分較高，均在9分左右，表明這兩種解凍方式對(duì)魷魚(yú)品質(zhì)的影響不顯著(P>0.05)，可能是由于在流水和靜水下解凍蛋白質(zhì)未發(fā)生變性，魚(yú)肉嫩度和彈性變化不大，未對(duì)肌肉結(jié)構(gòu)造成破壞。超聲波解凍用時(shí)雖然最短，但是隨解凍溫度的上升，肌肉汁液開(kāi)始流失，外形、氣味和肌肉質(zhì)地等感官評(píng)分下降，較其余方式差異性顯著(P<0.05)，因此超聲解凍對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)影響較大。低溫解凍損失率最低，但解凍時(shí)間較長(zhǎng)，肌肉品質(zhì)會(huì)隨蛋白降解而下降[13]。

圖2 解凍方式對(duì)魷魚(yú)感官品質(zhì)的影響

2.3 解凍方式對(duì)魷魚(yú)質(zhì)構(gòu)特性的影響

質(zhì)構(gòu)特性作為評(píng)價(jià)魷魚(yú)肌肉品質(zhì)的重要特性，能夠直觀反映出肌肉質(zhì)地和品質(zhì)的變化，魷魚(yú)解凍后肌肉中的蛋白質(zhì)會(huì)慢慢分解，彈性、硬度、咀嚼性等會(huì)發(fā)生不同程度的下降，肌肉的口感下降，食用品質(zhì)也隨之變差。由圖3可知，解凍方式對(duì)3種魷魚(yú)的彈性無(wú)顯著影響(P>0.05)，北太平洋褶柔魚(yú)彈性最好，均在大于55%，阿根廷滑柔魚(yú)彈性最差為42.53%，與李天翔等[3]的研究結(jié)論一致。解凍方式對(duì)魷魚(yú)硬度的影響顯著(P<0.05)，魷魚(yú)肌肉在低溫下解凍可以較好地保持蓄水性，減少湯汁流失，使肌原纖維更加緊密地結(jié)合，因此低溫解凍下魷魚(yú)硬度相應(yīng)較高[1]51-53[14]。超聲波解凍下硬度均小于3.42 N，而流水、靜水及低溫解凍下硬度均大于4.56 N，可能是因?yàn)榻鈨鰰r(shí)肌肉未能抵御聲波對(duì)肌原纖維組織的破壞，導(dǎo)致肌肉松散，彈性和咀嚼性變差。低溫解凍雖用時(shí)長(zhǎng)，但咀嚼性保持在較高水平，阿根廷滑柔魚(yú)最高達(dá)到8.42 N，可能是由于其受外力作用影響較小，肌肉蛋白質(zhì)變性作用不明顯，因而較好地保持了肉質(zhì)。

圖3 解凍方式對(duì)魷魚(yú)彈性、硬度和咀嚼性的影響

2.4 解凍方式對(duì)魷魚(yú)解凍損失率的影響

由圖4可知，超聲波解凍對(duì)魷魚(yú)解凍損失率的影響最大，北太平洋褶柔魚(yú)解凍損失率高達(dá)4.58%，原因可能是蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)被超聲波引起的極性分子震動(dòng)所破壞，使得蛋白質(zhì)與水的結(jié)合能力下降，水分因此流失。流水解凍時(shí)3種魷魚(yú)解凍損失率差異顯著，其中阿根廷滑柔魚(yú)的解凍損失率最低為1.18%，北太平洋褶柔魚(yú)解凍損失率高達(dá)3.12%，這是因?yàn)榱魉鈨鰰r(shí)，一部分可溶性蛋白通過(guò)魚(yú)肉的切面直接溶于水中了。低溫解凍時(shí)3種魷魚(yú)解凍損失率無(wú)顯著影響(P>0.05)，推測(cè)可能原因是解凍過(guò)程中環(huán)境溫度差異小，肌肉生化反應(yīng)速度較慢，低溫解凍損失率最低，與王雪松等[13]的研究結(jié)果一致。

圖4 解凍方式對(duì)魷魚(yú)解凍損失率的影響

2.5 解凍方式對(duì)魷魚(yú)蒸煮損失率的影響

魷魚(yú)經(jīng)蒸煮后，其保水能力降低，蒸煮損失增加。由圖5可知，超聲波解凍后阿根廷滑柔魚(yú)蒸煮損失率最高，為49.09%，這是由于超聲解凍過(guò)程中肌肉溫度升高加劇了蛋白質(zhì)的變性，即內(nèi)部蛋白微觀結(jié)構(gòu)受到嚴(yán)重破壞，肌肉保水性下降，與Yerlikaya等[14]的研究結(jié)果一致。北太平洋褶柔魚(yú)的蒸煮損失率在不同解凍方式下差異不明顯(P>0.05)，均在25%左右。靜水解凍下3種魷魚(yú)的蒸煮損失率差異較顯著(P<0.05)。

圖5 解凍方式對(duì)魷魚(yú)蒸煮損失率的影響

2.6 解凍方式對(duì)魷魚(yú)揮發(fā)性鹽基氮含量的影響

揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)值是用于評(píng)價(jià)肉質(zhì)鮮度的理化指標(biāo)。魷魚(yú)肌肉中的蛋白質(zhì)在酶和細(xì)菌的作用下發(fā)生分解，產(chǎn)生有害的氨和胺類，從而使TVB-N值變大。魷魚(yú)初始TVB-N值均為7.5 mg/100 g, 當(dāng)TVB-N值<25 mg/100 g時(shí), 魷魚(yú)新鮮度處于“好”的狀態(tài);當(dāng)TVB-N值>35 mg/100 g時(shí), 魷魚(yú)新鮮度處于“差”的狀態(tài)[15]。由圖6可知，在每種解凍方式下阿根廷滑柔魚(yú)和北太平洋褶柔魚(yú)TVB-N值均無(wú)明顯差異，且TVB-N值<20 mg/100 g，說(shuō)明二者新鮮度較好。低溫解凍后東南太平洋莖柔魚(yú)TVB-N值最高，為37.26 mg/100 g，可能是由于其解凍時(shí)間較長(zhǎng)，微生物和內(nèi)源酶對(duì)肌肉蛋白質(zhì)進(jìn)行微量分解，氨及胺類等含氮物質(zhì)增多[16-17]。東南太平洋莖柔魚(yú)TVB-N值差異性比較顯著(P<0.05)，可能是由于東南太平洋莖柔魚(yú)體積較為龐大，肌原纖維蛋白含量高，肌肉中含有較多的促氧化成分(如自由基等)，使更多的蛋白質(zhì)變性解旋和氧化，從而導(dǎo)致氨和胺類增多，TVB-N值較高[18]。流水解凍時(shí)微生物不易存留在魷魚(yú)表面，故TVB-N值較低。

圖6 解凍方式對(duì)魷魚(yú)TVB-N值含量的影響

2.7 解凍方式對(duì)魷魚(yú)硫代巴比妥酸值的影響

硫代巴比妥酸值(TBARS值)的大小可以直接反映出肌肉脂質(zhì)氧化的程度，其值越高，肌肉脂質(zhì)氧化程度越高[19-20]。由圖7可知，由于超聲波解凍溫度升高以及流水解凍下微生物較少，相應(yīng)解凍時(shí)間縮短，脂肪氧化現(xiàn)象較少發(fā)生，所以超聲波解凍和流水解凍條件下TBARS值均<0.875 mg/kg，且差異不明顯(P>0.05)。馬翼飛等[12]研究結(jié)果也顯示靜水解凍對(duì)魚(yú)肉脂質(zhì)氧化程度影響大，這是因?yàn)轸~(yú)肉通過(guò)最大冰晶溶解帶(-5～0 ℃)的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，微生物繁殖時(shí)間延長(zhǎng)，導(dǎo)致蛋白質(zhì)降解和脂肪氧化[21]。低溫解凍所用時(shí)間較長(zhǎng)，解凍過(guò)程中肌肉細(xì)胞被破壞，氧化劑被釋放使微生物開(kāi)始滋生，導(dǎo)致脂肪水解和氧化[22-23]，故3種魷魚(yú)品質(zhì)均受到不同程度的損壞，但其TBARS值均在安全范圍內(nèi)(0.08～0.13 mg/kg)[24]。

圖7 解凍方式對(duì)魷魚(yú)的硫代巴比妥酸值的影響

2.8 解凍方式對(duì)魷魚(yú)鹽溶性蛋白含量的影響

肌原纖維蛋白的變性程度影響著魚(yú)肉的食用質(zhì)量，鹽溶性蛋白含量(SSP值)的變化可反映肌原纖維蛋白的變性程度[25-26]。由圖8可知，超聲波解凍、流水解凍、靜水解凍和低溫解凍4種解凍方式解凍魷魚(yú)時(shí)SSP值的差異性不顯著(P>0.05)。無(wú)論在哪種方式解凍下，北太平洋褶柔魚(yú)的SSP值最高，東南太平洋莖柔魚(yú)的次之，阿根廷滑柔魚(yú)的最低，并且存在顯著差異(P<0.05)。流水解凍下3種魷魚(yú)SSP值均比其他方式下的同品種魷魚(yú)SSP值高，可能是由于解凍時(shí)間較短，肌肉中的冰晶體較快溶解使細(xì)胞破裂，汁液流失，導(dǎo)致蛋白質(zhì)流失和氧化[27]。低溫解凍雖時(shí)間較長(zhǎng)，但外部溫度處在較低水平，肌肉冰晶體融化較為緩慢，肌肉內(nèi)外形成較小的濃度差，細(xì)胞受到的損傷相對(duì)較小。

圖8 解凍方式對(duì)魷魚(yú)鹽溶性蛋白含量的影響

3 結(jié)論

就平均解凍時(shí)間而言，阿根廷滑柔魚(yú)平均解凍時(shí)間較短，但其硬度較大，蒸煮損失率及解凍損失率較高；北太平洋褶柔魚(yú)由于其個(gè)體較大，平均解凍時(shí)間稍長(zhǎng)，其感官品質(zhì)、彈性較好，蒸煮損失率和TVB-N值均為最低；東南太平洋莖柔魚(yú)解凍時(shí)間居中，感官品質(zhì)及咀嚼性較差，TVB-N值顯著高于其他2種魷魚(yú)的，但其解凍損失率較低。超聲波解凍所用時(shí)間最短，但溫度升高解凍損失率也比較高；低溫解凍時(shí)間較長(zhǎng)，不利于保持魷魚(yú)肌肉品質(zhì)；靜水解凍下魷魚(yú)TBARS值最高達(dá)到0.12 mg/kg，微生物繁殖和脂肪氧化現(xiàn)象較嚴(yán)重；流水解凍后的魷魚(yú)咀嚼性及感官品質(zhì)較好，解凍損失率也相對(duì)較低。綜上所述，流水解凍為魷魚(yú)最佳解凍方式，后續(xù)可繼續(xù)探究其他水產(chǎn)品在流水解凍下產(chǎn)品品質(zhì)的變化規(guī)律。