冷凍貯藏過程中烤黑魚的品質(zhì)變化

王源淵，尚珊，黃旭輝，姜鵬飛，傅寶尚，祁立波

（大連工業(yè)大學食品學院國家海洋食品工程技術研究中心，遼寧大連 116034）

烤魚是四川和重慶最具代表性的菜肴，因其誘人的色澤、獨特的風味和鮮嫩的口感而深受消費者的喜愛。高溫烘焙可以有效減少魚肉膠原蛋白的損失，提高魚肉的嫩度；烘烤過程中進行的脂質(zhì)氧化和美拉德反應，也可以賦予魚肉獨特的風味[1]。張艷[2]采用烘烤和油炸技術替代傳統(tǒng)的炭烤方法，研究烤魚的腌制和烘烤，得到即食烤魚的最佳工藝條件；Fahmi 等[3]以新鮮鯰魚為原料，進行了烤制魚肉與煎制魚肉的感官分析比較，發(fā)現(xiàn)烤制魚肉的質(zhì)地風味更好；Saleh 等[4]以羅非魚為原料，評估了烤制魚肉和新鮮魚肉的質(zhì)地特性及有害物殘留，研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)烤制的魚肉肉質(zhì)得到提升、有機氯農(nóng)藥殘留量顯著下降。

在烤魚多元化發(fā)展的今天，預制烤魚產(chǎn)品的開發(fā)打破了烤魚現(xiàn)場烤制、現(xiàn)場消費的局限性，使得菜肴的口味得到了很大程度的保留[5]。目前市面常見肉類預制菜有即食食品（鹵雞爪、雞胸肉等即食肉制品）、即熱食品（梅菜扣肉、粉蒸肉等非即食熟肉制品）、即烹食品（金湯酸菜魚、小酥肉等非即食生肉制品）和即配食品（冷凍蝦尾、冷凍巴沙魚柳等速凍生肉制品）。因此，將烤魚開發(fā)成預制菜，不僅能夠滿足現(xiàn)代人群對食物營養(yǎng)、安全、美味、方便的追求，同時也可以為烤魚市場廣闊前景的開拓提供新的途徑。

凍藏保鮮也稱凍結貯藏保鮮，即先將食品凍結，然后將貯藏溫度控制在-18 ℃的保鮮方法[6]。凍藏是市面上肉類預制菜流通和銷售應用廣泛的保鮮技術之一，在凍藏條件下細胞液大部分會被凍結而造成生理干燥，可以很大限度地抑制微生物的生長繁殖以及酶的活性，使得很多化學和生化反應無法進行。但長時間的凍藏會使水產(chǎn)制品發(fā)生脂質(zhì)過度氧化、蛋白質(zhì)變性降解等一系列不良變化，這些變化均會對其外表色澤、組織狀態(tài)、風味特征及產(chǎn)品營養(yǎng)價值產(chǎn)生嚴重影響，導致食用品質(zhì)嚴重下降[7]。

本文通過對-18 ℃下不同凍藏時間的預制烤黑魚魚肉的質(zhì)構、水分活度、色澤、硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid reaction substances，TBARS）含量、水分分布、持水力、揮發(fā)性鹽基氮（total volatile base-nitrogen，TVB-N）含量等理化指標變化及感官評價的系統(tǒng)研究，探究預制烤黑魚產(chǎn)品凍藏過程中的品質(zhì)變化，旨在為冷凍調(diào)理水產(chǎn)品的貯藏加工提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

黑魚、蔥、姜、蒜：市售；食用鹽：中國鹽業(yè)股份有限公司；豆瓣醬：山東欣和食品工業(yè)有限公司；郫縣豆瓣醬：四川省丹丹郫縣豆瓣集團股份有限公司；生抽：佛山市海天調(diào)味食品股份有限公司；孜然粉、五香粉：上海味好美食品有限公司；料酒：北京二商王致和食品有限公司；大豆油：益海嘉里糧油（深圳）有限公司；三氯乙酸、硫代巴比妥酸（均為分析純）：國藥集團化學試劑有限公司；濃鹽酸（分析純）：天津市科密歐化學試劑有限公司；氧化鎂（分析純）：西隴化工股份有限公司；甲基紅（分析純）：天津市化學試劑一廠；溴甲酚綠（分析純）：上海麥克林生化科技股份有限公司。

1.2 儀器與設備

ZM100 炒鍋、IH50E 電磁爐：浙江蘇泊爾股份有限公司；TA.XT.plus 物性測試儀：英國Surface Measurement Systems 公司；UltraScan PRO 測色儀：美國Hunter Lab 公司；MesoQMR23-060H 核磁共振成像分析儀：上海紐邁電子科技有限公司；K9840 全自動凱氏定氮儀：山東海能科學儀器有限公司；Himac CR22N 冷凍離心機：日本日立公司；Aqua Lab 水分活度儀：美國Decagon 公司；M200 多功能酶標儀：瑞士Tecan 公司；DD-8m2 速凍機：沈陽大華制冷設備有限公司；ME204/02電子天平（萬分之一）：梅特勒-托利多國際貿(mào)易（上海）有限公司；C100 真空包裝機：莫迪維克（上海）貿(mào)易有限公司；塑料聚氯乙烯（polyvinyl chloride，PVC）真空包裝袋：常州豪潤包裝材料股份有限公司；XHF-DY 高速分散器：寧波新芝生物科技股份有限公司；NE-1753 微波爐：松下電器（中國）有限公司；SCC-WE101 萬能蒸烤箱：德國Rational 公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 烤魚的制作

新鮮黑魚宰殺→流水清洗→開背切分→改花刀→配制調(diào)料汁、腌制→烤制→冷卻→真空包裝→速凍→成品→冷凍貯藏（-18 ℃）。

操作要點：1）流水清洗：清洗時間30 s，水流速度為75 mL/s；2）開背：沿著背中線位置開口，注意保護頭尾不被切掉；3）改花刀：魚體正面每隔3 cm 劃大約3 cm×4 cm 的刀口，劃至魚尾；4）腌制：將蔥段、姜塊按1∶1的質(zhì)量比（總質(zhì)量45 g）填入質(zhì)量為（800±5）g 的黑魚魚腹中，生抽、料酒、孜然粉、五香粉按1∶1∶1∶1 的質(zhì)量比均勻涂抹在魚體表面，裝入真空包裝袋于4 ℃冰箱中腌制12 h；5）烤制、冷卻：于萬能蒸烤箱中280 ℃烤制15 min，取出后冷卻至室溫；6）真空包裝：使用真空包裝袋進行真空包裝（真空包裝機參數(shù)：真空度為35，時間為1.2 s）；7）速凍：于速凍機中-40 ℃速凍40 min；8）冷凍貯藏：于-18 ℃冷庫中進行冷凍貯藏。

1.3.2 樣品制備

每隔30 d 選取凍藏的烤魚樣品，于4 ℃冰箱中解凍12 h。

1.3.3 質(zhì)構的測定

取背部烤魚肉，去皮，切成4 cm×3 cm×2 cm 的小塊，選取探頭為P/5，設置測試條件參數(shù)：測試前速度1 mm/s，測試中速度1 mm/s，測試后速度1 mm/s，下壓比例設置為50%。每組試驗重復6 次，取平均值。

1.3.4 色澤的測定

將烤魚切成4 cm×3 cm×2 cm 的小塊，用標準白板進行校正，測定樣品的L*值、a*值、b*值。L*值表示亮度，其范圍為0～100，L*值越大，亮度越大。a*值為正值時顏色偏紅，負值時偏綠。b*值為正值時顏色偏黃，負值時偏藍。

1.3.5 持水力的測定

參考朱瑞麒[8]方法，準確稱取約5 g 魚肉，記為m1，將其包裹在吸水紙中并于25 ℃、4 000 r/min 離心20 min，取出并稱量，記為m2，根據(jù)離心前后的質(zhì)量差計算持水力（water-holding capacity，WHC）。持水力（W，%）計算公式如下。

式中：m1為烤魚魚肉的原始質(zhì)量，g；m2為烤魚魚肉離心后的質(zhì)量，g。

1.3.6 魚肉中水分分布及遷移規(guī)律測定

將烤魚背部肉切成3 cm×2 cm×2 cm 的魚塊，用聚乙烯保鮮膜將其包裹，利用低場核磁共振（low filed nuclear magnetic resonance，LF-NMR）軟件進行T2的測定，測定其結合水、自由水及不易流動水在魚肉中的比例。選用CPMG（Carr Purcell Meiboom Gill）序列，采樣頻率為100 kHz，模擬增益RG1 為3，P1 為20.00 μs，P2 為41.00 μs，數(shù)字增益DRG1 為3，采樣點TD 為360 018，前置放大倍數(shù)PRG 為3，重復采樣間隔時間為6 000 ms，累加采集次數(shù)為4，回波時間為0.80 ms，回波個數(shù)為4 500。

1.3.7 水分活度的測定

利用水分活度儀對凍藏烤魚水分活度進行測定，每組3 個平行。

1.3.8 硫代巴比妥酸含量的測定

參考John 等[9]的方法，準確稱取1 g 樣品，加入5 mL 硫代巴比妥酸溶液（0.375% 2-硫代巴比妥酸，15%三氯乙酸，0.25 mol/L 鹽酸溶液），充分混勻后，沸水浴20 min，流水冷卻，在4 ℃、8 000 r/min 條件下離心15 min，在532 nm 處測定上清液的吸光度。

1.3.9 揮發(fā)性鹽基氮含量的測定

參考GB 5009.228—2016《食品安全國家標準食品中揮發(fā)性鹽基氮的測定》[10]中的方法進行測定。

1.3.10 感官評價

選擇10 名經(jīng)驗較為豐富的感官人員進行評價，其中男生、女生各5 人，每30 d 取出凍藏烤魚樣品于4 ℃冰箱解凍12 h，微波加熱（加熱功率為1 360 W，加熱時間為150 s）后進行感官評價?？爵~感官評價標準如表1所示。

表1 烤魚感官評價標準Table 1 Sensory evaluation criteria of roasted fish

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用Microsoft Excel 2010 軟件統(tǒng)計試驗數(shù)據(jù)，顯著性分析采用SPSS 軟件對試驗數(shù)據(jù)進行單因素方差分析與Duncan 檢驗，采用Origin 軟件進行作圖。以P＜0.05 表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 不同凍藏時間下烤魚硬度的變化

硬度為評價烤魚肌肉軟硬程度的一項重要質(zhì)構指標，不同凍藏時間下烤魚硬度的變化見圖1。

圖1 不同凍藏時間下烤魚硬度的變化Fig.1 Change in hardness of roasted fish at different freezing times

由圖1 可知，在凍藏過程中烤魚產(chǎn)品的硬度隨凍藏時間的延長呈下降趨勢，凍藏210 d 時，硬度降至最低，為204.66 g，與凍藏30 d 相比，下降了55.63%。硬度變化與肌肉中的蛋白質(zhì)變性及肌原纖維中的鹽溶性蛋白含量的降低有關[11]，說明隨著凍藏時間的延長，烤魚蛋白質(zhì)進一步變性，鹽溶性蛋白含量不斷降低。另一方面，由于魚肉在長期凍藏過程中，游離水自然凍結凝聚成大量冰晶，導致微觀結構的損傷及肌肉組織的水分流失，使魚肉蛋白質(zhì)的立體結構發(fā)生變化[12]，從而最終造成魚體肌肉硬度下降。

2.2 不同凍藏時間下烤魚咀嚼度的變化

咀嚼度是一種綜合分析參數(shù)，是魚類硬度、彈性和黏聚力綜合作用的結果[13]。不同凍藏時間下烤魚咀嚼度的變化如圖2所示。

圖2 不同凍藏時間下烤魚咀嚼度的變化Fig.2 Change in chewiness of grilled fish at different freezing times

由圖2 可知，凍藏過程中烤魚的咀嚼度隨凍藏時間的延長呈現(xiàn)明顯下降的趨勢，這是因為魚肉在凍藏過程中受到內(nèi)源酶的代謝作用影響，發(fā)生蛋白質(zhì)降解，導致魚肉細胞間的結合力下降，使魚肉的肌肉結構松散，降低了魚肉的可塑性，導致其咀嚼度下降[14]。且凍藏時間越長，越不利于魚肉咀嚼度的保持。

2.3 不同凍藏時間下烤魚色澤的變化

不同凍藏時間下烤魚色澤的變化見圖3。

圖3 不同凍藏時間下烤魚色澤的變化Fig.3 Change in color of roasted fish at different freezing times

由圖3 可知，凍藏期間魚肉顏色發(fā)生了明顯的變化，隨著凍藏時間的延長，魚肉會發(fā)生多種生化反應，并且耐寒微生物也會分泌水溶性或脂溶性色素，這些均會影響魚肉的顏色[15]。在30～210 d 的凍藏過程中，隨著凍藏時間持續(xù)延長，烤魚的L*值明顯降低，a*值和b*值明顯升高。凍藏210 d 時，L*值為43.51，a*值為12.31，b*值為29.74。L*值下降，說明貯藏過程中魚肉變質(zhì)，汁液流失，色澤變暗；a*值和b*值增加，可能主要是魚肉中脂肪氧化后產(chǎn)生的較深顏色物質(zhì)導致；另外，有些礦物質(zhì)（如銅、鐵等元素）也存在于魚肉中，其氧化后也會使肉質(zhì)變色（發(fā)黃或發(fā)紅）[16]。

2.4 不同凍藏時間下烤魚持水力的變化

持水力能夠反映低溫貯藏過程中魚肉制品蛋白質(zhì)的變質(zhì)程度，不同凍藏時間下烤魚持水力的變化如圖4所示。

圖4 不同凍藏時間下烤魚持水力的變化Fig.4 Change in water holding capacity of roasted fish at different freezing times

持水力是肌肉組織通過物理方式截留大量水而阻止水滲出的能力，持水力越高，表明肌肉組織受損程度越小。食品在凍結過程中，食品中的大部分水形成冰晶，食品組織受到損傷，解凍過程使食品內(nèi)部冰晶融化，組織收縮，汁液不可逆流失，持水力下降[17]。由圖4 可知，烤魚肌肉組織在210 d 的凍藏過程中，隨著凍藏時間的延長，持水力隨之減小。凍藏30 d 的烤魚持水力為85.12%，而凍藏終點210 d 的持水力為75.45%，與凍藏30 d 相比下降了11.36%。這表明烤魚在凍藏初期有較好的持水能力，但隨著凍藏時間的延長，魚肉開始腐敗變質(zhì)，蛋白質(zhì)分解變性，魚肉保持水的能力隨之下降[18]。

2.5 不同凍藏時間下烤魚水分分布的變化

橫向弛豫時間（T2）可以表征肉類結構中的保水性，弛豫時間T2越小，表明水分與底物結合越緊密[19]。T21、T22、T23分別代表結合水、不易流動水以及自由水的橫向弛豫時間，不易流動水T22的峰面積越大，說明截留的水分越多，保水性越好。不同凍藏時間下烤魚的T2橫向弛豫反演曲線變化規(guī)律如圖5所示。

圖5 不同凍藏時間下烤魚的T2 橫向弛豫反演曲線變化規(guī)律Fig.5 Change pattern of T2 transverse relaxation inversion curve of roasted fish at different freezing times

由圖5 可知，隨著貯藏時間延長，T22的峰面積逐漸減小，說明水分狀態(tài)逐漸向自由水轉(zhuǎn)變，樣品的保水性下降，這與持水力的結果一致。Bertram 等[20]的研究認為，不易流動水位于肌原纖維之間和肌質(zhì)網(wǎng)內(nèi)，冷凍貯藏時溫度的波動會促進冰晶形成，而冰晶對肌原纖維有不同程度的破壞，導致不易流動水遷移或流失。由圖5 可知，T23的峰面積隨著凍藏時間的延長也逐漸減小，這是因為自由水主要存在于細胞間隙或組織間，樣品在凍藏過程中細胞破裂，再經(jīng)過解凍后水分基本流失，進而導致自由水峰面積下降[21]。

2.6 不同凍藏時間下烤魚水分活度的變化

水分活度能更可靠地反映食品穩(wěn)定性和安全性，是食品行業(yè)檢測和質(zhì)量的重要參考指標之一。不同凍藏時間下烤魚水分活度的變化見圖6。

圖6 不同凍藏時間下烤魚水分活度的變化Fig.6 Change in water mobility of roasted fish at different freezing times

由圖6 可知，在凍藏120 d 內(nèi)，烤魚樣品的水分活度明顯增加，從30 d 的0.959 增加至120 d 的0.986；在凍藏120～180 d 時，水分活度增加但變化不顯著（P＞0.05），趨于穩(wěn)定。從總體上來看，在30～210 d 的凍藏期間，烤魚樣品的水分活度呈上升的趨勢，說明水的結合程度逐漸降低，細胞脂質(zhì)氧化速率逐漸加快，烤魚樣品的質(zhì)量損失增多[22]。

2.7 不同凍藏時間下烤魚TBARS 含量的變化

TBARS 是油脂氧化的次級產(chǎn)物，可以反映脂肪最終氧化程度。魚肉中多不飽和脂肪酸含量高，易被氧化產(chǎn)生丙二醛[23]。不同凍藏時間下烤魚TBARS 含量的變化如圖7所示。

圖7 不同凍藏時間下烤魚TBARS 含量的變化Fig.7 Change in TBARS content of roasted fish at different freezing times

由圖7 可知，凍藏60～90 d 內(nèi)，烤魚的TBARS 含量隨著凍藏時間的延長無明顯變化，樣品的TBARS 含量為0.48～0.53 mg/kg，這是因為凍藏時間較短，并且魚肉脂肪含量較低，所以烤魚初始時的TBARS 含量較低。隨著凍藏時間的延長，烤魚的TBARS 含量升高趨勢明顯，并在210 d 時達到最高值，為0.78 mg/kg。這是因為隨著凍藏時間的延長，冰晶的形成使魚肉肌肉間出現(xiàn)孔洞，增大了脂肪酸與氧氣的接觸面積，同時加劇了氧化的進行[24]。Hansen 等[25]認為凍藏時間是影響TBARS 含量的最主要原因。因此，在烤魚凍藏過程中，TBARS 含量不斷升高，氧化程度增加，烤魚品質(zhì)逐漸降低。

2.8 不同凍藏時間下烤魚TVB-N 含量的變化

在凍藏過程中，微生物和內(nèi)源酶的作用會導致化學成分的變化。揮發(fā)性鹽基氮被用作蛋白質(zhì)和胺類降解的生物標志物，目前廣泛采用TVB-N 含量來表征肉質(zhì)的新鮮度[26]。不同凍藏時間下烤魚TVB-N 含量的變化如圖8所示。

圖8 不同凍藏時間下烤魚TVB-N 含量的變化Fig.8 Change in TVB-N content of roasted fish at different freezing times

由圖8 可知，各組樣品TVB-N 含量隨冷藏時間延長呈上升趨勢，根據(jù)GB 2733—2015《食品安全國家標準鮮、凍動物性水產(chǎn)品》[27]規(guī)定，淡水魚制品揮發(fā)性鹽基氮含量不得超過20 mg/100 g。揮發(fā)性鹽基氮的含量越低，說明魚肉越新鮮。樣品凍藏初期（30 d），TVB-N含量為3.57 mg/100 g；凍藏90～150 d，烤魚樣品TVB-N含量有上升趨勢，但變化幅度不大；凍藏第180 天時，魚肉的TVB-N 含量較凍藏150 d 時上升明顯，為15.98 mg/100 g；第196 天時，魚肉的TVB-N 含量達國標規(guī)定的最高限量（20 mg/100 g），不建議繼續(xù)食用。TVB-N 含量升高是因為微生物和內(nèi)源酶的作用使蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生腐敗性物質(zhì)，主要為氨和胺類物質(zhì)，它們會導致魚肉新鮮度下降，TVB-N 含量升高。

2.9 不同凍藏時間下烤魚的感官評分

貯藏條件對肉質(zhì)的感官評價有著直接的影響，不同凍藏時間下烤魚的感官評分如圖9所示。

圖9 不同凍藏時間下烤魚的感官評分Fig.9 Sensory scores of roasted fish at different freezing times

由圖9 可知，凍藏時間對烤魚感官評分影響明顯，隨著凍藏時間的延長，各項指標評分以及整體接受度均整體呈下降趨勢。在30～60 d 范圍內(nèi)，烤魚產(chǎn)品的感官評分無明顯變化，這是因為凍藏溫度低、時間短，對產(chǎn)品影響很小。在30～60 d，各指標評分均在8 以上，總分在46 左右；在120 d 時，色澤、口感、整體接受度指標的評分均在8 左右，總分40.91，烤魚產(chǎn)品的感官評分較凍藏30 d 時下降明顯。在210 d 時，除色澤外，烤魚產(chǎn)品的各項評分均為最低，其余4 項指標都在4.5 分左右，總分為24.73。陳鵬[28]研究不同凍藏條件對黃羽肉雞品質(zhì)特性的影響得出，在凍藏時間不斷延長的情況下，黃羽肉雞肉的風味、形態(tài)和色澤都會受到不良影響。

3 結論

預制烤黑魚冷凍貯藏過程中，凍藏時間的延長使冷凍烤魚產(chǎn)品的色澤、質(zhì)構、持水力、水分分布、硫代巴比妥酸含量、揮發(fā)性鹽基氮含量、感官評分均發(fā)生明顯變化。凍藏時間的延長增大了烤魚脂肪氧化程度，TBARS 含量在凍藏90～210 d 期間呈顯著上升趨勢；延長凍藏時間降低了烤魚新鮮度及品質(zhì)，使得烤魚硬度、咀嚼度、持水力及感官評分均降低，在凍藏時間從30 d增加到210 d 時，烤魚感官評分降低了46.97%。本研究結果表明，烤黑魚品質(zhì)隨凍藏時間延長呈降低趨勢，在凍藏196 d 時達國家標準最高限值（20 mg/100 g），此后品質(zhì)劣變嚴重不建議繼續(xù)食用，本研究為冷凍烤魚的貯藏及冷凍調(diào)理水產(chǎn)品的品質(zhì)提升提供參考。