李念文 謝晶 周然 湯元睿 周研 徐慧文

(上海海洋大學(xué)食品學(xué)院/上海水產(chǎn)品加工及貯藏工程技術(shù)研究中心 上海 201306)

不同真空蒸汽解凍條件對(duì)金槍魚感官的影響

李念文 謝晶 周然 湯元睿 周研 徐慧文

(上海海洋大學(xué)食品學(xué)院/上海水產(chǎn)品加工及貯藏工程技術(shù)研究中心 上海 201306)

研究真空蒸汽解凍條件對(duì)大目金槍魚塊感官的影響，選擇70 kPa、50 kPa、30 kPa、10 kPa四種不同的真空度對(duì)大目金槍魚進(jìn)行解凍，通過測(cè)定金槍魚塊解凍后48 h內(nèi)的理化指標(biāo)，確定金槍魚塊真空蒸汽解凍的最佳條件。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明真空蒸汽解凍能抑制金槍魚中高鐵肌紅蛋白和脂肪的氧化，降低魚肉褐變、酸敗的程度；10 kPa真空蒸汽解凍組的金槍魚肉0℃貯藏48 h 后a*值為13.25，高鐵肌紅蛋白百分比23.66%，還原力為39.66 FeSO4μmol/g，感官評(píng)定36 h后才不能接受，顯著高于其他各組，并且根據(jù)電子舌主成分分析，該組與新鮮解凍的魚肉差異性最小，可見解凍時(shí)真空度越大，魚肉的色澤，口味等感官指標(biāo)越好。

金槍魚；真空蒸汽解凍；感官；色澤

金槍魚肉質(zhì)鮮美、柔嫩，富含EPA、DHA等具有生物活性的多不飽和脂肪酸，具有預(yù)防心血管疾病、促進(jìn)大腦發(fā)育等多重功效；同時(shí)，魚肉中還富有蛋氨酸、?；撬?、礦物質(zhì)和維生素等功能性物質(zhì)，享有“海洋黃金”的美稱，是國(guó)際營(yíng)養(yǎng)協(xié)會(huì)推薦的綠色無污染健康美食[1]。目前，日本、歐美是金槍魚的主要消費(fèi)市場(chǎng)，我國(guó)的消費(fèi)水平也在逐步提升。金槍魚除了用于鮮銷外，一般都是經(jīng)冷凍制成冷凍金槍魚肉，通常用來制成生魚片、壽司、調(diào)味或罐裝食品。新鮮的金槍魚肉色呈鮮紅色，經(jīng)長(zhǎng)期凍藏后的魚肉解凍后會(huì)發(fā)生褐變[2]。褐變并非腐敗，魚肉顏色本身對(duì)其口味、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值等均無較大影響，但褐變會(huì)極大地降低金槍魚的商業(yè)價(jià)值。

解凍是金槍魚加工工藝的最后一道工序，其效果對(duì)金槍魚的質(zhì)地、色澤、風(fēng)味、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值等影響顯著，研究金槍魚的解凍工藝對(duì)其品質(zhì)維持和貨架期延長(zhǎng)具有相當(dāng)重要的意義。真空蒸汽解凍(Vacuum-steam Thawing)是新型解凍工藝，水在真空狀態(tài)下沸點(diǎn)低，利用其蒸發(fā)所形成的水蒸汽在凍結(jié)食品表面凝結(jié)釋放潛熱來解凍食品[3]。它具有解凍速度快、解凍中減少食品的氧化變質(zhì)、解凍后汁液流失少等優(yōu)點(diǎn)[4]。國(guó)內(nèi)外關(guān)于真空蒸汽解凍技術(shù)在金槍魚解凍中應(yīng)用的研究較少，本文就真空蒸汽解凍條件的影響和解凍后金槍魚的感官特性做實(shí)驗(yàn)性研究。

1 材料與方法

1.1 原料及儀器

1.1.1 原料

實(shí)驗(yàn)所用的金槍魚肉是捕撈后經(jīng)宰殺分割后直接抽真空密封凍藏(－80℃)10天的大目金槍魚肉。

1.1.2 樣品預(yù)處理

將凍結(jié)金槍魚快速均勻分割成大小，厚度一致(4 cm×5 cm×5 cm)的魚塊，每塊質(zhì)量約100 g，包裝后貯藏在－80℃的超低溫冰箱中，直至中心溫度降至－80℃。

1.1.3 儀器

MINFACT04型真空冷凍干燥機(jī)，愛德華天利(BOC Edwards)；CPCA-140Z絕對(duì)真空壓力表；XS 225A電子分析天平，普利賽斯國(guó)際貿(mào)易(上海)有限公司；ZE-2000測(cè)色色差計(jì)，日本尼康公司；FA25高剪切分散乳化機(jī)，上海FLUKO弗魯克流體機(jī)械制造有限公司；H-2050R臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)，湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開發(fā)有限公司；SJH-4S數(shù)控精密恒溫水浴鍋，寧波天恒儀器廠。

1.2 解凍方法

1.2.1 空氣解凍

將凍結(jié)金槍魚塊(4 cm×5 cm×5 cm)從－80℃超低溫冰箱中取出，置于周圍無熱源的潔凈托盤上，以20℃左右空氣為介質(zhì)進(jìn)行解凍，以魚塊的中心溫度達(dá)到－5℃時(shí)為解凍終點(diǎn)，置于0℃冰箱冷藏[5]。

1.2.2 真空蒸汽解凍

將凍結(jié)金槍魚塊(4 cm×5 cm×5 cm)從－80℃超低溫冰箱中取出，置于真空蒸汽解凍箱中，將多點(diǎn)溫度測(cè)量?jī)x的探頭插入魚塊中心部位。設(shè)定蒸汽溫度為20℃，真空度分別為70 kPa、50 kPa、30 kPa、10 kPa進(jìn)行解凍，根據(jù)魚體中心溫度隨解凍時(shí)間的變化情況，每秒記錄一個(gè)讀數(shù)，直至魚體中心溫度達(dá)到－5℃時(shí)視為解凍終點(diǎn)，置于0℃冰箱冷藏。真空蒸汽解凍裝置由解凍箱、真空設(shè)備、加熱器三部分組成，設(shè)備簡(jiǎn)圖如圖1。

1.3 測(cè)定指標(biāo)

1.3.1 色差

將魚肉切成規(guī)則的方塊，選用直徑10 mm的透鏡，采用色差計(jì)反射法測(cè)定樣品，每個(gè)樣品正反兩面均進(jìn)行測(cè)定，每面進(jìn)行三次測(cè)定取平均值，依據(jù)紅度值a*反映魚肉肉色變化。

圖1 真空蒸汽解凍機(jī)簡(jiǎn)圖Fig.1 Equipment diagram of vacuum-steam thawing instrument

1.3.2 高鐵肌紅蛋白相對(duì)百分含量

參考Krzywichi等[6]的方法，稱取3 g肉糜，加入15 mL冰冷的40 mM磷酸緩沖溶液(pH6.8)，勻漿，4℃下10000 r/min離心20 min，取上清液分別在525、545、565和572 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度，并進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算公式:

1.3.3 總還原能力

參考Katalinic V等[7]FRAP法:取100 mg金槍魚肉組織加入500 μL冰冷的PBS溶液，超聲以充分破碎組織，4℃下12000 g離心5 min，取上清液用于后續(xù)測(cè)定(以上所有操作均在冰上操作)。標(biāo)準(zhǔn)曲線測(cè)定的準(zhǔn)備:分別配置0.15、0.3、0.6、0.9、1.2和1.5 mmolFeSO4溶液。96孔板的每個(gè)檢測(cè)孔中加入180 μL FRAP工作液，空白對(duì)照孔中加入5 μL PBS等適當(dāng)溶液；標(biāo)準(zhǔn)曲線檢測(cè)孔內(nèi)加入5 μL各種濃度的Fe-SO4標(biāo)準(zhǔn)溶液；樣品檢測(cè)孔內(nèi)加入5 μL樣品，37℃孵育3～5 min后測(cè)定A593。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出樣品的總抗氧化能力。

1.3.4 硫代巴比妥酸(TBA)

參考馬妍等[8]方法。

1.3.5 感官評(píng)定

參照劉燕等[9]采用評(píng)分檢驗(yàn)法，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表1，選取12人組成感官評(píng)定小組，從顏色，外觀，氣味，滋味，質(zhì)地等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，綜合評(píng)價(jià)低于0分者，認(rèn)為感官評(píng)價(jià)不可接受。

表1 金槍魚生魚片的食用感官鑒定評(píng)分表Tab.1 Sensory evaluation standard of raw yellowfin tuna fillets

1.3.6 電子舌

電子舌是利用電子傳感系統(tǒng)和先進(jìn)的計(jì)算程序，模擬舌頭感覺功能，對(duì)食品的品質(zhì)特性加以區(qū)分。參考韓劍眾等[10]方法略有改動(dòng)，準(zhǔn)確稱取1 g魚肉于50 mL離心管中，加入適量高純水，4℃下10000 r/min離心10 min，取上清液過濾，將濾液定容到100 mL。

1.3.7 數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)平行3次，用SPSS19.0進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及多重比較，Origin8.5和AutoCAD 2009制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 顏色和高鐵肌紅蛋白的變化

金槍魚的顏色是其肌肉生物化學(xué)、生理學(xué)和微生物學(xué)變化的外部表現(xiàn)，它本身對(duì)魚肉的新鮮度，風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值無較大影響，但卻是決定消費(fèi)者接受的最重要因素之一[11]。作為青皮紅肉魚的代表，金槍魚魚肉呈紅色主要是肌紅蛋白的影響。金槍魚死后，肌肉中供氧終止，肌紅蛋白與氧分離呈現(xiàn)紅色；當(dāng)魚肉暴露在空氣中，還原型肌紅蛋白和氧結(jié)合成氧合肌紅蛋白呈鮮紅色；若氧合肌紅蛋白進(jìn)一步氧化成含有三價(jià)鐵離子的高鐵肌紅蛋白則會(huì)導(dǎo)致魚肉褐變[12－14]。不同真空度解凍下金槍魚肉的紅度值(a*值)，高鐵肌紅蛋白相對(duì)百分含量隨時(shí)間的變化如圖2和圖3。

圖2 不同解凍條件下金槍魚紅度值(a*值)Fig.2 Change on a*value of different thawing conditions

圖3 高鐵肌紅蛋白相對(duì)百分含量的變化Fig.3 Change on met-myoglobin percentage of different thawing conditions

紅度值(a*值)是評(píng)判金槍魚色澤最直觀的指標(biāo)，圖1可知貯藏期間各組的a*均下降，其中空氣解凍魚肉得到的初始值較其他組最低，且a*值下降最快，其余四組以70 kPa，50 kPa，30 kPa和10 kPa的順序下降幅度依次減小，10 kPa組金槍魚魚肉在貯藏48 h后a*值仍高達(dá)13.25，與劉燕等[9]研究黃鰭金槍魚塊常用解凍方法對(duì)金槍魚肉色差影響的結(jié)果一致。圖2為高鐵肌紅蛋白相對(duì)百分含量的變化，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，魚肉中肌紅蛋白不斷被氧化，高鐵肌紅蛋白含量呈上升趨勢(shì)，與a*的變化呈負(fù)相關(guān)；解凍過程中真空度越大，肌紅蛋白氧化量越少，高鐵肌紅蛋白的積累程度越低，魚肉的 a*值越高。根據(jù)熱力學(xué)原理，絕對(duì)壓力越低，水的飽和溫度隨之下降，蒸發(fā)速率上升；高真空度使得大量水蒸氣在凍結(jié)金槍魚塊表面凝結(jié)成膜并釋放潛熱供魚塊解凍，這層水膜能阻隔空氣與魚肉的直接接觸，減少魚肉中肌紅蛋白，降低了金槍魚肉的褐變程度；同時(shí)，真空度越大，解凍室中的O2越少，是減少肌紅蛋白氧化的另一個(gè)原因。以上結(jié)果表明，不同的真空度對(duì)金槍魚真空蒸汽解凍的顏色影響顯著，真空度越大，解凍后的金槍魚肉色澤越好。

2.2 還原力的變化

Livingston等[15]將魚肉能還原高鐵肌紅蛋白的酶系統(tǒng)稱為高鐵肌紅蛋白還原力(Metmyoglobin Reducing Activity，MRA)，包括蝦青素、NADPH等。FRAP法通過測(cè)定金槍魚肉中還原Fe3＋的總能力來研究MRA與金槍魚色澤的聯(lián)系。

圖4為不同解凍條件下金槍魚還原力的變化，貯藏過程中，金槍魚肉的還原力整體呈下降趨勢(shì)?？諝饨鈨鼋M在貯藏初期即與其他各組發(fā)生顯著差異，還原力為52.14 FeSO4μmol/g，貯藏48 h后，僅剩23.77 FeSO4μmol/g，這可能是解凍過程中汁液凍流失嚴(yán)重，帶走了一些還原物質(zhì)；隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，各組還原力均顯著下降(P＜0.05):一部分因還原高鐵肌紅蛋白而消耗，另一部分可能參與了與MRA無關(guān)的反應(yīng)，使魚肉發(fā)生不可逆褐變，色澤越來越差[16]。真空度越大，魚肉還原力的損耗越小，10 kPa組在貯藏12 h后即與其他各組發(fā)生顯著差異(P＜0.05)，這可能是受解凍環(huán)境的影響，解凍室的低氧環(huán)境減少了還原力的消耗，減緩了魚肉的褐變，使金槍魚擁有較好的色澤。

圖4 不同解凍條件下金槍魚還原力的變化Fig.4 Change on reducing capacity of different thawing conditions

2.3 硫代巴比妥酸值的變化

金槍魚中富含的EPA、DHA等高不飽和脂肪酸極易發(fā)生氧化和水解作用，產(chǎn)生的低級(jí)醛、酮類物質(zhì)會(huì)使魚肉出現(xiàn)變色、酸敗、發(fā)粘等現(xiàn)象，影響其外觀和風(fēng)味[17－18]。不飽和脂肪酸氧化分解產(chǎn)物中特定結(jié)構(gòu)的醛類化合物能與硫代巴比妥酸作用生成具有共軛結(jié)構(gòu)的紅色化合物，因此常通過測(cè)定硫代巴比妥酸值來表明魚肉脂肪氧化酸敗的程度。不同真空度解凍下金槍魚肉的TBA值隨時(shí)間的變化如圖5。

由圖5可知，貯藏過程中，實(shí)驗(yàn)各組金槍魚的TBA值發(fā)生了不同程度的上升，表明魚肉脂肪氧化的程度各不相同。其中，空氣解凍組由于在解凍初期就暴露在空氣中，受到氧化程度最嚴(yán)重，僅貯藏3 h就與其他各組差異顯著(P＜0.05)，48 h后更是達(dá)到了13.12 mg/100 g；真空蒸汽解凍各組由于真空度的不同，氧氣含量對(duì)TBA值的影響顯著，10 kPa真空蒸汽解凍組在貯藏初期TBA值為1.72 mg/100 g，貯藏48 h后上升為6.13 mg/100 g，明顯低于其他各組(P ＜0.05)，表明解凍的真空度越高，魚肉脂肪受氧化分解的作用越少，魚肉品質(zhì)越好。

圖5 不同解凍條件下金槍魚TBA的變化Fig.5 Change on TBA of different thawing conditions

2.4 感官評(píng)定

新鮮的金槍魚肉口感圓潤(rùn)、滑而不膩，色澤鮮亮自然，肉質(zhì)富有彈性，且具有金槍魚特有的鮮味。貯藏過程中蛋白酶的作用和微生物的大量繁殖，引起魚肉組織質(zhì)地不斷軟化，肌紅蛋白氧化導(dǎo)致褐變，并產(chǎn)生不愉快的腥味，感官品質(zhì)逐漸變差[9]。金槍魚感官評(píng)定是對(duì)金槍魚品質(zhì)變化的綜合性評(píng)估，對(duì)以生食為主的金槍魚來說，其感官品質(zhì)顯得尤為重要。

由表2可知，金槍魚的感官評(píng)分隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而降低。在解凍初期，50 kPa真空蒸汽解凍的金槍魚肉在感官評(píng)分上面優(yōu)于其他各組，得分達(dá)到14.21。貯藏一段時(shí)間后，實(shí)驗(yàn)各組差異開始顯著，空氣解凍尤為明顯，下降幅度最大，僅3 h就與30 kPa、10 kPa組表現(xiàn)出顯著差異(P＜0.05)，并且在貯藏18 h后感官評(píng)分為負(fù)，而30 kPa、10 kPa真空蒸汽解凍組在貯藏36 h后才表現(xiàn)出品質(zhì)劣變嚴(yán)重，這與a*值、持水力等理化指標(biāo)具有很高的相關(guān)性，表明感官評(píng)定具有一定的前瞻性[19－21]。

2.5 電子舌

隨著仿生技術(shù)的發(fā)展及人們對(duì)感官評(píng)價(jià)的客觀要求，模擬舌頭感覺功能的電子舌有了很大的發(fā)展，在食品行業(yè)的質(zhì)量控制、加工過程檢測(cè)、新鮮度評(píng)價(jià)及貨架期預(yù)測(cè)等方面得到了廣泛的應(yīng)用[22]。韓劍眾等[10]對(duì)鱸魚、鳙魚、鯽魚3種淡水魚和馬鲇魚、小黃魚、鯧魚3種海水魚進(jìn)行評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，魚在不同時(shí)間點(diǎn)的品質(zhì)特性可以用電子舌加以有效區(qū)分。

表2 解凍金槍魚塊的食用感官評(píng)定Tab.2 Sensory evaluation of thawing tuna chunk

圖6不同解凍條件下金槍魚貯藏48 h后的主成分得分圖Fig.6 PCA of Thunnus obesus after storing for 48 h under different thawing methods by e-tongue

圖6 是解凍金槍魚貯藏48 h后的主成分分析圖(Principal Component Analysis，PCA)，對(duì)照組為新鮮空氣解凍的金槍魚，主成分1和主成分2保持了原始數(shù)據(jù)93.9%的信息量。上圖可明顯分為兩個(gè)區(qū)域，其中10 kPa、30 kPa真空蒸汽解凍組與對(duì)照組距離最近，說明這兩組在貯藏期間魚肉的變化最小，與新鮮解凍的金槍魚肉品質(zhì)相似；70 kPa真空蒸汽解凍組和空氣解凍組距離對(duì)照組最遠(yuǎn)，表明其與對(duì)照組的魚肉主成分區(qū)別很大，新鮮度明顯下降。可見，真空蒸汽解凍能有效維持金槍魚的新鮮度，且解凍時(shí)真空度越大，保鮮效果越好。

3 結(jié)論

通過凍結(jié)金槍魚塊的解凍實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，真空水蒸氣解凍的金槍魚在貯藏期間感官均高于自然空氣解凍的魚肉，說明真空水蒸氣解凍表現(xiàn)出的低氧分、高效率等特點(diǎn)能抑制金槍魚中高鐵肌紅蛋白和脂肪的氧化，降低魚肉褐變、酸敗的程度，減少貯藏時(shí)間對(duì)魚肉外觀和風(fēng)味的影響。10 kPa真空水蒸氣解凍組的金槍魚肉0℃貯藏48 h后a*值為13.25，高鐵肌紅蛋白百分比23.66%，還原力為39.66 FeSO4μmol/ g，顯著優(yōu)于其他各組，并且根據(jù)電子舌主成分分析，感官評(píng)定36 h后才不能接受，該組與新鮮解凍的魚肉差異性最小，可見解凍時(shí)真空度越大，魚肉的色澤、風(fēng)味等越好。本實(shí)驗(yàn)表明:真空蒸汽解凍技術(shù)是一種優(yōu)良的金槍魚解凍工藝，能較好地維持解凍后金槍魚的色澤，風(fēng)味等感官指標(biāo)，提高了金槍魚的接受程度。

本文受上海市科委工程中心建設(shè)項(xiàng)目(11DZ2280300)資助。(The project was supported by the Center Construction Program from the Shanghai Science and Technology Commission (No.11DZ2280300).)

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Effects of Vacuum-steam Thawing on the Sense of Tuna

Li Nianwen Xie Jing Zhou Ran Tang Yuanrui Zhou Yan Xu Huiwen

(College of Food Science and Technology，Shanghai Ocean University，Shanghai Aquatic Products Processing and Storage Engineering Technology Research Center，Shanghai，201306，China)

Effects of vacuum-steam thawing on the sensory changes of tuna(Thunnus obesus)were studied in this paper.We thawed tuna by different vacuum degree of 70 kPa，50 kPa，30 kPa and 10 kPa，respectively.The best condition of vacuum-steam thawing would be established by measuring physical and chemical indices of tuna in 48 h after thawing.The results suggested that vacuum-steam thawing can suppress the oxidation of myoglobin and fatty acid，reduce the degree of browning and acidation.During the storage period of 48 h，a tuna chunk vacuum-steam thawed under 10 kPa had better quality than other experimental groups:a*value was 13.25，metmyoglobin percentage was 23.66%，reducing capacity was 39.66 FeSO4μmol/g，sensory evaluation was rejected until tuna stored for 36 h.At the same time，tuna thawed by 10 kPa vacuum-steam showed the minimum difference among all the experimental groups compared with the fresh thawed tuna by electronic tongue.All the results showed that the higher the vacuum degree of thawing is，the better the sense the tuna chunk will be.

tuna；vacuum-steam thawing；sense；colour

TS254.4；TB79

A

0253－4339(2014)05－0076－07

10.3969/j.issn.0253－4339.2014.05.076

周然，男(1977－)，副教授，博士，上海海洋大學(xué)食品學(xué)院，(021)61900394，E-mail:rzhou＠shou.edu.cn。研究方向:從事食品冷藏和食品冷鏈物流方向的研究。

“十二五”國(guó)家支撐計(jì)劃(2012BAD38B09)資助項(xiàng)目。(The project was supported by Key Projects in the National Science and Technology Pillar Program during the Twelfth Five-year Plan Period(No.2012BAD38B09).)

2013年9月26日

About the corresponding author

Zhou Ran(1977－)，male，Associate Professor，College of Food Science and Technology，Shanghai Ocean University，(021) 61900394，E-mail:rzhou＠shou.edu.cn.Research fields:food storage and food chain logistics.