牛余雪,董美華,王錫昌,郭全友,包海蓉,*

(1.上海海洋大學(xué)食品學(xué)院,上海 201306;2.濰坊科技學(xué)院,山東壽光 262700;3.東海水產(chǎn)研究所,上海 200090)

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基于NAD的分解對金槍魚塊流水解凍工藝的優(yōu)化

牛余雪1,董美華2,王錫昌1,郭全友3,包海蓉1,*

(1.上海海洋大學(xué)食品學(xué)院,上海 201306;2.濰坊科技學(xué)院,山東壽光 262700;3.東海水產(chǎn)研究所,上海 200090)

為對高品質(zhì)金槍魚流水解凍工藝進(jìn)行優(yōu)化,本實驗將魚肉從-60 ℃超低溫冰箱中取出后在-12～0 ℃的低溫冰箱中貯藏相應(yīng)的時間后再流水解凍。結(jié)果表明:-6 ℃ 15 h和-9 ℃ 3 d冷藏貯藏后流水解凍可有效緩解魚肉收縮現(xiàn)象,減少汁液流失,比直接流水解凍具有更好的咀嚼特性,與冷藏室解凍相比無顯著性差異。對優(yōu)化解凍過程中金槍魚三磷酸腺苷(ATP)、煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)含量變化進(jìn)行檢測分析,結(jié)果表明當(dāng)NAD分解至0.20 μmol/g,ATP降解到2.0 μmol/g時,既能緩解魚肉收縮、降低汁液流失,又能保證K值在一級鮮度20%范圍內(nèi)。本研究采用的優(yōu)化工藝可有效提高凍結(jié)金槍魚流水解凍的品質(zhì)。

金槍魚,汁液流失,NAD,品質(zhì)

金槍魚(Tuna)又名吞拿魚、鮪魚,是一種生活在中上層水域的高度跨洋性洄游魚類,具有很高的經(jīng)濟(jì)和商業(yè)價值[1-2]。金槍魚塊常用的解凍方式主要有空氣解凍、冷藏庫解凍、流水解凍、溫鹽水-冷藏庫解凍等[3]。不同的解凍方法對凍結(jié)金槍魚的理化、感官和微生物指標(biāo)影響很大,對評估其品質(zhì)變化、加工利用方式、消費潛在風(fēng)險起著重要作用[4-5]。凍結(jié)狀態(tài)的水產(chǎn)品進(jìn)行解凍時,內(nèi)部冰晶會融化成水,這些水分子若是來不及恢復(fù)到原細(xì)胞中再次被吸收,就會造成水產(chǎn)品汁液流失[6],汁液流失增加,咀嚼性相應(yīng)降低。流水解凍具有解凍速度快、時間短、操作簡單的優(yōu)點,但是金槍魚在較高的新鮮度下凍結(jié)后進(jìn)行流水解凍,魚肉收縮現(xiàn)象顯著,汁液流失率高,品質(zhì)降低[7]。

凍結(jié)金槍魚肉解凍過程中,三磷酸腺苷(ATP)降解成磷酸等酸性物質(zhì),魚肉通過糖酵解途徑(glycolysis)產(chǎn)生乳酸,兩者使得金槍魚肉的pH快速下降,品質(zhì)降低[8]。糖酵解途徑中間產(chǎn)物甘油醛-3-磷酸被氧化和磷酸化即與煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD),又稱輔酶Ⅰ,和Pi形成甘油酸-1,3-二磷酸,隨后在磷酸甘油酸變位酶的催化下,產(chǎn)生3-磷酸甘油酸,經(jīng)過一系列反應(yīng)最后形成乳酸[9-11],乳酸的形成進(jìn)而使得魚肉pH的下降,持水性降低,汁液流失升高、咀嚼性降低。

目前有關(guān)降低解凍金槍魚肉汁液流失的研究尚需完善?；诖?金槍魚從-60 ℃超低溫冰箱中取出后在-12～0 ℃的低溫冰箱中冷藏貯藏相應(yīng)的時間后再流水解凍,使NAD進(jìn)行一定的分解從而抑制糖酵解途徑的進(jìn)行,減緩pH的降低[12],降低汁液流失。因此本研究通過單因素實驗確定不同冷藏貯藏溫度下的最優(yōu)時間,與直接流水解凍金槍魚肉的汁液流失、咀嚼性進(jìn)行對比。通過檢測分析優(yōu)化流水解凍過程中NAD與ATP含量變化以及新鮮度K值,確定最佳優(yōu)化流水解凍工藝,促進(jìn)金槍魚在我國的食用推廣。

1　材料與方法

1.1材料與儀器

大目金槍魚浙江省舟山市大洋世家股份有限公司,于印度洋海域捕獲經(jīng)鮮活脊髓處理后在僵直前將四分割的金槍魚肉切割成體積約為60 mm×60 mm×20 mm(長×寬×高)的塊狀[13],每塊重量約80 g。放入PE保鮮袋中后貯藏在-60 ℃的超低溫冰箱中,使魚塊中心溫度為-60 ℃[1]。

腺苷三磷酸鈉鹽(ATP)、腺苷二磷酸鈉鹽(ADP)、腺苷一磷酸鈉鹽(AMP)、肌苷酸鈉鹽(IMP)、次黃嘌呤核苷酸鈉鹽(HxR)、次黃嘌呤(Hx)、煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)標(biāo)準(zhǔn)品由Sigma公司生產(chǎn);甲醇為色譜純;高氯酸(PCA)、KOH、K2HPO4、KH2PO4為分析純國藥上海公司購買。

LRH-100CL型低溫冰箱上海一恒儀器有限公司;DW-86L288超低溫冰箱海爾集團(tuán)上海分公司;TES1384型熱電偶OMEGA公司上海分公司;TC6K型電子天平上海高信化玻儀器有限公司;TA.XT Plus質(zhì)構(gòu)儀英國SMS公司;XHF-1型高速分散器上海金達(dá)生化儀器廠;GL-12B型高速冷凍離心機(jī)上海嘉鵬科技有限公司;SG2型酸度計梅特勒-托利多國際貿(mào)易(上海)有限公司;AL104-IC型分析天平梅特勒-托利多國際貿(mào)易(上海)有限公司;LC-10AT型高效液相色譜儀島津國際貿(mào)易(上海)有限公司;SPD-10A島津國際貿(mào)易(上海)有限公司。

1.2測定方法

1.2.1解凍方法

1.2.1.1冷藏庫解凍將樣品從超低溫冰箱中取出,放置于4 ℃的冷藏室中解凍,以魚塊中心溫度達(dá)到0 ℃為解凍終點[1]。

1.2.1.2流水直接解凍將樣品從超低溫冰箱中取出,放置于20 ℃左右的流水中解凍,以魚塊中心溫度達(dá)到0 ℃為解凍終點[14]。

1.2.1.3不同冷藏溫度貯藏-流水解凍根據(jù)預(yù)實驗結(jié)果,將樣品從-60 ℃超低溫冰箱中取出后放置于0、-3、-6、-9、-12 ℃的低溫冰箱中,以不同冷藏溫度下的貯藏時間為自變量,貯藏相應(yīng)的時間后置于20 ℃左右的流水中解凍,以魚塊中心溫度到達(dá)0 ℃為解凍終點[15]。

1.2.1.4解凍時間的確定將熱電偶探頭插入魚肉中心位置處,測定魚肉中心溫度隨解凍時間的變化,直至魚體中心溫度達(dá)到0 ℃,視為解凍終點[15]。

1.2.2測定指標(biāo)

1.2.2.1貯藏汁液流失計算公式如下:

L(%)=(W1-W2)/W1×100

式(1)

式中,W1是解凍前金槍魚塊的質(zhì)量(g),W2是在不同解凍方式下解凍后打開PE保鮮袋取出金槍魚塊,用吸水紙吸干金槍魚表面的汁液后稱取的質(zhì)量(g)。每次平行測3個樣品,取其平均值[16]。

1.2.2.2質(zhì)構(gòu)測定參照繆函霖[17]的方法并適當(dāng)修改,采用TA.XT Plus 型質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行測定,平行3次,取平均值。將魚肉按垂直于厚度的方向平放。測定條件為:探頭型號P25;測前速率1.0 mm/s;測試速率5.0 mm/s;測后速率5.0 mm/s;壓縮變形率75%;探頭2次測定間隔時間5.00 s;數(shù)據(jù)采集速率400.00 Hz;觸發(fā)強(qiáng)度5.0 g;觸發(fā)類型:自動。咀嚼性是一項質(zhì)地結(jié)構(gòu)綜合評價參數(shù),與食用口感密切關(guān)聯(lián),可較好的表征金槍魚的質(zhì)構(gòu)特性。計算公式如下:

咀嚼性=硬度×黏性×彈性

式(2)。

1.2.2.3感官評定參考SC/T 3117-2006《生食金槍魚》的感官要求并結(jié)合王錫昌[3]等感官評分法對金槍魚感官進(jìn)行評價。由10名經(jīng)過一定培訓(xùn)的感官評定員組成評定小組,分別對生魚片的顏色、外觀、氣味、滋味、口感5個方面按0～4評判法進(jìn)行權(quán)重打分。得到評定金槍魚各指標(biāo)的權(quán)重為:顏色權(quán)重22分、外觀權(quán)重22分、氣味權(quán)重17分、滋味權(quán)重17分、口感權(quán)重22分。根據(jù)表1進(jìn)行評分,滿分為100分,認(rèn)為 80～100分是好,60～80分一般,0～60分差。感官綜合得分=(顏色平均得分×22+外觀平均得分×22+氣味平均得分×17+滋味平均得分×17+口感平均得分×22)/100。

表1　金槍魚感官打分評定表Table 1　Scores of sensory evaluation

1.2.2.4pH的測定取5 g左右魚肉剪碎后放入均質(zhì)器中,加入10倍體積蒸餾水后,在冰浴環(huán)境中用高速分散器進(jìn)行均質(zhì),靜置30 min后用酸度計測定pH。每個樣品進(jìn)行三次平行測定,結(jié)果取平均值[18]。

1.2.2.5魚肉中ATP、K值和NAD的測定參照繆函霖[19]的方法,并進(jìn)行適當(dāng)修改。取魚肉約5 g,精確稱量(精確到0.1 mg),加15 mL 10% PCA(高氯酸)溶液均質(zhì),離心約3 min(3000 r/min,4 ℃),上清液用濾紙過濾。沉淀再用10 mL 5% PCA溶液加入攪拌,離心后,上清液再次過濾,重復(fù)2次。合并濾液后,用10 mol/L KOH和1 mol/L KOH調(diào)整濾液的pH為6.35～6.4之間,然后用去離子水定容至50 mL?？讖綖?.45 μm水系濾膜過濾后,用液相色譜儀測定。

圖1　-12～0 ℃不同的貯藏時間對金槍魚解凍品質(zhì)的影響Fig.1　Effects of different time stored in -12～0 ℃ on the quality of tuna chunk

色譜條件:色譜柱:Stable Bond Analytical 250 mm×4.6 mm,0.03 mol/L K2HPO4/0.07 mol/L KH2PO41∶1混合組成流動相,流速1.0 mL/min,溫度35 ℃,進(jìn)樣量為10 μL,UV檢測器,檢出波長254 nm。每個樣品進(jìn)行三次平行測定,結(jié)果取平均值。

1.3數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析

實驗數(shù)據(jù)用Microsoft Excel 2007和SPSS18.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析處理,實驗因素采用單向變異分析(one-way analysis of variance),均值采用Least-significance difference(LSD)0.05進(jìn)行檢驗比較。繪圖采用Origin 8.0軟件(Origin Lab公司)。

2　結(jié)果與分析

2.1-12～0 ℃下的貯藏時間對金槍魚解凍品質(zhì)的影響

樣品按1.2.1.3解凍后測定其汁液流失和咀嚼性等品質(zhì)指標(biāo),結(jié)果如圖1所示。

在僵直前對金槍魚進(jìn)行凍結(jié)魚肉能維持較高的品質(zhì),經(jīng)流水解凍后收縮現(xiàn)象明顯,汁液流失率升高。咀嚼性是一項質(zhì)地結(jié)構(gòu)綜合評價參數(shù),與食用口感密切相關(guān)[20]。由圖1可以看出金槍魚在-12～0 ℃下貯藏相應(yīng)時間后再流水解凍,汁液流失率先下降后上升,咀嚼性先在一定時間內(nèi)上升,隨后開始下降;汁液流失增加,咀嚼性相應(yīng)降低。綜合汁液流失和咀嚼性可見0 ℃ 6 h、-3 ℃ 12 h、-6 ℃ 15 h、-9 ℃ 3 d、-12 ℃ 9 d為金槍魚較優(yōu)的冷藏貯藏溫度-時間組合。

表2　不同解凍方式對金槍魚解凍品質(zhì)的影響Table 2　Effects of different thawing methods on the quality of tuna chunk

注:同列數(shù)據(jù)肩標(biāo)不同表示在α=0.05的顯著性水平上有統(tǒng)計學(xué)差異。

2.2流水解凍與冷藏室解凍對金槍魚解凍品質(zhì)的比較

通過單因素實驗確定出的金槍魚較優(yōu)貯藏溫度-時間組合與冷藏室解凍、直接流水解凍的魚肉在汁液流失、咀嚼性、感官評價得分方面進(jìn)行顯著性差異分析。結(jié)果如表2所示。

汁液流失率顯著性差異結(jié)果顯示,經(jīng)過單因素實驗得出的優(yōu)化冷藏-流水解凍工藝普遍比直接流水解凍的魚肉汁液流失少,在α=0.05水平上有顯著性差異,其中優(yōu)化工藝中汁液流失最少的-3 ℃貯藏12 h后流水解凍較直接流水解凍下降了4.43%,與冷藏室解凍的金槍魚肉在汁液流失上沒有顯著性差異。

質(zhì)構(gòu)測定結(jié)果顯示,對金槍魚進(jìn)行優(yōu)化解凍處理的魚肉比直接流水解凍具有更好的咀嚼性,直接流水解凍的魚肉咀嚼性僅為49.30(g),經(jīng)過優(yōu)化的流水解凍工藝咀嚼性為100(g)左右,除0 ℃貯藏6 h后流水解凍外的優(yōu)化工藝與冷藏室解凍的咀嚼性在0.05水平上沒有顯著差異。這是因為優(yōu)化流水解凍金槍魚的汁液流失率下降,魚肉持水性升高,其咀嚼性相應(yīng)變好。

感官評價結(jié)果顯示,冷藏室緩慢解凍的金槍魚肉得分為91分。直接流水解凍得分為41分,與優(yōu)化的流水解凍工藝和冷藏室解凍在α=0.05水平上差異顯著,-6 ℃貯藏15 h后流水解凍的金槍魚肉為優(yōu)化的流水解凍工藝中感官得分最高的,為90分,與冷藏室解凍在α=0.05水平上沒有顯著差異。

綜合感官評價結(jié)果與質(zhì)構(gòu)、汁液流失等指標(biāo),確定選擇-6 ℃貯藏15 h后流水解凍為最佳的流水解凍改進(jìn)工藝。直接流水解凍的金槍魚肉收縮現(xiàn)象明顯,如圖2。金槍魚經(jīng)-6 ℃貯藏15 h后流水解凍,能夠緩解肌肉收縮,如圖3。

圖2　直接流水解凍Fig.2　Water thawing

圖3　-6 ℃貯藏15 h后流水解凍Fig.3　Water thawing after stored in -6 ℃ 15 h

根據(jù)糖酵解反應(yīng)的機(jī)理推測不同冷藏溫度貯藏-流水解凍過程中汁液流失與咀嚼性的變化與NAD分解、ATP降解密切相關(guān),因此測定金槍魚不同冷藏溫度貯藏-流水解凍過程NAD、ATP含量變化。

2.3金槍魚不同冷藏溫度貯藏-流水解凍過程NAD、ATP含量的變化

金槍魚塊-6 ℃冷藏流水解凍后測定其NAD、ATP含量的變化,同時測定品質(zhì)相差不大的 -9 ℃貯藏的魚肉相關(guān)指標(biāo)并加以比較。結(jié)果如圖4所示。

圖4　-6 ℃和 -9 ℃下不同的貯藏時間 對金槍魚NAD和ATP的影響Fig.4　Effects of different time stored in -6 ℃ and -9 ℃ on the tuna NAD and ATP

金槍魚直接流水解凍的NAD含量為0.48 μmol/g,在-6 ℃貯藏后魚肉中的NAD進(jìn)行了一定程度的分解,從5 h的0.45 μmol/g分解到15 h的0.22 μmol/g,到30 h大部分被分解。在-9 ℃貯藏的魚肉由于溫度更低,一定程度抑制了NAD的分解,因此分解速率較-6 ℃慢,從1 d的0.43 μmol/g分解到3 d的0.21 μmol/g,到6 d時大部分被分解。在-6 ℃時,NAD全部分解需要30 h,但在-9 ℃時則需要6 d,冷藏時間長的魚肉往往引起不好的色澤變化。

直接流水解凍的魚肉ATP含量為2.50 μmol/g,兩個冷藏貯藏溫度下ATP降解,-6 ℃下貯藏ATP從5 h的2.45 μmol/g降解到15 h的2.04 μmol/g。-9 ℃貯藏從1 d的2.41 μmol/g降解到3 d的1.98 μmol/g。ATP大量降解會導(dǎo)致魚肉新鮮度下降,但是ATP適當(dāng)降解能緩解流水解凍過程中魚肉的收縮,降低汁液流失,提高魚肉咀嚼性。

3　討論

鮮活狀態(tài)下的金槍魚肉的pH在7～7.3左右,魚體死后通過無氧呼吸糖酵解途徑產(chǎn)生乳酸、ATP也會降解成磷酸等酸性物質(zhì),從而使pH下降[21]。通過檢測各指標(biāo)可以得到:直接流水解凍的金槍魚肉NAD含量為0.48 μmol/g,pH為5.90,汁液流失率為5.10%,-6 ℃貯藏15 h后流水解凍的魚肉NAD含量為0.22 μmol/g,pH為6.50,汁液流失率0.86%,-9 ℃貯藏3 d后流水解凍的魚肉NAD含量為0.21 μmol/g,pH為6.52,汁液流失率為0.79%?？梢钥闯鲈?6 ℃和-9 ℃下冷藏貯藏的魚肉NAD進(jìn)行分解,而NAD的分解會遏制甘油醛-3-磷酸變成1,3-二磷酸甘油酸從而終止糖酵解過程,使得乳酸生成量下降。乳酸生成減少會一定程度的減緩解凍金槍魚肉pH的降低,而金槍魚肉的pH越高,其持水力越好[19]。呼吸鏈中脫氫酶以NAD為氫受體,接受的氫經(jīng)呼吸鏈最終氧化成水和ATP,所以NAD含量高,ATP含量相應(yīng)就高,ATP含量越高,魚肉的新鮮度越好,所以NAD并非越少越好。

K值是以肌苷和次黃嘌呤量之和與ATP關(guān)聯(lián)化合物總量的比值,表征魚肉新鮮度,與水產(chǎn)原料的風(fēng)味和新鮮度緊密相關(guān),當(dāng)K值在20%以下時,金槍魚肉的品質(zhì)為一級鮮度。測得直接流水解凍的金槍魚肉ATP含量為2.50 μmol/g,K值為7.38%,咀嚼性為49.30 g,-6 ℃貯藏15 h后流水解凍的魚肉ATP含量為2.04 μmol/g,K值10.07%,咀嚼性為129.15 g,-9 ℃貯藏3 d后流水解凍的魚肉ATP含量為1.98 μmol/g,K值12.43%,咀嚼性為116.79 g。在-6 ℃和-9 ℃下冷藏貯藏使得魚肉中ATP進(jìn)行了一定程度的降解,有效減緩肌肉收縮,提高咀嚼性且鮮度K值在仍一級鮮度范圍內(nèi)。

4　結(jié)論

本實驗采用的金槍魚在僵直前進(jìn)行了凍結(jié)處理,ATP殘存量高,直接流水解凍過程中收縮現(xiàn)象明顯,綜合各指標(biāo)可以得到在-6 ℃低溫冰箱中冷藏貯藏至NAD分解至0.20 μmol/g左右,ATP降解到2.0 μmol/g左右時,既能保證鮮度K值在一級鮮度范圍內(nèi),又能緩解解凍過程中魚肉的收縮、減緩pH的降低、降低汁液流失。本實驗采用的優(yōu)化工藝可有效提高凍結(jié)金槍魚的流水解凍品質(zhì),可以為生食料理店金槍魚肉的貯藏和銷售提供一定的參考。

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Optimization of water thawing process for tuna chunk based on the decomposition of NAD

NIU Yu-xue1,DONG Mei-hua2,WANG Xi-chang1,GUO Quan-you3,BAO Hai-rong1,*

(1.College of Food Science and Technology,Shanghai Ocean University,Shanghai 201306,China;2.Weifang University of Science and Technology,Shouguang 262700,China;3. East China Sea Fisheries Research Institute,Shanghai 200090,China)

To optimize the techniques of water thawing for high-quality tuna,tuna was taken from-60 ℃ ultra-low temperature refrigerator and then kept it in -12 ℃ to 0 ℃ low temperature refrigerator for the corresponding time then proceeded water thawing. Results showed that after being stored in-6 ℃ for 15 hours and-9 ℃ for 3 days,water thawing effectively relieved shrinkage of tuna and reduced drip loss,comparing with direct water thawing,also the chewing characteristics was improved and there was no significant difference between the refrigerated thawing and the method used in this study was improved.Additionally,changes of contents of adenosine-triphosphate(ATP)and nicotinamide adenine dinucleotide(NAD)in tuna during the process of water thawing optimization were tested and analyzed. The results showed that when the decomposition of NAD to 0.20 μmol/g and the degradation of ATP to 2.0 μmol/g,the shrinkage of tuna was relieved and the drip loss was reduced,also the K value was less than 20%. In conclusion,the optimization for water thawing can effectively improve the quality of frozen tuna.

tuna;drip loss;NAD;quality

2016-02-01

牛余雪(1990-)，女，碩士研究生，主要從事食品加工工藝及品質(zhì)評價的研究，E-mail:niuyuxue@foxmail.com。

包海蓉(1969-)，女，博士，副教授，主要從事食品加工工藝和水產(chǎn)品保鮮方面的研究，E-mail:hrbao@shou.edu.cn。

國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃“863”計劃(2012AA092302)。

TS254.4

A

1002-0306(2016)15-0334-06

10.13386/j.issn1002-0306.2016.15.057