不同真空蒸汽解冻条件对金枪鱼感官的影响

李念文 谢晶 周然 汤元睿 周研 徐慧文

(上海海洋大学食品学院/上海水产品加工及贮藏工程技术研究中心 上海 201306)

不同真空蒸汽解冻条件对金枪鱼感官的影响

李念文 谢晶 周然 汤元睿 周研 徐慧文

(上海海洋大学食品学院/上海水产品加工及贮藏工程技术研究中心 上海 201306)

研究真空蒸汽解冻条件对大目金枪鱼块感官的影响，选择70 kPa、50 kPa、30 kPa、10 kPa四种不同的真空度对大目金枪鱼进行解冻，通过测定金枪鱼块解冻后48 h内的理化指标，确定金枪鱼块真空蒸汽解冻的最佳条件。实验结果表明真空蒸汽解冻能抑制金枪鱼中高铁肌红蛋白和脂肪的氧化，降低鱼肉褐变、酸败的程度；10 kPa真空蒸汽解冻组的金枪鱼肉0℃贮藏48 h 后a*值为13.25，高铁肌红蛋白百分比23.66%，还原力为39.66 FeSO4μmol/g，感官评定36 h后才不能接受，显著高于其他各组，并且根据电子舌主成分分析，该组与新鲜解冻的鱼肉差异性最小，可见解冻时真空度越大，鱼肉的色泽，口味等感官指标越好。

金枪鱼；真空蒸汽解冻；感官；色泽

金枪鱼肉质鲜美、柔嫩，富含EPA、DHA等具有生物活性的多不饱和脂肪酸，具有预防心血管疾病、促进大脑发育等多重功效；同时，鱼肉中还富有蛋氨酸、牛磺酸、矿物质和维生素等功能性物质，享有“海洋黄金”的美称，是国际营养协会推荐的绿色无污染健康美食[1]。目前，日本、欧美是金枪鱼的主要消费市场，我国的消费水平也在逐步提升。金枪鱼除了用于鲜销外，一般都是经冷冻制成冷冻金枪鱼肉，通常用来制成生鱼片、寿司、调味或罐装食品。新鲜的金枪鱼肉色呈鲜红色，经长期冻藏后的鱼肉解冻后会发生褐变[2]。褐变并非腐败，鱼肉颜色本身对其口味、营养价值等均无较大影响，但褐变会极大地降低金枪鱼的商业价值。

解冻是金枪鱼加工工艺的最后一道工序，其效果对金枪鱼的质地、色泽、风味、营养价值等影响显著，研究金枪鱼的解冻工艺对其品质维持和货架期延长具有相当重要的意义。真空蒸汽解冻(Vacuum-steam Thawing)是新型解冻工艺，水在真空状态下沸点低，利用其蒸发所形成的水蒸汽在冻结食品表面凝结释放潜热来解冻食品[3]。它具有解冻速度快、解冻中减少食品的氧化变质、解冻后汁液流失少等优点[4]。国内外关于真空蒸汽解冻技术在金枪鱼解冻中应用的研究较少，本文就真空蒸汽解冻条件的影响和解冻后金枪鱼的感官特性做实验性研究。

1 材料与方法

1.1 原料及仪器

1.1.1 原料

实验所用的金枪鱼肉是捕捞后经宰杀分割后直接抽真空密封冻藏(－80℃)10天的大目金枪鱼肉。

1.1.2 样品预处理

将冻结金枪鱼快速均匀分割成大小，厚度一致(4 cm×5 cm×5 cm)的鱼块，每块质量约100 g，包装后贮藏在－80℃的超低温冰箱中，直至中心温度降至－80℃。

1.1.3 仪器

MINFACT04型真空冷冻干燥机，爱德华天利(BOC Edwards)；CPCA-140Z绝对真空压力表；XS 225A电子分析天平，普利赛斯国际贸易(上海)有限公司；ZE-2000测色色差计，日本尼康公司；FA25高剪切分散乳化机，上海FLUKO弗鲁克流体机械制造有限公司；H-2050R台式高速冷冻离心机，湖南湘仪实验室仪器开发有限公司；SJH-4S数控精密恒温水浴锅，宁波天恒仪器厂。

1.2 解冻方法

1.2.1 空气解冻

将冻结金枪鱼块(4 cm×5 cm×5 cm)从－80℃超低温冰箱中取出，置于周围无热源的洁净托盘上，以20℃左右空气为介质进行解冻，以鱼块的中心温度达到－5℃时为解冻终点，置于0℃冰箱冷藏[5]。

1.2.2 真空蒸汽解冻

将冻结金枪鱼块(4 cm×5 cm×5 cm)从－80℃超低温冰箱中取出，置于真空蒸汽解冻箱中，将多点温度测量仪的探头插入鱼块中心部位。设定蒸汽温度为20℃，真空度分别为70 kPa、50 kPa、30 kPa、10 kPa进行解冻，根据鱼体中心温度随解冻时间的变化情况，每秒记录一个读数，直至鱼体中心温度达到－5℃时视为解冻终点，置于0℃冰箱冷藏。真空蒸汽解冻装置由解冻箱、真空设备、加热器三部分组成，设备简图如图1。

1.3 测定指标

1.3.1 色差

将鱼肉切成规则的方块，选用直径10 mm的透镜，采用色差计反射法测定样品，每个样品正反两面均进行测定，每面进行三次测定取平均值，依据红度值a*反映鱼肉肉色变化。

图1 真空蒸汽解冻机简图Fig.1 Equipment diagram of vacuum-steam thawing instrument

1.3.2 高铁肌红蛋白相对百分含量

参考Krzywichi等[6]的方法，称取3 g肉糜，加入15 mL冰冷的40 mM磷酸缓冲溶液(pH6.8)，匀浆，4℃下10000 r/min离心20 min，取上清液分别在525、545、565和572 nm波长处测定吸光度，并进行计算。计算公式:

1.3.3 总还原能力

参考Katalinic V等[7]FRAP法:取100 mg金枪鱼肉组织加入500 μL冰冷的PBS溶液，超声以充分破碎组织，4℃下12000 g离心5 min，取上清液用于后续测定(以上所有操作均在冰上操作)。标准曲线测定的准备:分别配置0.15、0.3、0.6、0.9、1.2和1.5 mmolFeSO4溶液。96孔板的每个检测孔中加入180 μL FRAP工作液，空白对照孔中加入5 μL PBS等适当溶液；标准曲线检测孔内加入5 μL各种浓度的Fe-SO4标准溶液；样品检测孔内加入5 μL样品，37℃孵育3～5 min后测定A593。根据标准曲线计算出样品的总抗氧化能力。

1.3.4 硫代巴比妥酸(TBA)

参考马妍等[8]方法。

1.3.5 感官评定

参照刘燕等[9]采用评分检验法，评分标准见表1，选取12人组成感官评定小组，从颜色，外观，气味，滋味，质地等方面进行评价，综合评价低于0分者，认为感官评价不可接受。

表1 金枪鱼生鱼片的食用感官鉴定评分表Tab.1 Sensory evaluation standard of raw yellowfin tuna fillets

1.3.6 电子舌

电子舌是利用电子传感系统和先进的计算程序，模拟舌头感觉功能，对食品的品质特性加以区分。参考韩剑众等[10]方法略有改动，准确称取1 g鱼肉于50 mL离心管中，加入适量高纯水，4℃下10000 r/min离心10 min，取上清液过滤，将滤液定容到100 mL。

1.3.7 数据处理

实验平行3次，用SPSS19.0进行数据统计及多重比较，Origin8.5和AutoCAD 2009制图。

2 结果与分析

2.1 颜色和高铁肌红蛋白的变化

金枪鱼的颜色是其肌肉生物化学、生理学和微生物学变化的外部表现，它本身对鱼肉的新鲜度，风味和营养价值无较大影响，但却是决定消费者接受的最重要因素之一[11]。作为青皮红肉鱼的代表，金枪鱼鱼肉呈红色主要是肌红蛋白的影响。金枪鱼死后，肌肉中供氧终止，肌红蛋白与氧分离呈现红色；当鱼肉暴露在空气中，还原型肌红蛋白和氧结合成氧合肌红蛋白呈鲜红色；若氧合肌红蛋白进一步氧化成含有三价铁离子的高铁肌红蛋白则会导致鱼肉褐变[12－14]。不同真空度解冻下金枪鱼肉的红度值(a*值)，高铁肌红蛋白相对百分含量随时间的变化如图2和图3。

图2 不同解冻条件下金枪鱼红度值(a*值)Fig.2 Change on a*value of different thawing conditions

图3 高铁肌红蛋白相对百分含量的变化Fig.3 Change on met-myoglobin percentage of different thawing conditions

红度值(a*值)是评判金枪鱼色泽最直观的指标，图1可知贮藏期间各组的a*均下降，其中空气解冻鱼肉得到的初始值较其他组最低，且a*值下降最快，其余四组以70 kPa，50 kPa，30 kPa和10 kPa的顺序下降幅度依次减小，10 kPa组金枪鱼鱼肉在贮藏48 h后a*值仍高达13.25，与刘燕等[9]研究黄鳍金枪鱼块常用解冻方法对金枪鱼肉色差影响的结果一致。图2为高铁肌红蛋白相对百分含量的变化，随着贮藏时间的延长，鱼肉中肌红蛋白不断被氧化，高铁肌红蛋白含量呈上升趋势，与a*的变化呈负相关；解冻过程中真空度越大，肌红蛋白氧化量越少，高铁肌红蛋白的积累程度越低，鱼肉的 a*值越高。根据热力学原理，绝对压力越低，水的饱和温度随之下降，蒸发速率上升；高真空度使得大量水蒸气在冻结金枪鱼块表面凝结成膜并释放潜热供鱼块解冻，这层水膜能阻隔空气与鱼肉的直接接触，减少鱼肉中肌红蛋白，降低了金枪鱼肉的褐变程度；同时，真空度越大，解冻室中的O2越少，是减少肌红蛋白氧化的另一个原因。以上结果表明，不同的真空度对金枪鱼真空蒸汽解冻的颜色影响显著，真空度越大，解冻后的金枪鱼肉色泽越好。

2.2 还原力的变化

Livingston等[15]将鱼肉能还原高铁肌红蛋白的酶系统称为高铁肌红蛋白还原力(Metmyoglobin Reducing Activity，MRA)，包括虾青素、NADPH等。FRAP法通过测定金枪鱼肉中还原Fe3＋的总能力来研究MRA与金枪鱼色泽的联系。

图4为不同解冻条件下金枪鱼还原力的变化，贮藏过程中，金枪鱼肉的还原力整体呈下降趋势。空气解冻组在贮藏初期即与其他各组发生显著差异，还原力为52.14 FeSO4μmol/g，贮藏48 h后，仅剩23.77 FeSO4μmol/g，这可能是解冻过程中汁液冻流失严重，带走了一些还原物质；随着贮藏时间的延长，各组还原力均显著下降(P＜0.05):一部分因还原高铁肌红蛋白而消耗，另一部分可能参与了与MRA无关的反应，使鱼肉发生不可逆褐变，色泽越来越差[16]。真空度越大，鱼肉还原力的损耗越小，10 kPa组在贮藏12 h后即与其他各组发生显著差异(P＜0.05)，这可能是受解冻环境的影响，解冻室的低氧环境减少了还原力的消耗，减缓了鱼肉的褐变，使金枪鱼拥有较好的色泽。

图4 不同解冻条件下金枪鱼还原力的变化Fig.4 Change on reducing capacity of different thawing conditions

2.3 硫代巴比妥酸值的变化

金枪鱼中富含的EPA、DHA等高不饱和脂肪酸极易发生氧化和水解作用，产生的低级醛、酮类物质会使鱼肉出现变色、酸败、发粘等现象，影响其外观和风味[17－18]。不饱和脂肪酸氧化分解产物中特定结构的醛类化合物能与硫代巴比妥酸作用生成具有共轭结构的红色化合物，因此常通过测定硫代巴比妥酸值来表明鱼肉脂肪氧化酸败的程度。不同真空度解冻下金枪鱼肉的TBA值随时间的变化如图5。

由图5可知，贮藏过程中，实验各组金枪鱼的TBA值发生了不同程度的上升，表明鱼肉脂肪氧化的程度各不相同。其中，空气解冻组由于在解冻初期就暴露在空气中，受到氧化程度最严重，仅贮藏3 h就与其他各组差异显著(P＜0.05)，48 h后更是达到了13.12 mg/100 g；真空蒸汽解冻各组由于真空度的不同，氧气含量对TBA值的影响显著，10 kPa真空蒸汽解冻组在贮藏初期TBA值为1.72 mg/100 g，贮藏48 h后上升为6.13 mg/100 g，明显低于其他各组(P ＜0.05)，表明解冻的真空度越高，鱼肉脂肪受氧化分解的作用越少，鱼肉品质越好。

图5 不同解冻条件下金枪鱼TBA的变化Fig.5 Change on TBA of different thawing conditions

2.4 感官评定

新鲜的金枪鱼肉口感圆润、滑而不腻，色泽鲜亮自然，肉质富有弹性，且具有金枪鱼特有的鲜味。贮藏过程中蛋白酶的作用和微生物的大量繁殖，引起鱼肉组织质地不断软化，肌红蛋白氧化导致褐变，并产生不愉快的腥味，感官品质逐渐变差[9]。金枪鱼感官评定是对金枪鱼品质变化的综合性评估，对以生食为主的金枪鱼来说，其感官品质显得尤为重要。

由表2可知，金枪鱼的感官评分随贮藏时间的延长而降低。在解冻初期，50 kPa真空蒸汽解冻的金枪鱼肉在感官评分上面优于其他各组，得分达到14.21。贮藏一段时间后，实验各组差异开始显著，空气解冻尤为明显，下降幅度最大，仅3 h就与30 kPa、10 kPa组表现出显著差异(P＜0.05)，并且在贮藏18 h后感官评分为负，而30 kPa、10 kPa真空蒸汽解冻组在贮藏36 h后才表现出品质劣变严重，这与a*值、持水力等理化指标具有很高的相关性，表明感官评定具有一定的前瞻性[19－21]。

2.5 电子舌

随着仿生技术的发展及人们对感官评价的客观要求，模拟舌头感觉功能的电子舌有了很大的发展，在食品行业的质量控制、加工过程检测、新鲜度评价及货架期预测等方面得到了广泛的应用[22]。韩剑众等[10]对鲈鱼、鳙鱼、鲫鱼3种淡水鱼和马鲇鱼、小黄鱼、鲳鱼3种海水鱼进行评价实验后发现，鱼在不同时间点的品质特性可以用电子舌加以有效区分。

表2 解冻金枪鱼块的食用感官评定Tab.2 Sensory evaluation of thawing tuna chunk

图6不同解冻条件下金枪鱼贮藏48 h后的主成分得分图Fig.6 PCA of Thunnus obesus after storing for 48 h under different thawing methods by e-tongue

图6 是解冻金枪鱼贮藏48 h后的主成分分析图(Principal Component Analysis，PCA)，对照组为新鲜空气解冻的金枪鱼，主成分1和主成分2保持了原始数据93.9%的信息量。上图可明显分为两个区域，其中10 kPa、30 kPa真空蒸汽解冻组与对照组距离最近，说明这两组在贮藏期间鱼肉的变化最小，与新鲜解冻的金枪鱼肉品质相似；70 kPa真空蒸汽解冻组和空气解冻组距离对照组最远，表明其与对照组的鱼肉主成分区别很大，新鲜度明显下降。可见，真空蒸汽解冻能有效维持金枪鱼的新鲜度，且解冻时真空度越大，保鲜效果越好。

3 结论

通过冻结金枪鱼块的解冻实验研究发现，真空水蒸气解冻的金枪鱼在贮藏期间感官均高于自然空气解冻的鱼肉，说明真空水蒸气解冻表现出的低氧分、高效率等特点能抑制金枪鱼中高铁肌红蛋白和脂肪的氧化，降低鱼肉褐变、酸败的程度，减少贮藏时间对鱼肉外观和风味的影响。10 kPa真空水蒸气解冻组的金枪鱼肉0℃贮藏48 h后a*值为13.25，高铁肌红蛋白百分比23.66%，还原力为39.66 FeSO4μmol/ g，显著优于其他各组，并且根据电子舌主成分分析，感官评定36 h后才不能接受，该组与新鲜解冻的鱼肉差异性最小，可见解冻时真空度越大，鱼肉的色泽、风味等越好。本实验表明:真空蒸汽解冻技术是一种优良的金枪鱼解冻工艺，能较好地维持解冻后金枪鱼的色泽，风味等感官指标，提高了金枪鱼的接受程度。

本文受上海市科委工程中心建设项目(11DZ2280300)资助。(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，上海海洋大学食品学院，(021)61900394，E-mail:rzhou＠shou.edu.cn。研究方向:从事食品冷藏和食品冷链物流方向的研究。

“十二五”国家支撑计划(2012BAD38B09)资助项目。(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.