不同冻结方式对黄鳍金枪鱼品质变化的比较研究

于　刚，杨少玲，*，张　慧，张洪杰，杨贤庆，张　鹏

（1.中国水产科学研究院南海水产研究所，农业部水产品加工重点实验室，国家水产品加工技术研发中心，广东广州510300；2.正大食品（河南）有限公司，河南郑州450000）

不同冻结方式对黄鳍金枪鱼品质变化的比较研究

于刚1，杨少玲1，*，张慧1，张洪杰2，杨贤庆1，张鹏1

（1.中国水产科学研究院南海水产研究所，农业部水产品加工重点实验室，国家水产品加工技术研发中心，广东广州510300；2.正大食品（河南）有限公司，河南郑州450000）

为了研究不同冻结保鲜方式对金枪鱼肉的保鲜效果，本文通过测定冻藏期间金枪鱼背肌的K值、TBA值、TVB-N值、高铁肌红蛋白含量与色差，并结合感官评定，分析了液氮冻结、自制冷冻液冻结、-80℃超低温冻结和-18℃低温冻结等四种不同冻结方式对黄鳍金枪鱼背肌品质的影响。结果显示：液氮冻结的金枪鱼背肌的K值、TBA值、TVB-N值、高铁肌红蛋白含量较其他三组低，可以较长时间保持金枪鱼肉的新鲜度，从这一角度来说，液氮冻结为最佳冻结方式。但由于冻结速度极快，样品表面出现轻微裂缝，色差和感官评分指标比冷冻液浸渍冻结方式差。

黄鳍金枪鱼，冻结，保鲜，液氮

冻结保鲜是常用的产品保鲜方式，可有效延长产品货架期，并保持其新鲜度，尤其适用于极易腐败变质的水产品。常用的冻结方式主要有浸渍冻结、空气冻结和平板冻结等。相比于传统的空气冻结方式来说，浸渍冻结方式具有冻结速度快、能耗低、质量好等优点，具有很好的发展前景，现已成功应用于对虾、贝类及鲍鱼等水产品的速冻中。其中，液氮和新型冷冻液是浸渍冻结方法中较为新兴的载冷剂［1-2］，保鲜效果突出，但在深海鱼类方面研究却鲜有报道，尤其是在渔船上的使用至今未见报道。

金枪鱼（tuna）是一种生活在热带、亚热带以及温带广阔水域跨洋性洄游鱼类，其肉质柔嫩，富含蛋白质、脂肪、维生素A、D和微量元素，尤其是DHA和EPA等多不饱和脂肪酸，是国际营养学会公认的健康美食［3-4］。在国际市场上，金枪鱼的价格由其新鲜度决定，从高到低为：鲜活、冰鲜、冻品、干品和罐头，最常见的食用方式是吃生鱼片和罐头。作为深海鱼类，金枪鱼在海上捕获后约需30d才能到达陆地，为了保持其良好的色泽和品质，船上处理和保鲜方法显得尤为重要。传统的金枪鱼捕捞后分割成块直接冻结在-18℃设备中，回港后普遍达不到生食标准。近些年也有些渔船使用了超低温（-55℃）设备，保鲜效果较好，但能耗巨大。因此，金枪鱼的船上保鲜技术和设备已成为金枪鱼开发利用的瓶颈。

多年来，黄鳍金枪鱼（Yellowfin tuna）一直是全球金枪鱼中的主要捕捞种类之一，年产量仅次于鲣鱼［5］。南海是太平洋五大金枪鱼渔场之一，其中黄鳍金枪鱼是主要捕捞对象［6］。本文以南海捕捞的黄鳍金枪鱼为研究对象，采用不同的冻结方式（液氮浸渍冻结、冷冻液［7］浸渍冻结、-80℃超低温冰箱冻结和-18℃冰箱低温冻结），参考普通渔船冻藏保鲜的设备温度和保藏时间（-18℃冰箱，75d），通过感官评价并测定其K值、TVB-N值、TBA、高铁肌红蛋白以及色差等鲜度指标来筛选最佳冻结方式，旨在研究出既能保持金枪鱼品质，又能降低从渔船捕获到市场的能耗及运输成本的保鲜方法，为渔民增收提供理论参考。

表1　金枪鱼肌肉的感官质量评定方法Table 1　Scale for sensory evaluation of tuna meat

1　材料与方法

1.1材料与仪器

黄鳍金枪鱼由中国水产科学研究院南海水产研究所的“南锋号”科考船捕捞于南海海域，取背部肌肉分割成块，置于-80℃低温冰箱冻藏，待用；液氮购自广州广钢气体有限公司，纯度为99.99%。

Agilent 1100型液相色谱仪美国Agilent公司；735-2型温度测量仪德国德图仪器公司；SC-80C型全自动色差计北京康光光学仪器有限公司；Kjeltec 2300型全自动定氮分析仪瑞士Foss公司。

1.2原料处理

将黄鳍金枪鱼背部肌肉从-80℃冰箱中取出，放入-20℃冰箱内解冻2h，后放入4℃冰箱内解冻4h。再将金枪鱼分割成四等份，分别用真空包装放入液氮、自制冷冻液（工作温度-30℃）［7］、-80℃超低温冰箱和-18℃低温冰箱中，待中心温度达到-18℃左右，取出标记并放入-18℃冰箱。每隔15d取出，置于4℃冰箱解冻3h，检测其鲜度指标。

1.3测定方法

1.3.1冻结曲线绘制将金枪鱼样品切成体积大小为120mm×50mm×20mm的片状，中心插入热电偶，分别放入液氮、冷冻液、-80℃和-18℃低温设备至中心温度达到-18℃，记录实验数据。

1.3.2K值的测定参考方静［8］的方法，采用高效液相色谱进行测定。条件为：C18柱，紫外检测器，流速1.0mL/min，进样量10μL，检测波长260nm，流动相为20mmol/L柠檬酸-40mmol/L三乙胺-0.1%冰乙酸（pH4.8）。其计算公式为：

式中：Hx、HxR、IMP、AMP、ADP、ATP分别代表次黄嘌呤、次黄嘌呤核苷、肌苷酸、腺苷酸、腺苷二磷酸、腺苷三磷酸（mol/g，湿基）。

1.3.3TBA的测定采用硫代巴比妥酸法［9］进行测定，结果以mg/kg为单位。

1.3.4挥发性盐基氮（TVB-N）的测定参考水产行业标准SC/T 3032-2007测定［10］，结果以mg/100g为单位。

1.3.5高铁肌红蛋白的测定参考文献［11］的方法略加修改，取3g金枪鱼肉于50mL离心管，加入2倍体积的40mmol/L磷酸盐缓冲液（pH=6.8），均质2min，8000r/min离心20min，取上清液，在波长525、545、565和572nm处测定吸光值。

1.3.6色差的测定参考文献［12］，采用白度指数L*、a*、b*表色系统：L*称为明度指数，L*=0表示黑色，L*=100表示白色，中间有100个等级；a*、b*决定色调，也称为彩色指数，a*值越大，颜色就越接近红色（a*=60），a*值越小就越接近绿色（a*=-60）。

1.3.7感官评定参考文献［12］方法：由5人组成的评定小组，从色泽、气味、组织形态与组织弹性四方面（满分10分）对金枪鱼肌肉的感官质量进行评定，方法如表1所示。

1.3.8单核细胞增生李斯特氏菌的检测参照国家标准GB 4789.30-2010测定［13］。

1.4数据处理

采用SPSS 16.0软件进行数据分析，p＜0.01差异极显著，p＜0.05差异显著，p＞0.05差异不显著。

2　结果与分析

2.1不同冻结方式下金枪鱼的速冻曲线规律

通常食品的冻结曲线大致可分为三个阶段：第一个阶段是鱼肉体温降低到冻结点，放出显热；第二阶段是最大冰晶生成最多的区域，大部分水结成冰，放出热量，时间较长；第三个阶段是从最大结晶带到恒温不变。研究表明［14］，冻结速度越快，通过最大结晶带时间越短，冻品的质量越好。

如图1（d）所示，在-18℃冷冻设备中，金枪鱼中心温度下降较为缓慢，整个冻结过程持续约200min，这与一般食品的冻结曲线符合。从图1（a）可以看出，液氮冻结的金枪鱼样品，其中心温度从冻结初期到冻结终点一直呈快速下降趋势，1min内降低到-18℃，最大冰晶生成区很短，与姜琼一、徐惠文等的研究结果相一致［15-16］。图1（b）为金枪鱼肉在冷冻液中的冻结曲线，结果显示：样品中心温度从室温降到-18℃大概需14min，虽比在液氮中速度慢，但快于其他两种空气冻结方式。单从最大冰晶带生成时间的长短来判断的话，液氮冻结方式为最佳冻结方式，其次为冷冻液冻结。

2.2冻结方式对金枪鱼肉K值的影响

K值是次黄嘌呤和肌苷之和对ATP各级降解物的比值，是评定鱼贝类水产品新鲜度的重要化学指标，反映鱼体内ATP在酶的作用下的分解程度，K值越大，说明ATP分解越严重，鱼的鲜度越低。一般认为，生食水产品的鲜度指标K值低于20%为新鲜度良好，高于50%时达到保鲜的最大值。

图1　黄鳍金枪鱼在不同冻结方式下的冻结曲线Fig.1　Frozen curves of meat of yellowfin tuna with different freezing methods

图2　不同冻结方式对金枪鱼鲜度指标K值的影响Fig.2　Effect of different freezing methods on the K value of tuna

从图2可见，随着冻藏时间的延长，K值均呈不同程度上升，在冻藏45d时，冷冻液浸渍冻结样品K值为19.21%，液氮冻结样品K值为19.97%，为一级鲜度；而其他两种冻结方式K值均高于20%。在冻藏75d时，液氮冻结、冷冻液冻结、-80℃冻结和-18℃冻结的K值分别为24.68%、25.34%、27.55%和29.19%，且此时液氮冻结样品的K值仅相当于两种气体冻结方式下第60d时的K值。因K值越小可以反映鱼的新鲜度越好，因此，单从K值来说，最佳冻结方式为液氮冻结，这与杨利艳［14］的实验结果相同。

图3　不同冻结方式对金枪鱼TBA的影响Fig.3　Effect of different freezing methods on the TBA value of tuna

2.3冻结方式对金枪鱼肉TBA值的影响

鱼类脂质的不饱和体系可与TBA产生颜色反应，因此可通过TBA颜色的吸光值测定来衡量脂肪氧化程度。TBA的值越大，说明脂肪氧化程度越明显，越不新鲜［17］。

由图3可见，随着冻藏时间的延长，TBA值均呈现明显的上升趋势，且不同冻结方式对TBA值的影响也较大。在整个贮藏周期内的同一时期，液氮冻结的样品TBA值总是最小。在冻藏到60d时，液氮速冻的样品TBA值为0.27mg/kg，而-18℃冻结样品TBA值为0.35mg/kg，差异显著（p＜0.05）。且液氮速冻样品在第75d时的TBA值（0.33mg/kg）小于-18℃冻结第60d的值，可见液氮速冻可以有效抑制金枪鱼肉中不饱和脂肪酸的氧化酸败，保鲜效果最好。

2.4冻结方式对金枪鱼肉TVB-N值的影响

挥发性盐基氮（TVB-N）是我国水产品国家卫生标准中主要的鲜度指标，能判断水产品腐败程度。TVB-N是动物性食品中的蛋白质在肌肉中内源酶和微生物的作用下分解产生的氨、胺类等碱性含氮挥发性物质，具有臭味。TVB-N值越高，臭味越浓，鱼类的新鲜度越低，腐败程度越高［14］。

图4　不同冻结方式对金枪鱼TVB-N的影响Fig.4　Effect of different freezing methods on the TVB-N value of tuna

由图4可见，随着冻藏时间的延长，TVB-N值均呈上升趋势。液氮冻结和冷冻液冻结在冻藏75d后其TVB-N值分别为21.26mg/100g和21.30mg/100g，两者没有显著性差异（p＞0.05），但均低于-80℃和-18℃两种空气冻结方式下样品的TVB-N值含量。因在第45d和60d时液氮冻结样品的TVB-N值均低于冷冻液冻结方式，因此最佳冻结方式为液氮冻结。

2.5冻结方式对金枪鱼肉高铁肌红蛋白的影响

高铁肌红蛋白的含量与肉色有一定的相关性［18］。当肌肉中呈还原态的暗紫红色的肌红蛋白与呈充氧态的鲜红色氧合肌红蛋白处于平衡状态时，鱼肉呈鲜红色，进一步氧化成高铁肌红蛋白后则呈现不良的红褐色，因此，高铁肌红蛋白可作为评价鱼肉新鲜度的指标，尤其是对红肉鱼类的金枪鱼。

由图5可知，各组冻结方式下，高铁肌红蛋白均随贮藏时间的延长而升高，上升趋势逐渐加快。冻藏至15d时，各组高铁肌红蛋白含量均接近20%，说明鱼肉由鲜红色开始慢慢变暗红，图示结果和色差得出的结果相一致；随着冻藏时间的延长，在第45d时，各组开始表现出明显差异，其中液氮冻结样品的高铁肌红蛋白含量为24.32%，-18℃为26.56%，差异显著（p＜0.05）；在冻结75d时，-18℃高铁肌红蛋白含量为40.76%，接近于褐色，品质也会随之降低，而液氮冻结高铁肌红蛋白含量为四组中最低。

2.6冻结方式对金枪鱼肉颜色的影响

不同冻结方式处理的金枪鱼肉颜色随贮藏时间的变化如图6所示。整体上，随着贮藏时间的延长，四组冻结方式下样品的红值（a*）均呈下降趋势。前60d内，-18℃冻结的样品a*值均低于其他组，说明一般冻结条件下鱼肉红色褪变最快，也说明低温冻结与快速冻结方式均比一般冻结方式更能保持鱼肉的颜色；而另外三组在此期间内没有明显的差异。第75d时，冷冻液冻结样品的a*值最高，为8.93，略高于液氮冻结的8.59，且比其他两种空气冻结方式高（-80℃组样品a*值为7.98，-18℃组为7.76）。总之，液氮冻结和冷冻液冻结均能对金枪鱼肉色变暗起抑制作用。

图5　不同冻结方式对金枪鱼高铁肌红蛋白的影响Fig.5　Effect of different freezing methods on the met-myoglobin content of tuna

图6　不同冻结方式对金枪鱼色差的影响Fig.6　Effect of different freezing methods on chromatic aberration of tuna

2.7不同冻结方式对金枪鱼肉感官评分的影响

不同冻结方式的金枪鱼肌肉感官评分在贮藏期间的变化如图7所示。冻结第15d时，各组样品评分开始出现差异，其中冷冻液冻结方式评分最高，其次为液氮冻结、-80℃冻结，最后为-18℃冻结。第30d时，四种冻结方式的样品感官评分从高到底依次为：液氮速冻、冷冻液冻结、-80℃、-18℃。第60d时，液氮冻结组评分与冷冻液冻结组评分相同。第75d时，冷冻液冻结的评分超过液氮冻结。但总体上，从第30d开始冷冻液冻结组与液氮冻结组评分始终高于其他两组。由于液氮冻结的样品表面出现细微龟裂，最终认为，金枪鱼感官评分最好的处理组为冷冻液冻结组。

图7　不同冻结方式对金枪鱼感官评分的影响Fig.7　Effect of different freezing methods on sensory evaluation of tuna

2.8不同冻结方式下金枪鱼肉中致病性单核细胞增生李斯特氏菌的检测

单核细胞增生李斯特氏菌，简称单增李斯特菌，是一种人畜共患病的病原菌。它广泛分布在自然界中，也可能存在于某些食品中。食用含有单增李氏菌的食物，会导致严重疾病如脑膜炎、心肌炎、孕妇流产等，且死亡率极高，可达30%～70%，2000年被WHO食品安全工作计划列为重点检测的食源性致病菌之一［19］。近年来，在欧美和日本，单增李斯特菌引起的食物中毒事件越来越多，我国也常见有报道。

单增李斯特菌适宜生长温度范围为2～42℃，对热的抵抗力较弱，60℃保持10min菌数明显减少，80℃保持1min即可全部灭活。但金枪鱼食用方式大多以生鱼片为主，因此，单增李斯特菌对金枪鱼产品的潜在威胁很大。本文以南海捕捞的金枪鱼为研究对象，研究其在四种不同冻结方式下单增李斯特菌的存在情况，结果证明几种不同冻结处理的样品中均不含致病性的单增李斯特菌。

3　结论

以液氮冻结、冷冻液冻结、-80℃超低温冻结和-18℃低温冻结四种方式对金枪鱼进行冻结，结果表明，液氮冻结的样品K值、TBA值、TVB-N值、高铁肌红蛋白含量较其他组低，表明液氮速冻可较长时间保持金枪鱼的新鲜度，为最佳冻结方式。但由于冻结速度极快，样品表面出现轻微裂缝，色差和感官评分低于冷冻液浸渍冻结。如果能够找到克服样品龟裂的方法，液氮冻结在金枪鱼这种高值鱼类中的应用将不容忽视。尽管如此，冷冻液浸渍冻结将是一种前景可观的水产品主要保鲜冻结方式，具有冻结速度快、耗能少、产品质量高等诸多优点［20］。

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Comparison of four different freezing techniques about the preservation effects on yellowfin tuna

YU Gang1，YANG Shao-ling1，*，ZHANG Hui1，ZHANG Hong-jie2，YANG Xian-qing1，ZHANG Peng1
（1.South China Sea Fisheries Research Institute，CAFS，Key Laboratory of Aquatic Product Processing，Ministry of Agriculture，National R&D Center for Aquatic Product Processing，Guangzhou 510300，China；2.CP Food（Henan）Co.，Ltd.，Zhengzhou 450000，China）

In this paper，it was studied about the preservation effect of four freezing technique，liquid nitrogen freezing，refrigerant freezing，-80℃ freezing and-18℃ freezing，on the dorsal muscle of yellowfin tuna by determining the K value，TBA value，TVB-N value，met-myoglobin content，chromatic aberration and by sensory evaluation.The results showed that:the K value，TBA value，TVB-N value and met-myoglobin content of tuna meat frozen by liquid nitrogen were all lower than the other three freezing techniques，and liquid nitrogen freezing method could keep tuna meat fresh for a longer time.So from this perspective，liquid nitrogen freezing technique was the best among these four freezing methods.But unfortunately，there were some slight cracks on the surface of samples frozen by liquid nitrogen because of the fast freezing speed，so its chromatic aberration and score of sensory evaluation were poor than that of samples frozen by refrigerant.

yellowfin tuna；frozen storage；keeping fresh；liquid nitrogen

TS254.4

A

1002-0306（2015）10-0325-06

10.13386/j.issn1002-0306.2015.10.060

2014－09－09

于刚（1972-），男，博士，副研究员，研究方向：水产品加工与质量安全。

杨少玲（1979-），女，硕士，助理研究员，研究方向：水产品加工及质量安全研究工作。

广东省海洋渔业科技推广专项（A201201I01）；广东省科技计划项目（2012B020312003）；农业部财政重大专项（NFZX2013）；工信部高技术船舶科研项目（DC132101）。