气体加压解冻对金枪鱼贮藏品质的影响

刘梦　史智佳　杨震　贡慧　陈文华　王守伟

摘 要：研究气体加压解冻对金枪鱼解冻及贮藏期间品质变化的影响，将金枪鱼分为O2加压解冻组、CO2加压解冻组及托盘包装解冻组，在4 ℃冷藏条件下解冻后进行托盘包装贮藏，以汁液流失率、pH值、色泽、嫩度、硫代巴比妥酸反应底物值（thiobarbituric acid reactive substances，TBARs）、高铁肌红蛋白含量、挥发性盐基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）含量、菌落总数等理化指标的变化为依据评价金枪鱼的品质变化。结果表明：O2加压解冻可以维持金枪鱼解冻时的色泽，并对贮藏期间金枪鱼的品质影响不大；CO2加压解冻能够延缓贮藏过程中金枪鱼TBARs值上升，对脂肪氧化有抑制作用，从而维持金枪鱼贮藏期间的营养价值。

关键词：金枪鱼；加压气体；解冻；托盘包装；贮藏

为保证生食金枪鱼产品的风味品质和营养价值，选择合适的解冻方式尤为重要。科学合理的解冻工艺是保证金枪鱼质量安全的关键。若解冻方法不当，会造成大量的汁液流失，导致金枪鱼的风味、营养价值、质地、色泽等的劣化，影响金枪鱼食用品质。

现有的金枪鱼解冻方法以空气解冻和水解冻为主[1]。空气解冻是以空气为介质的解冻方法，热交换效果差，解冻时间较长，不可避免地存在细菌生长和繁殖、颜色劣化、表面过度解冻等问题，不利于产品质量安全的保持。水解冻使冻结的金枪鱼块与水直接接触，营养成分会从切断面渗出溶入到水中；同时水也会从切断面渗入产品中，使得切断面被水污染，导致产品质量安全性能的下降，特别是对金枪鱼肉质地的影响尤为显著。

目前已有部分学者对金枪鱼气调包装保鲜技术进行研究。由于气调包装中不同气体成分的功能作用不同，因此不同气体成分对生食金枪鱼产品自身的生化和理化反应、微生物的生长繁殖产生显著影响[2-7]。而在已有报道中，均是对常压环境下气调包装对金枪鱼保鲜效果的研究，对于不同气体成分在较高压力下对生食金枪鱼产品质量安全的影响尚无相关研究报道。

为此，本实验研究了气体加压对金枪鱼解冻及解冻后普通托盘包装贮藏期间品质变化的影响，以汁液流失率、pH值、色泽、嫩度、硫代巴比妥酸反应底物值、高铁肌红蛋白百分含量、挥发性盐基氮、菌落总数等理化指标的变化为依据评价金枪鱼解冻及贮藏过程中的品质变化，旨在探索一种新型金枪鱼解冻工艺技术，以拓展生食金枪鱼品质保持技术，为今后生食金枪鱼解冻方法的研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

金枪鱼原料 北京市北水嘉伦水产品市场有限责任公司。

所用试剂均购于国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

OXITEST油脂氧化分析仪 意大利Velp公司；Sorvall LYNX-6000型离心机 美国赛默飞世尔科技

公司；UV-2800型紫外-可见分光光度计 美国尤尼柯仪器有限公司；SG-8型便携式pH计 瑞士梅特勒-托利多国际贸易有限公司；BSA822-CW型电子天平 德国赛多利斯科学仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 样品处理

将-55 ℃冻藏的黄鳍金枪鱼分割成每块60 g，分别进行气体加压解冻和常压解冻，实验中加压条件通过OXITEST油脂氧化分析仪实现。各组金枪鱼实验条件如表1所示，共分为3 组。实验以金枪鱼中心温度达到0 ℃为解冻终点，解冻后3 组金枪鱼均置于4 ℃条件下托盘包装贮藏，每隔1 d取出测定相应理化指标。

1.3.2 汁液流失率测定

将金枪鱼块在解冻前进行称质量并记下初始质量，记为m0；实验时用滤纸将金枪鱼块表面水分吸干后称其质量，记为m1。汁液流失率按式（1）计算。

（1）

1.3.3 pH值测定

使用pH计测定金枪鱼的pH值，取金枪鱼样品不同部位进行测量，每个样品测定7 次取其平均值。

1.3.4 色差测定

使用CR-400色差计测定金枪鱼色差，每次测量前对色差计进行校正，分别对样品正反面进行测定，每面测定4 次，共8 次取平均值，金枪鱼肉色变化通过亮度值（L*）和红度值（a*）反映。

1.3.5 嫩度测定

使用TA.XT Plus质构仪测定金枪鱼嫩度，将样品切成10 mm×10 mm×10 mm長条进行测定，每个样品测定7 次取平均值。

1.3.6 硫代巴比妥酸反应底物（thiobarbituric acid reactive substances，TBARs）值测定[8]

取10 g切碎后的金枪鱼样品，加入7.5 g/100 mL三氯乙酸混合液（含0.1 g/100 mL乙二胺四乙酸（ethylenediaminetetraacetic acid，EDTA））50 mL，振荡30 min，过滤2 次。取10 mL滤液加入10 mL 0.02 mol/L

硫代巴比妥酸水溶液，90 ℃水浴40 min，取出冷却至室温，于2 000×g离心5 min，取上清液加入10 mL三氯甲烷摇匀，待分层后，取上层液体于532 nm和600 nm波长处测吸光度，记为A532 nm、A600 nm。TBARs值按式（2）计算。

（2）

1.3.7 高铁肌红蛋白（metmyoglobin，MetMb）百分含量测定[9]

取金枪鱼样品10 g，加入10 mL 0.04 mol/L的磷酸钠缓冲剂，于5 000×g离心10 min，用NaOH调节pH值至6.8～7.0，再于5 000×g离心10 min。取上清液稀释3 倍后过滤，测其在525 、545、565、572 nm波长处的吸光度，分别记为A525 nm、A545 nm、A565 nm、A572 nm。MetMb含量按式（3）计算。

（3）

式中：R1=A572 nm/A525 nm；R2=A565 nm/A525 nm；R3=

A545 nm/A525 nm。

1.3.8 挥发性盐基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）测定

采用SC/T 3032—2007《水产品中挥发性盐基氮的测定》中规定方法，测定TVB-N值。

1.3.9 菌落总数测定

采用GB 47892—2010《食品微生物学检验 菌落总数测定》中规定方法测定金枪鱼样品解冻后，贮藏3 d和5 d的菌落总数。

2 结果与分析

2.1 金枪鱼汁液流失率变化

金枪鱼解冻和贮藏时由于解冻方式的不同，鱼肉持水力会发生变化，导致水分流失。水分流失越大表明金枪鱼肉中的蛋白质、盐类及维生素等成分流失越大，影响生食金枪鱼的食用品质和营养价值。

由图1可知，3 个实验组金枪鱼汁液流失率初始值基本相同，说明O2和CO2气体加压解冻对金枪鱼刚刚解冻结束时的汁液流失影响不大。贮藏过程中，汁液流失率呈上升趋势。气体加压解冻组（组1和组2）汁液损失速率明显高于组3（托盘包装组），说明气体加压解冻对金枪鱼贮藏期间的汁液流失有一定的影响，可能是因为气体加压解冻金枪鱼时对金枪鱼的组织结构产生影响，导致其在之后的贮藏过程中汁液流失速率加快；对于组2而言，也有可能是因为CO2渗入到金枪鱼肉中，导致金枪鱼肉的pH值降低，pH值下降使得鱼肉中的蛋白质分子多肽链更加紧密，蛋白质分子空间距离缩小，使鱼肉中的水分被挤出，导致汁液流失增大[10-11]。因此，气体加压解冻对金枪鱼解冻的汁液流失影响不大，但对贮藏过程中的汁液流失有一定的影响。

2.2 金枪鱼pH值变化

由图2 可知，新鲜金枪鱼的pH值在6.0～6.5之间[12]，组2（CO2加压解冻）金枪鱼初始pH值为5.96，并且低于其他两组，可能是因为解冻时CO2溶解到鱼肉中，导致其pH值下降。贮藏期间各组金枪鱼的pH值均呈先下降后上升趋势，这可能是因为金枪鱼贮藏过程中糖酵解产生酸性物质——乳酸造成pH值下降，后期因为鱼肉中的蛋白质等物质在酶和腐败微生物的作用下降解产生碱性物质——氨和胺类物质，导致pH值上升。各组pH值的变化呈波动状态，以pH值的波动范围反映金枪鱼贮藏期间的pH值变化，分别为0.17、0.15和0.16，可以看出各组金枪鱼pH值的波动范围基本一致，说明气体加压解冻对金枪鱼贮藏期间pH值影响不明显。

2.3 金枪鱼色差值变化

由图3可知，3 个实验组金枪鱼初始L*基本相同，说明气体加压解冻未对金枪鱼的L*产生显著影响。贮藏期间，各组金枪鱼的L*均呈下降趋势，并且贮藏后期金枪鱼的L*基本相同，说明气体解冻对金枪鱼贮藏期间的L*影响也不大。

由图4可知，组1（O2加压解冻）解冻结束时a*显著高于其他两组，说明O2加压解冻对金枪鱼a*有一定影响。可能是因为高浓度O2促进了肌红蛋白与O2结合生成氧合肌红蛋白，使得鱼肉呈鲜红色。贮藏期间，各组金枪鱼的a*均呈下降趋势，这是因为贮藏期间鱼肉中的肌红蛋白逐渐氧化生成高铁肌红蛋白，导致鱼肉颜色变暗，a*下降。由于各组金枪鱼初始a*不同，以a*下降率（a*下降率为贮藏过程中a*的极差与初始a*的比值）反映各组a*的变化，分别为0.534、0.789、和0.599。可以看出组1和组3金枪鱼a*下降速率显著低于组2，可能是因为O2具有护色作用[13-14]，O2加压解冻时O2渗入鱼肉中，延缓了贮藏期间鱼肉肌红蛋白向高铁肌红蛋白转化的速率。

由于金枪鱼肉质呈红色，在解冻及贮藏时应尽量减少金枪鱼的a*变化，保证生食金枪鱼的色泽。而O2加压解冻技术有利于金枪鱼解冻及后期贮藏时的颜色保持，因此，O2加压解冻技术不失为红肉金枪鱼解冻护色的一种新方法。

2.4 金枪鱼嫩度变化

在金枪鱼解冻时，由于鱼肉中冻结的冰体积大于原先细胞间水的体积，导致鱼肉组织结构被破坏，质地变差，从而影响生食金枪鱼的食用价值[15-16]。嫩度是反映金枪鱼质地的一个指标。它是通过质构仪模拟人们食用金枪鱼时的咀嚼过程而得到的实验数值，其大小可以确切反应解冻及贮藏期间金枪鱼质构的变化[17]。

由图5可知，各组初始嫩度值差别不大，说明气体加压解冻对金枪鱼解冻时的嫩度影响不大。贮藏期间，各组嫩度值均呈下降趋势，可能是因为金枪鱼内源酶作用导致鱼肉蛋白质降解所致。贮藏后期，各组嫩度值趋于一致，说明气体加压解冻对金枪鱼贮藏期间嫩度的影响不大。

2.5 金枪鱼TBARs值变化

TBARs值是反映食品中脂肪氧化程度的理化指標之一。金枪鱼由于其不饱和脂肪酸含量高，在解冻及贮藏过程中易发生脂肪氧化[18]，因此使用TBARs值评价金枪鱼的脂肪氧化程度尤为必要。

由图6可知，各组初始TBARs值基本相同，说明气体加压解冻对金枪鱼解冻时的TBARs值影响不大。贮藏期间，各组TBARs值均呈上升趋势。以TBARs值的波动范围反映金枪鱼贮藏期间的TBARs值变化，分别为1.323、0.859和1.490，可见组2（CO2加压解冻）金枪鱼贮藏期间脂肪氧化缓慢，可能是因为脂肪酸氧化最终产物为水和CO2，而CO2加压解冻时CO2溶于鱼肉中，抑制了贮藏过程中脂肪的氧化，导致其TBARs值上升较慢。因此，CO2加压解冻可以有效地抑制贮藏期间金枪鱼的脂肪氧化，保护金枪鱼贮藏期间的营养价值。

2.6 金枪鱼高铁肌红蛋白含量变化

黄鳍金枪鱼肉质呈红色，富含肌红蛋白和血红蛋白[19]。在解冻和贮藏过程中，易与氧结合生成氧合肌红蛋白和高铁肌红蛋白[20]，进而影响金枪鱼色泽。

由图7可知，贮藏期间，各组高铁肌红蛋白含量均呈上升趋势，依次分别上升了17.0%、35.7%和32.9%，组2和组3在贮藏过程中上升幅度基本相同，但都显著高于组1；组1（O2加压解冻）高铁肌红蛋白含量上升幅度小，可能是因为解冻时O2浓度高，促使鱼肉中生成大量的氧合肌红蛋白，在贮藏过程中氧合肌红蛋白氧化生成高铁肌红蛋白。O2有护色作用，在解冻时不仅可以对金枪鱼色泽起到保护作用，在贮藏过程中也可以延缓高铁肌红蛋白的形成，进而对贮藏过程中的金枪鱼起到护色作用。

2.7 金枪鱼TVB-N值变化

金枪鱼富含蛋白质，在其解冻及贮藏过程中蛋白质易被酶和微生物分解，生成氨和胺类物质[21]，导致金枪鱼腐败变质。TVB-N值是反映金枪鱼肉中蛋白质分解程度的理化指标，可以反映金枪鱼解冻及贮藏期间的腐败程度[22-24]。

由图8可知，各组初始TVB-N值基本相同，说明气体加压解冻对金枪鱼解冻时的TVB-N值影响不大。贮藏期间，TVB-N值均呈上升趋势，且各组上升趋势相同，在第5天时TVB-N值均低于S/CT 3771—2006《生食金枪鱼》中规定值（25 mg/100 g）。可以看出，气体加压解冻对金枪鱼贮藏期间的TVB-N值影响不大。

2.8 金枪鱼菌落总数变化

菌落总数是评价金枪鱼食用安全性的重要指标，尤其是生食金枪鱼对菌落总数的要求更严格，S/CT 3771—2006规定生食金枪鱼的菌落总数不超过4（lg（CFU/g））。表2为金枪鱼解冻后及贮藏过程中菌落总数变化。

由表2可知，贮藏期间各组金枪鱼菌落总数均上涨，第5天时组2金枪鱼的菌落总数超出规定限值，已不能生食。CO2具有抑菌作用，可以抑制金枪鱼需氧微生物的生长[25-26]，但通过本实验结果发现CO2加压解冻对金枪鱼的抑菌效果不明显，可能是因为实验过程中金枪鱼接触的器皿所致。

3 结 论

本实验对金枪鱼气体加压解冻新方法进行初步探索。通过气体加压（3×105 Pa）的方式对金枪鱼进行解冻，并对解冻后的金枪鱼进行托盘包装贮藏，研究气体加压解冻对金枪鱼贮藏期间品质变化的影响。以汁液流失率、pH值、色差、嫩度、TBARs值、高铁肌红蛋白含量、TVB-N值和菌落总数等理化指标评价各组金枪鱼解冻及贮藏期间的保鲜效果。实验结果表明，气体加压解冻对金枪鱼解冻及贮藏过程中的部分品质变化产生了显著影响。O2加压解冻有利于金枪鱼解冻过程中a*的维持，并可抑制解冻及贮藏过程中高铁肌红蛋白的形成，从而维持金枪鱼解冻及贮藏过程中的色泽；CO2加压解冻能够延缓贮藏过程中金枪鱼TBARs值上升，对脂肪氧化有抑制作用，从而维持金枪鱼贮藏期间的营养价值。对于富含不饱和脂肪酸的红肉金枪鱼来说，解冻及贮藏过程中颜色和营养价值的维持最为重要。由此可见，气体加压解冻技术用于金枪鱼解冻具有较好的效果，对金枪鱼的色泽和营养价值的维持有积极作用。并且該技术所需设备条件较易满足，在餐饮店和商超具有广阔的应用前景。

参考文献：

[1] 刘艳， 王锡昌， 刘源. 黄鳍金枪鱼块常用解冻方法的比较[J]. 食品科学， 2010， 31（15）： 8-12.

[2] 夏征. 低温气调包装延长金枪鱼货架寿命的工艺研究[J]. 包装世界， 2013（6）： 27-29.

[3] MAQSOOD S， BENJAKUL S. Synergistic effect of tannic acid and modified atmospheric packaging on the prevention of lipid oxidation and quality losses of refrigerated striped catfish slices[J]. Food Chemistry， 2010， 121（1）： 29-38. DOI：10.1016/j.foodchem.2009.11.086.

[4] 于刚， 张洪杰， 杨少玲， 等. 金枪鱼保鲜方法及其贮藏期品质变化研究进展[J]. 食品工业科技， 2013， 34（21）： 381-389. DOI：11-1759/TS.20130530.1029.009.

[5] 汤元睿， 谢晶， 徐慧文， 等. 冷链物流中包装方式对金枪鱼品质的影响[J]. 现代食品科技， 2014， 30（7）： 187-192.

[6] ELENA T， PIER A C， SILVANA C， et al. Effect of modified atmosphere and active packaging on the shelf-life of fresh bluefin tuna fillets[J]. Journal of Food Engineering， 2011， 105（3）： 429-435. DOI：10.1016/j.jfoodeng.2011.02.038.

[7] 雷志芳， 谢晶， 李彦妮， 等. 不同包装方式对金枪鱼保鲜效果的分析比较[J]. 现代食品科技， 2016， 32（8）： 233-239.

[8] 苏辉， 谢晶， 黎柳， 等. 不同温度下鲳鱼品质及微观组织的变化研究[J]. 现代食品科技， 2014， 30（8）： 106-111.

[9] 尚艳丽， 杨金生， 霍健聪， 等. 运输过程中金枪鱼生鱼片色泽变化的模拟[J]. 食品工业， 2012， 33（11）： 60-62.

[10] 刘冠勇， 罗欣. 影响肉与肉制品系水力因素之探讨[J]. 肉类研究， 2000， 14（3）： 16-18.

[11] NGAPO T M， BABARE I H， REYNOLDS J， et al. Freezing and thawing rate effects on drip loss from samples of pork[J]. Meat Science， 1999， 53： 149-158. DOI：10.1016/S0309-1740（99）00050-9.

[12] TAO Z， SATO M， YAMAGUCHI T， et al. Formation and diffusion mechanism of histamine in the muscle of tuna fish[J]. Food Control， 2009， 20（10）： 923-926. DOI：10.1016/ j.foodcont.2009.01.011.

[13] 邱春江. 超高压对鲢鱼中关键酶与结构蛋白质构影响的研究[D]. 无锡： 江南大学， 2014： 44-53.

[14] ZHANG Z Y， YANG Y L， ZHOU P， et al. Effects of high pressure modification on conformation and gelation properties of myofibrillar protein[J]. Food Chemistry， 2017， 217（15）： 678- 686. DOI：10.1016/j.foodchem.2016.09.040.

[15] 陈海桂. 气调包装技术在肉类保鲜中的应用和研究进展[J]. 肉类研究， 2010， 24（11）： 74-78.

[16] 陈阳楼， 王院华， 甘泉， 等. 气调包装用于冷鲜肉保鲜的机理及影响因素[J]. 包装与食品机械， 2009， 27（1）： 9-13.

[17] 张秋会， 赵改名， 李苗云， 等. 肉制品的食用品质及其评价[J]. 肉类研究， 2011， 25（5）： 58-61.

[18] MARIA M C， GIOACCHINO B， GIUSEPPE R， et al. Effect of natural antioxidants and modified atmosphere packaging in preventing lipid oxidation and increasing the shelf-life of common dolphinfish （Coryphaena hippurus） fillets [J]. LWT-Food Science and Technology， 2015， 62（1）： 271-277. DOI：10.1016/j.lwt.2015.01.029.

[19] THIANSIL Y， BENJAKUL S， RICHARDS M P. Characterisation and stability of myoglobin from Eastern little tuna（Euthynnus affinis） dark muscle[J]. Food Chemistry， 2011， 124（1）： 254- 261. DOI：10.1016/j.foodchem.2010.06.028.

[20] 吳桂苹. 肉的颜色变化机理及肉色稳定性因素研究进展[J]. 肉类工业， 2006（6）： 32-34. DOI：10.3969/j.issn.1008-5467.2006.06.012.

[21] LAN Weiqing， XIE Jing， GAO Zhili， et al. Proper modified atmosphere packaging for delaying quality changes of pomfret （Pampus argenteus） during chilled storage and prolonging its shelf life[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering， 2014， 30（23）： 324-331. DOI：10.3969/j.issn.1002-6819.2014.23.041.

[22] 谢晶， 杨胜平. 生物保鲜剂结合气调包装对带鱼冷藏货架期的影响[J]. 农业工程学报， 2011， 27（1）： 376-381. DOI：10.3969/j.issn.1002- 6819.2011.01.061.

[23] 李念文， 汤元睿， 谢晶， 等. 物流过程中大眼金枪鱼（Thunnus obesus）的品质变化[J]. 食品科学， 2013， 34（14）： 319-323. DOI：10.7506/spkx1002-6630-201314067.

[24] 施建兵， 谢晶， 高志立， 等. 臭氧水浸渍后冰温贮藏提高鲳鱼块的保鲜品质[J]. 农业工程学报， 2013， 29（6）： 274-279. DOI：10.3969/j.issn.1002-6819.2013.06.034.

[25] 汤元睿， 谢晶. 金枪鱼气调保鲜技术的研究进展[J]. 食品科学， 2014， 35（9）： 296-300. DOI：10.7506/spkx1002-6630-201409058.

[26] MUELA E， ALONSO V， MORAGO P， et al. Effect of gas packaging conditions on thawed Thunnus obesus preservation[J]. Food Control， 2014， 46： 217-224. DOI：10.1016/j.foodcont.2014.05.022.