处理方式及解冻方法对明虾品质的影响

周强，刘蒙佳，丁立云，苏凤贤

(1.福建师范大学闽南科技学院生命科学与化学学院，福建 泉州 362332；2.江西省水产科学研究所，江西 南昌 330039；3.温州科技职业学院农业与生物技术学院，浙江 温州 325006)

明虾(Penaeuschinensis)属节肢动物门，又名对虾，是我国沿海地区重要海鲜品之一[1].新鲜明虾因水分和蛋白质含量高，极易在捕捞、加工及贮运过程受到微生物侵染而腐败变质.在明虾体内存在一定量多酚氧化酶，会与明虾体内多巴类物质发生化学反应，产生黑色素造成虾体黑变，导致其食用品质迅速下降，不利于明虾的保鲜、贮藏及深加工产业的发展[2-5].水产品加工期间，磷酸盐能够提高其pH值，离子强度能够得到改良[6]，适当添加复合磷酸盐能改善冻品的品质，降低水分的流失以及提高其保水性，保持水产品的新鲜度，并具有一定的抗氧化以及防腐功能，是一类品质改良剂[7-8].明虾在冻结的过程中，肉质组织容易产生冰晶[9].进行解冻处理时，部分冰晶会融化成水，而这部分水不能够完全被重吸收，便导致了冻结明虾产生汁液流失的现象.汁液流失会使其营养成分有所损失，品质降低.影响冷冻食品品质的原因有很多，解冻方式是尤为显著的一种[10]，而冻藏时间及冻融次数在一定程度上也影响其解冻品质[11].国内外学者对冷冻-解冻水产品及其他肉制品解冻过程中品质变化已有诸多研究，如叶伏林等[12]研究4次反复冻融对黄鳍金枪鱼(Thunnusalbacores)肉品质的影响；姜晴晴等[13]比较低温解冻、微波解冻、流水解冻、自然解冻对带鱼(Trichiuruslepturus)蛋白质的影响，发现低温解冻可显著降低其汁液流失率，而解冻方法的蒸煮损失率差异不显著；Xia等[14]研究发现采用冷藏方法对猪肉进行解冻对品质的损害最低，而微波解冻促进蛋白和脂肪氧化；Boonsomrej等[15]跟踪测定不同解冻条件下水产品的理化、感官和微生物等指标，发现各指标间存在一定相关性.目前，关于不同解冻方法及处理条件应用于明虾解冻效果影响及其解冻品质指标间相关性报道较少.本试验采用(-26±0.5)℃冻结明虾，冻藏72 h后采用不同解冻方法(自然空气解冻、静水解冻、冰箱解冻、微波解冻)及处理方式对明虾进行解冻处理.通过考察测定解冻明虾pH、汁液流失率、蒸煮损失率盐溶性蛋白含量、菌落总数，分析比较不同解冻方法、添加复合磷酸盐处理、反复冻融次数及冻藏时间对明虾解冻品质的影响，以期为提高明虾的冷冻贮藏及解冻品质提供一定的数据支持.

1 材料与方法

1.1 材料

新鲜明虾：购自漳州东山港，大小均一，质量约12～15 g，体表光滑有色泽，明虾上岸后低温供氧运回实验室.

1.2 试剂

三聚磷酸钠、焦磷酸钠、六偏磷酸钠均为食品级，购自南京信捷汇生物科技有限公司.

琼脂计数培养基为生化试剂，硫酸铜、氢氧化钠、氢酒石酸钾钠、90%C2H5OH、85%H3PO4等均为分析纯，均购自国药集团.

1.3 主要仪器

BCD-215KS型冰箱：海尔股份有限公司；DTM-280型数显温度计：京冀仪器仪表厂；BSM2204型电子天平：上海卓精电子科技有限公司；科析HH-6恒温数显水浴锅：金坛市科析仪器有限公司；TDL-40B型低速离心机：上海安亭科学仪器厂；722型可见分光光度计：上海佑科仪器仪表有限公司；PHS-3C型pH计：上海鹏顺科学仪器有限公司；美的M1-L202B微波炉：广东美的电器制造有限公司.

1.4 原材料的处理

新鲜活明虾，挑选大小均一鲜明虾，自来水清洗干净后加适当的冰猝死，表面的水分用吸水纸吸干净并进行以下4种方式处理：

第1种(不同解冻方法处理)：将明虾单体置于(-26±0.5) ℃的冰箱中冷冻72 h备用，并使用不同方法进行解冻.

第2种(复合磷酸盐处理)：本课题组在前期磷酸盐复配应用于海鲈鱼解冻效果试验的基础上，将明虾涂抹0.2%复合磷酸盐(三聚磷酸钠∶焦磷酸钠∶六偏磷酸钠=2∶1∶1)，涂抹均匀后置于(-26±0.5)℃的冰箱中冷冻72 h，并设对照组，后续进行冰箱解冻处理[16].

第3种(反复冻融处理)：将明虾置于(-26±0.5) ℃的冰箱中冷冻72 h，并使用冰箱解冻，解冻完毕，冻融次数即为1次，按此顺序重复2～4次[17].

第4种(冻藏时间处理)：将明虾单体置于(-26±0.5)℃的冰箱冻结，后续进行冰箱解冻处理.

1.5 解冻方法

1.5.1 静水解冻 在烧杯中装入常温的自来水(18±0.5)℃，水量淹没过明虾.把经过冰箱冷冻72 h的明虾取出，置于烧杯中解冻，并计时，当虾的中心温度为(0±0.5)℃时，即为静水解冻的终点[18].

1.5.2 冰箱解冻 把明虾放入冰箱冷冻72 h，取出明虾单体置于冰箱解冻(4±0.5)℃，并开始计时，当虾体的中心温度为(0±0.5) ℃时，即为冰箱解冻的终点[19].

1.5.3 空气解冻 将冷冻处理72 h后的明虾置于没有热源的实验台上进行解冻(22±0.5)℃，开始计时，虾的中心温度上升到(0±0.5) ℃时，解冻结束.

1.5.4 微波解冻 将冷冻72 h后的明虾单体置于烧杯，进行微波解冻(1 000 W，915 MHz)，当虾的中心温度上升到(0±0.5)℃时解冻结束[20].

解冻后明虾中心温度采用偶极温度计进行测定.

1.6 品质指标测定

1.6.1 汁液流失的测定 称取刚从冰箱中取出的明虾，分别使用不同的方法解冻，用吸水纸尽量吸干净虾表面的多余水分，校零后，再将明虾放置天平的称量纸上，记录质量[21-22].

解冻汁液流失率的计算：

TL(%)=[(W1-W2)/W1]×100%

(1)

式中，TL为解冻汁液流失率(%)；W1为解冻前样品的质量(g)；W2为解冻后样品的质量(g).

1.6.2 蒸煮损失率的计算 把经过不同方法解冻的明虾，放入水浴锅的烧杯中蒸煮，隔水蒸煮5 min.时间到之后，将虾取出，吸去虾表面的水分，置于天平称量，并记录[23].计算蒸煮损失率：

CL(%)=[(W3-W4)/W3]×100%

(2)

式中，CL为蒸煮损失率(%)；W3为蒸煮前样品的质量(g)；W4为蒸煮后样品的质量(g).

1.6.3 pH值的测定 参照罗天林等[24]采用酸度计法测定.

1.6.4 盐性蛋白的测定 (1) 盐溶蛋白提取 取待测样品，去头去壳去肠，称取20 g虾肉分散于4体积的磷酸盐缓冲液(0.05 mol/L，pH 7.4)中，高速组织匀浆机匀浆2 min，匀浆液置于4 ℃条件下，抽提90 min(不时搅拌)，离心(8 000 r/min，20 min，4 ℃)，将沉淀分散于磷酸盐缓冲液(0.05 mol/L，pH 7.4)中，重复上述操作3次.除去水溶性蛋白.取沉淀按以下实验设计加入NaCl溶液，置于4 ℃条件抽提，然后离心(8 000 r/min，10 min)，所得上清液即为盐溶性蛋白溶液.

(2)采用双缩脲法测定盐溶蛋白含量[25].标准曲线的测定：取12支试管分两组，分别加入0，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0 mL的标准蛋白质溶液，用水补足到1 mL，然后加入4 mL双缩脲试剂.充分摇匀后，在室温(20～25 ℃)下放置30 min，于540 nm处进行比色测定.用未加蛋白质溶液的第一支试管作为空白对照液.取两组测定的平均值，以蛋白质的含量为横坐标，光吸收值为纵坐标绘制标准曲线.通过牛血清蛋白质溶液作出的标准曲线为y=0.813 6x+0.007(x的单位为μg)，R2=0.999拟合度较高，由此测得并计算明虾盐溶性蛋白含量.

式中，X为样品吸光值；VT为样品提取液总体积(即定容体积mL)；VS为样品测量时的取样体积(mL)；WF为样品鲜质量(g)；X为在标准曲线上查得的蛋白质含量(μg).

1.6.5 菌落总数测定 参照刘蒙佳等[26]采用涂布培养法测定其菌落总数.

1.7 数据统计及处理

试验中所有试样做3个平行测定，并重复2次，数据测定结果用平均值±标准差表示.结果分析采用SPSS 19.0软件进行数据处理，采用Duncan多重比较对各均值进行差异显著性分析.采用皮尔逊相关性分析对各品质指标进行显著性分析.

2 结果与分析

2.1 不同的解冻方法对明虾解冻品质的影响

采用不同解冻方法对明虾进行解冻，对各指标影响见表1.采用空气解冻，解冻后明虾pH值显著高于冰箱解冻、静水解冻和微波解冻(P<0.05)，而采用静水解冻与微波解冻的pH值差异不明显(P>0.05).采用冰箱解冻，样品解冻后汁液流失率与蒸煮损失率显著低于空气解冻与静水解冻(P<0.05)，而与微波解冻差异不明显(P>0.05).采用冰箱解冻其盐溶性蛋白含量最高为137.28 mg/g，显著高于静水解冻与空气解冻(P<0.05)，而与微波解冻差异不明显(P>0.05).菌落总数而言，微波解冻菌落总数为1.26(lgCFU/g)，显著低于其他3种解冻方法(P<0.05).由此可见，采用冰箱解冻及微波解冻能有效保持冻结明虾的解冻品质,综合分析上述几个指标，选取冰箱解冻进行后续解冻试验.

2.2 添加复合磷酸盐对明虾解冻品质的影响

复合磷酸盐对明虾解冻品质的影响见表2.添加磷酸盐组的汁液流失率、蒸煮损失率、菌落总数分别为0.75%、1.54%、3.24(lgCFU/g)，显著低于对照组(P<0.05).明虾解冻后盐溶性蛋白含量而言，添加复合磷酸盐组的盐溶性蛋白含量为142.12 mg/g，显著高于对照组(P<0.05).复合磷酸盐组与对照组比较，其pH值有所上升，且差异显著(P<0.05)，这有可能是磷酸盐的水解呈现碱性导致测定结果上升.试验表明，添加0.2%复合磷酸盐能够降低汁液流失率、蒸煮损失率及菌落总数，并提高其盐蛋白含量，一定程度上可以改善明虾的解冻品质.

表1 不同解冻方法下明虾解冻品质的变化

同列数据上标不同小写字母表示组间存在显著差异(P<0.05).

Values in each column with different small letters means significantly difference (P<0.05).

表2 添加复合磷酸盐对明虾解冻品质的影响

同列数据上标不同小写字母表示组间存在显著差异(P<0.05).

Values in each column with different small letters means significantly difference (P<0.05).

2.3 反复冻融对明虾解冻品质的影响

反复冻融对明虾解冻品质影响见表3.反复冻融对明虾各解冻指标影响明显.随着明虾解冻次数的增加，pH、汁液流失率、蒸煮损失率呈上升趋势，且解冻次数水平间对应的pH值、蒸煮损失率差异显著(P<0.05).盐溶性蛋白含量与解冻次数呈负相关，且解冻次数水平间对应的盐溶性蛋白含量差异显著(P<0.05).菌落总数随着解冻次数的增加，呈现上升趋势，且解冻次数(2～4次)各水平对应的菌落总数差异显著(P<0.05).

表3 反复冻融对明虾解冻品质的影响

同列数据上标不同小写字母表示组间存在显著差异(P<0.05).

Values in each column with different small letters means significantly difference (P<0.05).

2.4 不同冻结时间对明虾解冻品质的影响

采用冰箱解冻法对不同冻藏时间的明虾进行解冻处理，结果见表4.随着冻藏时间的延长，明虾解冻的pH、汁液流失率、蒸煮损失率均呈现上升趋势，但冻藏时间各水平间的指标差异不显著(P>0.05).盐溶性蛋白含量随着冻藏时间延长逐渐下降，冻藏30 d后进行解冻，其盐溶性蛋白含量为128.12 mg/g，显著高于冻藏60 d和90 d的明虾(P<0.05).菌落总数与冻藏时间呈负相关，冻藏30 d的明虾解冻后，其菌落总数为4.97(lgCFU/g)，显著高于冻藏60 d和90 d的明虾(P<0.05).

2.5 解冻指标相关性分析

解冻终点，采集上述不同解冻方法及处理方式下的各解冻品质指标，进行皮尔逊相关性分析，表5反映了明虾解冻品质特性的相关性.结果显示，pH值与汁液流失率、菌落总数具有显著相关性(P<0.05)，而与蒸煮损失率、盐溶性蛋白含量相关性无统计学意义(P>0.05).汁液流失率与蒸煮损失率相关系数为r为0.916，呈高度正相关(P<0.01)，当明虾的汁液流失率升高时，其蒸煮损失率也表现为升高，明虾的品质持水力下降明显.同时研究发现，明虾蒸煮损失率与其菌落总数呈正相关，相关系数为0.562，且具有统计学意义(P<0.05)，表明明虾蒸煮损失率上升，其对应的菌落总数表现为上升，持水率下降及微生物污染加剧.盐溶性蛋白含量与菌落总数表现为正相关，相关系数较小为0.374，且无统计学意义(P>0.05).

表4 不同冻藏时间对明虾解冻品质的影响

同列数据上标不同小写字母表示组间存在显著差异(P<0.05).

Values in each column with different small letters means significantly difference (P<0.05).

表5 明虾解冻品质指标相关性分析

5 讨论

明虾解冻过程中易受微生物及内源酶分解作用，冻品pH值将出现升高趋势，pH值可用来判定明虾解冻品质优劣[27].本研究发现，采用空气解冻其pH值显著高于其他几种解冻方法，这可能与空气解冻过程中，氧气分压升高及温度上升作用导致的微生物增殖有关，腐败微生物增殖导致虾体蛋白质水解pH值上升.相对于对照组，添加复合磷酸盐组可显著提高样品pH值，这主要是由于复合磷酸盐电离呈碱性所致.本研究还发现反复冻融对明虾解冻后pH值影响明显，解冻次数增多会导致其pH值的显著上升，这主要与反复冻融过程中微生物增殖有关，而冻藏时间延长，解冻后明虾pH值稍有上升，但差异不显著，这可能与冻藏时间过程中明虾肌肉组织汁液流失及氧化协同作用有关，上述两者对解冻后明虾的pH值的交互影响有待进一步研究.

汁液流失率及蒸煮损失率可反映解冻明虾蛋白质的持水性，并作为明虾解冻品质的检测指标[28-29].汁液流失率及蒸煮损失率增大，表明其解冻品质下降[30].虾肉在冷冻过程形成冰晶，肌肉组织受到不同程度的挤压而发生变形，肌原纤维失水收缩，保持原有水分的能力下降[31].本研究中，冰箱解冻及微波解冻对应的汁液流失率及蒸煮损失率较低，其中冰箱解冻较缓慢，冰晶对虾体组织细胞破坏较小，而微波解冻从冻品内部开始，解冻速度快，冰晶对冻品的挤压时间也可显著缩短.侯晓荣等[32]采用不同方法实现中国对虾的解冻，其汁液流失率变化趋势与本研究较一致，而蒸煮损失率较大，这可能与其蒸煮实验所采用的蒸煮时间及试验预处理有关.有研究发现，添加复合磷酸盐可提高肉制品的保水性及持水力[33]，宋广磊等[34]也尝试探究复合磷酸盐对粒冻贻贝(Mytilusedulis)失水率影响，研究表明处理组可有效提高保水率.本研究中，添加复合磷酸盐组能显著降低明虾解冻过程中的汁液流失率及蒸煮损失率，在自然或加热过程中肌球蛋白通过形成凝胶，使更多的水分被固定在肌肉中，提高了组织的持水能力，减少了汁液流失率及蒸煮损失率[35]，这与张丽等[6]采用复合磷酸盐对中国对虾保水研究效果一致.另外，本研究发现解冻次数增多易导致汁液流率及蒸煮损失率增大，这主要是由于反复冻融容易导致虾体内部的冰晶生长及组织变性，明虾蛋白质出现冻结变性的加剧，肌细胞的结构被损坏、肌原纤维失去了完整性[36].而延长冻藏时间，其汁液流失率及蒸煮损失率也表现为稍有上升，这主要与冻藏过程中冰晶对虾体挤压作用时间延长有关.这与邹明辉等[37]研究凡纳滨对虾(Litopenaeusvannamei)虾仁解冻结果一致.

有研究表明，冻品解冻后盐溶性蛋白含量越低，表明其蛋白的变性程度较高，相对应的解冻品质出现下降[38].本研究发现，采用冰箱解冻及微波解冻可有效维持虾体盐溶性蛋白含量.姜晴晴等[13]发现流水解冻及低温自然解冻后带鱼盐溶性显著低于其他两种解冻方法，与本研究结果一致.同时，研究发现添加复合磷酸盐可有效维持虾体盐溶性蛋白含量，这主要是复合磷酸盐可使肌球蛋白从肌原纤维所形成的网状结构空间中解离出来，增加盐溶性蛋白质的含量，这与于魏等[39]不同磷酸盐复配在对草鱼(Ctenopharyngodonidellus)鱼糜盐溶蛋白的影响较一致.另外，研究表明解冻次数增多导致盐溶性蛋白含量的显著降低，这与姜晴晴等[13]有关带鱼冻融次数增多，冻品的持水性下降及盐溶性蛋白含量降低的研究结果一致.而延长冻藏时间一定程度上也导致盐溶性蛋白含量的降低，本结果与侯温甫等[40]研究一致.

冻品解冻过程中由于温度及解冻时间的影响，微生物可出现繁殖，菌落总数的增加导致明虾解冻品质下降[41].本研究发现采用空气解冻，明虾菌落总数显著高于其他几种解冻方法，这主要是空气解冻过程中温度及氧气对微生物增殖的促进作用所致，而微波解冻菌落总数最低，这与微波解冻的热杀菌作用有关.有研究报道[42]，添加磷酸盐对水产品中的枯草芽孢菌及藤黄微球菌有一定抑制作用，本研究也发现添加复合磷酸盐较对照组可有效降低明虾菌落总数.本研究发现解冻次数的增加导致菌落总数明显上升，这与反复冻融过程中温度升高导致的微生物及酶活性增强有关，而冻藏时间延长菌落总数出现下降，这可能是由于明虾的低温下出现的冷冲击，少数细胞出现死亡，从而导致其菌落总数稍有下降[43].

相关性分析表明，pH值的升高表现为解冻明虾汁液流失率的升高及菌落总数的增大，微生物的增殖及内源酶活性增强对明虾蛋白质的水解作用加剧，分解产生胺类等碱性物质导致其体系pH值升高.菌落总数的增加表现为汁液流失率及蒸煮损失率的明显上升，这与微生物增殖导致组织蛋白变性，虾体持水率下降有关，而盐溶性蛋白含量指标与其他指标具有一定相关性，但相关系数较小.

5 结论

采用冰箱解冻及微波解冻可有效改善明虾的解冻品质，后续试验在采用冰箱解冻基础上，减少冻融次数、添加0.2%复合磷酸盐、缩短冻藏时间，可以改善明虾的解冻品质.相关性分析表明，明虾解冻后的汁液流失率与蒸煮损失率两指标间相关性较大(r=0.916).而样品菌落总数的增加也会显著促使其pH值、汁液流失率及蒸煮损失率的升高.