冷冻贮藏过程中烤黑鱼的品质变化

王源渊，尚珊，黄旭辉，姜鹏飞，傅宝尚，祁立波

（大连工业大学食品学院国家海洋食品工程技术研究中心，辽宁大连 116034）

烤鱼是四川和重庆最具代表性的菜肴，因其诱人的色泽、独特的风味和鲜嫩的口感而深受消费者的喜爱。高温烘焙可以有效减少鱼肉胶原蛋白的损失，提高鱼肉的嫩度；烘烤过程中进行的脂质氧化和美拉德反应，也可以赋予鱼肉独特的风味[1]。张艳[2]采用烘烤和油炸技术替代传统的炭烤方法，研究烤鱼的腌制和烘烤，得到即食烤鱼的最佳工艺条件；Fahmi 等[3]以新鲜鲶鱼为原料，进行了烤制鱼肉与煎制鱼肉的感官分析比较，发现烤制鱼肉的质地风味更好；Saleh 等[4]以罗非鱼为原料，评估了烤制鱼肉和新鲜鱼肉的质地特性及有害物残留，研究发现经烤制的鱼肉肉质得到提升、有机氯农药残留量显著下降。

在烤鱼多元化发展的今天，预制烤鱼产品的开发打破了烤鱼现场烤制、现场消费的局限性，使得菜肴的口味得到了很大程度的保留[5]。目前市面常见肉类预制菜有即食食品（卤鸡爪、鸡胸肉等即食肉制品）、即热食品（梅菜扣肉、粉蒸肉等非即食熟肉制品）、即烹食品（金汤酸菜鱼、小酥肉等非即食生肉制品）和即配食品（冷冻虾尾、冷冻巴沙鱼柳等速冻生肉制品）。因此，将烤鱼开发成预制菜，不仅能够满足现代人群对食物营养、安全、美味、方便的追求，同时也可以为烤鱼市场广阔前景的开拓提供新的途径。

冻藏保鲜也称冻结贮藏保鲜，即先将食品冻结，然后将贮藏温度控制在-18 ℃的保鲜方法[6]。冻藏是市面上肉类预制菜流通和销售应用广泛的保鲜技术之一，在冻藏条件下细胞液大部分会被冻结而造成生理干燥，可以很大限度地抑制微生物的生长繁殖以及酶的活性，使得很多化学和生化反应无法进行。但长时间的冻藏会使水产制品发生脂质过度氧化、蛋白质变性降解等一系列不良变化，这些变化均会对其外表色泽、组织状态、风味特征及产品营养价值产生严重影响，导致食用品质严重下降[7]。

本文通过对-18 ℃下不同冻藏时间的预制烤黑鱼鱼肉的质构、水分活度、色泽、硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid reaction substances，TBARS）含量、水分分布、持水力、挥发性盐基氮（total volatile base-nitrogen，TVB-N）含量等理化指标变化及感官评价的系统研究，探究预制烤黑鱼产品冻藏过程中的品质变化，旨在为冷冻调理水产品的贮藏加工提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

黑鱼、葱、姜、蒜：市售；食用盐：中国盐业股份有限公司；豆瓣酱：山东欣和食品工业有限公司；郫县豆瓣酱：四川省丹丹郫县豆瓣集团股份有限公司；生抽：佛山市海天调味食品股份有限公司；孜然粉、五香粉：上海味好美食品有限公司；料酒：北京二商王致和食品有限公司；大豆油：益海嘉里粮油（深圳）有限公司；三氯乙酸、硫代巴比妥酸（均为分析纯）：国药集团化学试剂有限公司；浓盐酸（分析纯）：天津市科密欧化学试剂有限公司；氧化镁（分析纯）：西陇化工股份有限公司；甲基红（分析纯）：天津市化学试剂一厂；溴甲酚绿（分析纯）：上海麦克林生化科技股份有限公司。

1.2 仪器与设备

ZM100 炒锅、IH50E 电磁炉：浙江苏泊尔股份有限公司；TA.XT.plus 物性测试仪：英国Surface Measurement Systems 公司；UltraScan PRO 测色仪：美国Hunter Lab 公司；MesoQMR23-060H 核磁共振成像分析仪：上海纽迈电子科技有限公司；K9840 全自动凯氏定氮仪：山东海能科学仪器有限公司；Himac CR22N 冷冻离心机：日本日立公司；Aqua Lab 水分活度仪：美国Decagon 公司；M200 多功能酶标仪：瑞士Tecan 公司；DD-8m2 速冻机：沈阳大华制冷设备有限公司；ME204/02电子天平（万分之一）：梅特勒-托利多国际贸易（上海）有限公司；C100 真空包装机：莫迪维克（上海）贸易有限公司；塑料聚氯乙烯（polyvinyl chloride，PVC）真空包装袋：常州豪润包装材料股份有限公司；XHF-DY 高速分散器：宁波新芝生物科技股份有限公司；NE-1753 微波炉：松下电器（中国）有限公司；SCC-WE101 万能蒸烤箱：德国Rational 公司。

1.3 试验方法

1.3.1 烤鱼的制作

新鲜黑鱼宰杀→流水清洗→开背切分→改花刀→配制调料汁、腌制→烤制→冷却→真空包装→速冻→成品→冷冻贮藏（-18 ℃）。

操作要点：1）流水清洗：清洗时间30 s，水流速度为75 mL/s；2）开背：沿着背中线位置开口，注意保护头尾不被切掉；3）改花刀：鱼体正面每隔3 cm 划大约3 cm×4 cm 的刀口，划至鱼尾；4）腌制：将葱段、姜块按1∶1的质量比（总质量45 g）填入质量为（800±5）g 的黑鱼鱼腹中，生抽、料酒、孜然粉、五香粉按1∶1∶1∶1 的质量比均匀涂抹在鱼体表面，装入真空包装袋于4 ℃冰箱中腌制12 h；5）烤制、冷却：于万能蒸烤箱中280 ℃烤制15 min，取出后冷却至室温；6）真空包装：使用真空包装袋进行真空包装（真空包装机参数：真空度为35，时间为1.2 s）；7）速冻：于速冻机中-40 ℃速冻40 min；8）冷冻贮藏：于-18 ℃冷库中进行冷冻贮藏。

1.3.2 样品制备

每隔30 d 选取冻藏的烤鱼样品，于4 ℃冰箱中解冻12 h。

1.3.3 质构的测定

取背部烤鱼肉，去皮，切成4 cm×3 cm×2 cm 的小块，选取探头为P/5，设置测试条件参数：测试前速度1 mm/s，测试中速度1 mm/s，测试后速度1 mm/s，下压比例设置为50%。每组试验重复6 次，取平均值。

1.3.4 色泽的测定

将烤鱼切成4 cm×3 cm×2 cm 的小块，用标准白板进行校正，测定样品的L*值、a*值、b*值。L*值表示亮度，其范围为0～100，L*值越大，亮度越大。a*值为正值时颜色偏红，负值时偏绿。b*值为正值时颜色偏黄，负值时偏蓝。

1.3.5 持水力的测定

参考朱瑞麒[8]方法，准确称取约5 g 鱼肉，记为m1，将其包裹在吸水纸中并于25 ℃、4 000 r/min 离心20 min，取出并称量，记为m2，根据离心前后的质量差计算持水力（water-holding capacity，WHC）。持水力（W，%）计算公式如下。

式中：m1为烤鱼鱼肉的原始质量，g；m2为烤鱼鱼肉离心后的质量，g。

1.3.6 鱼肉中水分分布及迁移规律测定

将烤鱼背部肉切成3 cm×2 cm×2 cm 的鱼块，用聚乙烯保鲜膜将其包裹，利用低场核磁共振（low filed nuclear magnetic resonance，LF-NMR）软件进行T2的测定，测定其结合水、自由水及不易流动水在鱼肉中的比例。选用CPMG（Carr Purcell Meiboom Gill）序列，采样频率为100 kHz，模拟增益RG1 为3，P1 为20.00 μs，P2 为41.00 μs，数字增益DRG1 为3，采样点TD 为360 018，前置放大倍数PRG 为3，重复采样间隔时间为6 000 ms，累加采集次数为4，回波时间为0.80 ms，回波个数为4 500。

1.3.7 水分活度的测定

利用水分活度仪对冻藏烤鱼水分活度进行测定，每组3 个平行。

1.3.8 硫代巴比妥酸含量的测定

参考John 等[9]的方法，准确称取1 g 样品，加入5 mL 硫代巴比妥酸溶液（0.375% 2-硫代巴比妥酸，15%三氯乙酸，0.25 mol/L 盐酸溶液），充分混匀后，沸水浴20 min，流水冷却，在4 ℃、8 000 r/min 条件下离心15 min，在532 nm 处测定上清液的吸光度。

1.3.9 挥发性盐基氮含量的测定

参考GB 5009.228—2016《食品安全国家标准食品中挥发性盐基氮的测定》[10]中的方法进行测定。

1.3.10 感官评价

选择10 名经验较为丰富的感官人员进行评价，其中男生、女生各5 人，每30 d 取出冻藏烤鱼样品于4 ℃冰箱解冻12 h，微波加热（加热功率为1 360 W，加热时间为150 s）后进行感官评价。烤鱼感官评价标准如表1所示。

表1 烤鱼感官评价标准Table 1 Sensory evaluation criteria of roasted fish

1.4 数据处理

利用Microsoft Excel 2010 软件统计试验数据，显著性分析采用SPSS 软件对试验数据进行单因素方差分析与Duncan 检验，采用Origin 软件进行作图。以P＜0.05 表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 不同冻藏时间下烤鱼硬度的变化

硬度为评价烤鱼肌肉软硬程度的一项重要质构指标，不同冻藏时间下烤鱼硬度的变化见图1。

图1 不同冻藏时间下烤鱼硬度的变化Fig.1 Change in hardness of roasted fish at different freezing times

由图1 可知，在冻藏过程中烤鱼产品的硬度随冻藏时间的延长呈下降趋势，冻藏210 d 时，硬度降至最低，为204.66 g，与冻藏30 d 相比，下降了55.63%。硬度变化与肌肉中的蛋白质变性及肌原纤维中的盐溶性蛋白含量的降低有关[11]，说明随着冻藏时间的延长，烤鱼蛋白质进一步变性，盐溶性蛋白含量不断降低。另一方面，由于鱼肉在长期冻藏过程中，游离水自然冻结凝聚成大量冰晶，导致微观结构的损伤及肌肉组织的水分流失，使鱼肉蛋白质的立体结构发生变化[12]，从而最终造成鱼体肌肉硬度下降。

2.2 不同冻藏时间下烤鱼咀嚼度的变化

咀嚼度是一种综合分析参数，是鱼类硬度、弹性和黏聚力综合作用的结果[13]。不同冻藏时间下烤鱼咀嚼度的变化如图2所示。

图2 不同冻藏时间下烤鱼咀嚼度的变化Fig.2 Change in chewiness of grilled fish at different freezing times

由图2 可知，冻藏过程中烤鱼的咀嚼度随冻藏时间的延长呈现明显下降的趋势，这是因为鱼肉在冻藏过程中受到内源酶的代谢作用影响，发生蛋白质降解，导致鱼肉细胞间的结合力下降，使鱼肉的肌肉结构松散，降低了鱼肉的可塑性，导致其咀嚼度下降[14]。且冻藏时间越长，越不利于鱼肉咀嚼度的保持。

2.3 不同冻藏时间下烤鱼色泽的变化

不同冻藏时间下烤鱼色泽的变化见图3。

图3 不同冻藏时间下烤鱼色泽的变化Fig.3 Change in color of roasted fish at different freezing times

由图3 可知，冻藏期间鱼肉颜色发生了明显的变化，随着冻藏时间的延长，鱼肉会发生多种生化反应，并且耐寒微生物也会分泌水溶性或脂溶性色素，这些均会影响鱼肉的颜色[15]。在30～210 d 的冻藏过程中，随着冻藏时间持续延长，烤鱼的L*值明显降低，a*值和b*值明显升高。冻藏210 d 时，L*值为43.51，a*值为12.31，b*值为29.74。L*值下降，说明贮藏过程中鱼肉变质，汁液流失，色泽变暗；a*值和b*值增加，可能主要是鱼肉中脂肪氧化后产生的较深颜色物质导致；另外，有些矿物质（如铜、铁等元素）也存在于鱼肉中，其氧化后也会使肉质变色（发黄或发红）[16]。

2.4 不同冻藏时间下烤鱼持水力的变化

持水力能够反映低温贮藏过程中鱼肉制品蛋白质的变质程度，不同冻藏时间下烤鱼持水力的变化如图4所示。

图4 不同冻藏时间下烤鱼持水力的变化Fig.4 Change in water holding capacity of roasted fish at different freezing times

持水力是肌肉组织通过物理方式截留大量水而阻止水渗出的能力，持水力越高，表明肌肉组织受损程度越小。食品在冻结过程中，食品中的大部分水形成冰晶，食品组织受到损伤，解冻过程使食品内部冰晶融化，组织收缩，汁液不可逆流失，持水力下降[17]。由图4 可知，烤鱼肌肉组织在210 d 的冻藏过程中，随着冻藏时间的延长，持水力随之减小。冻藏30 d 的烤鱼持水力为85.12%，而冻藏终点210 d 的持水力为75.45%，与冻藏30 d 相比下降了11.36%。这表明烤鱼在冻藏初期有较好的持水能力，但随着冻藏时间的延长，鱼肉开始腐败变质，蛋白质分解变性，鱼肉保持水的能力随之下降[18]。

2.5 不同冻藏时间下烤鱼水分分布的变化

横向弛豫时间（T2）可以表征肉类结构中的保水性，弛豫时间T2越小，表明水分与底物结合越紧密[19]。T21、T22、T23分别代表结合水、不易流动水以及自由水的横向弛豫时间，不易流动水T22的峰面积越大，说明截留的水分越多，保水性越好。不同冻藏时间下烤鱼的T2横向弛豫反演曲线变化规律如图5所示。

图5 不同冻藏时间下烤鱼的T2 横向弛豫反演曲线变化规律Fig.5 Change pattern of T2 transverse relaxation inversion curve of roasted fish at different freezing times

由图5 可知，随着贮藏时间延长，T22的峰面积逐渐减小，说明水分状态逐渐向自由水转变，样品的保水性下降，这与持水力的结果一致。Bertram 等[20]的研究认为，不易流动水位于肌原纤维之间和肌质网内，冷冻贮藏时温度的波动会促进冰晶形成，而冰晶对肌原纤维有不同程度的破坏，导致不易流动水迁移或流失。由图5 可知，T23的峰面积随着冻藏时间的延长也逐渐减小，这是因为自由水主要存在于细胞间隙或组织间，样品在冻藏过程中细胞破裂，再经过解冻后水分基本流失，进而导致自由水峰面积下降[21]。

2.6 不同冻藏时间下烤鱼水分活度的变化

水分活度能更可靠地反映食品稳定性和安全性，是食品行业检测和质量的重要参考指标之一。不同冻藏时间下烤鱼水分活度的变化见图6。

图6 不同冻藏时间下烤鱼水分活度的变化Fig.6 Change in water mobility of roasted fish at different freezing times

由图6 可知，在冻藏120 d 内，烤鱼样品的水分活度明显增加，从30 d 的0.959 增加至120 d 的0.986；在冻藏120～180 d 时，水分活度增加但变化不显著（P＞0.05），趋于稳定。从总体上来看，在30～210 d 的冻藏期间，烤鱼样品的水分活度呈上升的趋势，说明水的结合程度逐渐降低，细胞脂质氧化速率逐渐加快，烤鱼样品的质量损失增多[22]。

2.7 不同冻藏时间下烤鱼TBARS 含量的变化

TBARS 是油脂氧化的次级产物，可以反映脂肪最终氧化程度。鱼肉中多不饱和脂肪酸含量高，易被氧化产生丙二醛[23]。不同冻藏时间下烤鱼TBARS 含量的变化如图7所示。

图7 不同冻藏时间下烤鱼TBARS 含量的变化Fig.7 Change in TBARS content of roasted fish at different freezing times

由图7 可知，冻藏60～90 d 内，烤鱼的TBARS 含量随着冻藏时间的延长无明显变化，样品的TBARS 含量为0.48～0.53 mg/kg，这是因为冻藏时间较短，并且鱼肉脂肪含量较低，所以烤鱼初始时的TBARS 含量较低。随着冻藏时间的延长，烤鱼的TBARS 含量升高趋势明显，并在210 d 时达到最高值，为0.78 mg/kg。这是因为随着冻藏时间的延长，冰晶的形成使鱼肉肌肉间出现孔洞，增大了脂肪酸与氧气的接触面积，同时加剧了氧化的进行[24]。Hansen 等[25]认为冻藏时间是影响TBARS 含量的最主要原因。因此，在烤鱼冻藏过程中，TBARS 含量不断升高，氧化程度增加，烤鱼品质逐渐降低。

2.8 不同冻藏时间下烤鱼TVB-N 含量的变化

在冻藏过程中，微生物和内源酶的作用会导致化学成分的变化。挥发性盐基氮被用作蛋白质和胺类降解的生物标志物，目前广泛采用TVB-N 含量来表征肉质的新鲜度[26]。不同冻藏时间下烤鱼TVB-N 含量的变化如图8所示。

图8 不同冻藏时间下烤鱼TVB-N 含量的变化Fig.8 Change in TVB-N content of roasted fish at different freezing times

由图8 可知，各组样品TVB-N 含量随冷藏时间延长呈上升趋势，根据GB 2733—2015《食品安全国家标准鲜、冻动物性水产品》[27]规定，淡水鱼制品挥发性盐基氮含量不得超过20 mg/100 g。挥发性盐基氮的含量越低，说明鱼肉越新鲜。样品冻藏初期（30 d），TVB-N含量为3.57 mg/100 g；冻藏90～150 d，烤鱼样品TVB-N含量有上升趋势，但变化幅度不大；冻藏第180 天时，鱼肉的TVB-N 含量较冻藏150 d 时上升明显，为15.98 mg/100 g；第196 天时，鱼肉的TVB-N 含量达国标规定的最高限量（20 mg/100 g），不建议继续食用。TVB-N 含量升高是因为微生物和内源酶的作用使蛋白质分解产生腐败性物质，主要为氨和胺类物质，它们会导致鱼肉新鲜度下降，TVB-N 含量升高。

2.9 不同冻藏时间下烤鱼的感官评分

贮藏条件对肉质的感官评价有着直接的影响，不同冻藏时间下烤鱼的感官评分如图9所示。

图9 不同冻藏时间下烤鱼的感官评分Fig.9 Sensory scores of roasted fish at different freezing times

由图9 可知，冻藏时间对烤鱼感官评分影响明显，随着冻藏时间的延长，各项指标评分以及整体接受度均整体呈下降趋势。在30～60 d 范围内，烤鱼产品的感官评分无明显变化，这是因为冻藏温度低、时间短，对产品影响很小。在30～60 d，各指标评分均在8 以上，总分在46 左右；在120 d 时，色泽、口感、整体接受度指标的评分均在8 左右，总分40.91，烤鱼产品的感官评分较冻藏30 d 时下降明显。在210 d 时，除色泽外，烤鱼产品的各项评分均为最低，其余4 项指标都在4.5 分左右，总分为24.73。陈鹏[28]研究不同冻藏条件对黄羽肉鸡品质特性的影响得出，在冻藏时间不断延长的情况下，黄羽肉鸡肉的风味、形态和色泽都会受到不良影响。

3 结论

预制烤黑鱼冷冻贮藏过程中，冻藏时间的延长使冷冻烤鱼产品的色泽、质构、持水力、水分分布、硫代巴比妥酸含量、挥发性盐基氮含量、感官评分均发生明显变化。冻藏时间的延长增大了烤鱼脂肪氧化程度，TBARS 含量在冻藏90～210 d 期间呈显著上升趋势；延长冻藏时间降低了烤鱼新鲜度及品质，使得烤鱼硬度、咀嚼度、持水力及感官评分均降低，在冻藏时间从30 d增加到210 d 时，烤鱼感官评分降低了46.97%。本研究结果表明，烤黑鱼品质随冻藏时间延长呈降低趋势，在冻藏196 d 时达国家标准最高限值（20 mg/100 g），此后品质劣变严重不建议继续食用，本研究为冷冻烤鱼的贮藏及冷冻调理水产品的品质提升提供参考。