液氮/液氨速凍鮰魚片理化性質與組織結構變化

李新 汪蘭 丁安子 喬宇 石柳 吳文錦 熊光權

摘 要：研究分析液氮與液氨速凍對斑點叉尾鮰魚肉品質的影響。新鮮斑點叉尾鮰分割魚片后分別進行工業隧道式液氮噴淋速凍（-90 ℃、35 min）、隧道式液氨速凍（-35 ℃、90 min），速凍樣品置于-18 ℃下貯藏90 d。分析比較新鮮魚肉以及速凍魚肉在不同凍藏時間解凍損失率、蒸煮損失率、加壓失水率、剪切力、pH值、K值、揮發性鹽基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）含量、三甲胺（trimethylamine，TMA）含量與硫代巴比妥酸反應物（thiobarbituric acid reactive substance，TBARs）值，應用熒光顯微鏡觀察魚肉組織微觀結構變化。結果表明：與新鮮魚肉相比，速凍魚肉蒸煮損失率增加，加壓失水率、剪切力、pH值降低，K值、TVB-N含量、TMA含量、TBARs值均呈上升趨勢;隨著凍藏時間延長，速凍魚肉理化性質發生劣變;魚肉速凍后肌肉細胞面積減小，細胞間隙增大;相比液氨速凍，液氮速凍更有利于保持魚肉持水性、新鮮度以及組織結構完整性，可有效抑制魚肉凍藏期間的品質劣變。綜上，液氮速凍可以有效保持冷凍魚肉品質，凍藏30 d內，液氮速凍魚肉品質特性更接近于新鮮魚肉。

關鍵詞：斑點叉尾鮰;液氮速凍;液氨速凍;理化性質;組織微觀結構

Abstract： The effect of liquid nitrogen versus liquid ammonia quick freezing on the quality of channel catfish was investigated. Fresh fillets were frozen by tunnel liquid nitrogen spraying freezing （?90 ℃/35 min） or tunnel liquid ammonia freezing （?35 ℃/90 min）， and then stored at ?18 ℃ for up to 90 days. The thawing loss， cooking loss， pressurized water loss， shear force， pH value， K value， volatile base nitrogen （TVB-N） content， trimethylamine （TMA） content and thiobarbituric acid reactive substance （TBARs） value of fresh and freeze-stored fish were analyzed. The microstructure of fish tissue was observed by fluorescence microscope. Results showed that compared with fresh fish， the cooking loss of frozen fillets increased， the pressurized water loss， shear force and pH value decreased， and the K value， TVB-N， TMA content and TBARs value showed an increasing trend. The physicochemical properties of frozen fish deteriorated during frozen storage. It was observed that the area of muscle cells decreased and the intercellular space increased after quick freezing. Compared to liquid ammonia quick freezing， liquid nitrogen quick freezing was more beneficial to maintain the water-holding capacity， freshness and structural integrity of fish meat， thereby effectively restraining quality deterioration during frozen storage. It was conducted that the quality of fish fillets treated by liquid nitrogen quick freezing was close to fresh fish during frozen storage for 30 days.

Keywords： channel catfish; liquid nitrogen quick freezing; liquid ammonia quick freezing; physicochemical properties; microstructure

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20200619-156

中圖分類號：TS254.4? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A 文章編號：1001-8123（2020）10-0064-06

斑點叉尾鮰（Ietalurus punetaus）又稱溝鯰、鉗魚，屬鯰形目、鮰科，是原產于北美洲的一種大型淡水魚類，也是我國重要的出口淡水大型經濟魚類之一。速凍鮰魚片是目前斑點叉尾鮰主要的加工產品之一，魚肉經速凍后在冷凍條件下貯藏流通，保障其衛生品質[1]。魚肉中水分凍結會導致持水性下降，汁液流失，蛋白質冷凍變性，脂肪發生過氧化反應，導致魚肉品質劣變[2-3]。

冷凍食品加工行業中應用最為廣泛的是普通冷庫凍結和隧道式凍結等，其中隧道式凍結主要為液氨速凍，液氨速凍存在凍結時間長、干耗大、安全隱患等問題[4-5]。

隧道式液氮噴淋凍結是一種新型速凍方式，通過控制液氮噴淋蒸發量進而控制床層內空氣溫度，從而實現食品部分玻璃化凍結，減少結晶對細胞的損傷[6]。液氮具有凍結速率快、凍結時間短、干耗小、凍結質量好、安全性高等優點，是食品冷凍技術重要的發展方向[7]。

目前，國內外研究主要集中在不同凍結方式和凍結溫度對水產品品質的影響，新型凍結方式如高壓、超聲波、射頻、電磁輔助凍結等也應用于水產品保鮮貯藏中，改變了冷凍動力學，產生的冰晶更加細小和規則，減少冰晶損傷并保持肌肉品質[8-11]。大量研究集中在實驗室范圍內并主要采用浸入式凍結，而工業化隧道式液氮、液氨速凍鮮有報道。本研究以新鮮斑點叉尾鮰魚肉為原料，采用隧道式液氮（-90 ℃、35 min）和液氨（-35 ℃、90 min）2 種方式速凍，速凍完成后于-18 ℃冷凍貯藏90 d，分析比較魚肉解凍失水率、蒸煮損失率、加壓失水率、剪切力、pH值、K值、揮發性鹽基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）含量、硫代巴比妥酸反應物（thiobarbituric acid reactive substance，TBA）值、三甲胺（trimethylamine，TMA）含量、組織微觀結構，為斑點叉尾鮰冷凍加工提供理論依據和技術參考，推動冷凍水產品加工發展。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

斑點叉尾鮰采購于武漢白沙洲大市場，養殖場地為湖北宜昌地區。在16 ℃條件下魚體背部剖殺，按照出口鮰魚片相關企業標準分割魚片，清洗瀝干后用聚氯乙烯袋真空包裝，稱質量，記錄并編號。

磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀、氫氧化鈉、硼酸、氧化鎂、鹽酸、三氯乙酸、硫代巴比妥酸、冰醋酸、甲基紅、亞甲基藍、高氯酸、腺苷三磷酸、腺苷二磷酸、腺苷酸、肌苷酸、次黃嘌呤核苷、次黃嘌呤（均為分析純） 國藥集團化學試劑有限公司;蘇木素染液、伊紅染液 武漢谷歌生物有限公司。

1.2 儀器與設備

箱式液氮速凍機 科威嘉尼（北京）科技有限公司;SL-257616雙螺旋速凍裝置 南通四方冷鏈裝備股份有限公司;FG2便攜式pH計、AL104分析天平、PL602-L分析天平 梅特勒-托利多儀器有限公司;YYW-2應變控制式無側限壓力儀 南京土壤儀器廠有限公司;CR-400色差儀 柯尼卡美能達（中國）投資有限公司;TA-XT Plus質構儀 英國Stable Micro System公司;GL-25MS高速冷凍離心機 上海盧湘儀離心機儀器有限公司;LC-20AT高效液相色譜儀 日本島津公司;7890A-5975C氣相色譜-質譜聯用儀 美國Agilent公司;JJ-12J脫水機、JB-P5包埋機 武漢俊杰電子有限公司;RM2016病理切片機 上海徠卡儀器有限公司;Eclipse Ti-SR倒置熒光顯微鏡、DS-U3成像系統 日本尼康公司。

1.3 方法

1.3.1 速凍處理

樣品置于含冰盒的保溫箱中，在洪湖宏業水產食品有限公司分別進行隧道式液氮（-90 ℃、35 min）、液氨速凍（-35 ℃、90 min），速凍完成后于-18 ℃凍藏90 d，分別在0、30、60、90 d取樣，在4 ℃解凍后，分析測定魚肉各項品質指標。以新鮮魚肉作為對照組。

1.3.1 解凍損失率測定

分別于不同凍藏時間取液氮、液氨速凍魚片樣品，稱質量;將樣品置于4 ℃條件下解凍，待解凍完全后用吸水紙吸干表面水分，稱質量。按式（1）計算解凍損失率。

1.3.2 蒸煮損失率測定

順魚肉肌纖維方向切取5.00 g樣品，記為蒸煮前質量，裝入自封袋于80 ℃恒溫水浴加熱10 min，取出用吸水紙吸干表面水分，自然冷卻至室溫，記為蒸煮后質量。按式（2）計算蒸煮損失率。

1.3.3 加壓失水率測定

采用Falouk等[12]的加壓濾紙法，稱取10.00 g魚肉樣品，用雙層紗布包裹樣品，并在樣品上下各墊18 層濾紙，然后置于鋼環允許膨脹儀平臺上，加壓45 kg，保持壓力5 min，撤去壓力，稱量加壓后樣品質量。按式（3）計算加壓失水率。

1.3.4 剪切力測定

順魚肉肌纖維方向切取樣品，分割成長×寬×高=1 cm×1 cm×1 cm的塊狀，用質構儀測定剪切力，穿刺探頭為MORS剪切刀。

1.3.5 pH值測定

取液氮速凍、液氨速凍樣品4 ℃解凍，均質，分別取1.00 g加9 mL水，均質混勻，靜置10 min，插入筆式pH酸度計，讀取pH值。

1.3.6 K值測定

參照SC/T 3048—2014《魚類鮮度指標K值的測定 高效液相色譜法》[13]進行。

1.3.7 TVB-N含量測定

參照GB 5009.228—2016《食品安全國家標準 食品中揮發性鹽基氮的測定》[14]進行。

1.3.8 TMA含量測定

參照GB 5009.179—2016《食品安全國家標準 食品中三甲胺的測定》[15]進行。

1.3.9 TBARs值測定

參照路昊等[16]的方法，魚肉解凍后絞碎，稱取10.00 g樣品于凱氏蒸餾瓶中，加20 mL蒸餾水混合均勻，加入2 mL體積分數50%鹽酸溶液，水蒸氣蒸餾，收集50 mL蒸餾液，取5 mL蒸餾液與5 mL TBA-醋酸溶液（0.288 3 g TBA溶解于100 mL體積分數90%冰醋酸中）于25 mL比色管中混合，100 ℃水浴加熱35 min后冷卻10 min，在535 nm波長處測定吸光度，以蒸餾水取代蒸餾液為空白樣。TBARs值按式（4）計算。

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