解凍方式對熗蟹食用品質的影響

尚佳宇，徐 祥，徐大倫，谷貴章，鄒祖全，張進杰,*

（1.寧波大學食品科學與工程學院，浙江 寧波 315832；2.湖州市食品藥品檢驗研究院，浙江 湖州 313002；3.寧波市北侖區疾病預防控制中心，浙江 寧波 315899）

熗蟹是我國浙東地區一種預制蟹菜品，是將新鮮三疣梭子蟹（Portunus trituberculatus）用一定比例的鹽和燒酒低溫腌制12～36 h而成，其味道鮮美、營養價值高，獨具地方特色。三疣梭子蟹產量大，在我國沿海，特別是渤海和東海地區占有重要經濟地位[1]，由于捕撈和銷售具有很強的季節性，主要集中在每年11月份到次年1月份左右[2]。在梭子蟹捕獲季節生產熗蟹，是一種有效高值化加工途徑，經組合快速凍結和恒溫凍藏保鮮處理[3]，可以為消費者提供價廉物美的熗蟹產品。有學者研究發現，由于熗蟹在自然解凍時水分子再結晶、蛋白質降解、油脂氧化以及肌原纖維蛋白質的交聯和聚合等過程會使品質迅速變化，且導致蛋白質降解和油脂氧化嚴重[4-5]，而微波解凍則會嚴重破壞肌肉蛋白組織結構，出現肌纖維斷裂和肌纖維間隙增大等現象[6]。

目前，解凍處理方式包括低溫解凍、室溫解凍、流動水解凍、靜水解凍、微波解凍等傳統解凍方法，以及超聲解凍和脈沖磁場輔助解凍等新型解凍方法[7]?，F已有許多學者研究了不同解凍方式對食品品質的影響，如凌勝男等[8]比較了不同解凍方式對鳀魚鮮度及揮發性風味物質的影響，發現超聲解凍可以降低樣品中飽和直鏈醛和醇類化合物含量，較好地保持揮發性風味物質含量；Chu Yuanming等[9]研究了不同功率的超聲波（200、240、280 W和320 W）對冷凍大黃魚解凍過程中品質的影響，結果表明超聲解凍比自然解凍的冷凍大黃魚的解凍時間更短，新鮮度和色澤更好，油脂氧化程度更低等，且經綜合分析得出240 W超聲解凍的冷凍大黃魚具有更優的品質；Jiang Junbo等[10]研究了磁場輔助解凍對冷凍牛里脊肉理化質量及組織的影響，結果表明，磁場輔助解凍縮短了解凍時間，適當的磁場強度（10～40 Gs）解凍損失、硫代巴比妥酸反應物值、蒸煮損失和剪切力均顯著降低，在解凍冷凍食品中具有良好的應用前景。然而，目前關于熗蟹解凍方式的理論研究較少，特別是關于蛋白質降解和非揮發呈味化合物的研究。

因此，本研究以解凍曲線、含水率、蛋白降解率、電子舌、感官評價、核苷酸和游離氨基酸為指標，對比分析低溫解凍、室溫解凍、流水解凍、超聲解凍和脈沖磁場輔助解凍方式對模擬商超售賣的凍熗蟹肌肉品質和風味物質的影響，以期為熗蟹預制菜的科學食用方法提供一定的理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮海捕三疣梭子蟹雌蟹（120 只，體質量約（350±30）g，蟹腳完整，活力好）購于寧波東富水產品公司。

53°燒酒、鹽購于浙江寧波當地超市；濃硫酸、鹽酸、硼酸、高氯酸、溴甲酚綠、甲基紅和三氯乙酸等其他化學試劑（均為分析純）國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

SA402B電子舌 日本INSENT公司；KJELTEC 2300凱氏定氮儀 瑞典Foss公司；XO-5200DTD超聲波清洗機 南京先歐儀器制造公司；MFI-T2磁場高低溫試驗箱 江蘇秉宏生物科技有限公司；Acquity超高效液相色譜儀 美國Waters公司；L8800自動氨基酸分析儀日本日立有限公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品預處理

蟹樣在冰中運送到實驗室，用流動的水清洗干凈。按浙江沿海地區熗蟹生產工藝，以0 ℃腌料（鹽質量分數6%，酒體積分數6%）鹽漬36 h，取出瀝干，置于-60 ℃速凍6 h，轉入-20 ℃冰柜中凍藏，待解凍處理和指標檢測。

1.3.2 解凍方法及解凍曲線的測定

按表1的方法隨機取出5 組冷凍熗蟹進行解凍。在解凍過程中，將熱電偶探針從熗蟹腹部插入到蟹肉中心，實時記錄熗蟹蟹肉中心溫度，待蟹肉中心溫度達到4 ℃時停止解凍，選取-20 ℃升高到0 ℃所需時間為熗蟹的解凍時間。冷凍熗蟹解凍完成后，立即進行切分處理，為避免蟹黃干擾，需小心剃去蟹黃后取出蟹肉部分進行感官評價和理化指標分析。

表1 5 種解凍方式Table 1 Five thawing methods

1.3.3 感官分析

邀請10 名經過一定感官評定培訓的人員組成評定小組，對切分后蟹肉的色澤、質地、氣味、口感依據表2進行評價。

表2 熗蟹的感官評價標準Table 2 Sensory evaluation criteria for salted crab

1.3.4 電子舌檢測

準確稱?。?0.0±0.1）g蟹肉樣品，放入250 mL燒杯中，加入20.0 mL純水，勻漿2 min，離心10 min（10 000 r/min、4 ℃），過濾上清液，并重復一次上述步驟。將兩種上清液混合，使其達到100 mL。濾液裝入專用的電子舌杯中，放置在自動注射分析裝置上，每個樣品重復3 次。

1.3.5 水分含量測定

采用烘箱法測定水分含量。取2.00 g蟹肉樣品，置于105 ℃的烘箱中，烘干至恒定質量，并計算含水量。

1.3.6 蛋白質降解測定

總氮（total nitrogen，TN）含量根據凱氏定氮法進行測定。稱?。?.50±0.01）g的樣品，用12 mL濃硫酸消化1 h，得到透明的消化溶液。消化液用凱氏定氮儀進行測試。吸收指示劑為硼酸溶液、溴甲酚綠和甲基紅，標準滴定溶液為0.1 mol/L鹽酸，根據標準溶液酸的消耗量計算樣品中的氮質量分數。

非蛋白氮（non protein nitrogen，NPN）含量的測定參照Wu Yanyan等[11]的方法，稱?。?.50±0.01）g樣品，并與50 mL超純水混合，40 ℃加熱攪拌，然后加入40 mL 150 g/L的三氯乙酸溶液?；旌弦壕|2 min，離心10 min（10 000 r/min、4 ℃），然后過濾得到上清液。消化液用凱氏定氮儀進行測試。后續步驟與檢測TN相同。

蛋白質降解指數（protein degradation index，PI）通過式（1）計算：

式中：ωNPN為NPN質量分數/%；ωTN為氮質量分數/%。

1.3.7 游離氨基酸檢測

參照Zhuang Kejin等[12]的方法并稍作修改。稱量（0.50±0.01）g的樣品，與15 mL的5%三氯乙酸溶液混合，然后超聲波萃取15 min。將新的混合溶液勻漿2 min，離心10 min（10 000 r/min、4 ℃），然后在4 ℃的冰箱中保存4 h。取5 mL上清液，調整pH值至2.0，用超純水定容至10 mL，并用0.22 μm水相過濾膜進行過濾。最后用氨基酸分析儀進行分析。

1.3.8 核苷酸的檢測

稱量（2.00±0.10）g樣品，與15 mL的5%高氯酸溶液混合，均質1 min。離心10 min（10 000 r/min、4 ℃），過濾得到上清液，并且重復一次上述步驟。最后，結合兩部分上清液，調整pH值至6.7～7.0，稀釋至50 mL，4 ℃保存，用0.22 μm注射器過濾器過濾進行實驗。

HPLC條件：液相色譜柱為Xbrige C18（4.6 mm×250 mm，5 μm）；柱溫度：40 ℃；流速：0.2 mL/min；注入體積：20 μL；紫外檢測器波長：254 nm。流動相A為單磷酸鉀，流動相B為甲醇。

1.3.9 等效鮮味濃度（equivalent umami concentration，EUC）的計算

EUC指在100 g物質中用谷氨酸鈉量衡量呈鮮物質的總量，單位為g/100 g，通過式（2）計算：

式中：ai為鮮味氨基酸含量/（mg/100 g）；bi為鮮味氨基酸轉化系數（天冬氨酸：0.077；谷氨酸：1）；aj為5′-核苷酸含量/（mg/100 g）；bj為5′-核苷酸轉化系數（腺苷單磷酸（adenosine monophosphate，AMP）：0.18；肌苷單磷酸（inosine monophosphate，IMP）：1；鳥苷單磷酸（guanosine monophosphate，GMP）：2.3）；1 218為協同常數。

1.4 數據處理

2 結果與分析

2.1 解凍曲線

如圖1所示，不同解凍方式的樣品中心溫度到達0 ℃的時間不同，從快到慢依次為超聲解凍、脈沖磁場輔助解凍、流水解凍、室溫解凍、低溫解凍，所需時間分別為10.4、26.2、64.9、88.7 min和312.6 min。水比空氣具有更高的傳熱效率[13]，相比于室溫解凍和低溫解凍，流水解凍消耗的時間更短，超聲解凍熗蟹所需的時間最短，這是由于超聲解凍可以將超聲波作用于水產生空化氣泡，提高傳熱效率，從而縮短解凍時間[14]。脈沖磁場輔助解凍時間長于超聲解凍，但明顯短于其他3 種解凍方法，這是由于在解凍時，樣品自身溫度低，會發生再結晶現象，而脈沖磁場抑制了大冰晶的形成，減少了冰晶融化所需要的熱量，加快了解凍過程[15]。有研究表明，縮短解凍時間有助于降低水產品質量的解凍損失，獲得更好風味品質[16]，本實驗中脈沖磁場輔助解凍和超聲解凍的所需時間更短，推測脈沖磁場輔助解凍和超聲解凍的熗蟹具有較好的品質和滋味。

圖1 不同解凍方式下熗蟹的時間-溫度曲線Fig.1 Time-temperature curves of different methods for thawing salted crabs

2.2 不同解凍方式對感官評定結果的影響

如圖2所示，超聲解凍和脈沖磁場輔助解凍的熗蟹蟹肉色澤評分高于其他3 種解凍方式，流水解凍的色澤評分最低。在質地評分方面，5 種解凍方式的熗蟹蟹肉之間存在顯著差異，脈沖磁場輔助解凍質地評分最高，其次是超聲解凍、低溫解凍、流水解凍和室溫解凍。曹榮等[17]在研究不同解凍方式（流水解凍、靜水解凍、室溫空氣解凍和低溫空氣解凍）對三疣梭子蟹的感官影響中也發現，室溫解凍和流水解凍的質地評分最低。氣味評分最高的是脈沖磁場輔助解凍，顯著高于其他解凍方式，其次是超聲解凍和低溫解凍，兩者無顯著差異，室溫解凍的氣味評分最低。在口感方面，超聲解凍的感官評分最高，脈沖磁場解凍和低溫解凍也能夠較好地保留熗蟹蟹肉的口感，但室溫解凍和流水解凍的評分較低。牛改改等[18]研究了自然解凍、靜水解凍、冷藏解凍、超聲波解凍和微波解凍對近江牡蠣肉感官特征的影響，得到相似結果，超聲解凍的感官評分較高，自然解凍的感官評分較低。綜合感官評分表明，脈沖磁場輔助解凍和超聲解凍的蟹肉具有更好的色澤、質地、氣味和口感，能夠被消費者接受，而室溫解凍和流水解凍對蟹肉感官品質有較大影響。

圖2 不同解凍方式對熗蟹蟹肉感官評價結果Fig.2 Sensory evaluation results of salted crab meat with different thawing methods

2.3 電子舌分析結果

電子舌是一種有效的定性和定量分析儀器，具有優秀的辨別食物味道和香氣的能力，已被廣泛應用于水產品、畜產品和果蔬等的風味評價[19]。如圖3所示，PC1和PC2的總貢獻率為98.937%，大于85%，這說明電子舌能夠區分5 種方式解凍后的熗蟹蟹肉的味道變化信息[20]。

圖3 不同解凍方式下熗蟹蟹肉的電子舌結果Fig.3 Electronic tongue responses to salted crab meat with different thawing methods

由圖3可知，5 種解凍方法的蟹肉之間沒有重疊區域，說明不同解凍方式間熗蟹蟹肉的味道存在差異。電子舌檢測味道接近的樣品趨向于聚集分布，室溫解凍和流水解凍均與其他解凍方式之間存在較遠的距離，說明室溫解凍和流水解凍與其他解凍方式蟹肉味道差異較大；而低溫解凍、脈沖磁場輔助解凍和超聲解凍的距離較接近，說明3 種方式解凍蟹肉的味道上接近。

2.4 含水量和蛋白質降解分析

蛋白質雖然是非呈味化合物，卻是梭子蟹中重要的營養成分和主要的肌肉成分，占梭子蟹蟹肉干質量的84%左右[21]。在解凍過程中，熗蟹蟹肉會受到微生物、酶和氧自由基的作用，造成蛋白質生化特性的改變和肌凝蛋白的降解，進一步影響熗蟹肌肉的保水能力、蛋白結構和風味等。不同解凍方法對熗蟹蟹肉含水量、TN、PI和NPN的影響如表3所示。

表3 不同解凍方式下熗蟹蟹肉的水分質量分數、TN、NPN和PITable 3 Moisture content,TN,NPN and PI of salted crab meat with different thawing methods

超聲解凍的蟹肉水分質量分數最高（84.37%），這是由于超聲解凍速度快，相對其他解凍方式熗蟹肌肉蛋白質更加穩定，肌肉纖維更加完整，而蛋白質的結構對保水能力有重要的影響[22]。脈沖磁場輔助解凍的水分質量分數為83.25%，低于超聲解凍，但二者無顯著差異（P＞0.05）。單亮亮等[23]研究得出在磁場的作用下，水分子凍結形成的冰晶尺寸更小，整體分布更均勻、更稠密，減小了在解凍過程中水分子再結晶對肌肉組織的損傷，提高了保水能力，此外，磁場還可以促進蛋白質-水與蛋白質-蛋白質之間的結合[24]，所以脈沖磁場輔助解凍熗蟹能較好地保持蟹肉水分含量。低溫解凍熗蟹蟹肉的水分質量分數為82.92%，雖然低溫緩慢解凍有利于肌肉組織吸收冰晶融化的水，且在低溫條件下氧化反應在一定程度上被抑制，但隨著時間延長蛋白質氧化生成的羰基和二硫鍵也會對肌肉蛋白結構造成一定的損傷，導致肌肉的持水能力下降[25]。因此，低溫解凍熗蟹蟹肉含水量低于超聲和脈沖磁場輔助解凍。由于室溫解凍和流水解凍的環境溫度較高，解凍過程中水分子再結晶形成的冰晶形狀不規則，導致肌細胞破裂并且汁液流失[26]，同時流水解凍帶走螃蟹表面析出的可溶物，加速了水溶性成分的流失。因此，流水解凍熗蟹肉的水分質量分數（77.36%）低于室溫解凍（80.17%）。

熗蟹蟹肉TN質量分數最高的是脈沖磁場輔助解凍（90.23%），流水解凍的TN質量分數最低（87.61%），低溫解凍（89.75%）、超聲解凍（89.35%）和室溫解凍（88.34%）的TN質量分數無顯著差異（P＞0.05）。5 種解凍方式中脈沖磁場輔助解凍的NPN質量分數最低（12.48%），推測可能是磁場減少了在解凍過程中水分子再結晶形成的冰晶，減輕了冰晶對肌原纖維的損傷，進而減輕了肌原纖維蛋白變性的程度[27]。流水解凍的NPN質量分數最高（14.58%），且和室溫解凍無顯著差異（P＞0.05）。5 種解凍方式中脈沖磁場輔助解凍蟹肉的PI最低（13.83%），其次是低溫解凍（14.09%）、超聲解凍（14.52%）、室溫解凍（15.30%），流水解凍蟹肉的蛋白降解最為嚴重（16.64%）。

綜上所述，5 種方式解凍后的熗蟹蟹肉品質有較大的差異，脈沖磁場輔助解凍和超聲解凍對樣品品質的破壞較小，能夠保持熗蟹的水分和蛋白含量，流水解凍和室溫解凍對熗蟹的品質有較大的影響，低溫解凍也能夠較好保持熗蟹的水分和蛋白質，但是低溫解凍的耗時較長，因此脈沖磁場輔助解凍和超聲解凍的效果最好。

2.5 游離氨基酸分析

由表4可知，熗蟹蟹肉中共檢出17 種氨基酸，含量較高的氨基酸為甘氨酸、精氨酸、丙氨酸和脯氨酸，分別約占總游離氨基酸的21.16%、18.62%、16.64%和13.36%。不同方式解凍后的蟹肉中總游離氨基酸含量之間存在顯著差異（P＜0.05），從高到低依次為低溫解凍、脈沖磁場輔助解凍、超聲解凍、室溫解凍、流水解凍，分別為2 885.78、2 840.21、2 794.80、2 758.65 mg/100 g和2 733.78 mg/100 g。

表4 不同解凍方法下熗蟹蟹肉的游離氨基酸含量Table 4 Free amino acid contents of salted crab meat with different thawing methods mg/100 g

谷氨酸和天冬氨酸是鮮味氨基酸，不同方式解凍后蟹肉的谷氨酸含量大于呈味閾值，而天冬氨酸含量低于呈味閾值，說明谷氨酸對熗蟹蟹肉的呈味有重要作用，天冬氨酸對熗蟹的鮮味貢獻較小。5 種方式解凍后熗蟹蟹肉的谷氨酸含量之間存在顯著差異（P＜0.05），其中脈沖磁場輔助解凍的谷氨酸含量最高（97.50 mg/100 g），其次為超聲解凍（92.30 mg/100 g）、低溫解凍（81.70 mg/100 g）、流水解凍（77.40 mg/100 g）、室溫解凍（67.60 mg/100 g）。

丙氨酸、甘氨酸是甜味氨基酸，能為水產品提供鮮甜味[28]，不同方式解凍后蟹肉的丙氨酸和甘氨酸含量均大于呈味閾值，說明丙氨酸和甘氨酸對熗蟹蟹肉的甜味有重要貢獻。甘氨酸也是熗蟹中含量最高的游離氨基酸，不同解凍方式蟹肉的甘氨酸含量之間存在顯著差異（P＜0.05），從高到低依次為脈沖磁場輔助解凍（665.80 mg/100 g）、超聲解凍（642.40 mg/100 g）、低溫解凍（610.50 m g/100 g）、室溫解凍（576.80 mg/100 g）和流水解凍（535.30 mg/100 g）；超聲解凍的丙氨酸含量最高（490.50 mg/100 g），其次是脈沖磁場輔助解凍（487.20 mg/100 g）、低溫解凍（480.30 mg/100 g）、流水解凍（435.20 mg/100 g）和室溫解凍（425.90 mg/100 g）。

脯氨酸是一種苦味氨基酸[29]，5 種解凍方式蟹肉的脯氨酸含量均大于呈味閾值。脈沖磁場輔助解凍的蟹肉中脯氨酸含量最低（305.20 mg/100 g），其次是超聲解凍（321.60 mg/100 g）、室溫解凍（349.30 mg/100 g）、流水解凍（354.70 mg/100 g）、低溫解凍（385.40 mg/100 g），說明脈沖磁場輔助解凍和超聲解凍處理有助于維持熗蟹的鮮甜味，在一定程度上減少了苦味。

徐志善等[30]研究發現針對凍藏早熟蟹的解凍方式中，微波解凍和流水解凍的甘氨酸、丙氨酸、精氨酸含量大于低溫解凍和自然解凍兩種解凍方法，且綜合滋味品質分析得出，微波解凍和流水解凍適宜作為凍藏早熟蟹的解凍。針對本研究的凍藏熗蟹，低溫解凍、脈沖磁場輔助解凍和超聲解凍處理熗蟹蟹肉的呈味氨基酸含量更高，具有更好的滋味。

2.6 呈味核苷酸和EUC分析

呈味核苷酸主要包括GMP、IMP和AMP，AMP和IMP不僅能夠提供鮮味和甜味、抑制苦味[31]，還能夠與氨基酸之間協同增強水產品的風味[32]。因此，通過測定低溫解凍、室溫解凍、流水解凍、超聲解凍和脈沖磁場輔助解凍的蟹肉核苷酸含量，以期比較不同解凍方法對熗蟹品質的影響。如表5所示，5 種解凍方式的熗蟹蟹肉中AMP和IMP含量比較豐富，均大于其呈味閾值，對熗蟹蟹肉的滋味有重要貢獻，但GMP的含量較少，除低溫解凍外，均低于呈味閾值，這與王慧等[33]在三疣梭子蟹中檢測到呈味核苷酸含量相似。

表5 不同解凍方式下熗蟹蟹肉的核苷酸含量Table 5 Nucleotide contents of salted crab meat with different thawing methods

AMP對苦味有抑制作用，能夠使食品產生甜味與鮮味，是良好的風味增強劑，即使是低濃度的AMP也具有甜味[34]。由表5可知，5 種解凍方法的熗蟹蟹肉的AMP含量之間存在顯著差異（P＜0.05），其中低溫解凍的AMP含量最高，其次是流水解凍、室溫解凍、超聲解凍、脈沖磁場輔助解凍。

IMP主要由AMP在AMP脫氨酶作用下生成，是一種主要呈味核苷酸，是鮮味極強的風味增強劑，還可以和谷氨酸一起協同增強風味[35]。5 種方法解凍的熗蟹蟹肉IMP含量之間存在顯著差異（P＜0.05），其中脈沖磁場輔助解凍的IMP含量最高，其次是超聲解凍、低溫解凍、流水解凍、室溫解凍。除此之外，IMP與AMP還能夠一起協同增鮮[36]，熗蟹蟹肉中AMP和IMP總含量最高的是脈沖磁場輔助解凍、其次是低溫解凍、超聲解凍、流水解凍、室溫解凍，分別為441.60、410.64、402.10、346.11、244.24 mg/100 g。

EUC是評價水產鮮味水平的主要味覺評價指標，揭示了呈味核苷酸與呈味氨基酸的直接協同作用[37]。如表5所示，脈沖磁場輔助解凍的EUC最高，為44.38 g/100 g，超聲解凍的的E U C 僅次于脈沖磁場輔助解凍，為34.65 g/100 g，其次是低溫解凍、流水解凍、室溫解凍，分別為21.45、17.67、10.78 g/100 g，說明脈沖磁場輔助解凍和超聲解凍中的核苷酸和氨基酸的相互作用較好，對熗蟹的鮮味品質有重要影響。

以上結果表明，低溫解凍、超聲解凍和脈沖磁場輔助解凍對熗蟹的呈味核苷酸破壞小，能夠保留熗蟹的滋味。

3 結論

本研究采用5 種解凍方式處理凍藏熗蟹，其中流水解凍和室溫解凍對熗蟹品質影響較大，感官品質差，水分含量低，蛋白和鮮味物質降解嚴重；低溫解凍后熗蟹的品質雖然比室溫解凍和流水解凍好，但解凍耗時很長，不適用于團膳式和社區前置倉銷售等較大規模的食用前解凍；超聲解凍的解凍效率和水分質量分數最高，感官評價較好，但蛋白質降解程度高于脈沖磁場輔助解凍，鮮味品質略遜色于脈沖磁場輔助解凍；脈沖磁場輔助解凍具有較快的解凍速率，感官品質最好，水分含高，蛋白降解程度最低，能夠最大程度地保持鮮味氨基酸和呈味核苷酸的含量，具有最高的鮮味品質，適宜作為熗蟹的解凍方式，但仍存在一些的問題，如針對熗蟹解凍的脈沖磁場解凍專用裝置可以根據團膳單位、大型酒店或者社區前置倉銷售規模需要進行定制，但是家庭配套的凍熗蟹解凍設備尚無。