冰凍溫度對冷凍魚的影響

冰凍溫度對冷凍魚的影響

豐富的魚類營養(yǎng)、高蛋白和低脂肪的特點以及豐富的來源。由于其美味可口、風味獨特,因此受到消費者的歡迎。多數(shù)水產(chǎn)品在凍藏過程中,由于冰晶的損傷作用及蛋白質(zhì)冷凍變性,所以持水力下降,解凍時易產(chǎn)生失重、外觀色澤變暗和肉易碎等問題。其中,魚體肌肉保水性直接關系到魚肉制品的質(zhì)地、嫩度、彈性、口感等質(zhì)量指標和經(jīng)濟指標。解凍導致的汁液流失使得魚體內(nèi)的營養(yǎng)成分,如蛋白質(zhì)、淀粉等流失,導致魚肉品質(zhì)下降。沈志康等在研究水發(fā)魷魚、鯧魚等凍結-解凍過程中品質(zhì)變化的試驗中,將汁液流失及保水性作為衡量魚肉品質(zhì)的重要參數(shù)。冷凍是1種應用廣泛、價格低廉、效果較好的保藏魚肉及其制品的方法。解凍是凍結的逆過程,是使凍結魚肉中的冰晶融化成水,并被魚肉重新吸收而恢復到凍結前新鮮狀態(tài)的過程。在凍結-解凍過程中魚肉制品會受到化學、物理和生物等多種因素的交互影響而出現(xiàn)一些問題,如顏色變化、汁液流失、品質(zhì)質(zhì)地的改變等生化反應。同時解凍過程對水產(chǎn)品肌肉組織的理化特性的改變起著重要的作用。凍藏食品解凍后,由于汁液流失導致營養(yǎng)成分和呈味成分的損失,從而降低食品物料的營養(yǎng)、質(zhì)地和口感等,并使食品物料的質(zhì)量相對減少。本試驗中,通過分別采用4℃冰箱解凍、12℃流水解凍、16℃靜止空氣解凍、20℃水浴解凍、30℃水浴解凍及40℃水浴解凍的方法對冷凍鮐魚進行解凍操作,尋找最佳的解凍方法來保護鮐魚制品的品質(zhì)。1材料和方法1.1魚的改及其他魚體內(nèi)的安物平均編碼、提供的織物鮐魚購于舟山碼頭(2012年9月禁漁期結束后捕獲),選擇質(zhì)量為(105.2±7.5)g,外觀符合GB/T18108-2008的鮐魚為試驗對象,即角膜明亮,魚體紋路清晰,色澤呈明亮灰色,魚鰓絲鮮紅清晰、肌肉組織按壓有彈性。碼頭購買的鮐魚立即在冰溫條件快速送至實驗室。1.2儀器、儀器和儀器UV-2102PC型紫外-可見分光光度計,尤尼柯(上海)儀器有限公司;TMS-PRO質(zhì)構分析儀,美國FTC公司;德國/Matthaus色差儀,PHS-25型酸度計。1.3解凍環(huán)境對魚肌肉中心溫度的影響將新鮮鮐魚用保鮮袋包裝后于-18℃下靜止凍結。凍結24h后分別在如表1中的6種不同的解凍環(huán)境,使鮐魚肌肉中心溫度達2℃(使用冷凍食品中心溫度計測定,型號208DP)后測定各項理化指標。1.4物理和化學指標的測定1.4.1解凍汁液流失率測定鮐魚-18℃下靜止凍結24h后稱重(M1),按照試驗設計的不同條件解凍溫度,當魚體中心溫度到達2℃時將保鮮袋中的因解凍流失的汁液倒掉,再用吸水紙將鮐魚吸干,再次稱重(M2),鮐魚的解凍汁液流失率按照下式計算:式中,A———鮐魚的解凍汁液流失率,%;M1———解凍前鮐魚質(zhì)量,g;M2———解凍后鮐魚質(zhì)量,g。1.4.2體中總水分的測定按照試驗設計的不同條件解凍溫度,當魚體中心溫度到達2℃時稱重(W1)。用電磁爐將適量的水燒沸騰之后,將鮐魚放入鍋內(nèi)煮熟5min,撈出,自然降溫到室溫后用吸水紙吸干魚體多余水分,再次稱重(W2)。鮐魚的蒸煮損失率采用下式進行計算:式中,B———鮐魚的蒸煮損失率,%;W1———蒸煮前鮐魚質(zhì)量,g;W2———蒸煮后鮐魚質(zhì)量,g。1.4.3測量魚類的顏色用色差儀測定,用白板(L*=90.26,a*=1.29,b*=5.18)對設備進行校準后測定鮐魚脊背部肌肉的a*值。1.4.4酸度的測定取解凍后鮐魚脊背部肌肉10.0g,剪碎后置于燒杯中,加入蒸餾水90.0mL,高速均質(zhì)1.0min,4℃浸泡20min,濾紙過濾,PHS-25型酸度計測定濾液pH值。1.4.5蛋白質(zhì)濃度測定肌漿蛋白質(zhì):取鮐魚脊背部肌肉1g,加10mLpH7.2的0.025mol/L磷酸鉀緩沖液(提前配置好放入4℃冰箱1h后使用),冰浴下勻漿,轉(zhuǎn)速為6500r/min,每次20s,勻漿3次后4℃條件下?lián)u動抽提12h。然后在2000r/min的條件下離心20min,上清用考馬斯亮藍結合法測定蛋白濃度。溶解度表示為mg/g。總可溶解蛋白質(zhì):取鮐魚脊背部肌肉1g,加20mL4℃的碘化鉀(1.1mol/L),冰浴下勻漿,轉(zhuǎn)速為6500r/min,每次20s,勻漿3次后4℃條件下?lián)u動抽提12h。然后再2000r/min的條件下離心20min,上清用考馬斯亮藍結合法測定。溶解度表示為mg/g。肌纖維蛋白質(zhì)溶解度=(總可溶解蛋白質(zhì)一肌漿蛋白質(zhì))×100%。1.4.6a特性檢測參數(shù)鮐魚樣品解凍后的粘聚性、彈性、咀嚼度及硬度采用TMS-PRO質(zhì)構分析儀測定。TPA(TextureProfileAnalysis)的特性檢測參數(shù):(1)鮐魚測定部位:距離頭部4.0cm處的脊背部組織;(2)樣品壓縮形變量30%,測試速度1.0mm/s;(3)選用直徑50mm平底柱形探頭P/50。1.5解剖剪剪和固定取解凍至魚體中心溫度達到2℃時鮐魚脊背部肌肉,用解剖剪剪下大小為0.5cm×0.5cm×0.5cm的組織,放在3%戊二醛溶液中固定3d。用掃描電鏡觀察魚肉橫切面和縱切面的微觀結構。1.6數(shù)據(jù)分析每個樣品進行3次重復測定。數(shù)據(jù)處理采用SPSS13.0統(tǒng)計分析軟件,結果為平均值±標準偏差。作圖采用Origin7軟件。2結果與討論2.1解凍速率對豬肉肉品質(zhì)的影響圖1結果表明,解凍速率對解凍汁液流失率有顯著的影響,在所考察的范圍內(nèi)解凍速率越大,解凍汁液流失率也越大,與余小領等人研究結果相同。從圖中可以看出在12℃流水解凍狀態(tài)下,魚肉的解凍汁液流失率最小,因而在12℃流水解凍時為最佳解凍速率。呂玉等結果也表明:在解凍過程中,解凍方法對肉的保水性影響很大,肉流水解凍時汁液損失最少。這也證實了這一結果。食品工藝學上也提到通常緩慢解凍汁液損失少。緩慢解凍時組織基本恢復原狀。這是因為細胞間隙內(nèi)冰晶體凍結點最高,解凍最慢,緩慢解凍時,這部分冰晶體就可以邊緩慢解凍,邊向細胞內(nèi)滲透,而不至于全部冰晶體同時解凍造成汁液大量外流。解凍速率對魚肉解凍汁液流失的影響是很大的,因而也嚴重的影響了魚制品的保水性。所以要使魚肉在解凍過程中水分損失達到最小,選擇適當?shù)慕鈨鏊俾适窍喈斨匾?。從圖3的結果上看出,解凍速率對魚肉的pH有一定的影響,且隨著解凍速率的增大,肌肉的pH減小。在4℃解凍狀態(tài)下,魚肉的pH值最大,在40℃解凍狀態(tài)下,魚肉的pH值最小,這說明解凍速率會影響魚肉的酸度,對魚肉脂質(zhì)氧化酸敗有一定的影響。因此,解凍速率對魚制品品質(zhì)有一定的影響作用。有研究顯示:pH值的變化與肌肉顏色和肌肉持水力呈現(xiàn)顯著相關性。在一定范圍內(nèi),pH值越高,肌肉肉色評分也越高,肌肉持水力也越好。另有試驗表明:pH與解凍汁液率成顯著的負相關(P<0.05),表明肉的pH值越高,其解凍汁液流失率越低。因此,可以證實在4℃冰箱解凍條件下,魚肉的汁液損失最少,其保水性最佳。2.4解凍方式對金槍魚色澤的影響肉的a*值降低,肉的顏色變差,說明肌肉色素蛋白在凍藏過程中發(fā)生變性,肌紅蛋白氧化生成其它的衍生物,紅度值降低。如圖4表明:魚肉a*值隨解凍速率的增大呈下降趨勢,溫度越低,魚制品的a*值越高。在16℃空氣解凍和20℃水浴解凍條件下還出現(xiàn)了急劇下滑的趨勢。在本試驗的研究結果看來,魚的色度在4℃冰箱解凍的方式下a*值最大,即在4℃解凍下,魚肉的顏色最佳,色度最好,魚制品的品質(zhì)也最好。劉燕等在不同解凍方式對金槍魚色澤影響的研究上證實,解凍方式對金槍魚肉的品質(zhì)有著很大的影響。冰箱溫度梯度解凍能較大程度上保持金槍魚色澤和品質(zhì);自然空氣解凍雖然對于魚肉色澤有很好的保護作用,但色澤變化快且容易引起微生物污染,解凍過程中也易造成魚肉組織的破壞,影響金槍魚色澤。因此,在解凍過程中,解凍速率還嚴重影響著魚制品的外觀品質(zhì),控制解凍速率對魚制品品質(zhì)的保護尤為重要。2.5解凍溫度和解凍速率對肌原纖維蛋白蛋白溶解度的影響肌肉蛋白的溶解性是指總的肌肉蛋白量中肌可以進入溶液的蛋白量的比例,進入溶液的蛋白在一定的離心力作用下不應發(fā)生沉淀。在肉制品加工中,肌肉蛋白質(zhì)的溶解性對肉制品的品質(zhì)影響很大。對于此次試驗的結果,如表2表明:不同的解凍溫度對全蛋白和肌原纖維蛋白的蛋白溶解性有一定的影響,對肌漿蛋白的蛋白溶解度幾乎沒有影響。在所考察的范圍中來看,肌漿蛋白的蛋白溶解度幾乎全部為0.132mg/g。而肌原纖維蛋白的蛋白溶解度和全蛋白的蛋白溶解度均隨解凍溫度的增大呈下降趨勢。這可能是由于過高的解凍速率條件下,冰晶溶解的水分沒來得及回歸,蛋白質(zhì)變性程度較高所引起的。而在不同解凍速率下,肌漿蛋白的蛋白溶解度幾乎全部相等,因此可以得出,解凍速率對肌漿蛋白的蛋白溶解性沒有影響。從先前的研究中發(fā)現(xiàn)溶解度下降越快,蛋白質(zhì)變性越快。解凍溫度的增加會導致蛋白質(zhì)疏水基數(shù)目的增加、有序的三級結構的破壞。進而導致蛋白間的交聯(lián),引起了蛋白溶解性的降低。因此,可以判斷解凍溫度越高,魚肉中蛋白質(zhì)的溶解度越小,魚肉中的蛋白質(zhì)含量越低,營養(yǎng)成分越少。2.6魚的肌肉及咀嚼的性質(zhì)鮐魚黏聚性、彈性、咀嚼度及硬度在不同解凍速率下的變化情況如圖5。黏聚性是1種內(nèi)聚力,是魚體肌肉抵抗外界因素的損傷并緊密連接進而使其保持完整的性質(zhì)。鮐魚4℃冰箱解凍時粘聚性最強,隨著解凍溫度增高,粘聚性逐漸減小,這種變化可能由于鮐魚肌肉因溫度增高受損而使細胞間結合力不斷下降,組織變得疏松。彈性表示一種恢復程度,反映魚體受外力作用時變形去除后的恢復程度。鮐魚12℃流水解凍時彈性最強,解凍溫度低或者高魚肉彈性都減小,可能因為12℃時有效抑制內(nèi)源酶降解能力,肌動球蛋白變性少、肌肉間結合力較大。咀嚼度即所說的咬勁,為摸擬魚肉咀嚼成吞咽狀態(tài)所需的能量,和硬度指標相一致。各解凍組咀嚼度及硬度均呈下降趨勢,且解凍溫度越高,咀嚼度和硬度下降越快,這種變化主要是因為魚體肌肉組織內(nèi)源酶、ATP等酶隨溫度增高活性增強,導致肌原纖維蛋白水解嚴重。2.7冷凍后的超微結構研究2.7.1解凍速率對豬肉超微結構的影響分別對魚肉的橫向切面進行掃描電鏡觀察,從圖6結果可以看出,4℃冰箱解凍下的魚肉組織幾乎沒有什么明顯的裂縫和破斷口;在12℃流水解凍下的超顯微下觀察到有少許的裂縫;在16℃靜止空氣下解凍的魚肉的組織破壞的相對比較嚴重,在圖中可以看到肌肉組織變得模糊不清,肌束之間的間隙也變得相對較大;在20℃至40℃水浴解凍狀態(tài)下的魚肉組織,隨著解凍速率的增加,可以看到魚肉組織被壞的更加嚴重,肌束之間的間隙也變得更大?？梢耘袛?解凍速率對魚肉的超微結構具有顯著的影響。隨著解凍速率的增加,魚肉的超微結構受到的破壞更加嚴重。2.7.2解凍速率的影響又分別對各解凍速率下魚肉的縱向切面進行了電鏡觀察,發(fā)現(xiàn)魚肉的縱向切面和橫向切面隨著解凍速率的變化有相同的發(fā)展趨勢,見圖7。在4℃下解凍的魚肉組織在電鏡下觀察到?jīng)]有明顯的破壞痕跡,在12℃下解凍的魚肉組織出現(xiàn)了少許的裂紋,在30℃和40℃下的魚肉組織被破壞的非常嚴重,幾乎看不清是魚肉的縱向切面了。因此可以判斷,解凍速率的變化對魚肉的縱向切面也有顯著的影響,即隨著解凍速率的增加,魚肉組織的縱向切面上,肌束之間的間隙也隨之增大,魚肉組織的破壞程度也越大。鮐魚肌束之間的空隙隨著解凍溫度的增加逐漸增大,這種變化與汁液流失率、蒸煮損失率的變化趨勢相一致。而肌束空隙增大應該是肌纖維收縮所引起的,同時肌纖維收縮還導致不易流動水向自由水的轉(zhuǎn)變,使肌肉組織中的自由水分含量增多。3解凍溫度對魚魚品質(zhì)的影響冰凍魚肉在解凍期間失重是一個最大的特點,這主要是由于在凍結時,細胞內(nèi)、外形成冰晶產(chǎn)生對肌肉纖維的破壞。試驗的結果顯示解凍溫度對鮐魚解凍汁液流失有顯著影響,在4℃解凍條件下鮐魚魚肉的解凍汁液流失率達到最小;解凍溫度對鮐魚蒸煮損失沒有顯著的影響;解凍溫度對鮐魚肉顏色有顯著的影響,隨著解凍溫度的增加,魚肉的a*值逐漸降低,色度越白,質(zhì)地越差;凍溫度對鮐魚魚肉pH有一定的影響,且隨解凍溫度的增加,魚肉的pH逐漸減小;肌原纖維和全蛋白的蛋白溶解性隨解凍溫度的增加均呈下降趨勢,而解凍溫度對肌漿蛋白的溶解性無顯著影響;魚肉粘聚性、彈性、咀嚼度及硬度則隨著解凍溫度的增高而減小;解凍溫度對鮐魚魚肉的超微結構有一定的影響,解凍溫度越大對于魚肉超微結構的破壞作用也越大。綜上所述解凍溫度對鮐魚魚肉的品質(zhì)影響是相當重要的。參照Joo等的方法測定蛋白質(zhì)的溶解性。2.2解凍速率對豬肉汁液損失的影響從圖2中可以看出,在所考察的范圍內(nèi),蒸煮損失率隨著解凍速率的增加沒有明顯的變化趨勢,