阿拉斯加狭鳕鱼解冻工艺

韩洋，张彧，管玉格，王思维，崔娜

(大连工业大学 食品学院，辽宁 大连，116034)



阿拉斯加狭鳕鱼解冻工艺

韩洋，张彧*，管玉格，王思维，崔娜

(大连工业大学 食品学院，辽宁 大连，116034)

通过对不同解冻温度(4，0，-3 ℃)下阿拉斯加狭鳕鱼的感官指标(感官评定，挥发性气味，色差)、TVB-N值和菌落总数进行分析，探究其品质变化规律，并根据不同加工条件确定适宜的解冻温度。结果表明：阿拉斯加狭鳕鱼的品质与解冻温度关系显著，4 ℃下1.50 h可解冻完毕，其品质在24 h内可满足加工要求；0 ℃下2.34 h可解冻完毕，其品质在48 h内可满足加工要求；-3 ℃下3.22 h可解冻完毕，其品质在96 h内可满足加工要求。对有条件实现-3 ℃解冻的企业，推荐采用-3 ℃作为解冻温度，这对于企业制定生产计划，合理安排调度具有重要意义。

阿拉斯加狭鳕鱼；解冻温度；品质；电子鼻；菌落总数

阿拉斯加狭鳕鱼(Alaska Pollock)也称狭鳕鱼、明太鱼，属鳕形目鳕鱼科狭鳕属类，主要分布于北太平洋，是当今世界产量最高的鱼种之一，具有高蛋白、低脂肪、肉质结实，口感上乘，价格低廉等特点[1]，一直是朝鲜族人民喜爱的传统食品，我国南方地区的居民也喜欢用其煲汤，除此之外它更是各大美式快餐店的首选海鲜原料。

狭鳕鱼属深海鱼种，经捕捞后于-18 ℃以下的环境中进行低温冻藏贮存，在进行批量加工与销售前需经过解冻操作，常用的解冻方法有空气解冻、水解冻和低温解冻。空气解冻易使食品变色，干耗严重，易受灰尘和微生物污染；水解冻易使食品吸水、可溶性成分流失较多，肉色灰白，微生物易滋生[2]；低温解冻可以抑制微生物繁殖，降低酶活性，使产品保持较好品质以及更长的保鲜时间。

目前国内外相关研究主要集中在对解冻新技术的探索上[3-4]，对具体解冻工艺条件的研究却鲜有报道，低温解冻时解冻温度的选择对产品品质影响显著，微小的温度差异就会带来较大的品质变化，企业进行解冻工艺改良时往往不知如何进行设定。本研究从企业生产的实际出发，以低温解冻的温度为切入点，研究不同解冻温度下狭鳕鱼品质的变化，并结合具体生产状况探索最优解冻条件。

1　材料与方法

1.1材料与试剂

狭鳕鱼(体长45～50 cm)，大连凯洋世界海鲜股份有限公司提供；饱和K2CO3，天津市大茂化学试剂厂；平板计数琼脂，北京市奥博星生物技术有限责任公司；H3BO3，天津市恒兴化学试剂制造有限公司。

1.2仪器与设备

PEN3 型电子鼻,德国AIRSENSE公司；UltraScan PRO色差仪,美国HunterLab公司；高速分散匀质机,德国IKA公司；TES探针式数位温度表,台湾泰仕公司；AL104型分析天平,梅特勒-托利多仪器有限公司；电热恒温培养箱,青岛海尔有限公司；低温恒温冷冻箱,北京福意联公司。

1.3实验方法

1.3.1材料处理

将狭鳕鱼从-18 ℃的低温冻藏室中取出，分别置于-3、0和4 ℃的低温恒温箱中进行解冻，解冻终温对解冻品的质量影响很大。一般用作加工原料的冻品，以解冻到能用刀切断为准，此时的中心温度大约为-5 ℃。将温度测定仪探针插入鱼体腹腔，记录3种条件下达到-5 ℃所需时间,并在0～7 d内分别取相同部位鱼肉对各项指标平行测定3次。

1.3.2感官评定

参考孟志娟等[5]的方法。以狭鳕鱼肉的色泽，气味，组织形态，弹性为指标进行感官评定，评定小组由经过专门训练的5人组成，具体评分标准见表1。根据评价小组成员对指标的敏感程度，确定各项权重：色泽0.3；气味0.3；组织形态0.2；弹性0.2。狭鳕鱼肉的感官评分值=色泽×0.3+气味×0.3+组织形态×0.2+组织弹性×0.2，取分数的平均值作为感官评定结果。

表1　狭鳕鱼肉感官评分标准

1.3.3挥发性气味分析

采用PEN3型电子鼻进行测定，称取不同温度下解冻的狭鳕鱼肉样品10 g，放入顶空进样瓶中，加盖密封。设定清洗时间为60 s，测定时间为60 s，信号数据采集时间为第58 s，将检测器针头与过滤器针头同时插入顶空进样瓶中进行测定。采用系统自带的Win Muster 1.6.2软件进行主成分分析(principal component analysis，PCA)与负荷加载分析(loadings analysis，LA)。10种传感器性能描述见表2。

表2　电子鼻传感器性能描述

1.3.4色差分析

采用UltraScan PRO色差仪进行测定，将狭鳕鱼切成约1 cm厚的鱼片，放置于反射孔处，设定仪器检测光源为D65，模式为反射检测，检测指标为L*、a*、b*，平行测定次数为3次。

1.3.5TVB-N含量的测定

按照GB/T 5009.44—2003《肉与肉制品卫生标准》中微量扩散法进行测定。

1.3.6菌落总数的测定

按照GB4789.2—2010《食品微生物学检验：菌落总数测定》中稀释倒平板法进行测定。

1.4数据分析

用SPSS Statistics 19 ，Origin Pro85以及Excel 2016进行实验数据的整理和分析。

2　结果与分析

2.1实验结果分析

2.1.1不同解冻温度下狭鳕鱼解冻速度

在4、0和- 3 ℃条件下，狭鳕鱼平均解冻(1.50±0.03)，(2.34±0.07)，(3.22±0.04) h中心温度可达到-5 ℃。解冻速度是选择解冻温度时需考虑的因素之一，较高的温度可以加速冰晶融化实现更快的解冻速度，这对于提高生产效率起着较为重要的作用，3种温度条件下狭鳕鱼的解冻速度相差不大，对企业安排生产不会产生明显影响。

2.1.2不同解冻温度下狭鳕鱼感官品质变化

感官评价快速、简便，是消费者判断水产品新鲜度的主要方式，虽然存在一定的主观因素，但对于鱼类的品质变化评价具有一定的参考价值[6]。由表3可知，随着解冻时间延长，各组样品的感官评分均呈下降趋势且劣化速度随解冻温度的升高而加剧，通过显著性分析发现，-3和0 ℃下，感官评分在3 d后发生显著性改变(P<0.05)，4 ℃下则是在1 d后即发生显著性改变(P<0.05)。随着时间的延长，在微生物和蛋白酶的作用下，鱼肉组织质地不断软化，色泽趋于暗淡，产生不愉快的腥味和氨味，感官品质逐渐变差[7]。

表3　狭鳕鱼的感官评定结果

注：表1中数据为样品的“感官平均分值±标准差”；表1中同一列的不同字母表示差异显著(P<0.05)。

2.1.3不同解冻温度下狭鳕鱼特征气味变化

生物体由于体内酶和微生物的协同作用，其挥发性成分在贮藏过程中将发生改变，使用电子鼻对不同条件下的挥发性气味进行跟踪测定，可以了解新鲜度的变化[8]。主成分分析(PCA)是对原始数据进行降维，通过尽可能少的指标来表征原信息的一种统计学方法。由图1～图3可知，3种解冻温度下PC1与PC2贡献率之和均达到85%以上，说明2个主成分可以基本概括狭鳕鱼的所有信息。不同解冻时间的狭鳕鱼在PCA图中有特定的分布且重叠度很小，说明电子鼻对不同解冻时间狭鳕鱼的挥发性气味区分度较好。在4 ℃和0 ℃下，沿PC1方向上特定传感器的响应值与储藏时间在一定程度上呈正相关，此结果也与TVB-N和菌落总数的变化相一致。-3 ℃下PC1与PC2的贡献率较低且变化趋势不明显，也间接说明其变化程度不如4和0 ℃，相对较稳定。

图1　4 ℃狭鳕鱼挥发性气味PCA图Fig.1　PCA of volatile odor of Alaska Pollock stored at 4 ℃

图2　0 ℃狭鳕鱼挥发性气味PCA图Fig.2　PCA of volatile odor of Alaska Pollock stored at 0 ℃

图3　-3 ℃狭鳕鱼挥发性气味PCA图Fig.3　PCA of volatile odor of Alaska Pollock stored at -3 ℃

负荷加载分析(LA) 与PCA基于同一种算法，LA主要是对传感器进行研究，可以了解特定试验样品下各传感器的相对重要性[9]。由图4～图6可知，在不同贮藏条件下，W5S传感器(对应氮氧化合物敏感)对PC1的贡献率均为最大，在4与0 ℃条件下，W1W传感器(对硫化物敏感)对PC2的贡献率最大，在-3 ℃条件下W1S传感器(对甲烷灵敏)对PC2的贡献率最大，说明氮氧化物是电子鼻检测狭鳕鱼新鲜度的主要依据，硫化物以及甲烷类物质也对新鲜度的检测起到了一定的作用。

图4　4 ℃狭鳕鱼挥发性气味LA图Fig.4　LA of volatile odor of Alaska Pollock stored at 4 ℃

图5　0 ℃狭鳕鱼挥发性气味LA图Fig.5　LA of volatile odor of Alaska Pollock stored at 0 ℃

图6　-3 ℃狭鳕鱼挥发性气味LA图Fig.6　LA of volatile odor of Alaska Pollock stored at -3 ℃

2.1.4不同解冻温度下狭鳕鱼肉色变化

色差仪模拟人眼判断颜色的过程，研究色差值与感官品评值的相关性，去除人为因素对测定结果的影响，使得色泽的判定更加客观[10]。LAB体系中L*值代表亮度，a*值代表红绿度，b*代表黄蓝度。由图7可知，随着贮藏时间的延长，L*值均呈下降趋势，其中4 ℃下降幅稍大，但总体变化程度均较小，这说明在贮藏过程中狭鳕鱼肉解冻初期颜色较为鲜亮而后期颜色略微暗淡；黄度值b*在4和0 ℃下出现略微上升的趋势，-3 ℃则相对稳定；红度值a*则上下波动，变化趋势不明显。导致狭鳕鱼色泽变化的原因可能是蛋白质发生了氧化，也可能是微生物活动产生的有害物质发生了积累[11]。靳春秋等[12]指出鱼肉中富含的不饱和脂肪酸，在一定程度上阻断了氧气对其色素的氧化作用，因此品质变化对其影响较小，色差值变化幅度较低(图8)。

图7　贮藏的狭鳕鱼L*值变化趋势Fig.7　Changes in L* value of Alaska Pollock during storage

图8　贮藏的狭鳕鱼a*值 与b*值变化趋势Fig.8　Changes in a* value and b* value of Alaska Pollock during storage

2.1.5不同解冻温度下狭鳕鱼TVB-N变化

TVB-N是动物性食品在内源酶与微生物的作用下，蛋白质发生分解产生的氨及胺类等碱性含氮物质，此类物质具有挥发性，它已经被世界上绝大多数国家认定为水产品腐败程度的指标[13-14]。按照GB 2733—2005 《鲜、冻动物性水产品卫生标准》的规定，海水鱼中挥发性盐基氮的含量应小于30 mg/100 g。由图9可知，在-3、0和4 ℃条件下，狭鳕鱼肉的TVB-N含量分别在贮藏5、3和2 d后超过国标限值，这可能是因为温度升高一方面可以提高酶活性，另一方面也可以促进微生物繁殖，产生更多胞外酶，促进蛋白质分解。

图9　贮藏的狭鳕鱼TVB-N值变化趋势Fig.9　Changes in TVB-N value of Alaska Pollock during storage

2.1.6不同解冻温度下狭鳕鱼菌落总数变化

微生物的生长繁殖及其代谢是引起鱼类腐败的主要原因，菌落总数可以较好的评价鱼类的新鲜程度并对保质期进行预测[15]。现行国标中并未对冷冻水产品的菌落总数作详细规定，相关研究普遍将6(lg(CFU/g))作为菌落总数的限值，由图10可知，在-3、0和4 ℃三种条件下菌落总数均呈上升趋势，细菌的增长速度随温度的增高而加快，-3 ℃条件下细菌总数在第7 d达到6.07(lg(CUF/g))超过限值，而0 ℃与4 ℃则是在第6 d超过限值，说明温度升高促进了微生物的繁殖[16]。

图10　贮藏的狭鳕鱼菌落总数变化趋势Fig.10　Changes in total number of colonies of Alaska Pollock during storage

2.2关于不同解冻温度的讨论

2.2.14 ℃条件下解冻

4 ℃下狭鳕鱼1.50 h可解冻完毕，TVB-N水平在第2天达到34.58 mg/100 g超过国标限值，感官指标在1～2 d可以保持较好水平，后期色泽逐渐暗淡，肉色略微发黄且产生不愉快气味，菌落总数在5 d内保持正常水平。倪晓锋[17]等对船冻竹筴鱼进行不同条件下的解冻操作，发现在4 ℃条件下解冻其脂肪氧化程度较低，组胺含量相对较小，鱼体品质变化的控制较为理想。本研究表明，4 ℃下狭鳕鱼可在短期内保持较好品质，应用于工厂解冻时原料需24 h内加工完毕，适宜小批量解冻；应用于家庭解冻时可将狭鳕鱼放置于冰箱冷藏柜中，1.5 h后即可进行烹调，贮藏时间不应超过1 d。

2.2.20 ℃条件下解冻

0 ℃下狭鳕鱼2.34 h可解冻完毕，TVB-N在第3天达到34.81 mg/ 100 g超过国标限值，感官指标在1～3 d可保持较好水平，色泽变化不大，挥发性气味与4 ℃类似，菌落总数在5 d内保持正常水平。目前对0 ℃解冻技术的研究较为成熟，冷藏库解冻温度一般设定为0 ℃，很多日式寿司店选择此温度解冻金枪鱼，它能使鱼肉保持较好色泽，防止品质变化[18]。本研究表明，0 ℃较适合作为工厂批量解冻温度，鱼肉在48 h内可以保持良好品质，且相关的技术设备已经发展较为成熟，可以应用于规模化生产。

2.2.3-3 ℃条件下解冻

目前低温解冻温度集中在0和4 ℃，而-3 ℃作为微冻保鲜温度主要应用于保鲜领域，暂未见其作为解冻温度的报道。在-3 ℃下狭鳕鱼3.22 h可解冻完毕，其各项指标最为稳定，TVB-N含量在第5天达到33.23 mg/100 g超过国标限值，感官品质可以在5 d内维持较高水平，色泽和挥发性气味变化不明显，细菌增长速度较慢，相对0 ℃可以延长近1倍的保鲜时间，达到96 h。MAGNUSSEN等[19]指出，微冻保鲜是一种轻度冷冻方法，食用时无需解冻，可以减少汁液流失，保持食品原有的鲜度；DUUN等[20]指出，在微冻温度范围内，温度即使只下降1 ℃，也可能导致冰晶量翻倍引起细胞损伤，因此对技术要求相对严格。本研究表明-3 ℃下解冻的狭鳕鱼可以在96 h内保持较好品质，推荐有条件实现-3 ℃解冻的企业采用其作为解冻温度，企业因此可以获得更充裕的时间进行加工前的准备，也可以更为灵活地安排生产。

3　结论

狭鳕鱼在4 ℃条件下1.50 h可解冻完毕，其品质在24 h内可保持较好水平；在0 ℃条件下2.34 h可解冻完毕，其品质在48 h内可保持较好水平；在-3 ℃条件下3.22 h可解冻完毕，其品质在96 h内可保持较好水平。推荐有条件实现-3 ℃解冻的企业采用-3 ℃作为解冻温度，这对于企业制定生产计划，合理安排调度具有非常重要的意义。

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Thawing technology of frozen Alaska Pollock

HAN Yang, ZHANG Yu*, GUAN Yu-ge, WANG Si-wei, CUI Na

College of Food Engineering, Dalian Polytechnic University,Dalian 116034,China)

The relationship between the quality of Alaska Pollock and the thawing conditions at different storage temperature(4 ℃,0 ℃,-3 ℃) was studied by analyzing the indexes of sensory (sensory evaluation, volatile odor, chromatic aberration), TVB-N value and the total number of bacterial colonies periodically. The suitable thawing temperature was determined according to different processing conditions. Results showed that different thawing temperature affected the quality of Alaska Pollock significantly. Under the condition of 4 ℃，0 ℃ and -3 ℃. The Alaska Pollock were thawed 1.50 hours, 2.34 hours and 3.22 hours before processed and the quality could keep at a good level within 24 hours, 48 hours and 96 hours respectively. The best thawing temperature is -3 ℃. This temperature has a great significance for enterprises in terms of planning and scheduling during the manufacturing.

Alaska Pollock; thawing temperature; quality；electronic nose; total plate count

10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201609025

硕士研究生(张彧教授为通讯作者,E-mail：foodscience@163.com)。

2016-01-12，改回日期：2016-02-19