解冻方式对阿根廷鱿鱼鲜度品质的影响
2018-08-17叶常青李桂芬何定芬
叶常青,李桂芬,何定芬,骆 静,谢 超
(1.舟山市常青海洋食品有限公司,浙江舟山 316021;2.浙江国际海运职业技术学院,浙江舟山 316021;3.舟山市福瑞达食品有限公司,浙江舟山 316021)
水产品在解冻过程中,感官、色泽、口感以及各项理化指标会发生一系列的变化[1]。静水解冻、流水解冻、冻藏解冻和室温解冻等解冻方式是水产品生产和加工常用的解冻方式[2]。采用的不同解冻方式对水产品进行解冻处理,加工所得的水产品品质也不同[3]。有研究表示,通过不同解冻方式(室温解冻、4℃解冻、流水解冻)解冻的竹筴鱼,其TBA,TVB-N,TMA-N以及组胺值也不同,流水解冻都相对较高,而4℃解冻效果较好[4]。通过静水解冻处理的冷冻鸢乌贼相,在感官品质以及其他各项理化指标都相应较高[5]。
阿根廷鱿鱼Sepiaiuex argentinus肉质鲜嫩、蛋白质占比高,并且富含多种人体必需的氨基酸,能滋补身体,满足人体的需求,深受消费者喜爱。我国阿根廷鱿鱼捕捞量高,价格低廉[6]。但我国在鱿鱼的解冻方面的研究比较落后,相较于鱼和虾,目前对于鱿鱼解冻方面的研究相对较少[7]。
本文是以阿根廷鱿鱼为原料,采用四种不同的解冻方式(静水解冻、流水解冻、低温空气解冻、室温空气解冻)对鱿鱼进行解冻处理,对解冻后的鱿鱼样品的解冻损失率、蒸煮损失率、TBARS值、TVB-N值、盐溶性蛋白含量、Ca2+-ATPase活性、总疏基含量等方面进行分析,研究不同解冻方式对阿根廷鱿鱼品质的影响。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
阿根廷鱿鱼:购于舟山临城老碶菜市场。
1,1,3,3-四乙氧基丙烷,购于上海源叶生物科技有限公司。次甲基蓝、甲基红,购于天津市登科化学试剂有限公司。阿拉伯树胶粉,购于天津市博迪化工有限公司。其他试剂均为分析纯。
HH-4数显恒温水浴锅,国华电器有限公司;BT224S分析天平,赛多利斯科学仪器有限公司;PB-10 pH计,德国赛多利斯股份有限公司;Alpah-1502紫外可见分光光度计,上海谱元仪器设备有限公司;MJJ-160恒温培养箱,上海精宏实验设备有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 原料处理
取出冻结的鱿鱼分为4组,通过以下4种解冻方式对鱿鱼样品进行解冻处理,至鱿鱼中心温度达0℃视为达到解冻终点,对解冻后的鱿鱼样品进行相关指标的分析。
静水解冻:把鱿鱼样品浸没在温度为25℃的恒温水浴锅中进行解冻;
流水解冻:将样品采用流速为75mL/s的流水(约为19℃)进行解冻;
低温空气解冻:将样品放置于托盘中,放入10℃恒温培养箱中,相对湿度80%~90%;
室温空气解冻:将样品放置于托盘中,相对湿度50%~56%,放于恒温培养箱中(25℃),模拟室温解冻。
1.2.2 解冻时间测定
取出阿根廷鱿鱼样品,将样品随机分成4组,在样品体内放置迷你智能温度计,将处理过后的样品放入超低温冰箱进行冷冻处理,冻藏终点为-18℃。取出鱿鱼冻块,分别采用流水解冻、静水解冻、低温空气解冻以及室温空气解冻对鱿鱼进行解冻处理,记录各组的解冻时间t。
1.2.3 感官评定
参照已有的感官评定方法[8],再稍加改进对鱿鱼样品进行感官评价[9]。由10名专家组成特定的评定小组,对经过解冻处理的鱿鱼样品的外观、气味、质地进行感官评定。设3个不同指标的权重分别为0.4、0.4、0.3、算出3个指标的加权平均分,满分30分,感官评分达到18分表示样品品质良好,10分以下表示样品败坏。评分指标和标准参照表1。
表1 解冻处理鱿鱼的感官评分标准Tab.1 Sensory scoring criteria for thawing squid
1.2.4 指标测定
(1)解冻损失率[10]用真空包装机将鱿鱼样品进行密封处理,将样品置于温度为-18℃的超低温冰箱中进行冷冻保藏处理4 h,进行称量,记为m1,随后将样品分为2组,放置于温度为-18℃的超低温冰箱中分别冷冻保藏10 d和20 d,取出样品进行解冻2 h,进行称量,记为m2,计算出样品解冻损失率:
(2)蒸煮损失率 取鱿鱼样品体质量1/2的相关浸泡溶液加入到鱿鱼样品中,使两者充分混合均匀,放置于温度为-18℃的超低温冰箱中冷冻保藏20 d,进行称重,记为m1,用蒸锅将鱿鱼样品蒸煮5min,取出样品,自然冷却至室温为止,用滤纸拭去其表面水分,进行称量,记为m3计算出样品蒸煮损失率:
(3)TVB-N值测定 通过微量扩散法对鱿鱼样品的TVB-N值进行测定[11]。将水溶性胶均匀涂抹在扩散皿边缘,分别取1mL吸收液和1滴混合指示液于扩散皿中央室,外室的两侧分别1mL饱和K2CO3和1mL样液,保持两室的液体不互相接触。用盖子密封扩散皿,轻轻转动扩散皿使两室的溶液混合,将扩散皿用恒温箱(37℃)保藏2.5 h后取出混合液,移取1mL清水于扩散皿中央室进行清洗,清洗完后转移至试管中。随后用0.002 mol/L HCl进行滴定,出现蓝紫色滴定结束,随后进行空白实验。根据公式计算TVB-N值:
其中:鱿鱼样品组盐酸标准溶液体积(mL)为V1;空白对照消耗盐酸标准溶液体积(mL)为V2;HCl浓度为 c;14 表示 1.00mL 盐酸标准滴定溶液[c(HCl)=1.000 mol/L]相当的氮的质量(mg);鱿鱼质量为 m(g)。
(4)鱿鱼样品盐溶性蛋白含量测定[12]各组称取鱿鱼样品10.0g,往鱿鱼样品中加入50.0mL高盐缓冲液混匀,采用匀浆机对样品进行振荡处理,温度设为25℃,时间为4 h,温度为4℃的条件下提取16 h,4℃,5 000 r/min离心10min,离心完成后采用Folin酚法测定各组样品的上清液蛋白质含量。
(5)鱿鱼样品 Ca2+-ATPase酶活性测定[13]取 1mL 0.10 mol/L CaCl2、2mL pH 为 7.0 的 0.05 mol/L Tris-顺丁烯二酸缓冲液、pH为7.2 ATP溶液2mL、2mL蒸馏水以及3mL肌原纤维蛋白溶液制得反应混合溶液备用。将制得的溶液于25℃水浴锅加热10 mim,加入1.0mL 15%的TCA溶液使反应终止。为了使实验水平一致,需要对样品空白对照组进行蛋白质变性处理,即在反应开始前先加入1.0mL的TCA溶液。溶液反应结束后,取反应后的混合溶液2.0mL,2.0mL硫酸钼酸,1.0mL米吐儿,以及5mL蒸馏水混合均匀,置于室温环境下发色50min,在640 nm的吸光度下测取发色后的混合溶液的吸光值。以0.5 mmol/L KH2PO4标准,绘制标准曲线。根据公式计算Ca2+-ATPase活性:
其中:a表示每 2.0mL 反应液生成的磷酸量(μmol);空白对照组磷酸量(μmol)为 b;t表示反应时长(min);酶蛋白量为每2.0mL反应液所含有的酶含量(mg)。
(6)鱿鱼样品总巯基含量测定[14]取 2.0mL 肌原纤维蛋白液和 8.0mL pH 6.8 的 0.2 mol/L Tris-HCl缓冲液,将溶液混合均匀。取混合液4.0mL,加入0.4mL 0.1%的DTNB溶液,于温度为40℃的恒温水浴锅中加热25 mim,在412 nm的吸光度下测定溶液的吸光值。测定吸光度时空白对照组为0.6 mol/L的KCl溶液。根据公式计算总巯基含量C0(mol/g):
其中:分光光度计在412 nm处吸光度为A;吸光系数13 600/(mol·cm/L)为ε;稀释度为D;蛋白浓度/(mg/m L)为 C。
(7)TBARS含量测定 根据PAOLA,et al[15]测定TBARS的方法,稍加修改进行硫代巴比妥酸反应物(TBARS)的测定,将鱿鱼样品研匀,称取样品20.00 g,加入100mL 5%TCA溶液混匀。然后将样品和TCA溶液振荡5min后,静置处理20min。静置完成后,8 000 r/min离心20min。取上清液过滤,过滤完成后进行稀释处理。取稀释后的滤液10mL,加入10mL的0.02 mol/L的TBA溶液。设定恒温水浴锅温度为95℃,置于水浴锅中加热50min,用自来水进行冷却处理15min,测定样品在吸收波长为532 nm下的吸光值。根据公式计算TBARS(mg/kg)值:
其中:M表示样品质量/g;F表示稀释度;A表示光度值对应的丙二醛含量。
1.2.5 鱿鱼肌肉组织结构观察
将鱿鱼样品切片,规格为4 mm×4 mm×2 mm,用12%的甲醛溶液固定24 h,固定完成之后,用流水冲洗5 h。再用80%和90%的乙醇溶液脱水2.5 h,90%和95%的乙醇溶液脱水2 h,对脱水后的样品采用二甲苯溶进行透明处理40min,石蜡包埋处理,随后将处理完的鱿鱼样品切成厚4 μm的切片,染色观察[16]。
1.2.6 数据处理
采用Excle进行实验图设计、SPSS 19.0分析实验数据,每个实验设计3个平行实验组,重复2次。
2 结果与讨论
2.1 不同解冻方式对鱿鱼解冻时间的影响
从图1可以看出,4种不同解冻方式解冻鱿鱼所需的时间不同,低温空气解冻(341min)>室温空气解冻(239min)>静水解冻(147min)>流水解冻61(min)。经分析:从比热容看,25℃空气要比10℃的低,但25℃的解冻环境温度与样品温差较大,导热性比较强,室温空气解冻解冻样品所需时间明显要低于低温空气解冻。25℃空气解冻与25℃静水解冻解冻环境温度与样品温差相同,但25℃的水比热容明显大于空气,静水解冻解冻鱿鱼要比室温空气解冻更快一些。流水解冻解冻时间比静水解冻少的原因是鱿鱼冻块和水的热交换效率更高。
2.2 不同的解冻方式对鱿鱼的物理指标和感官的影响
水产品肌肉持水力的强弱可以通过蒸煮损失率和解冻损失率大小反映[17]。由表2可知,经过4种不同解冻方式解冻处理的鱿鱼样品,解冻损失率和蒸煮损失率的大小也不同,蒸煮损失率最小的是经过流水解冻处理的样品(12.15%),解冻损失率最小的是经静水解冻处理的鱿鱼样品(1.32%)。鱿鱼样品经流水解冻处理和静水解冻处理在解冻损失率上不存在差异显著性(P>0.05),而经室温空气解冻和低温空气解冻处理的样品在解冻损失率上要显著高于前面两种解冻方式(P<0.05)。鱿鱼在解冻过程中,会引起肌肉细胞中汁液流失,使得鱿鱼的口感变差。有研究表示[18],采用低温缓速的解冻方式,能较好的抑制鱿鱼风味成分的丢失,这是因为细胞的重吸收作用。鱿鱼样品经室温空气解冻处理后,解冻损失率和蒸煮损失率要高于其他的解冻方式,这是因为环境温度过高的情况下,鱿鱼保水能力下降。
图1 鱿鱼解冻时间Fig.1 Time of squid thawing
鱿鱼在进行解冻处理时,会发生一系列的物理变化,以及微生物对鱿鱼的影响,会对鱿鱼的品质造成一定的影响[19]。对经过4种不同解冻方式处理的样品进行感官分析,可有效地比较4种不同的解冻方式对鱿鱼品质的影响。通过4种不同解冻方式解冻后,鱿鱼的感官评分各异,低温空气解冻虽然解冻所需的时间更久,但解冻时的环境温度要低于其他几种解冻方式,经低温空气解冻处理的鱿鱼样品在气味和色泽方面要优于其他实验组。静水解冻、流水解冻和低温空气解冻相比,感官评分无显著性差异(P>0.05)。室温空气解冻解冻样品时,温度相对较高,完成时间较久,解冻后样品鱼腥味较重、色泽暗淡,感官评价最低,与其他3种解冻方式差异显著(P<0.05)。
表2 4种不同解冻方式处理的鱿鱼物理和感官指标Tab.2 Four different thawing treatments of squid physical and sensory scores
2.3 不同解冻方式对鱿鱼化学指标的影响
挥发性盐基氮(TVB-N)的大小与水产品的鲜度有着直接的关系[20]。由表3可知,通过室温空气解冻处理的鱿鱼样品,TVB-N值最大,达到了20.53 mg/100 mg,与其他3种解冻方式存在显著差异(P<0.05)。鱿鱼在进行室温空气解冻时,鱿鱼被暴露在自然环境中,微生物繁殖迅速,由于微生物含量高,鱿鱼样品被降解严重,所以经室温空气解冻处理的样品的TVB-N值显著高于其他3组(P<0.05)。静水解冻和流水解冻在解冻完成时间上要优于室温空气解冻,样品与微生物作用时间短,TVB-N值也较其他两种解冻方式低。在解冻完成时间上,虽然低温空气解冻要久于其他3种解冻方式,但解冻环境温度低,抑制了微生物的繁殖,相对应的TVB-N值也较低。
蛋白质是组成水产品肌肉的主要成分,其中基质蛋白、肌浆蛋白、肌原纤维蛋白是组成水产品肌肉蛋白的主要成分[21]。盐溶性蛋白在冷冻保藏过程中,蛋白质会发生多肽链的展开和蛋白质分子聚集,导致蛋白质变性[22]。Ca2+-ATPase活性、总疏基含量和盐溶性蛋白含量的值是蛋白质变性的3个重要的指标。由表3可知,经过4种不同解冻方式处理的鱿鱼样品,在盐溶性蛋白的含量上不存在显著差异(P>0.05),说明了解冻完成时间和解冻环境温度对鱿鱼肌原纤维蛋白没有明显的影响。经过不同的解冻方式处理的鱿鱼样品,在Ca2+-ATPase酶活性上差异显著(P<0.05)。Ca2+-ATPase活性最高的是流水解冻处理组,这可能的原因是流水解冻的解冻时间相对较短。由于室温空气解冻的解冻时间最久,且解冻环境温度最高,导致Ca2+-ATPase活性逐渐丧失。总疏基含量上,室温空气解冻与其他3种解冻方式存在显著性差异(P<0.05),静水和流水解冻在疏基含量上相对较高。
鱿鱼经静水解冻处理对应的TBARS值为0.28 mg/kg、流水解冻为0.31 mg/kg、低温空气解冻为0.24 mg/kg、室温空气解冻为0.38 mg/kg,其值均小于1.0 mg/kg。其中低温空气解冻最低,室温空气解冻是4种解冻方式中最高的。由于TBARS产生的机理还不明确[23],由表3中结果可知,鱿鱼的脂质氧化程度可能与解冻温度存在相关性。低温空气相较于其他3种解冻方式,解冻温度最低,可能是其脂质氧化程度低的原因。
2.4 鱿鱼肌肉组织结构图
鱿鱼在解冻过程中,肌肉组织结构会受到不同程度的机械损伤,这对鱿鱼的的品质有一定的影响。不同的解冻方式处理的鱿鱼组织结构如图4所示。从图4可以看出,经过低温空气解冻处理的样品最为紧密,这可能的原因是解冻环境温度较低的情况下,鱿鱼的具有更强的保水能力。4种不同的解冻方式中,样品肌肉组织结构破坏最严重的是经室温空气解冻处理的样品,肌纤维之间的距离明显增大。静水和流水解冻处理的样品,肌纤维也遭到了轻微的破坏。
表3 4种不同解冻方式处理的鱿鱼生化指标分析Tab.3 Analysis of biochemical indexes of squid treated by four different thawing methods
3 结论
分别采用流水解冻、静水解冻、低温空气解冻、室温空气解冻对鱿鱼进行解冻,并对鱿鱼的解冻时间、质构、感官、理化指标以及组织结构进行分析。研究得出,解冻时间:低温空气解冻>室温空气解冻>静水解冻>流水解冻。采用室温空气解冻的鱿鱼,各项指标最差。低温空气解冻能有效减少解冻鱿鱼的汁液损失率和蒸煮损失率。在TVB-N值、Ca2+-ATPase和总疏基含量上,流水解冻和静水解冻均高于低温空气解冻和室温空气解冻。4种解冻方式处理的样品盐溶性蛋白含量和TBARS值均相差不大。从组织肌肉结构看,经过低温空气解冻处理的鱿鱼,组织结构图呈现出最为紧密且空隙最小的状态,而室温空气解冻组组织结构破坏最为严重,静水和流水解冻处理的样品,肌纤维遭到了轻微的破坏。综合实际生产、解冻时间和解冻后样品各指标分析得出结论,静水解冻可以作为鱿鱼解冻较为理想的方式。
图4 4种不同解冻方式处理的鱿鱼组织图(×400)Fig.4 Four kinds of different thawing treatment of squid (×400)