凍結(jié)方式對中華鱘脂質(zhì)氧化和肌纖維微觀結(jié)構(gòu)的影響

廖錦晗，陳季旺,2,*，譚 玲，廖 鄂,2，焦楚壹

（1.武漢輕工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，湖北 武漢 430023；2.農(nóng)產(chǎn)品加工與轉(zhuǎn)化湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（武漢輕工大學(xué)），湖北 武漢 430023；3.湖北和遠(yuǎn)氣體股份有限公司，湖北 宜昌 443000）

中華鱘（Acipenser sinensis）為我國特有鱘魚品種[1]，魚肉蛋白質(zhì)含量高、脂肪含量低，必需氨基酸種類齊全、比例適宜，富含不飽和脂肪酸，且肉質(zhì)細(xì)嫩、風(fēng)味獨(dú)特、可食用比例高，受到消費(fèi)者的推崇[2-3]。由于國內(nèi)人工養(yǎng)殖中華鱘起步較晚，加工產(chǎn)品種類少，仍多以活魚、冰鮮魚肉銷售為主。近年來，隨著人工繁育和養(yǎng)殖技術(shù)的發(fā)展，中華鱘養(yǎng)殖產(chǎn)量逐年增加，2021年全國淡水養(yǎng)殖鱘魚產(chǎn)量已達(dá)121 875 t，與上年相比增幅達(dá)到16.87%[4]。因此，亟需提高中華鱘精深加工的水平和規(guī)模，保證中華鱘產(chǎn)業(yè)健康、可持續(xù)發(fā)展[5]。

目前，市場上中華鱘生鮮產(chǎn)品主要有凍藏保鮮、冰袋保鮮和整條活魚等運(yùn)輸方式，運(yùn)輸成本昂貴，保鮮保活期短；而且生鮮中華鱘的肌肉組織軟嫩、內(nèi)源蛋白酶活性高，魚肉易腐敗變質(zhì)[6-7]。冷凍貯藏在水產(chǎn)類產(chǎn)品中應(yīng)用廣泛、經(jīng)濟(jì)有效。將水產(chǎn)品降溫后保持凍結(jié)狀態(tài)貯藏，可以抑制水產(chǎn)品腐敗變質(zhì)，延長貯藏時間，擴(kuò)大供應(yīng)范圍，調(diào)節(jié)市場供需關(guān)系[8-9]。但是在凍藏過程中，水產(chǎn)品中的不飽和脂肪酸容易氧化，影響產(chǎn)品色澤，使水產(chǎn)品特有風(fēng)味變淡，產(chǎn)生不良風(fēng)味等，也會使水產(chǎn)品營養(yǎng)價值降低，導(dǎo)致水產(chǎn)品商業(yè)價值下降，減弱了消費(fèi)者的購買意愿[10-11]。Shi Yali等[12]研究－4 ℃下凍藏49 d羅非魚的脂質(zhì)和蛋白質(zhì)氧化，結(jié)果顯示，隨著凍藏時間的延長，硫代巴比妥酸反應(yīng)物（thiobarbituric reactive substances，TBARS）值和共軛烯烴等脂質(zhì)氧化產(chǎn)物增加，羅非魚肉亮度降低，冷凍羅非魚品質(zhì)發(fā)生劣變。Romotowska等[13]通過測定鯖魚在－18 ℃和－25 ℃凍藏期間的TBARS值、脂肪和游離脂肪酸（free fatty acids，F(xiàn)FAs）含量和脂肪酸組成發(fā)現(xiàn)，隨著凍藏時間的延長，冷凍鯖魚的脂質(zhì)明顯降解，較低的凍藏溫度能夠延緩鯖魚中的脂質(zhì)氧化。

液氮無色無味，常壓下快速汽化，安全穩(wěn)定，不會對食品造成污染。液氮冷凍能夠以很短的時間通過最大冰晶生成帶，在食品中快速形成大量分布均勻的細(xì)小晶體，對食品組織結(jié)構(gòu)的破壞程度低，解凍后能很好地保持原有品質(zhì)，使凍結(jié)產(chǎn)品具有高的商品價值[14-15]。前期預(yù)實(shí)驗(yàn)表明，凍結(jié)方式（冰柜冷凍、液氮冷凍）明顯影響了中華鱘凍藏過程中品質(zhì)和蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)。本研究采用冰柜（－20、－50 ℃）和液氮（－80、－110 ℃）凍結(jié)中華鱘，然后置于－18 ℃冰柜中凍藏24 周，測定凍藏中華鱘魚塊中心溫度、脂肪和FFAs含量、過氧化值（peroxide value，POV）、TBARS值、熒光化合物、脂肪酸組成，觀察魚肉肌纖維微觀結(jié)構(gòu)，分析凍藏過程中脂質(zhì)氧化規(guī)律，探討凍結(jié)方式對中華鱘脂質(zhì)氧化和肌纖維微觀結(jié)構(gòu)變化的影響，旨在為中華鱘的保鮮保質(zhì)加工提供科學(xué)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

中華鱘，養(yǎng)殖約1 年，（1.50±0.25）kg/尾，由恩施州國硒冷水漁業(yè)開發(fā)有限公司提供。

石油醚、三氯甲烷、冰乙酸、碘化鉀、甲苯、啶乙酸銅、正丁醇（均為分析純）和正己烷（色譜純）國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；0.01 mol/L硫代硫酸鈉溶液、三氟化硼-甲醇（1∶3，V/V） 上海源葉生物科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

LN2液氮速凍機(jī) 科威嘉尼（北京）科技有限公司；DW-60W388超低溫冰柜 青島海爾生物醫(yī)療有限公司；S 2 F-0 6 C 脂肪測定儀 浙江托普儀器有限公司；SSN-61熱電偶溫度計 深圳源恒通科技有限公司；7890B GC-MS氣相色譜-質(zhì)譜儀 美國安捷倫公司；SU8010高分辨場發(fā)射掃描電子顯微鏡 日本Hitachi公司。

1.3 方法

1.3.1 中華鱘樣品的處理

鮮活中華鱘在養(yǎng)殖基地直接宰殺，用清水沖洗干凈后去頭、內(nèi)臟和魚鱗，剔除上表皮，清洗表面黏液及血漬后，置于裝有冰袋的泡沫箱內(nèi)迅速運(yùn)至實(shí)驗(yàn)室。

將原料切割成6.5 cm×3.5 cm×1.5 cm大小一致的魚塊，約200 g為一份裝入生鮮塑料盒中，隨機(jī)分為4 組，每組10 盒，共40 盒，并進(jìn)行標(biāo)記。將4 組魚塊分別于液氮（－110、－80 ℃）和冰柜（－50、－20 ℃）中進(jìn)行凍結(jié)，液氮冷凍溫度由液氮速凍柜控制液氮噴淋量調(diào)節(jié)。將熱電偶測溫計插入鱘魚塊中心測定溫度，待中心溫度達(dá)到－18 ℃時立即將魚塊轉(zhuǎn)入－18 ℃冰柜凍藏。凍藏周期為24 周，每6 周取樣，流水解凍后用于測定脂質(zhì)氧化指標(biāo)和觀察肌纖維微觀結(jié)構(gòu)。

1.3.2 中心溫度的測定

將熱電偶測溫計插入鱘魚塊中心，放入液氮速凍機(jī)中進(jìn)行凍結(jié)，記錄時間和中心溫度。凍結(jié)結(jié)束后，以時間為橫坐標(biāo)、中心溫度為縱坐標(biāo)，繪制液氮（－110、－80 ℃）和冰柜（－50、－20 ℃）凍結(jié)中華鱘魚塊的凍結(jié)曲線。

1.3.3 脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定

參考GB 5009.6—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪的測定》[16]中的索氏抽提法。取中華鱘魚肉于料理機(jī)內(nèi)攪碎，稱取（3.0±0.2）g攪碎后的中華鱘魚肉，移入兩端塞入脫脂棉的濾紙筒中。將濾紙筒用脫脂棉線固定后置于抽提筒中，然后將抽提筒置于已烘干至恒質(zhì)量的接收瓶內(nèi)。接收瓶內(nèi)加入約瓶容積2/3的石油醚，60 ℃水浴加熱抽提3.5 h。提取結(jié)束后，于60 ℃水浴加熱0.5 h，蒸發(fā)接收瓶內(nèi)多余的石油醚。蒸發(fā)完全后置于105 ℃烘箱中干燥1 h，置于干燥器內(nèi)冷卻至室溫后稱質(zhì)量。脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)按式（1）計算。

式中：m1為恒質(zhì)量接收瓶和脂肪質(zhì)量/g；m0為接收瓶質(zhì)量/g；m2為中華鱘魚肉質(zhì)量/g。

1.3.4 FFAs相對含量的測定

參考楊海琦等[17]的方法，略作修改。稱取0.05～0.10 g于1.3.3節(jié)中已提取的中華鱘油樣品溶于5 mL甲苯中，然后加入1 mL 5 mg/mL吡啶乙酸銅溶液，將混合溶液振蕩2 min，室溫3 000 r/min離心5 min，取上清液于715 nm波長處測定吸光度。結(jié)果以每100 g脂肪中含F(xiàn)FA的質(zhì)量表示。

1.3.5 POV的測定

參照GB 5009.227—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中過氧化值的測定》中的滴定法[18]。稱取2～3 g中華鱘油樣品（精確至0.001 g），置于250 mL碘量瓶中，加入30 mL三氯甲烷-冰乙酸混合液，輕輕振搖使油樣完全溶解。準(zhǔn)確加入1 mL飽和碘化鉀溶液，塞緊瓶蓋，并輕輕振搖0.5 min，在暗處放置3 min。取出加100 mL水，搖勻后立即用0.01 mol/L硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定析出的碘，滴定至淡黃色時，加1 mL淀粉指示劑，繼續(xù)滴定并振搖至溶液藍(lán)色消失為終點(diǎn)。同時進(jìn)行空白實(shí)驗(yàn)，空白實(shí)驗(yàn)所消耗0.01 mol/L硫代硫酸鈉溶液體積（V0）不得超過0.1 mL。POV按式（2）計算。

式中：V為中華鱘油樣品消耗的硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積/mL；V0為空白樣品消耗的硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積/mL；c為硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度/（mol/L）；m為中華鱘油樣品質(zhì)量/g。

1.3.6 TBARS值的測定

參考?zen等[19]的方法，略作修改。取中華鱘魚肉于料理機(jī)內(nèi)攪碎，稱取2 g攪碎的中華鱘魚肉，加入20 mL 10%三氯乙酸溶液，均質(zhì)1 min后過濾。取5 mL濾液加入5 mL 0.02 mol/L硫代巴比妥酸溶液，沸水浴加熱20 min，混合物冷卻至室溫后用分光光度計測定532 nm波長處吸光度。TBARS值表示為中華鱘魚肉中所含丙二醛質(zhì)量，按式（3）計算。

式中：ρ為從標(biāo)準(zhǔn)系列曲線中得到的丙二醛質(zhì)量濃度/（μg/mL）；V為中華鱘魚肉溶液定容體積/mL；m為中華鱘魚肉質(zhì)量/g。

1.3.7 熒光化合物含量的測定

采用Folch等[20]的方法提取總脂，將10 g中華鱘魚肉用200 mL三氯甲烷-甲醇（2∶1，V/V）溶解并勻漿。在室溫下攪拌15～20 min后用濾紙過濾勻漿物，收集液相。用一定量去離子水清洗收集的液相，渦旋10 s，5 000 r/min離心分離兩相。用體積分?jǐn)?shù)50%甲醇溶液沖洗兩相交界面兩次。將混合液移入分液漏斗中，靜置分層3 h，取下層液相，在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器中蒸發(fā)下層氯仿相，即得到脂質(zhì)。

取脂肪提取分離時的水相溶液，分別測定其在393、463、327、415 nm波長處的熒光吸收強(qiáng)度，確定熒光化合物的組成。熒光化合物含量采用熒光比率表示，按式（4）計算。

式中：RF1為激發(fā)波長393 nm、發(fā)射波長463 nm處的相對熒光強(qiáng)度；RF2為激發(fā)波長327 nm、發(fā)射波長415 nm處的相對熒光強(qiáng)度；其中RF＝F/Fst，F(xiàn)為RF1或RF2的熒光強(qiáng)度最大值，F(xiàn)st為奎寧硫酸溶液在相同波長條件下的熒光強(qiáng)度。

1.3.8 脂肪酸組成的測定

樣品甲酯化：取1.3.3節(jié)制得的脂肪樣品20 mg，氮?dú)獯蹈桑尤? mL 0.5 mol/L氫氧化鈉-甲醇溶液，65 ℃水浴加熱振蕩反應(yīng)30 min，取出冷卻后加入2 mL新配制的三氟化硼-甲醇（1∶3，V/V）溶液，于70 ℃振蕩反應(yīng)5 min，取出冷卻后加入2 mL正己烷萃取，同時加入2 mL飽和氫氧化鈉溶液促進(jìn)溶液體系分層，靜置后取上層液過膜移入樣品瓶以備分析。

色譜條件： 色譜柱： H P - 8 8 色譜柱（100 cm×0.25 mm×0.10 μm）；進(jìn)樣量1 μL；分流比100∶1；進(jìn)樣口溫度280 ℃；升溫程序：150 ℃保持5 min，以3 ℃/min升至170 ℃，保持5 min，以3 ℃/min升至210 ℃，保持2 min，最后以10 ℃/min升至260 ℃，保持5 min，載氣為氦氣（99.99%），流速1.2 mL/min。

質(zhì)譜條件：傳輸線溫度250 ℃，離子源溫度230 ℃；離子化模式為電子電離，電子能量70 eV，掃描范圍m/z50～650；掃描模式：全掃描；溶劑延遲：5 min。

1.3.9 肌纖維微觀結(jié)構(gòu)的觀察

挑選解凍后的中華鱘魚塊（魚塊較厚，魚塊紋理清晰均勻），取中華鱘魚背部肌肉，沿肌原纖維方向切為3 mm×3 mm×6 mm的魚塊，使用戊二醛固定肌肉組織，固定后漂洗，隨后依次使用體積分?jǐn)?shù)50%、70%、80%、90%乙醇溶液和無水乙醇梯度脫水，中華鱘魚肌肉樣品干燥后使用掃描電子顯微鏡觀察肌原纖維橫切面的微觀結(jié)構(gòu)，放大倍數(shù)200 倍。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Origin 2018和SPSS 19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，每個實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，采用方差分析進(jìn)行Duncan檢驗(yàn)，P＜0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 凍結(jié)過程中華鱘魚肉中心溫度的變化

在凍結(jié)過程中，通過最大冰晶生成帶的時間對水產(chǎn)品品質(zhì)具有較大影響[21]。如圖1所示，中心溫度達(dá)到－18 ℃時，液氮凍結(jié)組所用平均時間僅為－50 ℃冰柜凍結(jié)用時的約1/8，僅為－20 ℃冰柜凍結(jié)用時的約1/50，凍結(jié)速率明顯加快。4 組鱘魚塊通過最大冰晶生成帶的時間明顯不同，－110、－80 ℃液氮凍結(jié)和－50、－20 ℃冰柜凍結(jié)所需時間分別為65、210 s和2 810、19 380 s，液氮凍結(jié)所用平均時間較冰柜凍結(jié)縮短了約20～141 倍。表明液氮凍結(jié)中華鱘魚塊的速率快，形成的冰晶小，對肌肉細(xì)胞損害小。

圖1 中華鱘凍結(jié)過程中心溫度的變化Fig.1 Changes in central temperature of Acipenser sinensis during frozen storage

2.2 凍結(jié)方式對凍藏中華鱘脂肪和FFAs含量的影響

脂肪和FFAs含量是影響魚肉脂質(zhì)水解的主要因素之一，可反映凍藏中華鱘魚肉脂質(zhì)的水解程度[22]。脂質(zhì)在脂肪酶催化下發(fā)生水解反應(yīng)，生成甘油和FFAs，使得魚肉品質(zhì)劣變，促進(jìn)腥味物質(zhì)的產(chǎn)生[23]。如圖2A、B所示，隨著凍藏時間的延長，4 組中華鱘魚塊的脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)整體呈下降趨勢，F(xiàn)FAs相對含量呈上升趨勢，說明脂肪在凍藏過程中不斷進(jìn)行水解。這可能是在凍藏過程中，中華鱘魚肉中的冰晶不斷增大，脂質(zhì)在冰晶的壓迫下被擠出肌肉細(xì)胞，從而被脂肪酶水解[24-25]。

圖2 凍結(jié)方式對中華鱘凍藏過程中脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)（A）和FFAs相對含量（B）的影響Fig.2 Effect of freezing methods on fat (A) and free fatty acid (B) contents in Acipenser sinensis during frozen storage

在凍藏0 周時，液氮凍結(jié)組和冰柜凍結(jié)組鱘魚塊脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)無顯著差異（P＞0.05）。凍藏至18 周，冰柜凍結(jié)組的脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)較初始時顯著下降（P＜0.05），且顯著低于液氮凍結(jié)組（P＜0.05）。凍藏結(jié)束時，液氮凍結(jié)－110、－80 ℃組的脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)較其初始時分別下降了5.97%、4.48%，冰柜凍結(jié)－50、－20 ℃組的脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別下降了13.8%、17.1%。凍藏結(jié)束時，－20 ℃冰柜凍結(jié)組脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.89%，－80 ℃液氮凍結(jié)組脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.13%。與冰柜凍結(jié)組相比，液氮凍結(jié)組中華鱘魚塊的脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化較小，表明液氮凍結(jié)可以延緩凍藏中華鱘魚肉脂肪的水解。

液氮凍結(jié)組鱘魚塊的FFAs相對含量在凍藏過程中緩慢上升，第24周液氮凍結(jié)－110、－80 ℃組的FFAs相對含量較第0周分別增加了74.9%、76.1%。冰柜凍結(jié)組的FFAs相對含量在貯藏前期快速上升，后期上升緩慢，第24周冰柜凍結(jié)－50、－20 ℃組的FFAs含量較第0周分別增加了83.8%、92.3%。凍藏過程中，液氮凍結(jié)組的FFAs相對含量顯著低于冰柜凍結(jié)組（P＜0.05），且在24 周前，－110、－80 ℃組間無顯著差異（P＞0.05）。這進(jìn)一步表明相對于冰柜凍結(jié)，液氮凍結(jié)可以延緩凍藏中華鱘魚肉脂質(zhì)的水解。

2.3 凍結(jié)方式對凍藏中華鱘POV和TBARS值的影響

脂質(zhì)氧化生成的初級產(chǎn)物是過氧化物，因此POV可以反映中華鱘魚肉脂質(zhì)氧化的程度[26]。如圖3A所示，隨著凍藏時間的延長，4 組中華鱘魚塊的POV呈上升趨勢。液氮凍結(jié)－110、－80 ℃組中華鱘魚塊的POV分別從第0周的0.23、0.21 μmol/kg增加到第24周的0.39、0.37 μmol/kg；冰柜凍結(jié)－50、－20 ℃的POV分別從第0周的0.28、0.31 μmol/kg增加到第24周的0.49、0.65 μmol/kg。在凍藏過程中，液氮凍結(jié)組中華鱘魚塊的POV顯著低于冰柜凍結(jié)組（P＜0.05），液氮凍結(jié)－110、－80 ℃組間無顯著差異（P＞0.05）。這是因?yàn)楸駜鼋Y(jié)中華鱘魚塊的冰晶較大，過大的冰晶破壞了細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，使膜上的非血紅鐵素被釋放、氧自由基轉(zhuǎn)化成羥自由基，加快了脂質(zhì)氧化，得POV更高[27-28]。這表明液氮凍結(jié)中華鱘魚塊的脂質(zhì)氧化程度低于冰柜凍結(jié)，液氮凍結(jié)可延緩凍藏中華鱘魚肉脂質(zhì)的氧化。

圖3 凍結(jié)方式對中華鱘凍藏過程中POV（A）和TBARS值（B）的影響Fig.3 Effect of freezing methods on POV (A) and TBARS value (B) of Acipenser sinensis during frozen storage

TBARS值反映了中華鱘魚肉脂質(zhì)氧化次級產(chǎn)物的數(shù)量[29]。如圖3B所示，隨著凍藏時間的延長，4 組中華鱘魚塊的TBARS值呈上升趨勢，與Shi Yali等[12]的研究結(jié)果類似。在凍藏過程中液氮凍結(jié)－110、－80 ℃組和冰柜凍結(jié)－50、－20 ℃組的TBARS值分別增加了103%、100%、113%、140%。其中液氮凍結(jié)組的TBARS值顯著低于冰柜凍結(jié)組（P＜0.05），液氮凍結(jié)－110、－80 ℃組間TBARS值無顯著差異（P＞0.05），冰柜凍結(jié)－50 ℃組中華鱘魚塊的TBARS值顯著低于冰柜凍結(jié)－20 ℃組（P＜0.05），與魯珺[30]的研究結(jié)果類似。這是因?yàn)殡S著凍藏時間的延長，初級氧化階段產(chǎn)生的不穩(wěn)定氫過氧化物降解成醛、酮等物質(zhì)，冰柜凍結(jié)組中華鱘魚塊的脂質(zhì)在初級氧化階段氧化程度較高，加速凍藏后期的脂質(zhì)氧化，次級氧化產(chǎn)物含量迅速增加；同時，因?yàn)楸駜鼋Y(jié)過程中氧化暴露時間過長，導(dǎo)致脂肪氧化酶活性高及氧化反應(yīng)速度快，凍藏后期脂質(zhì)氧化生成的氫過氧化物能以共價鍵與含硫蛋白結(jié)合，提高了脂質(zhì)的氧化水平[31]，進(jìn)一步表明液氮凍結(jié)延緩了凍藏中華鱘魚肉脂質(zhì)的氧化。

2.4 凍結(jié)方式對凍藏中華鱘熒光化合物含量的影響

凍藏期間，脂質(zhì)氧化形成的次級產(chǎn)物在脂質(zhì)與蛋白質(zhì)的相互作用中與氨基酸側(cè)鏈反應(yīng)產(chǎn)生席夫堿，產(chǎn)生的席夫堿含量可利用熒光分光光度計測定[32]。因此，熒光化合物含量的變化可以間接反映中華鱘魚肉的脂質(zhì)氧化程度。如圖4所示，隨著凍藏時間的延長，4 組中華鱘魚塊的熒光化合物含量呈上升趨勢。液氮凍結(jié)－110、－80 ℃組的熒光比率分別從第0周的0.33、0.26增加到第24周的0.70、0.64，在凍藏18 周后，－110、－80 ℃組間無顯著差異（P＞0.05）。冰柜凍結(jié)－50、－20 ℃組的熒光比率分別從第0周的0.44、0.74增加到第24周的0.96、1.31，在凍藏過程中冰柜凍結(jié)－50 ℃組的熒光比率顯著低于－20 ℃組，且冰柜凍結(jié)組的熒光比率顯著高于液氮凍結(jié)組（P＜0.05）。這表明液氮凍結(jié)對凍藏過程中華鱘魚肉熒光化合物含量有顯著影響，液氮凍結(jié)能更好地抑制熒光化合物的產(chǎn)生，延緩凍藏過程中華鱘魚肉的脂質(zhì)氧化。

圖4 凍結(jié)方式對中華鱘凍藏過程中熒光化合物含量的影響Fig.4 Effect of freezing methods on fluorescent compounds content in Acipenser sinensis during frozen storage

2.5 凍結(jié)方式對凍藏中華鱘脂肪酸組成的影響

如表1、2所示，中華鱘魚肉的不飽和脂肪酸含量最高，約占總脂肪含量的80%，其中不飽和脂肪酸中多不飽和脂肪酸（polyunsaturated fatty acids，PUFAs）高于單不飽和脂肪酸（monounsaturated fatty acids，MUFAs），含量最高的脂肪酸是油酸（C18:1），其次是亞油酸（C18:2）和棕櫚酸（C16:0），這與宋敏[33]在凍結(jié)方式和低鹽腌制對鮰魚片品質(zhì)影響研究中的結(jié)果類似。隨著凍藏時間的延長，中華鱘魚肉PUFAs的相對含量減少，MUFAs和SFAs的相對含量增加。Ω-3多不飽和脂肪酸的融化溫度在－11（α-亞麻酸）～－54 ℃（二十碳五烯酸）之間，因此大部分脂肪酸在冷凍貯藏下呈液態(tài)，而液體層主要存在于脂肪晶體表面，隨著冰晶的增大，變形脂肪晶體受到擠壓，使這些液態(tài)脂肪酸更易發(fā)生氧化[34]。凍藏24 周時，液氮－110、－80 ℃凍結(jié)組和冰柜－50、－20 ℃凍結(jié)組中華鱘魚肉PUFAs相對含量分別較第0周降低了10.3%、10.3%、20.7%、27.2%，液氮凍結(jié)組中華鱘魚肉PUFAs相對含量明顯高于冰柜凍結(jié)組。這表明中華鱘凍藏過程中主要是PUFAs發(fā)生氧化降解，液氮凍結(jié)降低了凍藏中華鱘魚肉PUFAs氧化降解的程度。

表1 凍結(jié)方式對中華鱘第0～12周凍藏過程中脂肪酸組成的影響Table 1 Effect of freezing methods on fatty acid composition in Acipenser sinensis during 0–12 weeks of frozen storage

表2 凍結(jié)方式對中華鱘第18～24周凍藏過程中脂肪酸組成的影響Table 2 Effect of freezing methods on fatty acid composition in Acipenser sinensis during 18–24 weeks of frozen storage

2.6 凍結(jié)方式對凍藏中華鱘肌纖維的微觀結(jié)構(gòu)的影響

如圖5所示，凍藏第0周，4 組鱘魚塊肌纖維橫切面差異不明顯，切面平整，肌纖維排列緊密，冰柜凍結(jié)組的肌肉組織有細(xì)微間隙。隨著凍藏時間的延長，4 組鱘魚塊肌肉組織的微觀結(jié)構(gòu)均出現(xiàn)不同程度的變化：從凍藏第12周開始，冰柜凍結(jié)組肌肉組織的間隙變大；凍藏第24周，冰柜凍結(jié)組的肌纖維排列松散，間隙明顯增大。相對于冰柜凍結(jié)組，液氮凍結(jié)組肌肉組織微觀結(jié)構(gòu)變化不明顯，凍藏第18周肌肉組織才開始出現(xiàn)少量間隙，但肌纖維排列仍然整齊。這是因?yàn)樵趦鼋Y(jié)和凍藏過程中，冰晶的形成和生長導(dǎo)致肌肉組織結(jié)構(gòu)受到不同程度的機(jī)械損傷，液氮凍結(jié)形成的細(xì)小冰晶減少了肌肉組織損傷。該結(jié)果與唐佳楣等[35]研究凍結(jié)方式對凍藏大黃魚品質(zhì)影響的結(jié)果類似。魚肉肌纖維微觀結(jié)構(gòu)變化進(jìn)一步驗(yàn)證了液氮凍結(jié)減輕了中華鱘凍藏過程中脂質(zhì)的水解，從而減緩了脂質(zhì)氧化的速率。

圖5 凍結(jié)方式對中華鱘凍藏過程中肌肉組織微觀結(jié)構(gòu)的影響Fig.5 Effect of freezing methods on microstructure of muscle in Acipenser sinensis during frozen storage

3 結(jié) 論

本研究證明了凍結(jié)方式可顯著影響中華鱘凍藏過程中脂質(zhì)的水解和氧化。相比冰柜凍結(jié)，液氮凍結(jié)顯著提升了熱交換速率，使魚塊迅速降溫，縮短了魚肉通過最大冰晶生成帶的時間，從而減小了魚肉中的冰晶尺寸，對中華鱘肌肉組織結(jié)構(gòu)的機(jī)械損傷更小，表現(xiàn)出肌纖維排列緊密和整齊，延緩了脂質(zhì)的水解，使凍藏中華鱘魚肉的脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高。本研究認(rèn)為，中華鱘凍藏過程中主要是PUFAs發(fā)生氧化，而液氮凍結(jié)比冰柜凍結(jié)更好地抑制了PUFAs的氧化，因此凍藏過程中華鱘魚肉的POV、TBARS值和熒光化合物含量低，脂質(zhì)水解和氧化程度低，凍藏品質(zhì)好。該研究可為中華鱘的凍藏保鮮保質(zhì)與加工提供理論和技術(shù)支撐。