常溫下不同解凍方法對大口黑鱸魚品質的影響

鄭 穩，趙 璐，莊文靜，李雪艷，成謙益，郎 誦，包建強,2,3,

（1.上海海洋大學食品學院，上海 201306；2.上海水產品加工及貯藏工程技術研究中心，上海 201306；3.農業部水產品貯藏保鮮質量安全風險評估實驗室（上海），上海 201306）

大口黑鱸（Micropterus salmoides）又名加州鱸魚，是我國淡水養殖的主要品種之一[1]。大口黑鱸外形美觀，肉質鮮美細嫩，且具有止咳潤肺、健脾益氣等多種功效，深受養殖者和消費者歡迎[2]。大口黑鱸主要利用低溫貯藏延長其保質期，其中冷藏（4 ℃）、冰藏（0±0.2 ℃）、微凍（-2±0.2 ℃）及凍藏（-18 ℃）等是其常用的貯藏方式[3]。但是在魚肉的貯藏和解凍過程中都可能會引發肉的品質變化，包括持水性下降、脂肪氧化和蛋白質氧化等[4]。采用不恰當的解凍方式會對魚肉的損耗、質地和組織結構等產生惡劣的影響，從而對后續的加工產生負面影響，間接給魚肉及魚肉制品的生產加工帶來不可估量的經濟損失[5]。因此，研究不同解凍方式對大口黑鱸品質的影響，提高解凍后的產品得率，具有重要的現實意義。

目前研究的解凍方法主要有低溫解凍、靜水解凍、微波解凍、超聲解凍等。近年來，已經有大量關于不同解凍方式對魚類等水產品品質影響的研究出現。王晉等[6]對船載超低溫魷魚采用低溫解凍、超聲波解凍、流水解凍以及靜水解凍4 種解凍方式進行研究，結果發現與其他3 種方法相比，流水解凍能有效保持魚肉的組織結構與鮮度，是魷魚最適宜的解凍方式。凌盛男等[7]對鳀魚肉采用4 種不同解凍方法（微波、超聲、鹽水和冷藏），并對解凍后魚肉的鮮度及揮發性風味物質進行比較，結果發現采用超聲輔助解凍的魚肉菌落總數、TVB-N 等鮮度指標最佳、揮發性風味物質種類較好，最終確定超聲輔助解凍為鳀魚最佳的解凍方式。萬海倫等[8]探究了虹鱒魚經冷藏、水浴、微波和常溫空氣解凍后的品質變化，結果發現水浴解凍能最大程度地避免魚片在解凍過程的不良變化，是解凍生食虹鱒魚片的最佳方式。綜上所述，超聲波解凍和流水解凍可較好的保持魚肉的解凍品質，是現階段的研究熱點。本研究將超聲波解凍和流水解凍結合后引入本實驗，多角度探討經不同解凍方式（常溫、流水、鹽水、超聲靜水、超聲流水）解凍后大口黑鱸魚肉品質的變化情況，以期能夠確定解凍大口黑鱸的最佳方式，減少解凍對其品質的不良影響，為冷凍大口黑鱸魚的生產加工提供理論依據。

1 材料和方法

1.1 材料與儀器

活體大口黑鱸 上海市浦東新區蘆潮港海鮮批發市場，體重（0.5～0.8）kg/條，體長（23～28）cm/條；氯化鈉、輕質氧化鎂、平板計數瓊脂培養基（PCA）廣州天駿生物科技有限公司；總蛋白定量測定試劑盒（BCA 法）、丙二醛（MDA）測定試劑盒 南京建成正浩科技有限公司；總巰基測定試劑盒 北京峰格生物技術有限公司；超微量Ca2+-ATP 酶試劑盒 柏吉生物科技有限公司。

pH 計 奧豪斯儀器（上海）有限公司；TMSPro 質構儀 美國FTC 公司；BS-210 型電子天平 德國Sartorius Instruments 有限公司；Kjeltec8400 全自動凱氏定氮儀 丹麥Foss 公司；SPARK 型酶標儀 瑞士TECAN 儀器公司；H-1850 離心機 湖南湘怡實驗室儀器開發有限公司；RC-4 溫度記錄儀 上海鵬合電子科技有限公司；舒美KQ-100DB 超聲波清洗器 杭州微米派科技有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 原料的預處理 活體大口黑鱸魚敲擊致死后立即于-80 ℃中速凍，待魚體中心溫度達-18 ℃后，再移入-20 ℃冰箱中進行凍藏，24 h 后取出進行解凍。

取出在-20 ℃冷凍的大口黑鱸魚（魚體中心溫度為-16.8±0.3 ℃），分為5 組，每組2 條，對整條魚進行解凍。采用熱電偶進行溫度的測定，當魚體中心溫度達4 ℃時視為解凍結束，不同解凍方式如表1所示,超聲波流水解凍裝置如圖1 所示。

圖1 超聲波流水解凍裝置簡圖Fig.1 Schematic diagram of ultrasonic flow water thawing device

表1 大口黑鱸魚的不同解凍方式Table 1 Different thawing methods of Micropterus salmoides

1.2.2 解凍曲線的繪制 參考張莉等[9]的方法略加改動，將溫度記錄儀連接到電腦，測定參數設置：溫度上限4 ℃，溫度下限-20 ℃，記錄間隔30 s，開啟溫度超限報警。參數設定完成后，將溫度探頭插入到魚的幾何中心，溫度達4 ℃時，視為解凍完全，自動記錄的溫度隨時間變化的曲線即為大口黑鱸的解凍復溫曲線。

1.2.3 解凍損失率的測定 參考阿依木古麗等[10]的方法，準確稱量解凍前大口黑鱸魚的質量m1（g），解凍結束后用吸水紙吸干大口黑鱸魚體表和腹部的水分，再測定其質量，記為m2（g），按照公式（1）計算大口黑鱸魚的解凍損失率。

1.2.4 蒸煮損失率的測定 參考Li 等[11]的方法稍加改動，準確稱取不同解凍方式解凍后的魚肉質量記為m3（g）,體積約（3×3×1）cm3，自封袋包裝后在90 ℃水浴鍋中蒸煮15 min，后取出冷卻至室溫，擦干魚肉表面水分，質量記為m4（g），按照公式（2）計算大口黑鱸魚的蒸煮損失率。

1.2.5 持水力的測定 參照劉欣榮等[12]的方法。精確稱取10 g 左右魚肉，記為m5，擦干魚肉表面的水分后置于干燥離心管4 ℃、8000 r/min 離心10 min，再精確稱重記為m6。按照公式（3）計算大口黑鱸魚的持水力。

1.2.6 TVB-N 值的測定 參照劉欣榮等[12]的方法并稍加改動。準確稱取10 g 攪碎的魚肉與1 g 輕質氧化鎂，后置于蒸餾管中，采用全自動凱氏定氮儀進行測定。

1.2.7 質構特性的測定 取大口黑鱸頭后背部肌肉（2 cm×2 cm×1 cm），采用質構儀對其硬度、彈性、咀嚼性、黏附性、膠粘性進行測定。測試參數：選用P50 探頭,測量模式為TPA，重復測量3 次，測前速度2 mm/s，測試速度4 mm/s，形變量55%，維持5 s，觸發力5 g，返回速度5 mm/s，來回2 次。

1.2.8 過氧化值的測定 參考GB 5009.227-2016《食品安全國家標準 食品中過氧化值的測定》，對各組大口黑鱸魚肌肉的過氧化值進行測定。

1.2.9 丙二醛含量的測定 按照丙二醛含量測試盒說明書中的方法測定各組魚肉中丙二醛的含量，并按照蛋白濃度計算丙二醛含量。蛋白含量的測定參照南京建成蛋白定量測試盒（BCA 法）說明書，在波長562 nm 處測定OD 值。

1.2.10 巰基的測定 以肌動球蛋白為待測樣，參照北京峰格總巰基測定試劑盒說明書的方法進行測定，在波長412 nm 處測定OD 值。

參考Zhou 等[13]的方法提取肌動球蛋白。提取方法：準確稱取5 g 大口黑鱸魚背部肌肉于燒杯中，剪碎后加入25 mL 預冷的KCl 溶液（0.6 mol/L，pH 7.0），在冰浴條件下均質5 min，每均質15 s 停15 s。均質結束后，15000 r/min、4 ℃條件下離心15 min，收集上清液。向上清液加入3 倍體積預冷的蒸餾水，15000 r/min、4 ℃條件下離心10 min，收集沉淀后加入等體積的預冷KCl 溶液（1.2 mol/L，pH7.0），冰浴條件下攪拌15 min，再次離心收集上清液，上清液即為肌動球蛋白。

1.2.11 Ca2+-ATPase 活性的測定 以肌動球蛋白為待測樣，參考柏吉生物超微量Ca2+-ATP 酶試劑盒說明書進行測定，在波長636 nm 處測定OD 值。

1.3 數據處理

采用Excel 2019 進行數據記錄、整理及差異性顯著分析，采用SPSS 26 和Excel 2019 進行圖表的制作，統計學分析。數據間分析采用單因素方差分析法（One way ANOVA)，P<0.05 表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 大口黑鱸魚的解凍曲線

不同解凍方式下，大口黑鱸魚肉的溫度變化情況如圖2 所示。從解凍復溫曲線可看出，0～10 min解凍速度較快，這是因為在此階段魚體中大部分的水以冰晶的形式存在，魚體溫度與解凍介質溫差較大且冰的熱傳導大于水，因此傳熱效率高、解凍速度快；10 min 后解凍復溫曲線逐漸趨于平緩，解凍速度減慢，這是因為此階段為最大冰晶生成帶，此時魚體中大部分的冰晶融化，魚肉導熱率下降，解凍時間較長[14]。

圖2 不同解凍方式下大口黑鱸魚的解凍復溫曲線Fig.2 Thawing rewarming curve of Micropterus salmoides under different thawing methods

經測定，常溫解凍、鹽水解凍、流水解凍、超聲波靜水解凍、超聲波流水解凍的時間分別是219、44、55、35、24 min。其中，常溫解凍耗時較長，熱量散出較慢。而超聲流水解凍耗時最少，通過冰晶最大生成帶的時間最短，這是因為流動的水可加快解凍的傳熱過程，縮短解凍時間；超聲波作用于水后產生空化氣泡，也會提高傳熱效率，縮短解凍時間，超聲波流水解凍將超聲波與水流動的效果疊加，因此其解凍速度最快[14]。從解凍時間上得出：常溫解凍>流水解凍>鹽水解凍>超聲波靜水解凍>超聲波流水解凍，超聲波流水解凍相對較好。

2.2 不同解凍方式對大口黑鱸魚保水性的影響

保水性（解凍損失率、蒸煮損失率、持水力）的高低與食品的質量密切相關，是衡量水產品中蛋白質變性程度的重要指標[15]。不同解凍方式下大口黑鱸魚保水性的變化情況如圖3～圖5 所示，5 種不同解凍方式中，常溫解凍的解凍損失率與蒸煮損失率均高于鹽水解凍、流水解凍、超聲波靜水解凍和超聲波流水解凍，持水力最弱（69.13%），這是由于常溫解凍所需時間（219 min）較長，魚體內形成的冰晶溶解較慢，對魚肉細胞造成了損傷，導致魚肉蛋白質構象發生改變，此外，常溫下魚體內源酶活性增加，蛋白質會出現降解，導致汁液流失增多[16]。超聲波流水解凍損失率與蒸煮損失率最小，分別為6.69%、13.77%，持水力最強（74.22%），這是因為在超聲波與流動水的共同作用下，魚體與外界熱交換的效率增強，較快的通過了最大冰晶融解帶（-5～0 ℃），從而減少了魚肉蛋白的降解，降低了冰晶對魚肉肌原纖維結構的破壞，魚肉的保水率得以維持[17]。此外，流水對魚肉具有水封隔氧的作用，使魚體內外腐敗菌的繁殖受到抑制，減少魚肉蛋白質的降解，對維持魚肉的保水率具有一定的作用[18]。綜合考慮，大口黑鱸魚保水性：超聲波流水解凍>超聲波靜水解凍>鹽水解凍>流水解凍>常溫解凍，在維持大口黑鱸魚保水性方面，超聲波流水解凍為最佳解凍方式。

圖3 不同解凍方式下大口黑鱸魚的解凍損失率Fig.3 Thawing loss rate of Micropterus salmoides under different thawing methods

圖4 不同解凍方式下大口黑鱸魚的蒸煮損失率Fig.4 Cooking loss rate for Micropterus salmoides under different thawing methods

圖5 不同解凍方式下大口黑鱸魚的持水力Fig.5 Water holding capacity of Micropterus salmoides under different thawing

2.3 不同解凍方式對大口黑鱸魚TVB-N 值的影響

TVB-N 值是對水產品質量評估的主要參數之一，TVB-N 值越高表明魚肉氨基酸被破環的程度越嚴重，腐敗程度越高[19]。如圖6 所示，5 種解凍方式TVB-N 值均處于一級鮮度標準，但常溫解凍后TVBN 值（9.81 mgN/100 g）最大，這是因為常溫解凍過程中酶類對魚肉蛋白質的作用時間較長，蛋白質分解多，因此TVB-N 值高[20]。流水解凍、鹽水解凍與超聲波靜水解凍TVB-N 值次之，超聲波流水解凍最小，為5.99 mgN/100 g，這是因為超聲波流水解凍相比于其他解凍方式，減少了魚肉中一些能引發肉質脫氨基、脫羧基等化學反應的酶類，降低了堿性含氮類產物含量，從而提高了新鮮度[21]。此外，由于水的隔氧作用，腐敗微生物的生長繁殖受到抑制，減少了解凍過程中魚肉蛋白質的降解，從而抑制了TVB-N 值的上升。由圖6 可知，不同解凍方式下大口黑鱸魚TVB-N 值的大小為：常溫解凍>流水解凍>鹽水解凍>超聲波靜水解凍>超聲波流水解凍，超聲波流水解凍效果更好，這也與保水性的結果一致。

圖6 不同解凍方式下大口黑鱸魚的揮發性鹽基總氮值Fig.6 Total volatile base nitrogen in Micropterus salmoides under different thawing methods

2.4 不同解凍方式對大口黑鱸魚質構的影響

質構指標包括硬度、彈性、咀嚼性等，解凍后魚肉的質構變化可以直接反映出其品質變化，因此是評價魚肉品質不可或缺的指標[22]。由圖7～圖11 可知，常溫解凍后魚肉的硬度（3337.02 g）、彈性（0.445 g）、咀嚼性（344.72）等指標最低，這可能是因為常溫解凍耗時較長，蛋白質的有序結構被酶破壞成松散狀態，因此常溫解凍后魚肉硬度、彈性、咀嚼性等指標較低。超聲波靜水解凍的硬度、彈性、咀嚼度最高，這也與王雪松等[23]的研究結果一致，超聲波流水解凍的硬度、彈性、咀嚼度僅次于超聲波靜水解凍。膠黏性表示將魚肉破裂成吞咽時的穩定狀態所需的能量[24]，黏附性是指探頭脫離樣品所需能量大小，超聲波流水解凍的膠黏性和黏附性最好，這可能是因為超聲波流水解凍加快了解凍速率，減緩了蛋白質的變質，因此與其他解凍方法相比，超聲波流水解凍后魚肉細胞流出的水分更少，起到的潤滑作用更低，從而使魚肉膠黏性較高[25]。此外，超聲波流水解凍過程中流動的水削弱了因超聲波的空化作用使魚肉溫度上升的影響，也是導致魚肉膠黏性較高的原因之一[26]。超聲波流水解凍過程中，由于蛋白質發生變性的進程較為緩慢，使得魚肉持水性下降速率減慢，細胞間的結合力較其他解凍方法處理的魚肉更強，因而魚肉的黏附性最低[25]。綜上考量后認為，經超聲波流水解凍處理的魚肉質構品質更高。

圖7 不同解凍方式下大口黑鱸魚的硬度Fig.7 Hardness of Micropterus salmoides under different thawing methods

圖8 不同解凍方式下大口黑鱸魚的彈性Fig.8 Elasticity of Micropterus salmoides under different thawing methods

圖9 不同解凍方式下大口黑鱸魚的咀嚼性Fig.9 Chewability of Micropterus salmoides under different thawing methods

圖10 不同解凍方式下大口黑鱸魚的膠黏性Fig.10 Glue properties of Micropterus salmoides under different thawing methods

圖11 不同解凍方式下大口黑鱸魚的黏附性Fig.11 Adhesion of Micropterus salmoides under different thawing methods

2.5 不同解凍方式對大口黑鱸魚過氧化值的影響

氫過氧化物是脂質氧化的產物，與解凍后魚肉風味及色澤存在一定的關系[27]。不同解凍方式對解凍后大口黑鱸魚過氧化值的影響如圖12 所示，超聲波靜水處理后的魚肉過氧化值最大，為0.0146 g/100 g，說明超聲波靜水解凍后魚肉脂質的氧化程度較其他方式嚴重，這可能是因為微波傳遞熱量速度較快，促進了脂肪氧化的發生[28]。常溫解凍脂質氧化程度次之，過氧化值為0.0125 g/100 g，這是由于常溫解凍耗時長，脂質的氧化程度較高。流水解凍、鹽水解凍、超聲波流水解凍后魚肉的過氧化值差異不明顯，但超聲波流水解凍過氧化值最低，為0.0103 g/100 g，說明在超聲波流水解凍條件下大口黑鱸魚肌肉不易發生脂肪的氧化，這是由于流水帶走了微波產生的熱量，同時極大的縮短了解凍時間，因而魚肉脂質的氧化程度最低。綜上可得，超聲波流水解凍后的魚肉脂質氧化程度更小。

圖12 不同解凍方式下大口黑鱸魚的過氧化值Fig.12 Peroxide values of Micropterus salmoides under different thawing methods

2.6 不同解凍方式對大口黑鱸魚丙二醛含量的影響

丙二醛的含量是評價魚肉脂質氧化程度的重要指標之一，其含量越高，說明脂肪氧化程度越高[29]。由圖13 可知，超聲波靜水解凍后的魚肉丙二醛含量最高，為5.11 nmol/mg，這可能是因為超聲過程中水溫升高，魚肉脂肪中過氧化物的分解加快，從而使丙二醛含量增加。常溫解凍后魚肉的丙二醛含量僅次于超聲波靜水解凍，達到4.88 nmol/mg，這可能與常溫解凍時間較長，加速了魚肉脂質氧化的進程，產生較多的醛類化合物有關[30]。流水解凍、鹽水解凍和超聲流水解凍后的魚肉丙二醛含量差異不明顯，脂肪氧化程度均相對較低，但超聲流水解凍后的魚肉丙二醛含量最低，為4.46 nmol/mg，這可能是由于流動的水會加速冰晶的融解，使魚肉迅速通過-5～0 ℃這一生化反應最劇烈的階段。綜上可知，超聲波流水解凍對抑制魚肉丙二醛含量的增加效果更好。

圖13 不同解凍方式下大口黑鱸魚丙二醛的含量Fig.13 Malondialdehyde content of Micropterus salmoides under different thawing methods

2.7 不同解凍方式對大口黑鱸魚巰基的影響

巰基是衡量魚肉蛋白質變性的重要指標，巰基含量越高，蛋白質的氧化程度越低[31]。大口黑鱸魚巰基含量的變化情況如圖14 所示，常溫解凍后大口黑鱸魚巰基含量最低，為4.01×10-5mol/g，說明常溫解凍魚肉蛋白質的氧化程度較其他方法更加嚴重，這是可能是由于常溫解凍耗時較長，魚肉蛋白質在解凍過程中發生氧化的進程加快，從而使巰基含量降低，這也與宦海珍等[32]的研究結果一致。其次為鹽水解凍、流水解凍與超聲波靜水解凍，巰基含量分別為：4.58、4.36 與4.98×10-5mol/g。超聲波流水解凍巰基含量最高（5.34×10-5mol/g），這可能是因為在超聲波和流水的聯合作用下，魚體內的冰晶融化快，對魚肉組織造成的損傷小，魚肉蛋白質氧化程度低，因而巰基含量最高。此外，譚明堂等[33]發現水流有效隔絕了氧氣，從而抑制了魚肉肌原纖維的降解與巰基被氧化成二硫鍵的進程，進而延緩了巰基含量的降低。

圖14 不同解凍方式下大口黑鱸魚巰基的含量Fig.14 Sulfhydryl content in Micropterus salmoides under different thawing methods

2.8 不同解凍方式對大口黑鱸魚Ca2+-ATP 酶活性的影響

Ca2+-ATPase 活性表征肌球蛋白頭部性質，是反映蛋白質氧化變性的重要指標之一[34]。如圖15 所示，超聲波流水解凍后大口黑鱸魚肉Ca2+-ATP 酶活性最高，為3.8 μmol Pi/（mg pro·h），顯著（P<0.05）高于其他解凍方式；超聲波靜水解凍、鹽水解凍、流水解凍魚肉的Ca2+-ATP 酶活性次之；常溫解凍大口黑鱸魚肉Ca2+-ATP 酶活性最低[2.8 μmol Pi/（mg pro·h）]，顯著（P<0.05）低于其他解凍方式，這可能是因為常溫解凍過程中，魚肉肌球蛋白發生了嚴重的變性或聚集。大口黑鱸魚肉Ca2+-ATPase 活性的變化與巰基的變化情況相似，說明常溫下大口黑鱸魚肉肌動球蛋白氧化程度較大；超聲波流水解凍最不易引發肌動球蛋白的氧化，更有利于維持魚肉的品質;超聲波靜水、鹽水和流水解凍次之[35]。綜上可得，不同解凍方式下，大口黑鱸魚肉Ca2+-ATPase 活性由高至低依次為：超聲波流水解凍>超聲波靜水解凍>鹽水解凍>流水解凍>常溫解凍，超聲波流水解凍相對較好。

圖15 不同解凍方式下大口黑鱸魚Ca2+-ATPase 活性Fig.15 Ca2+-ATPase activity in Micropterus salmoides under different thawing methods

3 結論

本研究發現，在室溫下，大口黑鱸魚采用常溫或流水方式解凍后魚肉品質較差；超聲波靜水解凍后魚肉硬度、彈性、咀嚼性最佳，但魚肉脂質氧化嚴重；鹽水解凍后魚肉保水性、質構特性、脂肪及蛋白質氧化等各項指標值適中，但解凍時間相對較長，實際應用時將嚴重降低生產效率；超聲波流水解凍后的魚肉硬度、彈性、咀嚼性僅次于超聲波靜水解凍，但解凍時間最短、魚肉的保水性最佳、脂質及蛋白質的氧化變性程度最低，且超聲波流水解凍的設備操作方便、結構簡單、便于制造和檢修。因此，針對生產中需要大批量解凍的大口黑鱸魚，超聲波流水解凍是一種最佳的解凍方式，既可以滿足工廠生產的需求，也可較好地保持魚肉解凍后各方面的品質。本實驗還存在不足，如未探究不同解凍方式對大口黑鱸魚風味、水分分布、組織結構、色澤等方面的影響，因此未來可從該方面對不同解凍方式下的大口黑鱸魚做進一步的探究。