西华大学唐勇副教授等:不同解冻方式对生食鱼片解冻品质的影响

2022-11-02作者:来源:食品科学杂志责任编辑:食品界 字体A+AA-

解冻是生食鱼片加工过程中的一个重要环节,其实质是使生食鱼片内冻结的水分重新变成液态,恢复其原有状态和特性,使其品质尽可能与新鲜、未冷冻的生食鱼片相近的过程。生食鱼片经过解冻后,内部的冰晶融化成水,若不能被组织吸收,部分水分就会形成流失液,流失液不仅是水,还包括溶于水的成分,如蛋白质、盐类、维生素类等。此外,不恰当的解冻过程会导致生食鱼片内发生一系列的品质劣变,最终影响其商业价值及食用体验。

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目前,常温空气解冻(RTAT)、冷藏室解冻(RT)和水浴解冻(WBT)等都是食品加工过程中常用的解冻方式。近年来,微波解冻(MT)逐渐走入人们的视野,获得了许多关注。西华大学食品与生物工程学院的万海伦、唐 勇*等以虹鳟鱼为研究对象,研究生食鱼片在加工过程中RTAT、RT、WBT和MT 4 种不同解冻方式对其感官、解冻损失、色泽、菌落总数、挥发性盐基氮(TVB-N)含量、微观结构组织、质构特性、水分迁移和挥发性气味特征等指标的影响,旨在为生食水产品解冻方式的选择提供基础数据。


1、不同解冻方式下生食鱼片的感官评价

从表3中可以看出,不同解冻方式对生食鱼片的感官品质影响差异显著(P<0.05),其中RT生食鱼片感官得分最高,为24.85 分,其次是WBT和RTAT,MT生食鱼片感官得分最低,这是因为微波加热不均匀使鱼片出现了部分熟化的现象,在外观、气味和质地等方面均受到了严重影响。由此说明,RT生食鱼片品质较好。


2、不同解冻方式下生食鱼片的解冻速率及解冻损失率

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如表4所示,生食鱼片不同解冻方式的解冻速率差异明显,采用RT的生食鱼片解冻速率最慢,而采用MT的解冻速率最快,为86.667 ℃/min,这是由于微波在交变电场的作用下,使冻结肉中的极性基团剧烈振荡、摩擦,由此将微波能转化为热能,能在低温下具有较强的穿透能力。与RTAT相比,WBT具有较快的解冻速率,这是因为水的比热容比空气大,传热速率比空气快,因此能够明显缩短解冻时间。

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图1表征了不同解冻方式下生食鱼片的解冻损失率,WBT生食鱼片解冻损失率为6.05%,RTAT和RT生食鱼片解冻损失率差异不显著(P>0.05),而MT生食鱼片的解冻损失率最大,为13.31%。造成这种结果的原因主要是微波会使极性水分子振动,而极性水分子在鱼肉内分布不均匀,这使鱼片不同部位对热能的吸收程度出现差异,导致MT解冻不均匀,甚至使得部分蛋白质结构被严重破坏,融化后的水分子不能与之结合,从而表现出较大的解冻损失率。

综合解冻速率和解冻损失率来看,采用WBT有助于降低生食鱼片在解冻过程中水分的流失。


3、不同解冻方式下生食鱼片的白度值

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从图2中可以看出,经过不同方式解冻后的生食鱼片白度差异显著(P<0.05),其值从大到小依次为MT组>WBT组>RTAT组>RT组。这是因为经过MT的生食鱼片解冻损失率最大,解冻时水分流失最多,使鱼片表面光反射增强,导致了白度的增大。而与RTAT、RT相比,WBT解冻速率较快,减少了鱼片与空气的接触时间,因此鱼片脂肪的氧化程度更低,导致其白度更高。以上说明MT和WBT可以较好地缓解鱼片解冻后的白度下降。


4、不同解冻方式下生食鱼片的TVB-N含量

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从图3可以看出,不同解冻方式对生食鱼片的TVB-N含量影响显著(P<0.05),其含量从大到小依次为RTAT组>RT组>WBT组>MT组,但不论经过何种方式解冻,生食鱼片的TVB-N含量都低于15.00 mg/100 g,新鲜度较高。其中,经MT后的生食鱼片TVB-N含量最低(10.74 mg/100 g),可能是因为其解冻时间最短,微生物和内源性酶如(钙蛋白酶、组胺脱羧酶)对其蛋白质的分解少,产生的氨以及胺类等碱性含氮物质少。而WBT生鱼片的TVB-N含量为11.76 mg/100 g,仅高于MT生鱼片(高1.02 mg/100 g),RTAT与RT相比虽具有较快的解冻速率,但前者所处的解冻环境温度较高,更有利于酶的作用和微生物的活动,对生食鱼片的蛋白质分解程度较高,产生了更多的氨以及胺类等碱性含氮物质,因此表现为更高的TVB-N含量。由此可知,采用MT和WBT能够较好地延缓生食鱼片中氨及胺类等碱性含氮物质的产生,更好地维持其新鲜度。


5、不同解冻方式下生食鱼片的质构特性

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从图4可以看出,不同解冻方式对生食鱼片的弹性、内聚力和回弹性影响较小,而对硬度、黏性、胶着性和咀嚼性影响较大。其中,由于微波加热不均匀,造成MT生食鱼片蛋白质结构破坏严重甚至部分熟化,较大的解冻损失率导致其汁液流失较多,因此经过MT的生食鱼片表现出更大的硬度和更低的黏性。

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从图5可以看出,生食鱼片经过不同解冻方式解冻后的剪切力具有显著性差异(P<0.05),但RTAT和WBT对生食鱼片的剪切力影响差异不显著(P>0.05)。其中RT由于对生食鱼片的肌纤维组织结构破坏作用小于其他解冻方法,因此经RT后的生食鱼片剪切力最小,为14.81 N,从而表现出较高的嫩度。而在MT的过程中,生食鱼片的水分流失最多,肌纤维的收缩增加了纤维的密度,从而增加了切断纤维所需的力,其剪切力为17.47 N,在4 种解冻方式中最大,嫩度最低。以上说明经过RT的生食鱼片较其他解冻方式具有更优良的质构特性。


6、不同解冻方式下生食鱼片的水分分布

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从图6可以看出,4 种解冻方式下的生食鱼片均存在3 种水分群,即结合水、不易流动水和自由水,其中不易流动水占总水分的绝大部分,是生食鱼片中的主要水分群。与Li Dongmei等对新鲜鱼肉的研究结果一致,即鱼片中的不易流动水含量高于自由水和结合水,位于肌原纤维内,是其主要水分群。此外,不同方法解冻后样品弛豫时间峰值发生了偏移,这说明解冻方式影响了生食鱼片肌肉中水分的自由度。

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图7为不同解冻方式下生食鱼片内各水分群的峰面积比例变化,其中结合水的相对峰面积范围为4.57%~5.20%,波动极小,这说明结合水的相对含量受解冻方式的影响极小,这可能归因于结合水是与肌肉蛋白紧密结合的水分群,不受任何机械应力、冷冻及加热或者微观结构变化的影响。在3 种水分群的对比中可以看出,不易流动水相对含量在所有解冻方式下均达到了90%以上,自由水在WBT生食鱼片中的相对含量最低,这说明WBT更有利于生食鱼片的水分保留,与解冻损失率信谭明堂等的研究结果一致。


7、不同解冻方式下生食鱼片的菌落总数

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从图8可以看出,不同解冻方式显著影响生食鱼片菌落总数(P<0.05),从大到小依次:RTAT组(3.45(lg(CFU/g)))>RT组(3.40(lg(CFU/g)))>WBT组(3.34(lg(CFU/g)))>MT组(2.88(lg(CFU/g))),均未超过6.00(lg(CFU/g))的限值。由此可得,MT能较好地抑制生食鱼片中微生物的生长繁殖,而RTA和RT下的生食鱼片菌落总数相当,这可能是因为MT的解冻环境温度较高,RTAT、RT生食鱼片与空气接触的时间较长且具有较高湿度,二者都为微生物的生长繁殖提供了有利条件。


8、不同解冻方式下生食鱼片的电子鼻分析

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由图9可知,电子鼻对4 种不同解冻方式下的生食鱼片均有响应且变化趋势一致,其中W5S和W1W传感器对样品的响应最强,其次是W1S和W2S,其余传感器对样品的响应较低且不同解冻方式之间的差异不明显;但由于W1C、W3C和W5C为反向传感器,这3 种传感器的响应值与样品顶空气体中挥发性物质的浓度成反比,其响应值接近1,这表明这3 种传感器对样品的响应不强,且氮氧类、硫化物类、甲烷类、乙醇类和其他芳香成分化合物对解冻后的生食鱼片特征气味起主要作用。而氮氧类和硫化物类的产生主要是蛋白质分解和脂肪氧化导致新鲜度变化的结果,表明不同解冻方式会对生食鱼片的新鲜度产生不同程度的影响,其中WBT方式下的生食鱼片在W5S和W1W传感器中的响应最低,这说明WBT能有效缓解生食鱼片新鲜度在解冻过程中的下降。而W5S较W1W的响应强说明解冻后的生食鱼片中氮氧类化合物的变化更明显,这与TVB-N含量的研究结果一致。且随着解冻方式的变化,生食鱼片的雷达图轮廓呈现差异,说明不同解冻方式在一定程度上对生食鱼片的特征气味产生了影响。


9、不同解冻方式下生食鱼片的微观组织结构分析

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从图10可以看出,MT下的生食鱼片部分肌纤维萎缩,且排列较疏松,肌纤维间隙宽;RTAT下的生食鱼片肌纤维排列不规则,周围间质内结缔组织排列稀疏,且肌纤维间隙较宽;而RT与WBT相比,前者较后者的肌纤维排列更紧密且间隙更小,后者较前者的肌纤维更规则。这可能是因为MT方法的解冻速率太快,汁液流失的速率远远大于水分重新吸收的速率,肌纤维体积减小,造成其间隙增大;RTAT生食鱼片因在室温下与空气长时间接触,微生物的生长繁殖使生食鱼片中的蛋白质被分解,肌肉组织原本的致密排列被破坏。因此,RT和WBT能更好地维持生食鱼片原有的组织结构。

10、各指标相关性分析

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为比较生食鱼片在不同解冻方式下的解冻品质,探究各解冻指标之间的联系,绘制了如图11所示的Pearson相关性系数图,鱼片各解冻指标之间呈现出一定的相关性。其中,感官得分与黏性呈显著正相关(P<0.05),与剪切力呈极显著负相关(P<0.01);解冻损失率与白度和菌落总数分别呈显著正相关和显著负相关(P<0.05),与咀嚼性呈极显著正相关(P<0.01),这是因为解冻损失直接关系到生食鱼片解冻后的水分含量,较高的湿度更容易滋生微生物,且解冻后的生食鱼片微观结构受损导致一定程度的汁液流失和质构特性的下降。此外,白度与解冻损失、菌落总数、黏性和剪切力均呈显著相关(P<0.05);菌落总数与解冻损失率、白度以及咀嚼性均呈显著负相关(P<0.05)。在解冻过程中,生食鱼片温度逐渐上升,因冻结时的冰晶形成对组织结构的损伤是不可逆的,尽管解冻使冰晶逐渐融化,但肌肉组织仍然不能将融化后的水分全部吸收,从而造成解冻损失。这种解冻损失主要表现为汁液流失,直接影响了生食鱼片的色泽、菌落总数、感官及质构特性等新鲜度指标。


结 论

结果表明:RT生食鱼片在4 种解冻方式生食鱼片中具有最好的感官特性;WBT组的解冻损失率及自由水的相对含量低于其余3 组,说明WBT更有利于生食鱼片的水分保留,其中WBT方式下的生食鱼片在W5S和W1W传感器中的响应最低,这说明WBT能有效缓解生食鱼片新鲜度在解冻过程中的下降;MT组的白度、菌落总数和TVB-N含量结果均优于其他3 组,但MT使生食鱼片受热不均导致部分熟化的现象明显;RTAT生食鱼片在各个解冻品质指标中整体上最差。因此,选择WBT更有利于保证生食鱼片的解冻品质,最大程度地避免生食鱼片在解冻中的不良变化。


本文《不同解冻方式对生食鱼片解冻品质的影响》来源于《食品科学》2022年43卷15期227-235页,作者:万海伦,应晓国,赵波,张美超,龚晨辉,徐坤俐,王远会,杨泽鹏,陈广川,吴韬,唐勇。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20210524-290。点击https://www.spkx.net.cn/article/2022/1002-6630/202...即可查看文章相关信息。