罗非鱼片真空微冻保鲜研究

张 强，李媛媛，林向东,*

罗非鱼片真空微冻保鲜研究

张 强1，李媛媛2，林向东2,*

(1.海南大学海洋学院，海南 海口 570228；2.海南大学食品学院，海南 海口 570228 )

为探索罗非鱼片的保鲜方法，采用真空包装和微冻处理罗非鱼片，对其在贮藏过程中的感官特性、水分散失率、僵硬期、肌肉硬度、挥发性盐基氮(TVB-N)和水分活度等进行比较分析，评价罗非鱼片在真空包装和微冻条件下的保鲜效果。结果表明：罗非鱼在3℃水中经30min即可致死，鱼片比自然死亡的僵硬时间可延长约100min；先真空包装再微冻处理比先微冻再真空包装的水分散失率减少约2.6%。经-7℃和-4℃条件贮藏15d，鱼片的TVB-N≤15mg/100g；-7℃条件贮藏的鱼片TVB-N比-4℃的低约25%。

罗非鱼片；微冻；真空包装；新鲜度

罗非鱼类(Oreochromis)，原产非洲，鲈形目，鲡鱼科，罗非鱼属。由于罗非鱼具有生长快、繁殖力强、生产成本低等特点，现已成为海南省大宗优势水产加工品的重要资源之一。冻罗非鱼片的加工以出口为主，其工艺是将罗非鱼片在-30～-40℃的低温条件下冷冻后进行贮运。但由于经低温冷冻的罗非鱼片在解冻后鱼体色泽和质构品质上均有所下降，汁液流失和组织纤维化现象较严重，导致商品价值降低。而据报道，美国市场上冰鲜罗非鱼片的价格高出冻罗非鱼近一倍，但我国在这一产品市场的占有率却很低。

微冻是指将一定含水量的物料温度降至低于其组织液冻结点1～3℃，并在此温度下进行保鲜贮藏的方法。

在微冻状态下，罗非鱼片内的部分水分被冻结，水分活度和酶的活性降低，可抑制微生物的生长繁殖、减缓脂肪氧化，解冻时鱼体汁液流失少、鱼体表面色泽较好。利用真空包装控制氧气小于袋内空气体积的1%，使微生物的生长和繁殖速度急剧下降。因此，采用真空包装和微冻相结合的方法对于保持罗非鱼片的新鲜度和风味品质，改进现有冻罗非鱼片的加工工艺具有实用意义和经济价值。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

罗非鱼，购于海口市三西路农贸市场，鲜活，平均每尾质量350g。

氧化镁混悬液、硼酸吸收液、盐酸标准滴定溶液、甲基红-乙醇指示剂和溴甲酚绿-乙醇指示剂 天津市大茂化学试剂厂。

1.2 仪器与设备

LG微冻冰箱 德国西门子公司；BS124型电子天平 德国Sartorius公司；HygroPalm便携式水分活度仪瑞士Rotronic公司；精密pH计；最低标记温度计；半微量凯氏定氮器；微量滴定管；硬度计等。

1.3 罗非鱼片冻结物性的测定

冻结曲线[1]：将鱼致死，取鱼片，将温度计插入鱼肌肉中，置于-21℃条件下降温，记录温度随时间的变化过程，得到冻结曲线。

冻结点[1-2]：观察冻结曲线，当温度降至0℃后在一段时间内保持相对稳定，这一温度即为罗非鱼片的最大冰晶生成带，鱼肉内的大部分水分已形成冰晶，此温度即为罗非鱼片的冻结点。

1.4 罗非鱼致死方式的选择[3]

自然死亡：捕捞后置于盛水容器等待其死亡。

用冷水迅速致死：先将水温降至3～5℃，加入冰块，使水温降到0～2℃，按鱼水质量比1:3放入活鱼，经20～30mim将鱼致死。

1.5 罗非鱼片僵硬期的变化

实验表明，从新致死的罗非鱼体上取下的鱼片也具有僵硬期变化的现象。参照鱼体僵硬指数测定法[2-3]，取自然死亡和冰水致死的鱼片样本各一组，长10cm、宽3cm、厚度1cm。在平板上将鱼片的前半部分固定，后半部分自然下垂。每隔30min测量后端点下垂的高度，取平均值，观察各组下垂高度变化，得出鱼片进入僵硬期的时间和僵硬期持续的时间。

1.6 罗非鱼片的真空微冻处理

将鲜活的罗非鱼致死、放血、去皮、取片，用自然微冻、冰盐混合微冻与低温盐水微冻并结合真空处理。

自然微冻：将鱼片置于-4℃微冻冰箱内；冰盐混合微冻：配制质量分数1.6%氯化钠溶液，在-4℃冰箱内冻结，制成碎冰，将鱼片包埋其中，适时添冰；低温盐水微冻：配制-5℃质量分数10%的盐水，将取好的鱼片放入盐水中冷却至中心温度达-4～-5℃后，将鱼片取出，置于微冻冰箱内保藏；真空处理[4-5]：罗非鱼取片后，制成5、10、15mm三种厚度，真空度采取-0.09、-0.095、-0.1MPa，具体见表1。各组经处理后分别在-4℃和-7℃条件下贮藏20d，对鱼片性状进行测定、分析和比较。

表1 不同鱼片厚度与真空度的试验组合Table 1 Combinations of different fish fillet thicknesses and vacuum degrees

1.7 真空包装与微冻的顺序选择

对比先真空后微冻和先微冻再真空处理方式下解冻后的水分散失率。取鱼片两组，A组：先真空包装再微冻加工；B组：先微冻加工再真空包装

1.8 鱼片新鲜度的测定

1.8.1 鱼片肌肉的硬度

分别取不同贮藏时期和不同条件下的罗非鱼片，用硬度计测其硬度，以硬度计测头压迫鱼肌肉出现5mm凹痕时的读数计为硬度，取5次测定的平均值。

1.8.2 水分散失率[6-11]

在不同贮藏期分别取不同贮藏条件的罗非鱼片，对其称质量、记录。质量差值即为鱼片散失的水分。

1.8.3 挥发性盐基氮(total volatitle base-nitrogen，TVBN)[11-12]

水产品在腐败过程中产生的氨以及胺类等碱性含氮物质的沸点很低，具有挥发性，能在弱碱性氧化镁溶液中被蒸馏出来，用硼酸溶液吸收，使吸收液由酸性变为碱性，用标准盐酸溶液滴定，根据标准盐酸溶液的消耗量计算含量[6]。

1.8.4 pH值测定[12]

称取研磨后的碎鱼肉10g，加入100mL蒸馏水，用磁力搅拌器搅拌30min后过滤，取滤液用酸度计测定。

1.8.5 水分活度(aw)测定[13-15]

水分活度可表示物料中自由态水分挥发逸出能力的大小，当物料中水分冻结时，其水分活度将受到一定影响。本实验水分活度的测试参照GB/T 23490-2009《食品水分活度的测定》规定的方法[13]并加以改动，用水分活度仪进行测定。先将传感器探头与测量仓置于鱼片待测环境中预热10min，再将鱼片样品放入测量舱内，用探头盖封住测量舱，到2min时读数。

2 结果与分析

2.1 罗非鱼片的冻结曲线

罗非鱼片冷冻时间与温度的关系如图1所示，与其他食品冻结的规律类似，曲线的形态呈3个具有一定特征的阶段。第1阶段，在较短的时间内鱼片温度下降迅速；第2阶段，当鱼片温度下降到某一值后，在一段时间内保持相对稳定，此温度下罗非鱼肌肉组织中水分大量冻结，放出大量潜热，此即是罗非鱼的冻结点温度；第3阶段，随着冷冻时间延长鱼片的温度又迅速下降，此时鱼体内的大部分水分已冻结成冰晶，主要是放出显热。罗非鱼冻结过程中，大部分热量是在第2阶段放出，由图1亦可看出第2阶段持续的时间比其他两个阶段的都要长。

图1 -21℃的时间温度曲线Fig.1 Freezing curve of fish fillets at -21℃

2.2 罗非鱼两种致死方式鱼片僵硬变化的比较

鱼片在进入僵硬期的过程中，下垂高度逐渐减小，僵硬期结束后下垂高度又逐渐增加。

图2 罗非鱼片冷水致死和自然死亡情况下僵硬度的变化Fig.2 Effect of manner of death on stiffness of tilapia fillets

由图2可知，冷水致死比自然死亡进入僵硬期晚，僵硬速度慢，僵硬期维持时间也较长。因为冷水致死是将鱼采用低温迅速致死，鱼挣扎较少，消耗ATP较少，而僵硬过程又是伴随着ATP不断分解减少进行的，因此将鱼用冷水致死的方法可使鱼体较晚进入僵硬期，且使整个僵硬的过程持续时间延长，从而推迟了发生自溶和腐败期的时间。因此认为冷水致死罗非鱼能更好的从原料阶段保持罗非鱼片的新鲜度和品质，这对延长鱼片的保鲜期具有一定意义，而自然死亡在此方面处于劣势。

2.3 罗非鱼片的微冻

采用3种微冻方法处理的罗非鱼片水分散失率、TVB-N和pH值的变化如图3～5所示。

由图3可知，3种微冻方法处理的鱼片水分散失率没有显著差别，但在低温盐水微冻条件下，水分散失率在15d后较其他两种条件下的有显著上升，这是由于鱼片中组织内的水分在盐水的渗透作用下向外迁移量增加，鱼片表面蒸发作用加大所致。

图3 罗非鱼片在3种微冻条件下的水分损失率变化Fig.3 Change in water loss rates of tilapia fillets with three kinds of partial freezing treatments

图4 罗非鱼片在3种微冻条件下的TVB-N值变化Fig.4 Change in TVB-N values in tilapia fillets with three kinds of partial freezing treatments

图5 罗非鱼片在3种微冻条件下pH值的变化Fig.5 pH change of tilapia fillets with three kinds of partial freezing treatments

由图4、5可知，采用以上3种微冻方法处理的鱼片，TVB-N值和pH值变化差别均不显著。总体看15d之内新鲜度很好，仍可做生鱼片。

2.4 真空包装与微冻的顺序选择

表2 水分散失率随时间的变化Table 2 Change in water loss rates of tilapia fillets with the extension of time %

由表2数据可知，鱼片经过先真空包装再微冻加工解冻后水分散失率较小。微冻工艺对整个加工环境温度的稳定要求很高，实验环境很难达到理想条件。由于在先微冻加工再真空包装，实验环境的变化容易产生温度的波动，包装好的鱼片再放入微冻环境保藏，会出现二次冻结，对鱼细胞肌肉组织破坏较严重，导致解冻后失水率增高。

2.5 罗非鱼片的真空微冻

鱼片的真空包装会造成鱼肉组织的水分向外迁移，鱼片厚度和包装真空度不同时，水分迁移的量占鱼片总体比例有所不同。此外，在对鱼片进行微冻加工时，鱼片的厚度不同，微冻时鱼片降温的速度也有差异。这些差异都会体现在鱼片的保鲜效果上。以下是以不同厚度及真空度加工的鱼片，在-4℃和-7℃条件下保藏20d，观察各组样本TVB-N值和pH值的变化。新鲜样本初始TVB-N值为4.5mg/100g，pH7.32 。

2.5.1 鱼片TVB-N值的变化

不同真空度包装的鱼片在-4℃和-7℃贮藏条件下20d后TVB-N值的变化如图6所示。

图6 罗非鱼片在-7℃(A)和-4℃(B)真空微冻下的TVB-N值变化Fig.6 Change in TVB-N values of tilapia fillets with different vacuumdegree packaging at -7 ℃(A) and -4 ℃(B)

由图6可知，在-0.09MPa和-0.095MPa时，TVBN值随鱼片厚度的增加而减小，在最高真空度下，呈现另一种变化态势，10mm鱼片的TVB-N值出现最低点。厚度为10mm鱼片的保藏效果较好。并且在真空度和厚度相同时，经过相同时间，-7℃较-4℃的贮藏环境TVB-N值增加小。

2.5.2 鱼片pH值的变化

不同真空度包装的鱼片在-4℃和-7℃贮藏条件下20d后pH值的变化如图7所示。

图7 罗非鱼片在-7℃(A)和-4℃(B)真空微冻下pH值的变化Fig.7 pH change of tilapia fillets with different vacuum-degree packaging at-7 ℃(A) and-4 ℃(B)

由图7可知，在不同的真空度下，随着鱼片厚度的增加，pH值的变化一致。-0.09MPa呈下降趋势，-0.095MPa出现最低拐点，-0.1MPa呈上升趋势。并且真空度对厚度为5mm的鱼片影响较大。

2.5.3 鱼片aw的变化

不同真空度包装的鱼片在-4℃和-7℃贮藏条件下20d后aw的变化如图8所示。

图8 罗非鱼片在-4℃(A)和-7℃(B)真空微冻下aw的变化Fig.8 Change of awin tilapia fillets with different vacuum-degree packaging at -4 ℃(A) and -7 ℃(B)

由图8可知，水分活度aw在-7℃时明显较小，而水产品在较低水分活度时能更好的抑制微生物的繁殖[8-9]。由于水活度测试受实验环境影响较大，造成误差较大，图8B中点的变化跳跃比较明显，但当环境差异较大时误差对整体结果的分析判断并不产生影响。本实验的-4℃和-7℃在整个工艺中属于环境差异较大的环节，可以消除实验误差对分析判断的干扰。

2.5.4 鱼片汁液流失的变化

不同真空度包装的鱼片在-4℃和-7℃贮藏条件下20d后解冻汁液流失的变化如图9所示。

图9 罗非鱼片在-7℃(A)和-4℃(B)真空微冻下的汁液流失率变化Fig.9 Change of water loss rates in tilapia fillets with different vacuum-degree packaging at -7 ℃(A) and -4 ℃(B)

由图9可知，在-0.095MPa时，解冻后汁液流失率随着鱼片的厚度的增加而增大，其他两个真空度下却呈现相反趋势。鱼片厚度为10mm时，在3个真空度下，鱼片的汁液流失均较小。图9A、B对比发现，-7℃条件贮藏微冻的鱼片汁液流失较少，说明-7℃贮藏条件下微冻形成的冰晶较小，对鱼片肌肉组织的损伤较小。另外整体上看，汁液流失率随鱼片厚度的增加而增加的趋势，这是由于鱼片厚度增加，鱼片降温与冻结的速度变慢，微冻形成的冰晶大小不同，并且鱼片内部冻结的不均匀程度增加，对鱼细胞及其组织破坏较严重，造成汁液流失率增加。

3 结 论

3.1 微冻罗非鱼片在加工前，必须进行罗非鱼片冻结点的测定。在鱼片冻结的时间-温度曲线上，可以找出最大冰晶生成带的温度范围，此即罗非鱼片的冻结点温度，一般为(-2.5 ± 0.2)℃。

3.2 在罗非鱼片真空微冻加工工艺中，保证原料有较好的新鲜度和品质是至关重要的。本研究表明，将罗非鱼用冰水致死，比其在自然死亡时进入僵硬期的时间有所推迟，僵硬期维持的时间也较长，因此，选择冰水致死法对从源头保证鱼片原料的质量具有积极的作用，可在实际生产中加以推广。

3.3 冰盐混合微冻保鲜能保持鱼片较好的感官品质，经20d贮藏的TVB-N值仍符合国家水产品一级新鲜标准，虽其失水率略高，但不影响外观品质；在对鱼片进行的真空与微冻先后顺序的实验得知，将鱼片先真空包装再进行微冻后贮藏，其解冻后失水率较小；在真空微冻条件下，-7℃条件下环境温度的波动较小，鱼体的各项指标均较好，对鱼片的保藏较为有利，因此可选择-7℃作为微冻保鲜贮藏的温度。

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Fresh-keeping Technology for Tilapia Fillets by Vacuum Packaging Followed by Partial Freezing

ZHANG Qiang1，LI Yuan-yuan2，LIN Xiang-dong2,*
(1. College of Marine Science, Hainan University, Haikou 570228, China；2. College of Food Science, Hainan University, Haikou 570228, China )

Changes in physical and chemical properties such as sensory quality, water-loss rate, stiffness period, hardness degree, total volatitle base-nitrogen (TVB-N) value and water activity during the storage of tilapia fillets subjected to both partial freezing and vacuum packaging at -4 ℃ or -7 ℃ were analyzed to evaluate the fresh-keeping effect of vacuum package and partial freezing storage. Results indicated that tilapia lived in 3 ℃ water for 30 min would die. Its stiffness period was extended to 100 min compared with that of the normally dead tilapia. Initial vacuuming treatment followed by partial freezing treatment could reduce water loss rate by 2.6%, when compared with partial freezing first and then vacuum packaging. After 15 days of storage at -4 ℃ or -7 ℃, (TVB-N) values of tilapia fillets were less than 15 mg/100 g, and the values after the storage period at -7 ℃ were approximately 25% lower than those at -4 ℃.

tilapia fillet；partial freezing；vacuum packaging；freshness

TS254.4

A

1002-6630(2011)04-0232-05

2010-04-17

“十一五”国家科技支撑计划项目(2007BAD27B06)；海南省重点科技项目(090110)

张强(1977—)，男，硕士研究生，研究方向为海洋生物资源深加工。E-mail：hafu5@sina.com

*通信作者：林向东(1957—)，男，教授，本科，研究方向为水产品加工与贮藏技术。E-mail：lxdzqlh@sina.com