冷冻防护剂和镀冰衣处理对冷冻革胡子鲶鱼段的品质保护效果

韩志慧 ，侯柄姝 ，马俪珍

（1.天津市林业果树研究所，天津300112；2.天津农学院食品科学系，天津300384；3.天津市农副产品深加工技术工程中心，天津300384）

目前，市场上有用质量为350 g的革胡子鲶鱼为原料，加工“鱼火锅”，鱼肉口感以麻辣鲜香、肉质细嫩爽滑为特色，深受消费者青睐。随着“鱼火锅”在全国连锁开店，需要在工厂先把鱼宰杀、切段、漂洗、调味、速冻、真空包装后冷冻贮存，然后配送到全国各个连锁店。然而，鱼经过冷冻贮存就会发生干耗和氧化，肌肉蛋白质在冻藏过程中会发生冷冻变性，导致各项理化指标变化，如鱼肉块的嫩度和持水性下降，最终影响鱼火锅的食用品质[1-4]。应用冷冻变性保护剂（又称抗冻剂）是目前防止蛋白冷冻变性的最主要方法，但保护剂的种类很多，保护作用的原理和效果也不完全相同。蔗糖和山梨糖醇因价格低廉、抗冻效果较好且不易发生美拉德反应产生褐变，而被广泛应用于实际生产中[5-9]。镀冰衣保鲜是将鱼体冻结后，快速放入冰衣浸泡液中，迅速捞出后，鱼体表面的冰衣液遇冷而形成晶莹透亮的冰衣，其可以防止不包装的冻鱼干耗现象的发生。冰衣浸泡液中添加防腐剂能够增强鱼体的保藏效果[10]。

本试验将革胡子鲶鱼宰杀、切段、漂洗后，研究冷冻防护剂处理、镀冰衣处理以及冷冻防护剂和镀冰衣联合处理3种方式对切割鱼段冷冻贮存过程中的品质变化，通过定期观察冷冻贮存过程中产品主要指标（挥发性盐基氮、TBARS、持水力、TPA、嫩度等）的变化，来综合分析产品的品质变化，为“鱼火锅”加工企业产品的冷冻贮存提供数据支持。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 仪器 TA.XT.plus型物性测试仪，英国Stable Micro System公司；TGL-16型高速冷冻离心机，常州诺基仪器有限公司；GZX-9076 MBE型数显鼓风干燥箱，上海博迅实业有限公司医疗设备厂；SPX-150C型恒温恒湿箱，上海博迅实业有限公司医疗设备厂；FA25型匀浆机，上海弗鲁克流体机械制造有限公司；7200型可见光分光光度计，尤尼柯上海仪器有限公司；IMS-50型全自动雪花制冰机，河南兄弟仪器设备有限公司；JT201N型电子天平，上海精天电子仪器有限公司）；FA2004型分析天平，上海精科天平有限公司。

1.1.2 试验材料 梭边鱼学名为革胡子鲶鱼（gramcatfish），购买于天津市红旗农贸水产批发市场。阿拉伯胶、盐酸、硼酸、无水碳酸钾、甲基红、亚甲基兰、甘油、BHA、三氯乙酸、EDTA、氯仿、2-硫代巴比妥酸均为分析纯，从北方天医化学试剂公司购买。

1.2 方法

1.2.1 梭边鱼块冷冻产品加工工艺流程 活的梭边鱼→5～7℃冷水休眠→宰杀→去内脏→清洗→分切7段→漂洗→冷冻防护剂处理→摆盘→速冻→脱盘→镀冰衣→称量→包装→冷冻贮存。

1.2.2 试验分组情况和操作要点 将活的梭边鱼按（350±50）g和（500±50）g分为 2个质量级，每一个质量级又分为是否添加防冻剂和速冻后是否镀冰，具体分组情况列于表1。

表1 试验分组情况

1.2.3 操作要点 （1） 休眠。（350±50）g和（500±50）g质量级的梭边鱼休眠时间分别为10，15 min，温度为 5～7℃。（2）宰杀。将休眠后的梭边鱼宰杀，去刺、尾鳍、内脏，清洗干净后去头盖骨。（3）切段。将鱼肉切为2 cm的鱼段（尾部4～5 cm）。（4）漂洗。先用冷水（5～7℃）漂洗1次；再在碱水（0.5%碳酸氢钠5～7℃）中搅拌2 min，浸泡3 min后过滤；最后再在盐水（0.15%氯化钠5～7℃）中搅拌 2 min，浸泡 3 min过滤。（5）添加冷冻防护剂。冷冻防护剂（配方包括1.6%食盐、0.04%抗坏血酸钠、0.2%复合磷酸盐、5%蔗糖、0.04%山梨糖醇）与鱼肉段混合均匀后，在车间室温（20℃左右）下腌制1 h，添加火锅辣椒调味料混合均匀。（6）在标准冷冻隧道机上进行速冻，温度 -40～-38℃、时间 50 min。（7）镀冰衣。冰衣液配方为1%壳聚糖、0.06%脱氢醋酸钠和8%丙二醇，三者按比例混合好后，将温度调整到3～4℃，工作环境温度18～20℃，将冷冻的鱼段从隧道中取出后彼此敲打开，立即放入调整好温度的冰衣中保持5 s，此时即可看到每块鱼段表面即刻镀了一层约2 mm厚的冰层，包冰量约为10%左右。（8）冷冻包装。将镀冰衣后的鱼块装袋，每袋500 g，真空包装后装箱，放入-18℃冷库中贮存，每隔30 d测定各项指标一次，共测5次。

1.3 测定指标及方法

1.3.1 挥发性盐基氮（TVB-N值） TVB-N值采用微量扩散法测定[11]。

1.3.2 脂肪氧化值（TBARS值） TBARS值采用比色法测定[12]。取绞碎的鱼肉5 g置于50 mL离心管中，加7.5%三氯乙酸（内含0.1%EDTA，0.1%BHA）溶液15 mL，用高速乳化分散机B档乳化30 s，过滤后收集滤液。取2.5 mL滤液于15 mL试管中，加入2.5 mL 0.02 mol/L的2－硫代巴比妥酸溶液，沸水浴中保温40 min，取出后迅速冷却至室温。加5 mL氯仿，混匀，2℃2 000 g离心10 min。取上清液在532 nm处比色，记录吸光值，并计算TBARS值。空白为2.5 mL蒸馏水＋2.5 mL TBA溶液。

TBARS值（mg/kg）＝9.24×A/m，式中，A 为吸光度值，m为样品质量（g）。

1.3.3 持水力 持水力采用离心法测定。精确称取1.5～2.0 g的肉块，用滤纸包好后，放入离心管中，10 000×g，20 min，离心后与离心前肉质量之比即为持水力，即：持水力＝离心后肉质量/离心前肉质量×100%。

1.3.4 嫩度 样品经沸水煮10 min后冷却至室温，切成长约为2 cm、宽高均约为1 cm的长条状，用于嫩度的测定，试验平行5次，用质构仪完成检测。采用HDP/BSW探头，设置参数：测试模式为压缩；测试前速度为1.00 mm/s；测试速度为1.00 mm/s；测试后速度为10.00 mm/s；下压距离为20.00 mm；数据收集率为500点/s。将电脑参数设定好后进行操作，机器自动切割样品，同时电脑生成样品切割用功以及相关数值。

1.3.5 质构分析（TPA） 样品经沸水煮10 min后冷却至室温，切成长、宽、高均约为1 cm的形状，用于TPA的测定，试验平行5次，用质构仪完成检测。采用P35圆柱形探头，测试前速率为2.00 mm/s，测试速率为1.00 mm/s，测试后速率为1.00 mm/s，压缩距离为5 mm；2次下压间隔时间为5.00 s，数据收集率为200点/s。

2 结果与分析

2.1 不同处理对梭边鱼段冷冻贮藏过程中TVBN值的影响

梭边鱼段在冷冻贮藏过程中TVB-N值的变化如图1、图2所示。

挥发性盐基氮（TVB-N值）是指动物性食品中由于酶和细菌的作用，在腐败过程中使蛋白质分解而产生氨以及胺类等碱性含氮物质，此类物质可与在腐败过程中同时分解产生的有机酸结合，形成一种称为盐基态氮（+NH4·R）的物质积聚在肉中，TVB-N作为判定鱼体腐败的化学指标，具有变化显著的特点。鱼肉中挥发性盐基氮含量越低，鱼肉越新鲜，反之，则越不新鲜。

从图1和图2可以看出，2种质量级别的冷冻梭边鱼段经过A，B，C这3种不同方式处理，其TVB-N值变化趋势基本一致，在冷冻贮存过程中均呈逐渐上升的趋势，但350-C，500-C处理上升趋势比其他几组更加缓慢。当样品贮藏第30天时，350-A和500-A处理的TVB-N值分别为15.82，16.32 mg/100 g，符合二级鲜度标准；350-B和500-B处理的TVB-N值为13.29，14.77mg/100g，而350-C和500-C处理的TVB-N值分别为12.67，12.85 mg/100 g，均符合一级鲜度标准。C处理（350-C和500-C）的冷冻梭边鱼段是经过冷冻防护剂处理和镀冰衣处理后真空包装贮存的样品，充分说明经过冷冻防护剂和冰衣处理可抑制鱼体上微生物的酶系，破坏其正常代谢，抑制其活性，对鱼体表面微生物生长有较好的抑制作用，从而降低蛋白质的分解。因此，经冷冻防护剂和冰衣处理能有效抑制鱼体贮藏过程中蛋白质的分解，且在（350±50）g质量级梭边鱼上的作用效果略优于（500±50）g质量级梭边鱼。

2.2 不同处理对梭边鱼段冷冻贮藏中TBARS值的影响

冷冻梭边鱼段在冷冻贮藏过程中TBARS值的变化如图3、图4所示。

从图3和图4可以看出，2种质量级别的冷冻梭边鱼段经过A，B和C这3种处理方式，其TBARS值变化趋势依次是A＞B＞C，且350-C变化趋势最为缓慢。说明冷冻梭边鱼段仅经过镀冰衣（A处理）不能很好地控制脂肪氧化，而经过冷冻防护剂处理（B处理）明显好于镀冰衣组（A处理），因为冷冻防护剂可以通过氧化还原降低鱼体内部及周围的氧含量，释放出氢原子，与油脂自动氧化反应产生的过氧化物结合，从而破坏过氧化物；或与游离自由基竞争性结合，或稳定氢过氧化物、抑制或降低催化剂及氧化酶的活性来阻碍氧化作用[13]。C处理组是冷冻防护剂和镀冰衣复合处理，脂肪氧化得到很好的控制。抗坏血酸钠被认为是一种较安全可靠有效的抗氧化剂，世界各国普遍使用，无副作用，是强烈还原剂，有较佳抗氧化效果。2种质量级相比较，350-C组的TBARS值明显比500-C组的变化趋势平缓，这是因为500-C组比350-C组的鱼段中脂肪含量高，前期我们已经分析的质量为500 g鱼段的脂肪含量为22.48%，350 g鱼段的脂肪含量为17.28%。所以，500-C组脂肪含量高必然会导致其冷冻贮藏过程脂肪氧化明显。革胡子鲶鱼的脂肪含量较高，属于多脂类，多脂鱼类主要因其脂质中高度不饱和脂肪酸的存在导致脂肪迅速氧化变质。脂肪的氧化是一个很复杂的过程，首先是热、光、过渡金属等促进了脂肪自氧化连锁反应的引发，产生了活性基团；第2步是由于过氧化基及过氧化物的生成产生新的活性中心，使自氧化连锁反应逐渐增长。

2.3 不同处理对梭边鱼段冷冻贮藏过程中持水力的影响

冷冻梭边鱼段在冷冻贮藏过程中持水力的变化如图5、图6所示。

从图5和图6可以看出，当样品冷冻贮藏30 d时，350-A和500-A处理持水力已降至53.02%和 57.03%，350-B，500-B处理降到了72.70%和57.78%，而350-C，500-C处理的持水力仍保持70%以上（分别为73.47%和80.49%）。当样品贮存到150 d时，350-A和500-A处理持水力已降低到43.85%和45.15%，而此时350-B和500-B处理持水力为56.81%和57.78%，350-C和500-C处理持水力为60.43%和59.43%，处理C经过冷冻防护剂和冰衣处理，冷冻防护剂中的复合磷酸盐能提高肉的pH值，使肌原纤维蛋白增加吸水能力；能螯合Ca2+，Mg2+等金属离子，形成稳定的结合物，另外，磷酸盐阴离子基团也能螯合多羧基结合的2价阳离子，从而把羧基释放出来，这样增加了负电荷的相斥力，使蛋白质主肽链遭到破坏，结构发生松弛，有利于吸水，同时蛋白中极性基团被暴露于外部，有利于发生静电吸引，也增加了与水结合能力；能增加肉的离子强度，有利于肌原纤维蛋白的溶出，并在有食盐存在时与肌浆蛋白形成一种特殊的三维网状结构，使水聚集在网状结构内；能解离肌动球蛋白，能够使肌动球蛋白解离为肌动蛋白和肌球蛋白，增强肌球蛋白水合能力，从而增加肉的保水性[14-15]。镀冰衣处理将鱼体与空气隔离，减少了水分的蒸发。

2.4 不同处理对梭边鱼段冷冻贮藏过程中嫩度的影响

不同处理对梭边鱼段冷冻贮藏过程中嫩度的影响如图7，8所示。

由图7和图8可知，2种质量级别的冷冻梭边鱼段经过A，B和C这3种处理方式，三者之间差异明显，C处理可以明显减低鱼段的嫩度，这是防冻剂和镀冰衣作用的结果。因为防冻剂中糖类物质的抗冻作用机理是分子中的游离羟基能有效地束缚水分子，从而降低“共晶点”温度，减少冰晶体的形成量，形成一个不完全冻结区域，隔离和减缓蛋白质分子的聚集，进而防止蛋白质的凝聚变性。同时，糖类物质中的羟基与蛋白质分子的某些基团结合，使蛋白质分子处于饱和状态，从而避免蛋白质分子之间的聚集变性[14-15]。

2.5 不同处理对梭边鱼段冷冻贮藏过程中TPA的影响

不同处理下梭边鱼段冷冻贮藏过程中TPA的变化如图9～14所示。

从图9～14可以看出，随着贮藏时间的延长，各组梭边鱼样品的硬度、弹性和凝聚性都在下降，且下降速度是处理A＞处理B＞处理C。鱼类在冷冻贮藏期间，体积膨胀产生内压，使肌肉纤维变形甚至局部断裂，使蛋白质立体结构发生变化，有可能次级键断裂，内侧的一些疏水基团暴露在外侧，相对降低了蛋白质表面的有效电荷，也就是降低了蛋白质的亲水性和盐溶性，肌肉纤维的变形与蛋白质的凝聚促使肌肉蛋白丝从Z线与M线上脱离，从而造成肌肉嫩度、硬度、弹性和凝聚性的下降。处理C经过冷冻防护剂和冰衣处理，使蛋白质的变性减少，使肌肉间的结合力更大[15]。经冷冻防护剂和冰衣处理能有效改善梭边鱼的质构特性，且在（350±50）g质量级的作用效果明显优于（500±50）g质量级。

3 结论

（1）随着冷冻梭边鱼贮藏时间的延长，TVB-N值和TBARS值呈现上升趋势，持水力、嫩度、硬度、弹性和凝聚性呈现下降趋势。（2）冷冻防护剂和冰衣联合使用能抑制TVB-N值和TBARS值的上升，延缓梭边鱼腐败变质，使脂肪氧化的抑制作用更强；能够提高梭边鱼的保水性、嫩度、硬度、弹性和凝聚性。（3）梭边鱼质量对冷冻防护剂和冰衣处理的作用效果有一定影响，质量小的效果好。

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