石楊 袁世鋒 陸超群 劉帥 佟長青 李偉

摘要 [目的]研究液體冷卻介質(zhì)急速凍結(jié)對克氏原螯蝦品質(zhì)的影響。[方法]在-18 ℃冷凍貯藏60 d時，進(jìn)行感官品質(zhì)、風(fēng)味物質(zhì)、氨基酸組成、質(zhì)構(gòu)及電鏡分析。[結(jié)果]使用液體冷卻介質(zhì)急速凍結(jié)的克氏原螯蝦在-18 ℃冷凍貯藏后30～60 d，感官品質(zhì)顯著高于常規(guī)冷凍克氏原螯蝦組（P<0.05）。貯藏后60 d，風(fēng)味物質(zhì)成分具有明顯差異。液體冷凍介質(zhì)急凍樣品中呈味氨基酸含量高于常規(guī)冷凍樣品。利用液體冷卻介質(zhì)急速凍結(jié)的克氏原螯蝦在硬度、內(nèi)聚性以及耐咀性等方面高于常規(guī)冷凍克氏原螯蝦，而在彈性方面，常規(guī)冷凍樣品高于利用液體冷卻介質(zhì)急速凍結(jié)的樣品。電鏡觀察表明，液體冷卻介質(zhì)急凍克氏原螯蝦肌肉組織與新鮮克氏原螯蝦的肌肉組織結(jié)構(gòu)類似，組織間間隙較小。[結(jié)論]將克氏原螯蝦置于-43 ℃的液體冷凍冷卻介質(zhì)中5 min，實現(xiàn)了它的玻璃化轉(zhuǎn)變，其品質(zhì)有了較好的保存。

關(guān)鍵詞 克氏原螯蝦;液體冷卻介質(zhì);急速凍結(jié);玻璃化轉(zhuǎn)變

中圖分類號 S984.6文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號 0517-6611（2018）34-0160-04

克氏原螯蝦（Procambarus clarkii）是我國主要淡水養(yǎng)殖品種?？耸显r味道鮮美，是一種低脂肪、低膽固醇、高蛋白的健康食品。2016年我國克氏原螯蝦養(yǎng)殖面積超過60萬hm 產(chǎn)量達(dá)89.91萬t[1]。克氏原螯蝦收獲季節(jié)性極強(qiáng)，每年4—9月是克氏原螯蝦收獲的旺季，其他時間是克氏原螯蝦收獲的淡季。因此，針對克氏原螯蝦需要解決的問題是發(fā)展一種新的冷凍保鮮技術(shù)，使克氏原螯蝦在市場上能突破季節(jié)的限制，克氏原螯蝦產(chǎn)業(yè)才可能獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。

水產(chǎn)品在冷凍冷藏過程中會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)破壞、營養(yǎng)流失以及風(fēng)味物質(zhì)消失等情況，主要原因是由于水產(chǎn)品含水量較多，在以較慢的速度凍結(jié)水產(chǎn)品過程中形成量少而大的冰晶體，冰晶體呈六角形結(jié)晶單元或者不規(guī)則樹枝狀。這樣的冰晶體會對水產(chǎn)品的細(xì)胞結(jié)構(gòu)造成破壞以及對水產(chǎn)品組織產(chǎn)生擠壓磋動[2]。在以較快的速度凍結(jié)水產(chǎn)品過程中，水產(chǎn)品中的水形成球狀晶體。當(dāng)在液態(tài)氮極低溫度下急速凍結(jié)時，水產(chǎn)品中的水呈細(xì)微球粒結(jié)晶，這一結(jié)晶過程稱為“玻璃化”[2-3]。水產(chǎn)品中的水在凍結(jié)過程中的玻璃化不會對水產(chǎn)品的細(xì)胞結(jié)構(gòu)造成破壞。因此，急速凍結(jié)技術(shù)是保證水產(chǎn)品營養(yǎng)和風(fēng)味的關(guān)鍵。

在急速凍結(jié)過程中，冷卻介質(zhì)起著至關(guān)重要的作用。冷卻介質(zhì)作用是使水產(chǎn)品快速達(dá)到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，使水產(chǎn)品內(nèi)部的酶迅速失活[4]。研究表明，液體冷卻介質(zhì)是實現(xiàn)急速凍結(jié)技術(shù)的關(guān)鍵。筆者利用液體冷卻介質(zhì)對克氏原螯蝦進(jìn)行急速凍結(jié)，在-18 ℃貯藏60 d后對克氏原螯蝦的品質(zhì)進(jìn)行研究，以期為液體冷卻介質(zhì)急速凍結(jié)技術(shù)在水產(chǎn)品冷藏保鮮領(lǐng)域的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器 克氏原螯蝦，大連長興水產(chǎn)市場;殼寡糖，大連中科格萊克生物科技有限公司。隧道灌注式小龍蝦冷凍機(jī)，江蘇諾克諾菲智能機(jī)械有限公司;TMS-PRO質(zhì)構(gòu)儀，美國FTC（Food Technology Corporation）;GC（7890B），美國安捷倫;GC/Q-TOF（/7200），美國安捷倫。

1.2 方法

1.2.1 液體冷卻介質(zhì)的制備。液體冷卻介質(zhì)的制備方法參考文獻(xiàn)[5]。菲律賓蛤仔凝集素（MCL-T）按照文獻(xiàn)[6]方法制備。液體冷凍冷卻介質(zhì)由質(zhì)量比為5%的NaCl、7%的乙醇、35%的甘油、2%的蔗糖、0.5%的菲律賓蛤仔凝集素以及1%的殼寡糖組成。

1.2.2 克氏原螯蝦急凍過程。

將克氏原螯蝦置于-43 ℃的液體冷凍冷卻介質(zhì)中5 min，取出置于-18 ℃的冰柜中貯藏。

1.2.3 感官評價。

參考其他水產(chǎn)品的感官評定標(biāo)準(zhǔn)[7]，制定克氏原螯蝦的感官評定標(biāo)準(zhǔn)。由6名經(jīng)過訓(xùn)練的感官評定人員進(jìn)行，按照表1進(jìn)行綜合評分。在克氏原螯蝦凍結(jié)后0、10、20、30、40、50、60 d進(jìn)行色澤、體表、肌肉及90 ℃水煮5 min 的氣味和湯汁評價。總分值在10分（最好品質(zhì)）和0分（最差品質(zhì)）。

1.2.4 克氏原螯蝦風(fēng)味成分分析。

采用樣品固相微萃?。⊿PME）方法。取2 g克氏原螯蝦樣品，置于20 mL的固相微萃取樣品瓶中，利用CTC三合一自動進(jìn)樣器，在50 ℃加熱振蕩器中將樣品進(jìn)行萃取30 min，熱解析3 min。

SPME獲得的樣品于安捷倫GC*GC-Q-TOF（7890B/7200型）進(jìn)行分析。調(diào)制周期：3 s;熱噴時間：350 ms。一維色譜柱為HP-5ms，30 m×0.25 mm×0.25 μm;二維色譜柱為DB-17HT，1.8 m×0.1 mm×0.1 μm。溶劑延遲時間：3 min，不分流進(jìn)樣，載氣為He，流速：1 mL/min。進(jìn)樣口溫度為250 ℃。升溫程序為40 ℃保持2 min，5 ℃/min升至270 ℃，保持10 min，共58 min。質(zhì)譜為EI源，接口溫度：280 ℃，掃描范圍：40～700 m/z。

1.2.5 氨基酸組成分析。分別將鮮克氏原螯蝦、常規(guī)冷凍克氏原螯蝦、冷凍介質(zhì)急凍克氏原螯蝦樣品干燥至恒重，取一定量樣品在6 mol/L鹽酸中110 ℃條件下消化24 h，脫酸后，用H2O定容至5 mL，在氨基酸自動分析儀上測定樣品中氨基酸的組成。

1.2.6 質(zhì)構(gòu)分析。質(zhì)構(gòu)分析利用P/0.5柱形探頭，以60 mm/min速度進(jìn)行測試，變形量為35%，2次下壓循環(huán)時間間隔5 s。

1.2.7 組織結(jié)構(gòu)觀察。對樣品制作切片，進(jìn)行電鏡觀察。

1.3 數(shù)據(jù)處理 用Excel軟件對所測定的指標(biāo)進(jìn)行配對t檢驗和相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 克氏原螯蝦品質(zhì)變化 使用液體冷卻介質(zhì)急速凍結(jié)和常規(guī)冷凍克氏原螯蝦并在色澤、體表、肌肉、氣味以及湯汁方面對其進(jìn)行評定，結(jié)果如圖1所示。由圖1可見，使用液體冷卻介質(zhì)急速凍結(jié)的克氏原螯蝦在-18 ℃冷凍貯藏30 d后，感官品質(zhì)顯著高于常規(guī)冷凍克氏原螯蝦組（P<0.05）。

2.2 克氏原螯蝦冷凍過程中風(fēng)味物質(zhì)成分變化

克氏原螯蝦在-18 ℃冷凍貯藏60 d后，風(fēng)味物質(zhì)成分分析結(jié)果見表2。由表2可以看出，新鮮、常規(guī)冷凍與液體冷凍介質(zhì)急凍克氏原螯蝦樣品的風(fēng)味物質(zhì)成分具有明顯差異。新鮮克氏原螯蝦具有豐富的風(fēng)味物質(zhì)成分，相對含量較高的風(fēng)味物質(zhì)有乙醇、丙酮，相對含量分別為65.187%、10.364%;常規(guī)冷凍克氏原螯蝦風(fēng)味物質(zhì)成分相對含量較高的有乙醇、正丁醇，相對含量分別為24.322%、26.914%;而液體冷凍介質(zhì)急凍克氏原螯蝦含量較高的風(fēng)味物質(zhì)為乙醇，相對含量達(dá)94.887%。正丁醇具有讓人反胃的特殊氣味，它是由克氏原螯蝦冷凍過程中微生物代謝產(chǎn)生的。新鮮克氏原螯蝦與液體冷凍介質(zhì)急凍克氏原螯蝦樣品正丁醇相對含量極少。

2.3 克氏原螯蝦冷凍過程中氨基酸成分變化

克氏原螯蝦冷凍過程中氨基酸成分分析結(jié)果見表3。由表3可以看出，新鮮克氏原螯蝦的氨基酸總量高達(dá)10 035 mg/100 g，而常規(guī)冷凍與液體冷凍介質(zhì)急凍克氏原螯蝦樣品氨基酸總量較少，分別為11.14與11.11 mg/100 g。其中6種呈味氨基酸Glu、Asp、Phe、Ala、Gly和Tyr的總量在常規(guī)冷凍與液體冷凍介質(zhì)急凍克氏原螯蝦樣品中分別為2.87與3.14 mg/100 g，液體冷凍介質(zhì)急凍克氏原螯蝦樣品中呈味氨基酸含量較高。

2.4 質(zhì)構(gòu)分析與電鏡觀察

利用液體冷卻介質(zhì)急凍克氏原螯蝦在-18 ℃冷凍貯藏60 d后，其質(zhì)構(gòu)與常規(guī)冷凍克氏原螯蝦質(zhì)構(gòu)測定結(jié)果見圖2。液體冷卻介質(zhì)急凍克氏原螯蝦肌肉組織的硬度（圖2A）、耐咀性（圖2B）以及內(nèi)聚性（圖2D）高于常規(guī)冷凍克氏原螯蝦，而液體冷卻介質(zhì)急凍克氏原螯蝦肌肉組織的彈性（圖2C）低于常規(guī)冷凍克氏原螯蝦。張馨木的研究表明，彈性測定與感官評定的相關(guān)性較一般，硬度的儀器測定與感官評定相關(guān)性達(dá)0.965[8]。因此總體上分析，利用液體冷卻介質(zhì)急凍克氏原螯蝦的質(zhì)構(gòu)指標(biāo)優(yōu)于常規(guī)冷凍。另一方面，水分在克氏原螯蝦組織中的多少影響著它的彈性指標(biāo)。液體冷卻介質(zhì)由于含有NaCl，造成克氏原螯蝦組織失水，因而其彈性下降。

組織結(jié)構(gòu)電鏡觀察結(jié)果如圖3。新鮮克氏原螯蝦的肌肉組織結(jié)構(gòu)緊密，組織間間隙較小。液體冷卻介質(zhì)急凍克氏原螯蝦肌肉組織與新鮮克氏原螯蝦的肌肉組織結(jié)構(gòu)類似，組織間間隙較小。這表明，在液體冷卻介質(zhì)急凍克氏原螯蝦過程中，水在肌肉細(xì)胞組織中沒有形成具有破壞性的冰晶體。而常規(guī)冷凍克氏原螯蝦的肌肉組織間隙大，這是由于水在肌肉細(xì)胞組織中形成了具有破壞性的冰晶體造成的。

3 結(jié)論

感官檢驗表明，使用液體冷卻介質(zhì)急速凍結(jié)的克氏原螯蝦在-18 ℃冷凍貯藏30 d后，感官品質(zhì)顯著高于常規(guī)冷凍克氏原螯蝦組（P<0.05）。在-18 ℃冷凍貯藏60 d后，風(fēng)味物質(zhì)成分具有明顯差異。液體冷卻介質(zhì)急速凍結(jié)克氏原螯蝦中含量較高的風(fēng)味物質(zhì)為乙醇，而常規(guī)冷凍克氏原螯蝦風(fēng)味物質(zhì)成分相對含量較高的有乙醇、正丁醇。液體冷凍介質(zhì)急凍樣品中呈味氨基酸含量高于常規(guī)冷凍樣品。質(zhì)構(gòu)分析表明，利用液體冷卻介質(zhì)急速凍結(jié)的克氏原螯蝦在硬度、內(nèi)聚性以及耐咀性等方面高于常規(guī)冷凍的小克氏原螯蝦，而在彈性方面，常規(guī)冷凍的克氏原螯蝦高于利用液體冷卻介質(zhì)急速凍結(jié)的克氏原螯蝦。電鏡觀察表明，液體冷卻介質(zhì)急凍克氏原螯蝦過程中，水在肌肉細(xì)胞組織中沒有形成具有破壞性的冰晶體，而常規(guī)冷凍的克氏原螯蝦在肌肉細(xì)胞組織中形成了具有破壞性的冰晶體。因此，將克氏原螯蝦置于-43 ℃的液體冷凍冷卻介質(zhì)中5 min，實現(xiàn)了玻璃化轉(zhuǎn)變，因此其品質(zhì)有了較好的保存。

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