于麗霞YU Li-xia 姜啟興 - 夏文水 - 許艷順 - 王 斌 高 沛 楊 方

(江南大學(xué)食品學(xué)院，江蘇 無錫 214122)

羅氏沼蝦(Macrobrachiumrosenbergii)，又名淡水長臂大蝦，原產(chǎn)于東南亞，具有生長快、養(yǎng)殖周期短、肉味鮮美以及營養(yǎng)成分好等優(yōu)點。近年來，隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)的不斷提高，羅氏沼蝦養(yǎng)殖產(chǎn)量快速上升，2016年中國羅氏沼蝦養(yǎng)殖產(chǎn)量為1.327×105t，比2015年增加2.49%[1]。但是，目前羅氏沼蝦主要以鮮銷為主，加工比率低。受市場波動的影響，前幾年經(jīng)常出現(xiàn)賣蝦難的問題，加工的滯后成為制約養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。

冷凍產(chǎn)品仍然是水產(chǎn)品加工的主要品種。冷凍保藏主要是通過降低溫度來抑制微生物的生長、酶的活性以及生化反應(yīng)的進(jìn)行，從而可以長時間保持蝦類的品質(zhì)[2]。然而，在凍藏過程中產(chǎn)品品質(zhì)仍然會發(fā)生劣化，尤其是在質(zhì)構(gòu)特性、顏色和風(fēng)味方面，以及由冰晶造成的肌纖維破壞等[2-4]。羅氏沼蝦因其個體較大，深受消費者歡迎，但其上市時間主要集中在7～11月，不能滿足消費者全年消費的需求。因此，目前已有很多加工企業(yè)將羅氏沼蝦加工成速凍整蝦、速凍蝦仁、調(diào)理蝦仁等產(chǎn)品，但是普遍發(fā)現(xiàn)在傳統(tǒng)的速凍工藝及凍藏條件下，隨著凍藏時間的延長，蝦肉品質(zhì)會變得松軟無彈性，蝦頭會變黑，蝦殼也會出現(xiàn)類似結(jié)晶的斑點，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的食用品質(zhì)，迫切需要解決凍藏品質(zhì)變差的問題。

研究[5]發(fā)現(xiàn)水產(chǎn)品的凍藏品質(zhì)與凍結(jié)速率、凍藏條件有密切的關(guān)系。液氮凍結(jié)在國內(nèi)外金槍魚肉等產(chǎn)品的工業(yè)化生產(chǎn)過程中已被廣泛使用，本項目在前期的研究中也發(fā)現(xiàn)液氮凍結(jié)對于保持羅氏沼蝦凍藏品質(zhì)的效果最好，為了盡量減少凍結(jié)過程的影響，宜選用液氮凍結(jié)。此外，國內(nèi)外學(xué)者在大黃魚、南極磷蝦、虹鱒魚等產(chǎn)品的凍藏研究中，已開展了很多關(guān)于凍藏溫度對凍藏品質(zhì)影響的研究，所選用的凍藏溫度主要有-80，-50，-40，-30,-20，-18 ℃等[6]44[7-8]，考慮到試驗設(shè)備因素以及工廠目前常采用的凍藏條件，宜選取凍藏溫度-50,-18 ℃進(jìn)行對比分析。本試驗擬以經(jīng)液氮速凍的羅氏沼蝦為原料，研究-50,-18 ℃這2種凍藏溫度對羅氏沼蝦在凍藏過程中的蒸煮損失、TVB-N、K值、硬度、剪切力和色差等品質(zhì)指標(biāo)變化的影響，探討凍藏溫度與冷凍羅氏沼蝦品質(zhì)間的關(guān)系，為相關(guān)企業(yè)合理選擇適用的凍藏條件提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

羅氏沼蝦：江蘇省無錫市華潤萬家超市；

三磷酸腺苷 (ATP)：美國Sigma公司；

其它試劑：分析純，國藥集團化學(xué)試劑有限公司。

1.1.2 主要儀器設(shè)備

高速冷凍離心機：4K-15型，德國Sigma公司；

pH計：FE28型，梅特勒-托利多儀器上海有限公司；

物性分析儀：TA-XT Plus型，英國Stable Micro Systems公司；

自動定氮儀：KDN-103F型，上海纖檢儀器有限公司；

高效液相色譜儀：Waters e269型，美國沃特世公司；

色差儀：CR-400型，日本Konica Minolta Sensing公司；

超低溫冰箱：MDF-U53V型，日本Sanyo公司。

1.2 方法

1.2.1 樣品處理 選擇大小均勻、平均質(zhì)量為(18±2) g (帶頭) 的新鮮活蝦，加冰猝死后用預(yù)冷蒸餾水沖洗干凈，然后10只一組浸沒于大約2 L的液氮中，等到中心溫度降至-18 ℃ 后取出，并隨機分為2組放置于多聚乙烯袋中，封口，分別凍藏在-18 ℃和-50 ℃的冰箱中，每隔4周隨機取樣，4 ℃解凍后測試各個指標(biāo)。

1.2.2 解凍汁液流失率的測定 參照文獻(xiàn)[9]。

1.2.3 蒸煮損失率的測定 參照文獻(xiàn)[10]10。

1.2.4 TVB-N的測定 按SC/T 3032—2007執(zhí)行。

1.2.5 K值的測定 參照文獻(xiàn)[11]，按式(1)計算K值。

K=

(1)

式中：

K——次黃嘌呤核苷和次黃嘌呤之和與三磷酸腺苷及其分解物總量之比的百分率，%；

[ATP]——三磷酸腺苷含量，μmol/g；

[ADP]——二磷酸腺苷含量，μmol/g；

[AMP]——磷酸腺苷含量，μmol/g；

[IMP]——腺苷酸含量，μmol/g；

[HxR]——次黃嘌呤核苷含量，μmol/g；

[Hx]——次黃嘌呤含量，μmol/g。

1.2.6 硬度的測定 采用TA-XT Plus型物性分析儀及其分析軟件，使用平底柱形探頭P/36R，對大小均等的去頭、殼的沼蝦肌肉進(jìn)行2次壓縮質(zhì)地多面剖析(TPA)模式測試。設(shè)定參數(shù)為：測量前探頭下降速度1 mm/s；測試速度1 mm/s；測量后探頭回程速度1 mm/s；壓縮比例40%；觸發(fā)力5 g；測定時間5 s。每組樣品測定6個平行。

1.2.7 剪切力的測定 采用TA-XT Plus型物性分析儀及其分析軟件，使用刀片探頭A/CKB，垂直于去頭、殼的沼蝦第二腹節(jié)(靠近頭部)肌肉纖維走向進(jìn)行測試，刀片探頭下降速度為2 mm/s，壓縮比為50%。剪切力即為剪切行程中力的最大值。每組樣品測定6個平行。

1.2.8 色度的測定 采用高精度分光測色儀測定去頭、殼的沼蝦第二腹節(jié)肌肉的色度。采用CIE LabL*a*b*均勻色空間，L*表示亮度，a*和b*表示色度，+a*為紅色方向，-a*為綠色方向，+b*為黃色方向，-b*為藍(lán)色方向，dE*表示總色差。每個樣品測定6次平行。

1.2.9 數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)用SPSS 19.0進(jìn)行處理與分析，結(jié)果均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差的形式表示，采用Origin 8.6作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 凍藏溫度對羅氏沼蝦持水能力的影響

解凍汁液流失率和蒸煮損失率是衡量蝦肉持水能力的重要指標(biāo)[10]20。圖1為凍藏溫度對蝦肉解凍汁液流失和蒸煮損失的影響。

圖1 凍藏溫度對羅氏沼蝦持水能力的影響

Figure 1 Effects of different frozen temperatures on the water holding capacity of freshwater prawn

由圖1可知，在整個凍藏周期內(nèi)，2種凍藏條件下的解凍汁液流失率和蒸煮損失率均隨時間的延長而上升，且2種條件下的解凍汁液流失率無明顯差異。在蒸煮損失率方面，2個試驗組的蒸煮損失率在前4周無明顯差異。但是在4周后，凍藏于-50 ℃的羅氏沼蝦蒸煮損失相比于凍藏于-18 ℃的明顯更低?？赡苁菢悠吩?18 ℃條件下對溫度波動比較敏感，較小的溫度變化都會影響冰晶的大小和分布，從而加劇對肌肉組織結(jié)構(gòu)的破壞，導(dǎo)致汁液流失率更高[12]。

2.2 凍藏溫度對羅氏沼蝦TVB-N的影響

TVB-N與酶和微生物的作用有直接的聯(lián)系，常作為水產(chǎn)品腐敗變質(zhì)的鮮度指標(biāo)。圖2為羅氏沼蝦在不同凍藏溫度下TVB-N含量隨凍藏時間的變化曲線。

圖2 凍藏溫度對羅氏沼蝦TVB-N的影響

Figure 2 Effects of different frozen temperatures on the TVB-N value of freshwater prawn

根據(jù)水產(chǎn)品的國家標(biāo)準(zhǔn)(GB 2733—2015)，一級品的TVB-N值≤13 mg/100 g，二級品≤20 mg/100 g。由圖2可知，新鮮羅氏沼蝦的TVB-N含量為(7.54±0.43) mg/100 g，符合一級鮮度標(biāo)準(zhǔn)。在凍藏過程中各組TVB-N的含量隨著凍藏時間的延長都呈上升趨勢，但在凍藏前8周，2組無明顯差異。凍藏8周后，凍藏于-50 ℃的TVB-N含量明顯低于凍藏于-18 ℃的。到凍藏的第12周，-18 ℃組的TVB-N值已經(jīng)超過了13 mg/100 g，進(jìn)入二級鮮度，而-50 ℃組則在16周才進(jìn)入二級鮮度。本研究結(jié)果表明，凍藏溫度越低，TVB-N 含量增加越緩慢，與廖媛媛[6]46的研究結(jié)果一致。說明較低的凍藏溫度可以明顯延長產(chǎn)品的保鮮期。

2.3 凍藏溫度對羅氏沼蝦K值的影響

K值是評價水產(chǎn)品在貯藏期間鮮度變化的重要指標(biāo)之一[13]，K值越大，表明水產(chǎn)品中的蛋白等分解越嚴(yán)重，其鮮度就越差。羅氏沼蝦在不同凍藏溫度下K值的變化見圖3。

由圖3可知，新鮮羅氏沼蝦的K值為2.08%，隨著凍藏時間的延長，羅氏沼蝦的K值呈逐漸增加的趨勢，凍藏溫度越高，K值上升的速度越快。在凍藏20周后，-50，-18 ℃ 這2種凍藏溫度下的羅氏沼蝦，K值分別達(dá)到17.68%和19.60%。這是因為在凍藏過程中，凍藏溫度越低，凍藏過程中的微生物數(shù)量越少，從而使羅氏沼蝦腐敗變質(zhì)的速度越慢。K值的變化趨勢與TVB-N的結(jié)果相吻合。

圖3 凍藏溫度對羅氏沼蝦K值的影響Figure 3 Effects of different frozen temperatures on the K-value of freshwater prawn

2.4 凍藏溫度對羅氏沼蝦質(zhì)構(gòu)特性的影響

圖4為羅氏沼蝦在不同凍藏溫度下硬度及剪切力的變化。

圖4 凍藏溫度對羅氏沼蝦質(zhì)構(gòu)特性的影響

Figure 4 Effects of different frozen temperatures on the texture properties of freshwater prawn

由圖4可知，隨著凍藏時間的延長，羅氏沼蝦的硬度及剪切力均呈下降趨勢。凍藏前期，羅氏沼蝦剪切力顯著下降，凍藏4周后，剪切力分別下降了55.62% (-50 ℃)，63.88% (-18 ℃)；凍藏20周后，硬度分別下降了55.79% (-50 ℃)，59.45% (-18 ℃)，剪切力分別下降了76.35% (-50 ℃)，81.47% (-18 ℃)。經(jīng)過液氮速凍后，凍藏于-50 ℃ 的羅氏沼蝦，其硬度和剪切力下降緩慢，其質(zhì)構(gòu)劣變速度慢。凍藏期間，微生物和酶仍在緩慢產(chǎn)生作用，使得部分蛋白質(zhì)發(fā)生降解，同時，凍結(jié)過程形成的冰晶及凍藏過程冰晶的生長，影響蝦的肌肉組織結(jié)構(gòu)，最終導(dǎo)致質(zhì)構(gòu)特性的變化。更低的凍藏溫度微生物和酶的作用更小且蛋白冷凍變性程度更小，所以可以較好地維持羅氏沼蝦的質(zhì)構(gòu)特性。

2.5 凍藏溫度對羅氏沼蝦色度的影響

色澤是蝦的品質(zhì)指標(biāo)，和新鮮度密切相關(guān)。表1為不同凍藏溫度下羅氏沼蝦在凍藏期間色澤的變化。

從表1可以看出，隨著凍藏時間的延長，2種凍藏溫度下的羅氏沼蝦的亮度L*呈現(xiàn)下降趨勢，而紅度a*和dE*呈現(xiàn)上升趨勢，并且，相比于-18 ℃凍藏，-50 ℃凍藏條件下的羅氏沼蝦的L*較高，a*、dE*較低。凍藏20周時，L*值從新鮮羅氏沼蝦的57.79±0.85分別減少到53.94±2.57 (-50 ℃)、51.15±0.43 (-18 ℃)，a*值從新鮮羅氏沼蝦的0.25±0.29分別增加到1.33±0.85 (-50 ℃)、1.62±0.17 (-18 ℃)，dE*值從新鮮羅氏沼蝦的35.91±0.29分別增加到39.81±1.10 (-50 ℃)、41.58±0.45 (-18 ℃)。L*值降低可能是隨凍藏時間的延長蝦肉的水分不斷流失[14]；a*值增加可能是羅氏沼蝦體內(nèi)的多酚氧化酶與多巴胺物質(zhì)反應(yīng)，使得沼蝦體色逐漸變黑或變紅[15]。結(jié)果表明，較低的凍藏溫度有利于保持羅氏沼蝦的色澤。

表1 凍藏溫度對羅氏沼蝦色度的影響?Table 1 Effects of different frozen temperatures on the color properties of freshwater prawn

? 行的顯著性分析用小寫字母表示 (P<0.05)。

3 結(jié)論

不同凍藏溫度對羅氏沼蝦品質(zhì)的影響顯著。與-18 ℃的凍藏條件相比，-50 ℃下凍藏的羅氏沼蝦，持水能力和質(zhì)構(gòu)特性保持得更好，TVB-N和K值較小，-50 ℃可以延長羅氏沼蝦的保藏期。較低的凍藏溫度，有利于羅氏沼蝦凍藏品質(zhì)的保持。

本試驗未對相關(guān)品質(zhì)變化的機理進(jìn)行深入的研究，后續(xù)將進(jìn)一步對凍藏過程中菌落總數(shù)以及菌相變化、內(nèi)源酶的變化等進(jìn)行深入分析，更好地揭示凍藏溫度對于羅氏沼蝦品質(zhì)影響的機制。

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