(天津商業(yè)大學(xué),天津市制冷技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津300134)
三文魚在整個(gè)冷鏈及儲(chǔ)存過程中,由于溫度環(huán)境的變化,不可避免的會(huì)導(dǎo)致其品質(zhì)的下降[1]。為了保持三文魚的高品質(zhì),并延長(zhǎng)其貨架期,對(duì)三文魚進(jìn)行低溫儲(chǔ)存是最有效的手段之一[2-4]。國(guó)外研究主要針對(duì)三文魚的貯存溫度,很少涉及貯存過程中溫度波動(dòng)的影響。比如Crane等[5]認(rèn)為貯藏溫度在-18℃和-25℃之間可以將三文魚的貨架期從5個(gè)月延長(zhǎng)至9個(gè)月;Hauglang等[6]認(rèn)為貯藏溫度從-22℃到-40℃可以顯著的提高多脂魚和三文魚的貨架期;Okazaki E等[7]認(rèn)為-18℃時(shí),三文魚的高質(zhì)量貨架期(high quality storage life,HQL)在 90 d~120 d,-60 ℃時(shí),其高質(zhì)量貨架期在160 d~230 d。
目前國(guó)內(nèi)關(guān)于三文魚品質(zhì)的研究主要集中在冰鮮冷藏溫度儲(chǔ)存下的產(chǎn)品,比如劉寶林等[8]研究表明,在冷藏4℃的環(huán)境下,溫度波動(dòng)(±2℃)對(duì)三文魚片樣品的pH值、揮發(fā)性鹽基氮(total volatile base nitrogen,TVB-N)值影響較小,而對(duì)樣品色差值具有顯著影響,而(4±0.1)℃樣品的高品質(zhì)貨架期比(4±2.0)℃組的長(zhǎng)近1 d。包海蓉等[9]證明不同冷藏溫度對(duì)樣品的TVB-N值、失重率、色差值以及咀嚼性變化影響較大,對(duì)于樣品的硬度變化影響不顯著,對(duì)于樣品的pH值變化未見規(guī)律性的影響。這些研究大多數(shù)針對(duì)即食短期儲(chǔ)存的三文魚,而對(duì)于在-18℃及以下的儲(chǔ)藏溫度范圍研究較少,所以本試驗(yàn)探究了凍藏期間溫度波動(dòng)對(duì)三文魚品質(zhì)的影響,為開發(fā)低溫度波動(dòng)冷庫提供理論支持,同時(shí)為凍藏期內(nèi)三文魚的品質(zhì)控制研究提供支撐。
挪威三文魚背肉:天津市紅橋區(qū)麥德隆商場(chǎng),0℃環(huán)境下由專業(yè)人員剔骨、切塊,放入鋪滿碎冰的保溫箱快速運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室,然后放到-18℃恒溫、(-18±2)℃、(-18±1)℃、(-18±0.5)℃溫度環(huán)境中貯藏,每月測(cè)定1次。
Testo 205 pH測(cè)量?jī)x:德國(guó)Testo股份有限公司;Hunter Lab-Ultra Scan PRO臺(tái)式分光光度計(jì):美國(guó)Hunterlab Associates lab Inc;UDK159全自動(dòng)凱氏定氮儀:意大利VELP公司;TA-XT plus物性測(cè)試儀:英國(guó)Stable Micro System公司;LC-100PHP型高效液相色譜儀:杭州俊升科學(xué)器材有限公司;H-2050R臺(tái)式高速冷凍離心機(jī):湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開發(fā)有限公司。
1.2.1 樣品pH值的測(cè)定
每次稱取樣品5 g左右,加入其質(zhì)量5倍體積的碘醋酸鈉溶液,均質(zhì)(在冰浴的環(huán)境中進(jìn)行),用酸度計(jì)進(jìn)行測(cè)定,每次測(cè)定前酸度計(jì)都用4.0和7.0標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行校準(zhǔn)。定期測(cè)定,每次做6個(gè)平行試驗(yàn)[10]。
1.2.2 樣品色差的測(cè)定
取3.0 cm×3.0 cm×3.0 cm的待測(cè)肉樣解凍后用于色差檢測(cè),用濾紙吸干肉樣表面汁液,使肉樣表面色澤均勻,排除因擠壓等帶來的色差不均。將分光光度儀與配備的軟件連接后,分別進(jìn)行黑白板校正后開始色差檢測(cè)。用保鮮膜包裹肉樣,避免污染鏡頭。測(cè)試時(shí)使肉樣完全覆蓋直徑為25 mm的光圈,隔絕自然光對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。每組不少于6個(gè)測(cè)試結(jié)果,求取平均值[11]。
色差ΔE用公式1進(jìn)行計(jì)算:
式中:ΔE 為三文魚樣品色差值;L0、a0*、b0*分別為三文魚樣品初始亮度、紅綠值、黃藍(lán)值;Ln、an*、bn*分別為三文魚樣品第n天亮度、紅綠值、黃藍(lán)值。
1.2.3 樣品TVB-N的測(cè)定
參照GB 5009.228-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中揮發(fā)性鹽基氮的測(cè)定》的方法[12]。
1.2.4 樣品質(zhì)構(gòu)特性分析
用TA-XT plus質(zhì)構(gòu)分析儀,使用平底柱形頭p/6(6 mm直徑),模擬人牙齒咀嚼食物模式,對(duì)樣品進(jìn)行2次壓縮質(zhì)構(gòu)儀質(zhì)地多面剖析(texture profile analysis,TPA)測(cè)試。測(cè)試條件如下:測(cè)試前速率3 mm/s,測(cè)試速率1 mm/s,測(cè)試后速率1 mm/s,壓縮程度18%,停留隔時(shí)間5 s,負(fù)重探頭類型:Auto-5 g,數(shù)據(jù)收集200。分析咀嚼性和硬度變化[13]。
1.2.5 樣品K值的測(cè)定
參照湯水粉等[14]的方法。
1.2.6 樣品持水力(water holding capacity,WHC)的測(cè)定
參照林雪等[15]的持水力測(cè)定方法,略作修改。精確稱取不同溫度波動(dòng)范圍貯藏的三文魚肉2 g(保留到0.000 1 g),用定性濾紙包好,5 000 r/min離心10 min,精確稱量,計(jì)算質(zhì)量損失率。
1.2.7 樣品感官品質(zhì)的測(cè)定
參照張寧等[16]的方法。由10人組成感官評(píng)定小組,對(duì)三文魚肉的色澤、氣味、肉質(zhì)、組織彈性進(jìn)行打分并綜合評(píng)價(jià)。最高得分9分,最低得分0分。綜合得分4.5分以下,視為感官評(píng)定不可接受。感官評(píng)分表見表1。
表1 三文魚樣品感官評(píng)分表Table 1 Sensory score table of salmon sample
長(zhǎng)期儲(chǔ)存期間,三文魚在不同溫度波動(dòng)范圍下pH值的變化情況如圖1所示。
圖1 不同溫度波動(dòng)范圍下樣品pH值的變化情況Fig.1 Variation of sample pH in different temperature fluctuation ranges
凍藏環(huán)境下樣品的pH值不斷變化,未見規(guī)律性影響,但是總體波動(dòng)性上升。這是由于魚死后正常的呼吸停止,隨著放置時(shí)間的延長(zhǎng),魚肉蛋白質(zhì)會(huì)分解產(chǎn)生氨基酸等含氮化合物導(dǎo)致pH值增加[17]。比較3組溫度波動(dòng)組與恒溫組數(shù)據(jù)對(duì)比分析,恒溫環(huán)境對(duì)樣品pH值的影響不是十分顯著(P>0.05)。且相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)pH值與持水力、色差值之間不相關(guān),說明pH值不影響三文魚肌肉蛋白質(zhì)保留水的能力以及色差值的變化,這可能與pH值的變化太小有關(guān)。
不同溫度波動(dòng)幅度范圍下三文魚樣品的色差變化情況如圖2所示。
圖2 不同溫度波動(dòng)范圍下樣品色差的變化情況Fig.2 Variation of sample color difference in different temperature fluctuation ranges
色差值ΔE在0~0.5為極小的差異;0.5~1.5為稍有差異;1.5~3.0為感覺到有點(diǎn)差異,3.0~6.0為差異性顯著;6.0~12.0為差異性極顯著;12.0以上為不同顏色[18]。在貯藏期3個(gè)月內(nèi),樣品的色差值ΔE隨著凍藏時(shí)間的增加而顯著增加。很明顯,與溫度波動(dòng)組相比,-18℃恒溫環(huán)境下儲(chǔ)藏的三文魚色差變化趨勢(shì)更加平緩,貯藏時(shí)間相同的情況下,色差值ΔE變化更小。溫度波動(dòng)組中,(-18±0.5)℃組變化趨勢(shì)最接近恒溫環(huán)境,且與(-18±2)℃組和(-18±1)℃組相比變化最緩慢。即溫度波動(dòng)越小,三文魚的色差值變化越緩慢,減小溫度波動(dòng)有利于其色差品質(zhì)的保持。
不同溫度波動(dòng)范圍下樣品TVB-N的變化情況見圖3。
圖3 不同溫度波動(dòng)范圍下樣品TVB-N的變化情況Fig.3 Variation of sample TVB-N in different temperature fluctuation ranges
TVB-N值可以作為肉類的腐敗指標(biāo),當(dāng)TVB-N值在25 mgN/100 g以下時(shí),是可以生食的范圍[1]。由圖3可以看出,隨著貯藏時(shí)間的增加,4組三文魚樣品的TVB-N值呈顯著上升趨勢(shì)(P<0.05),比較4組溫度條件下的數(shù)據(jù)可得,恒溫組三文魚樣品的TVB-N值增加趨勢(shì)相對(duì)較緩,(-18±2)℃溫度條件下樣品的TVBN值變化最顯著(P<0.05),且數(shù)值遠(yuǎn)大于其他3組。這可能是由于溫度波動(dòng)細(xì)菌大量繁殖,又在酶作用下,使蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生氨及胺類等堿性含氮物質(zhì)[19]。
圖4表現(xiàn)的是四組溫度環(huán)境下三文魚樣品硬度的變化情況。
硬度表現(xiàn)為人體的觸覺柔軟或堅(jiān)硬,使樣品達(dá)到一定形變所需要的力,樣品保持形狀的內(nèi)部結(jié)合力[20]。由圖4可以看出,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),在不同的凍藏溫度下,樣品的硬度均下降。而總體上看,凍藏期間樣品硬度的變化規(guī)律有一定的相似性,各個(gè)階段數(shù)值上較接近。-18℃恒溫組以及(-18±0.5)℃組在第1個(gè)月與其他兩組相比變化緩慢,說明溫度波動(dòng)范圍越小,三文魚樣品的硬度變化越緩慢。圖5表現(xiàn)的是四組溫度環(huán)境下三文魚樣品咀嚼性的變化情況。
圖4 不同溫度波動(dòng)范圍下樣品硬度的變化情況Fig.4 Variation of sample hardness under different temperature fluctuation ranges
圖5 不同溫度波動(dòng)范圍下樣品咀嚼性的變化情況Fig.5 Variation of sample chewiness under different temperature fluctuation ranges
咀嚼性是肌肉硬度降低、肌肉細(xì)胞間凝聚力降低、肌肉彈性減小的綜合性結(jié)果[21]。由圖5可知,三文魚凍藏期間,咀嚼性呈下降趨勢(shì),(-18±2)℃組在第1個(gè)月就急劇下降,隨后的兩個(gè)月下降趨勢(shì)稍緩,但是試驗(yàn)終了后其咀嚼性依舊達(dá)到最小值。(-18±0.5)℃組在第2個(gè)月變化較大,溫度波動(dòng)組在3個(gè)月后相比-18℃恒溫組有顯著差異(P<0.05)。即恒溫貯存環(huán)境更有利于保持三文魚樣品的咀嚼性。
不同溫度波動(dòng)范圍下樣品K值的變化情況見圖6。
K值是評(píng)價(jià)魚類新鮮度的指標(biāo),K值越大,說明三文魚的鮮度越差。一般認(rèn)為K值在20%以下為可生食標(biāo)準(zhǔn),K值達(dá)到60%為消費(fèi)上限[22]。由圖6可知,隨著凍藏時(shí)間的增加,樣品K值呈上升趨勢(shì),四組三文魚樣品在第1個(gè)月都呈顯著上升趨勢(shì)(P<0.05),在其后的兩個(gè)月變化趨勢(shì)稍緩,但是-18℃組與其他3組有明顯變化差異。這可能是由于溫度波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致微生物的大量繁殖,加速了肌苷酸(inosine monphonsphate,IMP)下降、次黃嘌呤核苷(inosine,HxR)與次黃嘌呤(hypoxanthine,Hx)不斷積累,進(jìn)而導(dǎo)致三文魚K值下降[22]。
圖6 不同溫度波動(dòng)范圍下樣品K值的變化情況Fig.6 Variation of sample K value under different temperature fluctuation ranges
持水力能直接反映肌肉抑制水分流失的能力[15]。圖7顯示在不同溫度波動(dòng)范圍下三文魚的持水力變化情況。
圖7 不同溫度波動(dòng)范圍下樣品持水力的變化情況Fig.7 Variation of WHC of samples in different temperature fluctuation ranges
新鮮三文魚肉的持水力是87.49%,儲(chǔ)存過程中溫度波動(dòng)對(duì)樣品的持水力影響顯著(P<0.05)。隨著凍藏時(shí)間的延長(zhǎng),三文魚肉的持水力持續(xù)下降,貯藏3個(gè)月后,對(duì)照組持水力下降7.32%,而試驗(yàn)組(-18±2)℃、(-18±1)℃、(-18±0.5)℃分別下降 11.25%、10.04%、9.21%。這可能與儲(chǔ)藏前期肉樣水分比較充足,后期因凍藏時(shí)間的延長(zhǎng)和溫度波動(dòng)引起的干耗,使整體水分含量下降有關(guān)。
圖8顯示不同溫度波動(dòng)環(huán)境下的三文魚感官之間存在很大的差異。
圖8 不同溫度波動(dòng)范圍下樣品感官品質(zhì)的變化情況Fig.8 Changes of sensory quality of samples in different temperature ranges
由于凍藏過程中魚肉微生物和化學(xué)變化改變蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等特性,從而影響氣味、色澤、肉質(zhì)和組織彈性,最終導(dǎo)致感官評(píng)分隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)均呈下降趨勢(shì)??梢?,溫度波動(dòng)對(duì)三文魚的氣味和色澤等產(chǎn)生不良影響,造成三文魚肉的品質(zhì)降低。
在3個(gè)月的儲(chǔ)藏周期內(nèi),隨著貯藏時(shí)間的增加,凍藏溫度波動(dòng)對(duì)于樣品的品質(zhì)指標(biāo)變化有一定的影響,凍藏期間溫度波動(dòng)范圍越大,三文魚品質(zhì)劣變?cè)窖杆?,表現(xiàn)為pH值、色差值、TVB-N值及K值上升,WHC、質(zhì)構(gòu)的下降,其品質(zhì)遠(yuǎn)低于貯藏過程中始終保持-18℃恒溫的對(duì)照組。這說明溫度波動(dòng)越小,越能保持三文魚的品質(zhì)。所以在凍藏過程中應(yīng)盡量控制貯藏環(huán)境的溫度波動(dòng)。