论文部分内容阅读
冷冻和冻藏是鱼类主要的保鲜加工技术,冻结方式是影响冻品质量的关键因素。低温液态速冻（immersion freezing,IF）是基于载冷剂与物料间的传热传质实现快速冻结的高效冷冻加工技术,具有冻结速度快、冻品质量高、能耗低等优点,但目前仍存在载冷剂连续使用后质量下降、溶质渗透和冻品龟裂等技术问题。开发适用于不同水产品冷冻的新型多元复配载冷剂以及改进冷冻前处理方式已成为水产品低温液态速冻的重要发展方向。鉴于此,本文以我国重要海水养殖鱼类——美国红鱼为研究对象,首先筛选了四种多元复配载冷剂并系统评价了四种载冷剂对美国红鱼冻藏品质的影响,其次,对比了空气冻结（air freezing,AF）、鼓风冻结（blast freezing,BF）、液氮冻结（liquid nitrogen freezing,LNF）和低温液态冻结四种冷冻方式保持美国红鱼冻藏品质的优劣势,最后,研究了预包装后液态速冻（immersion freezing with packaging,IF-P）对美国红鱼冻藏品质的改善效果,旨在为低温液态速冻在水产冷冻加工中的应用和冻品品质控制提供参考和依据。主要发现如下:1.以AF为参照,研究四种多元复合载冷剂（20%乙醇、30%丙二醇、10%氯化钠水溶液,IF-1组;20%乙醇、20%丙二醇、10%丙三醇、10%氯化钠水溶液,IF-2组;20%乙醇、20%丙二醇、10%聚乙二醇、10%氯化钠水溶液,IF-3组;20%乙醇、20%丙二醇、5%丙三醇、5%聚乙二醇、10%氯化钠水溶液,IF-4组）液态速冻对美国红鱼鱼片的冷冻速率、冻藏品质及肌原纤维蛋白（myofibrillar protein,MP）冷冻变性的影响。结果显示:四组IF组冷冻速率分别为AF组的6.13、4.69、4.03、2.94倍,IF处理显著缩短了鱼片跨越最大冰晶生成带时间。相比AF组,整个冻藏期间IF组样品中的冰晶更细小均匀,肌肉组织的损伤更小,肌原纤维小片化指数（myofibrillar fragmentation index,MFI）下降幅度小,质构特性（硬度和弹性）保持较好,解冻损失和水分迁移显著降低,其中IF-1和IF-2组样品的持水力（water holding capacity,WHC）更高。此外,冻藏过程中各组样品肌原纤维蛋白均发生了不同程度的冷冻变性,其中,IF组样品肌原纤维蛋白比AF组具有更高的热变性温度(Tmax1和Tmax2),且总巯基含量和Ca2+-ATPase活性、α-螺旋相对含量均高于AF组。总体而言,IF能显著提高美国红鱼鱼片的冷冻速率,减缓冻结和冻藏过程中品质劣变和肌原纤维蛋白冷冻变性,IF-2组更适用于海水养殖鱼类液态冻结。2.以AF、BF、LNF和IF四种冷冻方式冻结美国红鱼,比较不同冷冻方式对鱼片冻藏品质和肌原纤维蛋白理化性质的影响。结果显示:不同冷冻方式鱼片的冷冻速率受介质温度和传热系数的影响,BF、LNF和IF组的冷冻速率分别为AF组的2.93、59.52、6.33倍。BF、LNF和IF组的低温冻结过程可以减缓肌纤维损伤,减小冰晶尺寸,减少解冻和蒸煮损失,延缓水分迁移和质地变软现象。此外,低温冻结在延缓脂肪氧化进程,抑制色泽恶化、减缓TBA上升、TVB-N积累、减缓ATP关联化合物降解和p H值变化方面表现更好,有利于保持鱼片鲜度。冻藏90 d时,BF、LNF和IF组TBA值为0.95、0.66和0.83mg MDA/kg,显著低于AF组（1.41 mg MDA/kg）（P<0.05）。相同冷冻温度下的BF和IF组,IF液体冷冻传热快,对鱼片冻藏品质保持作用更显著。LNF和IF组的液体冻结蛋白总巯基含量、Ca2+-ATPase活性、热稳定性、α-螺旋相对含量高于AF和BF组,更利于保持蛋白结构稳定。总体而言,相比AF组,BF、LNF和IF处理能够减缓鱼片冻结和冻藏过程中品质劣变和肌原纤维蛋白理化性质改变,相同冻结温度下,IF传热系数大,比BF更利于保持冻品品质。3.以预包装后液态速冻（IF-P）和直接浸渍液态速冻（immersion freezing with contacting,IF-C）处理美国红鱼,研究预包装对液态速冻鱼片冻藏品质和肌原纤维蛋白理化性质的影响。结果显示:IF-C组直接浸渍液态速冻传热传质作用下冷冻速率高于IF-P,两种冷冻方式下肌纤维损伤和冰晶分布状态相似,但IF-C导致了更多的水分迁移。冻藏90 d时,IF-C组解冻损失为2.10%,显著高于IF-P组1.46%的解冻损失（P<0.05）。IF-P处理隔绝了空气的接触,延缓了鱼片色泽恶化、减缓TVB-N积累,对延缓脂肪氧化和ATP降解表现出显著优势,冻藏期间p H值变化幅度小,更利于保持鱼片鲜度。冻藏90 d时,IF-P组鱼片TBA值为0.83 mg MDA/kg,显著低于IF-C组的2.58 mg MDA/kg（P<0.05）,K值为12.24%显著低于IF-C组的23.60%（P<0.05）,90 d时K值表征IF-C组鱼片已降至二级新鲜程度。此外,IF-P处理能够延缓羰基含量上升,α-螺旋相对含量和蛋白热稳定性高于IF-C组。总体而言,预包装后液态速冻能够减缓冻结和冻藏过程中鱼片品质劣变,同时较好维持肌原纤维蛋白理化性质,以预包装改进低温液态速冻技术和控制冻品品质具有可行性。4.综上,IF能显著提高美国红鱼鱼片的冷冻速率,减缓冻结和冻藏过程中品质劣变和肌原纤维蛋白冷冻变性。相比AF组,BF、LNF和IF处理能够减缓冻结和冻藏过程中品质劣变和肌原纤维蛋白理化性质改变,相同冻结温度下,IF传热系数大,比BF更利于冻品品质保持。相比IF-C,IF-P预包装前处理能够减缓冻结和冻藏过程中鱼片品质劣变,同时较好保持肌原纤维蛋白理化性质。