气体加压解冻对金枪鱼贮藏品质的影响

（北京食品科学研究院，中国肉类食品综合研究中心，北京 100068）

摘要：研究气体加压解冻对金枪鱼解冻及贮藏期间品质变化的影响，将金枪鱼分为O 2加压解冻组、CO 2加压解冻组及托盘包装解冻组，在4 ℃冷藏条件下解冻后进行托盘包装贮藏，以汁液流失率、pH值、色泽、嫩度、硫代巴比妥酸反应底物值（thiobarbituric acid reactive substances，TBARs）、高铁肌红蛋白含量、挥发性盐基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）含量、菌落总数等理化指标的变化为依据评价金枪鱼的品质变化。结果表明：O 2加压解冻可以维持金枪鱼解冻时的色泽，并对贮藏期间金枪鱼的品质影响不大；CO 2加压解冻能够延缓贮藏过程中金枪鱼TBARs值上升，对脂肪氧化有抑制作用，从而维持金枪鱼贮藏期间的营养价值。

为保证生食金枪鱼产品的风味品质和营养价值，选择合适的解冻方式尤为重要。科学合理的解冻工艺是保证金枪鱼质量安全的关键。若解冻方法不当，会造成大量的汁液流失，导致金枪鱼的风味、营养价值、质地、色泽等的劣化，影响金枪鱼食用品质。

现有的金枪鱼解冻方法以空气解冻和水解冻为主 [1]。空气解冻是以空气为介质的解冻方法，热交换效果差，解冻时间较长，不可避免地存在细菌生长和繁殖、颜色劣化、表面过度解冻等问题，不利于产品质量安全的保持。水解冻使冻结的金枪鱼块与水直接接触，营养成分会从切断面渗出溶入到水中；同时水也会从切断面渗入产品中，使得切断面被水污染，导致产品质量安全性能的下降，特别是对金枪鱼肉质地的影响尤为显著。

目前已有部分学者对金枪鱼气调包装保鲜技术进行研究。由于气调包装中不同气体成分的功能作用不同，因此不同气体成分对生食金枪鱼产品自身的生化和理化反应、微生物的生长繁殖产生显著影响 [2-7]。而在已有报道中，均是对常压环境下气调包装对金枪鱼保鲜效果的研究，对于不同气体成分在较高压力下对生食金枪鱼产品质量安全的影响尚无相关研究报道。

为此，本实验研究了气体加压对金枪鱼解冻及解冻后普通托盘包装贮藏期间品质变化的影响，以汁液流失率、pH值、色泽、嫩度、硫代巴比妥酸反应底物值、高铁肌红蛋白百分含量、挥发性盐基氮、菌落总数等理化指标的变化为依据评价金枪鱼解冻及贮藏过程中的品质变化，旨在探索一种新型金枪鱼解冻工艺技术，以拓展生食金枪鱼品质保持技术，为今后生食金枪鱼解冻方法的研究提供参考。

1 材料与方法

OXITEST油脂氧化分析仪意大利Velp公司；Sorvall LYNX-6000型离心机美国赛默飞世尔科技公司；UV-2800型紫外-可见分光光度计美国尤尼柯仪器有限公司；SG-8型便携式pH计瑞士梅特勒-托利多国际贸易有限公司；BSA822-CW型电子天平德国赛多利斯科学仪器有限公司。

将－55 ℃冻藏的黄鳍金枪鱼分割成每块60 g，分别进行气体加压解冻和常压解冻，实验中加压条件通过OXITEST油脂氧化分析仪实现。各组金枪鱼实验条件如表1所示，共分为3 组。实验以金枪鱼中心温度达到0 ℃为解冻终点，解冻后3 组金枪鱼均置于4 ℃条件下托盘包装贮藏，每隔1 d取出测定相应理化指标。

表 1 各组金枪鱼实验条件
Table 1 Experimental conditions for each group

名称压强/Pa气体成分组13×10 5100% O 2组23×10 5100% CO 2组31×10 5空气

将金枪鱼块在解冻前进行称质量并记下初始质量，记为m 0；实验时用滤纸将金枪鱼块表面水分吸干后称其质量，记为m 1。汁液流失率按式（1）计算。

使用pH计测定金枪鱼的pH值，取金枪鱼样品不同部位进行测量，每个样品测定7 次取其平均值。

使用CR-400色差计测定金枪鱼色差，每次测量前对色差计进行校正，分别对样品正反面进行测定，每面测定4 次，共8 次取平均值，金枪鱼肉色变化通过亮度值（L*）和红度值（a*）反映。

使用TA.XT Plus质构仪测定金枪鱼嫩度，将样品切成10 mm×10 mm×10 mm长条进行测定，每个样品测定7 次取平均值。

1.3.6 硫代巴比妥酸反应底物（thiobarbituric acid reactive substances，TBARs）值测定 [8]

取10 g切碎后的金枪鱼样品，加入7.5 g/100 mL三氯乙酸混合液（含0.1 g/100 mL乙二胺四乙酸（ethylenediaminetetraacetic acid，EDTA））50 mL，振荡30 min，过滤2 次。取10 mL滤液加入10 mL 0.02 mol/L硫代巴比妥酸水溶液，90 ℃水浴40 min，取出冷却至室温，于2 000×g离心5 min，取上清液加入10 mL三氯甲烷摇匀，待分层后，取上层液体于532 nm和600 nm波长处测吸光度，记为A 532 nm、A 600 nm。TBARs值按式（2）计算。

取金枪鱼样品10 g，加入10 mL 0.04 mol/L的磷酸钠缓冲剂，于5 000×g离心10 min，用NaOH调节pH值至6.8～7.0，再于5 000×g离心10 min。取上清液稀释3 倍后过滤，测其在525 、545、565、572 nm波长处的吸光度，分别记为A 525 nm、A 545 nm、A 565 nm、A 572 nm。MetMb含量按式（3）计算。

采用SC/T 3032—2007《水产品中挥发性盐基氮的测定》中规定方法，测定TVB-N值。

采用GB 47892—2010《食品微生物学检验菌落总数测定》中规定方法测定金枪鱼样品解冻后，贮藏3 d和5 d的菌落总数。

2 结果与分析

金枪鱼解冻和贮藏时由于解冻方式的不同，鱼肉持水力会发生变化，导致水分流失。水分流失越大表明金枪鱼肉中的蛋白质、盐类及维生素等成分流失越大，影响生食金枪鱼的食用品质和营养价值。

图 1 贮藏期间各组金枪鱼汁液流失率变化
Fig. 1 Changes in drip loss of frozen tuna during thawing and storage

由图1可知，3 个实验组金枪鱼汁液流失率初始值基本相同，说明O 2和CO 2气体加压解冻对金枪鱼刚刚解冻结束时的汁液流失影响不大。贮藏过程中，汁液流失率呈上升趋势。气体加压解冻组（组1和组2）汁液损失速率明显高于组3（托盘包装组），说明气体加压解冻对金枪鱼贮藏期间的汁液流失有一定的影响，可能是因为气体加压解冻金枪鱼时对金枪鱼的组织结构产生影响，导致其在之后的贮藏过程中汁液流失速率加快；对于组2而言，也有可能是因为CO 2渗入到金枪鱼肉中，导致金枪鱼肉的pH值降低，pH值下降使得鱼肉中的蛋白质分子多肽链更加紧密，蛋白质分子空间距离缩小，使鱼肉中的水分被挤出，导致汁液流失增大 [10-11]。因此，气体加压解冻对金枪鱼解冻的汁液流失影响不大，但对贮藏过程中的汁液流失有一定的影响。

图 2 贮藏期间各组金枪鱼pH值变化
Fig. 2 Changes in pH of frozen tuna during thawing and storage

由图2 可知，新鲜金枪鱼的pH值在6.0～6.5之间 [12]，组2（CO 2加压解冻）金枪鱼初始pH值为5.96，并且低于其他两组，可能是因为解冻时CO 2溶解到鱼肉中，导致其pH值下降。贮藏期间各组金枪鱼的pH值均呈先下降后上升趋势，这可能是因为金枪鱼贮藏过程中糖酵解产生酸性物质——乳酸造成pH值下降，后期因为鱼肉中的蛋白质等物质在酶和腐败微生物的作用下降解产生碱性物质——氨和胺类物质，导致pH值上升。各组pH值的变化呈波动状态，以pH值的波动范围反映金枪鱼贮藏期间的pH值变化，分别为0.17、0.15和0.16，可以看出各组金枪鱼pH值的波动范围基本一致，说明气体加压解冻对金枪鱼贮藏期间pH值影响不明显。

图 3 贮藏期间各组金枪鱼L*变化
Fig. 3 Changes in L* of frozen tuna during thawing and storage

由图3可知，3 个实验组金枪鱼初始L*基本相同，说明气体加压解冻未对金枪鱼的L*产生显著影响。贮藏期间，各组金枪鱼的L*均呈下降趋势，并且贮藏后期金枪鱼的L*基本相同，说明气体解冻对金枪鱼贮藏期间的L*影响也不大。

图 4 贮藏期间各组金枪鱼a*变化
Fig. 4 Changes in a* value of frozen tuna during thawing and storage

由图4可知，组1（O 2加压解冻）解冻结束时a*显著高于其他两组，说明O 2加压解冻对金枪鱼a*有一定影响。可能是因为高浓度O 2促进了肌红蛋白与O 2结合生成氧合肌红蛋白，使得鱼肉呈鲜红色。贮藏期间，各组金枪鱼的a*均呈下降趋势，这是因为贮藏期间鱼肉中的肌红蛋白逐渐氧化生成高铁肌红蛋白，导致鱼肉颜色变暗，a*下降。由于各组金枪鱼初始a*不同，以a*下降率（a*下降率为贮藏过程中a*的极差与初始a*的比值）反映各组a*的变化，分别为0.534、0.789、和0.599。可以看出组1和组3金枪鱼a*下降速率显著低于组2，可能是因为O 2具有护色作用 [13-14]，O 2加压解冻时O 2渗入鱼肉中，延缓了贮藏期间鱼肉肌红蛋白向高铁肌红蛋白转化的速率。

由于金枪鱼肉质呈红色，在解冻及贮藏时应尽量减少金枪鱼的a*变化，保证生食金枪鱼的色泽。而O 2加压解冻技术有利于金枪鱼解冻及后期贮藏时的颜色保持，因此，O 2加压解冻技术不失为红肉金枪鱼解冻护色的一种新方法。

在金枪鱼解冻时，由于鱼肉中冻结的冰体积大于原先细胞间水的体积，导致鱼肉组织结构被破坏，质地变差，从而影响生食金枪鱼的食用价值 [15-16]。嫩度是反映金枪鱼质地的一个指标。它是通过质构仪模拟人们食用金枪鱼时的咀嚼过程而得到的实验数值，其大小可以确切反应解冻及贮藏期间金枪鱼质构的变化 [17]。

图 5 贮藏期间各组金枪鱼嫩度的变化
Fig. 5 Changes in tenderness of frozen tuna during thawing and storage

由图5可知，各组初始嫩度值差别不大，说明气体加压解冻对金枪鱼解冻时的嫩度影响不大。贮藏期间，各组嫩度值均呈下降趋势，可能是因为金枪鱼内源酶作用导致鱼肉蛋白质降解所致。贮藏后期，各组嫩度值趋于一致，说明气体加压解冻对金枪鱼贮藏期间嫩度的影响不大。

TBARs值是反映食品中脂肪氧化程度的理化指标之一。金枪鱼由于其不饱和脂肪酸含量高，在解冻及贮藏过程中易发生脂肪氧化 [18]，因此使用TBARs值评价金枪鱼的脂肪氧化程度尤为必要。

图 6 贮藏期间各组金枪鱼TBARs的变化
Fig. 6 Changes in TBARs of each tuna in the experimental process of thawing and storage

由图6可知，各组初始TBARs值基本相同，说明气体加压解冻对金枪鱼解冻时的TBARs值影响不大。贮藏期间，各组TBARs值均呈上升趋势。以TBARs值的波动范围反映金枪鱼贮藏期间的TBARs值变化，分别为1.323、0.859和1.490，可见组2（CO 2加压解冻）金枪鱼贮藏期间脂肪氧化缓慢，可能是因为脂肪酸氧化最终产物为水和CO 2，而CO 2加压解冻时CO 2溶于鱼肉中，抑制了贮藏过程中脂肪的氧化，导致其TBARs值上升较慢。因此，CO 2加压解冻可以有效地抑制贮藏期间金枪鱼的脂肪氧化，保护金枪鱼贮藏期间的营养价值。

黄鳍金枪鱼肉质呈红色，富含肌红蛋白和血红蛋白 [19]。在解冻和贮藏过程中，易与氧结合生成氧合肌红蛋白和高铁肌红蛋白 [20]，进而影响金枪鱼色泽。

图 7 各组金枪鱼高铁肌红蛋白含量变化
Fig. 7 Changes in methmoglobin content of frozen tuna during thawing and storage

由图7可知，贮藏期间，各组高铁肌红蛋白含量均呈上升趋势，依次分别上升了17.0%、35.7%和32.9%，组2和组3在贮藏过程中上升幅度基本相同，但都显著高于组1；组1（O 2加压解冻）高铁肌红蛋白含量上升幅度小，可能是因为解冻时O 2浓度高，促使鱼肉中生成大量的氧合肌红蛋白，在贮藏过程中氧合肌红蛋白氧化生成高铁肌红蛋白。O 2有护色作用，在解冻时不仅可以对金枪鱼色泽起到保护作用，在贮藏过程中也可以延缓高铁肌红蛋白的形成，进而对贮藏过程中的金枪鱼起到护色作用。

金枪鱼富含蛋白质，在其解冻及贮藏过程中蛋白质易被酶和微生物分解，生成氨和胺类物质 [21]，导致金枪鱼腐败变质。TVB-N值是反映金枪鱼肉中蛋白质分解程度的理化指标，可以反映金枪鱼解冻及贮藏期间的腐败程度 [22-24]。

图 8 贮藏期间各组金枪鱼TVB-N含量变化
Fig. 8 Changes in TVB-N of frozen tuna during thawing and storage

由图8可知，各组初始TVB-N值基本相同，说明气体加压解冻对金枪鱼解冻时的TVB-N值影响不大。贮藏期间，TVB-N值均呈上升趋势，且各组上升趋势相同，在第5天时TVB-N值均低于S/CT 3771—2006《生食金枪鱼》中规定值（25 mg/100 g）。可以看出，气体加压解冻对金枪鱼贮藏期间的TVB-N值影响不大。

菌落总数是评价金枪鱼食用安全性的重要指标，尤其是生食金枪鱼对菌落总数的要求更严格，S/CT 3771—2006规定生食金枪鱼的菌落总数不超过4（lg（CFU/g））。表2为金枪鱼解冻后及贮藏过程中菌落总数变化。

表 2 实验过程中各组金枪鱼菌落总数变化
Table 2 Changes in total viable count of frozen tuna during thawing and storage lg（CFU/g）

贮藏时间/d组1组2组3 0 3.743.683.02 3 3.843.923.13 5 3.874.103.36

由表2可知，贮藏期间各组金枪鱼菌落总数均上涨，第5天时组2金枪鱼的菌落总数超出规定限值，已不能生食。CO 2具有抑菌作用，可以抑制金枪鱼需氧微生物的生长 [25-26]，但通过本实验结果发现CO 2加压解冻对金枪鱼的抑菌效果不明显，可能是因为实验过程中金枪鱼接触的器皿所致。

3 结论

本实验对金枪鱼气体加压解冻新方法进行初步探索。通过气体加压（3×10 5Pa）的方式对金枪鱼进行解冻，并对解冻后的金枪鱼进行托盘包装贮藏，研究气体加压解冻对金枪鱼贮藏期间品质变化的影响。以汁液流失率、pH值、色差、嫩度、TBARs值、高铁肌红蛋白含量、TVB-N值和菌落总数等理化指标评价各组金枪鱼解冻及贮藏期间的保鲜效果。实验结果表明，气体加压解冻对金枪鱼解冻及贮藏过程中的部分品质变化产生了显著影响。O 2加压解冻有利于金枪鱼解冻过程中a*的维持，并可抑制解冻及贮藏过程中高铁肌红蛋白的形成，从而维持金枪鱼解冻及贮藏过程中的色泽；CO 2加压解冻能够延缓贮藏过程中金枪鱼TBARs值上升，对脂肪氧化有抑制作用，从而维持金枪鱼贮藏期间的营养价值。对于富含不饱和脂肪酸的红肉金枪鱼来说，解冻及贮藏过程中颜色和营养价值的维持最为重要。由此可见，气体加压解冻技术用于金枪鱼解冻具有较好的效果，对金枪鱼的色泽和营养价值的维持有积极作用。并且该技术所需设备条件较易满足，在餐饮店和商超具有广阔的应用前景。

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Pressurized Gas Thawing for Improved Quality of Frozen Tuna during Subsequent Storage

LIU Meng, SHI Zhijia*, YANG Zhen, GONG Hui, CHEN Wenhua, WANG Shouwei
(China Meat Research Centre, Beijing Academy of Food Sciences, Beijing 100068, China)

Abstract：This research examined the effect of pressurized gas thawing on the quality changes of frozen tuna during thawing and subsequent storage. Three groups were established as follows: pressurized O 2thawing, pressurized CO 2thawing, and atmospheric thawing. After thawing at 4 ℃, all the samples were tray packaged and stored for the measurement of quality changes in terms of drip loss, pH, color parameters, tenderness, thiobarbituric acid reactive substances (TBARs), methmoglobin, total volatile base nitrogen (TVB-N) and total viable count. The results showed that pressurized O 2thawing could maintain the color of tuna, and had little impact on the quality of tuna during storage. Pressurized CO 2thawing could delay the increase of TBARs, inhibit lipid oxidation and retain the nutritional value of tuna during storage.

基金项目：“十三五”国家重点研发计划重点专项（2016YFD0400703）

作者简介：刘梦（1990—），女，硕士，研究方向为食品加工与安全。E-mail：liu-596@163.com 15801302975

*通信作者：史智佳（1982—），男，高级工程师，硕士，研究方向为肉类精深加工基础理论及应用技术。E-mail：szj2006@sina.com

刘梦, 史智佳, 杨震, 等. 金枪鱼气体加压解冻新技术[J]. 肉类研究, 2017, 31(1): 33-37. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-201702007. http://www.rlyj.pub

LIU Meng, SHI Zhijia, YANG Zhen, et al. Pressurized gas thawing for improved quality of frozen tuna during subsequent storage [J]. Meat Research, 2017, 31(1): 33-37. (in Chinese with English abstract)

气体加压解冻对金枪鱼贮藏品质的影响

1 材料与方法

2 结果与分析

3 结 论

3 结论