不同凍結方式對黃鰭金槍魚品質變化的比較研究

于　剛，楊少玲，*，張　慧，張洪杰，楊賢慶，張　鵬

（1.中國水產科學研究院南海水產研究所，農業部水產品加工重點實驗室，國家水產品加工技術研發中心，廣東廣州510300；2.正大食品（河南）有限公司，河南鄭州450000）

不同凍結方式對黃鰭金槍魚品質變化的比較研究

于剛1，楊少玲1，*，張慧1，張洪杰2，楊賢慶1，張鵬1

（1.中國水產科學研究院南海水產研究所，農業部水產品加工重點實驗室，國家水產品加工技術研發中心，廣東廣州510300；2.正大食品（河南）有限公司，河南鄭州450000）

為了研究不同凍結保鮮方式對金槍魚肉的保鮮效果，本文通過測定凍藏期間金槍魚背肌的K值、TBA值、TVB-N值、高鐵肌紅蛋白含量與色差，并結合感官評定，分析了液氮凍結、自制冷凍液凍結、-80℃超低溫凍結和-18℃低溫凍結等四種不同凍結方式對黃鰭金槍魚背肌品質的影響。結果顯示：液氮凍結的金槍魚背肌的K值、TBA值、TVB-N值、高鐵肌紅蛋白含量較其他三組低，可以較長時間保持金槍魚肉的新鮮度，從這一角度來說，液氮凍結為最佳凍結方式。但由于凍結速度極快，樣品表面出現輕微裂縫，色差和感官評分指標比冷凍液浸漬凍結方式差。

黃鰭金槍魚，凍結，保鮮，液氮

凍結保鮮是常用的產品保鮮方式，可有效延長產品貨架期，并保持其新鮮度，尤其適用于極易腐敗變質的水產品。常用的凍結方式主要有浸漬凍結、空氣凍結和平板凍結等。相比于傳統的空氣凍結方式來說，浸漬凍結方式具有凍結速度快、能耗低、質量好等優點，具有很好的發展前景，現已成功應用于對蝦、貝類及鮑魚等水產品的速凍中。其中，液氮和新型冷凍液是浸漬凍結方法中較為新興的載冷劑［1-2］，保鮮效果突出，但在深海魚類方面研究卻鮮有報道，尤其是在漁船上的使用至今未見報道。

金槍魚（tuna）是一種生活在熱帶、亞熱帶以及溫帶廣闊水域跨洋性洄游魚類，其肉質柔嫩，富含蛋白質、脂肪、維生素A、D和微量元素，尤其是DHA和EPA等多不飽和脂肪酸，是國際營養學會公認的健康美食［3-4］。在國際市場上，金槍魚的價格由其新鮮度決定，從高到低為：鮮活、冰鮮、凍品、干品和罐頭，最常見的食用方式是吃生魚片和罐頭。作為深海魚類，金槍魚在海上捕獲后約需30d才能到達陸地，為了保持其良好的色澤和品質，船上處理和保鮮方法顯得尤為重要。傳統的金槍魚捕撈后分割成塊直接凍結在-18℃設備中，回港后普遍達不到生食標準。近些年也有些漁船使用了超低溫（-55℃）設備，保鮮效果較好，但能耗巨大。因此，金槍魚的船上保鮮技術和設備已成為金槍魚開發利用的瓶頸。

多年來，黃鰭金槍魚（Yellowfin tuna）一直是全球金槍魚中的主要捕撈種類之一，年產量僅次于鰹魚［5］。南海是太平洋五大金槍魚漁場之一，其中黃鰭金槍魚是主要捕撈對象［6］。本文以南海捕撈的黃鰭金槍魚為研究對象，采用不同的凍結方式（液氮浸漬凍結、冷凍液［7］浸漬凍結、-80℃超低溫冰箱凍結和-18℃冰箱低溫凍結），參考普通漁船凍藏保鮮的設備溫度和保藏時間（-18℃冰箱，75d），通過感官評價并測定其K值、TVB-N值、TBA、高鐵肌紅蛋白以及色差等鮮度指標來篩選最佳凍結方式，旨在研究出既能保持金槍魚品質，又能降低從漁船捕獲到市場的能耗及運輸成本的保鮮方法，為漁民增收提供理論參考。

表1　金槍魚肌肉的感官質量評定方法Table 1　Scale for sensory evaluation of tuna meat

1　材料與方法

1.1材料與儀器

黃鰭金槍魚由中國水產科學研究院南海水產研究所的“南鋒號”科考船捕撈于南海海域，取背部肌肉分割成塊，置于-80℃低溫冰箱凍藏，待用；液氮購自廣州廣鋼氣體有限公司，純度為99.99%。

Agilent 1100型液相色譜儀美國Agilent公司；735-2型溫度測量儀德國德圖儀器公司；SC-80C型全自動色差計北京康光光學儀器有限公司；Kjeltec 2300型全自動定氮分析儀瑞士Foss公司。

1.2原料處理

將黃鰭金槍魚背部肌肉從-80℃冰箱中取出，放入-20℃冰箱內解凍2h，后放入4℃冰箱內解凍4h。再將金槍魚分割成四等份，分別用真空包裝放入液氮、自制冷凍液（工作溫度-30℃）［7］、-80℃超低溫冰箱和-18℃低溫冰箱中，待中心溫度達到-18℃左右，取出標記并放入-18℃冰箱。每隔15d取出，置于4℃冰箱解凍3h，檢測其鮮度指標。

1.3測定方法

1.3.1凍結曲線繪制將金槍魚樣品切成體積大小為120mm×50mm×20mm的片狀，中心插入熱電偶，分別放入液氮、冷凍液、-80℃和-18℃低溫設備至中心溫度達到-18℃，記錄實驗數據。

1.3.2K值的測定參考方靜［8］的方法，采用高效液相色譜進行測定。條件為：C18柱，紫外檢測器，流速1.0mL/min，進樣量10μL，檢測波長260nm，流動相為20mmol/L檸檬酸-40mmol/L三乙胺-0.1%冰乙酸（pH4.8）。其計算公式為：

式中：Hx、HxR、IMP、AMP、ADP、ATP分別代表次黃嘌呤、次黃嘌呤核苷、肌苷酸、腺苷酸、腺苷二磷酸、腺苷三磷酸（mol/g，濕基）。

1.3.3TBA的測定采用硫代巴比妥酸法［9］進行測定，結果以mg/kg為單位。

1.3.4揮發性鹽基氮（TVB-N）的測定參考水產行業標準SC/T 3032-2007測定［10］，結果以mg/100g為單位。

1.3.5高鐵肌紅蛋白的測定參考文獻［11］的方法略加修改，取3g金槍魚肉于50mL離心管，加入2倍體積的40mmol/L磷酸鹽緩沖液（pH=6.8），均質2min，8000r/min離心20min，取上清液，在波長525、545、565和572nm處測定吸光值。

1.3.6色差的測定參考文獻［12］，采用白度指數L*、a*、b*表色系統：L*稱為明度指數，L*=0表示黑色，L*=100表示白色，中間有100個等級；a*、b*決定色調，也稱為彩色指數，a*值越大，顏色就越接近紅色（a*=60），a*值越小就越接近綠色（a*=-60）。

1.3.7感官評定參考文獻［12］方法：由5人組成的評定小組，從色澤、氣味、組織形態與組織彈性四方面（滿分10分）對金槍魚肌肉的感官質量進行評定，方法如表1所示。

1.3.8單核細胞增生李斯特氏菌的檢測參照國家標準GB 4789.30-2010測定［13］。

1.4數據處理

采用SPSS 16.0軟件進行數據分析，p＜0.01差異極顯著，p＜0.05差異顯著，p＞0.05差異不顯著。

2　結果與分析

2.1不同凍結方式下金槍魚的速凍曲線規律

通常食品的凍結曲線大致可分為三個階段：第一個階段是魚肉體溫降低到凍結點，放出顯熱；第二階段是最大冰晶生成最多的區域，大部分水結成冰，放出熱量，時間較長；第三個階段是從最大結晶帶到恒溫不變。研究表明［14］，凍結速度越快，通過最大結晶帶時間越短，凍品的質量越好。

如圖1（d）所示，在-18℃冷凍設備中，金槍魚中心溫度下降較為緩慢，整個凍結過程持續約200min，這與一般食品的凍結曲線符合。從圖1（a）可以看出，液氮凍結的金槍魚樣品，其中心溫度從凍結初期到凍結終點一直呈快速下降趨勢，1min內降低到-18℃，最大冰晶生成區很短，與姜瓊一、徐惠文等的研究結果相一致［15-16］。圖1（b）為金槍魚肉在冷凍液中的凍結曲線，結果顯示：樣品中心溫度從室溫降到-18℃大概需14min，雖比在液氮中速度慢，但快于其他兩種空氣凍結方式。單從最大冰晶帶生成時間的長短來判斷的話，液氮凍結方式為最佳凍結方式，其次為冷凍液凍結。

2.2凍結方式對金槍魚肉K值的影響

K值是次黃嘌呤和肌苷之和對ATP各級降解物的比值，是評定魚貝類水產品新鮮度的重要化學指標，反映魚體內ATP在酶的作用下的分解程度，K值越大，說明ATP分解越嚴重，魚的鮮度越低。一般認為，生食水產品的鮮度指標K值低于20%為新鮮度良好，高于50%時達到保鮮的最大值。

圖1　黃鰭金槍魚在不同凍結方式下的凍結曲線Fig.1　Frozen curves of meat of yellowfin tuna with different freezing methods

圖2　不同凍結方式對金槍魚鮮度指標K值的影響Fig.2　Effect of different freezing methods on the K value of tuna

從圖2可見，隨著凍藏時間的延長，K值均呈不同程度上升，在凍藏45d時，冷凍液浸漬凍結樣品K值為19.21%，液氮凍結樣品K值為19.97%，為一級鮮度；而其他兩種凍結方式K值均高于20%。在凍藏75d時，液氮凍結、冷凍液凍結、-80℃凍結和-18℃凍結的K值分別為24.68%、25.34%、27.55%和29.19%，且此時液氮凍結樣品的K值僅相當于兩種氣體凍結方式下第60d時的K值。因K值越小可以反映魚的新鮮度越好，因此，單從K值來說，最佳凍結方式為液氮凍結，這與楊利艷［14］的實驗結果相同。

圖3　不同凍結方式對金槍魚TBA的影響Fig.3　Effect of different freezing methods on the TBA value of tuna

2.3凍結方式對金槍魚肉TBA值的影響

魚類脂質的不飽和體系可與TBA產生顏色反應，因此可通過TBA顏色的吸光值測定來衡量脂肪氧化程度。TBA的值越大，說明脂肪氧化程度越明顯，越不新鮮［17］。

由圖3可見，隨著凍藏時間的延長，TBA值均呈現明顯的上升趨勢，且不同凍結方式對TBA值的影響也較大。在整個貯藏周期內的同一時期，液氮凍結的樣品TBA值總是最小。在凍藏到60d時，液氮速凍的樣品TBA值為0.27mg/kg，而-18℃凍結樣品TBA值為0.35mg/kg，差異顯著（p＜0.05）。且液氮速凍樣品在第75d時的TBA值（0.33mg/kg）小于-18℃凍結第60d的值，可見液氮速凍可以有效抑制金槍魚肉中不飽和脂肪酸的氧化酸敗，保鮮效果最好。

2.4凍結方式對金槍魚肉TVB-N值的影響

揮發性鹽基氮（TVB-N）是我國水產品國家衛生標準中主要的鮮度指標，能判斷水產品腐敗程度。TVB-N是動物性食品中的蛋白質在肌肉中內源酶和微生物的作用下分解產生的氨、胺類等堿性含氮揮發性物質，具有臭味。TVB-N值越高，臭味越濃，魚類的新鮮度越低，腐敗程度越高［14］。

圖4　不同凍結方式對金槍魚TVB-N的影響Fig.4　Effect of different freezing methods on the TVB-N value of tuna

由圖4可見，隨著凍藏時間的延長，TVB-N值均呈上升趨勢。液氮凍結和冷凍液凍結在凍藏75d后其TVB-N值分別為21.26mg/100g和21.30mg/100g，兩者沒有顯著性差異（p＞0.05），但均低于-80℃和-18℃兩種空氣凍結方式下樣品的TVB-N值含量。因在第45d和60d時液氮凍結樣品的TVB-N值均低于冷凍液凍結方式，因此最佳凍結方式為液氮凍結。

2.5凍結方式對金槍魚肉高鐵肌紅蛋白的影響

高鐵肌紅蛋白的含量與肉色有一定的相關性［18］。當肌肉中呈還原態的暗紫紅色的肌紅蛋白與呈充氧態的鮮紅色氧合肌紅蛋白處于平衡狀態時，魚肉呈鮮紅色，進一步氧化成高鐵肌紅蛋白后則呈現不良的紅褐色，因此，高鐵肌紅蛋白可作為評價魚肉新鮮度的指標，尤其是對紅肉魚類的金槍魚。

由圖5可知，各組凍結方式下，高鐵肌紅蛋白均隨貯藏時間的延長而升高，上升趨勢逐漸加快。凍藏至15d時，各組高鐵肌紅蛋白含量均接近20%，說明魚肉由鮮紅色開始慢慢變暗紅，圖示結果和色差得出的結果相一致；隨著凍藏時間的延長，在第45d時，各組開始表現出明顯差異，其中液氮凍結樣品的高鐵肌紅蛋白含量為24.32%，-18℃為26.56%，差異顯著（p＜0.05）；在凍結75d時，-18℃高鐵肌紅蛋白含量為40.76%，接近于褐色，品質也會隨之降低，而液氮凍結高鐵肌紅蛋白含量為四組中最低。

2.6凍結方式對金槍魚肉顏色的影響

不同凍結方式處理的金槍魚肉顏色隨貯藏時間的變化如圖6所示。整體上，隨著貯藏時間的延長，四組凍結方式下樣品的紅值（a*）均呈下降趨勢。前60d內，-18℃凍結的樣品a*值均低于其他組，說明一般凍結條件下魚肉紅色褪變最快，也說明低溫凍結與快速凍結方式均比一般凍結方式更能保持魚肉的顏色；而另外三組在此期間內沒有明顯的差異。第75d時，冷凍液凍結樣品的a*值最高，為8.93，略高于液氮凍結的8.59，且比其他兩種空氣凍結方式高（-80℃組樣品a*值為7.98，-18℃組為7.76）。總之，液氮凍結和冷凍液凍結均能對金槍魚肉色變暗起抑制作用。

圖5　不同凍結方式對金槍魚高鐵肌紅蛋白的影響Fig.5　Effect of different freezing methods on the met-myoglobin content of tuna

圖6　不同凍結方式對金槍魚色差的影響Fig.6　Effect of different freezing methods on chromatic aberration of tuna

2.7不同凍結方式對金槍魚肉感官評分的影響

不同凍結方式的金槍魚肌肉感官評分在貯藏期間的變化如圖7所示。凍結第15d時，各組樣品評分開始出現差異，其中冷凍液凍結方式評分最高，其次為液氮凍結、-80℃凍結，最后為-18℃凍結。第30d時，四種凍結方式的樣品感官評分從高到底依次為：液氮速凍、冷凍液凍結、-80℃、-18℃。第60d時，液氮凍結組評分與冷凍液凍結組評分相同。第75d時，冷凍液凍結的評分超過液氮凍結。但總體上，從第30d開始冷凍液凍結組與液氮凍結組評分始終高于其他兩組。由于液氮凍結的樣品表面出現細微龜裂，最終認為，金槍魚感官評分最好的處理組為冷凍液凍結組。

圖7　不同凍結方式對金槍魚感官評分的影響Fig.7　Effect of different freezing methods on sensory evaluation of tuna

2.8不同凍結方式下金槍魚肉中致病性單核細胞增生李斯特氏菌的檢測

單核細胞增生李斯特氏菌，簡稱單增李斯特菌，是一種人畜共患病的病原菌。它廣泛分布在自然界中，也可能存在于某些食品中。食用含有單增李氏菌的食物，會導致嚴重疾病如腦膜炎、心肌炎、孕婦流產等，且死亡率極高，可達30%～70%，2000年被WHO食品安全工作計劃列為重點檢測的食源性致病菌之一［19］。近年來，在歐美和日本，單增李斯特菌引起的食物中毒事件越來越多，我國也常見有報道。

單增李斯特菌適宜生長溫度范圍為2～42℃，對熱的抵抗力較弱，60℃保持10min菌數明顯減少，80℃保持1min即可全部滅活。但金槍魚食用方式大多以生魚片為主，因此，單增李斯特菌對金槍魚產品的潛在威脅很大。本文以南海捕撈的金槍魚為研究對象，研究其在四種不同凍結方式下單增李斯特菌的存在情況，結果證明幾種不同凍結處理的樣品中均不含致病性的單增李斯特菌。

3　結論

以液氮凍結、冷凍液凍結、-80℃超低溫凍結和-18℃低溫凍結四種方式對金槍魚進行凍結，結果表明，液氮凍結的樣品K值、TBA值、TVB-N值、高鐵肌紅蛋白含量較其他組低，表明液氮速凍可較長時間保持金槍魚的新鮮度，為最佳凍結方式。但由于凍結速度極快，樣品表面出現輕微裂縫，色差和感官評分低于冷凍液浸漬凍結。如果能夠找到克服樣品龜裂的方法，液氮凍結在金槍魚這種高值魚類中的應用將不容忽視。盡管如此，冷凍液浸漬凍結將是一種前景可觀的水產品主要保鮮凍結方式，具有凍結速度快、耗能少、產品質量高等諸多優點［20］。

［1］楊賢慶，侯彩玲，刁石強，等.浸漬式快速凍結技術的研究現狀及發展前景［J］.食品工業科技，2012，32（12）：434-437.

［2］余世鋒.液氮速凍技術在食品中應用的研究進展［J］.食品工業，2013（1）：150-153.

［3］王峰，楊金生，尚艷麗，等.黃鰭金槍魚營養成分的研究與分析［J］.食品工業，2013，34（1）：87-189.

［4］Ghada Al-Bandak，Theofania Tsironi，Petros Taoukis，et al. Antimicrobial and antioxidant activity of Majorana syriaca in Y ellowfin tuna［J］.International Journal of Food Science and Technology，2009，44：373-379.

［5］周勁望，楊銘霞，陳新軍，等.世界主要金槍魚捕撈產量分析［J］.漁業信息與戰略，2014，29（2）：149-155.

［6］晏磊，張鵬，楊吝，等.2011年春季南海中南部海域燈光罩網漁業漁獲組成的初步分析［J］.南方水產科學，2014，10（3）：97-103.

［7］楊賢慶.一種食品直接浸漬凍結用的凍結液.中國，201210196843.4［P］.2012-10-10.

［8］方靜.不同致死方式對羅非魚生化特性的影響及其機理［D］.青島：中國海洋大學，2013.

［9］楊金生，尚艷麗，夏松養.不同凍藏溫度對金槍魚肉肉色變化的影響［J］.食品工業，2012，1：39-41.

［10］中華人民共和國農業部.SC/T 3032-2007水產品中揮發性鹽基氮的測定［S］.2008-03-01.

［11］Krzywicki K.Assessment of relative content of myoglobin，oxymyoglobin and metmyoglobin at the surface of beef［J］.Meat Science，1979，3（1）：1-10.

［12］李雙雙，夏松養，李仁偉.茶多酚對凍藏金槍魚的保鮮效果研究［J］.食品科技，2012，12：126-129.

［13］中華人民共和國衛生部.GB 4789.30-2010食品微生物學檢驗單核細胞增生李斯特氏菌檢驗［S］.2010-06-01.

［14］楊利艷.凍結方式對凡納濱對蝦貯藏特性的影響［D］.湛江：廣東海洋大學，2012.

［15］姜瓊一.臭氧殺菌結合液氮深冷凍結技術在鮑魚加工中的應用研究［D］.福州：福建農林大學，2009.

［16］徐慧文，謝晶，湯元睿，等.金槍魚鹽水浸漬過程中滲鹽量及品質變化的研究［J］.食品工業科技，2014，35（12）：349-353.

［17］Guizani N，Al-Busaidy M A，Al-Belushi I M，et al.The effect of storage temperature on histamine production and the freshness of yellowfin tuna（Thunnus albacares）［J］.Food Research International，2005，38：215-222.

［18］Kim Y H，Keeton J T，Yang H S，et al.Color stability and biochemical characteristics of bovine muscles when enhanced with L-or D-potassium lactate in high-oxygen modified atmospheres［J］.Meat Science，2009，82（2）：234-240.

［19］沈曉盛，鄭國興，李慶.食品中單核細胞增生李斯特菌的危害及其檢測［J］.食品發酵與工業，2004，30（8）：87-91.

［20］歐陽杰，談佳玉，沈建，等.浸漬凍結大黃魚貯藏期間品質變化研究［J］.南方水產科學，2013，9（6）：72-77.

Comparison of four different freezing techniques about the preservation effects on yellowfin tuna

YU Gang1，YANG Shao-ling1，*，ZHANG Hui1，ZHANG Hong-jie2，YANG Xian-qing1，ZHANG Peng1
（1.South China Sea Fisheries Research Institute，CAFS，Key Laboratory of Aquatic Product Processing，Ministry of Agriculture，National R&D Center for Aquatic Product Processing，Guangzhou 510300，China；2.CP Food（Henan）Co.，Ltd.，Zhengzhou 450000，China）

In this paper，it was studied about the preservation effect of four freezing technique，liquid nitrogen freezing，refrigerant freezing，-80℃ freezing and-18℃ freezing，on the dorsal muscle of yellowfin tuna by determining the K value，TBA value，TVB-N value，met-myoglobin content，chromatic aberration and by sensory evaluation.The results showed that:the K value，TBA value，TVB-N value and met-myoglobin content of tuna meat frozen by liquid nitrogen were all lower than the other three freezing techniques，and liquid nitrogen freezing method could keep tuna meat fresh for a longer time.So from this perspective，liquid nitrogen freezing technique was the best among these four freezing methods.But unfortunately，there were some slight cracks on the surface of samples frozen by liquid nitrogen because of the fast freezing speed，so its chromatic aberration and score of sensory evaluation were poor than that of samples frozen by refrigerant.

yellowfin tuna；frozen storage；keeping fresh；liquid nitrogen

TS254.4

A

1002-0306（2015）10-0325-06

10.13386/j.issn1002-0306.2015.10.060

2014－09－09

于剛（1972-），男，博士，副研究員，研究方向：水產品加工與質量安全。

楊少玲（1979-），女，碩士，助理研究員，研究方向：水產品加工及質量安全研究工作。

廣東省海洋漁業科技推廣專項（A201201I01）；廣東省科技計劃項目（2012B020312003）；農業部財政重大專項（NFZX2013）；工信部高技術船舶科研項目（DC132101）。