冷凍方式對鮑魚品質與理化性質的影響

林國榮，曾令楨

莆田學院環境與生物工程學院，福建省新型污染物生態毒理效應與控制重點實驗室（莆田 351100）

鮑魚肉質柔軟鮮而不膩，被冠以八大“海珍”之首的盛名。鮑魚不僅是好吃，其營養與藥用價值也很豐富[1-2]*。研究發現，鮑魚蛋白質含量遠高于其他魚貝類[3]*，還含有氨基酸和調節。機體的鈣（Ca）、鐵（Fe）、鋅（Zn）等不同的礦物質元素，以及富含各族維生素和生理活性物質[4]*。據《本草綱目》的描述中：鮑魚具有清熱滋陰、明目補虛、益胃、補肝腎等藥用功效，因此也被稱為“明目魚”[5]*。研究發現，從鮑魚中提取的多糖對腫瘤有明顯的抑制作用[6]*。

隨著人們飲食生活的進步，國內外對鮑魚日漸增長的需求使得鮑魚的市場前景廣闊，但鮑魚本身生活習性具有季節性因素，在非收獲季人們食用鮑魚相對困難。在鮑魚加工過程中，采用冷凍方式對鮑魚進行貯藏是最能保持鮑魚口感和營養價值的途徑，但各種冷凍方式會對鮑魚的品質與口感產生差異[7-8]*，而解凍大多數是流入市場的消費者終端，沒有較好的工藝方法，如：王雪松等[9]*研究5種不同解凍方式對冷凍竹莢魚的品質影響，發現超聲波流水解凍能夠較好保持魚肉的品質；余文暉等[10]*發現靜水解凍能夠較好地維持金槍魚的品質。

較適合消費者終端進行的鮑魚冷凍方式的研究未見報道。以市售鮮活鮑魚為試材，通過-18 ℃冰箱凍結、-30 ℃冰柜凍結、-70 ℃超低溫冰箱凍結、液氮凍結4種不同的冷凍方式對預處理過的鮑魚進行凍結，分析鮑魚的凍結曲線、pH、解凍損失率、蒸煮損失率、質構分析等指標，并測定多種冷凍中心溫度與冷凍時間對鮑魚的影響，綜合分析得出最優冷凍方式，將最優的冷凍鮑魚進行自然解凍、微波解凍、流水解凍，對比分析并得出最佳解凍方式，旨在得出一種使鮑魚的品質與理化性質都比較接近鮮活程度的冷凍與解凍方式。

1 材料與方法

1.1 供試材料

新鮮大鮑魚（8～10個，約500 g，皺紋盤鮑，產地福建漳州，廈門市開展旺水產品有限公司）。

1.2 主要儀器與設備

BCD-649WLCDCP冰箱（青島海爾股份有限公司）；Froilabo BMS 690超低溫冰箱（上海天美儀拓實驗室設備有限公司）；MITIR TP 777探針式食品中心溫度計（溫州米特爾智能科技有限公司）；XCT 31000000W00美國博勒飛Brookfield質構儀（倍迎電子科技上海有限公司）；G80F20CM2L-B8（R0）微波爐（廣州格蘭仕微波生活電器制造有限公司）。

1.3 方法

1.3.1 新鮮鮑魚預處理

將鮮活鮑魚用小刷子在水流下刷洗，洗去表面雜質直至鮑魚表面光滑泛白無泥沙。用廚房用紙將鮑魚表面水分吸去。將洗凈后的鮑魚放置于70 ℃水中漂燙2 min后撈出，再用清水對鮑魚進行沖洗。將2次清洗的鮑魚放置于盆中，盛沒過鮑魚本身水位1 cm的水，在4 ℃環境下浸泡70 min。

1.3.2 不同冷凍方法

待鮑魚的中心溫度≤-18 ℃時停止冷凍，將樣品轉移至-18 ℃冰箱中儲存并測定凍結曲線、持水性（解凍汁液損失率；蒸煮損失率）、質構等相關理化指標，具體操作見表1。

表1 鮑魚不同冷凍方法與參數

1.3.3 凍結曲線繪制

凍結開始前將食品中心溫度計插入鮑魚肌肉中心，每只鮑魚取2個點進行溫度測量。根據不同凍結方式的快慢合理安排時間記錄鮑魚中心溫度，冰箱冷凍5和10 min分別記錄1次；冰柜冷凍5和10 min分別記錄1次；超低溫冷凍3 min記錄1次；液氮單體凍結10 s記錄1次。每種凍結方式做3個平行試驗，取平均值。以溫度為縱坐標，時間為橫坐標繪制曲線。

1.3.4 解凍汁液損失率[11]*

將冷凍鮑魚取出放置于表面皿中并編號，解凍前用小刀將鮑魚的肉與殼進行分離并去掉內臟和食管后用電子分析天平稱量鮑魚解凍前質量m1，待鮑魚完全解凍后用廚房用紙吸取表面水分稱得解凍后質量m2，每組3個平行試驗。解凍汁液損失率按式（1）計算。

1.3.5 蒸煮損失率[11]*

將完全解凍后的鮑魚用小刀去掉裙擺去鮑魚中心肌肉部分，切成20 mm×20 mm×12 mm大小的塊狀稱取質量m3，在沸水中蒸煮3 min后，冷卻至室溫，用廚房用紙吸取表面水分稱取質量m4，每組3個平行試驗。蒸煮損失率按式（2）計算。

1.3.6 pH測定

依據GB 5009.237—2016[12]*，對四分法取樣的鮑魚樣品用pH計進行測定。準確稱取鮑魚不同部位總和樣品5 g，用小刀切成碎末狀并充分研磨，加45 mL蒸餾水定容至50 mL，靜置30 min，讀取pH計數，每組3個平行試驗。

1.3.7 TPA質構分析

將蒸煮損失率稱完質量m4的20 mm×20 mm×12 mm的鮑魚進行質構測定，使用CT3質構儀采用Texture Profile Analysis模式測定不同冷凍方式處理樣品的硬度、彈性、咀嚼性。測定參數：測量模式Remote opretion；探頭型號TA11/1 000，直徑25.4 mm；壓縮程度25%；觸發點負載5 g；測試速度2 mm/s；探頭下行距離45 mm；循環次數2次；每次壓縮間隔時間15 s。每組3個平行試驗。

1.3.8 冷凍鮑魚最優中心溫度測定

將新鮮鮑魚放置于超低溫冰箱中，待鮑魚中心溫度達到-30，-26，-22和-18 ℃時將鮑魚取出并進行自然解凍，通過分析鮑魚品質各項指標以及感官評定確定最佳冷凍中心溫度，每組3個平行試驗。

1.3.9 不同貯藏時間對冷凍鮑魚品質影響

根據1.3.8確定的鮑魚最優的冷凍中心溫度，對該中心溫度下的鮑魚轉移至冰箱/冰柜中進行1和2 d的冷凍處理，通過分析鮑魚品質各項指標及感官評定確定最佳冷凍貯藏時間，每組3個平行試驗。

1.3.10 不同解凍方法

自然解凍：取5只冷凍后的鮑魚置于表面皿中，放置于室溫的實驗臺上（22±2 ℃），將食品中心溫度計插入鮑魚肌肉中心，待樣品的中心溫度至10 ℃以上時完成解凍。

流水解凍：取5只冷凍后的鮑魚置于保鮮袋中，將接滿水的盆子放置于水槽，控制出水口流速10 L/min[13]*，將食品中心溫度計插入鮑魚肌肉中心，待冷凍鮑魚的中心溫度至10 ℃以上是完成解凍。

微波解凍：取5只冷凍后的鮑魚置于表面皿中，通過微波爐快速解凍檔解凍，間隔20 s取出進行一次中心溫度測定，待微波爐完全解凍提示音響后取出鮑魚完成解凍。

2 結果與分析

2.1 不同冷凍方式處理鮑魚的凍結曲線

鮑魚的冷凍曲線與魚類的冷凍曲線類似，大致可分為3個方面：（1）鮑魚從常溫降至0 ℃，這階段放出的熱量被稱為顯熱，降溫最快，所需時間最短，如圖1所示，整個凍結曲線斜率最大；（2）鮑魚從0 ℃降至-5 ℃，俗稱最大冰晶生成帶，是鮑魚組織內水分轉化成冰的過程，這階段需要放出的熱量最多，故此階段凍結曲線最為平緩，所需時間最長；（3）-5℃降至冷凍終溫，該階段是鮑魚組織中的冰持續降溫的過程。凍結速率低于第一階段但高于第二階段。研究表明，冰晶生成的大小與最大冰晶生成帶的生成時間成正比[14-15]*。因此最大冰晶生成區域的時間越短，冰晶生成就越細，對食品組織結構是破壞越小。從圖1得出，不同冷凍方式的凍結速率為LNF＞UCF＞FF＞RF。從圖2得出，不同冷凍方式鮑魚最大冰晶生成速率為LNF＞UCF＞FF＞RF。因此，液氮冷凍與-70 ℃超低溫冷凍優于其他2種凍結方式。

圖1 不同冷凍方式鮑魚凍結曲線

圖2 不同冷凍方式鮑魚冰晶生成帶曲線

2.2 不同冷凍方式對鮑魚持水性分析

持水性是衡量食品品質的重要指標之一，持水性與品質呈正比。鮑魚經在過冷凍與解凍的過程中由于冰晶的生成會使肌原纖維與細胞膜之間遭到破壞，蛋白質氧化導致其結構遭到破損，導致組織水分滲出，肌肉持水性下降[12]*。解凍汁液損失率與蒸煮損失率越大則表明鮑魚持水性越低，品質越差。將4種不同冷凍方式的鮑魚冷凍后取出，統一用自然解凍。測得的鮑魚的解凍汁液損失率與蒸煮損失率如表2所示。解凍汁液損失率為UCF與LNF相近，但小于RF與FF；蒸煮損失率為LNF＜UCF＜FF＜RF。由此可得，冷凍速率越快，鮑魚的解凍汁液損失率與蒸煮損失率越小，持水性越高。因此，LNF與UCF優于另外2種冷凍方式。

表2 不同冷凍方式鮑魚持水性分析 單位：%

2.3 不同冷凍方式對鮑魚pH變化分析

在冷凍和解凍過程中由于腐敗細菌的存在，使鮑魚中的蛋白質降解，產生吲哚、氨類、胺類等堿性物質，使得鮑魚pH上升，品質下降。從圖3可以看出，不同冷凍方式的pH較新鮮鮑魚均有一定程度上升（約0.1），其中冰箱冷凍pH升高最為顯著。其原因一方面可能為在凍結過程中冰晶破壞蛋白質結構，另一方面可能為在切碎研磨的過程中蛋白質結構遭到破壞，使得在腐敗菌和自身酶作用下蛋白質降解生成的堿性物質流出，導致pH增加。

圖3 不同冷凍方式對鮑魚pH的影響

2.4 不同冷凍方式對鮑魚質構變化分析

從表3中可以看出，不同冷凍方式鮑魚硬度與咀嚼性均為LNF＜UCF＜RF＜FF。其中，UCF鮑魚樣品的硬度（2 393.33±136.55）較接近于新鮮鮑魚（2 401.33±137.08），其他冷凍方式較新鮮鮑魚硬度差異較大。其中，UCF鮑魚樣品的咀嚼性（94.57±10.65）較接近于新鮮鮑魚（91.47±4.90），RF與FF的咀嚼性明顯高于新鮮鮑魚，說明口感較粗糙。LNF鮑魚樣品的咀嚼性會低于新鮮鮑魚，這可能是由于在冷凍時液氮噴淋過多，導致肌肉組織破裂嚴重。在鮑魚彈性中RF樣品比其他凍結方式較低，可能是由于RF凍結速率低，生成的冰晶體積較大，破壞蛋白質結構大，導致彈性較其他冷凍方式低。但不同冷凍處理的鮑魚與新鮮鮑魚的彈性無明顯變化。因此UCF和LNF處理較其他方式更能保持鮑魚品質。

表3 不同冷凍方式對鮑魚質構變化分析

2.5 最優冷凍鮑魚中心溫度分析

在通過凍結曲線、持水性、質構等綜合分析后得出的最優冷凍方式為LNF冷凍，在LNF冷凍方式的不同中心溫度鮑魚分析如表4所示。不同冷凍中心溫度下的鮑魚在蒸煮損失率、彈性均沒有顯著性差異。在解凍汁液損失率中-22 ℃的鮑魚高于其他中心溫度，表明此溫度下鮑魚持水性較差。在質構分析中中心溫度-26 ℃的鮑魚硬度與咀嚼性最接近鮮活鮑魚。因此，冷凍鮑魚中心溫度-26 ℃時能更好的保持鮑魚品質。

表4 不同鮑魚中心溫度指標分析

2.6 冷凍鮑魚貯藏時間24和48 h對比分析

從表5中可以看出，經LNF冷凍鮑魚中心溫度為-26 ℃時，在-26 ℃下貯藏該鮑魚24和48 h中，持水性與質構均無顯著性差異，因此這2個貯藏時間解凍均可。

表5 冷凍鮑魚貯藏時間24和48 h對比分析

2.7 不同解凍方式對鮑魚品質分析

在該中心溫度-26 ℃下貯藏24 h后取出用不同方式進行解凍后鮑魚的持水性與質構數據如表6。NT與FWT的持水性無明顯差別，而MT中解凍汁液損失率明顯大于其他2種解凍方式，蒸煮損失率小于其他2

表6 不同解凍方式對鮑魚持水性和質構分析

種解凍方式，表明MT的持水性最差。這可能是由于MT處理中冰晶迅速融化，造成形成冰晶過程中肌原纖維與細胞膜之間被破壞的間隙拉伸程度大，細胞組織結構破壞程度大。在對質構分析中可以看出，NT與FWT的硬度與咀嚼性無顯著性差異，而MT的硬度與咀嚼性明顯高于另外2種解凍方式，表明MT鮑魚樣品的口感比其他解凍方式更粗糙。在完全解凍歷時與-5～0 ℃解凍歷時可以看出不同解凍方式的速率為NT＜FWT＜MT。綜合考慮解凍速率與品質2個方面可以看出，流水解凍能更加的保持住鮑魚的品質，在解凍時間上也相對合適。

3 討論與結論

鮑魚的貯藏時間與其他水產品相似，屬于易變質易腐敗食品。通過低溫保藏可以一定延長鮑魚的貯藏時間，達到短期貯藏的效果。如果要較長時間貯藏鮑魚并使其保持較好的品質，需要通過快速凍結處理，既將鮑魚貯藏-18 ℃以下的環境中貯藏[11]*。冷凍鮑魚的研究方向主要為平板凍結、螺旋式凍結、速凍機凍結等相對較大型儀器對鮑魚品質的影響，其目的為了讓工業生產的鮑魚實現更好品質保障。而試驗旨在通過分析冰箱凍結、冰柜凍結等較常見的凍結方式與自然解凍、流水解凍等較常見的解結方式，為廣大消費者對常用的鮑魚的凍結與解凍方式有一定了解，并將較好且常用的凍結與解凍方式提供給消費者，使之能更方便地對鮑魚進行長期貯藏及解凍。

在試驗過程中，由于液氮是儲藏在液氮罐中，在取用時其用量與速率不好控制可能導致液氮冷凍時誤差偏大，在后續研究中可購置2和4 L的小型手持液氮瓶以控制液氮使用的速率。

在通過分析不同凍結曲線得出液氮冷凍與-70 ℃超低溫冷凍的凍結速率高，最大冰晶生成區域越快，冰晶生成越細，食品組織結構破壞越小，優于其他2種冷凍方式。不同冷凍方式的pH較新鮮鮑魚均有一定程度上升，表明不論在哪種冷凍方式下凍結新鮮鮑魚的品質均有一定程度降低，其中冰箱冷凍最為明顯。在分析持水性中，解凍損失率為UCF與LNF相近，但小于RF與FF，蒸煮損失率為LNF＜UCF＜FF＜RF，表明液氮冷凍與超低溫冷凍的持水性較好。在質構分析中不同冷凍方式鮑魚硬度與咀嚼性都為LNF＜UCF＜RF＜FF，超低溫冷凍鮑魚的咀嚼性較接近于新鮮鮑魚，表明超低溫冷凍鮑魚的口感稍好。

綜上所述，采用LNF凍結并凍至中心-26 ℃的方式，冷凍鮑魚對比冰箱冷凍、冰柜冷凍、超低溫冷凍是更能保持鮑魚的品質與理化性質，流水解凍對比自然解凍、微波解凍能更好地兼顧鮑魚品質與解凍速率。