唐 夢(mèng),岑劍偉,李來(lái)好,*,楊賢慶,魏 涯,郝淑賢,黃 卉

(1.中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所,農(nóng)業(yè)部水產(chǎn)品加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,國(guó)家水產(chǎn)品加工技術(shù)研發(fā)中心,廣東廣州 510300;2.上海海洋大學(xué)食品學(xué)院,上海 201306)

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高壓靜電場(chǎng)解凍對(duì)凍羅非魚(yú)片品質(zhì)的影響

唐 夢(mèng)1,2,岑劍偉1,李來(lái)好1,*,楊賢慶1,魏 涯1,郝淑賢1,黃 卉1

(1.中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所,農(nóng)業(yè)部水產(chǎn)品加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,國(guó)家水產(chǎn)品加工技術(shù)研發(fā)中心,廣東廣州 510300;2.上海海洋大學(xué)食品學(xué)院,上海 201306)

本文以凍羅非魚(yú)片為研究對(duì)象,分析了不同高壓靜電場(chǎng)(0、1.8、3.8 kV)、不同解凍溫度(25、15、5 ℃)條件下解凍,其解凍曲線、解凍時(shí)間和解凍速率的變化情況;并以解凍損失率、菌落總數(shù)、感官品質(zhì)、色差值、總揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)、脂質(zhì)氧化(TBA)等為衡量指標(biāo),研究了高壓靜電場(chǎng)解凍對(duì)羅非魚(yú)片品質(zhì)指標(biāo)變化影響。結(jié)果顯示,對(duì)各解凍溫度組,3.8 kV高壓靜電場(chǎng)解凍速率更快,解凍時(shí)間更短,在5 ℃時(shí),3.8 kV高壓靜電場(chǎng)解凍速率是對(duì)照組速率的1.59倍;高壓靜電場(chǎng)解凍后魚(yú)片TVB-N值和菌落總數(shù)都顯著低于對(duì)照組,15 ℃時(shí),3.8 kV高壓靜電場(chǎng)解凍候的菌落總數(shù)為4.29 log CFU/g顯著低于對(duì)照組的4.67 log CFU/g(p<0.05);總體上高壓靜電場(chǎng)解凍不僅可以加速凍羅非魚(yú)片的解凍,而且能更好地保持魚(yú)肉的品質(zhì),從解凍速率和品質(zhì)指標(biāo)綜合考慮,15 ℃、3.8 kV高壓靜電場(chǎng)解凍是最佳的選擇。

羅非魚(yú)片,高壓靜電場(chǎng),解凍,品質(zhì)

羅非魚(yú)一直以來(lái)因高蛋白、低脂肪深受消費(fèi)者的喜愛(ài),羅非魚(yú)的加工和出口產(chǎn)品以冷凍魚(yú)片為主[1-2]。解凍是冰晶融化的過(guò)程,解凍后的食品難以恢復(fù)到較佳的新鮮狀態(tài),因此,人們致力于研究新的解凍方式以更好的解決凍結(jié)食品在解凍過(guò)程中存在的品質(zhì)變化問(wèn)題。

高壓靜電場(chǎng)解凍是將冷凍食品在高壓靜電場(chǎng)中利用高壓電場(chǎng)微能源破壞水的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)使得冰層結(jié)構(gòu)隨著氫鍵的崩潰而發(fā)生變化,從而使食品解凍[3-4]。解凍對(duì)食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和品質(zhì)影響很大,解凍時(shí)間太長(zhǎng),微生物會(huì)大量繁殖,使食品腐敗變質(zhì),解凍時(shí)間太短,會(huì)導(dǎo)致一些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)隨汁液流失[3,5-6]。而高壓靜電場(chǎng)作為一種新型的解凍方式,在解凍時(shí)間和解凍后的品質(zhì)上都優(yōu)于普通空氣解凍[7-12];1991年日本學(xué)者 Ohsuki Tatsukiyo申請(qǐng)了關(guān)于食品靜電解凍方法的專利(US19900539060)[13],結(jié)果表明:金槍魚(yú)片和牛肉片在-3～3 ℃下解凍時(shí)間僅為同等溫度下的1/4～1/3,解凍后金槍魚(yú)片和牛肉片的微生物指標(biāo)明顯低于對(duì)照組,且無(wú)明顯的汁液流失現(xiàn)象。Alireza[14]等在研究三種不同電壓和三種不同的電極距下金槍魚(yú)的解凍時(shí)發(fā)現(xiàn),高壓靜電場(chǎng)可以加速其解凍過(guò)程,其中提高電壓和降低電極距可以有效縮短解凍時(shí)間;且高壓靜電場(chǎng)解凍后的金槍魚(yú)菌落總數(shù)和揮發(fā)性鹽基氮TVB-N值都低于對(duì)照組。本文以凍羅非魚(yú)片為研究對(duì)象,比較不同溫度條件,不同靜電場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)凍羅非魚(yú)片的解凍速率和解凍品質(zhì)的影響,為凍羅非魚(yú)片解凍研究和應(yīng)用提供一定的科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

羅非魚(yú) 廣州市海珠區(qū)華潤(rùn)萬(wàn)家超市客村店,挑選無(wú)病害鮮活羅非魚(yú),質(zhì)量為700 g左右。

鹽酸、酚酞、硼酸、甲基紅、次甲基藍(lán)、氫氧化鈉、高氯酸、三氯乙酸、硫代巴比妥酸氯化鈉、PCA平板計(jì)數(shù)瓊脂培養(yǎng)基、無(wú)水乙醇等 國(guó)產(chǎn)分析純。

Ultra Turrax T25D型均質(zhì)機(jī) 德國(guó)IKA工業(yè)設(shè)備公司;UV-2550紫外分光光度計(jì) 日本島津公司;SQ510C 型立式壓力蒸汽滅菌器 重慶雅馬拓科技有限公司;MIR254 低溫恒溫培養(yǎng)箱 日本Sanyo公司;SPX-320型生化培養(yǎng)箱 寧波江南儀器廠;SC-80C型全自動(dòng)測(cè)色色差計(jì) 北京康光儀器有限公司;BC/BD-629H冷藏冷凍轉(zhuǎn)換柜 青島海爾特種冰柜有限公司;testo735溫度測(cè)量?jī)x 德國(guó)德圖公司;MS1160美吉斯真空包裝機(jī) 東莞凱仕電器有限公司;SC-80C 型色差計(jì) 北京康光儀器有限公司;多功能靜電冷凍/解凍/保鮮實(shí)驗(yàn)機(jī) 臺(tái)灣迪弗斯科技股份有限公司。

圖1 高壓靜電場(chǎng)解凍裝置示意圖Fig.1 Schematic diagram of HEFV thawing system

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 樣品處理 鮮活羅非魚(yú)取魚(yú)片并去皮、沖洗干凈表面血漬,用濾紙吸干表面水分,魚(yú)片大小厚度約為13 cm×9 cm×1.5 cm,用真空包裝袋進(jìn)行真空包裝,分成三組進(jìn)行標(biāo)記(25、15、5 ℃)。將魚(yú)片置于冰柜中,-20 ℃凍結(jié)12 h后取出進(jìn)行解凍實(shí)驗(yàn)。

1.2.2 解凍方法 將羅非魚(yú)片取出在高壓靜電場(chǎng)裝置中解凍,高壓靜電場(chǎng)裝置可調(diào)節(jié)高壓靜電場(chǎng)能量為1.8、3.8、0 kV對(duì)照組(無(wú)高壓靜電場(chǎng)能量);魚(yú)肉中心溫度達(dá)到0 ℃為解凍終點(diǎn)。

1.2.3 解凍溫度變化曲線、解凍時(shí)間和解凍速率測(cè)定 將k型電偶溫度計(jì)探頭插入魚(yú)片中心位置,用溫度測(cè)量?jī)x每隔1 min測(cè)一次溫度。根據(jù)記錄的溫度繪制解凍曲線。解凍時(shí)間為魚(yú)片中心溫度從-18～0 ℃所需時(shí)間。解凍速率為魚(yú)片質(zhì)量(g)與解凍時(shí)間之比[14],即

解凍速率(g/min)=魚(yú)片質(zhì)量(g)/解凍時(shí)間(min)

式(1)

1.2.4 解凍損失率測(cè)定 解凍損失率測(cè)定參考Alireza等的方法[14]。解凍終點(diǎn)為魚(yú)片中心溫度0 ℃,解凍完成后取出魚(yú)片,去除包裝袋,用濾紙去除表面水分稱量的重量即為解凍后質(zhì)量;解凍損失率計(jì)算公式如下:

解凍損失率(%)=[解凍前魚(yú)片質(zhì)量(g)-解凍后魚(yú)片質(zhì)量(g)]/解凍前魚(yú)片質(zhì)量(g)×100

式(2)

1.2.5 感官評(píng)價(jià) 感官評(píng)價(jià)是由7名經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的專業(yè)人員對(duì)不同解凍條件下解凍后的魚(yú)片品質(zhì)進(jìn)行感官評(píng)分,評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)參考李莎[15]等的方法,通過(guò)色澤、組織形態(tài)、氣味和肌肉彈性進(jìn)行評(píng)價(jià),具體評(píng)分規(guī)則如表1所示。

1.2.6 菌落總數(shù)測(cè)定 稱取羅非魚(yú)片的背部的主脊位置肌肉(5.00±0.02) g,剪碎,加入到45 mL 0.9%的無(wú)菌NaCl溶液中,制備10倍稀釋液。菌落總數(shù)的測(cè)定方法按照GB/T 4789.2-2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測(cè)定》進(jìn)行[16]。

1.2.7 揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)測(cè)定 稱取羅非魚(yú)片的背部的主脊位置肌肉(5.00±0.02) g,剪碎,按照 SC/T 3032-2007《水產(chǎn)品中揮發(fā)性鹽基氮的測(cè)定》測(cè)定TVB-N 值[17]。

1.2.8 脂質(zhì)氧化(TBA)測(cè)定 TBA參考John等的方法測(cè)定[18]。稱取羅非魚(yú)片的背部的主脊位置肌肉(5.00±0.02) g,剪碎,置于50 mL離心管中,加入25 mL 7.5%三氯乙酸溶液(含0.1% EDTA),均質(zhì)1 min;防止過(guò)熱,每均質(zhì)15 s,間隔15 s;然后振搖30 min,用雙層濾紙過(guò)濾兩次,取濾液5 mL加入0.02 mol/L TBA搖勻,沸水浴40 min,冷卻后取5 mL上清液加入5 mL氯仿溶液,搖勻,靜置,分層取上清液于538 nm 測(cè)吸光度,空白用5 mL蒸餾水代替。

表1 羅非魚(yú)片感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)表Table 1 Criteria of sensory evaluation for tilapia fillets

1.2.9 色差值測(cè)定 取羅非魚(yú)片的背部的主脊位置,選擇三個(gè)不同的點(diǎn)作為測(cè)試,用SC-80C型色差計(jì)測(cè)定,最后取三點(diǎn)的L*、a*、b*值,L*代表亮度(值越大說(shuō)明魚(yú)肉越亮,越小說(shuō)明魚(yú)肉越暗);a*表示紅綠程度(正值表示紅色程度,負(fù)值表示綠色程度);b*表示黃藍(lán)程度(正值表示黃色程度,負(fù)值表示藍(lán)色程度)。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2010進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和作圖;IBM SPSS Statistics Version 19.0進(jìn)行方差分析;用JMP 7.0進(jìn)行差異顯著性分析,顯著性水平設(shè)置為p<0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 解凍溫度變化曲線、解凍時(shí)間和解凍速率

由圖2可看出,25 ℃解凍時(shí),高壓靜電場(chǎng)解凍比對(duì)照組所需時(shí)間短,主要因?yàn)楦邏红o電場(chǎng)解凍能更快的到達(dá)最大冰晶生成帶,更快速的通過(guò)最大冰晶生成帶,從而加速解凍,其中3.8 kV比1.8 kV解凍所需時(shí)間更短,說(shuō)明在一定范圍內(nèi)高壓靜電場(chǎng)強(qiáng)度增加對(duì)解凍是有加速作用的;圖3,圖4均與圖2趨勢(shì)相同;由圖2、圖3、圖4和表2可看出,溫度越低解凍時(shí)間越長(zhǎng),高壓靜電場(chǎng)能量越高,解凍速度優(yōu)勢(shì)越明顯,在5 ℃時(shí),對(duì)照組所需時(shí)間為604 min,而3.8 kV高壓靜電場(chǎng)解凍所需時(shí)間僅需382 min,解凍速率是對(duì)照組速率的1.59倍,而25 ℃時(shí),對(duì)照組所需時(shí)間為104 min,而3.8 kV高壓靜電場(chǎng)解凍所需時(shí)間僅需89 min,解凍速率只是對(duì)照組速率的1.15倍。

圖2 凍羅非魚(yú)片在25 ℃時(shí)不同 靜電場(chǎng)能量下解凍的溫度變化曲線Fig.2 Thawing curve of frozen tilapia fillets under different electric field condition at 25 ℃

圖3 凍羅非魚(yú)片在15 ℃時(shí) 不同靜電場(chǎng)能量下解凍的溫度變化Fig.3 Thawing curve of frozen tilapia fillets under different electric field condition at 15 ℃

圖4 凍羅非魚(yú)片在5 ℃時(shí)不同 靜電場(chǎng)能量下解凍的溫度變化曲線Fig.4 Thawing curve of frozen tilapia fillets under different electric field condition at 5 ℃

2.2 解凍損失率

如表2所示,3.8 kV和1.8 kV高壓靜電場(chǎng)解凍后的解凍損失率都低于對(duì)照組后的解凍損失率,但影響并不顯著(p>0.05),15 ℃解凍時(shí),3.8 kV解凍后解凍損失率為2.5%,顯著低于對(duì)照組解凍后的3.17%(p<0.05),因?yàn)楦邏红o電場(chǎng)可以破壞水的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu),加速冰層結(jié)構(gòu)中氫鍵的斷裂,使得冰以小冰晶形式過(guò)渡到小分子的液體狀態(tài)保存在食品內(nèi)部,解凍損失率低;不同溫度對(duì)凍羅非魚(yú)片解凍后的解凍損失率的影響也不顯著(p>0.05),其中15 ℃時(shí)解凍損失率最低,25 ℃解凍時(shí)可能是因?yàn)榻鈨鰷囟犬?dāng)中心溫度達(dá)到0 ℃時(shí),魚(yú)片表面溫度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于0 ℃,導(dǎo)致解凍損失率增加,而5 ℃解凍時(shí),可能因?yàn)榻鈨鏊钑r(shí)間長(zhǎng)時(shí),細(xì)胞內(nèi)發(fā)生重結(jié)晶的程度大于快速解凍,導(dǎo)致細(xì)胞的損害更大,汁液損失更多。

表2 高壓靜電場(chǎng)解凍對(duì)羅非魚(yú)片解凍時(shí)間、解凍速率、解凍損失率和感官評(píng)價(jià)的影響Table 2 Thawing time,thawing rate,,thawing loss and sensory quality of frozen Tilapia fillets exposed to different electric field condition

注:同列肩注不同小寫(xiě)字母表示差異顯著p<0.05，表3同。2.3 感官評(píng)價(jià)

羅非魚(yú)片在貯藏過(guò)程中,肌肉中蛋白質(zhì)、氨基酸等含氮物質(zhì)在外源微生物和自身內(nèi)源酶的作用下,被分解為吲哚、氨、三甲胺等低級(jí)產(chǎn)物,導(dǎo)致魚(yú)肉產(chǎn)生具有腐敗特征的臭味。新鮮的羅非魚(yú)片顏色正常鮮亮有光澤,肌肉組織緊密,紋理清晰,具有新鮮魚(yú)片固有腥味,肌肉有彈性[19-20]。如表2所示,高壓靜電場(chǎng)解凍后的樣品感官評(píng)價(jià)高于對(duì)照組的感官評(píng)價(jià),差異顯著(p<0.05),主要體現(xiàn)在高壓靜電場(chǎng)解凍后的樣品顏色更有光澤,肌肉有彈性,肌肉紋理清晰,但不同條件解凍后的樣品均處于一級(jí)新鮮度(感官評(píng)分>15),因?yàn)楦邏红o電場(chǎng)可以抑制微生物的繁殖,破壞食品中一些不良的化學(xué)反應(yīng)的平衡;15 ℃時(shí)在靜電能量為3.8 kV是感官評(píng)分最高為18.30,5 ℃條件下解凍后的魚(yú)片,由于解凍時(shí)間過(guò)長(zhǎng),解凍后的魚(yú)肉組織緊密度下降;而25 ℃條件下解凍,由于解凍環(huán)境溫度高,當(dāng)中心溫度到達(dá)0 ℃時(shí),表面溫度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于0 ℃,解凍后的魚(yú)肉氣味和組織形態(tài)略有下降。

2.4 TVB-N值

凍羅非魚(yú)片解凍產(chǎn)生的揮發(fā)性鹽基氮主要是由腐敗微生物生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中降解蛋白質(zhì)及非蛋白質(zhì)含氮混合物產(chǎn)生[20-21],由圖5可以看出溫度越高,TVB-N值越高,25 ℃對(duì)照組時(shí)TVB-N值16.80 mg/100 g比5 ℃對(duì)照組時(shí)TVB-N值10.75 mg/100 g高出6.05 mg/100 g,差異顯著(p<0.05),但都低于20 mg/100 g 的限量值[17]。在同等溫度條件下,高壓靜電場(chǎng)解凍后TVB-N值比對(duì)照組低,在靜電場(chǎng)能量為3.8 kV時(shí)低于1.8 kV;在5 ℃,3.8 kV時(shí)TVB-N值最低。

圖5 高壓靜電場(chǎng)解凍對(duì)凍羅非魚(yú)片TVB-N值的影響Fig.5 Changes in TVB-N of frozen fish after thawing in different electric field condition

2.5 TBA值

TBA值是樣品中不飽和脂肪酸氧化產(chǎn)生丙二醛的程度[22],如圖6所示,不同溫度條件下TBA值差異較為顯著(p<0.05),5 ℃時(shí)，解凍時(shí)間長(zhǎng)，解凍速度慢，導(dǎo)致TBA值較高，對(duì)照組TBA值為0.26 mg/kg;但相同溫度條件下,高壓靜電電場(chǎng)條件下解凍與無(wú)靜電場(chǎng)解凍TBA值差別不顯著(p>0.05),說(shuō)明高壓靜電場(chǎng)處理不會(huì)加速凍羅非魚(yú)片解凍過(guò)程中的脂肪氧化。

圖6 高壓靜電場(chǎng)解凍對(duì)凍羅非魚(yú)片TBA值的影響Fig.6 Changes in TBA of frozen fish after thawing in different electric field condition

2.6 菌落總數(shù)

水產(chǎn)品在腐敗過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生不良?xì)馕?其主要原因是某些特定微生物在生長(zhǎng)和代謝過(guò)程中不斷生成硫化物、有機(jī)酸、酮、醛、氨等異味物質(zhì)[22-24]。如圖7所示,對(duì)照組無(wú)電場(chǎng)條件下解凍后,25 ℃時(shí),菌落總數(shù)為4.66 log CFU/g,15 ℃時(shí)為4.67 log CFU/g,5 ℃時(shí)為4.72 log CFU/g,說(shuō)明溫度越低,解凍時(shí)間越長(zhǎng),微生物總數(shù)越多,因此從微生物總數(shù)方面來(lái)看,在解凍過(guò)程中樣品解凍時(shí)間越短越好,可能是解凍所需時(shí)間長(zhǎng),給微生物生長(zhǎng)繁殖提供了時(shí)間,且解凍汁液損失大,汁液流失的同時(shí)溶有氨基酸、可溶性蛋白、鹽類、維生素等可溶性成分,為微生物的生長(zhǎng)繁殖提供了營(yíng)養(yǎng)[27];高壓靜電場(chǎng)解凍的菌落總數(shù)都低于相同解凍方式菌落總數(shù)下無(wú)電場(chǎng)解凍,差異顯著(p<0.05),15 ℃時(shí),3.8 kV和對(duì)照組的菌落總數(shù)分別為4.29、4.67 log CFU/g,因?yàn)楦邏红o電場(chǎng)能與樣品中的水與蛋白質(zhì)、碳水化合物相結(jié)合,使得細(xì)菌及微生物不易吸收養(yǎng)分,從而抑制繁殖;也可能是因?yàn)楦邏红o電場(chǎng)的存在改變了細(xì)菌細(xì)胞膜的內(nèi)外電勢(shì),導(dǎo)致細(xì)菌的生長(zhǎng)代謝出現(xiàn)紊亂,從而達(dá)到抑制或殺滅微生物的作用;但解凍后都未超出凍羅非魚(yú)片解凍后菌落總數(shù)為5×105CFU/g(約為5.70 log CFU/g)的安全指標(biāo)[25]。

表3 高壓靜電場(chǎng)解凍對(duì)凍羅非魚(yú)片的色差值的影響Table 3 Color difference of frozen Tilapia fillets exposed to different electric field condition

圖7 高壓靜電場(chǎng)解凍對(duì)凍羅非魚(yú)片菌落總數(shù)的影響Fig.7 Changes in total bacterium of frozen fish after thawing in different electric field condition

2.7 色差

顏色是評(píng)價(jià)肉類的品質(zhì)的重要指標(biāo)，色澤的變化直接影響著消費(fèi)者的購(gòu)買欲望，肉的顏色主要是由二價(jià)鐵的肌紅蛋白的保持程度所決定的。新鮮的羅非魚(yú)片由于肌球蛋白變性和亞鐵血紅素被取代、肉中水分含量變化、色素蛋白結(jié)構(gòu)中卟啉環(huán)被破壞及蛋白聚合等原因?qū)е卤砻媪炼仍黾覽26]。如表3所示，不同溫度條件對(duì)凍羅非魚(yú)片的解凍后的L*值影響較小，但高壓靜電場(chǎng)解凍后的羅非魚(yú)片L*值低于對(duì)照組，25 ℃時(shí)，對(duì)照組L*值為50.60，3.8 kV高壓靜電場(chǎng)解凍為46.38，差異顯著(p<0.05)，電場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)L*值影響不顯著(p>0.05)；可能是因?yàn)閷?duì)照組解凍損失率大，汁液流失使得魚(yú)肉表面游離水增多，測(cè)定時(shí)光的反射增強(qiáng)，亮度值更高；相同溫度條件下，高壓靜電場(chǎng)解凍后，a*值低于對(duì)照組，高壓靜電場(chǎng)可以電離空氣生成臭氧和負(fù)離子[27]，可能是負(fù)離子對(duì)覺(jué)得肌紅蛋白反應(yīng)的二價(jià)鐵離子產(chǎn)生一定的影響的結(jié)果；相同溫度條件下，高壓靜電場(chǎng)解凍后，b*值的差異可能一定程度上與臭氧的產(chǎn)生有一定的關(guān)系，臭氧和負(fù)離子會(huì)使得卟啉環(huán)氧化，導(dǎo)致褐變，使得b*值增加，也可能是高壓靜電場(chǎng)對(duì)肌紅蛋白造成了一定的影響。

3 討論

3.1 高壓靜電場(chǎng)解凍對(duì)解凍速率的影響

本文研究表明,高壓靜電場(chǎng)解凍能更快的到達(dá)最大冰晶生成帶,更快速的通過(guò)最大冰晶生成帶,因此高壓靜電場(chǎng)能明顯加速凍羅非魚(yú)片的解凍。高壓靜電場(chǎng)可以加速魚(yú)片解凍,因?yàn)楦邏红o電場(chǎng)可以破壞水的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu),使得水分子團(tuán)結(jié)構(gòu)以及由此構(gòu)成的冰層結(jié)構(gòu)隨著氫鍵的崩潰而發(fā)生變化,從而加速解凍[5,9,28];又因?yàn)樵诟邏红o電場(chǎng)中存在帶電粒子,這些帶電粒子之間的運(yùn)動(dòng)會(huì)形成離子風(fēng),當(dāng)運(yùn)動(dòng)的帶電粒子達(dá)到樣品表面時(shí),其所攜帶的能量會(huì)被表面的水分子吸收,水分子的動(dòng)能增加,融化加快,從而加速解凍[5];溫度越低高壓靜電場(chǎng)解凍速率優(yōu)勢(shì)越明顯,因?yàn)闇囟仍降?解凍時(shí)間越長(zhǎng),高壓靜電場(chǎng)處理時(shí)間越長(zhǎng),這樣帶電粒子在電場(chǎng)中形成更多的離子風(fēng),從而使得加速作用更明顯。

3.2 高壓靜電場(chǎng)解凍對(duì)微生物的影響

在不同強(qiáng)度高壓靜電場(chǎng)條件下解凍的菌落總數(shù)都低于相同解凍方式下對(duì)照組?？赡苁且?yàn)殡妶?chǎng)能量使得樣品中的水與蛋白質(zhì)、碳水化合物結(jié)合性優(yōu)異,使得細(xì)菌及微生物不易吸收養(yǎng)分,從而抑制繁殖;也可能是因?yàn)楦邏红o電場(chǎng)的存在改變了細(xì)菌細(xì)胞膜的內(nèi)外電勢(shì),導(dǎo)致細(xì)菌的生長(zhǎng)代謝出現(xiàn)紊亂,從而達(dá)到抑制或殺滅微生物的作用[9,22,28-29]。有研究者研究發(fā)現(xiàn),在高壓靜電場(chǎng)中可以電離空氣產(chǎn)生臭氧和負(fù)離子,臭氧能和細(xì)菌細(xì)胞壁脂類雙鍵反應(yīng),作用于蛋白質(zhì)和脂多糖,改變細(xì)胞的通透性,從而導(dǎo)致細(xì)菌死亡,而且負(fù)離子則能抑制生物組織的新陳代謝、降低其呼吸強(qiáng)度、減慢酶的活性等作用[30-31]。丹陽(yáng)和李里特[31]對(duì)高壓靜電場(chǎng)產(chǎn)生臭氧的能力進(jìn)行了研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),臭氧含量隨著電場(chǎng)強(qiáng)度的增加而不斷增加,并且發(fā)現(xiàn)高壓靜電場(chǎng)所產(chǎn)生的臭氧對(duì)細(xì)菌具有抑制和殺滅作用。

3.3 高壓靜電場(chǎng)解凍對(duì)魚(yú)肉品質(zhì)的影響

高壓靜電場(chǎng)解凍無(wú)論是在哪種溫度條件下,對(duì)魚(yú)肉的品質(zhì)都有更好的保持,感官評(píng)價(jià)和色差值都比無(wú)電場(chǎng)條件下優(yōu)異,高壓靜電場(chǎng)解凍的魚(yú)肉組織更緊密,彈性更好,但氣味差別并不大,解凍損失率低,TVB-N值低。

4 結(jié)論

高壓靜電場(chǎng)比對(duì)照組所需時(shí)間短,解凍速率快,在5 ℃時(shí),3.8 kV高壓靜電場(chǎng)解凍是對(duì)照組速率的1.59倍。高壓靜電場(chǎng)解凍后,魚(yú)片TVB-N值和菌落總數(shù)都低于對(duì)照組,說(shuō)明高壓靜電場(chǎng)可以抑制微生物的生長(zhǎng)代謝。不同溫度條件對(duì)凍羅非魚(yú)片的解凍也有一定影響,溫度高解凍快,微生物和酶的生存環(huán)境適宜,導(dǎo)致品質(zhì)下降;溫度低解凍時(shí)間長(zhǎng),汁液流失嚴(yán)重,給微生物提供了足夠時(shí)間和營(yíng)養(yǎng)進(jìn)行生長(zhǎng)繁殖,因此適中的解凍溫度才是最佳的選擇。綜合解凍速和品質(zhì)指標(biāo)考慮，15 ℃、3.8 kV高壓靜電場(chǎng)解凍是最佳的選擇。高壓靜電場(chǎng)解凍裝置成本低,現(xiàn)已有部分企業(yè)已經(jīng)應(yīng)用于生產(chǎn)加工過(guò)程當(dāng)中,隨著以后科技的發(fā)展和進(jìn)步,高壓靜電場(chǎng)解凍的成本會(huì)更低,將進(jìn)一步走進(jìn)家庭應(yīng)用領(lǐng)域。

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Impact of high voltage electric field thawingon the quality of frozen tilapia fillet

TANG Meng1,2,CEN Jian-wei1,LI Lai-hao1,*,YANG Xian-qing1,WEI Ya1,HAO Shu-xian1,HUANG Hui1

(1.South China Sea Fisheries Research Institute,Chinese Academy of Fishery Sciences;Key Laboratory of Aquatic ProductProcessing,Ministry of Agriculture;National R&D Center for Aquatic Product Processing,Guangzhou 510300,China;2.College of Food Science & Technology,Shanghai Ocean University,Shanghai 201306,China)

The frozen tilapia fillets were adopted as the raw material,the thawing curve,the thawing time and thawing rate were analyzed under the conditions of different high voltage electrostatic fields(HEVF)(0,1.8,3.8 kV)and different thawing temperatures(25,15,5 ℃). Loss rate of thawing,colony,sensory quality,total color difference value,total volatile base(TVB-N)and lipid oxidation of nitrogen(associates)were used as indicators of quality. The results showed that thawing under 3.8 kV HVEF was faster and the thawing time was shorter for each thawing temperature group. At 5 ℃,the rate of 3.8 kV high voltage electrostatic field was 1.59 times that of the control group. The TVB-N value and the total number of colonies were significantly lower than control group. At 15 ℃,the total number of colonies at 3.8 kV high voltage electrostatic field was 4.29 log CFU/g,which was significantly lower than control group(4.67 log CFU/g(p<0.05). In general,the thawing of high-voltage electrostatic field can not only accelerate the thawing of frozen tilapia fillets,but also better keep the quality of fish. From the thaw rate and quality indicators,15 ℃,3.8 kV HVEF thawing is the best choice.

tilapia fillet;high voltage electrostatic field;thawing;quality

2017-01-17

唐夢(mèng)(1991-),女,碩士研究生,研究方向:食品科學(xué)與工程,E-mail:510395089@ qq.com。

*通訊作者:李來(lái)好(1963-),男,博士,研究員,研究方向:水產(chǎn)品加工、水產(chǎn)品質(zhì)量安全與水產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn),E-mail:lailiaoli@ 163.com。

中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)(2015B06YQ01);現(xiàn)代農(nóng)業(yè)(羅非魚(yú))產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)資金(CARS-49);國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2015BAD17B03);中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金(中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所)資助項(xiàng)目(2014YD06);揚(yáng)帆計(jì)劃”引進(jìn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)專項(xiàng)資助(2015YT02H109)。

TS254.1

A

1002-0306(2017)13-0001-06

10.13386/j.issn1002-0306.2017.13.001