不同解凍方式對(duì)早熟中華絨螯蟹品質(zhì)和滋味的影響

徐志善，孫欽軍，王錫念，包建強(qiáng)，2，3，*

(1.上海海洋大學(xué)食品學(xué)院，上海201306;2.上海水產(chǎn)品加工及貯藏工程技術(shù)研究中心，上海201306;3.農(nóng)業(yè)部水產(chǎn)品貯藏保鮮質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)驗(yàn)室(上海)，上海201306)

中華絨螯蟹(Eriocheir sinensis)又名河蟹、大閘蟹、毛腳蟹等，廣泛分布于我國(guó)沿海、湖泊地區(qū)［1］。近年來(lái)，河蟹養(yǎng)殖規(guī)模迅速擴(kuò)大，2015年全國(guó)蟹類(lèi)(專(zhuān)指河蟹)產(chǎn)量 82.33萬(wàn)噸，比 2014年增加了3.36%［2］。河蟹養(yǎng)殖過(guò)程中，性早熟問(wèn)題尤為突出，這種河蟹被稱(chēng)為早熟蟹，性腺發(fā)育成熟，個(gè)體較大(通常 20 g以上)［3］。因其繼續(xù)養(yǎng)殖死亡率高達(dá)60%～90%，且體重遠(yuǎn)低于成蟹(100～200 g/只)，不具備養(yǎng)殖價(jià)值［4］。我國(guó)早熟蟹年產(chǎn)量20萬(wàn)噸左右，占總產(chǎn)量的20%～30%［3］。可見(jiàn)，對(duì)早熟蟹加工利用，可提高養(yǎng)殖戶(hù)的經(jīng)濟(jì)效益，具有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

為了滿(mǎn)足市場(chǎng)需求，延長(zhǎng)產(chǎn)品的保質(zhì)期，對(duì)于不能及時(shí)加工的早熟蟹通常采用凍藏保藏。秦輝［5］研究發(fā)現(xiàn)，－24℃凍藏可減緩中華絨螯蟹品質(zhì)劣化，較好地保持蟹肉的品質(zhì)。凍藏早熟蟹在加工前需先解凍，解凍方式的選擇尤為重要，如果處理不當(dāng)，將會(huì)造成脂肪氧化、蛋白質(zhì)降解、呈味氨基酸減少等，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的品質(zhì)和風(fēng)味。目前常見(jiàn)的解凍方式有微波解凍、流水解凍、空氣解凍等［6］。曹榮等［7］研究發(fā)現(xiàn)，低溫空氣解凍、室溫空氣解凍、靜水解凍、流水解凍對(duì)三疣梭子蟹感官特征和部分理化指標(biāo)均有顯著影響，靜水解凍適合解凍三疣梭子蟹。姜晴晴等［8］研究了低溫解凍、微波解凍、流水解凍、自然解凍對(duì)帶魚(yú)蛋白性質(zhì)及肌肉品質(zhì)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，低溫解凍后帶魚(yú)品質(zhì)較好，適合帶魚(yú)的解凍。但是目前關(guān)于早熟中華絨螯蟹解凍方式的理論研究較少，尤其是關(guān)于解凍方式對(duì)早熟蟹蟹肉蛋白生化特性及游離氨基酸等重要指標(biāo)的理論研究較少。

本研究以性早熟的中華絨螯蟹為實(shí)驗(yàn)材料，探討不同解凍方式對(duì)蟹肉品質(zhì)和滋味的影響，以期找出合適的解凍方式，減少解凍環(huán)節(jié)對(duì)樣品的破壞，最大程度地保留蟹肉原有的品質(zhì)，為今后早熟蟹的加工提供理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

早熟中華絨螯蟹 興化地區(qū)河蟹養(yǎng)殖基地，選取活力較強(qiáng)的清洗瀝干后，分裝于自封袋中放入－50℃超低溫環(huán)境中快速凍結(jié)，凍結(jié)完成后取所需實(shí)驗(yàn)原料，貯藏在－18 ℃的冰箱中，備用;5，5－二疏基－2，2－二硝基苯甲酸(DTNB) 源葉生物科技有限公司;Maleat(順丁烯二酸)、Tris(三羥甲基氨基甲烷) 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;其余試劑 國(guó)產(chǎn)分析純。

UV－757型紫外分光光度計(jì) 杭州科曉?xún)x器有限公司;SX620型pH測(cè)定儀 上海三信儀表廠;H1850R型冷凍離心機(jī) 北京北利離心機(jī)有限公司;LRH－50CA型低溫恒溫培養(yǎng)箱 恒科儀器有限公司;90－2型數(shù)顯恒溫磁力攪拌器 金壇市宏業(yè)實(shí)驗(yàn)儀器廠;BC/D－429H型冰箱 江蘇海爾股份有限公司;L－8800型氨基酸自動(dòng)分析儀 日立公司;TES－1384型四通道溫度記錄儀 泰仕電子工業(yè)股份有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 早熟蟹蟹肉的解凍 低溫解凍:將溫度傳感器的探頭插入蟹肉中心，早熟蟹放置于不銹鋼鐵盤(pán)上，置于培養(yǎng)箱(4±0.5)℃內(nèi)解凍，記錄早熟蟹中心溫度的變化情況，蟹肉中心溫度達(dá)到0℃為解凍終點(diǎn)。

微波解凍:將早熟蟹放入燒杯中，置于微波爐內(nèi)，解凍功率設(shè)為150 MHz，蟹肉中心溫度達(dá)到0℃為解凍終點(diǎn)。

自然解凍:將早熟蟹從－18℃冰箱中取出，放在不銹鋼拖盤(pán)中，在恒溫箱(15±0.5)℃內(nèi)解凍，以螃蟹蟹肉中心溫度達(dá)到0℃為解凍終點(diǎn)。

流水解凍:將樣品從－18℃冰箱中取出，封裝于自封袋內(nèi)，放入塑料盆中，打開(kāi)實(shí)驗(yàn)室水龍頭，流水解凍，水流流速100 mL/s，水溫(15±0.5)℃，解凍過(guò)程中水流完全沒(méi)過(guò)自封袋，蟹肉中心溫度達(dá)到0℃為解凍終點(diǎn)。

1.2.2 指標(biāo)測(cè)定

1.2.2.1 解凍損失率的測(cè)定 參照常海軍等［9］的方法，解凍前蟹肉質(zhì)量記為m1，解凍后打開(kāi)蟹殼吸干蟹表面水分，質(zhì)量記為m2，按照解凍損失率公式(1)計(jì)算:

1.2.2.2 蒸煮損失率的測(cè)定 參照孫天利等［10］的方法，將早熟蟹去殼去內(nèi)臟取肉，準(zhǔn)確稱(chēng)取5 g蟹肉(m1)密封于蒸煮袋中，在75℃水浴鍋內(nèi)保溫30 min，取出后流水冷卻，吸干蟹肉表面水分，稱(chēng)重，質(zhì)量記為(m2)，按公式(2)計(jì)算:

1.2.2.3 p H的測(cè)定 參照Li等［11］方法，煮沸一定量的去離子水，密封冷卻后，取45 mL加入到5 g蟹肉中，16000 r/min均質(zhì)30s。均質(zhì)后的樣品在4℃、10000 r/min條件下離心20 min，測(cè)定上清液的p H，試驗(yàn)重復(fù)3次，取平均值。

1.2.2.4 TBA值的測(cè)定 參照Siu等［12］的方法，略加修改，稱(chēng)取10 g蟹肉，加入50 mL三氯乙酸(7.5 g/100 mL，0.1 g/100 mL 乙二胺四乙酸)，均質(zhì)5 min，磁力攪拌20 min后雙層濾紙過(guò)濾兩次。取一定量的上清液加入0.02 mol/L的2－硫代巴比妥酸，按體積比1∶1混勻，混勻后樣品在沸水水浴中保溫0.5 h，取出冷卻。冷卻后的樣品中加入10 mL三氯甲烷，混勻，靜置分層。取有機(jī)相在532、600 nm波長(zhǎng)下測(cè)定吸光度值，分別記為A532nm和A600nm，按公式(3)計(jì)算:

式中，TBA值以每100 g早熟蟹蟹肉中所含丙二醛的毫克數(shù)來(lái)表示。

1.2.2.5 TVB－N值的測(cè)定 參考宋雪等［13］的研究方法，使用凱氏定氮儀測(cè)定樣品TVB－N值，實(shí)驗(yàn)結(jié)果以每100 g肌肉中含氮毫克數(shù)來(lái)表示。

1.2.2.6 肌原纖維蛋白含量的測(cè)定 肌原纖維蛋白的提取:參照Yarnpakdee等［14］方法并適當(dāng)修改。精確稱(chēng)取5 g蟹肉，依次加入緩沖液 A(0.16 mol/L KCl，1% 曲拉通 X－100，40 mmol/L Tris－ Maleat，pH7.5)和緩沖液 B(0.16 mol/L KCl，40 mmol/L Tris－Maleat，p H7.5)各20 mL，均質(zhì) 2 min。均質(zhì)后的溶液在4℃、10000 r/min離心10 min，去上清液收集沉淀。沉淀中加入40 mL緩沖液B，均質(zhì)、離心(4℃，10000 r/min，10 min)收集沉淀，上述步驟重復(fù)兩次。在沉淀中加入 40 mL溶液 C(0.1 mol/L NaCl，pH7.2)，經(jīng)過(guò)均質(zhì)、離心(4 ℃，10000 r/min，10 min)、收集沉淀。沉淀加入15 mL磷酸緩沖液(50 mmol/L，pH7.2)，均質(zhì)、離心(4 ℃，10000 r/min，10 min)，收集上清液，沉淀重復(fù)上述步驟再提取一次，合并兩次收集的上清液，上清液即為肌原纖維蛋白溶液。

肌原纖維蛋白含量的測(cè)定:參考劉琴等［15］方法，取2 mL蛋白溶液加入等量的雙縮脲試劑，常溫反應(yīng)30 min，測(cè)定540 nm下的吸光值，從標(biāo)準(zhǔn)曲線中計(jì)算蛋白含量。

1.2.2.7 肌原纖維蛋白總巰基和活性巰基含量的測(cè)定 總巰基含量測(cè)定:參考盧涵［16］方法適當(dāng)修改。將肌原纖維蛋白濃度調(diào)節(jié)至4 mg/mL，取0.5 mL加入4.5 mL溶液A(8 mol/L尿素，1%SDS，3 mmol/L乙二胺四乙酸，0.2 mol/L Tris－HCl，pH8.0)，混勻后加0.5 mL 溶液 B(10 mmol/L DTNB，0.2 mol/L Tris－HCl，p H8.0)，40 ℃水浴 25 min，冷卻后在 412 nm 處測(cè)定吸光度值，空白為50 mmol/L磷酸緩沖液，試驗(yàn)重復(fù)3次，取平均值。

活性巰基含量測(cè)定:溶液A替換為溶液C(1%SDS，3 mmol/L EDTA，0.2 mol/L Tris－HCl，pH8.0)，其它步驟同總巰基含量測(cè)定，試驗(yàn)重復(fù)3次，取平均。

式中:A412是樣品在412 nm處的吸光值;n為稀釋倍數(shù);ρ為蛋白質(zhì)量濃度(mg/mL);ε為摩爾吸光系數(shù) 13600 mol－1·cm－1·L。

1.2.2.8 肌原纖維蛋白表面疏水性的測(cè)定 參考馬紀(jì)兵等［17］方法將肌原纖維蛋白稀釋至2 mg/mL，取2 mL加入200 μL溴酚藍(lán)(1 mg/mL)，振蕩10 min，離心15 min(4℃、4000 r/min)。取上清液稀釋10倍，在595 nm條件下測(cè)定樣品吸光度值。對(duì)照組為20 mmol/L磷酸緩沖液，空白選用磷酸緩沖液，試驗(yàn)重復(fù)3次，取平均值。上清液吸光度對(duì)應(yīng)于游離溴酚藍(lán)，溴酚藍(lán)結(jié)合量即表面疏水性指數(shù)為總溴酚藍(lán)與游離溴酚藍(lán)之差。表面疏水性按計(jì)算公式(5)計(jì)算:

式中:A對(duì)照為對(duì)照組樣品的吸光值，A樣品為樣品組吸光值。

1.2.2.9 游離氨基酸含量的測(cè)定 參考張娜［18］的游離氨基酸測(cè)定方法稍作改動(dòng)，取1 g蟹肉加入5%三氯乙酸溶液15 mL，16000 r/min均質(zhì)2 min，超聲處理15 min。處理樣在4℃的恒溫箱中放置24 h后離心10 min(4℃、16000 r/min)，取上清液5 mL，將其p H調(diào)節(jié)至2.0后定容到10 mL，用0.22μm水相濾膜過(guò)濾后裝入進(jìn)樣瓶，使用氨基酸自動(dòng)分析儀進(jìn)行測(cè)定。

1.3 數(shù)據(jù)處理

使用SPSS 17.0軟件，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析、相關(guān)性分析，結(jié)果采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差(mean±SD)表示，作圖使用Origin 8.5軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同解凍方式對(duì)早熟蟹解凍時(shí)間的影響

如圖1所示，采用四種解凍方式，樣品到達(dá)解凍終點(diǎn)所消耗的時(shí)間不同。微波解凍僅為5 min，通過(guò)最大冰晶帶時(shí)間最短。但是微波加熱速度較快，早熟蟹組織結(jié)構(gòu)差異大，蟹腳細(xì)小，蟹腳部分變紅，樣品出現(xiàn)熟化現(xiàn)象。低溫解凍時(shí)間長(zhǎng)達(dá)675 min，耗時(shí)最長(zhǎng)，早熟蟹在解凍后有異味，蟹殼松散，腮絲淺棕色，肉質(zhì)彈性較差。自然解凍為135 min耗時(shí)中等，解凍后有異味，肉質(zhì)淺灰，彈性不足。流水解凍時(shí)間為52 min，樣品無(wú)異味，肉質(zhì)白色有彈性。

圖1 不同解凍方式早熟中華絨螯蟹蟹肉中心溫度變化Fig.1 Center temperature changes of crab meat of precocious Eriocheir sinensis with different thawing methods注:圖中a、b、c、d分別為微波解凍、流水解凍、自然解凍、低溫解凍。

2.2 不同解凍方式對(duì)早熟蟹品質(zhì)的影響

由表1可以得出，微波解凍損失率最高(2.89%)，這是由于微波解凍速率較快，通過(guò)最大冰晶帶時(shí)間短，破壞了樣品的細(xì)胞膜，導(dǎo)致蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，汁液損失［19］。低溫解凍損失率最低(1.65%)，這是由于低溫解凍時(shí)間最長(zhǎng)，細(xì)胞膜損傷小，蛋白結(jié)構(gòu)變化小。四種解凍方式中自然解凍蒸煮損失率最高(50.99%)，這是由于解凍過(guò)程中蛋白酶活性較高，肌肉蛋白結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，持水率下降［7］。低溫解凍蒸煮損失率最低(42.69%)，流水解凍和微波解凍差異不顯著(p＞0.05)。四種解凍方式中，低溫解凍蟹肉的pH最高，為7.23，流水解凍最低，為6.95，微波解凍和自然解凍后的樣品p H無(wú)顯著性差異(p＞0.05)。低溫解凍pH最高是由于解凍時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，微生物繁殖代謝，樣品pH上升［20］。

表1 不同解凍方式對(duì)早熟中華絨螯蟹品質(zhì)的影響Table 1 Effects of thawing methods on the quality of precocious Eriocheir sinensis

TBA值的大小可以反應(yīng)脂質(zhì)氧化水平的高低。樣品的酶促反應(yīng)和非酶自由基變化越劇烈，TBA值越高，樣品氧化程度越高［21］。從表1可以看出，四種解凍方式中，微波解凍TBA值最高為0.29 mg/100 g，脂質(zhì)氧化較為嚴(yán)重。微波解凍樣品時(shí)，加熱不均勻，導(dǎo)致樣品部分熟化。低溫解凍TBA值最小，脂質(zhì)氧化水平最低。自然解凍和流水解凍脂質(zhì)氧化程度居中。TVB－N反應(yīng)蟹肉中揮發(fā)性鹽基總氮含量，蟹肉在解凍過(guò)程中微生物大量繁殖代謝，產(chǎn)生大量的氨和胺類(lèi)，導(dǎo)致TVB－N值變大［22］。從表1可以看出，流水解凍與其它三種解凍方式TVB－N值差異顯著(p＜0.05)，TVB－N值較小為10.60。說(shuō)明流水解凍過(guò)程中微生物繁殖較慢，產(chǎn)生的氨和胺類(lèi)較少。

綜合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，不同解凍方式下的早熟蟹蟹肉品質(zhì)差異較大，流水解凍對(duì)樣品的品質(zhì)破壞較小，能夠保持樣品原來(lái)的品質(zhì)，微波解凍時(shí)間較短，但是樣品氧化情況較為嚴(yán)重，自然解凍后的樣品品質(zhì)一般，低溫解凍耗時(shí)最長(zhǎng)，解凍效果較差，因此流水解凍效果較好。

2.3 不同解凍方式對(duì)蟹肉蛋白生化特性的影響

2.3.1 不同解凍方式對(duì)蟹肉肌原纖維蛋白含量的影響 從圖2可以得出，經(jīng)過(guò)低溫解凍、微波解凍、自然解凍、流水解凍后的蟹肉肌原纖維蛋白含量分別為 65.66、63.56、66.49、65.57 mg/g。肌原纖維蛋白可以反應(yīng)肌肉蛋白的變性程度，是重要的結(jié)構(gòu)與功能蛋白［23］。圖2中四種解凍方式下蟹肉肌原纖維蛋白含量差異不顯著(p＞0.05)，說(shuō)明這幾種解凍方式對(duì)蟹肉肌原纖維蛋白含量影響不大。

圖2 不同解凍方式對(duì)蟹肉肌原纖維蛋白含量的影響Fig.2 Effects of different thawing methods on the content of myofibrin in crab meat注:不同字母表示差異顯著(p＜0.05)，下同。

2.3.2 不同解凍方式對(duì)蟹肉肌原纖維蛋白總巰基和活性巰基含量的影響 從圖3可以看出，微波解凍后蟹肉的肌原纖維蛋白總巰基和活性巰基含量最低，分別為69.09、64.16 nmol/mg;自然解凍后蟹肉的肌原纖維蛋白總巰基和活性巰基含量分別為73.25、69.68 nmol/mg;流水解凍后肌原纖維蛋白總巰基和活性巰基含量分別為74.41、71.78 nmol/mg;低溫解凍后肌原纖維蛋白總巰基和活性巰基最高，分別為77.51、72.05 nmol/mg。高澤磊等［24－25］提出，巰基含量的降低可能是由于蛋白質(zhì)的交聯(lián)，二硫鍵的聚集作用導(dǎo)致的，因此，巰基含量越高，說(shuō)明蛋白氧化程度越低。以上結(jié)果表明，低溫解凍后蟹肉蛋白交聯(lián)程度低，二硫鍵聚集程度低，蛋白質(zhì)氧化程度低，蟹肉品質(zhì)較好，流水解凍效果僅次之。

圖3 不同解凍方式對(duì)蟹肉肌原纖維蛋白巰基含量的影響Fig.3 Effects of different thawing methods on the content of sulfhydryl in myofibrillary protein of crab meat

2.3.3 不同解凍方式對(duì)蟹肉肌原纖維蛋白表面疏水性的影響 表面疏水性可以說(shuō)明蛋白表面疏水性氨基酸的含量，由于蛋白表面疏水基團(tuán)的相互作用，表面疏水性氨基酸含量越高，生成的溴酚藍(lán)結(jié)合量越高，蛋白質(zhì)氧化程度越高［26］。從圖4可以看出，微波解凍樣表面疏水性最高為53.54μg，蛋白變性嚴(yán)重。流水解凍后樣品表面疏水性最低為35.29μg。低溫解凍及自然解凍的樣品表面疏水性均較高。綜合比較，可以說(shuō)明流水解凍對(duì)肌原纖維蛋白的破壞最小。

圖4 不同解凍方式對(duì)蟹肉肌原纖維蛋白表面疏水性的影響Fig.4 Effects of different thawing methods on surface hydrophobicity of myofibrillar protein in crab meat

2.4 不同解凍方式對(duì)早熟蟹蟹肉滋味的影響

蟹肉獨(dú)有的滋味是由于其含有特殊的呈味物質(zhì)，天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、精氨酸等是蟹肉中的主要呈味氨基酸［27］。從表2可以看出，低溫解凍、微波解凍、流水解凍、自然解凍后樣品游離氨基酸含量分別為 9.499、9.745、10.645、9.751 mg/g，流水解凍樣含量最高。流水解凍后蟹肉中甘氨酸、丙氨酸、精氨酸含量分別為2.138、2.207、2.813 mg/g，均大于其呈味閥值，呈味氨基酸總量為7.158 mg/g，占總氨基酸比例最高，為67.24%;自然解凍最低，為61.63%。流水解凍后蟹肉中鮮味氨基酸和甜味氨基酸含量分別為0.320、5.059 mg/g，高于其它三種解凍方式;苦味氨基酸含量為0.468 mg/g，高于微波解凍樣，低于低溫解凍和自然解凍后的樣品。以上結(jié)果表明，流水解凍能夠較好地保留蟹肉滋味成分，因此該解凍方式適宜對(duì)凍藏早熟蟹進(jìn)行解凍。

表2 不同解凍方式下的早熟中華絨螯蟹蟹肉中游離氨基酸含量的比較(mg/g)Table 2 Comparison of free amino acids contents in precocious Eriocheir sinensis meat with different thawing methods(mg/g)

3 結(jié)論

四種解凍方式中，微波解凍時(shí)間最短，為5 min，但脂質(zhì)氧化嚴(yán)重，TBA值高達(dá)0.29 mg/100 g，樣品品質(zhì)下降明顯;低溫解凍蒸煮損失率最低，但長(zhǎng)時(shí)間的解凍，造成微生物大量繁殖，導(dǎo)致蟹肉品質(zhì)較差;自然解凍時(shí)間適中，但蒸煮損失率最高，解凍樣品品質(zhì)次于低溫解凍樣。流水解凍后樣品的解凍損失率、蒸煮損失率、p H、TBA值、TVB－N值較低，肌原纖維蛋白性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定，巰基含量較高，表面疏水性低，說(shuō)明流水解凍過(guò)程對(duì)樣品品質(zhì)破壞最小;游離氨基酸中的呈味氨基酸含量最高，為67.24%，說(shuō)明流水解凍能夠較好地保留樣品原有的滋味。因此，流水解凍適宜作為凍藏早熟蟹的解凍方式。