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冻藏是维持水产品品质常用的方法之一,冷冻方式是影响冻品品质的关键因素。传统的冷冻方法会形成不规则的胞外冰晶,使肌肉组织在冻藏过程中受到严重的机械损伤,同时发生蛋白质氧化变性,导致解冻后汁液损失严重、品质下降。因此,如何利用新型的冷冻方式控制冰晶使其细小均匀地分布在冷冻食品内,从而提升冷冻水产品品质一直是水产品冷冻研究的热点。本文以美国红鱼为研究对象,以空气冷冻(air freezing,AF)及浸渍冷冻(immersion freezing,IF)为对照,研究了不同功率下的超声波辅助冷冻(ultrasound-assisted immersion freezing,UIF)对美国红鱼冷冻的适用参数及对其冻藏过程中肌肉品质、微观组织结构、冰晶形态和蛋白质氧化的影响,旨在了解UIF技术对美国红鱼贮藏品质的影响规律,为UIF技术在水产品加工领域的深入研究和推广应用提供参考和借鉴。主要结论如下:1.与IF相比,UIF可以提高样品的成核温度,使其提前成核,且样品的成核温度是关于超声波起始作用温度的线性函数,回归方程y=0.62x-2.02,R~2=0.9887。超声波在0°C、200 W和6 s/10 s条件下样品的成核温度与冻结速率分别比IF组高42.86%与28.88%。另外,超声波起始作用温度、超声波功率以及超声波间歇模式对美国红鱼的成核延迟时间、冻结时间及冻结速率均有显著影响(P<0.05)。2.与AF相比,经IF与UIF处理均能显著提高鱼肉样品的冻结速率,将冻结时间缩短了83%以上。其中UIF-200W处理组样品的冻结速率分别比AF、IF、UIF-150W和UIF-250W组提高了712.81%、33.99%、27.11%、54.09%,同时在样品内形成了细小均匀的冰晶,肌原纤维断裂程度小,小片化指数(myofibrillar fragmentation index,MFI)显著低于其他组(P<0.05)。UIF-200W组样品在冻藏期间的持水力(water holding capacity,WHC)和质构特性均优于其他组,且不易流动水转化为自由水的程度较其他组低。另外,冻藏90 d时,UIF-200W处理组样品的白度和p H值分别比IF组低9.19%、5.02%(P<0.05)。而UIF-250W处理组样品冻藏90 d时的解冻损失虽然比IF组低18.52%,但样品的冻结速率比IF组慢13.04%,且硬度值显著低于IF组(P<0.05)。3.UIF-200W处理组样品冻藏90 d后,肌原纤维蛋白(myofibrillar protein,MP)的总巯基与活性巯基含量、蛋白溶解度、Ca2+-ATPase活性及α-螺旋相对百分含量分别比IF组高7.95%、27.20%、11.10%、40.86%、1.92%,且羰基含量与表面疏水性比IF组低30.38%、28.86%,说明UIF-200W处理减缓了样品肌原纤维蛋白的氧化变性。同时,DSC分析结果表明,在200 W超声功率下冷冻的样品具有更高的蛋白热稳定性。相反,UIF-250W促进了蛋白氧化作用,破坏了蛋白质的功能特性。4.综上,在适当的超声功率下(200 W)进行冷冻可以使样品快速通过最大冰晶生成带,提高样品的冻结速率,降低冰晶对其造成的不可逆的机械损伤,提升冻品质量。且样品在冻藏期间品质变化程度小,肌原纤维蛋白的氧化变性得到有效抑制。而较高的超声功率(250 W)虽然降低了鱼肉的水分流动性及解冻损失,提高了鱼肉的持水力,但能破坏肌原纤维的完整性,改变肌原纤维蛋白的构象,导致其稳定性降低,从而促进肌原纤维蛋白发生氧化。