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冷冻解冻对生鲜肉品质的影响及其新技术研究进展冷冻解冻对生鲜肉品质的影响及其新技术研究进展 王芳芳1，张一敏1，罗 欣1,2，梁荣蓉1，毛衍伟1,* （1.山东农业大学食品科学与工程学院，山东 泰安 271018；2.江苏省肉类生产与加工质量安全控制协同创新中心，江苏 南京 210095） 摘 要：冷冻是生鲜肉类贮藏和运输过程中常用的保鲜手段，但冷冻、解冻及反复冻融会加速肉中的脂质氧化及蛋白质氧化等，进而对肉品的色泽、嫩度、保水性等品质造成影响。本文分析了冷冻解冻及反复冻融对生鲜肉品质的影响，探讨了其影响机制，并对国内外冷冻解冻的新兴技术进行了总结，以期对我国肉类产业的冷冻解冻技术提供指导，并为冷冻产品品质控制及新型冷冻、解冻技术的开发提供理论参考和研究方向。 关键词：冷冻；解冻；反复冻融；肉品品质 冷冻肉是国家储备和调节肉制品市场的重要筹码，是肉类产品在进出口贸易和国内地区间流通的主要产品形态，在现代肉及肉制品加工工业中起着至关重要的作用。冷冻是最古老和最广泛使用的食品保存方法之一，能较好地保存肉品的口感和营养价值。但随着冷冻时间的延长，肉品的品质会下降。这种下降与冷冻、解冻过程相关，主要影响因素包括冷冻解冻速率、方法以及冷冻贮藏过程中的温度波动[1]。 在冷冻贮藏期间，冰晶会破坏肌肉细胞，从而造成肌肉组织的机械损伤和品质下降[2]。因此，冷冻产品内部冰晶的数量、体积和分布会影响产品的品质[3]。而冰晶的形成由冷冻成核和核的生长两个阶段组成[4]，成核速率和冰晶生长以及两者之间的关系决定了冰晶的体积和分布[5]。缓慢冷冻会在细胞的胞外区域产生体积较大的冰晶，而快速冷冻则在整个组织中产生均匀分布的小晶体。因此，为保持冷冻产品的品质，必须加快其冷冻速率。在解冻过程中，肉制品会受到物理、化学及微生物作用的破坏。为了确保食品品质，需要在低温下快速解冻以避免温度显著升高和产品过度脱水[6]。 传统的冷冻、解冻方法有鼓风冷冻、空气冷冻、自然空气解冻、水浸融化等，这些冷冻解冻方式通常会对肉品品质造成严重的不利影响，如肉品嫩度、肉色等的劣变及脂肪氧化加重等[7-11]，这些不利影响在很大程度上降低了产品的食用品质与价值，给企业造成巨大的经济损失。因此，肉类产业急需开发效率更高、效果更好的冷冻、解冻新技术，以保证冷冻肉品的品质，为肉类产业的发展提供技术支撑。 目前已有很多学者对冷冻、解冻对肉品品质的影响进行了研究，新兴的冷冻、解冻技术也在持续研发中，但是研究结果并未及时进行系统总结。为了促进冷冻、解冻技术的发展及其在肉类产业中的应用，本文将从冷冻、解冻及反复冻融对肉品品质的影响及冷冻、解冻新技术两个方面进行总结，并探讨分析冷冻解冻及反复冻融对肉品质的影响机制，希望能为我国肉品产业冷冻、解冻技术的选择提供参考，为相关研究提供思路。 1 冷冻解冻及反复冻融对肉品品质的影响与冷藏相比，冷冻能抑制大多数微生物的生长繁殖、降低酶活性、延长货架期、更好地适应全球肉类商业化的进程[12]；但冷冻过程中冰晶的产生会破坏细胞结构，从而影响肉类品质[13]，解冻过程也会使肉品出现可溶性蛋白质含量减少等现象，从而降低食用品质[14]。反复冻融是指食品处于冷冻-解冻的循环过程，出现多次冷冻、解冻的现象，经常发生在食品的贮藏、运输和消费过程中，特别是在餐馆、家庭和零售场所[15]。反复冻融会严重影响肉品品质，且大多是不利影响，如加重脂质氧化及蛋白质氧化，使肉色劣变等。本节将着重介绍冷冻解冻及反复冻融对肉色、嫩度、保水性、脂质氧化、蛋白质变性及氧化的影响。 考查要点：铝分别与盐酸、NaOH溶液反应的原理:2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑,2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑。 1.1 冷冻解冻及反复冻融对肉色的影响很多研究发现冷冻会导致肉色变暗，这在长期冷冻贮藏后尤为明显。Cho等[16]发现，随着冷冻（-18 ℃）贮藏时间（0、3、6、9 月）的延长，牛里脊肉的亮度（L*值）降低；Holman等[17]发现，于-18 ℃下冷冻的牛背最长肌a*值在52 周的贮藏期内逐渐降低，b*值在贮藏到12 周时显著下降。同时，他们也注意到，随着冷冻贮藏时间的延长，牛背最长肌的肌红蛋白含量不断下降；而与未冷冻样品相比，冷冻样品的高铁肌红蛋白含量更高，且其含量随着冷冻时间的延长而增加。冷冻贮藏破坏了细胞中的高铁肌红蛋白还原酶系统，肌红蛋白氧化导致的高铁肌红蛋白含量显著增加是肉色劣变的原因[18-19]。 许多学者对冷冻解冻后的肉色做了一系列研究，大多发现冷冻解冻会使肉色变暗。Muela等[20]用鼓风冷冻室、冷冻隧道、氮气室3 种方法对羔羊肉进行了为期6 个月的冷冻贮藏，然后于2～4 ℃下解冻，结果发现无论采用哪种方式，冷冻解冻羊肉的颜色都比鲜肉更深；Chakanya等[18]在对比研究鲜鹿肉和冷冻解冻鹿肉时发现，鲜鹿肉的a*值显著高于冷冻解冻鹿肉，且其肌红蛋白含量比冷冻解冻鹿肉高，这种差异可能归因于解冻时渗出物的损失。但Daszkiewicz等[9]发现：真空包装的羊肉在-26 ℃冷冻0、6、12 月，再于2 ℃解冻的肉色指标L*、a*、b*、C*值和h*值无显著变化；Muela等[21]也观察到新鲜羊肉和冷冻（-18 ℃）1 个月后再解冻羊肉的a*值之间没有差异。这可能是由于积聚在肉表层的高铁肌红蛋白在解冻后会部分还原，而后再被氧合成氧合肌红蛋白导致[22]。 另外，众多研究表明，反复冻融会导致肉色劣变。李金平等[23]将牛外脊置于-16 ℃冷冻24 h、2 ℃解冻24 h的冻融循环中，观察到L*值先增大后减小，a*值逐渐减小且在冻融5 次后显著减小；Cheng Shasha等[24]也发现牛半膜肌在经历多次冻融循环后L*值与a*值下降；Qi Jun等[25]对绵羊背最长肌进行冻融（在-18 ℃下冷冻12 h，然后在4 ℃下解冻12 h为一个冻融循环）处理，发现其a*值逐渐降低，L*值在前5 个冻融循环内降低，b*值在5～15 个循环内增加。其中，a*值的降低可能是反复冻融过程中水分的丧失导致色素相关物质流失造成的[15]。b*值的变化主要和脂质氧化有关：细胞膜上高不饱和脂肪酸氧化生成的自由基与蛋白质中胺类物质发生反应，可能会导致黄色色素生成[26]。在冻融循环期间肉的超微结构变化以及冰晶的重组使得水从细胞内空间迁移到细胞外空间，这导致大量水分流失并增加了细胞内溶质的浓度[25,27]，高浓度的溶质有助于光的吸收，这是造成反复冻融过程中肉L*值降低的部分原因[25]。 关于非营利组织法人财产权，目前学术界的观点主要分为三类：一是国家或社会共有；二是所有权人虚置；三是非营利组织拥有法人财产权。基于非营利组织资产所具有的来源广泛、形态多样、用途受限、受益人和所有人不确定等一系列特征，多数学者们提出应在明确财产“终极”所有权的条件下（互益性组织财产归属特定群体、公益性组织财产归属社会），给予非营利组织法人财产权。 1.2 冷冻解冻及反复冻融对嫩度的影响嫩度是消费者评判肉质优劣的重要因素之一。当肉被冷冻时，由于钙激活中性蛋白酶活性被抑制而导致蛋白质水解的速率降低，但不会使钙蛋白酶受到破坏；钙激活中性蛋白酶在解冻时可以再活化，该酶以比冻结前更快的速率水解蛋白质，这种蛋白质水解速率的增加可能归因于冷冻贮藏时钙蛋白酶抑制剂被抑制，从而导致解冻时嫩化速率加快[28]。所以，何时（冷冻烹饪、解冻烹饪）测定、如何（仪器测量剪切力、感官品评）测定会影响冷冻贮藏肉嫩度的最终测定结果。虽说冷冻烹饪是剪切力测定的理想选择，但大多数研究还是采用了解冻烹饪[29]。Daszkiewicz等[9]发现在-26 ℃下贮藏12 个月后解冻的羊肉比贮藏6 个月的剪切力小，具有令人满意的嫩度；而Muela等[21]发现在贮藏的前9 个月内，冷冻解冻的羊肉具有相似的嫩度评分。 反复冻融通常会使嫩度提高。Qi Jun[25]、Locker[30]等发现冻融循环可使牛羊肉的嫩度提高，这可能是冰晶使肌原纤维断裂导致的。光学显微镜观察表明，随着冻融循环次数的增加，肌肉内结缔组织的破坏程度增加，张丹等[31]研究发现多次冻融循环（-40 ℃冻藏7 d后解冻至中心温度0～4 ℃为一次冻融）使兔背最长肌的剪切力降低，并认为是由于冻融导致的肌内膜破坏和结构的松散造成的。另外，冻融循环过程中冰晶的融化及再生成会破坏溶酶体并诱导溶酶体酶的释放[32]，而溶酶体酶可部分参与肌原纤维蛋白的降解，Qi Jun等[25]利用透射电子显微镜证实了冻融循环期间肌原纤维结构强度的减弱。 也有研究表明：在冻融循环过程中，肉品的剪切力先增大后减小。常海军等[33]将猪肉置于-18 ℃冷冻24 h、4 ℃解冻24 h的冻融循环中，发现在冻融一次时剪切力达到最大值，此后逐渐下降；阿依木古丽等[34]在研究冻融（-20 ℃冻藏24 h后解冻为一次冻融）对牛肉品质的影响时也发现，冻融后牛肉的剪切力先增大，并在冻融2 次时达到最大值，此后显著下降。这是由于冻融后汁液流失增多，冻融初期使得肌肉收缩或者肌纤维结构变化，从而导致剪切力上升；而随着冻融次数增加，肌纤维在冷冻、解冻过程中发生断裂，反复冻融使冰晶重新形成，破坏了细胞膜、细胞器和肌纤维结构，从而使剪切力降低[30,35]。 1.3 冷冻解冻及反复冻融对保水性的影响衡量肉品保水性的常用指标有汁液损失和蒸煮损失。研究表明，冷冻解冻通常会使肉品的汁液损失增加。Daszkiewicz等[9]发现冷冻解冻羊肉的汁液损失比鲜肉大，在冷冻（-26 ℃）贮藏6 个月后于2～4 ℃解冻24 h时，羊肉的汁液损失达到最大。冷冻对汁液损失的影响程度取决于冰晶的体积，缓慢的冷冻速率导致细胞外空间形成大而不规则的冰晶，使细胞膜发生机械损伤[36]；同时，在冷冻贮藏期间，肌肉细胞部分脱水增加了水溶性化合物的浓度，导致水结合蛋白变性[19]。由冰晶引起的肌肉微观结构的变化以及蛋白质的变性，导致解冻时汁液损失增加。 Vieira等[35]研究发现冷冻解冻牛肉的蒸煮损失比鲜肉更大；Cho等[16]也发现冷冻后的牛腰大肌、西冷、里脊和腿肉的蒸煮损失比新鲜肉更大。但有学者认为冷冻解冻肉的蒸煮损失与新鲜肉无显著差异。Leygonie[19]和Muela[20]等发现新鲜和冷冻解冻鸵鸟肉、羊肉的蒸煮损失没有显著差异。另外，冷冻贮藏时间对肉品蒸煮损失影响的研究也尚无定论。Daszkiewicz等[9]发现，随着冷冻贮藏期（0、6、12 月）的延长，羊肉的蒸煮损失不断增加；Ablikim等[37]发现冷冻贮藏时间与羔羊肉样品的蒸煮损失之间呈极显著正相关；然而，也有研究发现经过不同冷冻贮藏时间的肉解冻后具有相似的蒸煮损失[20,30]。蒸煮损失的影响因素很多，主要包括蛋白质变性、肌原纤维的破碎和断裂程度以及解冻损失等[9]。 通常来说，反复冻融会使肌细胞收缩，排出的水分暂存在肌细胞与肌内膜间、肌束与肌束膜间的空隙中。空隙中的水分与肌肉结合能力较弱，容易在外力作用下排出。同时由于冰晶的形成对细胞膜的结构完整性造成了损伤，导致水分从细胞内向细胞外区域流出。张诚[38]研究发现，随着冻融（-18 ℃冷冻48 h后于4 ℃解冻5 h为一次冻融）次数的增加，鸡肉的保水性降低，解冻损失及蒸煮损失增大。还有研究发现，肌肉的持水能力与肉中蛋白质的降解密切相关。比如，李银等[39]研究发现肌纤维中主要蛋白质的降解导致肌纤维结构破坏，使肌肉持水能力下降，这与陈骋等[40]研究发现的牦牛肉解冻损失率变化趋势相吻合。 又写作“留幕”。《释名·释衣服》：“留幕，冀州所名，大褶下至膝者也。”这里“留幕”指的是冀州这个地方称“大褶下至膝”这种服饰为“留幕”。也就是说，衣服的“大褶”覆盖了膝盖，蕴含了“覆盖”这一义项。《骈雅训纂·卷三》：“留幕，大褶衣也。”考其音韵地位：留，属来母尤韵，“络”，属来母铎韵。“留”“络”一组词的韵部联系属“旁对转”，读音同样相近，因此可以判断，二者为一组连绵词。 1.4 冷冻解冻及反复冻融对脂质氧化的影响虽然冷冻使肉品中的大部分水分形成冰晶，但一些生化反应仍因部分未冻结水的存在而发生，脂质氧化就是其中之一。脂质氧化不仅使肉品的外观、风味、营养价值等发生变化，还缩短了肉品的货架期，是造成肉品品质劣变的重要原因之一，而目前接受度较高的分析脂质氧化的方法为硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid，TBA）法。Chakanya等[18]发现，与鲜肉相比，冷冻解冻（-20 ℃冷冻2 个月后于4 ℃解冻24 h）鹿肉的TBA含量在展示期（4 ℃）内一般更高，且其脂质氧化速率更快，这可能是因为冷冻贮藏会增加由冰晶引起的细胞脂质结构损伤，从而使氧化速率加快。另外，有研究发现脂质氧化水平与冷冻速率相关。Muela等[20]用鼓风冷冻室（-30 ℃）、冷冻隧道（-40 ℃）、氮气室（-75 ℃）3 种方法对羊肉进行预冷冻，解冻后发现通过氮气室冷冻的羊肉脂质氧化水平最低。因此，有效控制脂质氧化的方法之一是在低温下快速冷冻。 冻融循环通常会加速脂质氧化。Chen Qingmin[41]、Wu Xiang[42]等研究表明，随着冻融循环次数的累加，肉中的脂质氧化程度越来越深。这种上升趋势一方面主要是由于在冻融循环期间反复形成冰晶，从而导致肌细胞结构的完整性被破坏，破碎的细胞器释放出大量内源酶（脂肪酶、蛋白酶、核酸酶）及促氧化剂（自由基等），特别是脂肪酶可加速脂质氧化反应，诱导更多的丙二醛产物生成；另一方面，冰晶的形成会导致内部水分的损失，因此内部溶质浓度增加，进而也导致脂质氧化反应加速[19,42]。 建议中国石油企业选择君主制国家的油气项目开展合作。阿联酋、卡塔尔在风险防控上相对容易，可作为投资首选。阿曼资源有限，且现有油田均掌握在西方公司手中，需要等待时机。巴林的海上非常规资源勘探取得突破，是该地区潜在的投资机会。 1.5 冷冻解冻及反复冻融对蛋白质的影响1.5.1 冷冻解冻及反复冻融对蛋白质变性的影响 根据溶解性，肌肉蛋白质一般可分为3 种：肌浆蛋白（水溶性）、肌原纤维蛋白（盐溶性）、基质蛋白（不溶性）。其中，冷冻对蛋白质变性的影响主要集中在肌原纤维蛋白上[43]。冷冻会使肌原纤维蛋白的溶解性、ATP酶活性、二硫键含量、表面疏水性等发生改变。本节将主要就肌原纤维蛋白溶解性进行介绍。余小领等[7]发现，随着冻藏（-18 ℃）时间的延长，猪肉肌原纤维蛋白溶解度逐渐降低；朱明明等[44]发现，与鲜肉相比，无论采用何种解冻方式，冷冻解冻后猪肉的肌原纤维蛋白溶解度均比鲜肉低；张丹等[31]研究发现，兔肉肌原纤维蛋白溶解度随着冻融循环的增加呈下降趋势。造成这些现象的原因可能是：冷冻解冻及反复冻融促进了肌纤维收缩，使蛋白质的空间结构发生改变，产生了二硫键、氢键和疏水键等，从而导致蛋白质和水分子间的作用力减弱，蛋白质溶解度下降，发生变性[7,32]。1.5.2 冷冻解冻及反复冻融对蛋白质氧化的影响 笔者认为站稳课堂的另一个不错的方法就是向本专业的一些权威期刊(比如《中学数学杂志》、《中学数学教学参考(中旬)》、《中国数学教育(初中版)》、《中学数学(下半月)》等)“取经”，它们刊登了最前沿的教育思想，最优秀的课例，通过阅读期刊可以实现和全国范围内的“大家”对话，实现向他们学习的夙愿. 冷冻、解冻及反复冻融会使肌细胞超微结构受损，随后释放出线粒体酶、溶酶体酶、血红素铁及其他促氧化剂，这些促氧化剂增加了蛋白质氧化的程度和速率。参与蛋白质氧化的氨基酸残基主要包括赖氨酸、苏氨酸和精氨酸，其氧化导致蛋白质聚合及肽断裂。蛋白质若在冻藏过程中受到活性氧基团的攻击，将促使羰基化合物生成及蛋白质巯基含量下降[45]。因此，蛋白质氧化的显著特征是羰基衍生物的生成与巯基含量的降低[45]，而冷冻解冻及反复冻融通常会加速肉中的蛋白质氧化。 羰基是由蛋白质肽链上带有的—NH及—NH2基团断裂后形成的。Soyer等[46]研究发现，在冻藏期间，鸡胸肉及鸡腿肉的羰基含量显著增加，且与-18 ℃和-12 ℃相比，在-7 ℃冻藏样品的羰基含量更高。李婉竹等[47]发现，随着冻融（-18 ℃冷冻7 d后于4 ℃解冻24 h为一次冻融）次数的增加，牦牛肉的羰基含量显著增加，这表明反复冻融会产生大量的活性氧自由基，使牦牛肉蛋白质氨基酸侧链的—NH或—NH2基团部分转化为羰基基团。另外，羟自由基诱导的蛋白质氧化使细胞遭到破坏，导致蛋白质中巯基转化成二硫键，从而造成蛋白质巯基含量下降[48]。因此，巯基含量可以反映冻融条件下的蛋白质氧化水平。朱迎春等[49]发现在5 次冻融（-18 ℃冷冻7 d后流水解冻至中心温度0～2 ℃）循环中，牛肉饼的巯基含量显著降低，说明在反复冻融过程中蛋白质氧化明显；还有研究发现巯基含量在冻融循环前期显著低于后期[47]，这表明，与前期相比，冻融循环后期的蛋白氧化速率更快。 2 生鲜肉新兴冷冻解冻技术概述冷冻解冻及反复冻融会对肉品品质造成许多不利影响，而且传统的冷冻解冻方式效率较低、效果较差。为了提高冷冻解冻效率及效果，科研人员做出了大量的努力和尝试，表1列出了一些新的冷冻方法，如冲击冷冻、超高压冷冻、超声波辅助冷冻等，并概述了其对肉品品质的影响。 与传统的冷冻方式相比，新兴冷冻技术（表1）可以改善冷冻生鲜肉品的一个或多个品质指标或提高冷冻效率。其中磁场辅助冻结、电场辅助冻结、射频辅助冷冻均可以改善冷冻对肉色的不利影响；速冻液冷冻、高压冷冻、压力变换辅助冷冻、静电场辅助冷冻、微波辅助冷冻、超声辅助浸泡冷冻均减小了冷冻对生鲜肉微观结构的破坏；压力变换辅助冷冻、静电场辅助冻结、射频辅助冷冻均使生鲜肉的汁液损失减少；微冻液快速冷冻降低了肉品的脂肪氧化程度。表1列出的这些冷冻新技术通过较高的冷冻速率减小了冰晶体积，改善了冷冻产品的品质。通过分析新技术对生鲜肉品质影响的结果，冲击冷冻，压力变换冷冻，电场、磁场、射频等单一或多种结合的辅助冷冻是较为理想的冷冻方法。 儿童是否能培养起阅读的兴趣，一定程度上取决于学校第一学年的教学活动。假设教师能发现、奖励和发展学生在阅读中所表现出来的每一个长处，那么他们就会以乐观的态度去对待教师的教学活动，爱上这门课程。低年级语文老师在日常教学工作中要做的一项重要工作便是：教育学生喜欢上语文课，体会到阅读的乐趣。教学尽大概增加趣味性，在活动中、在游戏中带领学生学习语文，应用语文，使学生品尝到学习语文的乐趣，这样才可增加兴趣。 类似地，表2列出了新开发的诸如超声波辅助解冻、超高压解冻、高压静电场解冻和射频解冻等解冻方案及其对肉品质的影响。与传统的解冻方式相比，射频解冻、微波解冻、超声波解冻、欧姆解冻、压力欧姆解冻受热均匀，可以显著提高解冻效率；低温静水解冻、微波解冻、高压静电场解冻均显著降低了肉制品的菌落总数；低温静水解冻、射频解冻、高压静电场解冻、低温高湿解冻、欧姆解冻均显著提高了肉品的保水性；真空解冻减小了对蛋白质构象的损害。传统解冻技术主要适合于家用，但对肉品品质的影响较大，因此大规模生产过程中应该推广使用新的解冻技术。综合分析解冻技术对肉品质、解冻效率和微生物稳定性的影响，射频解冻、微波解冻、高压静电场解冻、欧姆解冻、压力欧姆解冻可能是未来解冻技术发展的方向。 这些新的冷冻、解冻方法的研究，不仅明确了新方法对产品品质的影响，还为产业应用及提高产品的品质提供了多种选择方案。 表1 新兴的生鲜肉冷冻技术
Table 1 Emerging freezing technologies for fresh meat  微冻液快速冷冻 调理猪肉饼-22 ℃微冻液（含40～140 g/L氯化钠、体积分数10%～25%乙醇溶液、3～5 g/L抗冻蛋白、8～13 g/L壳聚糖及水）猪肉饼出品率增加，其脂肪氧化程度低于常规冷冻且产品品质提高 程玉平等[50]速冻液冷冻牛腱子 26 g/100 mL食盐水，-20 ℃ 降低肉中冰晶大小，保护组织结构，保持肉的口感 冯宪超等[51]白条鸭 -35 ℃盐水浸泡 硬度和咀嚼力较小，多汁性和纤维感评分较高 韦保耀等[52]冲击冷冻 肉片将耦合冲击技术与低温冷冻系统结合，采用高速（50 m/s）射流引至肉品表面传热率高，适用于高表面积质量比的食品 Rahman等[53]高压冷冻 猪肉 200 MPa、-20 ℃ 猪肉微观组织的损伤较小 Martino等[54]压力变换辅助冷冻猪肝 100 MPa（-8.4 ℃）、150 MPa（-14 ℃）、200 MPa （-20 ℃） 冰晶体积较小且均匀分布 Su Guangming等[55]猪肉 100 MPa（-11 ℃）、150 MPa（-16.5 ℃）、200 MPa（-21.5 ℃）解冻时汁液损失减少，韧性增加 Zhu Songming等[56]磁场辅助冻结鸡肉 振荡磁场（0.5～0.7 mT、50 Hz）与静电磁场（1 mT）结合解冻后样品几乎没有细胞损伤迹象，而颜色、气味和味道与未冻结产品相似Owada等[57]猪肉块 冷冻机（振荡磁场强度为200～300 mT，频率为60～100 Hz）良好的风味，解冻时产品的外观、香味、质地良好，汁液损失减少 Sato等[58]猪肉静磁场（10 mT）、振荡磁场（0.5 mT，50 Hz）、静电场（6×105 V/m）和声波（20～2 000 Hz）的共同作用缩短了达到目标温度（-50 ℃）所需的时间，减少了冷冻产品中的微生物数量Owada[59]鸡胸肉 冰箱（1.5～2.0 mT，20、30 Hz和40 Hz）冷冻肉的破裂应力在冷藏期间从1 周到6 个月没有变化，冰晶体积减小Yamamoto等[60]鸡肉 振荡电场场强1.5×104 V/m，频率50 Hz～5 MHz鸡肉样品在冷冻及解冻时细胞损伤小，颜色、味道、风味等也得到保持Owada[57]电场辅助冻结（振荡电场）鸡肉振荡电场（1.5×104 V/m、50～5 MHz）、静电磁场（1 mT）、振荡磁场（0.5～0.7 mT、50 Hz）的综合作用产品的中心温度从0 ℃到-20 ℃、-40 ℃所需时间缩短一半以上，产品的颜色、风味和味道未发生显著变化Owada[57]猪里脊肉 12 kV，将样品从1 ℃冷却至-20 ℃，冷却速率为1 ℃/ min Xanthakis等[61]电场辅助冻结（静电场）过冷度较低，冰晶体积减小，12 kV下的平均冰晶体积比零场条件下低44%羔羊肉 0～5.8×104 V/m，样品冷却到-20 ℃冰晶体积减小，汁液损失降低，保持了羔羊肉的肉色、硬度和微观结构Dalvi-Isfahan等[62]微波辅助冷冻 猪肉 微波功率（700 W）水平的60%，冷冻速率为2 ℃/ min平均冰晶体积和过冷度显著下降 Xanthakis等[63]射频辅助冷冻 猪肉 3.5 kW、27.12 MHz、2 kV，每20 s施加5 个总时长为10 s的脉冲颜色无显著变化，汁液损失显著降低，硬度与新鲜样品无显著差异 Anese等[64]超声辅助浸泡冷冻 猪背最长肌含有体积分数95%乙醇溶液和5%氟化物冷却剂的小型超声波浴系统，流速为1.5 L/min，频率为30 kHz，功率为180 W冷冻速率显著增加；冰晶显著减小，且其分布更加均匀；与传统的浸泡冷冻相比，肉质显著提高Zhang Mingcheng等[65]
表2 新兴的生鲜肉解冻技术
Table 2 Emerging thawing technologies for fresh meat  解冻方式 产品 设备或解冻方法 关键效果 参考文献低温静水解冻 鸡胸肉 12～16 ℃静水浴菌落总数、脂肪与蛋白质的氧化和降解程度以及蒸煮损失均较低，保水性较好张根生等[66]猪腰肉 平行板射频系统（FRT-5），功率400 W，频率27.12 MHz其汁液损失、微观结构变化及肉色变化很小，且解冻速率快 Choi等[67]射频解冻瘦牛肉27.12 MHz、6 kW的中等规模射频系统，电极间隙10 cm，传送带速率3 m/h，解冻时间17 min解冻热均匀性很好，解冻速率快 Bedane等[68]牛肉 915 MHz或2 450 MHz交变电场速率快、效率高。一块厚20 cm、质量50 kg的冰冻牛肉块可在2 min内从-15 ℃升高到-4 ℃邢淑捷等[69]微波解冻 猪精腿肉 25 ℃微波解冻处理10 min后间歇10 min交替进行猪背最长肌 选择微波炉“按质量解冻”模式，10 min菌落总数显著降低，猪肉汁液损失率高及部分过热的问题得到解决 董庆利等[70]有利于保持肉的嫩度和色泽，肉品的全质构特性较好 常海军等[71]超声波解冻鸡胸肉 初始水温15 ℃，频率40 kHz，功率120 W猪背最长肌 频率25 kHz，强度0.2 W/cm2或0.4 W/cm2，水浴初始温度为15 ℃解冻速率快，鸡胸肉新鲜度高，负面影响较小 张昕等[72]缩短了解冻时间，不影响未包装的冷冻猪肉的品质 Gambuteanu等[73]兔肉 电压20 kV Jia Guoliang等[74]高压静电场解冻微生物数量显著减少0.5～1.7（lg（CFU/g）），持水能力较高，质地较好羔羊胴体高压电场解冻柜，解冻温度4～8 ℃，相对湿度70%～80%，高压电场12.5 kV/m羊胴体解冻时间缩短，汁液流失率降低，微生物菌落总数减少唐树培等[75]真空解冻 猪背最长肌 真空浴（真空度为9 kPa），25 ℃，30 min 对蛋白质构象的损害较小 Li Fangfei等[1]低温高湿解冻梅花鹿西冷七段式温度及解冻时间设置：15 ℃、20 min，12 ℃、20 min，9 ℃、20 min，7 ℃、30 min，6 ℃、30 min，4 ℃、60 min，0 ℃、10 min持水力较好，肉色、剪切力接近鲜肉指标 秦凤贤等[76]欧姆解冻 牛肉 交流电频率为100 Hz锯齿波，0～-5 ℃ 电导率及加热速率较大 冯晚平等[77]碎牛肉 10、13、16 V/m 能效高，汁液损失低，无废水产生 Cevik等[78]压力欧姆解冻 牛里脊肉压力欧姆解冻系统（欧姆电池、压力室、电场供电系统），高压200 MPa，欧姆解冻40 V/cm解冻时间短，剪切力及肉色均无显著变化 Min等[79]
3 结 语随着全球贸易的增长及生产商与消费者之间空间距离的扩大，冷冻技术在肉类贮藏和运输中的需求在逐渐增加。因此，肉类科学家在冷冻、解冻及反复冻融对牛肉、羊肉、鸡肉、猪肉等主流肉类产品的影响方面进行了大量研究；但是，冷冻、解冻及反复冻融对肉色、保水性、嫩度等品质影响的研究结论还存在许多不一致的地方，而且对挥发性成份的研究也十分少见。因此，关于冷冻、解冻及反复冻融对肉品品质影响的相关机制还需要更加系统、深入的研究。 反馈信息的内容包括两种类型：评价类和信息类。[2] 评价类与学习结果相关、表明已达到的水平(例如，判断对错、正确的百分比和学习标准的距离)。 信息类是与主题、任务、错误或解决方案相关的附加信息。 在此分类基础上，有研究[13]将反馈信息的内容进一步细分为验证、阐释和一般三类。 验证型反馈和评价类反馈术语不同，但是所指相似，都指对同伴产出的判断(对/错)，是否符合标准。 阐释型反馈包含信息类反馈，分为信息性和启发性阐释两种类型，分别指对之前的表现提供同伴反馈和关于未来改进的建议。 该研究增加了一般型反馈，指一般性陈述，既不验证也不阐释。 冷冻、解冻会对生鲜肉的品质造成不利影响，为减缓这些不利影响，近年来科研人员开发了许多新兴的冷冻、解冻技术。不同的冷冻、解冻方式各有利弊，对肉品加工企业来说，要针对不同的肉品种类和目标要求选择合适的冷冻、解冻技术，同时还要考虑到设备、出品率等因素。另一方面，冷冻、解冻新技术研究虽已取得一些成就，但离肉类工业的商业化应用还有很大距离，需要加快新技术的成果产业应用以提高冷冻生鲜肉的品质。相信随着科学技术的进步，未来食品冷冻行业会有更好的发展前景。 参考文献： [1] LI Fangfei, WANG Bo, LIU Qian, et al. Changes in myofibrillar protein gel quality of porcine longissimus muscle induced by its stuctural modification under different thawing methods[J]. Meat Science, 2019, 147: 108-115. DOI:10.1016/j.meatsci.2018.09.003. 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Recent Advances in Effect of Freezing and Thawing on Meat Quality and Development of New Technologies WANG Fangfang1, ZHANG Yimin1, LUO Xin1,2, LIANG Rongrong1, MAO Yanwei1,*
(1. College of Food Science and Engineering, Shandong Agricultural University, Tai’an 271018, China;2. Jiangsu Collaborative Innovation Center of Meat Production and Processing, Quality and Safety Control, Nanjing 210095, China) Abstract: Freezing is a common preservation method used in the storage and transportation of fresh meat, but freezing,thawing and repeated freezing and thawing will accelerate the oxidation of both lipids and proteins in meat, and further affect the quality of meat in terms of color, tenderness and water-holding capacity. This paper reviews the effects of freezing,thawing and repeated freezing-thawing on the quality of raw meat, and the underlying mechanism. Meanwhile, the emerging freezing and thawing technologies are also summarized. We anticipate that this review will guidance China’s meat industries in the selection of freezing and thawing technologies, and also provide a theoretical guidance and research direction for the quality control of frozen products and the development of new freezing and thawing technologies. Keywords: freezing; thawing; repeated freezing and thawing; meat quality
收稿日期：2019-05-15 基金项目：现代农业产业技术体系建设专项（CARS-37）；山东省现代农业产业技术体系创新团队建设专项（SDAIT-09-09）；山东省“双一流”奖补资金项目（SYL2017XTTD12） 第一作者简介：王芳芳（1996—）（ORCID: 0000-0003-3667-419X），女，硕士研究生，研究方向为动物性食品加工及品质、安全控制。E-mail: wff9617@163.com*通信作者简介：毛衍伟（1981—）（ORCID: 0000-0002-3831-6452），男，副教授，博士，研究方向为动物性食品加工及品质、安全控制。E-mail: maoyanwei@163.comDOI:10.7506/spkx1002-6630-20190515-164 中图分类号：TS251.4 文献标志码：A 文章编号：1002-6630（2020）11-0295-08 引文格式：王芳芳, 张一敏, 罗欣, 等. 冷冻解冻对生鲜肉品质的影响及其新技术研究进展[J]. 食品科学, 2020, 41(11): 295-302.DOI:10.7506/spkx1002-6630-20190515-164. http://www.spkx.net.cnWANG Fangfang, ZHANG Yimin, LUO Xin, et al. Recent advances in effect of freezing and thawing on meat quality and development of new technologies[J]. Food Science, 2020, 41(11): 295-302. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20190515-164. http://www.spkx.net.cn
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发表于 2021-2-21 19:26:45
