解冻速率对冷冻猪肉品质的影响

不同冻结和解冻速率对冷冻猪肉品质的影响张玲玲 通讯地址：上海海洋大学 邮编：201306E-mail:981695620摘要：采用均匀设计研究不同个体解冻速率对猪肉保水性和组织结构的影响，结 果显示：解冻速率对解冻汁液流失率的影响成非线性关系，在一定的范围内存在 最佳解冻速率使解冻汁液流失率最低；解冻操作对于肉品的超微结构有一定的影 响，解冻速率越大对于肉品超微结构的破坏作用也越大。关键词：冻结；解冻；解冻汁液流失率；超微结构【前言】：解冻速率对猪肉品质的影响分析【1】采用均匀试验设计方法，针对两种不同的冻结速率和六种不同的解冻速率， 结合不同的动物个体，测定解冻后肉品的解冻汁液流失、蒸煮损失、pH、系水力 (加压失水率)和蛋白溶解度，并且对于冻结状态的肉样进行了扫描电镜观察，在 冻结前和解冻后分别对组织进行了透射电镜观察，研究这三种因素对解冻后肉品 品质的影响大小。结果显示：(1)冻结速率、解冻速率和不同的个体因素对于解 冻汁液流失和蒸煮损失均有显著影响，去除个体因素影响后发现冻结速率和解冻 速率对解冻汁液流失和蒸煮损失的影响成非线性关系，解冻速率和冻结速率之间 存在互作。在一定的范围内存在最佳解冻速率可以使肉品的解冻汁液流失最低。(2)肉样的加压失水率和pH主要与肉的来源相关，而与肉品的冷冻及解冻工艺相 关度不大。(3)解冻速率对蛋白的溶解性，主要是全蛋白溶解度和肌原纤维蛋白 溶解度，有一定的影响，解冻速率和冻结速率间无相互作用。这很可能也是不同 解冻速率影响解冻汁液流失的原因之一。(4)不同的冻结速率条件下，冻结肉样 中所形成冰晶的大小和分布不同。经过冻结和解冻操作，对于肉品的超微结构有 一定的不良影响，且解冻速率越大对于超微结构的影响也越大本研究的目的意义【2】冷冻肉是各类肉制品生产的主要原料。原料肉的品质对于肉制品的加工品质 （保水性、解冻汁液流失、蒸煮损失等）有重要影响，是食品加工企业应该重点控 制的对象。当前我国冷冻肉品生产中存在的主要问题是肉的保水性差，解冻汁液 流失严重。本研究的主要目的就是通过调查，了解常规生产工艺条件下冻结的肉 块，经-18C冷库冻藏一定时间后，在固定的解冻条件下解冻，肉的品质变化规 律；结合调查的结果进行冷冻工艺过程的优化；探讨被膜冻藏工艺；针对实际生 产中对于解冻条件缺乏科学的认识以及解冻操作不规范等问题探索较优的解冻 速率；并应用核磁共振来预测原料肉品质的好坏。从而为国家进行合理的宏观管 理和行业指导，为企业制定科学的生产规程和产品标准等提供一定的理论指导。在现代肉及肉制品加工业中冷冻畜禽肉是国家调节肉食品市场的重要产品， 也是肉类产品在进出口贸易和国内地区间流通的主要形态。有关冷冻速度和肉的 贮藏温度对冷冻肉的影响的研究已有大量报道。尽管研究的结论不尽一致，但大 部分都认为提高冷冻速度和降低贮藏温度能够提高肉的质量。冻结食品在消费或 加工前必须解冻，与冷冻技术的发展相比，解冻技术发展较晚，且深入研究较少。 关于解冻速度对食品品质的影响存在两种观点：一种认为快速解冻使汁液没有充 足的时间重新进入细胞中，从而产生大量流失；另一种观点认为快速解冻可以减 轻浓溶液对食品质量的影响，同时也缩短微生物繁殖与生化反应的时间。因此， 最优解冻速度的确定是一个有待研究的问题。食品在解冻过程中最常出现的问题 是汁液流失，汁液流失的多少与肉品的切分程度、冻结方式、冻藏条件以及解冻 方式等有关。本文通过对来源于不同个体的猪肉经过不同解冻处理后的各项理化 指标的研究，探讨不同来源、不同解冻速率对解冻后猪肉保水性和超微结构的影 响。一材料与方法：1.1准备工作：将猪肉分成质量为（1005） g的小肉块八份，尽量使所取的样 品大小形状相近，呈规则的长方形，以减少试验的误差，详细记录初始质量。1.2实验方法：先将其进行冻结，之后在6种不同的条件下进行解冻（8C冰箱 解冻，23C静止空气解冻，24C水浴解冻，21C流水解冻，32C水浴解冻，40C水浴解冻，直至肉块中心温度达到2C,解冻终止）；解冻结束后进 行各项理化指标的测定。试验设计采用均匀设计法。【3】1.3 指标测定方法1.3.1 解冻速率及其测定由于从传热角度来看，解冻是冻结的逆过程，根据20世纪70年代国际制冷学会提出的食品冻结速率的定义将解冻速率定义【小为：式中L食品表面与热中心的最短距离，t 食品表面达0C至热中心达2C所用的时间 h。解冻速率的测定方法是：解冻前将两个热电偶温度计的探头一个沿着与肌纤维平 行的方向插入样品的几何中心，另一个插入到距离肉样边缘0.5cm的部位。从热 电偶温度计的表盘上读出解冻过程的温度的同时计时，读数的频率大约为l/3min -1。解冻结束后根据解冻速率的定义和所记录的解冻过程来计算解冻速率。1.3.2 解冻汁液流失率样品解冻前称重（W1），按照试验设计的不同条件解冻后，将塑料袋中的解 冻流失的汁液倒掉，然后肉样用吸水纸吸干，再次称重（W2）,解冻汁液流失率TL =X 100%按照下式计算：式中TL解冻汁液流失率，W1 解冻前样品质量， W2 解冻后样品质量。1.3.3 加压系水力采用加压滤纸法。测定剁碎肉样在343.35N压力下水分的损失量，加压系水力按WIIC =孕 X 100%照下式计算：式中WHC加压系水力，X1加压前样品质量，X2加压后样品质量。1.3.4 蒸煮损失率CL = 71 J X 100%一定大小的肉样在蒸煮前称重（Y1）。蒸煮后冷却到室温，用吸水纸吸干水分, 然后再次称重（Y2）。蒸煮损失率采用下式进行计算: 式中CL蒸煮损失率，Y1蒸煮前样品质量，Y2蒸煮后样品质量。1.4数据处理【5】二结果与讨论2.1 解冻速率根据解冻速率的定义和实际所记录的解冻过程的数据，计算得到不同解冻条 件下的解冻速率见表。可见在同样的介质中静止解冻，随着解冻温度的升高解冻 的速率逐渐增大，如试验1和2的介质均为静止空气，5和6的介质均为静水， 温度越高解冻速率越大；肉样在流水中的解冻速率高于在静水中的解冻速率，从 3和4的对比中可以看出。另外从2和3的对比中可以看出水解冻快于空气解 冻。不同解冻条件下的解冻速率试验号解冻速率/um *10*65 士 0.0220. 89 + 0. 0133.16O. 1245. 220. 0955,45 + 0. 226& 570. 292 . 2 解冻汁液流失率运用混合线性模型以不同个体和冷冻速率为固定效应，以解冻速率为随机效 应对均匀设计所得的结果进行方差组分的分析，结果表明：不同的个体和冷冻速 率对汁液流失率有显著影响。对消除了固定效应（个体和冻结速率）影响后的校 正值，以解冻速率为连续变量进行回归分析，得出的回归方程为：TL = 2. 473 一 0. 853 X + 0. 155 X V? - 0. 001 X Vf 式中 TL 解冻汁液流失率，；匕 解冻速率疋m/ho 这表明解冻速率对解冻汁液流失率的影响成非线性关系，在一定的范围内可能存 在最佳解冻速率可以使肉品的解冻汁液流失率最低。应用MATLAB软件求解 在试验条件下的最佳解冻速率为2. 8 3cm/h，此时所对应的解冻汁液流失 率为1 .28%。2 . 3 蒸煮损失率运用混合线性模型以不同个体和冷冻速率为固定效应，以解冻速率为随机效 应对均匀设计所得的结果进行方差组分的分析，结果表明：不同的个体和冷冻速 率对蒸煮损失率有显著影响。通过参数估计，对蒸煮损失率进行校正。运用回归 分析法对校正后的蒸煮损失率值进行分析，解冻速率及其不同次方均没有进入方 程，表明解冻速率对蒸煮损失率没有显著影响。2 . 4 加压系水力运用混合线性模型以不同个体和冷冻速率为固定效应，以解冻速率为随机效 应对均匀设计所得的结果进行方差组分的分析，结果表明：不同的个体对加压系 水力有显著影响，不同的冷冻速率对加压系水力没有显著影响。通过参数估计， 对系水力进行校正到同样的个体水平3，回归分析和方差分析结果均表明解冻速 率和冻结速率对系水力均没有显著影响。这表明肉品的系水力主要与肉的来源 （不同的个体）相关，而与肉品的冷冻及解冻工艺无关。校正前后的解冻汁液流失率、蒸煮损失率和加压系水力试验号解冻汁液流失率/%蒸煮损失率/%加压系水力/%校正前校正后校正前校正后校正前校正后12.460. 172. 130. 1734. 260. 2531. 07 0. 2559. 932. 1865. 812. 1820. 96土0 381. 66 土 0 3833. 66土14831.38 1-2666.28 1.7065. 28土. 7030. 73 土 0 381. 320.3829. 940.5731.97土0 5766.030. 4166. 03土041!2. 350. 241.44 土 0. 2437.450. 5332. 240. 5360. 39土3. 3566. 273. 3550. 630. 371. 910. 3731. 191. 5031. 931.3167. 791.9666.791.9662250 392. 2503931. 341.4531.34 1.4566. 05土24266. 05 土 242注：1表所列数据为平均值士标准差”；2.样本容量为32 . 5 超微结构新鲜肉样的透射电镜超微结构图和经过不同冻结和解冻操作后肌肉的超微 结构图见图1。通过对比可以看出，经过冻结和解冻操作对于样品的超微结构有 一定的破坏，从图上可以清楚地看到组织结构的弱化；所有经过冻结和解冻操作 的肉样，不管冻结速率和解冻速率如何，其暗带和亮带的界限均不太明显，但都 还可以模糊地看到亮带和暗带。大多肉样的Z线都还清晰可见，但不如新鲜肉样 的Z线那么浓重。随着解冻速率的增大组织结构的弱化更加强烈，解冻速率最大的试验6.其超微结构的明带和暗带已经完全无法区分，但是Z线仍然依稀可见。 从图上看到处理（2）的明带和暗带也已经完全无法区分，这可能是与慢速冻结 有关。注：图中、和分另I对应于试验号1、2、3、4、5、 6；G1、G2、G3是个体1、2、3在未冻结状态的超微结构图。2 . 6 讨论研究结果表明：在解冻时间小于6 0min的条件下，降低解冻速率，汁液 流失增多。当解冻时间大于6 0min时，滴水损失的量与解冻速率无关。相反， 有些研究发现快速解冻所产生的汁液流失较少。而解冻速率对于汁液流失无显著 影响。本文的研究结果表明解冻速率对解冻汁液流失率的大小有显著的影响，且 成非线性关系，在试验条件下的最佳解冻速率为2. 8 3cm/h，此时所对应 的解冻汁液流失率为1 .28%。从本文的研究结果可以看出，不同个体对于解冻汁液流失率、蒸煮损失率和 加压系水力均有显著影响。因此，在实际生产中，如果想控制冻肉解冻汁液流失 率达到最小，需掌握一个较佳的解冻速率。三.结论通过均匀试验H对其结果进行方差组分的分析、参数估计和 校正，并运用回归分析法对校正后的结果进行分析，我们初步得 出这样的结论：1. 解冻速率对解冻汁液流失率的影响成非线性关系，在一 定的范围内存在最佳解冻速率可以使肉品的解冻汁液流失率最低，在试验条件下的最佳解冻速率为2.83cm/h，此时所对应的 解冻汁液流失率为1.28%。2. 蒸煮损失率的主要影响因素是冷冻速率而非解冻速率，不同的肉品来源对蒸 煮损失率有显著影响。3. 加压系水力主要与肉的来源相关，而与冷冻及解冻工艺无关。参考文献：【1】来源:育才网 作者: 余小领学位授予单位: 南京农业大学 页数:158【2】Ngapo T M ， Babare I H ， Reynolds J ， et al. Freezing and thawing rate effects on drip loss from samples of pork. Meat Science， 1999:149-158.【3】方开泰，马长兴 北京：科学出版社 2001：p83-p248【4】华泽钊，李云飞，刘宝林食品冷冻冷藏原理与设备北京：机械工业出 版社 1 99 9： p123-p125【5】谢庄，贾青 兽医统计学 北京：高等教育出版社 2005:p143-p147