反复冻融对调理鸡肉骨肉相连品质的影响

李媛惠，李苗云，赵改名，张秋会，柳艳霞，高晓平

(河南农业大学食品科学技术学院，河南省肉制品加工与质量安全控制重点实验室，河南郑州450002)

随着生活水平的提高，鸡肉制品以其高蛋白低脂肪的优点越来越受到人们的欢迎.而调理鸡肉因食用方便、营养丰富、附加值高等特点而备受消费者青睐.目前中国调理肉制品主要以速冻调理肉制品为主，骨肉相连是其中一种典型产品.由于在运输、贮藏、消费过程中的冷链设备不健全，温度波动较大，产品在消费食用前一直处于冻结-解冻的反复冻融过程中.反复冻融越剧烈，产品组织形态和新鲜度的劣变越剧烈［1，2］.国外学者报道了应用NMR驰豫时间研究生鲜猪肉持水性的变化［3］，以及蒸煮过程中持水性的变化［4，5］.戚军等［1］研究了冻融过程中羊肉保水性的变化规律，并用低场核磁共振(Nuclear magnetic resonance，NMR)技术研究了羊肉冻融过程中水的驰豫性质的变化.李伟妮等［6］利用低场核磁共振技术研究了冷藏山羊肉中结合水、不易流动水和自由水的分布和变化情况.而目前应用NMR研究反复冻融对速冻调理产品骨肉相连品质影响的研究，尚未有详细的报道.低场核磁共振技术是近几年迅速发展起来的一门新型分析技术，并且它的应用范围越来越广.这是一种快速、无损、未侵入式的检测方法，可以区分肉中水的流动性［7，8］，也可用于分析肉与肉制品中水分的分布状态、不同状态水的含量及迁移过程，同时还可以进行成像分析，获取样品内部水分的空间分布信息，从而分析肉与肉制品中水分与其它品质特性间的关系［9，10］.本研究以调理鸡肉制品骨肉相连为研究对象，探究反复冻融对调理肉制品品质的影响，用NMR来研究其弛豫特征值，并通过核磁共振成像直观反映反复冻融条件下骨肉相连水分的迁移及变化情况.

1 材料与方法

1.1 试验材料

调理鸡肉制品骨肉相连，品种为AA肉鸡，鸡龄平均为42 d，河南某食业集团提供.

1.2 主要仪器与设备

DW-FW351冰柜，中科美菱低温科技有限责任公司;HVE-50压力蒸汽灭菌锅，日本HIRAYAMA公司;SPX-1505H-生化培养箱，上海新苗医疗器械公司;IPC-810B核磁共振成像仪，上海纽迈电子科技有限公司;THZ-82水浴恒温振荡器，金坛市杰瑞尔电器有限公司.

1.3 试验方法

1.3.1 样品处理 随机采取河南某食业集团调理鸡肉生产线腌制好的骨肉相连，每份100 g托盘包装，放入-18℃的冰柜中.冷冻5 d后取出样品放在(5±1)℃条件下解冻，解冻完全后再在此条件下放置2 h，取样测其各项指标后再把样品放入-18℃的冰柜中，如此反复冷冻和解冻.

1.3.2 感官评分 参照 GB 16869—2005《鲜、冻禽产品制定样品的感官评价标准》，并采用WI-LLIAMS等［11］的9点评分法进行打分:9为极好，8为很好，7为好，6为次好，5为一般，4为一般以下，3为差，2为很差，1为极差.最后求出每组得分的平均值.取6或6以上可接受，即货架寿命的终点［12］.

1.3.3 蒸煮损失 将肉样用绞肉机绞碎，取10.0 g碎肉，称重W1，然后将所称取的碎肉搓圆后插入温度计，最后把肉样及温度计一同放入蒸煮袋，密封好，把蒸煮袋放入85℃的恒温水浴锅中，待肉样的中心温度达70℃，取出冷却至室温，称重W2，按以下公式计算蒸煮损失率:

式中，W1为蒸煮前质量，g;W2为蒸煮后质量，g.

1.3.4 低场核磁共振CPMG试验和MRI成像试验 利用CPMG脉冲序列测量样品的自旋-自旋弛豫时间(T2)以及弛豫峰值.选取解冻过程结束时的肉样约2.0 g置于永久磁场中心位置的射频线圈中心，进行CPMG脉冲序列和MRI成像序列的扫描试验.取样品5份，分别放入检测管中，设置系统参数，CPMG试验的测定参数:测试室温度32℃;采样频率(SW)为200 kHz;采用点数(TD)为1 024个;弛豫衰减时间(D3)为60 s;重复时间(TR)为6 000 ms;重复次数(NS)为4次;半回波时间τ(90°脉冲和180°脉冲之间的时间)值为200 μs;回波个数(Echocnt)为2 000个.CMPG指数衰减使用仪器自带软件T2_FitFrm进行反演，得到弛豫图、各个弛豫过程的弛豫幅度值，其对应的弛豫时间及积分面积.取3次检测结果的平均值作为每一时间点的弛豫特征值，对试验结果进行分析.

采用MRI成像SE脉冲序列对它们进行扫描成像，试验参数为:重复时间D0=100 ms，回波时间TE=200μs，K空间的原始数据矩阵为NE×TD=400×128，将它作傅里叶变换得到的图像大小为512×512;层厚:2.5 mm;视野FOVp×FOVr=43.57 mm ×37.58 mm;扫描次数 NS=2;总扫描时间256 s.

1.4 数据处理

应用SPSS13.0统计处理软件进行数据处理和分析.

2 结果与分析

2.1 反复冻融对骨肉相连感官得分及蒸煮损失率的影响

由表1可知，随着反复冻融次数的增加，解冻时间缩短，5次冻融处理之间解冻时间存在显著的差异性(P＜0.05).随着反复冻融次数的增加，骨肉相连的感官品质不断降低，冻融1，2，3，4次和5次处理之间感官评分差异性显著(P＜0.05).与冻融0次相比，冻融1次时的蒸煮损失率显著下降，冻融2次时的蒸煮损失率增加最多，从2.69%上升至4.33%，差异显著(P＜0.05).冻融3次处理后蒸煮损失率达到最大，肌肉的水分损失最为严重，与冻融1次相比差异显著(P＜0.05).与冻融3次相比，冻融4，5次处理后蒸煮损失率显著下降(P＜0.05);肌肉的保水性也在不断下降，但蒸煮损失率较3次相比已有所减小，冻融3次后，肌肉微观结构受到较大的破坏［13］，肌肉的保水能力下降并达到极限值后，趋于平稳.

表1 解冻时间、感官得分和蒸煮损失率方差分析结果Table1 The results of variance analysis of thawing time and sensory score and purge loss

表2 T22，A1，A2的方差分析结果Table2 The results of variance analysis of T22，A1 and A2

2.2 CPMG脉冲序列研究反复冻融对骨肉相连水分的影响

利用低场核磁共振技术，通过T2横向驰豫时间可检测肉中水分子的移动和分布状态［13］，驰豫时间越长，水与底物结合的越疏松.

图1 横向驰豫时间分布Fig.1 The distribution of transverse relaxation time

骨肉相连中结合水(constitutional water)、不易流动水(free inunobillized water)和自由水(free water)在LF-NMR上横向驰豫时间(T2)的分布见图1.它们分别对应T21(0～10 ms)、T22(10～100 ms)、T23(＞ 100 ms)［6］，横向弛豫时间可以表明水分的自由度［14］，其中T21表征结合水，与肌肉结合最为紧密，T22表征不易流动水［15］，T23表征的是肌肉内的自由水.肉的保水性能主要取决于肌肉对不易流动水的保持能力.

骨肉相连经过不同冻融次数后，测得的弛豫时间T22以及结合水和不易流动水信号贡献量的方差分析结果见表2.由表2可知，横向弛豫时间T22随着冻融次数的增加呈下降趋势.冻融3次与冻融0，1 次相比，T22 减少为 44.25 ms，差异显著(P ＜0.05);随着冻融次数的增加，T22先略微上升再显著下降，可能是冻融使肌原纤维蛋白空间结构发生变化，粗纤维和细纤维之间的距离变短，蛋白质持水能力下降［16］，也说明了肌肉冻融后对应水分的移动性也是先略微上升再显著下降.随着冻融次数的增多，结合水信号贡献量(A1)先增加再逐渐减少，与冻融0次相比，冻融1次结合水含量显著增加，冻融2次后下降，但差异不显著 (P＞0.05).可能是冻融1次破坏了肌纤维结构，导致水分发生迁移.与冻融0次的不易流动水信号贡献量(A2)95%相比，冻融1次后减少到93%，可能是冻融使部分结合水外移和自由水流出，使得不易流动水含量减少;冻融2，3次后结合水信号贡献量有所增加，但差异不显著(P＞0.05).一方面是肌肉持水力的下降导致肌肉中总水量下降，另一方面此时与大分子紧密结合的那部分结合水外移，导致不易流动水含量相对增加.随着冻融次数的增加，结合水和不易流动水含量并不是固定不变的，而是处于一个动态平衡的状态.

2.3 不同指标的相关性分析

随着骨肉相连冻融次数的增加，将测得的各指标进行相关性分析(表3).由表3可知，弛豫时间T22与冻融次数以及不易流动水含量(A2)呈负显著相关，与结合水含量(A1)、感官得分以及解冻时间呈正显著相关;蒸煮损失与结合水A1和不易流动水 A2分别呈极显著相关，相关系数分别为-0.693和0.621.由此可知，可以应用 NMR 分析调理鸡肉骨肉相连的品质.

表3 不同指标间的皮尔逊相关系数Table3 Pearson’s correlation coefficient among indexes considered

2.4 不同冻融次数骨肉相连的NMI图像

低场核磁共振成像技术(Magnetic resonance Imaging，MRI)在质子成像中，单位体积质子密度大，则信号强;质子密度小，则信号弱［17］.图2为不同冻融次数的NMR图像，白色亮的部分代表水分含量相对较高，有很强的弛豫信号;暗的部分代表水分含量较低，弛豫信号较弱，颜色由亮到暗表示弛豫信号有强到弱.

图2 骨肉相连冻融不同次数的磁共振成像的变化Fig.2 The changes of the flesh and bones’MRI at different freeze-thaw cycles

从图2可以看出，随着冻融次数的增加，图像的信号强度逐渐减弱.未经冻融的第1张图片信号强度最强，而随着冻融次数的增加，图像中的亮度逐渐减弱，肌肉组织中质子密度逐渐减少，并且由组织内部朝外迁移，肌肉结构松散、持水性下降，品质发生劣变.

3 结论

骨肉相连随着反复冻融次数的增加，蒸煮损失增加，T22下降，冻融2到3次后，T22变化无显著差异，此时蒸煮损失变化也趋于稳定;弛豫时间T22与感官特性、解冻时间以及冻融次数呈显著相关;A1和A2与蒸煮损失呈极显著相关;MRI图像显示冻融后的亮度明显下降，水分由内向外迁移.因此，NMR可用于流通过程中骨肉相连品质的在线评价，应尽可能防止反复冻融发生，以减少骨肉相连品质的劣变.

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