解冻方式、反复冻融对猪肉品质的影响

陈俊文，刘巧瑜，李湘銮，吴俊师，陈海光，白卫东

仲恺农业工程学院轻工食品学院（广州 510225）

冷冻肉在当今肉类市场中占据着主要地位，是国家储备以防止肉品市场因突发事件而紊乱的重要筹码，兼顾着调节肉品市场的作用，也是目前全球肉类产品贸易的重要形式[1]。肉类产品以冷冻方式储存时，会因为运输、销售、储藏过程中受到外界的温度变化和冷藏链间断等原因，使肉类产品在被消费者食用之前一直处于反复冻融状态[2-4]，导致其发生一系列的生理生化反应，组织结构被破坏，品质严重下降[5-7]。肉制品中的水分会因为冷冻而形成冰晶体，冰晶体不仅损坏细胞膜和细胞内部组织，使蛋白变性，而且在肉制品解冻过程中会因为其大小不一和分布不均匀而造成肉制品汁液流出的现象[8-12]，肉的品质和风味因此受到严重的影响，如肉制品的脂肪被氧化、嫩度降低、可溶性蛋白含量大幅度降低、蛋白质凝胶能力下降等[13-15]。但是，冷冻肉都必须经过解冻处理。因此，解冻过程的控制对冷冻肉的品质也起着至关重要的作用。

通过测定解冻损失率、蒸煮损失率、TBA值、游离氨基氮含量和质构特性，研究解冻方式、反复冻融对猪肉品质的影响，以期为冷冻肉制品生产加工和解冻方式提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 试验原料

猪肉，新鲜猪里脊肉，市售。

1.1.2 试验试剂

乙二胺四乙酸，由洛阳市化学试剂厂提供；2-硫代巴比妥酸，由国药集团化学试剂有限公司提供；氢氧化钠、三氯甲烷、三氯乙酸、无水乙醇、甲醛、冰醋酸均为分析纯，由天津市大茂化学试剂厂提供。

1.1.3 试验仪器

GT16-3离心机（广州市正一科技有限公司）；KT-1热电耦温度计（深圳荣顺腾电子工具有限公司）；722G可见分光光度计（上海仪电分析仪器有限公司）；TA-XT2i质构仪（英国 Stable Micro System公司）。

1.2 样品制备方法

1.2.1 原料前处理方法

解冻方式对猪肉品质影响的原料处理：将猪里脊肉去除筋膜后，垂直肌原纤维方向切成厚度约为3 cm，质量约为25 g的大小形状相近的肉块，随机分成3组（记为A、B、C组），放入-18 ℃冰箱中冻结，24 h后取出。将A、B、C组分别进行自然解冻（室温16 ℃）、冷藏解冻（4 ℃冰箱冷藏室）和静水解冻（水温16 ℃），用热电偶温度计测定肉块中心温度为2～4 ℃即完成解冻，解冻完毕后进行各项指标的测定。

反复冻融对猪肉品质影响的原料处理：将猪里脊肉去除筋膜后，垂直肌原纤维方向切成厚度约为3 cm，重约25 g的大小形状相近的肉块，随机分成6组，第1组为对照组（新鲜），直接进行各项指标的测定，其余样品用保鲜膜包装后分组装入保鲜袋，放入-18 ℃冰箱中冻结，24 h后取出，置于4 ℃冰箱冷藏室中进行解冻，随机取样进行各项指标的测定，剩余的肉样再按上述方法进行反复冻融，依次完成2～5次冷冻—解冻过程后进行指标测定。

1.2.2 解冻损失率测定

解冻损失率的测定参照阿依木古丽等[16]的方法，按式（1）计算：

式中：m1为冻结前肉质量，g；m2为解冻后肉质量，g。

1.2.3 煮制损失率测定

煮制损失率的测定参照冉俊等[17]的方法，按式（2）计算：

式中：m3为煮制前肉质量，g；m4为煮制后肉质量，g。

1.2.4 硫代巴比妥酸值测定

TBARS的测定参照朱民望[18]的方法，并作适当修改。硫代巴比妥酸值按式（3）计算：

式中：TBARS为每千克脂质氧化样品溶液中丙二醛的毫克数，mg·kg-1；A532为溶液的吸光度；9.48为常数。

1.2.5 游离氨基态氮含量测定

采用中性甲醛滴定法[19]进行测定。

1.2.6 质构分析

采用质构仪测定样品的硬度、内聚性、弹性、胶黏性和咀嚼性。测试参数：选取P3.5圆柱形探头，感应力1 000 N，起始力2 N，检测速度60 mm/s，形变量10%，数据收集率200点/s，重复数5次。

1.3 数据处理与分析

采用Origin制图，SPSS软件进行显著性分析，当p＜0.05为显著性差异。

2 结果与分析

2.1 解冻方式对猪肉品质的影响

2.1.1 解冻方式对猪肉保水性的影响

解冻损失率和蒸煮损失率是衡量肉制品保水性的重要指标。如图1所示，3种解冻方式中，冷藏解冻的解冻损失率最小，与自然解冻、静水解冻的解冻损失率差异显著（p＜0.05）。其原因是低温抑制猪肉中微生物生长和生理生化反应，蛋白质变形降解程度较小，可与渗出的水分进行水合作用，因此冷藏解冻的解冻损失率最低。3种解冻方式的蒸煮损失率从低到高依此为冷藏解冻、静水解冻、自然解冻，说明冷藏解冻可以较好地保留猪肉的营养成分。综上所述，3种解冻方式中，冷藏解冻的保水性最好，其次为静水解冻、自然解冻。

图1 解冻方式对猪肉解冻损失、蒸煮损失的影响

2.1.2 解冻方式对猪肉TBA值的影响

TBA值可以反映猪肉脂肪氧化程度，TBA值越大说明脂肪氧化程度越高。由图2可知，3种解冻方式间差异显著（p＜0.05），说明不同解冻方式对猪肉脂肪氧化影响较大。冷藏解冻的TBA值最小，为0.241 mg/kg，说明低温可以减缓猪肉脂肪的氧化。静水解冻的脂肪氧化程度最高，这可能是由于在适宜的解冻温度下，猪肉中的脂肪酶活性较大，从而加速了脂肪氧化。

图2 解冻方式对猪肉TBA值的影响

2.1.3 解冻方式对猪肉氨基态氮的影响

如图3所示，3种解冻方式中，自然解冻的氨基态氮含量最高，静水解冻的氨基态氮含量最低，其原因是猪肉在静水解冻时，水溶解造成部分氨基态氮流失。

图3 解冻方式对猪肉氨基态氮的影响

2.1.4 解冻方式对猪肉质构特性的影响

质构特性是反映肉制品的质地和口感的指标。硬度表示使物体变形所需要的力，用来描述食品软硬、咀嚼需要的力度大小的物理指标；内聚性用于表征样品内部收缩力，抗拉伸强度是内聚力的一种体现；弹性表示物体在外力作用下发生形变，当撤去外力后恢复原来状态的能力；胶黏性用于描述半固体食品咀嚼吞咽所需要的能量；咀嚼性可以解释为咀嚼固体食品所需的能量[20]。由表1可知，3种解冻方式对猪肉的硬度有一定影响。冷藏解冻的猪肉硬度略高于另2种解冻方式。冷藏解冻虽然解冻时间长，但解冻温度低，猪肉内外温度差较小，冰晶对细胞组织结构造成的机械损伤小，从而蛋白质变形程度较小，因此猪肉的持水性好，肌肉组织结合较紧密。3种解冻方式对猪肉的内聚性、弹性、胶黏性、咀嚼性无显著差异（p＞0.05）。

表1 解冻方式对猪肉质构特性的影响

综合以上分析，考虑到自然解冻和静水解冻时室温或水温的时间差异可能对试验结果产生影响，而冷藏解冻的解冻环境相对稳定，故选择冷藏解冻方式探讨反复冻融对猪肉品质的影响。

2.2 反复冻融对猪肉品质的影响

2.2.1 反复冻融对猪肉保水性的影响

从图4可以看出，随着冻融次数的增加，猪肉的解冻损失率不断增加且差异显著（p＜0.05）。反复冻融1次时，猪肉的解冻损失率显著低于其余各组（p＜ 0.05）。其原因是反复冻融使得猪肉的水分多次重新形成大小不一且分布不均匀的冰晶体，冰晶体对细胞造成机械损伤，使细胞液流失。一般认为优质猪肉的解冻失水率应小于8%，猪肉经过反复冻融后远低于优质肉的要求。当反复冻融次数为1～4时，煮制损失率逐渐增加且差异显著（p＜0.05）；反复冻融4次或5次，2组间煮制损失率差异不显著（p＞0.05）。

图4 反复冻融对猪肉解冻损失的影响

2.2.2 反复冻融对猪肉TBA的影响

如图5所示，随着反复冻融次数的增加，猪肉的TBARS值呈上升趋势（p＜0.05），从0.284 mg/kg上升到0.512 mg/kg，表明反复冻融加速猪肉脂肪的氧化。这是由于肉制品中脂肪氧化多发生在细胞膜水平上[21-22]，反复冻融损坏肌细胞的结构，使其释放出氧化酶、铁、血红蛋白等物质，加速脂肪氧化，使肌肉组织变硬，最终导致肉制品的风味变差。

图5 反复冻融对猪肉硫代巴比妥酸值的影响

2.2.3 反复冻融对猪肉氨基态氮的影响

从图6可以看出，随着反复冻融次数的增加，猪肉的氨基态氮含量变化差异不明显（p＞0.05）。这表明反复冻融对猪肉的氨基态氮含量无明显影响。

2.2.4 反复冻融对猪肉质构特性的影响

由表2可知，猪肉的硬度随着冻融次数的增加而增加并且差异显著（p＜0.05）。这是因为在反复冻融过程中，除了冰晶对细胞造成机械损伤，破坏肌原纤维蛋白的结构之外，解冻时因冰产生膨胀而形成内力，导致肌纤维变形和断裂，蛋白质结构发生变化，造成疏水基团暴露，因而猪肉的保水性大大下降，硬度增加。弹性随着反复冻融次数的增加呈现逐渐下降的趋势，而胶黏性和咀嚼性则逐渐增加。反复冻融对猪肉的内聚性影响不显著（p＞0.05）。综上所述，反复冻融促使猪肉的质构特性下降，导致猪肉的风味和口感变差。

图6 反复冻融对猪肉氨基态氮的影响

表2 反复冻融对猪肉质构特性的影响

3 结论

1) 在冷藏解冻、自然解冻与静水解冻3种解冻方式中，冷藏解冻的解冻损失率、煮制损失率最低，且对猪肉的脂肪氧化影响最小。而3种解冻方式对猪肉的质构特性影响差异不大。

2) 随着反复冻融次数的增加，猪肉的解冻损失率、蒸煮损失率、TBA值显著增大（p＞0.05），氨基态氮含量变化差异不明显（p＜0.05）；猪肉的硬度、胶黏性和咀嚼性逐渐增大，弹性则呈现逐渐下降的趋势。反复冻融过程中，结晶和重结晶对细胞造成的机械损伤，破坏了蛋白质结构，促使猪肉的质构特性和保水性下降，导致猪肉的风味和口感变差。