新型解冻技术对肉类品质影响的研究进展

段欢欢，王 珂，冯 森

（河南牧业经济学院，河南郑州 450000）

在当前快节奏的生活中，冷冻食品已经成为当前生活中不可缺少的存在。食品解冻的过程就是将冻结食品中的冰晶融化成为水，然后被食品吸收从而恢复至被冻结之前的新鲜状态，即冻结的逆过程。该过程中食品的品质不仅会受到冷冻方式的影响，还会受到解冻技术的影响[1]。在解冻过程中，不同解冻方式会导致肉制品出现不同程度损耗，从宏观上来看，解冻过程中肉制品中的肌原纤维蛋白的空间结构遭到破坏，汁液流失导致肉制品原料的营养物质损失，使肉制品的品质下降，口感、色泽等产生不同程度的变化[2]。冷冻和解冻都是通过改变肉制品中水分的含量和分布，从而影响肉制品的品质。因此，加工过的肉必须立即进行冷冻保鲜，从而有效抑制微生物的生长，降低肉制品在转运途中汁液的流失率，以保证肉制品的品质[3]。

本文通过对新型冷冻技术的概述，对比了不同新型解冻技术对牛肉、猪肉、鸡肉品质的影响，总结了解冻食品质量的评价指标，为新型解冻技术在食品工业化中推广应用提供技术理论支撑。

1 新型解冻技术

1.1 超声波解冻

为提高解冻技术的解冻效率，超声波解冻正在被国内许多学者进行研究和应用。超声波也可以看作机械波，根据超声波所含的频率不同，可以分为高频超声波和低频超声波；根据能量的不同又可以分为高能超声波和低能超声波。超声波根据超声波解冻可以细分为空化效应、热效应、自由基效应和机械效应4 个效应，其中热效应是超声波解冻技术的主要部分[4]。调节超声波的频率利用热效应产生的稳定热量作用于冷冻肉类的解冻层和冻结层的交界处，从而较快且稳定的进行解冻[5]。

1.2 微波解冻

微波解冻是在交变电场作用下，利用915 ～2 450 MHz 的电磁波通过冻结肉中内部分子旋转和碰撞产生的热量来实现食品解冻，而微波解冻技术仅是电磁波解冻技术的一种[6]。微波解冻可以分为两种工作机理：①利用偶极化作用下分子内部摩擦产生的热量来给冻结肉进行热交换；②利用离子在高频振荡电场的振荡迁移产生的热量[7]。相对传统解冻技术来说，微波解冻技术的解冻速率较快，微波炉解冻技术在生活中已经得到较大范围的应用，但是由于液态水可以比冰吸收更多的热量，可能会产生局部热量不均匀导致解冻后的肉制品色泽、口感以及风味变差等[8]。

1.3 高压静电场解冻

高压静电场解冻是利用高压静电场中带电粒子在均匀的电场中产生电晕风，静电场中未带电荷的离子与电离的气粒子产生摩擦，而带电粒子的能量促使冻肉表面的水分子被吸收，从而提高动能和传热量[9]。

高压静电场解冻技术在肉类食品解冻中的应用较为广泛。该技术不仅能够较好地保持肉类的品质，还可以防止食品酸化腐败，但对电压的控制有严格的要求，较高的电压会导致冷冻的肉制品发生脂质氧化，从而导致质构和色泽发生变化[6]。高压解冻技术虽然是一种新型的、具有较好前景的解冻技术，具有低能耗、解冻速率较高以及营养物质损失较小等优点，但还存在解冻的成本较高以及安全隐患问题。

1.4 其他解冻技术

真空解冻技术的作用机理是利用真空解冻室内的水蒸气在冷冻肉的表面进行凝结并且与冻结肉进行热交换，从而达到解冻的目的[7]。与传统解冻技术相比，该技术不会使冷冻肉因表面温度过高而导致肉制品变质，其解冻速率和效率也较高，但成本也较高。

相对于真空解冻技术，国内学者对欧姆解冻技术进行了较多的研究和探索。欧姆解冻技术是将冻结肉看作电阻，当电流通过冻结肉时利用电能耗散产生的焦耳热，从而实现肉制品的快速解冻[6]。与微波解冻技术相比，欧姆解冻技术的解冻效率更加高效，这是因为欧姆解冻可以将热量均匀地传递到肉制品的每一个地方[8]。在未来的解冻技术中，欧姆解冻技术具有很大发展潜力[9]。

2 不同解冻技术对肉类品质的影响

2.1 微波解冻技术对肉类品质的影响

当微波解冻技术应用于猪肉时，董庆利等[10]利用温度为25 ℃的微波解冻对冷冻猪肉进行间歇解冻，能够较好地降低猪肉的汁液损失率以及局部过热的问题。常海军等[11]发现微波解冻后猪肉的干耗比较严重、持水性降低，但色泽和嫩度保持较好。靳青青等[12]通过研究也得到了此结论。刘著等[13]通过对比影响鸡肉品质的因素（汁液流失率、含水量、pH 值以及蒸煮损失等）发现，利用微波炉解冻鸡肉能够较好地保持鸡肉原有的色泽和口感，且解冻速率较快，汁液流失率较小。程天赋[14]的研究结果表明，与传统解冻技术相比，微波解冻技术不仅可以缩短解冻时间，还可以防止解冻过程中造成的微生物污染以及营养物质的丢失。李璐倩等[15]分析了解冻后牛肉的口感、含水量、剪切力、色泽和质构等因素，结果表明微波解冻技术能使牛肉保持色泽红亮、含水量适中。

微波解冻技术作为新型解冻技术，具有解冻效率高以及解冻损失小等特点，可以很好地保持肉的色泽、含水量、营养物质以及汁液量，降低微生物的污染。但该技术也会由于受热不均匀造成肉类品质的降低。

2.2 超声波解冻技术对肉类品质的影响

相对微波解冻技术来说，超声波解冻技术具有解冻效率高、且能够将热量均匀分布等优点，但随着超声波功率的增加，肉制品的解冻损失也会随之增加[6]。蒋奕等[16]通过对比不同功率（100 W、200 W、300 W、400 W 和500 W）下解冻猪肉的pH 值、蒸煮损失、汁液流失量以及蛋白质含量发现，超声波解冻技术可以实现快速解冻，但干耗较为严重，猪肉的蒸煮损失和pH 值都将随之增大。张昕等[17]采用超声波解冻技术解冻鸡肉时发现，与静水解冻相比，该技术可以提高鸡肉的解冻速度，并保持鸡肉的色泽，但会造成鸡肉的持水量下降和汁液流失。钟莉等[18]的研究证明了这一结论。张绍志等[19]联合使用超声波解冻技术和其他解冻技术对牛肉进行解冻，通过实验数据分析发现，组合解冻的方式能够更好地提升解冻效果以及解冻速率，达到更好的解冻效果。与此同时，在进行解冻时要注意解冻温度，避免因局部温度过高导致肉制品的品质损坏[6]。

超声波解冻技术可以很好地弥补微波解冻技术受热不均匀的缺点。利用超声波技术分别对猪肉、鸡肉、牛肉进行解冻时，选择合适的超声波功率不仅可以加快猪肉的解冻速度、降低蒸煮损失，还可以很好地保持其品质。

2.3 高压静电场解冻技术对肉类品质的影响

高压静电场解冻技术可以保持冻肉的品质。方敏等[20]利用高压静电场解冻技术对冻猪肉进行解冻，发现解冻后的猪肉能够保持很好的色泽、pH 值、风味以及口感等。何向丽[21]的研究表明，板状电极对猪肉的解冻速率没有显著影响，利用多针状电极可以将解冻时间缩短一半。马坚[22]通过研究高压静电场对牛肉里脊的影响，结果发现高压静电场会影响解冻速率、汁液损失、质构等，得出高压静电解冻不仅可以提高解冻速度，还可以有效降低汁液流失，保持解冻后牛肉品质的结论。牛肉在高压静电场中解冻时生成冰晶带，从而降低了牛肉干耗以及营养物质的丢失[7]。解冻过后牛肉的色泽保持较好，原因在于高压静电场解冻时会产生臭氧并且附着在牛肉的表面，促使氧气分子和肌红蛋白进行结合，生成较为鲜红的氧化肌红蛋白[23]。

高压静电场解冻技术作为一种新型的解冻技术具有很好的发展前景，经过不同场强的高压静电场解冻技术解冻后的肉类与新鲜肉类无较大的差别，但其成本较高、技术要求和工作条件要求较为严格。

3 结语

本文阐述了微波解冻、超声波解冻、高压静电场解冻技术对牛肉、猪肉、鸡肉品质的影响以及不同解冻技术存在的问题和作用机理。在后续应用中，人们应根据不同肉类的特性选取合适的解冻技术和工艺，保证解冻后的肉类能尽可能多的保留其新鲜度，避免因汁液流失、变味、营养物质的丢失而影响口感。微波解冻、超声波解冻、高压静电场解冻虽然都属于新型的解冻技术，有其各自特点，但是也有许多亟待解决的问题，需要国内更多学者进行研究探索。