快速與慢速解凍對冷凍豬肉品質特性及蛋白變性的影響

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(1.河南科技學院食品學院,河南新鄉 453003; 2.中國農業大學食品科學與營養工程學院,北京 100000; 3.河南科技學院，畜禽產品精深加工與質量安全控制河南省工程技術研究中心,河南新鄉 453003)

我國是世界豬肉生產第一大國,豬肉也是我國居民的主要肉食品來源[1]。豬肉由于其生物學組成而成為極易腐敗變質的商品,其極高的酶學活性和腐敗微生物的生長導致冷鮮肉的貨架期極短[2-3]。因此,冷凍依然是廣泛應用于肉制品加工行業的重要手段,可確保肉制品的安全性和長期保存過程中的品質[4-5]。冷凍畜禽肉是國家調節肉品市場的重要籌碼,也是肉制品在進出口貿易和地區間流通的重要產品形態,在現代肉及肉制品行業中有著十分重要的地位[6-7]。

冷凍肉在加工或銷售之前必須經過解凍[8]。冷凍肉的品質好壞不僅取決于冷凍過程,而且與解凍工藝密切相關[9]。冷凍肉在解凍過程中可能會出現汁液流失、質量損失、蛋白變性、脂肪氧化、顏色變化、質構改變、氣味惡化等現象,從而造成品質嚴重下降。另外,解凍時間過長,可能會促進微生物生長,降低蛋白溶解性,增加能量消耗[10-12];而解凍時間過短,則可能引發汁液流失嚴重等問題[13]。因此,選擇合適的解凍方式使得冷凍肉品在解凍過程中最大限度保持自身品質是值得關注的科學問題之一,對產品質量起著重要作用。

目前,常見的解凍方式包括傳統方式如空氣解凍、靜水解凍、流水解凍、低溫解凍、溫水解凍等[14],快速方式如微波解凍、超聲波解凍、射頻解凍、高壓靜電場解凍以及新興的高濕低溫解凍等[15-16],但關于快速與慢速解凍影響豬肉品質特性及蛋白變性全面比較評價方面的報道很少。本實驗主要研究六種不同的解凍方法(空氣解凍、流水解凍、低溫解凍、35 ℃水解凍、超聲波解凍和微波解凍)對凍結豬背最長肌肉解凍后品質的影響,主要分析不同解凍方式處理后豬肉的保水性、色澤、脂肪氧化程度、質構、蛋白溶解性、新鮮度及剪切力的變化,同時利用DSC確定變性溫度和熱焓值來檢測蛋白質的變性程度,旨在通過全面的品質特性指標對不同的解凍方式進行篩選比較,分析快速解凍技術的利與弊,以期為后續的方法改進及工業化生產提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

豬背最長肌(品種:內三元) 河南新鄉高金食品有限公司;NA培養基 青島高科技工業園海博生物技術有限公司;6#自封袋(120 mm×170 mm) 河源市華豐塑膠有限公司;牛血清蛋白 Sigma-Aldrich;2-硫代巴比妥酸、三氯乙酸、氯仿 國藥集團化學試劑有限公司;磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀、碘化鉀、硫酸銅、酒石酸鈉鉀、氫氧化鈉、氧化鎂、硼酸、鹽酸、甲基紅指示劑、溴甲酚綠指示劑、95%乙醇等 西隴化工股份有限公司。

SW-CJ-1FD超凈工作臺 蘇凈(蘇州)集團;YXQ-LS-50S全自動立式壓力蒸汽滅菌鍋 博訊(上海)醫療設備有限公司醫療設備廠;T25高速勻漿器 IKA(德國)公司;CR-400色差計 美能達(日本)公司;HH-42水浴鍋 國華(常州)電器有限公司;L93-3溫度自動記錄儀 路格科技(杭州)有限公司;Testo 106插入式溫度計 德圖(德國)公司;UV-2000型紫外-可見分光光度計 尤尼柯(上海)儀器有限公司;cp2245型分析天平 Sartorius(德國)公司;恒溫振蕩培養箱 福瑪(上海)實驗設備有限公司;低溫離心機 中科中佳(安徽)科學儀器有限公司;pH計 精密科學儀器(上海)有限公司;電導率儀 梅特勒-托利多(上海)儀器有限公司;TA-XT2i物性測試儀 Stable Micro Systems(英國)公司;家用變頻微波爐 美的(佛山)微波電器制造有限公司;KQ-100DB型數控超聲波清洗器 超聲(昆山)儀器有限公司;差示掃描量熱儀 耐馳(德國)公司;C-LM4型數顯式肌肉嫩度儀 東北農業大學工程學院;BC/BD-100HT冷凍室 澳柯瑪(青島)股份有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 豬肉處理 經待宰、噴淋、麻電、刺殺、脫毛、刮毛、開膛去內臟、割頭蹄尾、劈半等步驟后,取豬背最長肌經24 h排酸成熟處理。在無菌操作條件下,除去表面脂肪和結締組織后,將原料肉分割成規則的肉塊(6 cm×5 cm×3.5 cm),重量為(150±0.5) g,隨機分成七組,每組三份。取一組作為對照組(鮮肉),直接測定肉樣的各項指標。其余各組每塊肉樣放入一個單獨的自封袋(120×170 mm)內,-18 ℃凍藏48 h，分別選用不同的解凍方式進行解凍后,測定解凍肉樣的各項指標。

1.2.2 解凍方式 凍藏后的樣品組分別采用空氣、流水、4 ℃低溫、35 ℃靜水、超聲波和微波進行解凍,參考文獻[14-16]并作修改,具體如下:

1.2.2.1 空氣解凍 將凍結后的肉樣從-18 ℃環境中取出,自封袋的兩面對應打上16個孔徑為6 mm的圓孔。將自封袋封好的樣品置于室溫下解凍,至肉塊中心溫度達到2 ℃,解凍結束。

1.2.2.2 流水解凍 將凍結后的肉樣從-18 ℃環境中取出,自封袋的底部縫隙處打上6個孔徑為6 mm的圓孔。開自來水至自封袋中水溢出,減少水流量并保持自封袋中水分一直流動,至肉塊中心溫度達到2 ℃,解凍結束。

1.2.2.3 低溫解凍 將凍結后的肉樣從-18 ℃環境中取出,置于4 ℃冷藏環境中解凍,至肉塊中心溫度達到2 ℃,解凍結束。

1.2.2.4 靜水解凍 將凍結后的肉樣從-18 ℃環境中取出,置于35 ℃水浴鍋中解凍,至肉塊中心溫度達到2 ℃,解凍結束。

1.2.2.5 超聲波解凍 將凍結后的肉樣從-18 ℃環境中取出,置于20 ℃超聲波清洗機中,100 W功率下進行解凍,至肉塊中心溫度達到2 ℃,解凍結束。

1.2.2.6 微波解凍 將凍結后的肉樣從-18 ℃環境中取出,置于塑料托盤中,放在美的家用微波爐中進行,選擇100 W功率檔進行解凍,每隔30 s翻轉肉樣,使其能夠較均勻地受熱解凍,避免解凍過程中出現加熱過度,解凍不均勻的現象。至肉塊中心溫度達到2 ℃,解凍結束。

1.2.3 解凍時間及解凍速率的測定 參照Choi等[3]的方法測定解凍時間并略作修改。解凍開始之前,用釘子在冷凍肉樣品的側面取一孔道,方便溫度計插入樣品的中心位置。在微波解凍過程中,利用插入式溫度計記錄解凍過程中溫度的變化,確定解凍終點(2 ℃)。對于其他五種解凍方式,利用數字溫度記錄儀記錄解凍過程中樣品中心溫度每分鐘的變化情況。同時,在六種解凍方式進行時,用另一插入式溫度計或數字記錄儀的另一個探頭插入到樣品邊緣深0.5 cm的部位,記錄表面溫度的變化,參照余小領等[7]的方法,采用如下公式計算解凍速率Vt=L/t,式中L:食品表面與熱中心的最短距離,cm;t:食品表面達0 ℃至熱中心達2 ℃所用的時間,h。

1.2.4 保水性的測定 解凍豬肉的保水性主要是通過汁液損失、離心損失、滴水損失、蒸煮損失及總損失來衡量的。

1.2.4.1 汁液損失 參考Utrera等[17]的方法,分別記錄解凍前和解凍后除去表面水分的重量M0、MT,通過如下公式計算汁液損失:汁液損失(%)=(M0-MT)/M0×100。

1.2.4.2 離心損失 參考He等[18]的方法,略作修改。取對照或解凍肉樣(10±0.5 g),準確稱量(M0),用吸水紙包嚴放入離心管中,用一定棉花進行配平后,以5000 r/min離心10 min,用濾紙除去肉樣表面的多余水分,再次稱量(M1),通過如下公式計算離心損失:離心損失(%)=(M0-M1)/M0×100。

1.2.4.3 滴水損失 參照鄒華鋒等[19]的方法進行測定。取對照或解凍肉樣(10±0.5 g),準確稱量(M0),用絲線將其吊起,套上食品保鮮袋并將袋口系緊,于0～4 ℃環境下懸掛24 h后,用濾紙除去肉樣表面的多余水分,再次稱量(MD),通過如下公式計算滴水損失:滴水損失(%)=(M0-MD)/M0×100。

1.2.4.4 蒸煮損失 參照常海軍等[6]的方法進行測定。取對照或解凍肉樣(10±0.5) g,準確稱量(M0),放入蒸煮袋中,將數顯溫度計探頭插入樣品的中心部位,扎緊袋口,于80 ℃水浴中加熱至中心溫度達到70 ℃時,取出冷卻至中心溫度到室溫,用濾紙除去肉樣表面的多余水分,再次稱量(MC),通過如下公式計算蒸煮損失:蒸煮損失(%)=(M0-MC)/M0×100。

1.2.4.5 總損失 解凍過程中的總損失通過如下公式計算:總損失(%)=汁液損失(%)+離心損失(%)+滴水損失(%)+蒸煮損失(%)。

1.2.5 色澤的測定 參考Chang等[20]和常海軍等[6]的方法,使用色差計對樣品表面色澤進行檢測,得到L*、a*和b*,其中L*表示亮度值,a*表示紅度值,b*表示黃度值。每個樣品選取五個位點進行檢測,并加以標記,盡量使得樣品之間測定位點一致,減小誤差。取五個位點的平均值作為該肉樣的色澤值。一般情況下,肉品L*值越高,其表面水分折光越多,滲出水就越多;a*值越高，說明肉的顏色越好,肉越新鮮;b*值越高，說明肉越不新鮮[21]。

總的色差值(ΔE)通過下公式進行計算:

1.2.6 脂肪氧化程度(TBARS)的測定 采用硫代巴比妥酸法進行評價[22]。取10 g肉樣加入50 mL 7.5%三氯乙酸,振搖30 min后,雙層濾紙過濾兩次,取5 mL 0.02 mol/L TBA溶液,沸水浴40 min;取出冷卻1 h,5500 r/min離心25 min,取上清加入5 mL氯仿搖勻后靜置分層,取上清在532 nm處比色。通過如下公式計算:TBSRS(mg/kg)=(A532/Ws)×9.48。其中,A532為待測液在532 nm下的吸光度值,Ws為肉樣品的質量(g)。

1.2.7 質構測定分析 參考常海軍等[6]的方法進行質構特性分析。參數設置如下:測前、測中、測后速率分別為2、1、1 mm/s,壓縮比為50%,2次下壓時間間隔為5 s,探頭類型P/36R。每個樣品重復測定3次,得到樣品的硬度、彈性、膠粘性、咀嚼性。

1.2.8 蛋白溶解性的測定 參考Joo等[23]的方法提取總可溶解蛋白和肌漿蛋白。采用雙縮脲試劑測定蛋白含量[24]。肌纖維蛋白溶解度=總可溶解蛋白-肌漿蛋白。

1.2.9 差示掃描量熱儀(DSC)測定蛋白質變性 參考Thorarinsdottir等[25]的方法,并略作修改。準確稱取(15±0.1～20±0.1) mg肉樣,放入樣品盤中,5 ℃/min的升溫速率,分析溫度范圍25～100 ℃,空盤作為對照。通過變性峰的面積計算熱焓值ΔH(J/g),并得到相關蛋白的變性溫度Tm(℃)。

1.2.10 新鮮度的測定 pH:參考GB 5009.237-2016《食品安全國家標準 食品pH的測定》[26]，利用pH計進行測定;揮發性鹽基氮(TVB-N):參考GB 5009.228-2016半微量定氮法測定樣品中的TVB-N值[27];電導率的測定:參考楊秀娟等[28]的方法,利用電導率儀測定肉樣的電導率,讀數精確到0.01 μS/cm,并與揮發性鹽基氮的結果進行比較;菌落總數:參考GB 4789.2-2016《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 菌落總數測定》[29]。

1.2.11 剪切力的測定 參考冉俊等[30]的方法,將待測肉樣(3 cm×3 cm×2 cm)放入小自封袋內置85 ℃水浴鍋中，加熱到樣品中心溫度達70 ℃拿出,置于室溫自然冷卻,用肌肉嫩度儀沿著肌纖維垂直方向剪切肉樣,記錄剪切力值。

1.3 數據處理

每個指標每個樣品測定3次,使用SPSS 17.0對試驗數據的方差顯著性進行分析。

2 結果與討論

2.1 不同解凍處理的溫度變化和解凍速率

經六種不同的解凍處理,冷凍豬肉在解凍過程中中心溫度隨時間的變化情況如圖1所示,解凍溫度在通過最大冰晶形成區域(-5～ -1) ℃所需時間占了所有耗時的較大部分,這與食品凍結過程相一致。由于解凍時間與食品表面溫度及食品與周圍介質的溫度差值均呈反比[22],因此4 ℃低溫解凍的時間最長,長達23 h。其次是空氣解凍,耗時2 h。流水解凍(50 min)、超聲波解凍(35 min)和溫水靜水解凍(33 min)較空氣解凍耗時短,其原因是空氣和水的熱傳遞速率不同,空氣解凍的熱傳遞速率低,解凍時間長[22,31]。盡管如此,但因空氣解凍容易控制,不需特殊的設備或條件,使其仍然是食品企業和家庭里最常用的方式。采用100 W微波解凍時,僅需要5 min,樣品的中心溫度就可上升至2 ℃,與空氣解凍相比,時間縮短了24倍,效率高,逐步成為肉品解凍的主要手段。

圖1 六種解凍方式對豬肉樣品解凍過程中心溫度變化的影響Fig.1 Effect of six different thawing conditions on central temperature changes of frozen pork samples during thawing process

測得不同解凍方式的解凍速率如表1所示。微波解凍的傳熱最快,解凍速率為39.61 cm/h,顯著高于其他幾種解凍方式(p<0.05)。超聲波解凍的速率為6.22 cm/h,顯著優于空氣和低溫解凍(p<0.05),與水解凍無顯著差異(p>0.05),分析原因是超聲波和水解凍能促進質量和熱量的傳遞,可中斷聚集,破壞大分子鏈[31-32]。

表1 六種解凍方式下豬肉樣品的解凍速率Table 1 Defrosting rate of frozen pork samples under six different thawing conditions

2.2 不同解凍處理對豬肉保水性的影響

不同解凍處理對肉樣品保水性的影響如表2所示,通過汁液損失、離心損失、滴水損失、蒸煮損失和總損失的大小來進行評價。4 ℃低溫解凍的汁液損失(6.95%)高于其他解凍處理,這與常海軍等報道的結果相一致,可能是由于解凍時間過長,造成水分的流失[6]。不同解凍處理后豬肉樣品的離心損失與對照相比,均有顯著性差異(p<0.05),而滴水損失和蒸煮損失則變化不同。常海軍等[6]認為，肉在凍結的過程中,冰晶形成對肉組織造成機械損傷引起保水性變差;Huff-Lonergan等[33]認為，在解凍過程中蛋白質會發生氧化反應,生成二硫鍵和羰基,使得肌肉蛋白的結構發成改變,導致細胞損傷,降低保水能力,也有研究認為，凍結肉經解凍處理后肌纖維收縮,促使肌束空隙變大,肌肉的致密結構遭到破壞,從而導致保水性變差[34]。經流水解凍的樣品滴水損失(7.93%)和蒸煮損失(26.49%)最高,可能是由于流水解凍過程中,有一部分的流水滲透進豬肉肌纖維間隙所致[34]。總的來說,六種解凍處理相比,微波解凍的總損失率(53.52%)與空氣解凍差異不顯著(p>0.05),顯著低于其他幾種解凍處理(p<0.05),這是因為，微波解凍時間最短,此時汁液還未開始大量流失,結構未遭到明顯破壞[22];而水解凍(包括流水、35 ℃水浴和超聲波)時，水分滲入豬肉纖維間隙導致保水性變差[34];低溫解凍的時間過長,水分流失嚴，重致使保水性差[6]。

表2 六種解凍方式下豬肉樣品的保水性Table 2 Water holding capacity of pork samples under six different thawing conditions

2.3 不同解凍處理對豬肉色澤和脂肪氧化程度的影響

色澤是衡量豬肉品質的重要指標,是影響消費者對凍結肉接受程度最直觀的因素。由表3可知,與對照相比,解凍后豬肉的色澤均有不同程度的變化。其中與對照相比,空氣解凍、超聲波解凍和流水解凍的L*值較大,微波和35 ℃水浴解凍的L*無顯著性差異(p>0.05),4 ℃低溫解凍后的L*較小(p<0.05)。L*值升高可能是由于凍結過程中表面水分蒸發,導致表面有色物質濃度加大,顏色加重[3];L*值降低的原因可能是解凍時間過長,后期肉樣失水過多導致失去光澤[35]。豬肉經解凍后,除流水解凍外,a*值與對照相比均無顯著性差異(p>0.05);經解凍處理后,豬肉的b*值與對照相比均有顯著性升高(p<0.05)。影響豬肉a*值和b*值變化的影響因素有很多,包括色素蛋白的濃度、肌紅蛋白、水分含量、持水力和脂肪氧化程度等,尤其是高鐵肌紅蛋白的形成是a*值變化的主要誘因,脂肪氧化導致b*值升高[36],表明解凍過程中，蛋白和脂肪氧化是色澤變化的主要原因。解凍后肉樣與對照的總色差值(ΔE)也進行計算,結果如表3所示。綜合比較,微波解凍后的ΔE值最小,且色澤較其他解凍處理后更接近于對照組,與常海軍等[6]的報道一致。

表3 六種解凍方式下豬肉樣品的色澤和脂肪氧化程度Table 3 Color and Thiobarbituric acid-reactive substances of pork samples under six different thawing conditions

脂肪氧化程度是衡量冷凍肉品質的重要指標之一,TBARS的大小代表脂肪氧化程度的強弱。由表3可知,與對照相比,解凍后豬肉的TBARS值顯著升高(p<0.05)。微波解凍時間最短,故脂肪氧化程度較小,顯著低于空氣、35 ℃水浴和超聲解凍(p<0.05)[34];4 ℃低溫解凍雖然耗時最長,但低溫環境也抑制了脂肪氧化反應的進行,所以其TBARS值顯著低于空氣解凍(p<0.05)[34];空氣解凍后的TBARS值最高(0.21 mg/kg),可能是空氣中氧氣含量充足所致[22];超聲波和35 ℃水浴解凍后的TBARS值顯著高于對照(p<0.05),與空氣解凍相當,其原因可能是在這兩種解凍處理時,介質溫度升高所致[22]。

2.4 不同解凍處理對豬肉質構特性的影響

肉樣的質構特性是評判其品質的主要感官指標之一,直接關系食品的口感、嫩度等,本文選擇了常用的肉質構評價指標,包括硬度、彈性、膠粘性和咀嚼性[37],其結果如表4所示。不同解凍方式處理的豬肉樣品與對照樣品的硬度、膠粘性和咀嚼性均有較大差異。其中經流水處理后的樣品硬度和咀嚼性都顯著低于其他處理的樣品,也顯著低于對照(p<0.05),表明肉樣與水直接接觸對肉樣質構影響顯著(p<0.05),張帆等也得到了一致的結論[38]。經35 ℃水浴解凍、超聲波解凍和微波解凍后的肉樣硬度顯著高于對照硬度(p<0.05),其膠粘性和咀嚼性都比較高,分析原因可能是在這三種解凍過程中,溫度發生不同程度的升高，促使肌原纖維蛋白結構改變，導致蛋白變性所造成的[22]。綜合四個質構指標,4 ℃低溫解凍后的肉樣與對照最為接近,表明解凍溫度與豬肉質構特性有一定的相關性[6,34]。

2.5 不同解凍處理對豬肉蛋白溶解性的影響

蛋白溶解度是評價蛋白變性程度的常用指標之一,只有蛋白質處于高度溶解狀態才可表現出肌肉蛋白的功能特性[6]。由圖2可知,與對照相比,經六種解凍處理后,樣品的總蛋白溶解性和肌纖維蛋白溶解性均顯著下降(p<0.05),肌漿蛋白溶解性無顯著差異(p>0.05),流水解凍和微波解凍處理后的蛋白溶解性較為接近對照的溶解性。分析原因是豬肉在凍結-解凍過程中，促進了肌纖維收縮,提高了蛋白質去折疊及變性的程度,因而蛋白溶解性會隨著凍藏期間蛋白質的變性而降低,具體表現為蛋白可提取性的降低[39]。

圖2 六種解凍方式對豬肉樣品蛋白溶解性的影響Fig.2 Effect of six different thawing conditions on the solubility of pork samples注:同一系列標記字母不同表示差異顯著(p<0.05)。

2.6 利用DSC測定不同解凍處理對豬肉蛋白變性的影響

DSC熱分析法是提供樣品多種熱力學和動力學信息的方法[25]。六種解凍處理后的豬肉樣品DSC熱掃描速度是5 ℃/min,熱分析圖譜如圖3(a～c)所示,圖譜中所出現的峰表示蛋白分子的展開和加熱期蛋白由原始構象轉變到變性構象的過程[22]。從圖3中可以看出，不同處理后,峰2的峰型變化較大,經流水和4 ℃低溫解凍后,峰2和峰3明顯變小,幾乎沒有;峰1的峰型幾乎不變,表明流水和4 ℃低溫解凍可嚴重影響肌漿蛋白和肌球蛋白尾部的變性。

圖3 六種解凍方式對豬肉樣品熱穩定性影響的DSC熱分析圖譜Fig.3 DSC thermograms showing the effect of six thawing conditions on the thermal stability of pork samples注:峰1表示肌球蛋白頭部的變性;峰2代表肌球蛋白尾部和肌漿蛋白變性;峰3表示肌動蛋白變性。

表5為DSC熱分析法所得到的變性溫度Tm(℃)和熱焓值ΔH(J/g)。從表5中可看出,經35 ℃水浴、超聲波解凍處理后的樣品的峰1、2的變性溫度存在顯著性差異(p<0.05),而峰3的變性溫度無太大差異(p>0.05)。于峰1而言,超聲波處理后的熱焓值(0.25 J/g)最低,表明超聲波處理對樣品肌球蛋白頭部的變性影響較大;流水解凍和4 ℃低溫解凍后峰2的熱焓值均為0.13 J/g,顯著低于對照水平(p<0.05),與圖譜結果相吻合;經流水解凍和4 ℃低溫解凍后峰3的熱焓值也顯著下降(p<0.05),表明低溫解凍不僅影響肌球蛋白尾部和肌漿蛋白的變性,也影響著肌動蛋白的變性。整體上來看,經微波解凍的豬肉樣品三個峰的熱焓值均接近對照,表明微波解凍對蛋白變性程度影響最小。

表5 六種解凍處理后豬肉肌肉蛋白的變性溫度Tm(℃)和變性熱焓值ΔH(J/g)(DSC分析)Table 5 Denaturation temperature Tm(℃)and enthalpy ΔH(J/g)for muscle proteins of pork samples treated by six different thawing methods(analyzed with DSC)

2.7 不同解凍處理對豬肉新鮮度的影響

豬肉新鮮度是消費者購買最為關心的指標之一,直接關系著消費者的食用安全性。目前,新鮮度常用的判定指標包括pH、揮發性鹽基氮(TVB-N)、電導率和微生物含量,其測定結果如圖4a～d所示。由圖4a可知,經六種解凍處理后豬肉的pH與對照相比,沒有顯著性差異(p>0.05),均在5.8～6.2,此范圍內系水力最好,屬于一級鮮肉[40]。TVB-N是表征豬肉新鮮度的理化指標之一,可衡量豬肉蛋白質的分解程度[34]。經不同解凍處理,豬肉的蛋白質分解程度會隨著解凍溫度和時間的變化而變化。豬肉在六種不同解凍處理下的TVB-N值如圖4b所示。與對照相比,解凍處理后的豬肉TVB-N值均顯著升高(p<0.05),但仍然低于15 mg/100 g的標準,屬于一級鮮肉[40]。隨著科學技術的發展,電導率也成為檢驗豬肉新鮮度的重要指標,其原理是隨著豬肉鮮度的下降,其組成成分會發生降解,降解產物中含有大量具導電性的物質,促使電導率升高,因此可根據樣品浸液的電導率值推斷新鮮度[28]。由圖4c可知,經六種解凍處理后豬肉的電導率與對照相比,均顯著升高(p<0.05)。而幾種解凍處理后的電導率值無顯著差異(p>0.05),且均不高于文獻報道的1370 μS/cm,屬于一級鮮肉[28]。另外從結果可以看出,電導率與TVB-N值呈正相關關系,與文獻報道結果一致[28]。肉品腐敗是影響肉及肉制品安全性和質量的重要因素。在冷凍肉解凍過程中,隨著解凍溫度的升高、解凍時間的延長,容易造成微生物污染,促使豬肉成分和感官特性發生變化,產生有毒有害物質。如圖4d所示,經解凍處理后豬肉樣品的菌落總數均有不同程度的升高(p<0.05)。其中空氣解凍后菌落總數最高,分析原因可能是,空氣解凍耗時較長,而且解凍環境較適合微生物生長,另外解凍過程中樣品溫度升高,營養豐富,加快微生物繁殖[13]。而微波解凍微生物總數較低,最接近對照的數量,這是由于微波操作耗時最短,而且短暫的高溫又有一定的殺菌作用所導致的[13]。

圖4 六種解凍方式對豬肉樣品新鮮度的影響Fig.4 Effect of six different thawing conditions on the freshness of pork samples注:a. pH;b. TVB-N;c. 電導率;d. 菌落總數;標記字母不同表示差異顯著(p<0.05),圖5同。

2.8 不同解凍處理對豬肉剪切力值的影響

豬肉剪切力是評價其嫩度的重要指標[6]。解凍肉的剪切力值與對照相比,均有不同程度的變化(圖5)。肉樣在冷凍和凍結過程中,溫度的降低和時間的延長都會增大樣品中產生的冰晶,減小樣品的可塑性,增加剪切力[34],因此經空氣解凍和流水解凍后,肉樣的剪切力值顯著升高(p<0.05)。而經低溫、35 ℃水浴、超聲波和微波處理后樣品的剪切力值較低，且與對照無顯著性差異(p>0.05),可能是低溫解凍耗時過長，35 ℃水浴和超聲波解凍時介質溫度升高，微波解凍速率快溫度高,破壞固有結構的完整性,導致剪切力值下降[34],但其值與對照相比,并無顯著性差異(p>0.05)。

圖5 六種解凍方式對豬肉樣品剪切力的影響Fig.5 Effect of six different thawing conditions on the shear force of pork samples

3 結論

與新鮮豬肉相比,經解凍處理后,豬肉的離心損失、TBARS、TVB-N、電導率和菌落總數顯著升高,總蛋白和肌纖維蛋白溶解性顯著降低(p<0.05);經DSC熱分析也可看出，解凍方式對豬肉蛋白質的變性程度有一定影響。通過本研究可得如下結論:六種解凍方式中,微波解凍有利于維持解凍豬肉的品質特性,降低蛋白變性程度。微波解凍耗時最短,解凍速率為39.61 cm/h,與慢速解凍相比，大大提高了解凍效率,且能較好地保持豬肉的保水性(總損失53.53%)和嫩度,解凍后豬肉的TBARS值較低,可有效抑制脂肪氧化。蛋白溶解性和DSC結果表明，微波處理后豬肉的蛋白變性程度較低,新鮮度也仍在一級鮮肉的水平,但質構特性較差。此外，微波解凍也存在著局部加熱過多、解凍不均勻、邊緣熟化等現象,解凍條件有待進一步研究。本文為下一步微波與其他方式結合來進行解凍提供理論依據和支撐。