新型解凍技術對肉類品質影響的研究進展

段歡歡，王 珂，馮 森

（河南牧業經濟學院，河南鄭州 450000）

在當前快節奏的生活中，冷凍食品已經成為當前生活中不可缺少的存在。食品解凍的過程就是將凍結食品中的冰晶融化成為水，然后被食品吸收從而恢復至被凍結之前的新鮮狀態，即凍結的逆過程。該過程中食品的品質不僅會受到冷凍方式的影響，還會受到解凍技術的影響[1]。在解凍過程中，不同解凍方式會導致肉制品出現不同程度損耗，從宏觀上來看，解凍過程中肉制品中的肌原纖維蛋白的空間結構遭到破壞，汁液流失導致肉制品原料的營養物質損失，使肉制品的品質下降，口感、色澤等產生不同程度的變化[2]。冷凍和解凍都是通過改變肉制品中水分的含量和分布，從而影響肉制品的品質。因此，加工過的肉必須立即進行冷凍保鮮，從而有效抑制微生物的生長，降低肉制品在轉運途中汁液的流失率，以保證肉制品的品質[3]。

本文通過對新型冷凍技術的概述，對比了不同新型解凍技術對牛肉、豬肉、雞肉品質的影響，總結了解凍食品質量的評價指標，為新型解凍技術在食品工業化中推廣應用提供技術理論支撐。

1 新型解凍技術

1.1 超聲波解凍

為提高解凍技術的解凍效率，超聲波解凍正在被國內許多學者進行研究和應用。超聲波也可以看作機械波，根據超聲波所含的頻率不同，可以分為高頻超聲波和低頻超聲波；根據能量的不同又可以分為高能超聲波和低能超聲波。超聲波根據超聲波解凍可以細分為空化效應、熱效應、自由基效應和機械效應4 個效應，其中熱效應是超聲波解凍技術的主要部分[4]。調節超聲波的頻率利用熱效應產生的穩定熱量作用于冷凍肉類的解凍層和凍結層的交界處，從而較快且穩定的進行解凍[5]。

1.2 微波解凍

微波解凍是在交變電場作用下，利用915 ～2 450 MHz 的電磁波通過凍結肉中內部分子旋轉和碰撞產生的熱量來實現食品解凍，而微波解凍技術僅是電磁波解凍技術的一種[6]。微波解凍可以分為兩種工作機理：①利用偶極化作用下分子內部摩擦產生的熱量來給凍結肉進行熱交換；②利用離子在高頻振蕩電場的振蕩遷移產生的熱量[7]。相對傳統解凍技術來說，微波解凍技術的解凍速率較快，微波爐解凍技術在生活中已經得到較大范圍的應用，但是由于液態水可以比冰吸收更多的熱量，可能會產生局部熱量不均勻導致解凍后的肉制品色澤、口感以及風味變差等[8]。

1.3 高壓靜電場解凍

高壓靜電場解凍是利用高壓靜電場中帶電粒子在均勻的電場中產生電暈風，靜電場中未帶電荷的離子與電離的氣粒子產生摩擦，而帶電粒子的能量促使凍肉表面的水分子被吸收，從而提高動能和傳熱量[9]。

高壓靜電場解凍技術在肉類食品解凍中的應用較為廣泛。該技術不僅能夠較好地保持肉類的品質，還可以防止食品酸化腐敗，但對電壓的控制有嚴格的要求，較高的電壓會導致冷凍的肉制品發生脂質氧化，從而導致質構和色澤發生變化[6]。高壓解凍技術雖然是一種新型的、具有較好前景的解凍技術，具有低能耗、解凍速率較高以及營養物質損失較小等優點，但還存在解凍的成本較高以及安全隱患問題。

1.4 其他解凍技術

真空解凍技術的作用機理是利用真空解凍室內的水蒸氣在冷凍肉的表面進行凝結并且與凍結肉進行熱交換，從而達到解凍的目的[7]。與傳統解凍技術相比，該技術不會使冷凍肉因表面溫度過高而導致肉制品變質，其解凍速率和效率也較高，但成本也較高。

相對于真空解凍技術，國內學者對歐姆解凍技術進行了較多的研究和探索。歐姆解凍技術是將凍結肉看作電阻，當電流通過凍結肉時利用電能耗散產生的焦耳熱，從而實現肉制品的快速解凍[6]。與微波解凍技術相比，歐姆解凍技術的解凍效率更加高效，這是因為歐姆解凍可以將熱量均勻地傳遞到肉制品的每一個地方[8]。在未來的解凍技術中，歐姆解凍技術具有很大發展潛力[9]。

2 不同解凍技術對肉類品質的影響

2.1 微波解凍技術對肉類品質的影響

當微波解凍技術應用于豬肉時，董慶利等[10]利用溫度為25 ℃的微波解凍對冷凍豬肉進行間歇解凍，能夠較好地降低豬肉的汁液損失率以及局部過熱的問題。常海軍等[11]發現微波解凍后豬肉的干耗比較嚴重、持水性降低，但色澤和嫩度保持較好。靳青青等[12]通過研究也得到了此結論。劉著等[13]通過對比影響雞肉品質的因素（汁液流失率、含水量、pH 值以及蒸煮損失等）發現，利用微波爐解凍雞肉能夠較好地保持雞肉原有的色澤和口感，且解凍速率較快，汁液流失率較小。程天賦[14]的研究結果表明，與傳統解凍技術相比，微波解凍技術不僅可以縮短解凍時間，還可以防止解凍過程中造成的微生物污染以及營養物質的丟失。李璐倩等[15]分析了解凍后牛肉的口感、含水量、剪切力、色澤和質構等因素，結果表明微波解凍技術能使牛肉保持色澤紅亮、含水量適中。

微波解凍技術作為新型解凍技術，具有解凍效率高以及解凍損失小等特點，可以很好地保持肉的色澤、含水量、營養物質以及汁液量，降低微生物的污染。但該技術也會由于受熱不均勻造成肉類品質的降低。

2.2 超聲波解凍技術對肉類品質的影響

相對微波解凍技術來說，超聲波解凍技術具有解凍效率高、且能夠將熱量均勻分布等優點，但隨著超聲波功率的增加，肉制品的解凍損失也會隨之增加[6]。蔣奕等[16]通過對比不同功率（100 W、200 W、300 W、400 W 和500 W）下解凍豬肉的pH 值、蒸煮損失、汁液流失量以及蛋白質含量發現，超聲波解凍技術可以實現快速解凍，但干耗較為嚴重，豬肉的蒸煮損失和pH 值都將隨之增大。張昕等[17]采用超聲波解凍技術解凍雞肉時發現，與靜水解凍相比，該技術可以提高雞肉的解凍速度，并保持雞肉的色澤，但會造成雞肉的持水量下降和汁液流失。鐘莉等[18]的研究證明了這一結論。張紹志等[19]聯合使用超聲波解凍技術和其他解凍技術對牛肉進行解凍，通過實驗數據分析發現，組合解凍的方式能夠更好地提升解凍效果以及解凍速率，達到更好的解凍效果。與此同時，在進行解凍時要注意解凍溫度，避免因局部溫度過高導致肉制品的品質損壞[6]。

超聲波解凍技術可以很好地彌補微波解凍技術受熱不均勻的缺點。利用超聲波技術分別對豬肉、雞肉、牛肉進行解凍時，選擇合適的超聲波功率不僅可以加快豬肉的解凍速度、降低蒸煮損失，還可以很好地保持其品質。

2.3 高壓靜電場解凍技術對肉類品質的影響

高壓靜電場解凍技術可以保持凍肉的品質。方敏等[20]利用高壓靜電場解凍技術對凍豬肉進行解凍，發現解凍后的豬肉能夠保持很好的色澤、pH 值、風味以及口感等。何向麗[21]的研究表明，板狀電極對豬肉的解凍速率沒有顯著影響，利用多針狀電極可以將解凍時間縮短一半。馬堅[22]通過研究高壓靜電場對牛肉里脊的影響，結果發現高壓靜電場會影響解凍速率、汁液損失、質構等，得出高壓靜電解凍不僅可以提高解凍速度，還可以有效降低汁液流失，保持解凍后牛肉品質的結論。牛肉在高壓靜電場中解凍時生成冰晶帶，從而降低了牛肉干耗以及營養物質的丟失[7]。解凍過后牛肉的色澤保持較好，原因在于高壓靜電場解凍時會產生臭氧并且附著在牛肉的表面，促使氧氣分子和肌紅蛋白進行結合，生成較為鮮紅的氧化肌紅蛋白[23]。

高壓靜電場解凍技術作為一種新型的解凍技術具有很好的發展前景，經過不同場強的高壓靜電場解凍技術解凍后的肉類與新鮮肉類無較大的差別，但其成本較高、技術要求和工作條件要求較為嚴格。

3 結語

本文闡述了微波解凍、超聲波解凍、高壓靜電場解凍技術對牛肉、豬肉、雞肉品質的影響以及不同解凍技術存在的問題和作用機理。在后續應用中，人們應根據不同肉類的特性選取合適的解凍技術和工藝，保證解凍后的肉類能盡可能多的保留其新鮮度，避免因汁液流失、變味、營養物質的丟失而影響口感。微波解凍、超聲波解凍、高壓靜電場解凍雖然都屬于新型的解凍技術，有其各自特點，但是也有許多亟待解決的問題，需要國內更多學者進行研究探索。