L-精氨酸或L-賴氨酸對反復凍融鴨肉餅品質(zhì)的影響

李孟孟，何蜀峰，孫楊贏,2,*

（1.寧波大學食品科學與工程學院，浙江寧波 315800；2.浙江省動物蛋白食品精深加工技術重點實驗室，浙江寧波 315800）

鴨肉因其高蛋白、脂肪含量適中、低膽固醇和特殊風味而成為中國最受歡迎的肉類產(chǎn)品之一[1]。冷凍是廣泛應用于肉類產(chǎn)品的長期儲存的基本技術，可以抑制微生物的生長并延緩氧化，從而延長產(chǎn)品的貨架期[2]。冷凍肉是肉類產(chǎn)品在國內(nèi)外各區(qū)域之間流通和進出口貿(mào)易的主要形態(tài)。據(jù)估計，全球冷凍食品市場將持續(xù)增長，預計到2027 年將達到4408 億美元[3]。在冷凍過程中，形成的冰晶可能會對細胞的完整性產(chǎn)生很大影響，使冷凍食品產(chǎn)生不良的感官品質(zhì)和營養(yǎng)損失，從而導致食品品質(zhì)下降[4]。在解凍過程中，冷凍食品內(nèi)部冰晶體轉化為液態(tài)水，但這部分的水分是不可能完全被重新吸收的，從而導致汁液流失、酶促或非酶促等不良生化反應[5]。然而，在實際的生產(chǎn)、貯藏、運輸、零售、消費和其他環(huán)節(jié)中，由于冷鏈技術和冷鏈系統(tǒng)的不健全導致環(huán)境溫度波動，造成冷凍肉制品經(jīng)歷反復凍融過程是不可避免的。凍融循環(huán)期間冰晶和重結晶會對肌肉細胞和肌肉纖維造成不可逆的損傷，導致肉制品脂肪氧化、蛋白質(zhì)氧化變性、汁液流失、顏色變暗、嫩度下降等營養(yǎng)價值和感官品質(zhì)劣化[6]。隨著人們生活水平的顯著提高，食品品質(zhì)和營養(yǎng)價值已成為消費者最關心的問題[7]。因此，提高冷凍肉的品質(zhì)和營養(yǎng)價值已成為肉品加工領域的熱點問題。

冷凍保護劑是一系列用于保護冷凍儲存期間的肉制品的品質(zhì)和營養(yǎng)價值的食品添加劑[8]，可以減少冰晶形成對肌肉組織的損傷，抑制脂質(zhì)氧化和延緩蛋白質(zhì)變性。冷凍保護劑表面的一些官能團，可以與蛋白質(zhì)分子相互作用或結合，從而增強蛋白質(zhì)的水合作用，防止結合水的流失，進一步穩(wěn)定蛋白質(zhì)結構[9]。目前，許多研究人員已經(jīng)成功開發(fā)出來多種不同類型的冷凍保護劑，例如糖、碳水化合物衍生物、蛋白質(zhì)、蛋白水解物和多聚磷酸鹽等[10]。然而，這些冷凍保護劑都存在各種各樣的不足，例如糖有天然的甜味、蛋白質(zhì)水解物經(jīng)濟成本高等問題。因此，開發(fā)安全、綠色、經(jīng)濟、高效的新型冷凍保護劑，并研究其對肉制品品質(zhì)的影響，具有非常重要的理論和實際價值。

L-精氨酸（L-arginine，L-Arg）和L-賴氨酸（Llysine，L-Lys）都是天然、安全、市售、經(jīng)濟的食品添加劑。同時，有許多科學家研究發(fā)現(xiàn)L-精氨酸或L-賴氨酸能夠改善肉制品的質(zhì)地、保水、嫩度、顏色等品質(zhì)特性[11-14]。目前，還沒有關于L-精氨酸或L-賴氨酸作為冷凍保護劑，減少凍融循環(huán)期間肉制品品質(zhì)劣變的研究。因此，本文通過測定質(zhì)構（TPA）、蒸煮損失、色差、pH、揮發(fā)性鹽基氮（TVB-N）、硫代巴比妥酸反應物（TBARS）、低場核磁共振（LF-NMR）和微觀結構來研究L-精氨酸或L-賴氨酸對反復凍融鴨肉餅品質(zhì)的影響，以期為今后研究肉類及肉制品的凍融循環(huán)保護作用提供理論指導。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮鴨（每只鴨凈重大約為2.5 kg）寧波北侖區(qū)春曉菜市場；新鮮豬肥膘、食用鹽、香辛料、調(diào)味品 浙江省寧波市物美超市；L-精氨酸、L-賴氨酸河北華陽生物科技有限公司；三聚磷酸鹽（Sodium tripolyphosphate，STP）徐州海成食品添加劑有限公司；MgO、H3BO3、HCl、甲基紅指示劑、溴甲酚綠指示劑、三氯乙酸、乙二胺四乙酸二鈉、硫代巴比妥酸、PBS 緩沖液、戊二醛、乙醇、叔丁醇 均為分析純，麥克林公司。

BSA224S 電子分析天平 北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司；XHF-DY 高速分散器 寧波新芝生物科技股份有限公司；H180R 高速冷凍離心機 湖南湘儀離心機儀器有限公司；SG-4059C 數(shù)顯恒溫水浴鍋 上海碩光電子科技有限公司；FE20pH 計 梅特勒-托利多儀器（上海）；SWG-2300 色差計 上海碩光電子科技有限公司；P9 紫外分光光度計 上海美譜達儀器有限公司；K9840 凱氏定氮儀 濟南哈農(nóng)儀器有限公司；50FG/A 冷凍干燥機 寧波新芝生物科技股份有限公司；TA-XT2i 質(zhì)構分析儀 英國Stable Micro System 公司；MesoMR23-060H-II 核磁共振分析儀 蘇州紐邁分析儀器股份有限公司；Sigma300 掃描電鏡 德國蔡司公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 鴨肉餅制作 屠宰新鮮鴨后，將鴨胴體于4 ℃保溫箱中保存，2 h 之內(nèi)送至實驗室。在實驗室內(nèi)將新鮮鴨胴體進行分割處理，取鴨胸肉，去皮，剔除筋膜以及可見脂肪，切割成2 cm×2 cm×2 cm 大小的塊狀樣品，將切割好的鴨肉樣品隨機分為四組，用絞肉機絞碎，在這個過程中加入相同的調(diào)味品和香辛料（調(diào)味品和香辛料按照以下比例：蔥姜蒜粉0.1%、五香粉0.3%、糖1%、味精0.16%、食鹽1.5%、花椒粉0.04%、β-環(huán)糊精0.1%、紅曲0.2%、料酒1%），分別加入三種不同冷凍保護劑（0.5%（w/v）L-精氨酸溶液、0.5%（w/v）L-賴氨酸溶液、0.4%（w/v）STP），以不加冷凍保護劑的組為空白組（Control），使鴨肉肉糜的質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼?10%，并放置在4 ℃冰箱中腌制2 h，之后放入絞肉機中快速絞拌2 min，形成肉糜，然后加入提前絞碎的豬背膘（鴨肉:豬背膘的比例為8:2），再用絞肉機快速絞拌混勻1 min，在絞肉機絞拌過程中加入冰水（12%）。最后用肉餅模具壓成肉餅，將所有樣品用真空包裝袋中真空包裝貯藏于-18 ℃的冰箱中，冷凍貯藏5 d 后，在4 ℃下自然解凍24 h，此時完成一次凍融循環(huán)。按照上述方法依次完成3 次和5 次凍融循環(huán)。將0、3 和5 次凍融循環(huán)的每種處理組的樣品隨機抽取進行分析。

1.2.2 質(zhì)構（TPA）的測試 根據(jù)Wang 等[15]的方法，略有改動，使用質(zhì)構分析儀對鴨肉餅的TPA 進行測定。鴨肉餅在已經(jīng)預熱的烤箱（250 ℃）中雙面烤制10 min，然后將鴨肉餅于室溫下冷卻到室溫。冷卻后，將鴨肉餅從中間切成長為25 mm，寬為25 mm，高度為10±0.5 mm 的長方體。測定參數(shù)設置為：P/50 探頭，測前速度為5.0 mm/s，測試速度為1.0 mm/s，測后速度為5.0 mm/s，下壓應變40%，循環(huán)兩次，兩次壓縮中停頓時間為5.0 s，觸發(fā)力5.0 g。測定結果以硬度、彈性、咀嚼性、凝聚性表示。

1.2.3 蒸煮損失的測定 根據(jù)Cheng 等[16]的方法，略微修改，測定鴨肉餅的蒸煮損失。取鴨肉餅樣品（5±0.5 g）置于離心管中，在80 ℃水浴環(huán)境中加熱至內(nèi)部中心溫度達到70 ℃后取出，將樣品冷卻至室溫，然后用濾紙擦干樣品滲出的水分后稱重。蒸煮損失的計算公式如下：

1.2.4 色差的測定 參考Fu 等[17]的方法，并略作修改。測定鴨肉餅上不同位置的六個點的色差，取平均值。色差儀使用前先在白色和黑色標準板上校準，設置D65 光源，角度10°，再對鴨肉餅進行測定，分別記錄L*，a*，b*值。

1.2.5 pH 的測定 按照國標GB/T 5009.237-2016《食品pH 值的測定》的方法[18]，測定鴨肉餅的pH。

1.2.6 揮發(fā)性鹽基氮（Total volatile base nitrogen，TVB-N）的測定 按國標GB/T 5009.228-2016《食品中揮發(fā)性鹽基氮的測定》中的自動凱氏定氮儀法[19]，測定鴨肉餅的TVB-N 值。

1.2.7 硫代巴比妥酸反應物（Thiobarbituric reactive substances，TBARS）的測定 按國標GB/T 5009.181-2016《食品中丙二醛的測定》中的分光光度法[20]，測定鴨肉餅的TBARS 值。

1.2.8 低場核磁共振（Low-field nuclear magnetic resonance，LF-NMR）的測定 根據(jù)Pan 等[21]的方法，使用MesoMR23-060H-II 核磁共振分析儀利用Carr-Purcell-MeiboomGill（CPMG）脈沖序列測定鴨肉餅的橫向弛豫時間（T2）。將鴨肉餅（5 g）樣品放入核磁管中，然后用核磁共振分析儀進行測定。CPMG的參數(shù)設置為：質(zhì)子共振頻率為23 MHz，半回波時間τ值為150 μs，NECH 值為8000。對原始數(shù)據(jù)進行歸一化處理后，采用CONTIN 軟件分析弛豫時間，并輸出3 個弛豫時間（T2b、T21、T22）及其所占面積分數(shù)（P2b、P21、P22）。

1.2.9 微觀結構 根據(jù)Sriket 等[22]的方法，并略作修改，利用掃描電鏡（Scanning Electron Microscopy，SEM）觀察鴨肉餅的微觀結構。將肉餅切成5 mm×5 mm×5 mm 的立方體，用2.5%的戊二醛固定2 h，然后用0.1 mol/L PBS 緩沖液（pH6.25）清洗1 h，再進行不同梯度的乙醇脫水（50%、70%、90%、100%），每次處理15 min，最后用叔丁醇置換3 次，每次處理15 min，于-80 ℃預凍12 h，在冷凍干燥48 h 后取出。噴金150 s，用SEM 觀察鴨肉餅的微觀結構。5.0 kV 加速電壓下500 倍放大觀察樣品的微觀結構。

1.3 數(shù)據(jù)處理

所有實驗均設置三個平行，所有數(shù)據(jù)均用平均數(shù)±標準差表示。采用SPSS 26.0 統(tǒng)計軟件進行單因素方差分析，Duncan 多重比較進行差異顯著性分析。顯著性水平設為P＜0.05。數(shù)據(jù)結果用Graph-Pad Prism 9 和OriginPro 2021b 繪圖。

2 結果與分析

2.1 不同處理條件對凍融循環(huán)過程中鴨肉餅TPA 的影響

TPA 通過模擬人類口腔中的咀嚼過程，對肉制品的硬度、彈性、咀嚼性等質(zhì)地質(zhì)量進行評價[23]。表1 顯示凍融循環(huán)對鴨肉餅質(zhì)構的影響。隨著凍融循環(huán)次數(shù)增加，空白組的硬度、彈性和咀嚼性都顯著降低（P＜0.05）。然而，與新鮮樣品相比，在5 次凍融循環(huán)時，空白組的粘聚性顯著降低（P＜0.05），但3 次和5 次凍融循環(huán)之間變化不顯著。多次凍融循環(huán)過程中鴨肉餅的硬度和咀嚼性下降，可能是因為隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加，樣品中冰晶尺寸變大，導致樣品的微觀結構發(fā)生不可逆的機械損傷所造成的[15]。同時，有研究表明水分流失和蛋白質(zhì)變性也是造成反復凍融循環(huán)下肉制品的TPA 特性降低的重要因素[16]。

如表1 所示，在5 次凍融循環(huán)后，L-精氨酸和L-賴氨酸組與空白組的質(zhì)構參數(shù)差異顯著（P＜0.05）。經(jīng)過5 次凍融循環(huán)后，添加L-精氨酸的鴨肉餅的硬度（1457.73 N）、彈性（0.59）、粘聚性（0.57）和咀嚼性（495.84 N）均顯著高于空白組（硬度787.67 N、彈性0.47、粘聚性0.53 和咀嚼性241.74 N）（P＜0.05），為四組最高。上述結果表明，L-精氨酸和L-賴氨酸能夠有效抑制鴨肉餅在凍融循環(huán)過程中品質(zhì)的劣變，且L-精氨酸效果更好。這可能是由于L-精氨酸和L-賴氨酸可以抑制鴨肉餅的氧化變性[24-25]，從而維持鴨肉餅的質(zhì)構特性。

2.2 不同處理條件對凍融循環(huán)過程中鴨肉餅蒸煮損失的影響

蒸煮損失是評價肉制品保水能力的重要指標[26]。凍融循環(huán)對鴨肉餅蒸煮損失的影響如圖1 所示。對未處理的鴨肉餅而言，凍融循環(huán)次數(shù)越多，蒸煮損失越高（P＜0.05）。未凍融時，空白組蒸煮損失為18.62%，5 次凍融循環(huán)后的空白組蒸煮損失為25.36%（P＜0.05）。蒸煮損失的變化和樣品的持水能力密切相關，并且蒸煮損失的增加會對肉制品的重量、外觀和感官特性造成不利的影響[23]。在反復凍融循環(huán)情況下，冰晶反復形成和融化會對肌肉組織造成機械損傷，并導致其持水能力減弱[27]。Fan 等[28]也發(fā)現(xiàn)了類似的結果，即魚丸隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增多，蒸煮損失也隨之逐漸增大（P＜0.05）。

圖1 不同處理條件對凍融循環(huán)過程中鴨肉餅蒸煮損失的影響Fig.1 Effects of different treatment on the cooking loss of duck meat patties during freeze-thaw cycles

從圖1 可以看出，添加L-精氨酸和L-賴氨酸可以降低鴨肉餅在凍融循環(huán)中蒸煮損失，在一定程度上保持鴨肉餅的持水能力。尤其是在5 次凍融循環(huán)后，L-精氨酸組的蒸煮損失（12.3%）是四組里面最低。這可能是因為L-精氨酸可以誘導肌原纖維蛋白（Myofibrillar protein，MP）的pH 進一步偏離等電點，從而在肌絲之間提供足夠的空間來保持水分，并提供額外的MP 位點來結合水[29]，從而使鴨肉餅保持良好的持水能力。

2.3 不同處理條件對凍融循環(huán)過程中鴨肉餅色差和pH 的影響

顏色在冷凍肉制品的外觀和可接受性中起著重要的作用。反復凍融循環(huán)對不同處理的鴨肉餅L*、a*、b*的影響如表2 所示。空白組L*值從42.01（0 次凍融循環(huán)）上升到49.14（5 次凍融循環(huán)）。反復的冷凍和解凍過程導致鴨肉餅表面有大量的自由水，導致肉餅的光反射強度增加，這是鴨肉餅的L*值升高的原因[30]。在多次凍融循環(huán)過程中，空白組a*值顯著下降（P＜0.05）。a*值的降低可能與凍融過程中肌紅蛋白（Myoglobin，Mb）的降解和滲出有關；另一方面，脂質(zhì)氧化產(chǎn)物也可能降低Mb 的穩(wěn)定性，促進Mb 的氧化，導致a*值下降[2]，樣品TBARS 值（圖3）結果也能說明這一點。隨著凍融循環(huán)周期的增加，b*值的變化趨勢與a*值相反。Mancini 等[31]研究表明，b*是因為OMb-Fe2+/Mb-Fe2+的氧化。在3 次和5 次凍融循環(huán)時，L-精氨酸組和L-賴氨酸組的a*值顯著高于空白組，b*值顯著低于空白組（P＜0.05），并且在5 次凍融循環(huán)時，L-精氨酸組的a*值是四組處理中最高的，b*值是最低的。這一結果說明添加L-精氨酸和L-賴氨酸都可以減少鴨肉餅的色澤和可接受性在凍融循環(huán)過程中的惡化，其中L-精氨酸的效果最好。Ning等[32]研究結果表明，L-精氨酸和L-賴氨酸可以將樣品中含有的三價鐵還原成二價鐵，高鐵肌紅蛋白還原為肌紅蛋白，這可能是L-精氨酸和L-賴氨酸處理的樣品b*值較低和a*值較高的原因。

表2 不同處理條件對凍融循環(huán)過程中鴨肉餅色差和pH 的影響Table 2 Effects of different treatment on the color and pH of duck meat patties during freeze-thaw cycles

pH 是食品穩(wěn)定性的重要參數(shù)之一，與導致食品變質(zhì)的微生物和化學反應有關[33]。如表2 所示，隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加，空白組鴨肉餅樣品的pH 顯著降低（P＜0.05）。pH 降低的原因是凍融循環(huán)過程中由于蛋白質(zhì)變性和細胞的機械損傷造成肌肉組織水分流失，導致溶質(zhì)濃度增加和氫離子的釋放[34-35]。在5 次凍融循環(huán)后，L-精氨酸組的pH 顯著高于空白組和STP 組（P＜0.05），是四組里面最高的，比空白組高0.54，比STP 組高0.33。這表明鴨肉餅經(jīng)過L-精氨酸處理后其pH 偏離MP 等電點的程度高于空白組和STP 組，從而增強了肌原纖維內(nèi)粗細絲之間的靜電斥力，導致肌原纖維的溶脹，而截留更多的水分子[36]。同時，負電荷的增加還會加強蛋白質(zhì)分子與水分子的相互作用，從而保持凍融循環(huán)過程中鴨肉餅的保水能力[37]。

2.4 不同處理條件對凍融循環(huán)過程中鴨肉餅TVBN 的影響

TVB-N 由氨、胺等堿性含氮物質(zhì)組成，是評估肉制品新鮮度的主要指標[38]。不同處理條件下在凍融循環(huán)中鴨肉餅的TVB-N 值如圖2 所示。在未凍融循環(huán)時，所有組樣品的TVB-N 值基本一致，差異不顯著，表明所有組的鴨肉餅都處于良好的食用品質(zhì)。隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加，空白組的鴨肉餅樣品的TVB-N 值逐漸顯著增加（P＜0.05）。特別是當5 次凍融循環(huán)時，空白組的TVB-N 值急劇增加，為17.27 mg/100 g，已經(jīng)超過國家標準（TVB-N 值≤15 mg/100 g）[39]，樣品發(fā)生嚴重的變質(zhì)。TVB-N 值的增加是由于蛋白質(zhì)和非蛋白氮化合物的降解導致的。隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加，樣品中內(nèi)源酶和腐敗菌的活性顯著增強，大量的氨基酸被降解，脫氨基作用增強，產(chǎn)生大量的5'-腺嘌呤核苷酸（AMP）和氨氮[40]，導致TVB-N 值增加。

圖2 不同處理條件對凍融循環(huán)過程中鴨肉餅TVB-N 的影響Fig.2 Effects of different treatment on the TVB-N of duck meat patties during freeze-thaw cycles

如圖2 所示，在5 次凍融循環(huán)時，L-精氨酸組樣品的TVB-N 值為10.03 mg/100 g，未超過國家標準[39]，分別比空白組、L-賴氨酸組和STP 組樣品低7.24、4.44 和1.87 mg/100 g（P＜0.05）。這表明添加L-精氨酸可減少凍融循環(huán)過程中鴨肉餅的TVB-N形成，保持鴨肉餅的新鮮度。生物胺是由氨基酸的脫羧作用形成的，氨基酸脫羧酶能加速脫羧作用，而酸性環(huán)境有利于這一過程[41]。所以，由表2 可知，L-精氨酸可以提高鴨肉餅pH，從而具有抑制微生物代謝和蛋白質(zhì)分解的作用[29]，減少TVB-N 值的增加。

2.5 不同處理條件對凍融循環(huán)過程中鴨肉餅TBARS的影響

鴨肉餅在多次凍融過程中可能會引起脂質(zhì)氧化，而肉制品的脂質(zhì)氧化會影響其風味、顏色、質(zhì)地和營養(yǎng)價值[42]。因此，可以通過測定TBARS 值來評價凍融循環(huán)中的鴨肉餅樣品的脂質(zhì)氧化情況，結果如圖3 所示。從0 次到5 次凍融循環(huán)，空白組TBARS值從0.33 mg/kg 顯著增加至1.00 mg/kg（P＜0.05）。Qi 等[43]也發(fā)現(xiàn)了類似的結果，在多次凍融循環(huán)過程中羊肉樣品的TBARS 值顯著升高。這是因為多次凍融循環(huán)形成的冰晶會損傷肌肉細胞，導致促氧化劑（如氧化酶、血紅素鐵等）的釋放，從而加速脂質(zhì)氧化[44]。根據(jù)圖3 所示，添加L-精氨酸和L-賴氨酸可以抑制鴨肉餅在多次凍融循環(huán)中的脂質(zhì)氧化，且抑制效果顯著優(yōu)于添加STP。尤其是在5 次凍融循環(huán)后，L-精氨酸組的TBARS 值（0.37 mg/kg）顯著低于空白組（1.00 mg/kg）和STP 組（0.65 mg/kg）（P＜0.05），為四組最低。這可能是由于L-精氨酸具有清除自由基和螯合金屬陽離子的能力[45]，從而抑制鴨肉餅在凍融循環(huán)過程中的脂質(zhì)氧化，保持鴨肉餅的品質(zhì)。Xu 等[46]也發(fā)現(xiàn)，添加L-精氨酸和L-賴氨酸也可以抑制乳化腸的脂肪氧化。

圖3 不同處理條件對凍融循環(huán)過程中鴨肉餅TBARS 的影響Fig.3 Effects of different treatment on the TBARS of duck meat patties during freeze-thaw cycles

2.6 不同處理條件對凍融循環(huán)過程中鴨肉餅水分分布的影響

LF-NMR 是表征肉中水的流動性和分布的重要檢測方法[47]。T2弛豫時間可以表示出肌肉組織中三種不同狀態(tài)的水：T2b（1～10 ms）代表與大分子緊密結合的結合水，T21（10～100 ms）被認為是肌原纖維蛋白網(wǎng)絡中的不易流動水，T22（100～1000 ms）代表存在于肌原纖維外的自由水[48]。反復凍融鴨肉餅T2弛豫時間及P2相應峰面積占總面積的百分比變化如圖4 A 和B 所示。根據(jù)圖4A 所示，空白組鴨肉餅隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加T2弛豫時間逐漸右移，說明肌肉組織毛細血管在凍融循環(huán)過程中受到損傷。不同T2弛豫時間的相應峰面積占總面積的百分比代表每個積分中質(zhì)子的相對含量，用P2表示（圖4B）。隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加，空白組鴨肉餅樣品的P2b和P21都顯著降低，P22顯著升高（P＜0.05）。在凍融循環(huán)過程中，肌纖維組織的破壞主要與重結晶、冰晶體積增大、分布不均有關。損傷的肌纖維很難從細胞外空間重新吸收融化的水，導致部分不易流動水轉化為自由水[2]。Lan 等[49]也觀察到類似的結果，即隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加，蝦的P21顯著降低（P＜0.05），這說明在凍融循環(huán)過程中蝦中的不易流動水向自由水轉化占主導地位。

圖4 不同處理條件對凍融循環(huán)過程中鴨肉餅T2 弛豫時間（A）和P2（T2 峰面積比）（B）的影響Fig.4 Effects of different treatment on the T2 relaxation times (A)and P2 (T2 peak area ratio)(B)of duck meat patties during freeze-thaw cycles

如圖4B 所示，在F5時，空白組、L-精氨酸組、L-賴氨酸組、STP 組樣品的P21分別為80.55%、89.06%、86.44%、84.89%，P22分別是19.34%、10.76%、13.35%、14.92%，差異顯著（P＜0.05）。以上結果說明在凍融循環(huán)都為5 次的時候在鴨肉餅中添加L-精氨酸可以減少水分的流失，效果比L-賴氨酸和STP 好。這可能是由于L-精氨酸可以降低凍融循環(huán)過程中蛋白質(zhì)氧化變性的程度，限制水的流動，減少水分流失[46]。另一方面可能是因為L-精氨酸可以使樣品的pH 偏離MP 的等電點，增加靜電效應，最終導致水遷移率降低[13]。

2.7 不同處理條件對凍融循環(huán)過程中鴨肉餅微觀結構的影響

肌肉微觀結構的變化可以直觀地反映肌原纖維的機械損傷程度[16]。經(jīng)過0、3 和5 次凍融循環(huán)后鴨肉餅的微觀結構如圖5 所示。結果表明，凍融循環(huán)前肌纖維無明顯孔洞，肌纖維結構相對連續(xù)致密。然而，隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加，空白組肌肉組織結構變得不連續(xù)、疏松，氣孔不規(guī)則。這可能是因為在多次凍融循環(huán)中肌肉細胞內(nèi)外反復形成大量冰晶，從而破壞完整的肌肉組織結構[15]，導致解凍后出現(xiàn)更大的孔洞。解凍后，未被肌原纖維重新吸收的水分變?yōu)樽杂伤Ｒ虼耍⒂^結構的變化證明多次凍融循環(huán)后不易流動水的減少[50]，這一結果與LF-NMR 的結果一致。

圖5 不同處理條件對凍融循環(huán)過程中鴨肉餅微觀結構的影響Fig.5 Effects of different treatment on the microstructure of duck meat patties during freeze-thaw cycles

在F5下，L-精氨酸組的物理損傷程度較空白組低，組織結構較好。結果表明，L-精氨酸可以通過限制冰晶的生長，抑制由凍融循環(huán)引起的肌肉組織的破壞。Zhang 等[13]研究發(fā)現(xiàn)添加L-精氨酸可以減少雞肉肌肉纖維間的間隙，降低樣品的蒸煮損失。因此，L-精氨酸可以維持凍融循環(huán)過程中鴨肉餅的微觀結構的穩(wěn)定，從而使鴨肉餅保持良好的品質(zhì)。

3 結論

本研究表明L-精氨酸或L-賴氨酸處理能夠抑制凍融循環(huán)過程中鴨肉餅品質(zhì)的劣變。TPA、蒸煮損失、色差和pH 的結果表明，L-精氨酸或L-賴氨酸處理能夠使鴨肉餅在凍融循環(huán)過程中保持良好的質(zhì)地、保水能力、色澤等品質(zhì)特性。此外，從TVB-N和TBARS 的結果表明，L-精氨酸或L-賴氨酸可以抑制鴨肉餅在凍融循環(huán)過程中的腐敗變質(zhì)和脂肪氧化。LF-NMR 和SEM 的結果表明，L-精氨酸或L-賴氨酸處理可以阻止凍融循環(huán)過程中鴨肉餅水分的遷移，抑制大冰晶的形成，從而保護肌肉組織的微觀結構。因此，L-精氨酸或L-賴氨酸作為冷凍保護劑應用于凍肉產(chǎn)品，保護產(chǎn)品質(zhì)量，延長產(chǎn)品貨架期是可行的，為今后研究控制和減緩凍肉的品質(zhì)的劣變提供非常重要的理論依據(jù)和實際價值。然而，L-精氨酸或L-賴氨酸對凍肉產(chǎn)品風味的影響還需進一步探討。