凍融在預制菜生產中的應用研究進展

摘 要：預制菜在加工、貯藏、流通銷售等過程中，溫度波動會誘發凍融循環。凍融循環使預制菜中冰晶生長，從而對蛋白質活性、微生物生長、酶活化等造成影響，降低預制菜的食用和商業價值。為深入了解凍融循環對預制菜的影響，本文分析了凍融的兩個技術環節，總結了凍融對預制菜的影響，得出不同添加物應用到凍融預制菜中能很好地改善預制菜的品質，為凍融預制菜的研究提供參考。

關鍵詞：預制菜；冷凍；解凍；凍融影響；添加物

中圖分類號：TS201.1 文獻標志碼：A 文章編號：1008-1038（2024）02-0013-05

DOI：10.19590/j.cnki.1008-1038.2024.02.004

Progress on the Application of Freeze-thaw in the Production

of Prepared Dishes

GAO Tingting1， LIN Xingzhu1， CAI Qingfeng1， LIU Jingxue1， FENG Fei2*

（1. College of Food Science and Nutritional Engineering， Jilin Agricultural Science and Technology University， Jilin 132101， China; 2. College of Culinary， Sichuan Tourism University， Chengdu 610100， China）

Abstract： In the process of processing， storage， circulation and sales of prepared vegetables， temperature fluctuation will induce freeze-thaw cycle. Freeze-thaw cycle makes ice crystals grow in prefabricated vegetables， which affects protein activity， microbial growth and enzyme activation， and reduces the edible and commercial value of prefabricated vegetables. In order to deeply understand the influence of thawing cycle on prefabricated vegetables， this paper introduced the two technologies of freeze-thaw， summarized the influence of freezing and thawing on prefabricated vegetables， and also introduced that different substances applied to frozen-thawed prepared vegetables could improve the quality of prefabricated vegetables， which played a certain reference for the research of frozen-thawed prepared vegetables.

Keywords： Prepared dishes; freezing; thawing; freezing and thawing effects; additives

隨著社會的快速發展與科學技術的進步，食物種類更加豐富，人們更傾向于選擇快餐食用，預制菜從而引起了人們的關注，預制菜的出現，節省了做飯時間，對企業來說減少了人力和物料成本。但預制菜在貯存不當的情況下易被污染，引起食品腐敗變質，在加工過程中也會產生有害物質[1]。

預制菜是在工業生產中，將各種農產品作為原料并配以輔料，運用現代標準化流水作業，把菜品原料經過加工制成成品或半成品，并衛生、科學地把食物簡易處理包裝后成為便捷風味菜品[2]。預制菜有四個類型，即食類、即熱類、即烹類、即配類。相關的數據顯示，在近十年間，我國預制菜進入快速發展期。預制菜融合品質、營養與效率，迎合快節奏生活下無時間下廚的年輕消費群體的生活方式，并且伴隨新銷售渠道的崛起，預制菜在C端的滲透普及進一步提速[3]。

在貯藏、加工、運輸過程中，酶和微生物的作用會導致預制菜品質變差，為了減慢預制菜的劣變速度，就會用到冷藏技術。冷藏技術已經成為多數食品進出口首選的保存方法。但在整個運輸過程中，難免會出現解凍現象。冷凍、解凍所引起的食品品質問題更加突出，也是人們關心的主要問題。這主要是因為食品在冷藏運輸過程中會發生凍融循環，凍融循環的溫度波動會對食品品質產生影響，如使脂肪氧化、營養流失和食品表面變色等。因此，為了解決這些問題，很多學者研究發現了向凍融預制菜中加入一些物質，可有效抑制食品品質變差等一系列問題。本文介紹了凍融的兩個技術環節，總結了凍融對預制菜的影響，分析了不同物質的應用對預制菜品質提高的作用，以期助推預制菜產業的發展。

1 預制菜凍融的技術環節

迄今為止，我國冷鏈技術仍然不夠完善，相較于發達國家，我國在速凍食品方面發展較晚，但是發展速度比較快。在運輸、貯藏和消費過程中，食品不可避免會出現多次冷凍和解凍兩個技術環節，即凍融現象[4]。凍融對食品的脂肪氧化、蛋白質變性、組織結構變化、持水性、色澤改變和質構變化等各方面都有影響，但在延長貨架期方面起著重要的作用。

1.1 冷凍技術

食品的冷凍是一個極其復雜的過程，以低溫來冷藏可以使食品保留原有的品質與成分，比較衛生、安全、方便[5]。不過相對來說，冷凍過程會影響冰晶的大小形態及其分布，還會影響食品的質量。

按凍結的快慢可以分為快速凍結和慢速凍結?？焖賰鼋Y會使食品形成大量分布均勻、顆粒細小的冰晶體，對細胞損傷小，能更好地維持凍融預制菜的品質；相反的，慢速凍結對食品危害大，形成的冰晶體積大，數目少，食品會發生汁液外流等問題，導致食品品質急劇降低。食品冷凍的方法大致可以分為三個：空氣鼓風凍結、間接接觸凍結和直接接觸凍結。空氣鼓風凍結是指冷空氣通過自然對流的方式對食品進行降溫處理，空氣吸熱后會通過空氣或冷劑熱交換器向冷劑放出熱量，然后再對食品降溫。其優點是空氣資源豐富，無毒無害。間接接觸凍結是指把食品放在由制冷劑冷卻的盤、板等冷壁上，與冷壁直接接觸，不過要與制冷劑間接接觸。直接接觸凍結是指食品與不凍液直接接觸，換熱后迅速降溫凍結[6]。接觸式凍結方法的優點有傳熱效率高，凍結時間短，無需裝設風機，節省能耗，食品干耗小等[7]。

1.2 解凍技術

與冷凍技術相比，食品的解凍技術發展較晚，且深入研究較少。解凍是食品加工過程中的重要環節，實質是使食品中凍結的水分重新變成液態，恢復其原有狀態和特性，使其品質與新鮮、未冷凍的食物盡可能相近的過程。在萬海倫等[8]的研究中，生食魚片經過解凍后，內部的冰晶融化成水后如果不被組織吸收，就會流失很多物質，如水、蛋白質、鹽類、維生素類等。隨著科技的進步，解凍方式也越來越多，按解凍的快慢可以分為慢速解凍和快速解凍。按傳熱方法來分，解凍方式又可以分為外部加熱解凍、內部加熱解凍和組合解凍三大類，外部加熱解凍包括空氣解凍、水解凍和接觸式解凍三個方式?？諝饨鈨隼米匀粚α鞯目諝獍褵崃總鬟f給凍結的食品使其解凍。水解凍的傳熱系數比在空氣解凍中的高，解凍速度相對較快，損失也少，但水解凍容易因為水中含有微生物而使食品受到污染。內部解凍法通過低頻電流解凍和高頻電介質加熱進行解凍[9]。組合解凍是指綜合各種解凍方法的優點，使冷凍食品在解凍過程中盡量保持原樣，降低解凍成本[10]。

2 凍融對不同預制菜的影響

2.1 凍融對即熱類預制菜的影響

即熱類預制菜是指只需要經過加熱就可以食用的食品，如油條、速凍水餃、快餐料理包等。程麗英等[11]針對速凍水餃的研究結果表明，凍藏時間和凍融處理都會導致餃子皮中的冰晶增大，冰晶面積和直徑也增大，但是凍融處理的影響大些，對食品非常不利。而王喜慶等[12]的研究表明，隨著凍融次數增加，速凍水餃的凍裂率、失水率均呈現上升趨勢，速凍水餃皮的彈性和硬度也發生顯著變化，水分在凍融過程中水分不斷減少、可凍結水不斷增加。在凍融過程中會出現干耗問題，這是因為食品在凍融過程中，水分蒸發或升華所形成的，干耗的發生使食品質量減輕。干耗還會減少成品率，影響產品質量[13]。康志敏等[14]研究發現，凍融次數增加，會使油條表面的色澤、紅度、黃度變化，降低油條品質?？梢姡瑑鋈跁涌旒礋犷愵A制菜的凍裂和失水，還會使食品質量減輕，影響食品表面樣貌。

2.2 凍融對即烹類預制菜中的影響

即烹類預制菜是把主料和調味包混合在一起，再經過簡單的烹飪就可出品的菜式，如速凍肉餡、魚香肉絲、薯條等。有研究發現在速凍肉餡中的凍融，多種菌能很好的生長，在速凍肉餡的凍融過程中，乳酸菌的數量最高，其次是大腸桿菌。乳酸菌會分解蛋白質和碳水化合物，使速凍肉餡產生臭味，使食物變酸，在很大程度上影響了食品的品質[15]。在草魚和鯉魚魚糜凍融研究中發現，隨著冷凍解凍次數增加，魚糜的持水性降低和剪切力均下降，而蒸煮損失增加，使魚糜組織塌陷軟爛，而且其肌肉會發生脂肪氧化，使原有新鮮肉糜光澤的顏色消失[16]。肉制品在反復凍融中，會使肉制品的保水性、嫩度、營養成分、脂肪氧化、蛋白特性等品質下降[17]。周濤等[18]發現，隨著凍融次數的增加，雞湯中的呈甜、呈鮮和呈苦氨基酸都呈現先增后減的趨勢，說明反復凍融對雞湯品質有影響。凍融對鹵制雞胸肉的反復凍融中發現，反復凍融對雞肉含水量影響顯著，隨著凍融次數增加，肌肉中食鹽的含量減少，而且硬度、彈性、黏聚性、耐咀性均降低[19]。凍融主要影響即烹類預制菜的質構特性，綜上可知，預制菜經凍融后品質和質構特性皆呈下降趨勢，且影響是多方面的。

2.3 凍融對其它預制菜的影響

姜平等[20]發現反復凍融會使紅豆濃漿中高聚物的數量越來越少，聚合度越來越小。Lee等[21]發現，反復凍融處理會使冷凍米飯的品質劣變，導致水分損失、微結構破壞、硬度增加、黏著性增加。在奶油方面，凍融處理后稀奶油粒徑增大，脂肪附聚率增加，穩定率降低，液態油脂分布量增加[22]。有研究發現奶黃包凍融后品質下降，表現在水分含量減少，亮度降低而紅度和黃度升高，硬度和咀嚼性增大[23]。還有國外學者研究表明，蒜片凍融循環的次數越多其水分含量會越低[24]。

總之隨著反復凍融次數的增加，食物的品質會越來越差。而且凍融對預制菜的影響是多方面的。因此，在加工和銷售過程中應嚴格控制溫度，防止溫度波動造成食物品質的破壞。

3 不同添加物對凍融預制菜的影響

為改善預制菜凍融出現的一些問題，往凍融預制菜中加入一些物質，可有效提高預制菜的乳化穩定性、保水性、質構特性等，維持凍融過程中食品微觀結構的完整性和緊密性，一些物質的加入也有抑制預制菜的氧化和改善食品品質的作用。

3.1 酚類物質

在生產、運輸、貯藏過程中，預制菜會發生氧化等問題，為抑制預制菜的氧化，常在肉制品中加入具有抗氧化作用的酚類物質。相比于合成的抗氧化劑，天然的抗氧化劑更安全健康、無毒高效，常常被應用于肉制品工業。酚類物質是廣泛存在于植物體內的一類次生代謝產物，其分子結構中含有多個酚羥基，含有酚類物質的植物有茶、大豆蔬菜和水果等，是植物中常見的具有潛在健康作用的化合物，與植物性食品的外觀、風味、抗氧化營養品質等密切相關。

茶多酚是目前常用的天然抗氧化劑。研究表明，添加少量茶多酚可顯著改善肉類預制菜的凝膠特性、質構特性、乳化特性和保水性，但是添加茶多酚過多又會破壞肉類預制菜的凝膠特性和乳化特性，導致肉類預制菜表面疏水性、乳化穩定性及凝膠強度顯著下降，蒸煮損失顯著上升，如肉糜。李立敏等[25]添加了適量茶多酚會改善羊肉糜的相關特性，如改善羊肉糜的乳化穩定性、保水性、質構性能及微觀結構，而過量添加茶多酚則對羊肉糜的乳化和凝膠特性不利。張朵朵等[26]研究發現，蔬果多酚能改善羊肉在反復凍融過程中的汁液流失問題，并且能維持凍融羊肉肌纖維結構的完整性，保持羊肉口感，而且蔬果多酚能保證肉色澤穩定，在凍融過程中能很好地抑制羊肉脂肪氧化，能保持脂肪酸相對含量的穩定，延緩羊肉腐敗變質。

3.2 淀粉

淀粉對糜類預制菜反復凍融后的影響受到研究者的廣泛關注，淀粉的種類會影響糜類預制菜的品質。柳麗寧等[27]研究發現向魚糜制品中加入糯玉米淀粉會使魚糜凝膠強度變化，而質構下降。還有添加馬鈴薯淀粉，會使反復凍融后的魚糜凝膠質量提高，這是因為馬鈴薯淀粉的添加會使肉糜的網絡結構更加致密，魚糜制品的凝膠性質才會增強。在米紅波等[28]的研究中發現，不同種類的淀粉和添加量對白鰱魚魚糜的凝膠特性和蛋白構象具有顯著影響。添加少量的木薯淀粉及木薯變性淀粉可改善魚糜的持水性、硬度、白度等，而羥丙基淀粉在魚糜凝膠特性等方面具有很好的改善效果。也有研究表明，油改性淀粉可以提高魚糜凝膠的持水能力，促進游離水向結合水的轉化，從而降低水的流動性。在王麗麗等[29]的研究中，木薯淀粉增加帶魚魚糜凝膠強度的效果最好，且具有很好的持水性；但當淀粉添加過量后，魚糜凝膠的彈性和失水率的變化不明顯，也會對帶魚魚糜凝膠白反復產生影響。因此，添加不同淀粉可有效解決預制菜凍融穩定性差的問題，使貨架期延長，提高預制菜的食用價值?？偟膩碚f，淀粉作為一種有效的品質改良劑，可以應用到凍融預制菜的生產加工中。

3.3 多肽

多肽是指分子結構介于氨基酸和蛋白質之間的一類化合物。多肽應用廣泛，有很大一部分是從食物蛋白質中提取。這些肽有良好的安全性，成本低，可以用在開發各類保健食品中[30]。彭新顏等[31]的研究表明，在凍融的過程中添加乳清多肽可以有效抑制魚糜肌原纖維蛋白氧化的發生，而且添加乳清多肽的豬肉糜解凍損失明顯降低而凝膠質地明顯改善。Karolina等[32]研究發現，添加芥末和酸性乳清的海鹽對有機香腸的理化和感官品質有積極的影響。芥菜籽具有很強的抗氧化活性，因為含有谷胱甘肽等生物活性硫醇。可在低溫條件下貯藏長達幾十天，而其中生物硫醇和乳球蛋白也可穩定貯藏期間食品的顏色。張慧蕓等[33]將豬皮膠原蛋白肽添加到熟豬肉糜中，發現蛋白肽能夠抑制脂肪的氧化，并能較好地保持豬肉糜鮮紅的色澤。還有研究表明抗凍多肽對冷凍馬鈴薯面團有極大作用，能使發酵時間縮短、淀粉糊化程度高、抑制水分流失，提高馬鈴薯面團的持水力[34]。可見多肽在預制菜中具有較好的抗氧化效果，在改善預制菜品質方面有較好的應用前景，將來有望應用到不同預制菜中。

3.4 其它物質

除了以上物質能改善凍融預制菜的品質，還有一些物質如海藻糖、脂質、迷迭香提取物等也有很大的作用。胡耀輝等[35]表明，海藻糖對防止鯉魚魚糜制品蛋白質冷凍變性中有明顯改善效果。劉薇叢等[36]研究表明，適當添加海藻糖，凍融后的魚面拉斷力與新鮮空白對照魚面的拉斷力相當，面湯吸光度減小，結合水含量增加，自由水含量減少，能抑制水分從表面向魚面芯部遷移，其品質不斷提高。朱迎春等[37]研究得出，添加適量的脂肪也會提高牛肉餅的感官品質，保持牛肉餅鮮嫩多汁的口感。郭銳等[38]研究也發現，向鮭魚肉糜中加入迷迭香提取物，能夠有效抑制肉糜在凍融過程中的脂肪氧化、變色等問題。在綠豆涼粉凍融穩定性及硬度的研究中，王瑞斌等[39]發現，不同的品質改良劑均能在不同程度上緩解綠豆涼粉老化導致的變硬。

4 結論

凍融預制菜從生產廠家至商店再到家庭，已經滲透到了生活的各個方面，在食品行業的發展中將有著廣闊的前景。但是，凍融對預制菜的影響研究主要集中在肉制品預制菜中，對其它凍融預制菜研究尚少，而且，預制菜在加工運輸的整個過程中，要經歷凍融現象，凍融所造成的食品品質的問題目前并沒有太多方法能改善，一般都往凍融預制菜中加入一些物質。在未來，為解決凍融造成預制菜品質質量變差的問題，應該研發高科技產品，利用高科技產品解決凍融所造成的食品問題，或者找出更多有利于改善凍融預制菜品質的物質?？傊?，凍融預制菜的研究還需要繼續深入攻關。

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收稿日期：2023-10-24

基金項目：2023年度四川省哲學社會科學重點研究基地川菜發展研究中心科研項目（CC23Z11）

第一作者簡介：高婷婷（1990—），女，講師，碩士，主要從事糧食、油脂及植物蛋白工程方面的工作

*通信作者簡介：馮飛（1981—），男，副教授，碩士，主要從事烹飪與營養教育方面的工作