尽管过去几十年来研究了许多新兴的保鲜和保鲜技术,但冷冻保鲜仍然是肉类产品储存和运输的最重要方式之一,对保证肉类和食品进出口贸易的安全发挥着重要作用。肉制品。极其重要的作用。冷冻肉是现代肉类及肉制品加工国家规范肉类食品市场的重要产品,也是市场流通的主要形式。生肉质量对肉制品的食用和加工质量具有重要影响。优质的原材料是优质产品质量和企业最佳经济效益的重要保证。
虽然低温条件下微生物和酶的活性受到抑制,但肌肉品质的恶化,如质地、颜色、风味等的变化是不可避免的。肌肉质量的恶化不仅给肉类企业造成经济损失,也对消费者的营养和健康产生不利影响。
在实际生产过程中,影响肌肉品质的因素有很多,如冻融速度和方法、储存温度和时间、温度波动、反复冻融等。
目前,我国冷库链技术尚不完善。冻肉在长途运输、储存和消费过程中,由于温度波动,不可避免地会出现反复的冷冻和解冻过程。反复冻融会导致冷冻肌肉中的冰晶融化后发生重结晶,导致冰晶数量减少但单个冰晶尺寸增大,刺穿细胞膜结构,破坏细胞组织结构,加速脂肪氧化和蛋白质变性。肌肉的反复冻融不仅会造成营养成分的流失、肌肉质量的下降,还会造成一定的经济损失。
因此,全面了解冻融过程对肉品质的影响,选择合适的冻融方法和改进措施,对于提高肉品质、企业制定科学的生产程序具有重要的指导意义。
一、常用冻融方法及其特点
食品冷冻是一个复杂的过程。冰晶的大小、分布和形状与冷冻过程密切相关,从而影响食品的冷冻效率和产品的最终质量。食品冷冻方法一般可分为气流冷冻、间接接触冷冻和直接接触冷冻。不同的冷冻方法,由于冷冻速度不同,肌肉中形成的冰晶大小和分布也不同,进而对肌肉质量产生不同的影响。
一般来说,速冻有利于保持肌肉质量。在缓慢冷冻过程中,肌细胞内外会生成较大的冰晶,肌原纤维被挤压并聚集成束,蛋白质失去结合水,相互之间形成各种交联,导致蛋白质变性。缓慢冷冻形成的较大冰晶会对组织结构造成机械损伤;解冻后,汁液损失更为严重,影响甚至失去其食用价值。速冻时,食物温度下降快,肌细胞内产生的冰晶数量多且均匀,对细胞损伤小,蛋白质变性程度低,有利于保持原有的营养价值和食物的质量。
从解冻过程中的传热方式来看,解冻方式可分为两类:一类是外加热方式,即将热量从温度较高的介质传递到冻品表面,将热量逐渐从表面转移到中心。主要方法有空气解冻、水解冻和接触解冻。由于水的导热系数小,冰的导热系数大,对于外加热解冻方式,随着解冻的进行,解冻速度逐渐减慢,解冻后的食品长时间停留在-5~0范围内。
因此,普遍存在解冻时间长、物料表面易变色、营养成分损失大、微生物污染严重等问题。第二种解冻方法是内加热法,主要采用高频、微波、电等加热方式,对冷冻品的各部分同时加热。其优点是解冻时间短,食品受细菌污染少,但对解冻物料的厚度有要求,存在温度分布不均匀、局部过热等现象。
2、冻融对肉品质的影响
1.脂肪氧化
虽然肌肉中的大部分水分在冻结后形成冰晶,但由于部分未冻结水分的存在,仍然会发生一些生化反应,其中脂肪氧化是肌肉品质恶化的最重要原因之一。冷冻储藏时,由于肉表面冰晶升华,形成更多的微小气孔,增加了脂肪与空气的接触,引起脂肪中的氧化酸败和羰氨反应,冻肉产生了腐臭味。冰晶的反复冻融,改变了冰晶的大小和分布,使细胞膜和细胞器破裂,释放出一些促氧化成分,特别是血红素铁的释放,与脂肪氧化程度密切相关。冻融过程还会使一些抑制脂肪氧化的抗氧化酶变性而失去活性,导致脂肪氧化。
2.蛋白质变性
肌肉中的蛋白质一般由水溶性肌浆蛋白、盐溶性肌原纤维蛋白和不溶性肌肉基质蛋白组成,其中肌原纤维蛋白对肌肉品质起着重要作用。蛋白质的冷冻变性机制主要有三种,即结合水脱离理论、水与水合水相互作用引起蛋白质变性理论和细胞液浓缩理论。冷冻变性会引起肌原纤维蛋白的一系列变化,如ATP酶活性、蛋白质结构、巯基、羰基、表面疏水性等的变化,进而引起其盐溶性、胶凝性等功能特性的变化、乳化等品种。
Ca2+-ATP酶活性是评估肌球蛋白完整性的良好指标。损失越大,肌球蛋白变性越严重。研究表明,-20冻藏期间,软壳蟹和硬壳蟹的Ca2+-ATP活性随着冻藏时间的延长而降低。有学者研究发现,静态水解冻、常温解冻、冷藏解冻、超声波解冻和微波解冻后,虾Ca2+-ATP酶活性分别下降了47.15%、82.28%、28.76%、48.5%和51.13%。冻融过程中,肌原纤维蛋白的空间结构受到冰晶反复冻融的影响,发生不同程度的变化,导致鲢鱼盐溶性蛋白含量和Ca2+-ATP酶活性下降。
蛋白质的盐溶解度是肌肉蛋白的重要性质之一,对热凝胶的形成具有重要影响。蛋白质溶解度降低是肌肉质量下降的重要标志。肌肉中的盐溶性蛋白质主要是肌原纤维蛋白,它对肌肉产品的工艺特性和感官质量具有重要影响。在冷冻和储存过程中,二硫键、氢键和疏水键的形成会导致蛋白质聚集,从而降低其盐溶解度。
蛋白质溶解度的降低也可能与甲醛有关,甲醛是三甲胺在酶的作用下氧化产生的,可以与多肽链形成交联聚集体。肌原纤维蛋白还可以与丙二醛等脂肪氧化产物相互作用,从而使蛋白质变性,形成复合物并降低蛋白质溶解度。反复冻融会改变蛋白质的空间结构,蛋白质之间的相互作用加强,生成二硫键、氢键、疏水键等,从而减弱蛋白质与水分子之间的相互作用,降低蛋白质的溶解度。蛋白质,并导致肉的加工性能降低。研究发现,反复冷冻和解冻会降低肉末的凝胶形成能力和乳化性能。冷冻和解冻次数越多,影响越大。
3、组织架构变化
在冷冻和冷冻储存条件下,由于冰晶的形成和生长,对肌肉组织造成机械损伤。当组织结构严重破坏时,纤维之间的间隙变大,结构变得疏松。研究发现,随着冷冻保存时间的增加,冻肉样品中的冰晶逐渐增多,导致肌束被压缩、聚集,肌肉的微观组织被破坏。细胞内或细胞外的冰晶会导致组织细胞完整性受损,从而促进微观结构恶化。不同的冷冻速度会影响冰晶的大小,并对微观结构产生不同的影响,从而影响储存后肌肉的质量。
4、持水能力的变化
肉的保水能力是指肉在受到外力作用时,保留肌肉本身所含的水分和肉中所加入的水分的能力。持水性是评价肉品质的重要指标之一。其大小与肉的风味、色泽、光泽有关。最终产品的质地、凝固性和多汁性等特性密切相关。肌肉在冷冻保存过程中持水能力下降,主要是因为冰晶的形成和生长对细胞膜和组织结构造成机械损伤。解冻后,水分不能被组织完全吸收,造成汁液流失;同时,肌肉中的一些营养物质如小分子肽、氨基酸等会随着持水能力下降而流失,肌肉的营养品质也会下降。另外,细胞内的肌原纤维蛋白发生变性,冰晶融化的水无法与蛋白分子重新结合而分离,导致汁液流失,持水能力下降。
大多数研究认为冷冻速度越大,冻肉的持水能力越好。研究表明,随着时间的推移,带鱼肌肉的持水能力逐渐下降,液氮冷冻带鱼的持水能力高于板冻和冰箱直冻的持水能力,同一时期。但有研究表明,过高的冷冻速度不利于提高肉类的持水能力,没有必要采用超快速冷冻来保证肉类的功能特性。因此,在实际生产过程中,应根据生产条件和肉品特性,选择合适的冻融方法,最大程度地保证肉品的保水性。
5.颜色变化
肉色是消费者评价肉制品品质的重要依据。也是消费者选择冻肉产品时最直观的指标,对消费者的购买欲望影响很大。冻肉保水性的变化、表面肌红蛋白的氧化、高铁肌红蛋白还原酶活性的变化、脂肪氧化等决定了冷冻和冻藏过程中颜色的变化。研究发现,随着冷冻和解冻次数的增加,大多数肉制品的颜色会变差,使肉质更难被接受。
6.质地变化
肉的嫩度和质地是评价肉食品质的指标之一。尤其是评价生肉时,嫩度指标更为重要。肉类冷冻后,一般剪切力增大,嫩度下降,口感变差。一般来说,提高冷冻速度有利于提高肉的嫩度。
3、提高冻肉品质的新技术
鉴于冻肉在冻融过程中品质会出现不同程度的恶化,影响终端消费,因此不断开展提高冻肉品质的研究。随着工程技术的进步,食品冷冻研究和应用领域涌现出许多新技术、新方法,为提高冻肉品质提供了技术支撑。
1、高压技术
在普通的食品冷冻过程中,将食品置于低温条件下,让食品快速冷却。但由于热量的传导需要一个过程,食品的冷冻速度较慢,会在冷冻食品内部产生较厚的冰晶。影响食品质量。高压冷冻技术通过改变压力来控制食品中水的相变过程。当食物在高压下冷却到一定温度(水尚未结冰时),然后迅速释放压力,食物内部就会形成细小而均匀的冰晶,且冰晶体积不会膨胀,从而减少对食品的损害,提高食品质量。
2、添加抗冻蛋白等物质
抗冻蛋白是一种抑制冰晶生长的特殊蛋白质,存在于许多生物体中,包括细菌、真菌、昆虫、植物材料和鱼类。添加防冻蛋白可以减少肉制品中的渗水,抑制冰晶的形成,减少营养损失。抗冻蛋白作为一种新型食品添加剂,可以有效减少冷冻储藏食品中冰晶的形成和再结晶,从而提高低温冷链食品的品质。但由于目前其价格较高,其应用受到很大限制,目前仅限于科学研究和某些专业应用。
随着人们更加注重健康食品和营养,一些天然植物提取物、抗氧化剂等已经开始取代合成物来维持肌肉质量。研究发现,在三文鱼肉末中添加迷迭香提取物,可以有效抑制储存过程中的脂肪氧化和颜色变质;猕猴桃蛋白酶提取物可以减少冻融循环引起的猪肉品质变化。未来,此类天然物质可能成为有效提高冻肉品质的重要发展方向之一。
3、其他新技术
微冻保鲜是一种新兴的保鲜技术,可以减少冷冻过程中冰晶对产品造成的机械损伤、细胞塌陷和气体膨胀。食用时不需要深度解冻,可以减少解冻过程中汁液的损失,保持食物原有的品质。有些新鲜感。虽然微冻保鲜在保持肌肉品质方面具有很大优势,但在实践中并未得到很好的应用,主要是由于精密控温设备、精密控温技术等问题尚未解决。
4结论与展望
冻肉在冻融过程中会发生不同程度的变化,如脂肪氧化、蛋白质变性、微观结构变化等,影响肉的食用和加工品质,其商业价值会下降。在实际生产中,应注意优化肌肉冻融工艺和储存条件,减少冻融过程中肌肉品质的恶化,有利于提高我国肉制品的竞争力。
为了减少冻肉品质的恶化,一些新技术、新方法,如超高压技术,已开始在食品冷冻领域得到应用,并表现出良好的应用前景。然而,这些技术大多数仍处于实验和探索阶段,对于实际冷冻应用来说还不够成熟。今后,一方面应加强冷冻肌肉品质变化机理的研究,为控制冷冻肌肉质量、提高企业经济效益提供理论指导;另一方面,进一步加强高新技术装备研发,为新技术产业化应用提供技术支撑。支持。