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微冻贮藏对牛肉保水性和嫩度的影响及机理


肉类食品网 http://www.meat360.cn 2024/6/27 9:34:41 关注:98 评论: 我要投稿

  肉品品质是影响消费者购买的重要因素。嫩度和持水性均是衡量肉品质的重要属性。低温用于长期贮存和长途运输过程中的牛肉保存,不仅可以抑制微生物的生长繁殖,降低内源酶活性,还可以保持肉品口感和营养价值。然而,不同的低温贮藏条件会从不同方面影响肉类嫩度和持水性。对于传统冷藏温度(0~4 ℃)下贮藏肉类,肌原纤维蛋白的降解和氧化程度是影响肌肉嫩度和持水性的重要因素,而对于冻藏而言,则更受冰晶生长和蛋白质冷冻变性的影响。
  近年来,低温贮藏的具体温度不断细化,出现了冰温、微冻、微冻等多种贮藏方式。传统冷藏温度(0~4 ℃)可保持肉品品质,有利于肌原纤维蛋白的降解,使肉质变嫩。但冷藏温度并不能有效抑制微生物增殖(尤其是腐败菌),货架期往往会受到影响。冰温贮藏(0 ℃以下,冰点以上)可有效延长货架期,但需严格控制冰温范围内的温度。传统的冷冻贮藏(-18 ℃及以下)可用于将牛肉长时间贮藏(长达2 年),但能耗和对肉质的负面影响(颜色稳定性和保水性降低)仍令人担忧。冷冻过程中冰晶的产生可能会严重损伤肌肉组织,导致食用前肉类解冻损失严重,从而导致肉质下降。肉类行业可能将-12 ℃定义为冷冻牛肉的上限。此外,冷冻速率也会影响肉中形成的冰晶的大小和分布,从而影响肉质。快速冷冻产生的冰晶小且分布均匀,对肌肉细胞的损伤较小;缓慢冷冻速度形成的大冰晶会损害肌肉结构并导致肉质不佳。
  肉类在常规冻藏(?18 ℃)条件下可长期保存,但低温导致肉品完全冻结,贮藏结束时难以直接切割。近年来,市场上家用冰箱除了冷冻层(?18 ℃以下)和冷藏层(0~4 ℃)外,还增加了中温层(温度通常设定为?7 ℃)。?7 ℃微冻藏的肉类无需解冻即可直接切割,方便消费者食用。此外,?7 ℃也能比冷藏温度(0~4 ℃)更好地抑制细菌生长。但有关微冻藏条件下牛肉品质变化的研究较少。
  山东农业大学食品科学与工程学院牛肉加工与质量控制实验室、国家牛肉加工技术研发中心等的Li Jiqiang等为探究微冻贮藏对牛肉持水性及嫩度的影响,比较了微冻(-7 ℃)、快速微冻(-38 ℃~-7 ℃)、冰温(-1 ℃)和快速冷冻(-38 ℃~-18 ℃)4 种处理方式,后2 种处理方式作为对照,研究了肌纤维结构、水分分布、蛋白质氧化及细胞骨架蛋白降解的差异。
  结果表明,与其余处理方式相比,快速微冻处理对肌纤维的结构损伤较小。
 


 

  SC.冰温贮藏;SF.微冻贮藏;FSF.快速微冻贮藏;FF.快速冷冻。下同。
  图1  不同贮藏条件对牛排贮藏过程中肌纤维形态变化的影响与微冻和冰温相比,快速微冻组和快速冷冻组的持水能力较强。
 

   图2  不同贮藏条件对牛排贮藏过程中汁液流失率(a)和蒸煮损失(b)的影响

  贮藏时间和处理对3 种水分类型的弛豫时间均有交互影响。T21和T22在微冻组中随着时间的延长呈降低趋势。
 


   a. SC;b. SF;c. FSF;d. FF。
  图3  不同贮藏条件对牛排贮藏过程中横向弛豫时间的影响

  在不同贮藏条件下,牛肉在不同贮藏期的磁共振图像有明显变化。贮藏0 周时,各处理组样品图像中红点较多;随着贮藏时间延长,红点逐渐减少,并逐渐向边缘扩散,绿点面积增加。


 
   图4  不同贮藏条件对牛肉贮藏过程中磁共振成像的影响

  微冻处理的样品氧化程度较高,下降速率最快,从贮藏第6周开始低于其余3 个处理组。贮藏时间和处理方式的交互作用对活性巯基含量有影响,微冻贮藏样品的活性巯基含量下降最快,在6 周时低于其余3 个处理组。所有处理组的羰基含量均随着贮藏时间延长呈上升趋势。
 


   图5  不同贮藏条件对牛肉贮藏期间总巯基含量(a)、活性巯基含量(b)和羰基含量(c)的影响

  从第18周开始,快速冷冻组的剪切力高于快速微冻贮藏组;到第30周,快速微冻贮藏组和微冻贮藏组均低于快速冷冻组。
 


   图6  不同贮藏条件对牛排贮藏期间剪切力的影响

  完整的肌间线蛋白条带随贮藏时间延长呈不同程度的降解。随着贮藏时间的延长,肌间线蛋白降解程度逐渐增加,微冻组降解速率最快。


 
   图7  肌间线蛋白降解的Western blot检测(a)和不同贮藏条件下肌间线蛋白降解条带的相对强度(b)

  随着贮藏时间延长,各组肌钙蛋白T的蛋白表达量均下降,说明降解程度增加,与肌间线蛋白的变化趋势一致。


 
   图8  肌钙蛋白T降解的Western blot检测(a)和不同贮藏条件下肌钙蛋白T在贮藏过程中降解条带相对强度(b)μ-钙蛋白酶在贮藏初期发生自溶,76 kDa条带较为清晰。
 


   图9  不同贮藏条件对牛排贮藏过程中μ-钙蛋白酶降解的影响

  综上所述,牛肉在-7 ℃下长期贮藏仍有利于进一步嫩化,且结合快速冷冻技术,还可以更好地保持牛肉的持水性。因此,快速微冻贮藏在肉品长期贮藏,尤其是家庭贮藏方面具有潜在的应用价值。

    文章链接:https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2024.109540

文章来源:肉类研究     文章作者:山东农业大学教授张一敏     文章编辑:一米优讯     
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