孫 芳，李培龍，孟繁博，李紅宇

（1.黑龍江省畜牧研究所，黑龍江 齊齊哈爾161005；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)肉牛中心，北京100010）

冷凍牛肉是牛肉在存儲(chǔ)和運(yùn)輸過(guò)程中的主要形態(tài)，特別是對(duì)于一些位于南方，因?yàn)檫h(yuǎn)離肉牛養(yǎng)殖生產(chǎn)區(qū)，冷鮮牛肉在長(zhǎng)途運(yùn)輸過(guò)程中存在著變質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)，長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)輸也縮短了冷鮮牛肉的貨架期；為了規(guī)避冷藏運(yùn)輸變質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)，經(jīng)銷(xiāo)商采用冷凍方式運(yùn)輸和儲(chǔ)存；冷凍牛肉在使用前的低溫解凍過(guò)程中存在著肉汁損失、變色高耗能等問(wèn)題，因此，探索高效、節(jié)能、減少解凍過(guò)程中肉汁損失、縮短解凍時(shí)間、保證解凍后牛肉肉色新鮮的解凍新技術(shù)意義重大。

本試驗(yàn)旨在通過(guò)高壓靜電技術(shù)與常規(guī)解凍牛肉的肉質(zhì)比較試驗(yàn)，通過(guò)肉色、解凍過(guò)程中肉汁損失、剪切力等各項(xiàng)肉質(zhì)指標(biāo)測(cè)定和差異顯著性檢驗(yàn)，以及對(duì)冷凍肉塊解凍時(shí)間的比較分析，研究高壓靜電技術(shù)（HVEF）解凍牛肉對(duì)牛肉品質(zhì)和解凍時(shí)間的影響，為高壓靜電技術(shù)（HVEF）在牛肉解凍領(lǐng)域的生產(chǎn)應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 試驗(yàn)的時(shí)間和地點(diǎn)

試驗(yàn)地點(diǎn)在中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)大興試驗(yàn)基地實(shí)驗(yàn)室，試驗(yàn)時(shí)間為2009年6月15日～2009年6月20日。

2 材料與方法

2.1 材料的選擇

2.1.1 高壓靜電設(shè)備的來(lái)源 由臺(tái)灣迪弗斯科技股份有限公司提供的高壓靜電誘導(dǎo)裝置，輸出高電壓1萬(wàn)伏，在電流接近0時(shí)導(dǎo)出負(fù)側(cè)高電壓。

2.1.2 試驗(yàn)肉樣的選擇及處理 選取年齡2歲、體重500kg左右、屠宰率56%、宰后胴體排酸72h的6頭育肥公牛的兩側(cè)第2～4截腰椎處外脊部位肉，取樣長(zhǎng)度在6cm左右，按照左右兩側(cè)分為兩組，用作解凍試驗(yàn)。過(guò)程為先將兩組牛肉分別放入－36℃速凍庫(kù)中凍結(jié)，待2h全部?jī)鼋Y(jié)之后取出，將兩組牛肉分別放入溫度為±2℃的帶有靜電裝置和無(wú)靜電裝置的冰箱解凍，解凍后進(jìn)行肉質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)定。選取兩塊重量為3.5kg的冷凍后腿部位肉塊—林肉做解凍試驗(yàn)，放入帶有高壓靜電裝置的冰箱的設(shè)為A組，放入無(wú)高壓靜電裝置的冰箱的設(shè)為B組，冰箱溫度設(shè)置為±2℃，冷凍之前將探針式溫度計(jì)插入肉塊中央部位，測(cè)試不記錄不同解凍時(shí)間下肉的中心溫度。試驗(yàn)分組及處理見(jiàn)表1，表2。

表1 分組編號(hào)如下表

表2 試驗(yàn)處理

2.2 測(cè)定項(xiàng)目及測(cè)定方法

2.2.1 測(cè)定的項(xiàng)目 在試驗(yàn)牛肉二次成熟24h、48h、72h、96h時(shí)測(cè)定各組肉塊肉色、pH值、系水力、剪切力值四項(xiàng)指標(biāo)，冷凍肉塊解凍時(shí)間。

2.2.2 測(cè)定方法

1）肉色的測(cè)定：肉色測(cè)定采用的是CLE L＊a＊b＊法。用色彩色差計(jì)CR400/410測(cè)定肉樣的L＊（亮度）、a＊（紅度）、b＊（黃度），對(duì)于同一肉樣，平行測(cè)定3次，其平均值作為該肉塊的顏色值。使用前須對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。

2）pH值測(cè)定：用便攜式pH計(jì)進(jìn)行測(cè)定。將探頭插入到肉樣中使pH計(jì)電極與肌肉中的組織液充分接觸，待pH計(jì)讀數(shù)穩(wěn)定后記錄，每個(gè)肉樣測(cè)定3次，取平均值作為該肉樣的pH值。使用前須對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。

3）系水力的測(cè)定：系水力性能測(cè)定采用蒸煮損失作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，蒸煮損失的測(cè)定方法為取三片厚度2.0cm的肉樣稱(chēng)重后浸于生理鹽水中，以80℃水溶加熱25min，樣品由水溶液中取出，以自來(lái)水冷卻至室溫后，貯藏在4℃冰箱中（不超過(guò)24h），稱(chēng)取樣品重量，計(jì)算公式如下：蒸煮損失（%）＝（煮前重－煮后重）/煮前重×100%。

4）嫩度值的測(cè)定：剪切力值測(cè)定方法為用測(cè)定蒸煮損失的蒸煮后的肌肉樣品，修整肉塊表面的脂肪和結(jié)締組織，以直徑1.0cm的圓形取樣器沿平行于肌纖維方向切取肉樣，用美國(guó)生產(chǎn)的型號(hào)為34R6BFIC的嫩度檢測(cè)儀沿肌纖維垂直方向剪切肉柱，記錄剪切力值（WBSF）（千克）。取3次測(cè)得的剪切力值的平均值為樣品剪切力值（WBSF）。具體操作方法參照中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)部2006－07－10發(fā)布，2006－10－01實(shí)施的中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：《肉嫩度的測(cè)定，剪切力測(cè)定法》。

2.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)結(jié)果數(shù)值用平均數(shù)表示，犢牛肉與育肥牛肉品質(zhì)指標(biāo)采用的是配對(duì)試驗(yàn)兩樣本均數(shù)差異顯著性檢驗(yàn)—t檢驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)分析方法。

3 結(jié)果與分析

3.1 高壓靜電技術(shù)（HVEF）對(duì)冷凍牛肉解凍時(shí)間的測(cè)定結(jié)果

詳見(jiàn)表3。

表3 高壓靜電和常規(guī)解凍樣品中心溫度變化記錄表

圖1 高壓靜電和常規(guī)解凍曲線

本試驗(yàn)中采用的解凍溫度為±2℃，解凍40 min后，牛肉的中心溫度開(kāi)始有差異，高壓靜電組牛肉中心溫度始終高于常規(guī)組牛肉中心溫度，高壓靜電組牛肉600min時(shí)，中心溫度達(dá)到－1.0℃，而無(wú)高壓靜電組牛肉在720min時(shí)，中心溫度達(dá)到－1.0℃，解凍時(shí)間縮短了16.67%。從解凍曲線圖1可以看出，解凍后不久，高壓靜電組解凍的牛肉中心溫度始終高于常規(guī)解凍組牛肉。

方勝［1］報(bào)道，利用冰、凍豆腐、凍肉等四項(xiàng)材料做解凍比較試驗(yàn)結(jié)果是高壓靜電場(chǎng)對(duì)食品的解凍有加速作用。2003年［2］又在利用高壓靜電場(chǎng)加速冰解凍的試驗(yàn)研究結(jié)果中指出，高壓靜電場(chǎng)可以加速冰的解凍機(jī)理是因?yàn)楦邏红o電場(chǎng)產(chǎn)生的微能源可以加速冰層結(jié)構(gòu)中氫鍵的斷裂，使冰以小冰晶的形式存在，再逐步過(guò)渡到小分子水的液體狀態(tài)。

3.2 高壓靜電技術(shù)（HVEF）組牛肉解凍、常規(guī)組解凍之后牛肉、.解凍前牛肉各項(xiàng)指標(biāo)分析結(jié)果

詳見(jiàn)表4、表5、表6。

表4 高壓靜電技術(shù)（HVEF）解凍牛肉各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)定結(jié)果

表5 常規(guī)解凍牛肉各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)定結(jié)果

表6 解凍前牛肉各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)定結(jié)果

表7 高壓靜電技術(shù)（HVEF）解凍對(duì)牛肉系水力指標(biāo)的影響

3.2.1 靜電解凍對(duì)牛肉系水力指標(biāo)的影響 由表7可以看出，高壓靜電技術(shù)解凍牛肉解凍失水率為7.20%，與無(wú)靜電技術(shù)處理的解凍失水率14.21%差異極顯著（P＜0.01），失水率降低7.01%；但是熟肉率差異不顯著（P＞0.05）。這與國(guó)外關(guān)于高壓靜電場(chǎng)對(duì)凍結(jié)雞腿肉的解凍影響的研究結(jié)果一致［3］。

解凍是凍結(jié)的逆過(guò)程，食品凍結(jié)可以分為三個(gè)過(guò)程：冷卻、冰晶的形成和深度冷凍，0～5℃為最大冰晶生產(chǎn)帶。物料凍結(jié)過(guò)程中細(xì)胞的完整性取決于物料通過(guò)最大冰晶生產(chǎn)帶的速率。冰晶粒形成的大小與凍結(jié)速率有關(guān)。一般凍結(jié)速率越快，冰晶粒就越小，且分布均勻，小冰晶結(jié)構(gòu)對(duì)細(xì)胞的完整性影響較小，物料內(nèi)汁液不易損失，大大提高了食品的風(fēng)味和品質(zhì)。食品解凍時(shí)，隨著冰晶的融化，細(xì)胞內(nèi)親水膠質(zhì)體吸收水分，出現(xiàn)水分逐漸向細(xì)胞內(nèi)擴(kuò)散和滲透，解凍速率大，可以使冰晶體所解凍汁液全部向細(xì)胞內(nèi)滲透而不至于外溢流失［4］。

3.2.2 高壓靜電技術(shù)（HVEF）對(duì)牛肉肉色指標(biāo)的影響 表8是靜電解凍對(duì)牛肉肉色指標(biāo)的影響。由表8可以看出，高壓靜電解凍后的牛肉肉色值L＊、a＊、b＊值均顯示差異極顯著（P＞0.05）。代表亮度的L＊值，高壓靜電處理組為37.72，高于無(wú)高壓靜電組14.21；代表紅色的a＊值，高壓靜電解凍的牛肉為20.99，低于無(wú)高壓靜電解凍的牛肉33.28，試驗(yàn)過(guò)程中也可以看出高壓靜電解凍牛肉的肉色淺紅而且鮮亮，外觀新鮮度明顯好于無(wú)靜電解凍的牛肉。主要原因是高壓靜電場(chǎng)產(chǎn)生的臭氧附著在牛肉表面，氧與肌紅蛋白的結(jié)合導(dǎo)致牛肉表面的色澤鮮紅，同時(shí)，高壓靜電技術(shù)（HVEF）解凍過(guò)程中失水率低于常規(guī)解凍組，水分含量高可以提高光線的折射率，提高肉表面的亮度，這也是高壓靜電組牛肉亮度值高于常規(guī)解凍牛肉的原因。

表8 靜電解凍對(duì)牛肉系水力指標(biāo)的影響

3.2.3 高壓靜電技術(shù)（HVEF）解凍對(duì)牛肉嫩度、pH值指標(biāo)的影響 表9是靜電解凍對(duì)牛肉嫩度指標(biāo)的影響。由表7可以看出，高壓靜電解凍的牛肉與無(wú)靜電解凍的牛肉的pH值和剪切力兩個(gè)指標(biāo)差異不顯著，說(shuō)明高壓靜電解凍牛肉對(duì)牛肉的嫩度和pH值無(wú)影響。

表9 靜電解凍對(duì)牛肉嫩度、pH值指標(biāo)的影響

表10 靜電解凍牛肉與鮮牛肉各項(xiàng)指標(biāo)差異顯著性檢驗(yàn)

3.2.4 高壓靜電（HVEF）解凍牛肉與凍前鮮牛肉的各項(xiàng)肉質(zhì)指標(biāo)差異顯著性檢驗(yàn) 由表10可以看出，高壓靜電解凍的牛肉與冷凍之前的冷鮮肉的四項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)（肉色值、熟肉率、嫩度值以及pH值）差異均不顯著。說(shuō)明利用高壓靜電技術(shù)（HVEF）解凍牛肉與冷凍前冷鮮牛肉品質(zhì)差異不顯著，初步證明高壓靜電解凍牛肉可以代替冷鮮牛肉進(jìn)行銷(xiāo)售，由于本試驗(yàn)條件有限，有待于在未來(lái)試驗(yàn)中進(jìn)行微生物指標(biāo)的測(cè)定，為高壓靜電（HVEF）解凍復(fù)鮮牛肉提供更加有效的技術(shù)依據(jù)。

本試驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)材料是嚴(yán)格按照速凍（－56℃）、冷藏、解凍的工藝進(jìn)行操作，解凍牛肉的質(zhì)量不僅取決于先進(jìn)的解凍技術(shù)，而且在很大程度上受到肉的凍前質(zhì)量、凍結(jié)方法、凍結(jié)速凍以及貯藏溫度的影響，因此，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，必須加強(qiáng)原料牛肉的質(zhì)量、采用快速凍結(jié)方式和標(biāo)準(zhǔn)的冷藏溫度，并且嚴(yán)格控制運(yùn)輸過(guò)程中的冷藏溫度，才能保證解凍后的牛肉品質(zhì)。

4 小結(jié)

1）高壓靜電技術(shù)（HVEF）可以縮短凍結(jié)牛肉的解凍時(shí)間，同時(shí)顯著減少解凍過(guò)程中肉汁損失。

2）高壓靜電技術(shù)（HVEF）解凍牛肉與常規(guī)解凍相比，外觀肉色鮮紅而且亮度較好，統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果差異顯著。

3）高壓靜電技術(shù)與常規(guī)方法解凍牛肉，解凍后牛肉嫩度值（剪切力值）、pH值差異不顯著。

4）高壓靜電解凍復(fù)鮮牛肉與凍前冷鮮牛肉品質(zhì)指標(biāo)（肉色值、熟肉率、嫩度值以及pH值）差異不顯著，可以替代冷鮮牛肉進(jìn)行銷(xiāo)售。

［1］方 勝，李英杰，陸守道，等.利用高壓靜電場(chǎng)加速食品解凍的試驗(yàn)研究［J］.北京輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，1999，17（4）：1－6.

［2］方 勝，孫學(xué)兵，陸守道.利用高壓脈沖電場(chǎng)加速冰解凍的試驗(yàn)研究［J］.北京工商大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，21（4）：43－45，53.

［3］Chang－Wei Hsieh，Effect of Thawing and Cold Storageon Frozen Chicken Thigh Meat Qualityby High－Voltage Electrostatic Field［J］.The Society For Food Science，2010，75（4）：193－197.

［4］李修渠，等.食品解凍新技術(shù)［J］.肉類(lèi)工業(yè)，1999，20（7）：20－21.