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冷冻和解冻工艺对猪肉保水性和组织结构的影响研究

余小领  
【摘要】: 冷冻肉是各类肉制品生产的主要原料。原料肉的品质对于肉制品的加工品质(保水性、解冻汁液流失、蒸煮损失等)有重要影响,是食品加工企业应该重点控制的对象。当前我国冷冻肉品生产中存在的主要问题是肉的保水性差,解冻汁液流失严重。本研究的主要目的就是通过调查,了解常规生产工艺条件下冻结的肉块,经-18℃冷库冻藏一定时间后,在固定的解冻条件下解冻,肉的品质变化规律;结合调查的结果进行冷冻工艺过程的优化;探讨被膜冻藏工艺;针对实际生产中对于解冻条件缺乏科学的认识以及解冻操作不规范等问题探索较优的解冻速率;并应用核磁共振来预测原料肉品质的好坏。从而为国家进行合理的宏观管理和行业指导,为企业制定科学的生产规程和产品标准等提供一定的理论指导。具体研究内容和结果如下: 1.常规冷冻及冻藏条件对猪肉保水性和组织结构的影响 调查了在常规冷冻工艺条件下冻结的肉块,经-18℃冷库冻藏一定时间之后,在固定解冻条件下解冻,肉的品质变化规律。结果表明:随着冻藏时间的延长冷冻猪肉的保水性逐渐降低,主要表现为:解冻汁液流失、蒸煮损失和加压失水率等逐渐升高。肉样的蛋白溶解度逐渐降低,主要是全蛋白和肌原纤维蛋白的溶解度降低。这可能是肉的保水性降低的一个重要原因。随着冻藏时间的延长,冰晶在冻结肉样中逐渐长大,导致肌束受压聚集。冻藏1个月对于肉样的各种品质特性影响不大,2个月后指标的变化比较明显,5个月后指标的变化非常明显。通过回归分析得到了各个指标随冻藏时间变化的动力学方程。 2.最优宰后冻结时间的确定 采用配对试验设计法研究了在宰后不同时间冻结的肉样在冻结损失、解冻汁液流失、蒸煮损失、加压失水率、蛋白溶解度和pH等方面的差异,同时对宰后不同时间新鲜肉样的组织结构变化和相应时间冻结肉样的组织结构变化进行了研究。结果显示:(1)宰后45 min冻结的肉样在总的冻结和解冻损失、冻结损失、解冻汁液流失、蒸煮损失和加压失水率方面均显著(p<0.05)小于宰后4h和24h冻结的肉样。宰后越早冻结的肉样,其保水性越好。(2)宰后45 min冻结的肉样的肌浆蛋白溶解度和pH显著高于宰后4 h和24 h冻结的肉样。而总蛋白溶解度和肌原纤维蛋白溶解度则都是宰后45min冻结的肉样显著低于宰后4 h和24 h冻结的肉样。(3)冻结前随着宰后时间的延长,未冻结肉样的肌细胞外的空隙明显增大,组织结构弱化。导致了不同时间冻结的肉样在冰晶大小和分布方面的不同,最终导致了保水性的差异。(4)宰后45 min冻结的肉样比宰后4 h和24 h冻结的肉样的冰晶分布更均匀,相对来说其冰晶也较小一些。(5)宰后不同时间冻结肉样在相同条件下解冻后其组织结构无显著差异。 3.利用核磁共振技术预测原料冷冻加工适性 研究了宰后不同时间新鲜肉样的核磁共振化学位移图谱,并对相同时间的肉样在相同条件下冻结,通过扫描电镜研究了冻结肉样中冰晶的大小、形状及位置的变化,发现核磁共振化学位移图谱与扫描电镜图片中冰晶大小和分布关系密切,经等级相关分析得出结论:两种指标之间存在显著的相关关系。通过核磁共振测定化学位移图谱可以判定原料的新鲜程度以及是否适合进行冻结冻藏处理。 4.海藻酸钠被膜及其对冻结猪肉功能特性和组织结构的影响研究 以海藻酸钠为主要被膜材料包被猪肉,经过冷冻和冻藏加工后测定相关指标,结果显示:采用海藻酸钠被膜可以显著降低猪肉的解冻汁液流失;对于保持冻结猪肉的功能特性也非常有用;采用海藻酸钠被膜对于总蛋白溶解度有显著影响。不同的海藻酸钠浓度和氯化钙浓度对于活性巯基的含量有显著的影响;不同的氯化钙浓度对于剪切力和pH也有显著的影响。经结果分析确定最优涂膜工艺为:3%海藻酸钠浓度,7%氯化钙浓度,氯化钙溶液与肉表面的海藻酸钠反应的时间为5~7 min。冻藏试验表明采用最优工艺涂膜的猪肉,经过7个月的冻藏在解冻汁液流失、剪切力和TBARS方面显著低于对照,而在总蛋白的溶解度和肌浆蛋白的溶解度方面显著高于对照。这表明,海藻酸钠被膜可以较好的保持冻藏猪肉的功能特性。 5.解冻速率对内品品质的影响分析 采用均匀试验设计方法,针对两种不同的冻结速率和六种不同的解冻速率,结合不同的动物个体,测定解冻后肉品的解冻汁液流失、蒸煮损失、pH、系水力(加压失水率)和蛋白溶解度,并且对于冻结状态的肉样进行了扫描电镜观察,在冻结前和解冻后分别对组织进行了透射电镜观察,研究这三种因素对解冻后肉品品质的影响大小。结果显示:(1)冻结速率、解冻速率和不同的个体因素对于解冻汁液流失和蒸煮损失均有显著影响,去除个体因素影响后发现冻结速率和解冻速率对解冻汁液流失和蒸煮损失的影响成非线性关系,解冻速率和冻结速率之间存在互作。在一定的范围内存在最佳解冻速率可以使肉品的解冻汁液流失最低。(2)肉样的加压失水率和pH主要与肉的来源相关,而与肉品的冷冻及解冻工艺相关度不大。(3)解冻速率对蛋白的溶解性,主要是全蛋白溶解度和肌原纤维蛋白溶解度,有一定的影响,解冻速率和冻结速率间无相互作用。这很可能也是不同解冻速率影响解冻汁液流失的原因之一。(4)不同的冻结速率条件下,冻结肉样中所形成冰晶的大小和分布不同。经过冻结和解冻操作,对于肉品的超微结构有一定的不良影响,且解冻速率越大对于超微结构的影响也越大。


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