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.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)肉牛中心，北京100010）

冷凍牛肉是牛肉在存儲和運輸過程中的主要形態(tài)，特別是對于一些位于南方，因為遠離肉牛養(yǎng)殖生產(chǎn)區(qū)，冷鮮牛肉在長途運輸過程中存在著變質(zhì)的風(fēng)險，長時間的運輸也縮短了冷鮮牛肉的貨架期；為了規(guī)避冷藏運輸變質(zhì)的風(fēng)險，經(jīng)銷商采用冷凍方式運輸和儲存；冷凍牛肉在使用前的低溫解凍過程中存在著肉汁損失、變色高耗能等問題，因此，探索高效、節(jié)能、減少解凍過程中肉汁損失、縮短解凍時間、保證解凍后牛肉肉色新鮮的解凍新技術(shù)意義重大。

本試驗旨在通過高壓靜電技術(shù)與常規(guī)解凍牛肉的肉質(zhì)比較試驗，通過肉色、解凍過程中肉汁損失、剪切力等各項肉質(zhì)指標測定和差異顯著性檢驗，以及對冷凍肉塊解凍時間的比較分析，研究高壓靜電技術(shù)（HVEF）解凍牛肉對牛肉品質(zhì)和解凍時間的影響，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 試驗的時間和地點

試驗地點在中國農(nóng)業(yè)大學(xué)大興試驗基地實驗室，試驗時間為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)備的來源 由臺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1萬伏，在電流接近0時導(dǎo)出負側(cè)高電壓。

2.1.2 試驗肉樣的選擇及處理 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，取樣長度在6cm左右，按照左右兩側(cè)分為兩組，用作解凍試驗。過程為先將兩組牛肉分別放入－36℃速凍庫中凍結(jié)，待2h全部凍結(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靜電裝置的冰箱解凍，解凍后進行肉質(zhì)各項指標測定。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，放入帶有高壓靜電裝置的冰箱的設(shè)為A組，放入無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插入肉塊中央部位，測試不記錄不同解凍時間下肉的中心溫度。試驗分組及處理見表1，表2。

表1 分組編號如下表

表2 試驗處理

2.2 測定項目及測定方法

2.2.1 測定的項目 在試驗牛肉二次成熟24h、48h、72h、96h時測定各組肉塊肉色、pH值、系水力、剪切力值四項指標，冷凍肉塊解凍時間。

2.2.2 測定方法

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

2）pH值測定：用便攜式pH計進行測定。將探頭插入到肉樣中使pH計電極與肌肉中的組織液充分接觸，待pH計讀數(shù)穩(wěn)定后記錄，每個肉樣測定3次，取平均值作為該肉樣的pH值。使用前須對儀器進行校準。

3）系水力的測定：系水力性能測定采用蒸煮損失作為評價指標，蒸煮損失的測定方法為取三片厚度2.0cm的肉樣稱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，以自來水冷卻至室溫后，貯藏在4℃冰箱中（不超過24h），稱取樣品重量，計算公式如下：蒸煮損失（%）＝（煮前重－煮后重）/煮前重×100%。

4）嫩度值的測定：剪切力值測定方法為用測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，用美國生產(chǎn)的型號為34R6BFIC的嫩度檢測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農(nóng)業(yè)部2006－07－10發(fā)布，2006－10－01實施的中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標準：《肉嫩度的測定，剪切力測定法》。

2.3 數(shù)據(jù)處理

試驗結(jié)果數(shù)值用平均數(shù)表示，犢牛肉與育肥牛肉品質(zhì)指標采用的是配對試驗兩樣本均數(shù)差異顯著性檢驗—t檢驗的統(tǒng)計分析方法。

3 結(jié)果與分析

3.1 高壓靜電技術(shù)（HVEF）對冷凍牛肉解凍時間的測定結(jié)果

詳見表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

本試驗中采用的解凍溫度為±2℃，解凍40 min后，牛肉的中心溫度開始有差異，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，中心溫度達到－1.0℃，而無高壓靜電組牛肉在720min時，中心溫度達到－1.0℃，解凍時間縮短了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］報道，利用冰、凍豆腐、凍肉等四項材料做解凍比較試驗結(jié)果是高壓靜電場對食品的解凍有加速作用。2003年［2］又在利用高壓靜電場加速冰解凍的試驗研究結(jié)果中指出，高壓靜電場可以加速冰的解凍機理是因為高壓靜電場產(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、.解凍前牛肉各項指標分析結(jié)果

詳見表4、表5、表6。

表4 高壓靜電技術(shù)（HVEF）解凍牛肉各項指標測定結(jié)果

表5 常規(guī)解凍牛肉各項指標測定結(jié)果

表6 解凍前牛肉各項指標測定結(jié)果

表7 高壓靜電技術(shù)（HVEF）解凍對牛肉系水力指標的影響

3.2.1 靜電解凍對牛肉系水力指標的影響 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）。這與國外關(guān)于高壓靜電場對凍結(jié)雞腿肉的解凍影響的研究結(jié)果一致［3］。

解凍是凍結(jié)的逆過程，食品凍結(jié)可以分為三個過程：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)過程中細胞的完整性取決于物料通過最大冰晶生產(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)對細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，隨著冰晶的融化，細胞內(nèi)親水膠質(zhì)體吸收水分，出現(xiàn)水分逐漸向細胞內(nèi)擴散和滲透，解凍速率大，可以使冰晶體所解凍汁液全部向細胞內(nèi)滲透而不至于外溢流失［4］。

3.2.2 高壓靜電技術(shù)（HVEF）對牛肉肉色指標的影響 表8是靜電解凍對牛肉肉色指標的影響。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，低于無高壓靜電解凍的牛肉33.28，試驗過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靜電解凍的牛肉。主要原因是高壓靜電場產(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，高壓靜電技術(shù)（HVEF）解凍過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 靜電解凍對牛肉系水力指標的影響

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

表9 靜電解凍對牛肉嫩度、pH值指標的影響

表10 靜電解凍牛肉與鮮牛肉各項指標差異顯著性檢驗

3.2.4 高壓靜電（HVEF）解凍牛肉與凍前鮮牛肉的各項肉質(zhì)指標差異顯著性檢驗 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品質(zhì)指標（肉色值、熟肉率、嫩度值以及pH值）差異均不顯著。說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行銷售，由于本試驗條件有限，有待于在未來試驗中進行微生物指標的測定，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)。

本試驗中的實驗材料是嚴格按照速凍（－56℃）、冷藏、解凍的工藝進行操作，解凍牛肉的質(zhì)量不僅取決于先進的解凍技術(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，在實際應(yīng)用過程中，必須加強原料牛肉的質(zhì)量、采用快速凍結(jié)方式和標準的冷藏溫度，并且嚴格控制運輸過程中的冷藏溫度，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)牛肉的解凍時間，同時顯著減少解凍過程中肉汁損失。

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（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行銷售。

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

［2］方 勝，孫學(xué)兵，陸守道.利用高壓脈沖電場加速冰解凍的試驗研究［J］.北京工商大學(xué)學(xué)報，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］.肉類工業(yè)，1999，20（7）：20－21.