李媛惠，李苗云，趙改名，張秋會(huì)，柳艷霞，高曉平

(河南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，河南省肉制品加工與質(zhì)量安全控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南鄭州450002)

隨著生活水平的提高，雞肉制品以其高蛋白低脂肪的優(yōu)點(diǎn)越來越受到人們的歡迎.而調(diào)理雞肉因食用方便、營(yíng)養(yǎng)豐富、附加值高等特點(diǎn)而備受消費(fèi)者青睞.目前中國(guó)調(diào)理肉制品主要以速凍調(diào)理肉制品為主，骨肉相連是其中一種典型產(chǎn)品.由于在運(yùn)輸、貯藏、消費(fèi)過程中的冷鏈設(shè)備不健全，溫度波動(dòng)較大，產(chǎn)品在消費(fèi)食用前一直處于凍結(jié)-解凍的反復(fù)凍融過程中.反復(fù)凍融越劇烈，產(chǎn)品組織形態(tài)和新鮮度的劣變?cè)絼×遥?，2］.國(guó)外學(xué)者報(bào)道了應(yīng)用NMR馳豫時(shí)間研究生鮮豬肉持水性的變化［3］，以及蒸煮過程中持水性的變化［4，5］.戚軍等［1］研究了凍融過程中羊肉保水性的變化規(guī)律，并用低場(chǎng)核磁共振(Nuclear magnetic resonance，NMR)技術(shù)研究了羊肉凍融過程中水的馳豫性質(zhì)的變化.李偉妮等［6］利用低場(chǎng)核磁共振技術(shù)研究了冷藏山羊肉中結(jié)合水、不易流動(dòng)水和自由水的分布和變化情況.而目前應(yīng)用NMR研究反復(fù)凍融對(duì)速凍調(diào)理產(chǎn)品骨肉相連品質(zhì)影響的研究，尚未有詳細(xì)的報(bào)道.低場(chǎng)核磁共振技術(shù)是近幾年迅速發(fā)展起來的一門新型分析技術(shù)，并且它的應(yīng)用范圍越來越廣.這是一種快速、無損、未侵入式的檢測(cè)方法，可以區(qū)分肉中水的流動(dòng)性［7，8］，也可用于分析肉與肉制品中水分的分布狀態(tài)、不同狀態(tài)水的含量及遷移過程，同時(shí)還可以進(jìn)行成像分析，獲取樣品內(nèi)部水分的空間分布信息，從而分析肉與肉制品中水分與其它品質(zhì)特性間的關(guān)系［9，10］.本研究以調(diào)理雞肉制品骨肉相連為研究對(duì)象，探究反復(fù)凍融對(duì)調(diào)理肉制品品質(zhì)的影響，用NMR來研究其弛豫特征值，并通過核磁共振成像直觀反映反復(fù)凍融條件下骨肉相連水分的遷移及變化情況.

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

調(diào)理雞肉制品骨肉相連，品種為AA肉雞，雞齡平均為42 d，河南某食業(yè)集團(tuán)提供.

1.2 主要儀器與設(shè)備

DW-FW351冰柜，中科美菱低溫科技有限責(zé)任公司;HVE-50壓力蒸汽滅菌鍋，日本HIRAYAMA公司;SPX-1505H-生化培養(yǎng)箱，上海新苗醫(yī)療器械公司;IPC-810B核磁共振成像儀，上海紐邁電子科技有限公司;THZ-82水浴恒溫振蕩器，金壇市杰瑞爾電器有限公司.

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 樣品處理 隨機(jī)采取河南某食業(yè)集團(tuán)調(diào)理雞肉生產(chǎn)線腌制好的骨肉相連，每份100 g托盤包裝，放入-18℃的冰柜中.冷凍5 d后取出樣品放在(5±1)℃條件下解凍，解凍完全后再在此條件下放置2 h，取樣測(cè)其各項(xiàng)指標(biāo)后再把樣品放入-18℃的冰柜中，如此反復(fù)冷凍和解凍.

1.3.2 感官評(píng)分 參照 GB 16869—2005《鮮、凍禽產(chǎn)品制定樣品的感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》，并采用WI-LLIAMS等［11］的9點(diǎn)評(píng)分法進(jìn)行打分:9為極好，8為很好，7為好，6為次好，5為一般，4為一般以下，3為差，2為很差，1為極差.最后求出每組得分的平均值.取6或6以上可接受，即貨架壽命的終點(diǎn)［12］.

1.3.3 蒸煮損失 將肉樣用絞肉機(jī)絞碎，取10.0 g碎肉，稱重W1，然后將所稱取的碎肉搓圓后插入溫度計(jì)，最后把肉樣及溫度計(jì)一同放入蒸煮袋，密封好，把蒸煮袋放入85℃的恒溫水浴鍋中，待肉樣的中心溫度達(dá)70℃，取出冷卻至室溫，稱重W2，按以下公式計(jì)算蒸煮損失率:

式中，W1為蒸煮前質(zhì)量，g;W2為蒸煮后質(zhì)量，g.

1.3.4 低場(chǎng)核磁共振CPMG試驗(yàn)和MRI成像試驗(yàn) 利用CPMG脈沖序列測(cè)量樣品的自旋-自旋弛豫時(shí)間(T2)以及弛豫峰值.選取解凍過程結(jié)束時(shí)的肉樣約2.0 g置于永久磁場(chǎng)中心位置的射頻線圈中心，進(jìn)行CPMG脈沖序列和MRI成像序列的掃描試驗(yàn).取樣品5份，分別放入檢測(cè)管中，設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)，CPMG試驗(yàn)的測(cè)定參數(shù):測(cè)試室溫度32℃;采樣頻率(SW)為200 kHz;采用點(diǎn)數(shù)(TD)為1 024個(gè);弛豫衰減時(shí)間(D3)為60 s;重復(fù)時(shí)間(TR)為6 000 ms;重復(fù)次數(shù)(NS)為4次;半回波時(shí)間τ(90°脈沖和180°脈沖之間的時(shí)間)值為200 μs;回波個(gè)數(shù)(Echocnt)為2 000個(gè).CMPG指數(shù)衰減使用儀器自帶軟件T2_FitFrm進(jìn)行反演，得到弛豫圖、各個(gè)弛豫過程的弛豫幅度值，其對(duì)應(yīng)的弛豫時(shí)間及積分面積.取3次檢測(cè)結(jié)果的平均值作為每一時(shí)間點(diǎn)的弛豫特征值，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析.

采用MRI成像SE脈沖序列對(duì)它們進(jìn)行掃描成像，試驗(yàn)參數(shù)為:重復(fù)時(shí)間D0=100 ms，回波時(shí)間TE=200μs，K空間的原始數(shù)據(jù)矩陣為NE×TD=400×128，將它作傅里葉變換得到的圖像大小為512×512;層厚:2.5 mm;視野FOVp×FOVr=43.57 mm ×37.58 mm;掃描次數(shù) NS=2;總掃描時(shí)間256 s.

1.4 數(shù)據(jù)處理

應(yīng)用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)處理軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析.

2 結(jié)果與分析

2.1 反復(fù)凍融對(duì)骨肉相連感官得分及蒸煮損失率的影響

由表1可知，隨著反復(fù)凍融次數(shù)的增加，解凍時(shí)間縮短，5次凍融處理之間解凍時(shí)間存在顯著的差異性(P＜0.05).隨著反復(fù)凍融次數(shù)的增加，骨肉相連的感官品質(zhì)不斷降低，凍融1，2，3，4次和5次處理之間感官評(píng)分差異性顯著(P＜0.05).與凍融0次相比，凍融1次時(shí)的蒸煮損失率顯著下降，凍融2次時(shí)的蒸煮損失率增加最多，從2.69%上升至4.33%，差異顯著(P＜0.05).凍融3次處理后蒸煮損失率達(dá)到最大，肌肉的水分損失最為嚴(yán)重，與凍融1次相比差異顯著(P＜0.05).與凍融3次相比，凍融4，5次處理后蒸煮損失率顯著下降(P＜0.05);肌肉的保水性也在不斷下降，但蒸煮損失率較3次相比已有所減小，凍融3次后，肌肉微觀結(jié)構(gòu)受到較大的破壞［13］，肌肉的保水能力下降并達(dá)到極限值后，趨于平穩(wěn).

表1 解凍時(shí)間、感官得分和蒸煮損失率方差分析結(jié)果Table1 The results of variance analysis of thawing time and sensory score and purge loss

表2 T22，A1，A2的方差分析結(jié)果Table2 The results of variance analysis of T22，A1 and A2

2.2 CPMG脈沖序列研究反復(fù)凍融對(duì)骨肉相連水分的影響

利用低場(chǎng)核磁共振技術(shù)，通過T2橫向馳豫時(shí)間可檢測(cè)肉中水分子的移動(dòng)和分布狀態(tài)［13］，馳豫時(shí)間越長(zhǎng)，水與底物結(jié)合的越疏松.

圖1 橫向馳豫時(shí)間分布Fig.1 The distribution of transverse relaxation time

骨肉相連中結(jié)合水(constitutional water)、不易流動(dòng)水(free inunobillized water)和自由水(free water)在LF-NMR上橫向馳豫時(shí)間(T2)的分布見圖1.它們分別對(duì)應(yīng)T21(0～10 ms)、T22(10～100 ms)、T23(＞ 100 ms)［6］，橫向弛豫時(shí)間可以表明水分的自由度［14］，其中T21表征結(jié)合水，與肌肉結(jié)合最為緊密，T22表征不易流動(dòng)水［15］，T23表征的是肌肉內(nèi)的自由水.肉的保水性能主要取決于肌肉對(duì)不易流動(dòng)水的保持能力.

骨肉相連經(jīng)過不同凍融次數(shù)后，測(cè)得的弛豫時(shí)間T22以及結(jié)合水和不易流動(dòng)水信號(hào)貢獻(xiàn)量的方差分析結(jié)果見表2.由表2可知，橫向弛豫時(shí)間T22隨著凍融次數(shù)的增加呈下降趨勢(shì).凍融3次與凍融0，1 次相比，T22 減少為 44.25 ms，差異顯著(P ＜0.05);隨著凍融次數(shù)的增加，T22先略微上升再顯著下降，可能是凍融使肌原纖維蛋白空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，粗纖維和細(xì)纖維之間的距離變短，蛋白質(zhì)持水能力下降［16］，也說明了肌肉凍融后對(duì)應(yīng)水分的移動(dòng)性也是先略微上升再顯著下降.隨著凍融次數(shù)的增多，結(jié)合水信號(hào)貢獻(xiàn)量(A1)先增加再逐漸減少，與凍融0次相比，凍融1次結(jié)合水含量顯著增加，凍融2次后下降，但差異不顯著 (P＞0.05).可能是凍融1次破壞了肌纖維結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致水分發(fā)生遷移.與凍融0次的不易流動(dòng)水信號(hào)貢獻(xiàn)量(A2)95%相比，凍融1次后減少到93%，可能是凍融使部分結(jié)合水外移和自由水流出，使得不易流動(dòng)水含量減少;凍融2，3次后結(jié)合水信號(hào)貢獻(xiàn)量有所增加，但差異不顯著(P＞0.05).一方面是肌肉持水力的下降導(dǎo)致肌肉中總水量下降，另一方面此時(shí)與大分子緊密結(jié)合的那部分結(jié)合水外移，導(dǎo)致不易流動(dòng)水含量相對(duì)增加.隨著凍融次數(shù)的增加，結(jié)合水和不易流動(dòng)水含量并不是固定不變的，而是處于一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡的狀態(tài).

2.3 不同指標(biāo)的相關(guān)性分析

隨著骨肉相連凍融次數(shù)的增加，將測(cè)得的各指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析(表3).由表3可知，弛豫時(shí)間T22與凍融次數(shù)以及不易流動(dòng)水含量(A2)呈負(fù)顯著相關(guān)，與結(jié)合水含量(A1)、感官得分以及解凍時(shí)間呈正顯著相關(guān);蒸煮損失與結(jié)合水A1和不易流動(dòng)水 A2分別呈極顯著相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.693和0.621.由此可知，可以應(yīng)用 NMR 分析調(diào)理雞肉骨肉相連的品質(zhì).

表3 不同指標(biāo)間的皮爾遜相關(guān)系數(shù)Table3 Pearson’s correlation coefficient among indexes considered

2.4 不同凍融次數(shù)骨肉相連的NMI圖像

低場(chǎng)核磁共振成像技術(shù)(Magnetic resonance Imaging，MRI)在質(zhì)子成像中，單位體積質(zhì)子密度大，則信號(hào)強(qiáng);質(zhì)子密度小，則信號(hào)弱［17］.圖2為不同凍融次數(shù)的NMR圖像，白色亮的部分代表水分含量相對(duì)較高，有很強(qiáng)的弛豫信號(hào);暗的部分代表水分含量較低，弛豫信號(hào)較弱，顏色由亮到暗表示弛豫信號(hào)有強(qiáng)到弱.

圖2 骨肉相連凍融不同次數(shù)的磁共振成像的變化Fig.2 The changes of the flesh and bones’MRI at different freeze-thaw cycles

從圖2可以看出，隨著凍融次數(shù)的增加，圖像的信號(hào)強(qiáng)度逐漸減弱.未經(jīng)凍融的第1張圖片信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)，而隨著凍融次數(shù)的增加，圖像中的亮度逐漸減弱，肌肉組織中質(zhì)子密度逐漸減少，并且由組織內(nèi)部朝外遷移，肌肉結(jié)構(gòu)松散、持水性下降，品質(zhì)發(fā)生劣變.

3 結(jié)論

骨肉相連隨著反復(fù)凍融次數(shù)的增加，蒸煮損失增加，T22下降，凍融2到3次后，T22變化無顯著差異，此時(shí)蒸煮損失變化也趨于穩(wěn)定;弛豫時(shí)間T22與感官特性、解凍時(shí)間以及凍融次數(shù)呈顯著相關(guān);A1和A2與蒸煮損失呈極顯著相關(guān);MRI圖像顯示凍融后的亮度明顯下降，水分由內(nèi)向外遷移.因此，NMR可用于流通過程中骨肉相連品質(zhì)的在線評(píng)價(jià)，應(yīng)盡可能防止反復(fù)凍融發(fā)生，以減少骨肉相連品質(zhì)的劣變.

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