吳宇桐，張 潮，孔保華*

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150030）

水餃?zhǔn)侵腥A民族的傳統(tǒng)特色美食。水餃主要由餡料外面包裹面皮通過(guò)手工或機(jī)器成型制成，因此，面皮和餡料的品質(zhì)決定了水餃的品質(zhì)。水餃一般通過(guò)低溫速凍保藏，但冷凍貯藏過(guò)程明顯影響了水餃的口感和風(fēng)味[1]。

冷凍是最常用的食品保藏技術(shù)之一，它可以降低食品的水分活度和酶活性，延緩食品腐敗，延長(zhǎng)食品的貯存期，從而最大限度保留食品原有的風(fēng)味并減少營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的損失[2]。傳統(tǒng)的食品冷凍技術(shù)，如空氣冷凍、板式接觸、流化床冷凍、浸漬冷凍等在結(jié)晶過(guò)程中通常會(huì)形成體積較大且分布不均勻的冰晶，對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)造成破壞，不僅縮短了食品的貨架期，也對(duì)食品本身的食用品質(zhì)造成損傷[3-4]。現(xiàn)在，一些可以改善食品冷凍品質(zhì)的新技術(shù)，如超高壓處理、抗凍劑和超聲輔助冷凍技術(shù)等引起了研究者的廣泛關(guān)注[5-7]。

超聲輔助浸漬冷凍技術(shù)（ultrasonic-assisted immersion freezing，UIF）是一種新型的加工冷凍技術(shù)，該技術(shù)利用超聲波傳播過(guò)程中的機(jī)械效應(yīng)、空化效應(yīng)和熱效應(yīng)，干涉冷凍過(guò)程中晶核的形成及生長(zhǎng)，改善冷凍食品品質(zhì)[8]。研究者發(fā)現(xiàn)超聲作用可以促進(jìn)晶核的形成、控制冰晶的大小、提高凍結(jié)速率，進(jìn)而改善食品冷凍品質(zhì)[9-11]。該技術(shù)不需要添加外源成分，滿足了食品企業(yè)追求綠色生產(chǎn)方式的發(fā)展趨勢(shì)[12]。目前UIF技術(shù)在肉制品領(lǐng)域的研究集中在原料肉冷凍方面[9]，本實(shí)驗(yàn)將UIF技術(shù)應(yīng)用于常見(jiàn)的速凍食品水餃冷凍過(guò)程，觀察不同超聲功率對(duì)水餃肉餡品質(zhì)的影響，為UIF技術(shù)在肉制品加工中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

宰后24 h的豬脊背肉和肥膘、鮮蔥、鮮姜 哈爾濱市好又多超市；食用級(jí)大豆油 九三油脂廠；五香調(diào)味料王守義十三香集團(tuán)；醬油 海天集團(tuán)；食鹽 中鹽集團(tuán)；乙醇、硫代巴比妥酸、氯仿、三氯乙酸、鹽酸、甲醇等（均為分析純） 天津市天力化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

超聲輔助冷凍機(jī) 南京先歐儀器設(shè)備有限公司；AT-S45溫度采集器 江蘇常州安柏儀器有限公司；JD500-2電子天平 沈陽(yáng)龍騰電子稱量?jī)x器有限公司；UT-1800紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì) 北京普析通用儀器有限公司；DK-8B電熱恒溫水浴鍋 上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；GL-21M冷凍離心機(jī) 湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開(kāi)發(fā)有限公司；ZE-6000色差計(jì) 日本電色公司；DHG-9240A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 上海一恒科技有限公司；T18勻漿機(jī) 德國(guó)IKA公司；低場(chǎng)臺(tái)式核磁共振儀德國(guó)布魯克公司；SYM-10攪拌機(jī) 廣州市善友機(jī)械設(shè)備有限公司。

1.3 方法

1.3.1 餃子的制備

取宰后24 h的豬脊背肉和肥膘，用保溫箱加冰袋運(yùn)至東北農(nóng)業(yè)大學(xué)肉制品加工實(shí)驗(yàn)室，餃子的制作全程在冷庫(kù)（4 ℃）中進(jìn)行。首先剔除豬脊背肉表面可見(jiàn)筋膜、脂肪，切成小塊，并用絞肉機(jī)絞碎，篩孔直徑3 mm。按照如下配方制備餡料：瘦肉1 600 g、肥膘400 g、食鹽60 g、醬油80 g、水200 g、鮮姜40 g、蔥40 g、五香粉16 g、大豆油12 g[13]。使用SYM-10攪拌機(jī)以160 r/min攪拌餡料5 min使其混勻。取肉餡15 g，使用直徑6 cm、厚度0.3 mm的餃子皮將餡料包裹，制成餃子，使餃子最大直徑約為2 cm，每批制作餃子102 個(gè)，分為6 組，每組17 個(gè)樣品，用于測(cè)定冷凍速率、過(guò)氧化物值（peroxide value，POV）、硫代巴比妥酸反應(yīng)產(chǎn)物（thiobarbituric acid reactive substances，TBARS）含量、水分分布、色差、感官評(píng)價(jià)等指標(biāo)。為便于質(zhì)構(gòu)的測(cè)定，同時(shí)將肉餡灌制于直徑為2 cm的聚氯乙烯（polyvinyl chloride，PVC）腸衣中并封口，每個(gè)樣品灌制40 g肉餡，每批制作18 個(gè)樣品，分為6 組，每組3 個(gè)樣品，用于測(cè)定保水性和質(zhì)構(gòu)特性。將餃子餡灌制于PVC腸衣中是因?yàn)橘|(zhì)構(gòu)特性測(cè)定對(duì)樣品的大小和形狀有一定的要求，而包在面皮中肉餡的形狀不規(guī)則，不利于餃子餡質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定。

1.3.2 樣品處理方式

本實(shí)驗(yàn)共分為6 組，對(duì)照組為未經(jīng)冷凍的樣品，置于4 ℃冰箱中；其他處理組采用3 種冷凍方式，包括空氣冷凍（air freezing，AF）、浸漬冷凍（immersion freezing，IF）以及3 個(gè)功率的UIF（60、90 W和120 W）。冷凍過(guò)程中，采用AT-S4500溫度測(cè)試儀測(cè)定樣品中心溫度，探針直徑1.0 mm、準(zhǔn)確度±0.1 ℃，將其插入餃子肉餡中心實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫度變化。用于IF和UIF的餃子樣品，要先用不透水的塑料袋將其進(jìn)行包裝。

IF與UIF均使用超聲輔助冷凍機(jī)，超聲輔助冷凍機(jī)的結(jié)構(gòu)與Zhang Mingcheng等[14]描述的相同，冷凍槽的尺寸為30 cm×22 cm×26 cm，在冷凍槽底部有10 個(gè)超聲波換能器，可以發(fā)射超聲。冷凍槽中放置體積分?jǐn)?shù)50%乙醇溶液作為冷凍液，當(dāng)超聲輔助冷凍機(jī)開(kāi)始工作后，冷凍槽中冷凍液溫度降低，降至-20 ℃后溫度維持穩(wěn)定，冷凍槽每次可冷凍10 個(gè)餃子或5 個(gè)灌入PVC腸衣的餃子餡。

AF冷凍過(guò)程中直接將樣品置于托盤上，放入-20 ℃的冰箱中，當(dāng)樣品中心溫度降至-18 ℃后，將樣品置于-18 ℃冰箱中保存。IF冷凍過(guò)程中，樣品均通過(guò)鐵筐固定在距槽底5 cm處的冷凍液中冷凍，當(dāng)樣品中心溫度降至-18 ℃后，將樣品取出置于-18 ℃冰箱中保存。UIF冷凍過(guò)程中，通過(guò)控制面板設(shè)置UIF的超聲功率依次為60、90 W和120 W輔助樣品冷凍，分別將所得樣品記為UIF-60、UIF-90和UIF-120。在樣品中心溫度達(dá)到1 ℃時(shí)，將超聲波間歇模式設(shè)置為30 s開(kāi)/30 s關(guān)，循環(huán)作用5 min，當(dāng)樣品中心溫度降至-18 ℃后，將樣品取出置于-18 ℃冰箱中保存。所有冷凍過(guò)程均記錄樣品冷凍時(shí)間。樣品冷凍后在-18 ℃冰箱放置24～48 h，然后在4 ℃冰箱解凍并進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定。

1.3.3 水餃肉餡蒸煮損失率的測(cè)定

蒸煮損失率測(cè)定參照Huang Li等[13]的方法，取灌裝于PVC腸衣的水餃肉餡樣品，連同腸衣置于4 ℃冰柜中解凍，待中心溫度達(dá)到0 ℃左右時(shí)準(zhǔn)確稱質(zhì)量（m1/g），放入沸水浴中煮制10 min，撈出后盛于托盤中，冷卻至室溫（18 ℃左右），將針插入腸衣中排出汁液，并準(zhǔn)確稱質(zhì)量（m2/g）。蒸煮損失率按公式（1）計(jì)算。

1.3.4 水餃肉餡破損強(qiáng)度的測(cè)定

水餃肉餡破損強(qiáng)度參照Huang Li等[15]的方法采用質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行測(cè)定。將測(cè)完蒸煮損失率的樣品剝?nèi)VC腸衣（直徑20 mm），截取高度25 mm，利用質(zhì)構(gòu)儀配以P/50探頭，模仿人口咬切肉樣產(chǎn)生的質(zhì)構(gòu)曲線來(lái)分析肉餡的組織強(qiáng)度。質(zhì)構(gòu)儀的參數(shù)設(shè)定為：探頭測(cè)試前速率為3 mm/s，測(cè)試和返回速率均為2 mm/s，探頭壓縮高度為12.5 mm，測(cè)試前用高度校正。當(dāng)探頭壓縮樣品破裂時(shí)壓力達(dá)到峰值，其所對(duì)應(yīng)的力（B）/N和距離（D）/m被軟件自動(dòng)記錄下來(lái)，破損強(qiáng)度按式（2）計(jì)算。

1.3.5 TBARS含量的測(cè)定

TBARS含量的測(cè)定參照Wang等[16]的方法，取2 g樣品放入具塞試管中，加入3 mL硫代巴比妥酸溶液、17 mL三氯乙酸-鹽酸溶液，混勻后沸水浴中反應(yīng)30 min，冷卻。取5 mL溶液加入等體積的氯仿，1 000×g下離心10 min，532 nm波長(zhǎng)處讀取吸光度。TBARS含量以每千克脂質(zhì)氧化樣品溶液中丙二醛的質(zhì)量表示。按公式（3）計(jì)算。

式中：A532nm為溶液的吸光度；m為稱量樣品的質(zhì)量/g；9.48為常數(shù)。

1.3.6 POV的測(cè)定

POV參照Hultin等[17]的方法進(jìn)行測(cè)定。取2 g肉餡置入50 mL的試管中，加入低溫冷卻的15 mLV（氯仿）∶V（甲醇）＝2∶1的混合液，均質(zhì)30 s，再加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%的NaCl溶液3 mL?；靹蚝笤? ℃下3 000×g離心10 min，溶液將分成兩相。取下相溶液5 mL至新試管中，再加入5 mL低溫冷卻的V（氯仿）：V（甲醇）＝2∶1溶液，再加入25 μL硫氰酸銨溶液，漩渦混合3 s后加入25 μL二價(jià)鐵離子溶液，漩渦混合3 s。樣品在室溫（18 ℃）下反應(yīng)5 min。在500 nm波長(zhǎng)處測(cè)吸光度，并以還原鐵粉作標(biāo)準(zhǔn)曲線（y＝0.251 6x＋0.016 6，R2＝0.999），計(jì)算出POV。

1.3.7 低場(chǎng)核磁共振測(cè)定水分分布

參照Z(yǔ)hang Mingcheng等[14]的方法，用低場(chǎng)核磁共振測(cè)定樣品的弛豫時(shí)間。將肉餡置于核磁共振管中。在標(biāo)準(zhǔn)化原始數(shù)據(jù)后，使用Carr-Purcell-Meiboom-Gill脈沖序列和CONTIN算法對(duì)得到的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并記錄樣品的T2弛豫時(shí)間，計(jì)算水分分布。

1.3.8 水餃肉餡色差的測(cè)定

使用ZE-6000色差儀測(cè)定肉餡的亮度（L*值）、紅度（a*值）和黃度（b*值）判斷肉餡顏色的變化，在4 ℃冰箱中將肉餡解凍至0 ℃左右時(shí)，剝?nèi)ワ溩悠ぃ旁? ℃冰箱中待測(cè)。制樣時(shí)肉餡與蔥姜碎末已充分混勻，在測(cè)定時(shí)再將肉餡表面肉眼可見(jiàn)的碎片移除，把肉餡均勻平鋪在直徑為30 mm的測(cè)試皿中，每個(gè)面以60°為間隔重復(fù)測(cè)定3 次去除誤差，測(cè)定其L*、a*和b*值。

1.3.9 感官評(píng)價(jià)

參照黃莉等[18]的方法，邀請(qǐng)食品專業(yè)研究生組成10 人感官評(píng)價(jià)小組，在感官評(píng)價(jià)室進(jìn)行評(píng)價(jià)。分別從風(fēng)味、多汁性、組織狀態(tài)、整體接受性4 個(gè)方面對(duì)水餃進(jìn)行評(píng)分，將水餃煮制后即刻評(píng)價(jià)，其評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。評(píng)價(jià)人員評(píng)價(jià)樣品的間歇，使用溫水漱口，且樣品隨機(jī)分配給評(píng)價(jià)人員。

表1 水餃肉餡感官品質(zhì)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Criteria for sensory evaluation of dumpling meat filling

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

數(shù)據(jù)通過(guò)Statistix 8.1軟件包中Linear Models程序分析得到平均值、標(biāo)準(zhǔn)差，差異顯著性通過(guò)Tukey HSD程序分析（P＜0.05表示差異顯著），采用Sigmaplot 12.5軟件作圖。每個(gè)實(shí)驗(yàn)均重復(fù)3 次，結(jié)果表達(dá)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差形式。

2 結(jié)果與分析

2.1 水餃肉餡冷凍時(shí)間分析結(jié)果

冷凍過(guò)程的溫度-時(shí)間曲線有助于了解不同冷凍方式對(duì)水餃肉餡冷凍速率的影響。表2與圖1記錄了樣品在4～-18 ℃溫度區(qū)間內(nèi)各階段降溫所需要的時(shí)間。相比其他冷凍方式，AF樣品的冷凍時(shí)間最長(zhǎng)（P＜0.05），冷凍時(shí)間是其他冷凍方法的近10 倍，這主要是因?yàn)榭諝獾膫鳠嵯禂?shù)低，而液體具有比空氣更高的傳熱系數(shù)，傳熱更快[15]。此外，不同超聲功率處理的樣品冷凍時(shí)間也顯著不同（P＜0.05），其中UIF-90處理組的樣品冷凍時(shí)間最短，比IF的冷凍時(shí)間縮短38.32%，其次是UIF-120和UIF-60處理組（P＜0.05），分別比IF的冷凍時(shí)間縮短了32.1%和14.19%。不同冷凍處理組樣品的相變時(shí)間有很大的差異，與IF組相比，UIF組的冷凍時(shí)間顯著縮短（P＜0.05）。其中，UIF-90處理的樣品相變時(shí)間（凍結(jié)階段時(shí)間）最短，比IF縮短了52.49%（P＜0.05）；但超聲功率過(guò)大時(shí)，如UIF-120條件下，相變時(shí)間反而變長(zhǎng)，這與超聲的特性有關(guān)。

表2 不同冷凍方式對(duì)水餃肉餡冷凍時(shí)間的影響Table 2 Influence of different freezing methods on freezing time of dumpling meat filling

圖1 水餃肉餡不同冷凍方式的冷凍曲線Fig.1 Freezing curves of dumpling meat filling with different freezing methods

超聲主要對(duì)冷凍相變階段所需時(shí)間有一定的影響，即影響冰結(jié)晶形成的速率。超聲的空化效應(yīng)會(huì)在溶液內(nèi)局部位置產(chǎn)生高壓與微射流，高壓導(dǎo)致溶液部分過(guò)冷；微射流沖擊大冰晶使其破碎形成小冰晶，小冰晶可以作為新的晶核繼續(xù)生長(zhǎng)，這使冰晶的大小和分布更加均勻，并縮短了樣品的冷凍相變時(shí)間[9,19]。一般超聲功率越大則空化效應(yīng)效果越強(qiáng)，冷凍速率本應(yīng)加快，但超聲功率過(guò)大也使得超聲的熱效應(yīng)增強(qiáng)，反而使樣品冷凍速率降低[10]。與Tu Jing等[20]的研究結(jié)果相類似，超聲作用增加了成核率和傳熱率，從而提高了冷凍速率，但超聲波功率過(guò)高時(shí)，受超聲熱效應(yīng)影響，反而降低了冷凍速率，延長(zhǎng)了冷凍時(shí)間。在本研究中，UIF-90條件下樣品的冷凍時(shí)間最短，效果最佳。

2.2 水餃肉餡的蒸煮損失與破損強(qiáng)度

圖2 不同冷凍方式對(duì)水餃肉餡蒸煮損失、破損強(qiáng)度的影響Fig.2 Influence of different freezing methods on cooking loss and crushing strength of dumpling meat filling

蒸煮損失會(huì)影響產(chǎn)品的質(zhì)量、顏色和感官品質(zhì)，是評(píng)估肉制品品質(zhì)的最重要指標(biāo)之一[21-22]。肌肉的蒸煮損失過(guò)高不僅直接影響食用品質(zhì)，更會(huì)降低其商業(yè)價(jià)值。如圖2所示，對(duì)照組的蒸煮損失率最小，其他冷凍處理組樣品的蒸煮損失率總體顯著高于對(duì)照組（P＜0.05）。這是因?yàn)榧∪獗Ｋ耘c肌纖維（肌細(xì)胞）的結(jié)構(gòu)及肌原纖維蛋白的特性有關(guān)，肌肉未經(jīng)冷凍，肌細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整，肌肉蛋白質(zhì)保持原有的功能特性，這樣可以保持和吸附肉中的水分。肌肉冷凍后，由于冰晶的形成，會(huì)造成肌肉細(xì)胞膜的破壞，甚至肌肉蛋白質(zhì)的變性，導(dǎo)致肌肉結(jié)構(gòu)中保持的水分流失[23]。冷凍處理組中，AF組樣品冷凍速率最慢，肉品內(nèi)部形成的冰晶體積較大且分布不均，使肌肉組織完整性受到破壞，蒸煮損失率升高[18]。而IF、UIF-60、UIF-90和UIF-120處理組冷凍速率快、冰結(jié)晶形成小、細(xì)胞破壞少，相較于AF處理組顯著降低了肉餡的蒸煮損失率（P＜0.05）。在UIF處理組中，隨著超聲功率增加，樣品的蒸煮損失率先降低后增加，UIF-90處理組樣品的蒸煮損失最低，這可能是因?yàn)樵谠摴β氏吕鋬鏊俾首羁欤蚨纬傻谋∏曳植季鶆騕24]。

肉餡的破損強(qiáng)度反映了肉制品內(nèi)部肉糜的黏聚性，其與肉制品的黏彈性密切相關(guān)，有助于分析肉制品的組織狀態(tài)。肉餡肉糜之間結(jié)合力越強(qiáng)，則破損強(qiáng)度越大。如圖2所示，未經(jīng)冷凍的對(duì)照樣品的破損強(qiáng)度顯著高于其他冷凍處理組（P＜0.05），表明冷凍降低了肉餡的黏聚性。冷凍處理組中AF組破損強(qiáng)度最低，UIF-60和UIF-90處理組相較于IF組破損強(qiáng)度顯著增加（P＜0.05）。這可能是因?yàn)閁IF可以減小食品冷凍過(guò)程中形成冰晶的體積，使其分布更均勻，減少了冷凍對(duì)微觀結(jié)構(gòu)的損傷[25]，因而使樣品具有較高的破損強(qiáng)度。但隨著超聲功率的增加，冷凍樣品的破損強(qiáng)度先增加然后降低。同其他超聲功率相比，UIF-60和UIF-90具有較高的破損強(qiáng)度（P＜0.05）。UIF-120組樣品破損強(qiáng)度甚至低于IF處理組，這可能與超聲的熱效應(yīng)有關(guān)。

2.3 水餃肉餡TBARS含量和POV分析結(jié)果

圖3 不同冷凍方式對(duì)水餃肉餡TBARS含量和POV的影響Fig.3 Influence of different freezing methods on peroxide value and thiobarbituric acid reactive substances values of dumpling meat filling

脂肪的氧化終產(chǎn)物之一為丙二醛，丙二醛與硫代巴比妥酸在一定條件下反應(yīng)生成的紅色物質(zhì)在532 nm波長(zhǎng)處有最大吸收峰，因此TBARS含量可以反映脂肪氧化的程度。如圖3所示，在餃子冷凍處理中，AF樣品TBARS含量顯著高于其他各組（P＜0.05），而超聲處理各組之間差異不顯著（P＞0.05）。AF處理組TBARS含量最高，達(dá)到0.45 mg/kg，此結(jié)果與黃莉等[18]的研究結(jié)果相似。餃子加工過(guò)程中，由于肉餡中添加了20%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的脂肪，同時(shí)在制餡過(guò)程中要經(jīng)過(guò)絞肉和拌制，肉餡會(huì)與金屬刀具和容器接觸，這會(huì)促進(jìn)脂肪的氧化，同時(shí)肉餡拌制過(guò)程中還會(huì)增加肉餡和空氣接觸，也會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)脂肪氧化，所以肉餡TBARS含量比一般未經(jīng)處理的原料肉更高。此外，采用慢速凍結(jié)，樣品經(jīng)過(guò)冷凍過(guò)程會(huì)形成較大的冰晶，冰晶會(huì)破壞細(xì)胞滲透壓，并在冰晶體積達(dá)到一定程度時(shí)刺破細(xì)胞，催化肉餡的脂肪氧化[26]。AF處理組冷凍速率最慢，其形成冰晶的體積較大，更容易損傷細(xì)胞結(jié)構(gòu)，使細(xì)胞中的脂肪氧化酶和氧化催化劑析出，造成較為嚴(yán)重的脂肪氧化。而超聲處理各組相對(duì)于AF組冷凍速率快，形成的冰晶粒徑較小且分布更為均勻，對(duì)樣品結(jié)構(gòu)損壞較小，所以TBARS含量較小。

脂肪氧化反應(yīng)是一種自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，包括引發(fā)、傳遞和停止3 個(gè)階段。脂肪氧化的初級(jí)產(chǎn)物很容易形成過(guò)氧化物，過(guò)氧化物再經(jīng)過(guò)分裂形成終產(chǎn)物，如醛、酮和環(huán)氧衍生物等，因此POV也可以在一定程度上反映脂肪氧化程度[27]。如圖3所示，POV的變化趨勢(shì)與TBARS含量相近，對(duì)照組樣品的POV最低，AF組的樣品POV最高，而超聲處理各組中POV之間無(wú)顯著差異（P＞0.05）。

2.4 水餃肉餡中水分分布分析結(jié)果

通過(guò)低場(chǎng)核磁共振儀測(cè)定肉餡T2弛豫時(shí)間研究了不同冷凍方式對(duì)肉餡水分分布狀況的影響。肌肉中水分以3 種形式存在：T2b（0～2 ms）代表與大分子緊密結(jié)合的水，即結(jié)合水；T21（10～100 ms）代表在密集的肌原纖維蛋白網(wǎng)絡(luò)中捕獲的單層水，即不易流動(dòng)水；T22（100～1 000 ms）代表位于肌原纖維蛋白網(wǎng)絡(luò)外的游離水[27]。

圖4 不同冷凍方式處理的水餃肉餡的低場(chǎng)核磁共振的弛豫時(shí)間T2（A）和相應(yīng)的水分分布比例（B）Fig.4 Changes in low-field nuclear magnetic resonance T2 relaxation times (A) and corresponding peak areas (B) of dumpling meat filling affected by different freezing methods

圖4顯示了用不同條件處理樣品的特征T2分布情況（圖4A）以及樣品的水分分布比例（圖4B）。不同的冷凍方式對(duì)樣品結(jié)合水無(wú)顯著影響，各組樣品的P2b并無(wú)顯著差異（P＞0.05）。所有處理組中，對(duì)照組樣品的P21最大而P22最小，而冷凍處理后樣品的P21降低P22升高，這可能是因?yàn)槔鋬鲞^(guò)程中的冰晶破壞了肌肉的微觀結(jié)構(gòu)，肌肉中的不易流動(dòng)水流失，轉(zhuǎn)化為游離水，使得不易流動(dòng)水所占比例降低[28]。冷凍處理組中，AF組樣品的P21最小而P22最大，不易流動(dòng)水損失最多。而相較于IF組樣品，UIF組樣品P21更高，且隨著超聲功率增加，UIF樣品的P21先增加后減少，在UIF-90組達(dá)到最高，此條件下肉餡不易流動(dòng)水含量最高，水分結(jié)合程度最好。

如表3所示，對(duì)于弛豫時(shí)間T2b，所有樣品之間沒(méi)有顯著差異（P＞0.05），這表明結(jié)合水未受冷凍處理的影響。而不同冷凍方式對(duì)樣品T21有顯著影響（P＜0.05），對(duì)照組樣品弛豫時(shí)間T21最小，而冷凍后樣品的弛豫時(shí)間T21顯著增加，說(shuō)明冷凍會(huì)影響肉餡不易流動(dòng)水的結(jié)合能力。冷凍處理組中，用UIF-90處理的樣品弛豫時(shí)間T21最短，說(shuō)明90 W超聲處理樣品不易流動(dòng)水的結(jié)合能力最強(qiáng)。弛豫時(shí)間的差異與水及細(xì)胞成分的相互作用以及細(xì)胞不同部位水的流動(dòng)性有關(guān)[27]。在實(shí)驗(yàn)中，兩個(gè)因素影響T21的測(cè)定結(jié)果：一個(gè)因素是在冷凍結(jié)晶過(guò)程中細(xì)胞外形成大而不均勻的冰晶導(dǎo)致細(xì)胞膜和液泡膜的損傷，造成細(xì)胞質(zhì)和液泡損失，解凍后水分不易被受損的肌原纖維重新吸收，不易流動(dòng)水會(huì)轉(zhuǎn)化為游離水[28]；另一個(gè)因素是水分凍結(jié)后，會(huì)造成殘留未凍結(jié)的溶液中的脂類、蛋白質(zhì)、碳水化合物和礦物質(zhì)等濃度增加，破壞了肉餡內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定狀態(tài)[29]。在所有冷凍樣品中UIF-90處理的樣品弛豫時(shí)間T21顯著低于其他各組（P＜0.05），是因?yàn)樵诖藯l件下超聲會(huì)縮短冷凍時(shí)間，減少冰晶對(duì)肌肉細(xì)胞的破壞，減少水分流失。由表3可知，不同冷凍方式對(duì)T22也具有顯著的影響（P＜0.05），并且其趨勢(shì)與T21相似，UIF-90處理組和對(duì)照組樣品的T22最為接近，這表明UIF-90處理組具有比其他處理樣品更小的氫自由度，對(duì)肉餡水分結(jié)合緊密程度相較于其他冷凍處理組保持最佳。Sun Qinxiu等[27]也獲得了類似的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)UIF會(huì)影響肌肉對(duì)水分結(jié)合緊密程度。

表3 不同冷凍方式處理的水餃肉餡的T2弛豫時(shí)間（T2b、T21和T22）的影響Table 3 Influence of different freezing methods on T2relaxation times(T2b, T21 and T22) of dumpling meat filling

2.5 水餃肉餡顏色分析結(jié)果

顏色是評(píng)估視覺(jué)質(zhì)量的重要且直接的指標(biāo)，它會(huì)顯著影響肉的感官質(zhì)量和可接受性[30]。測(cè)定亮度L*值、紅度a*值和黃度b*值可以客觀反映肉餡顏色的變化。如表4所示，AF處理組樣品的L*值顯著低于其他各組（P＜0.05），這可能是因?yàn)锳F會(huì)造成肌肉結(jié)構(gòu)較大的損傷，使得肌肉保水性下降，對(duì)配料中水分的重吸收程度降低，導(dǎo)致肉餡亮度降低。紅肉的a*值主要受肌紅蛋白的影響，肌紅蛋白氧化為高鐵肌紅蛋白是紅肉a*值降低的主要原因[31]，所有樣品中，對(duì)照組樣品的a*值最高，這可能是因?yàn)閷?duì)照組未經(jīng)冷凍處理，樣品肌紅蛋白保持較好，對(duì)a*值影響最小。在冷凍處理組中，UIF-90和AF的a*值最高，UIF-90處理組樣品冷凍品質(zhì)最好，對(duì)肌紅蛋白造成影響最小。而AF處理組可能是因?yàn)槿怵W損失水分過(guò)多，使得樣品顏色變深，造成a*值增加。而對(duì)于b*值，處理組樣品的b*值與對(duì)照組相比并無(wú)顯著差異（P＞0.05），冷凍處理組樣品之間也無(wú)顯著差異（P＞0.05），超聲和冷凍沒(méi)有對(duì)其造成顯著影響。

表4 不同冷凍方式對(duì)水餃肉餡顏色的影響Table 4 Influence of different freezing methods on the color of dumpling meat filling

2.6 水餃肉餡感官評(píng)價(jià)分析結(jié)果

水餃的感官評(píng)定結(jié)果見(jiàn)表5。不同的冷凍方式短期內(nèi)對(duì)水餃的風(fēng)味和組織結(jié)構(gòu)以及整體可接受性并沒(méi)有顯著影響（P＞0.05），但對(duì)樣品的多汁性有較為顯著的影響（P＜0.05）。所有處理組中，對(duì)照組最多汁，樣品汁液保持最好；冷凍使樣品汁液損失。而冷凍處理組中，AF處理組汁液較少，冷凍效果差。UIF樣品的多汁性隨著超聲功率增加先增加后減少，UIF-90組樣品最多汁。結(jié)果表明，UIF-90最有助于提高肉餡對(duì)水分的保持，相對(duì)于其他冷凍處理組樣品，其多汁性最接近對(duì)照組，汁液保持最佳。

表5 不同冷凍方式對(duì)水餃肉餡感官品質(zhì)的影響Table 5 Influence of different freezing methods on sensory quality of dumpling meat filling

3 結(jié) 論

本實(shí)驗(yàn)研究了不同冷凍方式對(duì)水餃肉餡冷凍品質(zhì)的影響。研究發(fā)現(xiàn)，IF比AF更好地保持了肉餡品質(zhì)，然而相較于IF，超聲輔助IF的肉餡品質(zhì)更好。冷凍處理組中UIF-90組樣品的冷凍速率最快，蒸煮損失最低，肉餡汁液保持更好，感官品質(zhì)最佳。與IF、UIF-60和UIF-120樣品相比，UIF-90組樣品具有最短的弛豫時(shí)間，且P21最高，所以UIF-90樣品保水性最好。總體而言，90 W功率的超聲處理加速了樣品冷凍速率，較好地保持了肉餡冷凍后的品質(zhì)，冷凍肉餡的品質(zhì)最接近于新鮮肉餡。本研究表明，速凍水餃生產(chǎn)過(guò)程中使用合適功率的超聲輔助IF，可加速水餃冷凍速率、提高冷凍水餃的品質(zhì)。