應(yīng)可沁，李子言，程 序，錢 婧，章建浩，嚴(yán)文靜

（南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，國(guó)家肉品質(zhì)量安全控制工程技術(shù)研究中心，江蘇省肉類加工與質(zhì)量控制協(xié)同中心，江蘇南京 210095）

在食品工業(yè)高速發(fā)展的情況下，冷凍肉作為一種常見(jiàn)的加工食品原料，具有廣闊的市場(chǎng)空間。解凍主要是使肉類凍結(jié)過(guò)程中形成的冰晶融化被重新吸收，以恢復(fù)到原有新鮮狀態(tài)的過(guò)程[1]。在這個(gè)緩慢且不均勻的過(guò)程中，部分肉很可能會(huì)暴露在有利于微生物生長(zhǎng)的溫度條件下，而解凍過(guò)程中，肉品內(nèi)發(fā)生變化的許多物質(zhì)則為微生物的生長(zhǎng)提供了足夠的水分和養(yǎng)分；同時(shí)，肉品保水性等品質(zhì)特性的變化不僅歸因于凍結(jié)時(shí)形成的冰晶對(duì)細(xì)胞的破壞作用，還與解凍過(guò)程中肌肉組織中蛋白氧化，構(gòu)象、聚集特性的改變密切相關(guān)[2]。因此，冷凍肉制品的解凍過(guò)程不僅對(duì)其微生物安全性起重要作用，還會(huì)影響肉的關(guān)鍵品質(zhì)屬性。當(dāng)前常用的傳統(tǒng)解凍方法主要包括空氣解凍法和水解凍法，空氣解凍法生產(chǎn)成本雖低，但也有解凍速度較慢、汁液流失現(xiàn)象嚴(yán)重等缺點(diǎn)[2]；水解凍法速度雖快，但也存在可溶性物質(zhì)流失、易被水中微生物所污染等問(wèn)題。近年來(lái)，更多新型的肉類解凍方法也開(kāi)始出現(xiàn)，包括微波、高壓、真空及超聲解凍等。與傳統(tǒng)方法相比，新型的解凍技術(shù)解凍速度較快、所需空間較小，具有一定優(yōu)勢(shì)，但仍然存在著影響肉品品質(zhì)、成本過(guò)高等不足，無(wú)法實(shí)現(xiàn)工業(yè)的普遍化應(yīng)用。

然而，目前有關(guān)于解凍過(guò)程中微生物控制的研究較少，在食品的工業(yè)化應(yīng)用中，亟需一種能夠確保微生物安全性并保持冷凍肉最大品質(zhì)的解凍方法。低溫等離子體是指在高壓電源的作用下，不同氣體分子被部分或者完全電離分解成離子、電子、中性粒子、自由基、基態(tài)和激發(fā)態(tài)分子以及紫外光子等物質(zhì)的集合，它被認(rèn)為是第四態(tài)物質(zhì)[3]。當(dāng)水通過(guò)等離子體放電區(qū)域后便會(huì)形成等離子體活化水（plasmaactivated water，PAW）?？諝庵械难鯕?、氮?dú)夂退魵馀c等離子體發(fā)生反應(yīng)，會(huì)生成多種短壽命的活性氧、活性氮等，這些氣態(tài)活性物質(zhì)溶解到水溶液后，會(huì)使等離子體活化水中的硝酸根、亞硝酸根、過(guò)氧化氫以及過(guò)氧亞硝基等物質(zhì)得到積累[4]，且過(guò)氧化氫等物質(zhì)濃度隨著等離子體處理時(shí)間延長(zhǎng)而而增加[5]。由于等離子體活化水具有高氧化還原電位（ORP）、低pH以及過(guò)氧化氫等活性氧氮物質(zhì)積累等特點(diǎn)[6]，能破壞微生物的脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、DNA等[7]，已被表明具有廣譜殺菌特性，但其研究主要集中于果蔬產(chǎn)品的浸泡殺菌，鮮應(yīng)用于禽蛋制品或肉制品[8]。

因此，本文將等離子體活化水作為新型的解凍介質(zhì)對(duì)冷凍牛肉進(jìn)行處理，研究不同處理時(shí)間（40、60、80、100、120 s）制得的等離子體活化水對(duì)解凍牛肉及介質(zhì)中的菌落總數(shù)、保水性、脂質(zhì)氧化、亞硝酸根含量、pH、蛋白質(zhì)流失狀況等理化指標(biāo)的影響，以期用高效、簡(jiǎn)單、安全、低成本的等離子體活化水解凍法同時(shí)實(shí)現(xiàn)肉品的解凍與殺菌[9]，在應(yīng)對(duì)食品安全問(wèn)題的同時(shí)，最大程度地保障牛肉的品質(zhì)與風(fēng)味，為其工業(yè)化應(yīng)用提供一定的理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

牛腱子肉 南京蘇果超市衛(wèi)崗店；硫代巴比妥酸、甲醇、三氯乙酸、乙二胺四乙酸二鈉、氯化鈉、乙酸、氫氧化鉀、標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)晶牛血清清蛋白、硫酸銅、酒石酸鉀鈉 均為分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；平板計(jì)數(shù)瓊脂（PCA） 青島高科技工業(yè)園海博生物技術(shù)有限公司。

PG-1000ZD低溫等離子體噴槍 南京蘇曼等離子科技有限公司；靜音無(wú)油空氣壓縮機(jī) 浙江藤井空壓機(jī)有限公司；CR-400型全自動(dòng)色差儀 柯尼卡美能達(dá)控股公司；JA2203N型電子天平 上海民橋精密科學(xué)儀器有限公司；BSC-250 型恒溫恒濕箱 上海博迅實(shí)業(yè)有限公司；DPH-9162電熱恒溫培養(yǎng)箱上海一恒科學(xué)儀器有限公司；BagMixer400CC均質(zhì)器 法國(guó)Interscience公司；UV-2600 紫外分光光度計(jì) 日本島津公司；數(shù)顯式pH測(cè)試儀 梅特勒—托利多儀器有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 等離子體活化水的制備 參照錢婧等[10]的方法制備等離子體活化水，采用射頻等離子裝置作為等離子體的發(fā)生器，以空氣作為工作氣體，裝置的孔口固定在液面下方約10 mm處，待處理去離子水量為300 mL，處理時(shí)間為40、60、80、100、120 s。將不同處理時(shí)間制得的等離子體活化水放置至常溫（25 ℃），作為解凍介質(zhì)。在解凍開(kāi)始前，取部分解凍介質(zhì)進(jìn)行亞硝酸根含量與pH的測(cè)定。

1.2.2 樣品的預(yù)處理 選取新鮮牛腱子肉，剔除筋膜后，順著肌纖維的方向切成（10±2）g的、形狀大小均勻、扁平方形的肉塊，分裝于密封袋，置于-20 ℃貯藏24 h后，用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)的測(cè)定。解凍時(shí)，將解凍介質(zhì)與冷凍牛肉以4:1的質(zhì)量比例進(jìn)行浸泡解凍，以同樣為25 ℃的去離子水（DIW）浸泡解凍作為對(duì)照組進(jìn)行浸泡解凍。在解凍介質(zhì)中靜置浸泡10 min后，用潔凈的鑷子夾出樣品。依據(jù)測(cè)定指標(biāo)的目的不同，有選擇性地測(cè)定解凍前、解凍后、介質(zhì)及樣品中的指標(biāo)。

1.2.3 對(duì)菌落總數(shù)的影響 參照GB 4789.2-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測(cè)定》的方法進(jìn)行檢測(cè)。解凍后牛肉中微生物的測(cè)定：將10 g牛肉置于無(wú)菌均質(zhì)袋中，加入90 mL無(wú)菌生理鹽水，用均質(zhì)器以4次/s的檔位持續(xù)拍打2 min后，10倍梯度逐步稀釋均質(zhì)袋中的混合液，進(jìn)行涂布測(cè)定，結(jié)果以lg（CFU/g）表示。解凍介質(zhì)中微生物的測(cè)定：吸取解凍液，10倍稀釋至合適梯度，進(jìn)行涂布測(cè)定，結(jié)果以lg（CFU/mL）表示。

1.2.4 對(duì)保水性的影響 汁液損失率測(cè)定：測(cè)定牛肉在解凍前的質(zhì)量并記錄，測(cè)定解凍后、用吸水紙吸除表面汁液后的牛肉質(zhì)量并記錄。汁液損失率可用以下公式計(jì)算：

式中：A表示汁液損失率，%；m表示解凍前質(zhì)量，g；m1表示解凍后質(zhì)量，g。

持水力測(cè)定：將解凍后的牛肉剪成均勻的碎塊，在4 ℃下以15000 ×g的速度離心10 min，記錄并比較離心前質(zhì)量與離心后的質(zhì)量差別來(lái)衡量持水力的差別，從而反映等離子體活化水對(duì)其保水性的影響。持水力計(jì)算可用以下公式計(jì)算：

式中：WHC表示持水力，%；m1表示離心前質(zhì)量，g；m2表示離心后質(zhì)量，g。

1.2.5 對(duì)亞硝酸鹽殘留量的影響 參照GB 4789.2-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測(cè)定》的方法進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)解凍介質(zhì)及牛肉的亞硝酸根含量。

1.2.6 對(duì)脂質(zhì)氧化的的影響 根據(jù)GB 5009.181-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中丙二醛的測(cè)定》，參照黃明明等[11]的方法進(jìn)行測(cè)定。

1.2.7 對(duì)pH的影響 參照GB 5009.237-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品pH值的測(cè)定》的方法進(jìn)行檢測(cè)。稱取5 g 牛肉，加入45 mL去離子水，用高速均質(zhì)機(jī)均質(zhì)60 s，過(guò)濾后取上清液，將pH計(jì)室溫下校正后，進(jìn)行測(cè)定濾液及解凍前后介質(zhì)的pH。

1.2.8 對(duì)蛋白質(zhì)含量的影響 參考李寧[12]的方法進(jìn)行測(cè)定。用標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)晶牛血清清蛋白（BSA）配制10 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)蛋白溶液，分別取0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL的標(biāo)準(zhǔn)蛋白溶液，用水補(bǔ)足到1 mL，與4 mL的雙縮脲試劑反應(yīng)30 min制得標(biāo)準(zhǔn)曲線。從不同處理組中各取1 mL解凍介質(zhì)作為樣品測(cè)定，在540 nm處進(jìn)行比色測(cè)定，將吸光度代入標(biāo)準(zhǔn)曲線方程，以計(jì)算解凍介質(zhì)中蛋白質(zhì)的含量，以判斷牛肉中蛋白質(zhì)的流失狀況。所得標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為以下公式：

式中：y表示吸光度；x表示蛋白質(zhì)濃度，mg/mL。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS（版本25）軟件進(jìn)行單因素方差分析（ANOVA），Duncan統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，差異水平P<0.05為顯著水平。數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（SD）表示，采用Origin2021進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 等離子活化水浸泡解凍對(duì)解凍牛肉及其介質(zhì)的菌落總數(shù)群的影響

在傳統(tǒng)方法解凍的過(guò)程中，解凍時(shí)肉品會(huì)暴露在有利于微生物生長(zhǎng)的環(huán)境溫度下，且由于肉制品含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，擁有較高的水分活度，便為微生物的生長(zhǎng)提供了充足的養(yǎng)分和水分[13]。因此，控制冷凍牛肉經(jīng)解凍后的菌落總數(shù)對(duì)保障食品安全非常重要。由圖1a可知，經(jīng)不同解凍介質(zhì)解凍后，對(duì)照組牛肉中微生物的菌落總數(shù)為5.14 lg （CFU/g），當(dāng)解凍介質(zhì)為經(jīng)過(guò)不同處理時(shí)間（40、60、80、100、120 s）所制得的等離子體活化水時(shí)，牛肉中的菌落總數(shù)分別降低至4.96、4.84、4.63、4.42、4.23 lg （CFU/g），各組處理間均具有顯著性差異，且隨著等離子體處理處理時(shí)間的延長(zhǎng)，減菌效果顯著增強(qiáng)（P<0.05）。由圖1b可觀察到，解凍介質(zhì)中的菌落總數(shù)也呈現(xiàn)相同變化規(guī)律，對(duì)照組解凍介質(zhì)的菌落總數(shù)為3.19 lg（CFU/mL），而實(shí)驗(yàn)組的分別為2.87、2.71、2.55、2.04、1.60 lg（CFU/mL），各組間均存在顯著性差異（P<0.05），從結(jié)果中得出，對(duì)微生物的減菌效果與等離子體活化水的處理時(shí)長(zhǎng)有關(guān)，且隨著處理時(shí)長(zhǎng)的增加，其對(duì)于解凍肉品的殺菌效果能夠顯著增強(qiáng)（P<0.05）。這種減菌效果是因?yàn)樵诘蜏氐入x子體活化水具有高氧化還原電位、低pH等特點(diǎn)，且存在大量活性氧（ROS）和活性氮（RNS），例如過(guò)氧化氫（H2O2）、單重態(tài)氧（1O2）、臭氧（O3）、一氧化氮（NO）和羥基（-OH），以及電子、離子等[14]，這些物質(zhì)能夠破壞微生物的細(xì)胞壁、脂質(zhì)與蛋白質(zhì)等。此外，還會(huì)使微生物氧化應(yīng)激，導(dǎo)致細(xì)胞膜滲漏與細(xì)胞死亡[5]。所以當(dāng)其用作浸泡解凍的介質(zhì)時(shí)，能夠發(fā)揮廣譜殺菌的效用。

圖1 解凍后牛肉及解凍介質(zhì)中的菌落總數(shù)Fig.1 Total number of colonies in thawed beef and thawed media

2.2 等離子活化水浸泡解凍對(duì)解凍牛肉保水性的影響

保水性是肉類品質(zhì)的重要指標(biāo)，直接影響肉品的風(fēng)味、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、色澤、嫩度等。肉類在冷凍時(shí)會(huì)形成冰晶，而在解凍的過(guò)程中，這些能夠損傷肉品結(jié)構(gòu)的冰晶融化，因?yàn)槿忸愅鶡o(wú)法完全吸收冰晶融化出來(lái)的水，便會(huì)造成汁液損失[1]；持水力則影響肉的外觀、熱加工過(guò)程中的熟肉得率及咀嚼時(shí)的多汁性等[15]。由圖2a、圖2b可知，將等離子體活化水作為解凍介質(zhì)時(shí)，解凍牛肉的保水性不會(huì)發(fā)生顯著變化（P>0.05）。隨著其制備時(shí)間的增加，解凍牛肉的汁液損失率整體趨勢(shì)上先下降再上升，分別為1.11%、0.51%、0.44%、1.75%、3.23%；對(duì)照組汁液損失率為1.68%。處理組的持水力分別為94.55%、94.56%、97.36%、97.88%、94.75%，整體趨勢(shì)上先上升再下降，對(duì)照組的持水力為94.43%，這可歸因于當(dāng)?shù)入x子體處理時(shí)間較短時(shí)，制得的等離子體活化水不會(huì)使解凍牛肉的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、肌肉纖維的完整性和空間結(jié)構(gòu)遭到破壞[16]。甚至，處理時(shí)長(zhǎng)在一定范圍內(nèi)的等離子體活化水浸泡解凍能在一定程度上幫助維持其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，有利于保水性的提升。這是因?yàn)?，保水性與肌原纖維蛋白的靜電荷數(shù)及蛋白質(zhì)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)息息相關(guān)[17]，等離子體活化水中存在大量正負(fù)離子[18]，促使蛋白質(zhì)的靜電荷效應(yīng)增強(qiáng)與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形成，有利于水分的保持；但當(dāng)?shù)入x子體活化水處理時(shí)長(zhǎng)達(dá)到、以及超過(guò)80 s時(shí)，牛肉樣品的汁液流失率上升、持水力下降。這是因?yàn)椋谙嗤慕輹r(shí)間下，隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)，等離子體活化水中的活性物質(zhì)含量積累過(guò)高，會(huì)破壞樣品的組織結(jié)構(gòu)，使肌纖維收縮、空隙增大[19]。此外，解凍過(guò)程中往往伴隨著蛋白質(zhì)的氧化變性，這是導(dǎo)致汁液流失與保水性下降的重要原因[20]，而等離子體活化水浸泡則會(huì)促進(jìn)蛋白質(zhì)的氧化[4]，從而影響其保水性。已知優(yōu)質(zhì)肉品的汁液損失率應(yīng)小于8.0%，持水力應(yīng)高于76%[21]，本實(shí)驗(yàn)樣品經(jīng)等離子體活化水浸泡解凍后均在此范圍內(nèi)，且與對(duì)照組相比未發(fā)生顯著變化，即解凍后牛肉屬于優(yōu)質(zhì)肉品，仍具有優(yōu)良的食用品質(zhì)。

圖2 解凍后牛肉汁液損失率及持水力變化Fig.2 Changes of juice leakage and water holding capacity of beef juice after thawing

2.3 等離子活化水浸泡解凍對(duì)解凍牛肉及其介質(zhì)的亞硝酸根含量的影響

一方面，亞硝酸鹽的來(lái)源包括蔬菜、水果和加工肉類，肉制品中原本就存在一定的亞硝酸鹽[22]。另一方面，制備低溫等離子體活化水會(huì)產(chǎn)生大量活性氧與活性氮，例如一氧化氮（NO）、二氧化氮（NO2）、三氧化二氮（N2O3）、四氧化二氮（N2O4）等，這些氮氧化物能夠參與亞硝酸根的形成[23]。而長(zhǎng)期攝入過(guò)多的亞硝酸鹽會(huì)對(duì)人體健康造成損害，因此有必要對(duì)解凍樣品及介質(zhì)中亞硝酸根的含量做檢測(cè)。由圖3a、圖3b可觀察到，對(duì)照組解凍牛肉的亞硝酸根含量為0.99 mg/kg，解凍介質(zhì)的為0 μmol/L。經(jīng)牛肉浸泡解凍后，解凍介質(zhì)中的亞硝酸根含量與解凍前相比顯著降低（P<0.05）。經(jīng)等離子體活化水浸泡解凍后的牛肉中亞硝酸根含量與對(duì)照組相比顯著增加（P<0.05），且隨著處理時(shí)長(zhǎng)的增加，其中亞硝酸根的含量也越高，實(shí)驗(yàn)組牛肉中亞硝酸根的含量分別為1.73、2.07、2.91、2.90、3.38 mg/kg。鮮肉制品中亞硝酸鹽的定量限（limit of quantitation，LOQ）為4.5 ppm[24]，而本實(shí)驗(yàn)中，樣品經(jīng)過(guò)不同處理時(shí)長(zhǎng)的等離子體活化水浸泡解凍后，等離子體活化水處理時(shí)長(zhǎng)為120 s的肉品亞硝酸根含量最高，為3.38 ppm，不超過(guò)允許的最大濃度，因此仍可以認(rèn)為其是“天然的”，不對(duì)人體造成危害，符合食品安全，具有較好的品質(zhì)。

圖3 解凍后牛肉及解凍介質(zhì)中的亞硝酸根含量Fig.3 Nitrite contentin in thawed beef and thawed media

2.4 等離子活化水浸泡解凍對(duì)解凍后牛肉脂質(zhì)氧化的影響

肉品脂質(zhì)氧化的程度與其風(fēng)味、色澤與營(yíng)養(yǎng)價(jià)值息息相關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，人體感官能夠感知到的最低酸敗值為1.0 mg/kg[25]。在冷凍過(guò)程中，肉品中形成冰晶，破壞了肌細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，使肌纖維失去其完整性[26]，另外，解凍過(guò)程中血紅素鐵等氧化劑的釋放[27]也能使解凍后肉類脂質(zhì)氧化的速度增大，對(duì)其貨架期造成負(fù)面影響。由圖4可知，解凍后對(duì)照組牛肉的丙二醛含量為0.0984 mg/kg，與之相比，經(jīng)等離子體活化水浸泡解凍處理后，牛肉的脂質(zhì)氧化程度顯著降低（P<0.05），分別為0.034、0.035、0.020、0.004、0.036 mg/kg，且均小于1.0 mg/kg，不會(huì)對(duì)產(chǎn)品的風(fēng)味造成影響。由此可知，處理時(shí)長(zhǎng)在一定范圍內(nèi)的低溫等離子體活化水浸泡解凍可以顯著降低牛肉脂質(zhì)氧化的程度，保護(hù)肉品的品質(zhì)。這可能是因?yàn)椋ㄟ^(guò)等離子體活化水浸泡解凍后，牛肉樣品中亞硝酸鹽的含量會(huì)升高，而亞硝酸鹽不僅能夠發(fā)色、抑制微生物生長(zhǎng)，更能夠抑制脂質(zhì)氧化[28]。此外，已知脂質(zhì)氧化的機(jī)理包括三種途徑：自動(dòng)氧化、酶促氧化、光氧化[29]，其中，動(dòng)物體內(nèi)的脂氧合酶會(huì)促使PUFA氧化，產(chǎn)生脂質(zhì)氫過(guò)氧化物，加劇脂質(zhì)氧化中酶促氧化途徑的程度[30]。而低溫等離子體活化水可以通過(guò)破壞酶的次級(jí)結(jié)構(gòu)、特殊的化學(xué)鍵或側(cè)鏈的化學(xué)修飾等方式滅活內(nèi)源酶[31]。因此，等離子體活化水抑制了脂氧合酶這一內(nèi)源酶的活性，也可能是抑制脂質(zhì)氧化程度的原因。然而，當(dāng)?shù)入x子體活化水處理時(shí)長(zhǎng)為120 s時(shí)，較之處理時(shí)長(zhǎng)為100 s，肉品經(jīng)浸泡解凍后的丙二醛含量顯著增加（P<0.05）。這是因?yàn)殡S著處理時(shí)長(zhǎng)的增加，等離子體活化水中活性氧及活性氮等活性氧化劑含量上升，從而在一定程度上加大脂質(zhì)氧化的程度。但本實(shí)驗(yàn)等離子體活化水處理時(shí)長(zhǎng)為120 s時(shí)，其脂質(zhì)氧化程度仍小于對(duì)照組，不造成負(fù)面影響。

圖4 解凍后牛肉脂質(zhì)氧化程度Fig.4 Degree of lipid oxidation in thawed beef

2.5 等離子活化水浸泡解凍對(duì)解凍后牛肉及解凍牛肉前后介質(zhì)pH的影響

pH是評(píng)價(jià)肉類品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，直接影響肉制品的保水性、新鮮程度等[32]。由圖5a可知，解凍前，等離子體活化水的pH顯著小于對(duì)照組DIW的pH（P<0.05），為5.72。且隨著處理時(shí)長(zhǎng)的增加，pH逐漸降低，分別為3.25、3.12、2.99、2.92、2.88。這是因?yàn)榈入x子體活化水中富含活性氧和氮類物質(zhì)[33]，這些氮氧化合物與水反應(yīng)則可以參與生成硝酸根和亞硝酸根[34]，提供酸化作用，從而使等離子體活化水具有低pH，更有利于其減菌作用。經(jīng)過(guò)解凍后，對(duì)照組的pH較之解凍前顯著下降（P<0.05），為5.17，這可能是因?yàn)樵诮鈨鲞^(guò)程中，水中電解質(zhì)流失，肉品中礦物和小分子蛋白質(zhì)滲出流失，導(dǎo)致離子平衡的改變[35]，從而影響pH；而實(shí)驗(yàn)組介質(zhì)的pH則在解凍后顯著提高，分別為4.84、4.53、4.45、4.21、4.11，參照本實(shí)驗(yàn)亞硝酸根含量的測(cè)定，這可能是因?yàn)榻橘|(zhì)中的亞硝酸根轉(zhuǎn)移至肉品中，使介質(zhì)的pH有所回升；或是因?yàn)榈蜏氐入x子體活化水中的活性物質(zhì)能夠抑制微生物分解蛋白質(zhì)、含氮化合物等，使其堿性增加[36]；也可能是因?yàn)?，?dǎo)致等離子體活化水具有低pH特點(diǎn)的化學(xué)活性成分壽命短，硝酸、亞硝酸等易分解，因此低pH的現(xiàn)象只能持續(xù)較短時(shí)間，也不會(huì)產(chǎn)生健康風(fēng)險(xiǎn)[37]。已知肉制品解凍的過(guò)程中，最終pH上升0.2，則會(huì)導(dǎo)致明顯的促進(jìn)肉腐敗[38]，而本實(shí)驗(yàn)解凍后，經(jīng)等離子體活化水浸泡解凍處理的介質(zhì)pH較之對(duì)照組均顯著下降，且低pH可以抑制微生物的生長(zhǎng)，可認(rèn)為不會(huì)加劇肉的腐敗速度。由圖5b可知，對(duì)照組肉品的pH為5.81，實(shí)驗(yàn)組肉品pH分別為5.82、5.86、5.86、5.87、5.86，這些差值很小，可能是因?yàn)檎`差或樣品原料本身的差異所造成的，且均在正常范圍值內(nèi)[39]，不會(huì)影響風(fēng)味，具有較好的食用品質(zhì)。

圖5 解凍后介質(zhì)及牛肉中的pH變化Fig.5 Changes of pHbefore and after thawing media andthawed beef

2.6 等離子活化水浸泡解凍對(duì)解凍牛肉蛋白質(zhì)流失狀況的影響

在解凍過(guò)程中，肉品中部分可溶性蛋白質(zhì)會(huì)伴隨汁液損失而流失，從而降低肉品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。由圖6可知，對(duì)照組解凍介質(zhì)中蛋白質(zhì)含量為0.160 mg/mL，實(shí)驗(yàn)組中蛋白質(zhì)含量則分別為 0.111、0.098、0.092、0.075、0.146 mg/mL。除處理時(shí)長(zhǎng)為120 s的處理組外，與對(duì)照組相比，低溫等離子體活化水浸泡解凍可以顯著降低解凍介質(zhì)中蛋白質(zhì)的含量，即顯著降低解凍過(guò)程中牛肉的蛋白質(zhì)流失程度，且隨著處理時(shí)長(zhǎng)的增加，其作用越顯著（P<0.05）。這可能是因?yàn)椋诮鈨鲞^(guò)程中汁液損失的同時(shí)伴隨著礦物質(zhì)和蛋白質(zhì)的流失，而肉品系水力實(shí)質(zhì)上受蛋白質(zhì)分子靜電荷效應(yīng)的影響[40]。等離子體活化水的電導(dǎo)率會(huì)隨著處理時(shí)間的增加而顯著升高，并產(chǎn)生大量正負(fù)離子[18]，這些離子的電荷增大了解凍牛肉肌原纖維間的靜電斥力，誘導(dǎo)肌原纖維的膨脹[20]，因而提升了其保水性[34]，維持了其肌纖維組織結(jié)構(gòu)的完整性[41]，使可溶性蛋白質(zhì)等內(nèi)容物滲出減少，因此隨著處理時(shí)長(zhǎng)的增大，其蛋白質(zhì)流失狀況降低程度越顯著。但當(dāng)處理時(shí)長(zhǎng)達(dá)到120 s時(shí)，蛋白質(zhì)流失率上升，這可能是因?yàn)榻?jīng)長(zhǎng)時(shí)間處理后的等離子體活化水pH較低，打破了樣品內(nèi)的電離平衡，且當(dāng)制備等離子體活化水時(shí)處理時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，導(dǎo)致其中活性成分過(guò)多，從而引起了蛋白質(zhì)的分解、變性，甚至大分子空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的破壞[42]，從而使導(dǎo)致此處理時(shí)蛋白質(zhì)流失程度較高，但仍小于對(duì)照組，具有良好的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值?？烧J(rèn)為以低溫等離子體活化水作為浸泡解凍的介質(zhì)這一解凍方式，處理時(shí)長(zhǎng)在一定范圍內(nèi)時(shí)，對(duì)降低蛋白質(zhì)流失率有顯著的積極作用，超過(guò)此范圍（本實(shí)驗(yàn)為120 s）時(shí)，也不會(huì)造成負(fù)面影響，這一點(diǎn)與保水性的實(shí)驗(yàn)結(jié)果在一定程度上具有相關(guān)性。

圖6 解凍后介質(zhì)中蛋白質(zhì)含量的變化Fig.6 Changes of protein content in the media after thawing

3 結(jié)論

本文將等離子體活化水作為新型的解凍介質(zhì)用于冷凍牛肉的解凍。隨著PAW制備時(shí)間的延長(zhǎng)，其減菌效果顯著增強(qiáng)，當(dāng)?shù)入x子體處理時(shí)間為120 s時(shí)，冷凍牛肉經(jīng)PAW處理后其菌落數(shù)可從5.14 lg （CFU/g）降至4.23 lg （CFU/g），可明顯降低浸泡解凍帶來(lái)的微生物污染風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)PAW制備時(shí)間不超過(guò)100 s時(shí)，PAW可維持牛肉結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，利于保水性的提升，并顯著降低解凍過(guò)程中牛肉蛋白質(zhì)的流失。同時(shí)，PAW處理可明顯降低牛肉脂質(zhì)氧化現(xiàn)象，且不會(huì)對(duì)牛肉的pH及亞硝酸根含量造成顯著影響。綜上可知，等離子活化水有望成為一種新型的解凍介質(zhì)用于冷凍肉品的解凍，在高效解凍殺菌的同時(shí)不會(huì)對(duì)肉品品質(zhì)造成明顯的影響。