段歡歡,王 珂,馮 森
(河南牧業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)院,河南鄭州 450000)
在當(dāng)前快節(jié)奏的生活中,冷凍食品已經(jīng)成為當(dāng)前生活中不可缺少的存在。食品解凍的過(guò)程就是將凍結(jié)食品中的冰晶融化成為水,然后被食品吸收從而恢復(fù)至被凍結(jié)之前的新鮮狀態(tài),即凍結(jié)的逆過(guò)程。該過(guò)程中食品的品質(zhì)不僅會(huì)受到冷凍方式的影響,還會(huì)受到解凍技術(shù)的影響[1]。在解凍過(guò)程中,不同解凍方式會(huì)導(dǎo)致肉制品出現(xiàn)不同程度損耗,從宏觀上來(lái)看,解凍過(guò)程中肉制品中的肌原纖維蛋白的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞,汁液流失導(dǎo)致肉制品原料的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損失,使肉制品的品質(zhì)下降,口感、色澤等產(chǎn)生不同程度的變化[2]。冷凍和解凍都是通過(guò)改變?nèi)庵破分兴值暮亢头植迹瑥亩绊懭庵破返钠焚|(zhì)。因此,加工過(guò)的肉必須立即進(jìn)行冷凍保鮮,從而有效抑制微生物的生長(zhǎng),降低肉制品在轉(zhuǎn)運(yùn)途中汁液的流失率,以保證肉制品的品質(zhì)[3]。
本文通過(guò)對(duì)新型冷凍技術(shù)的概述,對(duì)比了不同新型解凍技術(shù)對(duì)牛肉、豬肉、雞肉品質(zhì)的影響,總結(jié)了解凍食品質(zhì)量的評(píng)價(jià)指標(biāo),為新型解凍技術(shù)在食品工業(yè)化中推廣應(yīng)用提供技術(shù)理論支撐。
為提高解凍技術(shù)的解凍效率,超聲波解凍正在被國(guó)內(nèi)許多學(xué)者進(jìn)行研究和應(yīng)用。超聲波也可以看作機(jī)械波,根據(jù)超聲波所含的頻率不同,可以分為高頻超聲波和低頻超聲波;根據(jù)能量的不同又可以分為高能超聲波和低能超聲波。超聲波根據(jù)超聲波解凍可以細(xì)分為空化效應(yīng)、熱效應(yīng)、自由基效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)4 個(gè)效應(yīng),其中熱效應(yīng)是超聲波解凍技術(shù)的主要部分[4]。調(diào)節(jié)超聲波的頻率利用熱效應(yīng)產(chǎn)生的穩(wěn)定熱量作用于冷凍肉類的解凍層和凍結(jié)層的交界處,從而較快且穩(wěn)定的進(jìn)行解凍[5]。
微波解凍是在交變電場(chǎng)作用下,利用915 ~2 450 MHz 的電磁波通過(guò)凍結(jié)肉中內(nèi)部分子旋轉(zhuǎn)和碰撞產(chǎn)生的熱量來(lái)實(shí)現(xiàn)食品解凍,而微波解凍技術(shù)僅是電磁波解凍技術(shù)的一種[6]。微波解凍可以分為兩種工作機(jī)理:①利用偶極化作用下分子內(nèi)部摩擦產(chǎn)生的熱量來(lái)給凍結(jié)肉進(jìn)行熱交換;②利用離子在高頻振蕩電場(chǎng)的振蕩遷移產(chǎn)生的熱量[7]。相對(duì)傳統(tǒng)解凍技術(shù)來(lái)說(shuō),微波解凍技術(shù)的解凍速率較快,微波爐解凍技術(shù)在生活中已經(jīng)得到較大范圍的應(yīng)用,但是由于液態(tài)水可以比冰吸收更多的熱量,可能會(huì)產(chǎn)生局部熱量不均勻?qū)е陆鈨龊蟮娜庵破飞珴?、口感以及風(fēng)味變差等[8]。
高壓靜電場(chǎng)解凍是利用高壓靜電場(chǎng)中帶電粒子在均勻的電場(chǎng)中產(chǎn)生電暈風(fēng),靜電場(chǎng)中未帶電荷的離子與電離的氣粒子產(chǎn)生摩擦,而帶電粒子的能量促使凍肉表面的水分子被吸收,從而提高動(dòng)能和傳熱量[9]。
高壓靜電場(chǎng)解凍技術(shù)在肉類食品解凍中的應(yīng)用較為廣泛。該技術(shù)不僅能夠較好地保持肉類的品質(zhì),還可以防止食品酸化腐敗,但對(duì)電壓的控制有嚴(yán)格的要求,較高的電壓會(huì)導(dǎo)致冷凍的肉制品發(fā)生脂質(zhì)氧化,從而導(dǎo)致質(zhì)構(gòu)和色澤發(fā)生變化[6]。高壓解凍技術(shù)雖然是一種新型的、具有較好前景的解凍技術(shù),具有低能耗、解凍速率較高以及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損失較小等優(yōu)點(diǎn),但還存在解凍的成本較高以及安全隱患問(wèn)題。
真空解凍技術(shù)的作用機(jī)理是利用真空解凍室內(nèi)的水蒸氣在冷凍肉的表面進(jìn)行凝結(jié)并且與凍結(jié)肉進(jìn)行熱交換,從而達(dá)到解凍的目的[7]。與傳統(tǒng)解凍技術(shù)相比,該技術(shù)不會(huì)使冷凍肉因表面溫度過(guò)高而導(dǎo)致肉制品變質(zhì),其解凍速率和效率也較高,但成本也較高。
相對(duì)于真空解凍技術(shù),國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)歐姆解凍技術(shù)進(jìn)行了較多的研究和探索。歐姆解凍技術(shù)是將凍結(jié)肉看作電阻,當(dāng)電流通過(guò)凍結(jié)肉時(shí)利用電能耗散產(chǎn)生的焦耳熱,從而實(shí)現(xiàn)肉制品的快速解凍[6]。與微波解凍技術(shù)相比,歐姆解凍技術(shù)的解凍效率更加高效,這是因?yàn)闅W姆解凍可以將熱量均勻地傳遞到肉制品的每一個(gè)地方[8]。在未來(lái)的解凍技術(shù)中,歐姆解凍技術(shù)具有很大發(fā)展?jié)摿9]。
當(dāng)微波解凍技術(shù)應(yīng)用于豬肉時(shí),董慶利等[10]利用溫度為25 ℃的微波解凍對(duì)冷凍豬肉進(jìn)行間歇解凍,能夠較好地降低豬肉的汁液損失率以及局部過(guò)熱的問(wèn)題。常海軍等[11]發(fā)現(xiàn)微波解凍后豬肉的干耗比較嚴(yán)重、持水性降低,但色澤和嫩度保持較好。靳青青等[12]通過(guò)研究也得到了此結(jié)論。劉著等[13]通過(guò)對(duì)比影響雞肉品質(zhì)的因素(汁液流失率、含水量、pH 值以及蒸煮損失等)發(fā)現(xiàn),利用微波爐解凍雞肉能夠較好地保持雞肉原有的色澤和口感,且解凍速率較快,汁液流失率較小。程天賦[14]的研究結(jié)果表明,與傳統(tǒng)解凍技術(shù)相比,微波解凍技術(shù)不僅可以縮短解凍時(shí)間,還可以防止解凍過(guò)程中造成的微生物污染以及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的丟失。李璐倩等[15]分析了解凍后牛肉的口感、含水量、剪切力、色澤和質(zhì)構(gòu)等因素,結(jié)果表明微波解凍技術(shù)能使牛肉保持色澤紅亮、含水量適中。
微波解凍技術(shù)作為新型解凍技術(shù),具有解凍效率高以及解凍損失小等特點(diǎn),可以很好地保持肉的色澤、含水量、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及汁液量,降低微生物的污染。但該技術(shù)也會(huì)由于受熱不均勻造成肉類品質(zhì)的降低。
相對(duì)微波解凍技術(shù)來(lái)說(shuō),超聲波解凍技術(shù)具有解凍效率高、且能夠?qū)崃烤鶆蚍植嫉葍?yōu)點(diǎn),但隨著超聲波功率的增加,肉制品的解凍損失也會(huì)隨之增加[6]。蔣奕等[16]通過(guò)對(duì)比不同功率(100 W、200 W、300 W、400 W 和500 W)下解凍豬肉的pH 值、蒸煮損失、汁液流失量以及蛋白質(zhì)含量發(fā)現(xiàn),超聲波解凍技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)快速解凍,但干耗較為嚴(yán)重,豬肉的蒸煮損失和pH 值都將隨之增大。張昕等[17]采用超聲波解凍技術(shù)解凍雞肉時(shí)發(fā)現(xiàn),與靜水解凍相比,該技術(shù)可以提高雞肉的解凍速度,并保持雞肉的色澤,但會(huì)造成雞肉的持水量下降和汁液流失。鐘莉等[18]的研究證明了這一結(jié)論。張紹志等[19]聯(lián)合使用超聲波解凍技術(shù)和其他解凍技術(shù)對(duì)牛肉進(jìn)行解凍,通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn),組合解凍的方式能夠更好地提升解凍效果以及解凍速率,達(dá)到更好的解凍效果。與此同時(shí),在進(jìn)行解凍時(shí)要注意解凍溫度,避免因局部溫度過(guò)高導(dǎo)致肉制品的品質(zhì)損壞[6]。
超聲波解凍技術(shù)可以很好地彌補(bǔ)微波解凍技術(shù)受熱不均勻的缺點(diǎn)。利用超聲波技術(shù)分別對(duì)豬肉、雞肉、牛肉進(jìn)行解凍時(shí),選擇合適的超聲波功率不僅可以加快豬肉的解凍速度、降低蒸煮損失,還可以很好地保持其品質(zhì)。
高壓靜電場(chǎng)解凍技術(shù)可以保持凍肉的品質(zhì)。方敏等[20]利用高壓靜電場(chǎng)解凍技術(shù)對(duì)凍豬肉進(jìn)行解凍,發(fā)現(xiàn)解凍后的豬肉能夠保持很好的色澤、pH 值、風(fēng)味以及口感等。何向麗[21]的研究表明,板狀電極對(duì)豬肉的解凍速率沒(méi)有顯著影響,利用多針狀電極可以將解凍時(shí)間縮短一半。馬堅(jiān)[22]通過(guò)研究高壓靜電場(chǎng)對(duì)牛肉里脊的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)高壓靜電場(chǎng)會(huì)影響解凍速率、汁液損失、質(zhì)構(gòu)等,得出高壓靜電解凍不僅可以提高解凍速度,還可以有效降低汁液流失,保持解凍后牛肉品質(zhì)的結(jié)論。牛肉在高壓靜電場(chǎng)中解凍時(shí)生成冰晶帶,從而降低了牛肉干耗以及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的丟失[7]。解凍過(guò)后牛肉的色澤保持較好,原因在于高壓靜電場(chǎng)解凍時(shí)會(huì)產(chǎn)生臭氧并且附著在牛肉的表面,促使氧氣分子和肌紅蛋白進(jìn)行結(jié)合,生成較為鮮紅的氧化肌紅蛋白[23]。
高壓靜電場(chǎng)解凍技術(shù)作為一種新型的解凍技術(shù)具有很好的發(fā)展前景,經(jīng)過(guò)不同場(chǎng)強(qiáng)的高壓靜電場(chǎng)解凍技術(shù)解凍后的肉類與新鮮肉類無(wú)較大的差別,但其成本較高、技術(shù)要求和工作條件要求較為嚴(yán)格。
本文闡述了微波解凍、超聲波解凍、高壓靜電場(chǎng)解凍技術(shù)對(duì)牛肉、豬肉、雞肉品質(zhì)的影響以及不同解凍技術(shù)存在的問(wèn)題和作用機(jī)理。在后續(xù)應(yīng)用中,人們應(yīng)根據(jù)不同肉類的特性選取合適的解凍技術(shù)和工藝,保證解凍后的肉類能盡可能多的保留其新鮮度,避免因汁液流失、變味、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的丟失而影響口感。微波解凍、超聲波解凍、高壓靜電場(chǎng)解凍雖然都屬于新型的解凍技術(shù),有其各自特點(diǎn),但是也有許多亟待解決的問(wèn)題,需要國(guó)內(nèi)更多學(xué)者進(jìn)行研究探索。