摘 要：為探究靜磁場(chǎng)輔助冷凍（static magnetic field assisted freezing，SMAF）對(duì)牛肉品質(zhì)的影響，采用不同強(qiáng)度SMAF（0、2、4、6、8、10 mT，－18 ℃），對(duì)比分析冷凍參數(shù)對(duì)牛背最長(zhǎng)肌品質(zhì)的影響。結(jié)果表明：與對(duì)照組相比，SMAF-6、8、10處理組相變時(shí)間分別顯著縮短15%、25%和6.7%（P＜0.05）；SMAF處理有效提高了肌肉的持水性（解凍損失率、蒸煮損失率和離心損失率），降低了樣品的ΔE（P＜0.05），但對(duì)樣品的pH值和硫代巴比妥酸反應(yīng)物值無(wú)顯著影響（P＞0.05）；此外，剪切力與肌原纖維小片化指數(shù)的結(jié)果一致，SMAF處理維持了牛肉的剪切力；十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳結(jié)果顯示，SMAF處理可以減少肉品經(jīng)冷凍-解凍后蛋白質(zhì)含量的降低。綜上，在適當(dāng)?shù)撵o磁場(chǎng)強(qiáng)度下輔助冷凍，可節(jié)省凍結(jié)時(shí)間，提高肌肉持水力，減少蛋白質(zhì)含量的降低，從而改善牛肉品質(zhì)，其中SMAF-8處理效果最佳。

關(guān)鍵詞：靜磁場(chǎng)；牛肉；冷凍；相變時(shí)間；肌原纖維小片化指數(shù)

Effect of Static Magnetic Field-Assisted Freezing on Beef Quality

WANG Wenxin， GUAN Wenqiang*， HE Xingxing， SONG Yu， LIN Hengxun

（Tianjin Key Laboratory of Food Biotechnology， School of Biotechnology and Food Science，

Tianjin University of Commerce， Tianjin 300134， China）

Abstract： To investigate the effect of static magnetic field-assisted freezing （SMAF） on beef quality， quality traits of beef Longissimus dorsi muscle frozen at ?18 ℃ and different magnetic field intensities （0， 2， 4， 6， 8 and 10 mT） were comparatively analyzed. The results showed that compared with the control group， SMAF-6， 8， and 10 treatments significantly shortened the phase transition time by 15%， 25%， and 6.7%， respectively （P lt; 0.05）. SMAF treatment effectively improved the water-holding capacity （WHC） of beef （thawing loss， cooking loss and centrifugal loss）， and reduced the color difference （ΔE value） （P lt; 0.05）， but had no significant effect on the pH or thiobarbituric acid reactive substance value （P gt; 0.05）. In addition， the results of shear force and myofibrillar fragmentation index （MFI） were consistent， indicating that SMAF treatment maintained the shear force of beef. Sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis （SDS-PAGE） showed that SMAF treatment could reduce the decrease in protein content of meat after freezing and thawing. In summary， freezing under appropriate static magnetic field intensity （8 mT） can save time， improve the WHC of muscles， reduce the protein loss， and thus improve beef quality.

Keywords： static magnetic field; beef; freezing; phase transition time; myofibrillar fragmentation index

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20240403-068

中圖分類號(hào)：TS251.1" " " " " " " " " " " " " " " " " " "文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1001-8123（2024）05-0044-08

引文格式：

王文欣， 關(guān)文強(qiáng)， 何興興， 等. 靜磁場(chǎng)輔助冷凍對(duì)牛肉品質(zhì)的影響[J]. 肉類研究， 2024， 38（5）： 44-51. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20240403-068." " http：//www.rlyj.net.cn

WANG Wenxin， GUAN Wenqiang， HE Xingxing， et al. Effect of static magnetic field-assisted freezing on beef quality[J]. Meat Research， 2024， 38（5）： 44-51. （in Chinese with English abstract） DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20240403-068.

http：//www.rlyj.net.cn

牛肉營(yíng)養(yǎng)成分多樣化，深受消費(fèi)者的喜愛。但不適當(dāng)?shù)谋４娣椒ㄍ鶗?huì)加速牛肉的腐敗變質(zhì)[1]。冷凍是一種常見的長(zhǎng)期保藏技術(shù)，將肉品冷卻到冰點(diǎn)以下溫度，降低食品的水分活度，減緩化學(xué)和酶促反應(yīng)的發(fā)生，從而延長(zhǎng)其保質(zhì)期[2-3]。但在冷凍過(guò)程中，肉品以較慢的速率通過(guò)最大冰晶形成帶（－1～－5 ℃），會(huì)使細(xì)胞產(chǎn)生大而不均勻的冰晶，從而引起肌肉一系列的物理和化學(xué)變化，包括pH值、顏色、持水力、質(zhì)構(gòu)、風(fēng)味、脂質(zhì)氧化和蛋白質(zhì)變性[4-5]。營(yíng)養(yǎng)的損失和品質(zhì)的下降會(huì)降低消費(fèi)者的接受度。

為了克服這些問(wèn)題，近年來(lái)開發(fā)了許多新型冷凍技術(shù)，如高壓冷凍[6]、超聲輔助浸漬冷凍[7]、電場(chǎng)輔助冷凍[8]和磁場(chǎng)（magnetic field，MF）輔助冷凍[9]等。其中MF又可以主要分為靜磁場(chǎng)（static magnetic field，SMF）、交變磁場(chǎng)（alternating magnetic field，AMF）、振蕩磁場(chǎng)（oscillating magnetic field，OMF）和脈沖磁場(chǎng)。大量研究證實(shí)，MF會(huì)影響水的性質(zhì)，包括表面張力、黏度、折射率、介電常數(shù)、電導(dǎo)率和氫鍵結(jié)構(gòu)等[10-11]。因此，MF可以通過(guò)影響食物中的水分來(lái)影響肉品品質(zhì)。Gan Sunlong等[9]使用SMF輔助豬肉浸漬冷凍，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，SMF處理提高了豬肉的品質(zhì)。Wei Heyun等[12]研究AMF對(duì)羅非魚冷凍的影響，結(jié)果表明，AMF有助于提高產(chǎn)品質(zhì)量。雖然MF輔助冷凍在一定程度上可以提高樣品質(zhì)量，但并非所有類型的MF（如不同MF類型、強(qiáng)度）和研究對(duì)象都適用。Rodríguez等[13]研究指出，弱OMF輔助冷凍對(duì)豬里脊的品質(zhì)特性并未產(chǎn)生顯著影響。Yang Bing等[11]在鯰魚片的研究中發(fā)現(xiàn)，SMF和AMF輔助冷凍雖然縮短了樣品的相變時(shí)間，但蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)會(huì)受到MF強(qiáng)度的影響。盡管近年來(lái)對(duì)MF輔助冷凍的研究有所增多，但對(duì)于SMF輔助牛背最長(zhǎng)肌冷凍的研究，特別是冷凍參數(shù)和品質(zhì)影響方面的研究仍然相對(duì)較少。

本研究通過(guò)分析不同SMF強(qiáng)度（0、2、4、6、8、10 mT）輔助冷凍對(duì)牛背最長(zhǎng)肌冷凍參數(shù)（總凍結(jié)時(shí)間和相變時(shí)間）、持水力、色澤、pH值、脂質(zhì)氧化、嫩度及肌原纖維蛋白十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳（sodium dodecyl sulfate-polyacrylamidegel electrophoresis，SDS-PAGE）的影響，旨在為提高冷凍牛肉的品質(zhì)及SMF輔助冷凍（SMF assisted freezing，SMAF）技術(shù)的推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

從實(shí)驗(yàn)室附近的一家商業(yè)屠宰場(chǎng)選擇6 頭健康狀況和體質(zhì)量相近的西門塔爾牛（24 月齡），屠宰后4 ℃排酸24 h，取12 條牛背最長(zhǎng)肌，并在1 h內(nèi)使用便攜式保溫箱運(yùn)送至實(shí)驗(yàn)室（2～6 ℃）。

2-硫代巴比妥酸（2-thiobarbituric acid，2-TBA）（分析純） 上海科豐化學(xué)試劑有限公司；三氯乙酸（trichloroacetic acid，TCA） 上海易恩化學(xué)技術(shù)有限公司；pH校準(zhǔn)液（pH 4.01、7.00） 上海方畦儀器有限公司；氯化鉀、氯化鎂、磷酸氫二鉀、乙二胺四乙酸（均為分析純） 天津市鑫橋化工貿(mào)易有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

BC/BD-318HD海爾冰箱 青島海爾股份有限公司；YCD-EL260中科美菱醫(yī)用冷藏冷凍箱 中科美菱低溫制冷有限公司；176-P1溫濕度記錄儀、Testo 205 pH計(jì) 德圖儀器國(guó)際貿(mào)易有限公司；DP3020直流穩(wěn)壓電源"深圳市邁斯泰克電子有限公司；TD8650特斯拉計(jì)、XQ-540磁場(chǎng)發(fā)生器 綿陽(yáng)市涪城區(qū)力田磁電科技有限公司；CR-400色彩色差計(jì) 日本柯尼卡美能達(dá)公司；TA-XT Plus質(zhì)構(gòu)儀 英國(guó)Stable Micro Systems公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品處理

將12 條牛背最長(zhǎng)肌剔除可見的筋膜、脂肪及結(jié)締組織后，切分為42 塊（5 cm×4 cm×4 cm，（80±5）g），然后隨機(jī)分為7 組，立即對(duì)新鮮組樣品進(jìn)行質(zhì)量指標(biāo)評(píng)估。將剩余的樣品快速包裹在聚乙烯保鮮膜中，4 ℃穩(wěn)定2 h后，置于－18 ℃不同磁場(chǎng)強(qiáng)度（0、2、4、6、8、10 mT）下冷凍24 h，并分別標(biāo)記為對(duì)照組、SMAF-2、SMAF-4、SMAF-6、SMAF-8、SMAF-10組（對(duì)照組除無(wú)SMF處理外，其余操作與SMAF組保持一致）。冷凍結(jié)束時(shí)，將冷凍樣品于（4.0±0.3）℃解凍24 h后進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定。在本次實(shí)驗(yàn)中，亥姆霍茲線圈在空間內(nèi)產(chǎn)生的歐姆熱使用溫度進(jìn)行補(bǔ)償，確保實(shí)驗(yàn)組之間無(wú)溫度差異。整個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行4 次，以確保其可重復(fù)性。

1.3.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

SMAF的設(shè)備包括SMF生成系統(tǒng)（連接到直流電源的亥姆霍茲線圈：線圈直徑40 cm；平均線圈半徑20 cm；電壓0～150 V；電流0～15 A）、溫度控制系統(tǒng)和溫度檢測(cè)系統(tǒng)，如圖1所示。每1 min記錄一次樣品中心和樣品平臺(tái)的溫度。使用特斯拉計(jì)測(cè)量樣品平臺(tái)上SMF的強(qiáng)度。

1.3.3 凍結(jié)曲線測(cè)定

將探頭插入樣品幾何中心，使用溫濕度記錄儀記錄不同SMAF處理組牛肉樣品的凍結(jié)過(guò)程。

1.3.4 解凍損失率測(cè)定

參照Wang Wenxin等[14]的方法進(jìn)行測(cè)定。

1.3.5 蒸煮損失率測(cè)定

參照Hu Rui等[15]的方法進(jìn)行測(cè)定，并略作修改。將樣品（2 cm×2 cm×2 cm）置于80 ℃水浴中，加熱至樣品中心溫度達(dá)到75 ℃后，于室溫下冷卻1 h。冷卻結(jié)束后，用吸水紙擦去樣品表面的水分后稱質(zhì)量。蒸煮損失率按式（1）計(jì)算：

（1）

式中：m1為蒸煮前樣品質(zhì)量/g；m2為蒸煮后最終樣品質(zhì)量/g。

1.3.6 離心損失率測(cè)定

參照Lin Hengxun等[16]的方法進(jìn)行測(cè)定，并略作修改。將2 g樣品用濾紙包裹后離心（2 500 r/min、4 ℃）10 min。離心損失率按式（2）計(jì)算：

（2）

式中：m3為離心前樣品質(zhì)量/g；m4為離心后樣品質(zhì)量/g。

1.3.7 色澤測(cè)定

使用CR-400色彩色差計(jì)測(cè)定樣品的色澤。利用亮度值（L*）、紅度值（a*）和黃度值（b*）表征樣品色澤變化。在進(jìn)行測(cè)定之前，在常溫下使用白色瓷板進(jìn)行校準(zhǔn)（Y＝93.5，x＝0.311 4，y＝0.319 0）。每個(gè)樣品在6 個(gè)不同表面進(jìn)行測(cè)定?？偵睿é）參照Wang Wenxin等[14]的方法進(jìn)行測(cè)定，按式（3）計(jì)算：

（3）

式中：L0*、a0*、b0*為新鮮樣品的色澤指標(biāo)；L*、a*、b*為解凍后樣品的色澤指標(biāo)。

1.3.8 pH值測(cè)定

使用便攜式pH計(jì)測(cè)定樣品pH值。樣品測(cè)定前pH計(jì)使用pH緩沖液（pH 4.01和7.00）進(jìn)行校準(zhǔn)。將探頭插入牛肉樣品組織2 cm，待讀數(shù)穩(wěn)定后記錄。每個(gè)樣品在不同位置測(cè)定2 次。

1.3.9 硫代巴比妥酸反應(yīng)物（thiobarbituric acid reactive substance，TBARS）值測(cè)定參照林珩迅[17]的脂質(zhì)氧化方法進(jìn)行測(cè)定，并略作修改。將10 g樣品與20 mL 20 g/100 mL TCA溶液混合并勻漿（8 000 r/min、1 min）。過(guò)濾混合物，5 mL濾液和5 mL 0.02 mol/L 2-TBA溶液在沸水浴中孵育20 min。將混合物冷卻至室溫，并在532 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度，空白處理為5 mL TCA溶液與5 mL 2-TBA溶液混合。TBARS值按式（4）計(jì)算：

TBARS值/（mg/kg）＝（A532 nm＋0.002）×2.587 （4）

1.3.10 剪切力測(cè)定

參照Yar等[18]的方法進(jìn)行測(cè)定，并略作修改。將樣品（3 cm×1 cm×1 cm）放入密封袋后進(jìn)行水浴加熱（80 ℃），直至每個(gè)樣品的中心溫度達(dá)到71 ℃，加熱后的樣品在室溫下冷卻30 min。使用HDP/BS刀片在質(zhì)構(gòu)儀上測(cè)定牛肉樣品的剪切力。測(cè)前、測(cè)中和測(cè)后速率分別為1.5、1.5、10.0 mm/s。距離25 mm，觸發(fā)力20 g。

1.3.11 肌原纖維小片化指數(shù)（myofibrillar fragmentation index，MFI）測(cè)定

參照田園等[19]的方法進(jìn)行測(cè)定，并略作修改。2 g樣品加入10 倍體積預(yù)冷后的MFI緩沖液（含0.1 mol/L氯化鉀、0.02 mol/L磷酸氫二鉀、1 mmol/L乙二胺四乙酸、1 mmol/L氯化鎂）后，在冰浴上均質(zhì)30 s，勻漿離心15 min（8 000 r/min、4 ℃），去除上清液；將沉淀物與7.5 倍體積預(yù)冷MFI緩沖液混勻后離心15 min

（8 000 r/min、4 ℃）；最后將沉淀物與2.5 倍體積預(yù)冷MFI緩沖液混合均勻后，用紗布過(guò)濾，所得濾液使用雙縮脲法測(cè)定蛋白含量，用MFI緩沖液調(diào)整蛋白質(zhì)量濃度至0.5 mg/mL后，在540 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度，所得吸光度乘以200即為MFI。

1.3.12 SDS-PAGE

參照Lin Hengxun等[16]的方法進(jìn)行檢測(cè)。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

使用Excel 2010軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入與整理，Origin 8.5軟件繪圖。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以4 次平行測(cè)定結(jié)果的平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。使用SPSS軟件進(jìn)行單因素方差分析，采用Duncan的多范圍檢驗(yàn)確定差異顯著性（P＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 SMAF對(duì)牛肉冷凍時(shí)間的影響

牛肉樣品中心溫度從4 ℃降至－18 ℃，被視為完成冷凍過(guò)程。如圖2所示，與對(duì)照組相比，SMAF-2、4、6、8、10處理組的冷凍時(shí)間分別縮短79.3、47.3、106.0、154.7、92.3 min，SMAF-2、4、6、8、10處理組的相變時(shí)間分別縮短15.0、10.0、31.0、51.0、13.7 min，其中與對(duì)照組相比，SMAF-6、8、10處理組相變時(shí)間分別顯著縮短15%、25%和6.7%（P＜0.05），SMAF-8處理組的凍結(jié)效率最高，這可能是牛背最長(zhǎng)肌的特殊冷凍參數(shù)。這與Tang Junyan等[20]研究結(jié)果一致，適當(dāng)強(qiáng)度下SMF處理可以節(jié)省豬肉的相變時(shí)間。SMAF處理節(jié)省了樣品的凍結(jié)時(shí)間和相變時(shí)間，這可能是由于SMF破壞了自由水分子的氫鍵，導(dǎo)致小冰晶形成，從而縮短了牛肉的相變時(shí)間[15]。相變時(shí)間越短，冷凍過(guò)程中形成的冰晶越小、越均勻，冷凍過(guò)程對(duì)樣品質(zhì)量的影響

越小[20]。但在本研究中，凍結(jié)效率并不隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度的增加而提高，這與Gan Sunlong等[9]的實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致，樣品冷凍效率會(huì)因食品的特殊性質(zhì)和SMF的強(qiáng)度而有所差異?；诖艌?chǎng)強(qiáng)度對(duì)樣品相變時(shí)間的影響，選擇有顯著性差異的SMAF-6、SMAF-8、SMAF-10處理組進(jìn)行后續(xù)的品質(zhì)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。

A.溫度-時(shí)間曲線；B.總冷凍時(shí)間；C.相變時(shí)間；小寫字母不同表示組間差異顯著（P＜0.05）。圖3～9同。

2.2 SMAF對(duì)牛肉解凍損失率的影響

牛肉的持水力與解凍后的失水量變化有關(guān)，在冷凍過(guò)程中產(chǎn)生的冰晶會(huì)壓迫肌肉組織，從而破壞肌肉纖維，導(dǎo)致汁液滲出[21]。冷凍-解凍后樣品的持水能力越小，說(shuō)明組織結(jié)構(gòu)損傷越大。如圖3所示，SMAF-6、8、10

處理組的解凍損失率分別為4.91%、4.44%、4.97%。這可能是由于SMAF處理縮短了樣品在冷凍過(guò)程中通過(guò)最大冰晶形成區(qū)的時(shí)間，提高了冷凍速率，從而降低解凍過(guò)程中樣品的解凍損失[22]。不同處理組解凍損失率的變化趨勢(shì)與冷凍曲線上的冷凍時(shí)間相對(duì)應(yīng)，這也證實(shí)解凍損失的減少與SMAF處理有較快的冷凍速率有關(guān)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，適當(dāng)強(qiáng)度的SMAF處理可以顯著降低牛肉樣品的解凍損失率（P＜0.05），其中SMAF-8處理組的解凍損失率最低，與其相變時(shí)間最短結(jié)果一致。

2.3 SMAF對(duì)牛肉蒸煮損失率的影響

蒸煮損失率是與牛肉樣品的持水能力相關(guān)的參數(shù)。蒸煮損失率主要是熱誘導(dǎo)的肌原纖維蛋白變性導(dǎo)致肌肉結(jié)構(gòu)受損所致[23]。冷凍會(huì)導(dǎo)致樣品的蒸煮損失率增加，如圖4所示，所有樣品組的蒸煮損失率均比新鮮組高，這可能是因?yàn)樵诶鋬鲞^(guò)程中冰晶成核破壞了蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，影響蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)與水分子的結(jié)合[24]。SMAF處理組的蒸煮損失率顯著低于對(duì)照組（P＜0.05），這是由于適當(dāng)?shù)腗F強(qiáng)度減小了自由水團(tuán)簇的尺寸，增加結(jié)合水含量，提高了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性[25]。此外，SMAF-6與SMAF-10

處理組之間無(wú)顯著差異，而SMAF-8處理組的蒸煮損失率顯著低于對(duì)照組、SMAF-6和SMAF-10處理組。這與SMAF-8組冷凍時(shí)間較短有關(guān)，較快的冷凍速率產(chǎn)生更小的冰晶，對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的損害更小[26]，與解凍損失的變化趨勢(shì)相一致。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，SMAF處理可以顯著降低牛肉的蒸煮損失率（P＜0.05），其中SMAF-8處理組的蒸煮損失率最低。

2.4 SMAF對(duì)牛肉離心損失率的影響

離心損失率反映肉類樣品在受到外力作用時(shí)與水的結(jié)合能力[27]。離心損失率越大，牛肉樣品的持水力降低越多，肉質(zhì)越差[28]。如圖5所示，與新鮮樣品相比，冷凍-解凍后牛肉樣品離心損失率有不同程度的增加。SMAF-6、SMAF-8、SMAF-10處理組樣品的離心損失率均低于對(duì)照組，這表明SMAF處理可以顯著降低牛肉樣品的離心損失率（P＜0.05）。這與SMAF處理組表現(xiàn)出較低的解凍損失和蒸煮損失的現(xiàn)象相一致。SMAF處理縮短了樣品在冷凍過(guò)程中最大冰晶形成區(qū)的時(shí)間，提高了冷凍速率，有利于維持樣品的持水力。Liu Fan等[29]的研究也證實(shí)SMAF可有效提高肉品的保水性。

2.5 SMAF對(duì)牛肉色澤的影響

肉品的色澤作為判斷肉類新鮮度的重要指標(biāo)，直接影響消費(fèi)者的接受度[30]。如表1所示，與新鮮牛肉相比，冷凍-解凍后牛肉樣品的L*和a*減小，但b*增加。SMAF-6和SMAF-8處理組樣品的a*顯著高于對(duì)照組（P＜0.05）。這可能是由于SMF輔助樣品冷凍時(shí)形成了較小的冰晶，減少了因冰晶損傷導(dǎo)致的肌紅蛋白和血紅素的釋放，從而抑制了a*的下降[15]，但不同處理之間的L*和b*無(wú)顯著性差異（P＞0.05）。ΔE表示與新鮮樣品相比，不同處理組樣品的顏色變化程度。ΔE測(cè)定結(jié)果表明，SMAF各處理組之間無(wú)顯著性差異，而SMAF處理組均顯著小于對(duì)照組，其中SMAF-8處理顯示出最小的ΔE。因此SMAF處理可維持牛肉色澤的穩(wěn)定性，其中SMAF-8對(duì)樣品顏色的影響最小，與新鮮樣品更相似。

2.6 SMAF對(duì)牛肉pH值的影響

牛肉樣品pH值的變化與肌糖原的無(wú)氧酵解和ATP的分解和脂質(zhì)氧化密切相關(guān)[27]。如圖6所示，與新鮮樣品相比，冷凍-解凍后的樣品pH值顯著下降（P＜0.05）。這可能是由于肌糖原和ATP分解產(chǎn)生的乳酸和無(wú)機(jī)磷酸鹽造成的pH值下降[23]。對(duì)照組、SMAF-6組、SMAF-8組和SMAF-10組的pH值分別為5.85、5.83、5.88和5.84，SMAF處理組的pH值較高，其中SMAF-8處理組的pH值最高，且最接近新鮮樣品，但與對(duì)照組無(wú)顯著差異

（P＞0.05）。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，SMAF處理對(duì)維持肉樣的pH值無(wú)顯著影響，可能是SMAF處理對(duì)減緩肌糖原和ATP分解的作用微弱，具體原因還需進(jìn)一步研究。

2.7 SMAF對(duì)牛肉脂質(zhì)氧化的影響

TBARS值是反映肉品脂質(zhì)氧化的主要指標(biāo)之一[31]。脂質(zhì)氧化可促進(jìn)蛋白質(zhì)氧化，從而改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能特性[32]。在冷凍過(guò)程中，冰晶的生長(zhǎng)會(huì)破壞肌肉細(xì)胞的完整性，導(dǎo)致氧化劑的釋放，尤其是非血紅素鐵，因此加速了氧化反應(yīng)[14]。如圖7所示，與新鮮樣品相比，冷凍-解凍后牛肉樣品的TBARS值均顯著增加（P＜0.05），這表明樣品發(fā)生了脂質(zhì)氧化。對(duì)照組、SMAF-6、SMAF-8和SMAF-10處理組的TBARS值分別為0.151 9、0.142 0、0.140 1、0.145 4 mg/kg，對(duì)照組的TBARS值高于SMAF組，其中SMAF-8處理組的TBARS值最低，但各處理組之間無(wú)顯著差異（P＞0.05）。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，SMAF處理對(duì)減緩牛肉的脂肪氧化速率沒有顯著影響，這可能與樣品在－18 ℃下的冷凍時(shí)間較短有關(guān)。

2.8 SMAF對(duì)牛肉剪切力的影響

如圖8所示，牛肉樣品經(jīng)過(guò)冷凍-解凍后，剪切力顯著下降（P＜0.05）。樣品剪切力的下降是由于蛋白質(zhì)分解過(guò)程中酶促作用對(duì)肌肉纖維的分解、老化及冰晶形成導(dǎo)致的組織結(jié)構(gòu)完整性喪失的綜合結(jié)果。牛肉樣品的剪切力在新鮮組中最高，在對(duì)照組中最低。SMAF-8處理組的剪切力高于SMAF-6和SMAF-10處理組，其中SMAF-6與SMAF-10組無(wú)顯著差異（P＞0.05）。在冷凍過(guò)程中，施加SMF處理能夠降低細(xì)胞外大冰晶的形成對(duì)肌肉物理結(jié)構(gòu)的破壞，從而減弱肌纖維的斷裂，保持肌肉的質(zhì)地和口感[22，33]。無(wú)磁場(chǎng)處理組在冷凍過(guò)程中可能對(duì)肌肉組織破壞程度較大，而不同SMAF處理組對(duì)樣品剪切力的影響差異主要與冷凍時(shí)間和相變時(shí)間相關(guān)。這表明SMAF處理可顯著抑制牛肉硬度的降低，這也與SMAF處理組的凍結(jié)速率顯著高于對(duì)照組的結(jié)果一致。

2.9 SMAF對(duì)牛肉MFI的影響

MFI可以用于表征肌原纖維小片化程度，MFI越大說(shuō)明肌原纖維蛋白降解程度越大，肌肉嫩度較高[34]。

如圖9所示，冷凍-解凍后樣品的MFI高于新鮮樣品，這是由于樣品在冷凍過(guò)程中形成的冰晶破壞肌原纖維結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致解凍后樣品MFI增加。與對(duì)照組相比，SMAF處理組的MFI減小，說(shuō)明SMAF處理可能促進(jìn)了均勻分布的小冰晶形成，從而維持了肌原纖維的完整性。SMAF-6與SMAF-10處理組的MFI無(wú)顯著差異（P＞0.05），但均顯著高于SMAF-8處理組（P＜0.05）。SMAF-8處理組的MFI最接近新鮮樣品的MFI。這表明在凍結(jié)過(guò)程中，SMAF處理可能減少了大尺寸冰晶的形成，減輕了肌原纖維結(jié)構(gòu)的損傷程度，從而抑制了MFI的增加，這進(jìn)一步驗(yàn)證了剪切力的結(jié)果。

2.10 SMAF對(duì)牛肉蛋白SDS-PAGE圖譜的影響

如圖10所示，肌球蛋白重鏈（245 kDa）和肌動(dòng)蛋白鏈（43 kDa）是肌原纖維蛋白的主要條帶。在凍融循環(huán)過(guò)程中，蛋白質(zhì)的分子質(zhì)量隨著凍融循環(huán)的增加而變化[35]。同時(shí)，蛋白質(zhì)交聯(lián)和聚集會(huì)導(dǎo)致重分子鏈的形成，而重分子鏈又可以降解為輕分子鏈[36]。本研究SDS-PAGE圖中所有處理組均沒有條帶消失和新條帶出現(xiàn)，說(shuō)明蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)和共價(jià)鍵沒有斷裂[37]。SMAF處理組與對(duì)照組之間的SDS-PAGE條帶無(wú)差異，這可能與樣品冷凍和解凍時(shí)間短以及凍融次數(shù)只有1 次有關(guān)。在一些研究中也觀察到了類似的結(jié)果[11，36，38]。但經(jīng)過(guò)冷凍-解凍后，對(duì)照組的蛋白質(zhì)條帶強(qiáng)度有所降低，說(shuō)明對(duì)照組的蛋白質(zhì)含量降低，而SMAF處理組的蛋白質(zhì)條帶強(qiáng)度高于對(duì)照組。SDS-PAGE結(jié)果表明，SMAF處理可以減少蛋白質(zhì)含量的降低，但與Yang Bing等[11]研究結(jié)果不同，可能與SMF強(qiáng)度和樣品類型不同有關(guān)。

3 結(jié) 論

不同SMF強(qiáng)度輔助冷凍會(huì)對(duì)牛肉品質(zhì)產(chǎn)生不同程度的影響，本研究分析SMAF（0、2、4、6、8、10 mT）處理對(duì)牛肉冷凍參數(shù)和品質(zhì)的影響。結(jié)果表明：與對(duì)照組相比，SMAF-6、8、10處理可以顯著縮短牛肉的相變時(shí)間，有效抑制牛肉色澤劣變和剪切力的降低，但對(duì)抑制牛肉pH值的降低和TBARS值的升高無(wú)顯著影響；此外，SMAF處理增強(qiáng)了牛肉的持水力，抑制了蛋白質(zhì)含量的降低，但影響效果并未隨磁場(chǎng)強(qiáng)度的增加而變得更顯著，其中SMAF-8處理組的效果最好。綜上所述，SMAF處理可以通過(guò)縮短牛肉的相變時(shí)間加速凍結(jié)過(guò)程，進(jìn)而提升其持水力并改善其品質(zhì)。因此，SMAF技術(shù)在牛肉等肉類凍藏中具有巨大的應(yīng)用潛力。但仍需要進(jìn)一步的研究揭示SMAF對(duì)牛肉品質(zhì)及其蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響機(jī)制。

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