不同真空冰凍條件下豬肉的保水性和ph值

不同真空冰凍條件下豬肉的保水性和ph值

作為一種傳統(tǒng)的肉類，它為人們的日常生活提供了營(yíng)養(yǎng)和能量，深受人們喜愛。通常，為了穩(wěn)定肉價(jià)，中央儲(chǔ)備肉應(yīng)急投放市場(chǎng)前以及肉類工業(yè)在后續(xù)豬肉加工之前都需要將冷凍豬肉進(jìn)行解凍處理，所以冷凍豬肉在人們的生產(chǎn)生活和肉類工業(yè)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用這些傳統(tǒng)的解凍方式雖然操作簡(jiǎn)便，但存在著解凍速率慢、解凍不均勻，產(chǎn)生局部過(guò)熱等現(xiàn)象，有損解凍后肉的品質(zhì)，與現(xiàn)階段人們對(duì)高品質(zhì)肉類的需求不符。于是，具有解凍速率快，解凍效果均勻，解凍溫度低等優(yōu)點(diǎn)的真空解凍法國(guó)內(nèi)外對(duì)于豬肉真空解凍的研究較少1材料和方法1.1實(shí)驗(yàn)材料豬前腿肉，質(zhì)量約20kg，購(gòu)于天津市麥德龍超市。1.2設(shè)備和設(shè)備1.2.1均質(zhì)機(jī)、儀器和設(shè)備DCZKJD-10型真空解凍機(jī)，贛州市大昌冷氣設(shè)備工程有限公司;BS224S型電子秤，Sartorius公司;FA25型均質(zhì)機(jī)，F(xiàn)LUKO公司;pH計(jì)，Hanna公司;超級(jí)恒溫水浴鍋，上海百典儀器設(shè)備有限公司;轉(zhuǎn)換型冷藏冷凍箱，合肥美的電冰柜有限公司;GP10，日本橫河公司;TA-XTC質(zhì)構(gòu)儀，StableMicrosystems公司。1.2.2最大解凍體積和密度智能真空解凍設(shè)備，設(shè)備整體大小為2m×1.3m×1.9m(長(zhǎng)×寬×高)，每批次可以最大解凍質(zhì)量為10kg，搭配220AC的輸入電壓。設(shè)備簡(jiǎn)圖如圖1所示。設(shè)備由五部分組成:解凍箱體、真空系統(tǒng)，加濕系統(tǒng)，制冷系統(tǒng)，以及自動(dòng)控制系統(tǒng)。1.3實(shí)驗(yàn)方法1.3.1冷凍從超市購(gòu)置的豬前腿肉是未經(jīng)過(guò)冷卻處理的熱鮮肉，用塑料袋包裝后在30min內(nèi)運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，取出原料肉放置于無(wú)菌操作臺(tái)內(nèi)進(jìn)行簡(jiǎn)單的清理，去除表面的脂肪和筋膜組織，然后分割成20塊，單個(gè)重約1kg的形狀、大小大致相等的立方體(12cm×12cm×12cm)，將測(cè)溫?zé)犭娕疾迦肴鈮K中心，編號(hào)標(biāo)記后裝入自封袋中，置于-35℃的冰柜中進(jìn)行冷凍。待凍結(jié)結(jié)束后取出樣品放入解凍箱內(nèi)，將待解凍的樣品與箱體內(nèi)的溫度探頭連接并設(shè)定不同的解凍條件后開始進(jìn)行解凍。1.3.2真空冷凍實(shí)驗(yàn)為了防止解凍溫度過(guò)高導(dǎo)致肉品內(nèi)微生物大量繁殖而變質(zhì)1.4測(cè)量指標(biāo)1.4.1分辨率測(cè)定導(dǎo)出真空解凍機(jī)記錄的溫度數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)整理后生成解凍速率曲線。1.4.2豬肉的自由基量參考美國(guó)官方分析化學(xué)家協(xié)會(huì)(AssociationofOfficialAnalyticalChemists,AOAC)式中:解凍前肉質(zhì)量為m1.4.3自封袋中擦干表面水分量的測(cè)定參考AOAC的方法，將解凍后的樣品取出裝入耐高溫的自封袋中，放入水浴鍋中蒸煮至中心溫度80℃并保持15min后，從自封袋中拿出后擦干表面水分進(jìn)行稱量。根據(jù)公式(2)進(jìn)行計(jì)算:式中:解凍前肉質(zhì)量為m1.4.4ph測(cè)量參考譚明堂等1.4.5切割前的處理肉品的質(zhì)地可以通過(guò)測(cè)定肉塊的硬度、彈性、咀嚼性、膠黏性和回復(fù)性等參數(shù)得知。在進(jìn)行測(cè)試前需要對(duì)樣品進(jìn)行重新切割處理才能得到更為準(zhǔn)確的測(cè)試結(jié)果。將解凍后的樣品用刀切成長(zhǎng)寬高均勻的立方體(1.5cm×1.5cm×1.5cm)，并設(shè)置質(zhì)構(gòu)儀的檢測(cè)參數(shù)1.5數(shù)據(jù)處理與分析實(shí)驗(yàn)的測(cè)試結(jié)果以3次平行試驗(yàn)后的平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，采用Origin8.0和AutoCAD2014進(jìn)行繪圖，使用SPSS18.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，方差分析(P<0.05為差異顯著)和相關(guān)性分析在后續(xù)以圖表形式表示。2結(jié)果與分析2.1空氣解凍法所需時(shí)間的確定在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中通過(guò)對(duì)解凍過(guò)程中的中心溫度進(jìn)行測(cè)量從而得到解凍速率，解凍速率是對(duì)各解凍工藝好壞評(píng)判的最基礎(chǔ)條件，圖2中展示了不同解凍壓力條件下進(jìn)行的真空解凍實(shí)驗(yàn)過(guò)程，中心溫度從解凍起點(diǎn)不斷上升至解凍終點(diǎn)的過(guò)程中可以看出壓力值分別為100、500、1000、2000Pa條件下豬肉塊中心溫度達(dá)到4℃所需時(shí)間為分別為8.83、9.67、10.23、10.35h，當(dāng)壓力為100Pa時(shí)解凍速率最快。對(duì)照組空氣解凍法所需時(shí)間為28.17h，可知解凍時(shí)間隨解凍壓力的降低不斷減少，壓力改變對(duì)解凍速率影響顯著(P<0.05)。觀察圖中曲線走勢(shì)可以看出，解凍階段分為3個(gè)階段。第一階段內(nèi)，各實(shí)驗(yàn)組溫度從-18℃迅速上升，待溫度上升至-2℃左右時(shí)，溫升速度減緩，該階段內(nèi)，當(dāng)解凍壓力為100Pa時(shí)，該升溫過(guò)程僅用了1.3h完成，速率最快。其他實(shí)驗(yàn)組隨著壓力的升高，速率有所減緩，但都在3h時(shí)內(nèi)完成升溫過(guò)程，對(duì)照組則需7.16h溫度才上升至-2℃。對(duì)于真空解凍過(guò)程該階段內(nèi)由于解凍箱體內(nèi)輸入的霧化水在高真空度下氣化成大量水蒸氣，與此同時(shí)水蒸氣在溫差較大的凍品表面迅速凝結(jié)釋放大量潛熱，肉品內(nèi)的冰晶吸收熱量先進(jìn)行溫升的顯熱過(guò)程，從而使肉品溫度升高，所以解凍壓力越低，箱體內(nèi)氣化的水蒸氣越多，肉品表面凝結(jié)放熱的水蒸氣也越多，肉品溫升速率也越快。在第二階段內(nèi)，溫度上升速率明顯減緩，在溫度從-2℃上升至2℃過(guò)程中消耗了大量的時(shí)間，隨著壓力的上升，所需的時(shí)間隨之延遲，這是由于壓力升高，單位物質(zhì)的量的水蒸氣在肉品表面凝結(jié)釋放的潛熱減小，降低了解凍速率，延長(zhǎng)了解凍時(shí)間。此階段內(nèi)，豬肉內(nèi)的冰晶開始融化，熱量為潛熱，因此溫升速率減緩。有研究表明2.2豬肉的解凍損失率解凍后的樣品需立刻進(jìn)行品質(zhì)檢測(cè)，以防止外界環(huán)境影響對(duì)于解凍效果的判斷。判斷解凍效果好壞最直觀的方式是該觀察其汁液的流失情況，圖3展示了不同壓力下真空解凍后豬肉的解凍損失率，可以看出當(dāng)壓力為100Pa，解凍損失率最小，為1.45%，對(duì)比空氣解凍法，真空解凍法對(duì)解凍后豬肉的損失率有明顯的減少作用，壓力改變對(duì)解凍損失率影響顯著(P<0.05)，壓力條件越低，解凍損失率越低。這可能是由于當(dāng)壓力較低時(shí)，解凍速率較快，減少了肉類因解凍時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而產(chǎn)生的干耗現(xiàn)象。且當(dāng)壓力較低時(shí)通過(guò)相變區(qū)域所需時(shí)間較短，冰晶融化過(guò)程對(duì)細(xì)薄膜的破壞程度較小，減少了肉品因解凍而造成的汁液流失。圖4為不同壓力條件對(duì)真空解凍后豬肉的蒸煮損失率，在100、500、1000、2000Pa條件下，各實(shí)驗(yàn)組的蒸煮損失率分別為5.36%、6.67%、11.10%、12.18%，對(duì)照組則高達(dá)19.9%，可以明顯看出真空解凍法對(duì)豬肉解凍后的蒸煮損失率具有良好的抑制作用，壓力越低，損失越小，壓力的改變對(duì)于蒸煮損失率影響顯著(P<0.05)，這與解凍損失率規(guī)律一致。說(shuō)明當(dāng)解凍壓力為100Pa時(shí)下，豬肉具有較好的持水能力，汁液流失造成的質(zhì)量和營(yíng)養(yǎng)損失較少。2.3豬肉ph值的變化由圖5可知，不同壓力條件下對(duì)真空解凍豬肉pH的影響顯著(P<0.05)，與解凍前豬肉的pH(pH6.5)相比，較低的解凍壓力可以使解凍后肉品的pH值維持在一個(gè)較高的條件下，而空氣解凍法處理后的樣品pH值降低，根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)研究表明2.4豬肉的咀嚼度由表1可以看出，豬肉的質(zhì)地隨著解凍壓力改變明顯(P<0.05)，隨著解凍壓力的不斷增大，硬度、彈性、咀嚼度等指標(biāo)皆隨之減小，可以得知較低的解凍壓力對(duì)于豬肉硬度、彈性等口感具有良好的保持作用。對(duì)照組的硬度僅為100Pa真空條件下解凍樣品的一半，咀嚼度也明顯偏低。該現(xiàn)象主要是因?yàn)樵谳^低的解凍壓力下，解凍速率較快，所耗費(fèi)時(shí)間較短，汁液流失率較小，對(duì)細(xì)胞膜等組織的破壞較小。同時(shí)較高的真空度對(duì)解凍過(guò)程中的理化反應(yīng)具有一定的抑制作用，延緩了由于蛋白質(zhì)分子在反應(yīng)中分解成小分子而造成的肉質(zhì)結(jié)構(gòu)松散，使肉樣的口感、可食用性等指標(biāo)得以保障。而空氣解凍法由于耗時(shí)較長(zhǎng)，水分損失較多，加之蛋白質(zhì)的氧化分解，造成解凍后肉品品質(zhì)的損失。表2為各質(zhì)地指標(biāo)與壓力間的皮爾森相關(guān)性分析可知，咀嚼度與硬度和彈性間均有極顯著的相關(guān)系(P<0.01)，即肉樣的硬度和彈性較大時(shí)，該樣品具有良好咀嚼度。壓力、膠著度、回復(fù)性間也有極顯著的相關(guān)性(P<0.01)，除此之外黏聚性與壓力間也具有顯著地相關(guān)性(P<0.05)，黏聚性2.5解凍壓力對(duì)解凍過(guò)程影響的機(jī)理由表3可以看出，在不同解凍后壓力下部分指標(biāo)間皆存在較強(qiáng)的相關(guān)性，其中解凍時(shí)間，解凍損失率、蒸煮損失率、pH等，相關(guān)性非常顯著(P<0.01)，具體表現(xiàn)為隨著解凍時(shí)間的延長(zhǎng)，豬肉的解凍損失率、蒸煮損失率都隨之增大，pH值則有所下降。當(dāng)解凍壓力較低時(shí)，更多的霧化水汽化產(chǎn)生蒸氣，使得在凍品表面由于凝結(jié)而釋放的熱量增多，因而在解凍過(guò)程中通過(guò)相變區(qū)域所需時(shí)間較短，冰晶融化過(guò)程對(duì)細(xì)胞膜的破壞程度較小，從而減少了因細(xì)胞破裂而造成的汁液流失，同時(shí)在較低壓力條件，酶活性和理化反應(yīng)都受到抑制，減緩了蛋白質(zhì)在酶的作用下分解成小分子而產(chǎn)生的電荷流失，因此pH值下降較小。上述研究表明，真空解凍明顯優(yōu)于空氣自然解凍，且解凍過(guò)程的真空度越高，真空解凍速率越快。即解凍壓力為100Pa時(shí)解凍所需時(shí)間最短。通過(guò)各項(xiàng)品質(zhì)檢測(cè)后得知，100Pa條件下進(jìn)行真空解凍后的樣品與其他實(shí)驗(yàn)組相比較具有更低的解凍損失率和蒸煮損失率，解凍后的pH值維持最好，質(zhì)構(gòu)等品質(zhì)指標(biāo)也更優(yōu)，因此解凍壓力為100Pa條件下的真空解凍，在加快解凍速率的同時(shí)，也能更好地保障解凍后豬肉的品質(zhì)。3豬肉質(zhì)構(gòu)指標(biāo)的變化與空氣自然解凍相比，真空解凍能實(shí)現(xiàn)更快地解凍速率，能更好地保持解凍后豬肉的品質(zhì)，且真空解凍過(guò)程中，較高的真空度能有效抑制肉品內(nèi)部微生物的生長(zhǎng)