凍藏時間對生、熟豬肉品質(zhì)的影響

趙鉅陽， 徐 帆

（哈爾濱商業(yè)大學(xué) 旅游烹飪學(xué)院，黑龍江 哈爾濱150076）

豬肉是人們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ姷娜忸愂澄镏?。豬肉結(jié)締組織少，纖維薄而軟，肌肉組織中含有較多的肌間脂肪[1]，能為人體提供必需脂肪酸和高質(zhì)量的蛋白質(zhì)，促進鐵的吸收，具有很高的營養(yǎng)價值[2]。目前，在我國售賣的肉類主要有熱鮮肉、冷鮮肉和冷凍肉。冷鮮肉鮮嫩可口、營養(yǎng)豐富，而冷凍肉一般是指經(jīng)過屠宰后，先預(yù)冷，然后在-18℃快速冷凍。冷凍肉類可以保存很長時間是因為低溫條件下酶的活性受到抑制，酶促化反應(yīng)非常緩慢。低溫還可以抑制微生物的代謝過程和各種生化反應(yīng)進行，致使微生物的生長繁殖能力顯著下降，所以肉的貯藏時間得以延長。冷凍肉的質(zhì)量和營養(yǎng)與鮮肉相比有很大差異，但從外觀和烹調(diào)后口感上很難區(qū)分。另外，市場上還存在非法走私肉類，運輸條件非常惡劣，在運輸過程中可能不斷發(fā)生解凍，而解凍后或解凍過程中會產(chǎn)生各種細菌。大量細菌的滋生容易導(dǎo)致肉類腐爛變質(zhì)，其質(zhì)量和安全也令人擔(dān)憂[4]。

目前，國內(nèi)外學(xué)者對肉類冷凍貯藏期間品質(zhì)變化研究較為廣泛，主要集中于魚肉、雞肉、牛肉、羊肉、豬肉等的研究，研究內(nèi)容主要是肉制品在凍藏過程中凍藏溫度波動和凍藏時間的變化對肉制品品質(zhì)的影響，通過測量汁液流失情況、顏色、質(zhì)構(gòu)、脂肪氧化程度、冰晶形成狀況、肌肉微觀結(jié)構(gòu)、感官評價等這些指標的變化來表示肉制品品質(zhì)的變化[3-4]。各種肉制品的研究主要集中于生肉的研究，并且研究內(nèi)容一般只涵蓋營養(yǎng)、食用、理化性質(zhì)等，進行全面研究的較少。作者主要研究-18℃下不同凍藏時間（0、120、240、360 d）對豬肉加熱前后營養(yǎng)品質(zhì)、食用品質(zhì)和貯藏特性的影響，探討豬肉隨凍藏時間延長品質(zhì)劣變的機制。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

豬后腿肉、大豆油：市售。

1.2 儀器

臺式離心機：上海安亭科學(xué)儀器廠產(chǎn)品；低速離心機：湖南湘儀儀器有限公司產(chǎn)品；質(zhì)構(gòu)儀：北京微訊超技術(shù)有限公司產(chǎn)品；紫外分光光度計：上海元析儀器有限公司產(chǎn)品；可調(diào)式漩渦混勻儀：德國IKA公司產(chǎn)品；均質(zhì)機：杭州億安機械有限公司產(chǎn)品；電子鼻：上海瑞玢有限公司產(chǎn)品；恒溫生化培養(yǎng)箱：上海雙旭電子有限公司產(chǎn)品。

1.3 實驗設(shè)計

1.3.1 樣品處理 豬后腿肉剔除筋膜并切成小塊，于-18℃冷凍貯藏，分別于0、120、240、360 d時置于4℃緩化24 h標記為“生豬肉”樣品，待測；第二組樣品按上述前處理、冷凍、緩化條件處理后于180℃油煎2 min（中心溫度≥74℃），冷卻后待測，并標記為“熟豬肉”樣品。

1.3.2 不同凍藏時間對生、熟豬肉營養(yǎng)品質(zhì)的影響

1）水分含量的測定 測定參考GB/T 5009.3-2016《食品中水分的測定》[5]。

2）可溶性蛋白質(zhì)含量的測定 可溶性蛋白質(zhì)的測定參照潘能斌[6]的方法并作適當?shù)男薷摹?/p>

3）游離氨基酸含量的測定 游離氨基酸含量測定參考劉慧燕等[7]的方法并做適當?shù)男薷摹?/p>

1.3.3 不同凍藏時間對生、熟豬肉食用品質(zhì)的影響

1）質(zhì)構(gòu)特性的測定 參照廖彩虎[8]的方法并稍作改動。豬肉進行解凍，取解凍后的豬肉修切成2.0 cm×2.0 cm×1.0 cm規(guī)格的肉樣待測。測定參數(shù)：探頭型號P 35；測前速率2 mm/s；測試速率0.5 mm/s；測后速率1 mm/s；壓縮變形率30%；觸發(fā)類型：自動。每組樣品10次平行。

2）電子鼻風(fēng)味的測定 測定方法如下：樣品分別為貯藏0、120、240、360 d 4組，每組包括做生、熟肉各5個平行樣。每個檢測罐中裝入樣品碎肉2 g。檢測參數(shù)為：洗氣時間120 s、調(diào)零時間60 s、樣品準備時間10 s、進樣時間120 s、流量300 mL／min。

1.3.4 不同凍藏時間對生、熟豬肉脂肪氧化指標的影響

1）過氧化物（POV）值的測定POV值的測定參考Vareltzis[9]的方法，并作適當修改。

2）硫代巴比妥酸（TBARS）質(zhì)量分數(shù)的測定TBARS質(zhì)量分數(shù)的測定參考Vareltzis[9]的方法，并作適當修改。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)分析采用Statistix 8.1（分析軟件St Paul.MN）軟件包中Linear Models程序分析。差異顯著性采用Origin 2018軟件進行作圖

2 結(jié)果與討論

2.1 生、熟豬肉營養(yǎng)品質(zhì)分析

2.1.1 凍藏時間對生、熟豬肉水分質(zhì)量分數(shù)的影響由圖1可知，凍藏0～360 d期間，豬肉在生、熟情況下的水分質(zhì)量分數(shù)均隨著凍藏時間延長逐漸降低，且有顯著性差異（P＜0.05）。這主要是因為豬肉在凍藏過程中，豬肉中的自由水逐漸凍結(jié)形成冰晶，冰晶的形成破壞了豬肉原來的細胞結(jié)構(gòu)，且這種破壞為不可逆性破壞，豬肉解凍后其細胞無法再將水分束縛，汁液流失，也就是圖中表現(xiàn)的含水量降低。所以凍藏過的豬肉水分質(zhì)量分數(shù)均比冷鮮肉要低。其次，肌原纖維蛋白的變化導(dǎo)致肌球蛋白與肌動蛋白發(fā)生聚凝使得肌纖絲之間的間隙收縮，使得在絲間空間毛細管持水力降低；再者，蛋白質(zhì)氧化作用也降低了其對水分的束縛作用，使得水分從肉中浸出，最終降低肌肉的持水力[10-11]。因此隨著凍藏時間延長，豬肉在生、熟情況下的水分質(zhì)量分數(shù)均逐漸降低。由圖1還可知，煎制處理成熟的豬肉均比同期凍藏未處理的生豬肉的水分質(zhì)量分數(shù)低，且差異顯著（P＜0.05），這主要是因為生肉進行烹制，高溫使得豬肉外部的水分先蒸發(fā)，而內(nèi)部的水分逐漸向外部擴散再逐漸蒸發(fā)，所以煎制處理成熟的豬肉均比同期凍藏未處理的生豬肉的水分質(zhì)量分數(shù)低。再者用來煎制處理的生肉水分質(zhì)量分數(shù)隨著凍藏時間延長逐漸降低，故熟肉整體水分質(zhì)量分數(shù)還是呈下降的趨勢。

圖1 不同凍藏時間下生、熟豬肉水分質(zhì)量分數(shù)的變化Fig.1 Changes of the moisture content of raw and cooked pork during frozen storage

2.1.2 凍藏時間對生、熟豬肉可溶性蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的影響 由圖2可知，豬肉中的可溶性蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)隨著凍藏時間延長逐漸降低，生豬肉在凍藏0～240 d期間，凍藏時間越長，可溶性蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)越低，且差異顯著（P＜0.05）。熟豬肉在0～120 d及240～360 d期間，可溶性蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)顯著降低（P＜0.05），這主要是因為豬肉在冷凍貯藏過程中，冰晶體形成并不斷向中間推進，導(dǎo)致肌漿中的離子濃度增加，胞外滲透壓升高，促使細胞內(nèi)的水分滲出，并在已形成的冰晶體上附著而導(dǎo)致冰晶的體積繼續(xù)增大，致使肌纖維發(fā)生扭曲和破壞，可溶性蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)由此也不斷降低。再者隨著冷凍貯藏時間延長，蛋白質(zhì)發(fā)生氧化、裂解并重聚集，生成不可溶性蛋白，導(dǎo)致可溶性蛋白質(zhì)含量減少[12]。由圖2還可知，煎制處理后的熟豬肉可溶性蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)均比同期凍藏未處理的生豬肉可溶性蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)低，且存在顯著性差異（P＜0.05）。這是因為豬肉在煎制過程中熱處理使得豬肉中的蛋白質(zhì)發(fā)生變性，其溶解度降低，故熟豬肉可溶性蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)整體在同期凍藏的生豬肉之下。

圖2 不同凍藏時間下生、熟豬肉可溶性蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的變化Fig.2 Changes of the soluble protein content of raw and cooked pork during frozen storage

2.1.3 凍藏時間對生、熟豬肉游離氨基酸質(zhì)量分數(shù)的影響 由圖3可知，凍藏0～360 d期間，生豬肉的游離氨基酸質(zhì)量分數(shù)顯著升高，凍藏時間越長，游離氨基酸質(zhì)量分數(shù)越高，且差異顯著（P＜0.05）。煎制處理的熟豬肉整體也成上升的趨勢，凍藏120～360 d期間，游離氨基酸質(zhì)量分數(shù)顯著升高（P＜0.05），這主要是由于隨著凍藏時間延長，肌肉組織中的蛋白水解酶、氨肽酶的分解作用，會使肉中的蛋白質(zhì)發(fā)生裂解，游離氨基酸含量上升[4]。而熟肉是將同期凍藏的生豬肉進行煎制處理，其整體變化趨勢也和同期貯藏的生豬肉保持一致，所以不論生豬肉還是熟豬肉，隨著凍藏時間的延長，游離氨基酸質(zhì)量分數(shù)均升高。由圖3還可知，煎制處理后的熟豬肉其游離氨基酸質(zhì)量分數(shù)均比同期未處理的生豬肉高。這主要是因為豬肉在煎制成熟過程中，擴大了氨基酸的溶出，導(dǎo)致煎制成熟的豬肉游離氨基酸質(zhì)量分數(shù)整體均比未經(jīng)處理的生豬肉高。

2.2 生、熟豬肉食用品質(zhì)分析

2.2.1 不同凍藏時間對生、熟豬肉質(zhì)構(gòu)的影響 由表1、表2可知，隨著凍藏時間延長，豬肉的硬度、膠黏性及咀嚼性均呈上升趨勢，而彈性呈下降趨勢。其中生豬肉的硬度在0～360 d期間顯著升高（P＜0.05），彈性在120～360 d期間顯著降低（P＜0.05），膠黏性、咀嚼性在120～360 d期間顯著升高（P＜0.05）；熟豬肉的硬度、膠黏性、咀嚼性在0～360 d內(nèi)均顯著升高（P＜0.05），彈性在120～240 d內(nèi)顯著降低（P＜0.05）。豬肉的硬度、彈性、膠黏性、咀嚼性這些質(zhì)構(gòu)指標隨著凍藏時間延長而發(fā)生相應(yīng)的變化主要因為其在凍藏過程中肉品發(fā)生干耗，且凍藏越久，對樣品的質(zhì)地影響也就越大。由表1、表2還可知，煎制處理的熟豬肉硬度、彈性、膠黏性、咀嚼性均比同期貯藏未處理的生豬肉高，且硬度和咀嚼性生、熟兩種情況存在顯著性差異（P＜0.05）。這主要因為同期貯藏的豬肉在煎制處理過程中，蛋白質(zhì)發(fā)生變性，豬肉自身的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，導(dǎo)致處理后的豬肉硬度、彈性、膠黏性、咀嚼性均高于同期貯藏未經(jīng)處理的生豬肉。鄭銳等[13]研究發(fā)現(xiàn)隨著凍藏越久，新鮮草魚的硬度、彈性、膠黏性、咀嚼性這些質(zhì)構(gòu)指標均呈下降趨勢，且凍藏溫度越高，下降的幅度越大，這說明食品的質(zhì)構(gòu)特性與肉質(zhì)本身特性有關(guān)。張根生等[14]通過研究奧爾良雞腿排凍藏期間的品質(zhì)變化發(fā)現(xiàn)，在凍藏0～240 d期間，樣品的彈性逐漸降低，硬度、黏結(jié)性、咀嚼性逐漸升高。也再次證明了本實驗的結(jié)果。

圖3 不同凍藏時間下生、熟豬肉游離氨基酸質(zhì)量分數(shù)的變化Fig.3 Changes of the free amino acid content of raw and cooked pork during frozen storage

表1 不同凍藏時間下生豬肉質(zhì)構(gòu)特性變化Table 1 Changes in TPA parameters during frozen storage of raw pork

表2 不同凍藏時間下熟豬肉質(zhì)構(gòu)特性變化Table 2 Changes in TPA parameters during frozen storage of cooked pork

2.2.2 不同凍藏時間對生、熟豬肉電子鼻主成分的影響 電子鼻是通過傳感器陣列來對所測樣品的主成分進行分析，通過判別4組樣品對應(yīng)圖形距離的遠近，來得知樣品風(fēng)味的差異。圖4（a）是生肉對S1、S3、S7、S9、S11傳感器陣列進行分析所得的PCA分析圖，圖4（b）是熟肉對S1、S2、S3、S9、S10、S12、S13、S14傳感器陣列進行分析所得的PCA分析圖，生肉、熟肉的累計方差貢獻率分別是97.4%，96.0%，表明PCA降維而得出的兩個主成分能很好的反應(yīng)樣品氣味綜合信息，且4組圖形之間的距離較遠，說明檢測出的4組樣品的區(qū)分度明顯。由圖4（a）、（b）可知，凍藏360 d距離冷鮮肉最遠，120 d最近。這表明肉的氣味會隨著凍藏時間的延長逐漸發(fā)生變化，且時間越長這種變化越明顯。這主要時因為，隨著凍藏時間的不斷延長，一些耐寒微生物的生長活動和肉自身酶的作用，會使肉中的營養(yǎng)物質(zhì)被分解，產(chǎn)生一些令人不愉快氣味。且比較圖4（a）、（b）發(fā)現(xiàn)，不管生肉還是熟肉，都是凍藏時間越長其風(fēng)味變化越明顯，說明烹調(diào)處理并不能改變豬肉的風(fēng)味變化趨勢。所以豬肉凍藏超過120 d時品質(zhì)變化明顯，不建議食用凍藏貯存時間超過120 d的豬肉。

圖4 豬肉凍藏過程中電子鼻主成分分析圖Fig.4 Principal component analysis diagram of electronic nose during frozen pork storage

2.3 生、熟豬肉貯藏期脂肪氧化程度

2.3.1 不同凍藏時間對生、熟豬肉過氧化物（POV）值的影響 由圖5可知，隨著凍藏時間延長，生、熟豬肉的POV值均呈上升趨勢，凍藏時間越長，POV值越高，且差異顯著（P＜0.05）；凍藏360 d生肉POV值達到2.960 mmol/kg，熟肉POV值達到了3.452 mmol/kg。這主要是在低溫環(huán)境下自由水不斷凍結(jié)，肌纖維細胞內(nèi)外的溶質(zhì)濃度不斷增加，加快了生化反應(yīng)的速率，且冰晶體的不斷擴大，細胞結(jié)構(gòu)被破壞，細胞中的線粒體和溶酶體酶類的釋放，造成脂肪等的氧化[15-16]。由圖5還可知，煎制處理的熟豬肉過氧化物值均比同期凍藏的生豬肉高，這主要是因為在煎制過程中，加入植物油使得總脂肪含量增多，高溫煎制時油脂與氧氣的接觸面積增大，氧化量提升，所以煎制處理的熟豬肉過氧化物值均比同期凍藏的生豬肉高。綜合表明隨著凍藏時間的增加，豬肉氧化程度加深。

2.3.2 不同凍藏時間對生、熟豬肉TBARS質(zhì)量分數(shù)的影響 由圖6可知，生、熟豬肉的TBARS質(zhì)量分數(shù)均隨著凍藏時間延長逐漸升高，凍藏0～240 d期間，生、熟豬肉的TBARS質(zhì)量分數(shù)均逐漸升高，凍藏時間越長，TBARS質(zhì)量分數(shù)越高，且差異顯著（P＜0.05），主要原因是隨著凍藏時間延長，肉中的水分逐漸蒸發(fā)、升華，水分原來的位置被空氣占據(jù)，使得脂肪和空氣的接觸面積增大，脂肪氧化程度加深，TBARS質(zhì)量分數(shù)顯著上升。再者，肌肉中的血紅蛋白和肌紅蛋白的降解產(chǎn)物原卟啉、血紅素同樣具有催化脂肪氧化的作用[17]。牛力等[18]研究發(fā)現(xiàn)凍藏時間和凍藏溫度均會影響酶的活性和微生物的繁殖，凍藏時間越長、溫度越高，雞胸肉脂肪氧化越嚴重，TBARS質(zhì)量分數(shù)上升的幅度越大。這與本研究結(jié)果類似。綜合圖5可知，隨著凍藏時間延長，生、熟豬肉過氧化值和TBARS質(zhì)量分數(shù)呈上升的趨勢，這主要因為脂肪初級氧化產(chǎn)生氫過氧化物，氫過氧化物不穩(wěn)定會進行各種裂解和相互作用生成二聚物和多聚物等二級氧化產(chǎn)物。豬肉中的脂肪先發(fā)生初級氧化進而次級氧化，所以初級氧化產(chǎn)物更多其次級氧化產(chǎn)物也相應(yīng)的增多，且變化趨勢保持相同。

圖5 豬肉凍藏過程中POV值的變化Fig.5 Changes of the POV content of pork during frozen storage

圖6 豬肉凍藏過程中TBARS質(zhì)量分數(shù)的變化Fig.6 Changes of the TBARS content of pork during frozen storage

綜合所有測定指標可知，凍藏時間不斷延長，冰晶體的形成與擴大造成細胞逐漸被破壞，豬肉持水力降低，同時肌纖維發(fā)生扭曲和破壞，可溶性蛋白質(zhì)含量降低，游離氨基酸含量上升，且凍藏過程中存在干耗的現(xiàn)象，時間越長干耗越明顯，分水不斷蒸發(fā)，脂肪與氧氣的接觸面積增大，脂肪氧化程度逐漸加深，而游離氨基酸含量的變化和脂肪氧化程度的加深導(dǎo)致肉的風(fēng)味也發(fā)生相應(yīng)的變化，凍藏時間越長，風(fēng)味變化越明顯。豬肉的硬度、彈性、膠黏性和咀嚼性這些質(zhì)構(gòu)指標也會隨著干耗程度加深而發(fā)生相應(yīng)的變化。

3 結(jié)語

作者以豬后腿肉為研究對象，研究隨著豬肉凍藏時間不斷延長，分析凍藏時間對生、熟豬肉水分、蛋白質(zhì)、游離氨基酸質(zhì)量分數(shù)，及質(zhì)構(gòu)、風(fēng)味、POV值和TBARS質(zhì)量分數(shù)的影響。結(jié)果表明：隨著豬肉凍藏時間的延長，水分和蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)均呈現(xiàn)下降的趨勢，生、熟豬肉的游離氨基酸質(zhì)量分數(shù)均呈現(xiàn)上升的趨勢，豬肉的營養(yǎng)品質(zhì)下降。且隨著凍藏時間的延長，生、熟豬肉的硬度、膠黏性、咀嚼性均不斷升高，而彈性是逐漸降低。未凍藏的豬肉與凍藏時間最長的豬肉之間電子鼻風(fēng)味組成差異最大。這說明隨著凍藏時間的延長，豬肉的食用品質(zhì)不斷降低，由于POV值、TBARS質(zhì)量分數(shù)均呈上升的趨勢。豬肉貯藏性降低，脂肪氧化嚴重，豬肉的品質(zhì)劣變。