超聲輔助浸漬冷凍對(duì)凍藏期間豬肉水餃肉餡水分分布和品質(zhì)特性的影響

吳宇桐，張 潮，陳 倩，孔保華

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150030）

水餃?zhǔn)侵袊鴱V為流傳的特色美食，將水餃餡料包裹進(jìn)面皮中并通過手工或機(jī)器成型即可制成水餃。餡料的品質(zhì)通常決定了水餃的食用品質(zhì)。水餃企業(yè)通常將水餃快速冷凍后在冷凍狀態(tài)下運(yùn)輸與貯藏，冷凍可以降低食品的水分活度和酶活性，從而延緩食品腐敗，最大限度地保留食品貯藏期間原有的風(fēng)味并減少營養(yǎng)物質(zhì)的損失，延長食品的貨架期[1]。但冷凍貯藏過程中食品的口感和風(fēng)味會(huì)不可避免的降低，因此怎樣改善冷凍對(duì)食品凍藏品質(zhì)的影響成為許多研究者們關(guān)心的問題。

在肉制品冷凍過程中，冷凍速率可以影響冰晶的大小與分布，進(jìn)而影響凍藏過程中冰晶的生長以及肉制品凍藏品質(zhì)[2]。肉制品傳統(tǒng)食品冷凍技術(shù)主要包括空氣吹風(fēng)、板式接觸、流化床冷凍和浸泡冷凍等，這些方法相對(duì)冷凍速率較慢，在冷凍過程中通常會(huì)形成體積較大且分布不均勻的冰結(jié)晶，對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)造成損害，不僅縮短了食品的貨架期，也對(duì)食品本身的食用品質(zhì)造成損傷[3-4]。研究者們正在尋找一些新的冷凍技術(shù)，以改善食品冷凍品質(zhì)，如超高壓處理、抗凍劑和超聲輔助冷凍技術(shù)等[5-7]。采用超高壓處理和添加抗凍劑等新型冷凍技術(shù)可能會(huì)在冷凍過程中破壞水餃的外觀形狀或造成不良風(fēng)味。

超聲輔助浸漬冷凍（ultrasonic-assisted immersion freezing，UIF）技術(shù)是利用超聲波傳播過程中的機(jī)械效應(yīng)、空化效應(yīng)和熱效應(yīng)，干涉冷凍過程中晶核的形成及生長，超聲作用可以促進(jìn)晶核的形成，控制冰晶的大小，提高凍結(jié)速率，進(jìn)而改善食品冷凍品質(zhì)[8-11]。該技術(shù)不需要添加外源成分影響其風(fēng)味，也不會(huì)因?yàn)橥饨缡憾绊懰湹耐庥^，滿足了食品企業(yè)追求綠色生產(chǎn)方式的發(fā)展趨勢[12]。UIF技術(shù)在肉制品領(lǐng)域的研究多集中于原料肉當(dāng)中[9]，本實(shí)驗(yàn)將UIF技術(shù)應(yīng)用于水餃肉餡冷凍，研究UIF對(duì)水餃肉餡冷凍貯藏過程中品質(zhì)的影響，為UIF技術(shù)在肉制品加工中的實(shí)際應(yīng)用提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

宰后24 h的豬脊背肉和肥膘為哈爾濱大眾肉聯(lián)集團(tuán)有限公司生產(chǎn)。五香調(diào)味料為王守義十三香。

食用級(jí)大豆油 九三油脂廠；醬油 海天集團(tuán)；食鹽 中鹽集團(tuán)；乙醇、硫代巴比妥酸、氯仿、三氯乙酸、鹽酸、甲醇、二硝基苯肼等（均為分析純） 天津市天力化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

超聲輔助冷凍機(jī) 南京先歐儀器設(shè)備有限公司；AT-S45溫度采集器 江蘇常州安柏儀器有限公司；JD500-2電子天平 沈陽龍騰電子稱量儀器有限公司；UT-1800紫外-可見分光光度計(jì) 北京普析通用儀器有限公司；DK-8B電熱恒溫水浴鍋 上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；GL-21M冷凍離心機(jī) 湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開發(fā)有限公司；TA-XT plus型質(zhì)構(gòu)分析儀 英國Stable Micro Systems公司；ZE-6000色差計(jì) 日本電色公司；DHG-9240A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 上海一恒科技有限公司；T18勻漿機(jī) 德國IKA公司；低場核磁共振（low-field nuclear magnetic resonance，LF-NMR）儀德國布魯克公司；SYM-10攪拌機(jī) 廣州市善友機(jī)械設(shè)備有限公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品制備

取宰后24 h的豬脊背肉和肥膘，用保溫箱加冰袋運(yùn)至肉制品加工實(shí)驗(yàn)室，樣品制作全程在冷庫（4 ℃）中進(jìn)行。首先剔除豬脊背肉表面可見筋膜、脂肪，切成小塊，并用絞肉機(jī)絞碎，篩孔直徑3 mm。按照如下配方制備餡料[13]：瘦肉1 600 g、肥膘400 g、食鹽60 g、醬油80 g、水200 g、鮮姜40 g、蔥40 g、五香粉16 g、大豆油12 g。使用SYM-10攪拌機(jī)以160 r/min的速率攪拌餡料5 min使其混勻。取肉餡15 g，使用直徑6 cm、厚0.3 mm的餃子皮將餡料包裹，制成餃子，餃子最大直徑約為2 cm，每批制作餃子375 個(gè)，分為5 組，每組75 個(gè)樣品，用于測定持水性、過氧化值（peroxide value，POV）、硫代巴比妥酸反應(yīng)物（thiobarbituric acid reactive substances，TBARS）值、羰基含量、水分分布、色差等指標(biāo)，上述指標(biāo)測量結(jié)果不受肉餡形狀影響，測量時(shí)將肉餡從餃子皮中取出。

為了測定肉餡的破損強(qiáng)度和蒸煮損失率，每批實(shí)驗(yàn)樣品制備中，同時(shí)取肉餡40 g，灌制于直徑為2 cm的聚氯乙烯（polyvinyl chloride，PVC）腸衣，每批制作100 個(gè)樣品，分為5 組，每組20 個(gè)樣品。將餃子餡灌制于PVC腸衣中是因?yàn)橘|(zhì)構(gòu)對(duì)樣品的狀態(tài)和形狀有一定的要求，實(shí)驗(yàn)時(shí)先帶腸衣進(jìn)行蒸煮測定蒸煮損失，然后去掉腸衣測定肉餡的破損強(qiáng)度，可以減少餃子形狀不規(guī)整對(duì)肉餡質(zhì)構(gòu)測定的影響。

1.3.2 樣品處理

本實(shí)驗(yàn)共分為5 組，采用3 種冷凍方式，包括空氣冷凍（air freezing，AF）、浸漬冷凍（immersion freezing，IF）和3 個(gè)功率（60、90 W和120 W）的UIF，冷凍過程中，采用AT-S45溫度測試儀測定樣品中心溫度，探針直徑1.0 mm，準(zhǔn)確度±0.1 ℃，將其插入肉餡中心實(shí)時(shí)監(jiān)測溫度變化。用于IF和UIF處理的樣品，要先用不透水的塑料袋將樣品進(jìn)行包裝。

IF與UIF均使用超聲輔助冷凍機(jī)，超聲輔助冷凍機(jī)的結(jié)構(gòu)與Zhang Mingcheng等[14]描述的相同，冷凍槽的尺寸為30 cm×22 cm×26 cm，在冷凍槽的底部有10 個(gè)超聲波換能器，可以發(fā)射超聲。冷凍槽中放置體積分?jǐn)?shù)50%的乙醇溶液作為冷凍液，當(dāng)超聲輔助冷凍機(jī)開始工作后，冷凍槽中冷凍液溫度降低，降至-20 ℃后溫度維持穩(wěn)定，冷凍槽每次最多可冷凍5個(gè)樣品。

AF冷凍過程中直接將樣品置于托盤上，放入-20 ℃的冰箱中，當(dāng)樣品中心溫度降至-18 ℃后，將樣品置于-18 ℃冰箱中保存。IF冷凍過程中，樣品均通過鐵筐固定在距槽底5 cm處的冷凍液中冷凍，當(dāng)樣品中心溫度降至-18 ℃后，將樣品取出置于-18 ℃冰箱中保存。UIF冷凍過程中，當(dāng)樣品中心溫度到達(dá)1 ℃后，采用超聲波間歇模式為30 s開/30 s關(guān)，循環(huán)作用5 min后關(guān)閉，其余處理方式與IF相同。UIF冷凍過程中，通過控制面板設(shè)置UIF的超聲功率為60、90 W和120 W輔助樣品冷凍，分別將其記為UIF-60、UIF-90和UIF-120。樣品冷凍后在-18 ℃冰箱中貯藏，分別于貯藏的第0、30、60、90、180天取出，然后在4 ℃冰箱中解凍至0 ℃左右時(shí)進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)的測定。

1.3.3 水餃肉餡持水性的測定

水餃肉餡持水性測定參照Liu Zelong等[15]的方法，取5 g肉餡，在恒溫4 ℃下以2 000×g離心20 min，并稱質(zhì)量。持水性按公式（1）進(jìn)行計(jì)算。

式中：m1和m2分別表示肉餡離心前、后的質(zhì)量/g。

1.3.4 水餃肉餡蒸煮損失率的測定

蒸煮損失率測定參照Huang Li等[13]的方法，將樣品取出，連同腸衣將其置于4 ℃冰柜中解凍，待中心溫度達(dá)到0 ℃左右時(shí)準(zhǔn)確稱質(zhì)量（m1/g），放入沸水浴中煮制10 min，撈出后盛于托盤中，冷卻至室溫（18 ℃左右），將針插入腸衣中排出汁液，并準(zhǔn)確稱質(zhì)量（m2/g），蒸煮損失率按公式（2）計(jì)算。

1.3.5 水餃肉餡破損強(qiáng)度的測定

水餃肉餡破損強(qiáng)度的測定參照Huang Li等[16]的方法，用質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行測定。將測完蒸煮損失率的樣品剝?nèi)ツc衣（直徑20 mm），截取高度25 mm的樣品，利用質(zhì)構(gòu)儀配以P/50探頭，模仿人口咬切肉樣產(chǎn)生的質(zhì)構(gòu)曲線來分析肉餡的組織強(qiáng)度。質(zhì)構(gòu)分析儀的參數(shù)設(shè)定為：探頭測試前速率為3 mm/s，測試和返回速率均為2 mm/s，探頭壓縮高度為12.5 mm，測試前校正高度。當(dāng)探頭壓縮樣品破裂時(shí)壓力達(dá)到峰值，其所對(duì)應(yīng)的力（F/N）和距離（d/m）被軟件自動(dòng)記錄下來，破損強(qiáng)度按公式（3）進(jìn)行計(jì)算。

1.3.6 TBARS值的測定

TBARS值的測定參照Wang等[17]的方法，取2 g樣品放入具塞試管中，加入3 mL 1 g/100 mL硫代巴比妥酸溶液、17 mL 2.5 g/100 mL三氯乙酸-鹽酸溶液，混勻后沸水浴中反應(yīng)30 min，冷卻。取5 mL溶液加入等體積的氯仿，1 000×g下離心10 min，于532 nm波長處讀取吸光度。TBARS值以每千克樣品中丙二醛質(zhì)量表示，具體按公式（4）計(jì)算。

式中：m為稱量樣品的質(zhì)量/g。

1.3.7 POV的測定

POV參照Vareltzis等[18]的方法進(jìn)行測定。取2 g肉餡置入50 mL的試管中，加入低溫冷卻的15 mL氯仿-甲醇（2∶1，V/V）混合液，均質(zhì)30 s，再加入0.5 g/100 mL NaCl溶液3 mL?；靹蚝笤? ℃、3 000×g離心10 min，取下相溶液5 mL至新試管中，再加入5 mL低溫冷卻的氯仿-甲醇（2∶1，V/V）溶液，再加入25 μL 30 g/100 mL硫氰酸銨溶液，漩渦混合3 s后加入25 μL 1 g/100 mL FeCl2溶液（由氯化鋇和硫酸亞鐵混合制備而成），漩渦混合3 s。樣品在室溫（18 ℃）下反應(yīng)5 min后在500 nm波長處測吸光度，并以還原鐵粉做標(biāo)準(zhǔn)曲線（y＝0.251 6x+0.016 6，R2＝0.999 8），POV以每千克肉餡反應(yīng)后得到的Fe3+的質(zhì)量當(dāng)量表示，單位為meq/kg。

1.3.8 LF-NMR測定水分分布

參照Zhang Mingcheng等[14]的方法，用LF-NMR儀測定樣品的橫向弛豫時(shí)間T2。LF-NMR分析儀器的磁場強(qiáng)度為0.47 T，對(duì)應(yīng)的質(zhì)子共振頻率為20 MHz。將水餃置于4 ℃冰箱中解凍，待中心溫度達(dá)到0 ℃左右時(shí)將肉餡取出，均勻置于核磁共振管中，肉餡高度為3 cm。對(duì)每一個(gè)樣品，在2 s的時(shí)間間隔內(nèi)進(jìn)行16 次掃描，總共有3 000 次回波。在標(biāo)準(zhǔn)化原始數(shù)據(jù)后，使用Carr-Purcell-Meiboom-Gill脈沖序列和CONTIN算法對(duì)得到的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并記錄樣品的T2弛豫時(shí)間，計(jì)算水分分布。

1.3.9 水餃肉餡色澤的測定

用日本電色ZE-6000色差計(jì)測定肉餡的亮度（L*值）、紅度（a*值）和黃度（b*值）判斷肉餡顏色的變化，在4 ℃冰箱中將肉餡解凍至0 ℃左右的時(shí)，剝?nèi)ワ溩悠ぃ旁? ℃冰箱中待測。測定時(shí)將肉糜均勻的平鋪在直徑為30 mm的測試皿中，測定其L*、a*和b*值。

1.3.10 羰基含量測定

肌原纖維蛋白提取參考Park等[19]的方法，取出凍藏的水餃肉餡，放在4 ℃冰箱中解凍，待中心溫度至0 ℃左右時(shí)，剝掉水餃面皮，稱量肉餡質(zhì)量并提取肌原纖維蛋白。羰基含量測定參照Xia Xiufang等[20]的方法，結(jié)果以肌原纖維蛋白質(zhì)量計(jì)。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

每組實(shí)驗(yàn)均重復(fù)3 次，數(shù)據(jù)通過Statistix 8.1軟件包中Linear Models程序分析得到平均值、標(biāo)準(zhǔn)差，結(jié)果表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差，并采用Duncan’s單因素方差分析（analysis of variance，ANOVA）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的差異顯著性分析，P＜0.05表示差異顯著，采用Sigmaplot 12.5軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)凍藏過程水餃肉餡蒸煮損失率與持水性的影響

圖1 凍藏過程中不同冷凍方式對(duì)水餃肉餡蒸煮損失率（A）和持水性（B）的影響Fig.1 Changes in cooking loss rate (A) and water-holding capacity (B) of dumpling filler subjected to different freezing methods during frozen storage

蒸煮損失會(huì)影響產(chǎn)品的質(zhì)量、顏色和感官品質(zhì)，質(zhì)量損失率是評(píng)估肉制品品質(zhì)的最重要指標(biāo)之一[21-22]。肉制品冷凍過程中肌肉內(nèi)部逐漸形成冰晶，冰晶的體積在冷凍貯藏過程中會(huì)繼續(xù)增長，若形成的冰晶體積細(xì)小且分布均勻，可在凍藏期間有效減少對(duì)肌肉的機(jī)械損傷，保持肌肉組織的完整性，從而減少水分損失[23-24]。如圖1A所示，隨著貯藏時(shí)間延長，不同處理組樣品的蒸煮損失率整體呈增加趨勢，但在90 d時(shí)蒸煮損失率略有下降，這可能是貯藏過程中肉餡水分流失造成的。不同處理組之間樣品的蒸煮損失率存在明顯差異，AF組樣品蒸煮損失率始終最高，UIF處理組樣品隨著超聲功率增加樣品的蒸煮損失率先降低后增加，超聲功率為90 W的樣品的蒸煮損失率始終最低。樣品貯藏180 d時(shí)，AF、IF、UIF-60、UIF-90和UIF-120蒸煮損失率分別為25.23%、22.91%、23.01%、21.84%和22.64%。

凍藏過程中水餃的持水性變化如圖1B所示，其變化趨勢和蒸煮損失率相反。隨著凍藏時(shí)間的延長，樣品的持水性呈下降趨勢，而且在貯藏時(shí)間60 d之后，持水性下降趨勢愈發(fā)明顯，這可能是肉餡中的肌原纖維蛋白變性造成的，蛋白變性破壞了肉餡內(nèi)肌原纖維蛋白的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使肌肉組織保水性下降[25]。其中AF處理組樣品持水性最低，而UIF-90處理組的樣品持水性在貯藏期間顯著高于其他各組（P＜0.05）。樣品貯藏180 d，AF、IF、UIF-60、UIF-90和UIF-120持水性分別為87.05%、90.79%、91.08%、92.72%和91.36%。持水性和蒸煮損失率的結(jié)果表明，超聲功率90 W時(shí)UIF樣品的保持水分能力最高，有效改善了樣品在凍藏期間的保水性。

肌肉中水分分布不均勻，且一部分水分存在于細(xì)胞內(nèi)，一部分存在于細(xì)胞外。細(xì)胞內(nèi)溶液濃度較高且冰點(diǎn)較低，細(xì)胞外溶液濃度較低且冰點(diǎn)較高。在冷凍過程中，采用慢速冷凍會(huì)使細(xì)胞外濃度較低的溶液首先形成冰結(jié)晶。采用慢速冷凍會(huì)使細(xì)胞內(nèi)水分向細(xì)胞外轉(zhuǎn)移，使得冰結(jié)晶不斷生長，最終形成冰結(jié)晶體積較大且分布不均，損傷肌肉組織結(jié)構(gòu)[9]。而UIF過程中，超聲空化效應(yīng)促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)部和外部同時(shí)結(jié)晶，加快冷凍速率，使水分結(jié)晶速率大于水分轉(zhuǎn)移速率，有助于細(xì)胞內(nèi)外同時(shí)形成了小而均勻的冰晶[14]。UIF過程中，開始超聲功率較低時(shí)，空化效應(yīng)的效果不明顯，冷凍速率較低；隨著超聲功率增加，超聲空化效應(yīng)增強(qiáng)，冷凍速率逐漸加快。但超聲功率高過一定限度后，超聲的熱效應(yīng)對(duì)肉餡的影響占據(jù)上風(fēng)，對(duì)冰晶形成起到反效果，降低了冷凍速率[26]。Sun Qinxiu等[27-28]超聲輔助冷凍鯉魚時(shí)得到了類似的結(jié)果，在特定的超聲功率下，魚肉冷凍速率最快，且在隨后的凍藏期內(nèi)品質(zhì)保持最好。

2.2 不同處理對(duì)凍藏過程水餃肉餡破損強(qiáng)度的影響

肉餡的破損強(qiáng)度反映了肉制品內(nèi)部肉糜的黏聚性，其大小與肉制品的黏彈性密切相關(guān)，有助于分析肉制品的組織狀態(tài)。肉餡肉糜之間結(jié)合力越強(qiáng)，則破損強(qiáng)度越大。如圖2所示，所有樣品的破損強(qiáng)度前期呈增加趨勢，這可能是因?yàn)榍捌诩≡w維蛋白交聯(lián)形成凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使得破損強(qiáng)度增加，之后隨著貯藏時(shí)間延長，蛋白氧化變性程度加深致使凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)破碎，肉餡破損強(qiáng)度降低[25]。所有處理組中，AF處理組樣品和其他處理組相比蛋白變性較快，在60～180 d貯藏期之間破損強(qiáng)度迅速降低，在貯藏時(shí)間為60、90 d和180 d時(shí)分別為263.19、161.53 g/mm和120.69 g/mm，與其余處理組相比破損強(qiáng)度降幅最大（P＜0.05）。而UIF-90處理組在貯藏時(shí)間為60、90 d和180 d時(shí)分別為205.32、206.34 g/mm和186.79 g/mm，降幅小于其他處理組，且貯藏結(jié)束時(shí)破損強(qiáng)度最高（P＜0.05）。這可能是因?yàn)閁IF-90組凍藏過程中肌肉組織的損傷較小、結(jié)構(gòu)較為完整，水分活度與酶活性較低，減緩了蛋白氧化，使得凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更完整，肉餡破損強(qiáng)度下降程度更低[29]。

圖2 凍藏過程中不同冷凍方式對(duì)水餃肉餡破損強(qiáng)度的影響Fig.2 Changes in damage strength of dumpling filler subjected to different freezing methods during frozen storage

2.3 不同處理對(duì)凍藏過程水餃肉餡脂肪氧化的影響

圖3 凍藏過程中不同冷凍方式對(duì)水餃肉餡TBARS值（A）和POV（B）的影響Fig.3 Changes in TBARS value (A) and POV (B) of dumpling filler subjected to different freezing methods during frozen storage

脂肪氧化是肉制品貯存過程中肉質(zhì)變差的主要原因之一，可使肉制品顏色改變、風(fēng)味變差以及營養(yǎng)物質(zhì)被破壞。肉餡冷凍過程結(jié)成的冰晶會(huì)對(duì)肌肉的細(xì)胞結(jié)構(gòu)造成損傷，使得氧化酶與水分析出，使肉餡的脂肪氧化反應(yīng)加劇[21]。TBARS值可以反映脂肪氧化的程度，如圖3A所示，隨著貯藏時(shí)間延長，樣品的TBARS值均呈上升趨勢，相較于其他處理組，AF處理組樣品的TBARS值顯著高于其他各組（P＜0.05），而UIF-90處理組TBARS值最低（P＜0.05）。這可能是因?yàn)锳F處理組空氣冷凍傳熱效率低，冷凍速率最慢，其形成冰晶的體積較大破壞了肉餡微觀結(jié)構(gòu)，凍藏過程中脂肪更易氧化。而其他處理各組相對(duì)于AF組冷凍速率快，形成的冰晶尺徑較小且分布更為均勻，對(duì)樣品結(jié)構(gòu)損壞較小，所以氧化速率較低，其中UIF-90處理組樣品TBARS值最低，氧化程度最低。

脂肪氧化反應(yīng)是一種自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，包括引發(fā)、傳遞和停止3 個(gè)階段。脂肪氧化的初級(jí)產(chǎn)物很容易形成過氧化物，過氧化物再經(jīng)過分裂形成終產(chǎn)物，如醛、酮和環(huán)氧衍生物等，因此POV也可以在一定程度上反映脂肪氧化程度[16]。如圖3B所示，POV的變化趨勢與TBARS值類似，UIF-90組樣品的POV最低，AF組樣品的POV最高（P＜0.05）。AF組樣品的POV在90～180 d呈下降趨勢，這可能是因?yàn)檫^氧化物是不穩(wěn)定的，過氧化物分解為小分子的物質(zhì)，進(jìn)一步促進(jìn)了脂肪的氧化，也可能是由于脂肪氫過氧化分解的速率大于其合成速率導(dǎo)致的[30]。

2.4 不同處理對(duì)凍藏過程水餃肉餡蛋白氧化的影響

圖4 凍藏過程中不同冷凍方式對(duì)水餃肉餡羰基含量的影響Fig.4 Changes in protein carbonyl content of dumpling filler subjected to different freezing methods during frozen storage

蛋白羰基含量可以用于反映蛋白的氧化程度。肌原纖維蛋白羰基含量的增加說明蛋白氧化程度增加，會(huì)造成肌肉中蛋白質(zhì)功能性下降，使肉制品蒸煮損失率增加，持水力下降[15]。從圖4可知，貯藏0 d不同處理組樣品之間羰基含量無顯著差異（P＞0.05），均在1 nmol/mg左右。隨著貯藏時(shí)間的延長，羰基含量顯著增加（P＜0.05），在貯藏180 d后，AF、IF、UIF-60、UIF-90、UIF-120處理組的羰基含量分別為3.12、2.55、2.45、2.15、2.52 nmol/mg。其中AF組樣品羰基含量最高（P＜0.05），UIF-90處理組樣品的羰基含量最低（P＜0.05）。而IF、UIF-60與UIF-120處理組樣品羰基含量無顯著差異（P＞0.05）。這與TBARS值和POV的結(jié)果相類似，說明UIF可減慢樣品在凍藏期間肌原纖維蛋白的氧化速率，其中UIF-90處理組樣品羰基含量最低，氧化程度最低。

2.5 不同處理對(duì)凍藏過程水餃肉餡水分遷移及分布的影響

圖5 凍藏過程中不同冷凍方式處理的水餃肉餡LF-NMR弛豫時(shí)間T2Fig.5 Changes in LF-NMR T2 relaxation times of dumpling filler subjected to different freezing methods during frozen storage

通過LF-NMR儀測定肉餡的橫向弛豫時(shí)間T2，可以了解不同冷凍方式在凍藏過程中對(duì)肉餡水分分布狀況的影響。肌肉中水分以3 種形式存在：T2b（0～2 ms）對(duì)應(yīng)于與大分子緊密結(jié)合的水，即結(jié)合水；T21（10～100 ms）代表在密集的肌原纖維蛋白網(wǎng)絡(luò)中捕獲的單層水的量，即不易流動(dòng)水；T22（100～1 000 ms）代表位于肌原纖維蛋白網(wǎng)絡(luò)外的游離水[27]。而P2b、P21、P22分別代表結(jié)合水、不易流動(dòng)水、游離水占水分總量的比例。圖5顯示了用不同條件處理的樣品的特征T2分布情況，以及樣品的水分分布比例。

如表1所示，對(duì)于弛豫時(shí)間T2b、T21和T22，所有處理組樣品的3 個(gè)峰值所對(duì)應(yīng)的橫向弛豫時(shí)間隨著凍藏時(shí)間延長均出現(xiàn)了不同程度的增加趨勢。結(jié)合水與蛋白質(zhì)結(jié)合非常緊密，不易受到溫度以及機(jī)械力帶來的影響，T2b增加代表蛋白氧化使得蛋白質(zhì)的部分變性，結(jié)合水與蛋白結(jié)合緊密程度降低[30]。在整個(gè)凍藏過程中，UIF處理組樣品的T2b整體上比AF和IF處理組小，這說明UIF處理組樣品的蛋白質(zhì)構(gòu)象更為穩(wěn)定，與水結(jié)合更緊密。

凍藏過程中所有樣品的T21顯著增加（P＜0.05），不易流動(dòng)水主要存在于肌肉肌原纖維蛋白網(wǎng)絡(luò)中，隨著凍藏時(shí)間延長，蛋白氧化程度加劇，蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)破壞，不易流動(dòng)水析出使T21增加。IF處理組樣品的T21始終處于AF和UIF處理組之間，而UIF處理組中UIF-60和UIF-120處理組樣品T21又高于UIF-90處理組，這說明UIF-90處理組樣品中的不易流動(dòng)水與樣品結(jié)合更緊密[31]。凍藏過程中所有樣品的T22顯著增加（P＜0.05），并且其趨勢與T1相似，UIF-90處理組樣品的T22最低，這表明UIF-90處理組樣品對(duì)自由水分結(jié)合能力相較其他處理組更強(qiáng)。

表1 凍藏過程中不同冷凍方式對(duì)水餃肉餡的T2和相應(yīng)水分分布的影響Table 1 Changes in T2relaxation times (T2b, T21 and T22) and corresponding peak areas of dumpling filler subjected to different freezing methods during frozen storage

如表1所示，不同方式的冷凍方式與凍藏時(shí)間對(duì)各組樣品的P2b基本無顯著影響（P＞0.05）。除AF處理組外，其余處理組在凍藏30 d時(shí)P22均顯著上升，這可能是因?yàn)槿怵W配料中添加了水分，所以在凍藏30 d內(nèi)肉餡會(huì)對(duì)水分進(jìn)行重吸收，而AF處理組可能因?yàn)榧∪馕⒂^結(jié)構(gòu)損傷較為嚴(yán)重，對(duì)水分重吸收不足，P22并未顯著上升。之后隨著凍藏時(shí)間延長，肉餡保水性下降，在凍藏時(shí)間60～90 d，除UIF-90組外的樣品不易流動(dòng)水流失，P22上升，而此時(shí)UIF-90組保水性較好，P22變化趨勢較為穩(wěn)定。這可能是因?yàn)樵趦霾?0 d后樣品肌肉組織結(jié)構(gòu)逐漸損壞，肌肉中的不易流動(dòng)水轉(zhuǎn)化為游離水的速率大于肉餡的水分流失速率，使肉餡P21降低，P22上升[30-31]，在此期間，AF組樣品的P21值減小，P22增大，P22由21.58%增加至39.79%，不易流動(dòng)水轉(zhuǎn)化為游離水，變化幅度最大；其余處理組中，IF組樣品的P22由16.66%增加至27.77%，而UIF組樣品P22變化幅度較小，尤其是UIF-90組，維持在21%基本保持穩(wěn)定在凍藏時(shí)間90～180 d時(shí)，肉餡中游離水流失，除了UIF-90組，其他各組樣品的P22均顯著下降（P＜0.05），說明UIF-90組肉餡持水性最好，水分保持效果最佳。

T2的差異與水與細(xì)胞成分的相互作用及細(xì)胞不同部位水的流動(dòng)性有關(guān)[27]。在實(shí)驗(yàn)中，兩個(gè)因素影響T21的測定結(jié)果，一是在冷凍結(jié)晶過程中細(xì)胞外形成大而不均勻的冰晶導(dǎo)致細(xì)胞膜損傷，導(dǎo)致細(xì)胞液流失，解凍后水分不被受損的肌原纖維重新吸收，不易流動(dòng)水會(huì)轉(zhuǎn)化為游離水[32]；另一個(gè)因素是水分凍結(jié)后，會(huì)造成殘留未凍結(jié)的溶液中的脂類、蛋白質(zhì)、碳水化合物和礦物質(zhì)等的濃度增加，破壞了肉餡內(nèi)環(huán)境，解凍后水分難以被重新吸收[33]。UIF-90處理組樣品在所有冷凍樣品中弛豫時(shí)間T21顯著低于其他各組（P＜0.05），可能是因?yàn)樵诖藯l件下樣品冷凍冰晶最小，而且分布均勻，減少了冰晶對(duì)肌肉細(xì)胞的破壞，減少了水分流失。

2.6 不同處理對(duì)凍藏過程水餃肉餡色澤的影響

表2 凍藏過程中不同冷凍方式對(duì)水餃肉餡a*值的影響Table 2 Changes in a* value of dumpling filler subjected to different freezing methods during frozen storage

色澤是評(píng)估視覺品質(zhì)的重要且直接指標(biāo)，它會(huì)顯著影響食品的感官品質(zhì)和可接受性[34]。由于水餃肉餡的亮度值L*和黃度值b*各組間差異不顯著（數(shù)據(jù)未列出），所以通過紅度a*值客觀反映肉餡色澤的變化，從而判定其新鮮程度。紅肉的a*值主要受肌紅蛋白的影響，肌紅蛋白氧化為高鐵肌紅蛋白是紅肉a*值降低的主要原因[35]。如表2所示，凍藏30 d后，所有處理組樣品中AF組的a*值最低，可能是因?yàn)榧∪馕⒂^結(jié)構(gòu)損傷，細(xì)胞中的氧化酶滲出，使得樣品中肌紅蛋白變性速率加快，a*值降低。在其余處理組中，UIF-90組樣品的a*值最高（P＜0.05），這可能是因?yàn)閁IF-90處理組樣品冷凍品質(zhì)最好，蛋白氧化較慢，對(duì)肌紅蛋白變性程度低。IF組樣品的a*值介于AF處理組與UIF-90處理組之間。這說明適宜功率的超聲冷凍有助于在貯藏過程中保持肉餡色澤，在UIF-90條件下樣品紅度值下降趨勢最緩慢。

3 結(jié) 論

實(shí)驗(yàn)研究了不同冷凍方式對(duì)水餃肉餡凍藏期間冷凍品質(zhì)的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，IF與UIF比AF的冷凍效果更好。所有處理組中，UIF-90組橫向弛豫時(shí)間T21和T22均最短，說明水分結(jié)合程度最緊密，保水性更好，脂肪氧化和蛋白氧化程度最低，在凍藏期內(nèi)品質(zhì)保持最佳。本研究表明，水餃肉餡在冷凍過程中使用一定功率的超聲作用有助于提高其凍藏品質(zhì)。