摘要：為探究低溫（4℃）下，不同濕度（relative humidity, RH80%、85%、90%、95%）解凍對豬肉品質(zhì)特性的影響，以鮮肉和傳統(tǒng)低溫（4℃，RH65%～73%）為對照，分析處理組和對照組的解凍效率、汁液損失、蒸煮損失、色澤、嫩度、脂質(zhì)過氧化（TBARS）、新鮮度的差異，并利用流變儀測定蛋白動態(tài)流變特性。結(jié)果表明：與傳統(tǒng)低溫解凍相比，采用低溫高濕（4℃，RH80%～95%）解凍可有效提高解凍效率；使解凍汁液損失、蒸煮損失分別降低2.92%、2.52%（p＜0.05），改善解凍豬肉的保水能力，剪切力值降低，表明嫩度增加，明顯抑制脂肪氧化程度，改善豬肉品質(zhì)。在低溫條件下，經(jīng)RH90%、95%解凍，效率高于其他兩組處理，有效改善解凍汁液損失、色澤、嫩度，而且解凍后肉樣的儲能模量（G′）值較高，可保持豬肉糜原有的蛋白結(jié)構(gòu)特性（p＜0.05）；但RH95%解凍后肉樣的菌落總數(shù)（3.97 lgCFU/g）、TVB-N（1.4mg/100g）和電導(dǎo)率（1367.67μS/cm）顯著升高（p＜0.05），降低新鮮度。因此4℃、RH90%解凍是最佳的解凍條件，可有效提高解凍效率，提高保水能力，緩解蛋白變性，改善解凍豬肉品質(zhì)。

　　關(guān)鍵詞：相對濕度；低溫解凍；豬肉；理化指標(biāo)；流變

　　中國是生產(chǎn)豬肉的大國，自古以來形成的飲食習(xí)慣也決定了豬肉消費的主體地位。低溫冷凍因其可減緩表面微生物生長和品質(zhì)劣變的速度而成為應(yīng)用最廣泛的貯藏方式，為豬肉及其肉制品貿(mào)易進出口和在全國各地區(qū)相互流通提供了技術(shù)保障。而解凍是凍藏肉在加工或食用前最重要的一個步驟，也是保證凍藏肉最終品質(zhì)的關(guān)鍵因素之一。為保證原料肉的質(zhì)量，選擇適宜的解凍方式尤為重要。

　　當(dāng)前國內(nèi)外研究的解凍方式有很多，空氣解凍和水解凍是較傳統(tǒng)且應(yīng)用廣泛的兩種解凍方式。其中空氣解凍優(yōu)點是操作較簡單且成本較低，但解凍時間較長，容易出現(xiàn)肉品表面微生物增殖過快和肉品汁液流失等問題。水解凍解凍時間較短，但存在解凍后微生物污染及色澤變化等問題。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了一些新型解凍方式，如微波解凍、歐姆加熱解凍、高壓靜電解凍等。較傳統(tǒng)解凍方法，其優(yōu)點是解凍效率高，但由于其工藝更復(fù)雜、成本更高且設(shè)備要求更高等原因，造成其在應(yīng)用上有很大的局限性。因此，開發(fā)能投提高解凍效率，保證解凍肉品質(zhì)又經(jīng)濟實用的解凍方式并優(yōu)化解凍參數(shù)，對于肉類加工行業(yè)意義重大。

　　低溫解凍因其溫度低，可有效防止腐敗微生物滋生并減少解凍肉品質(zhì)損耗而廣泛用于肉類企業(yè)。Xia等的研究結(jié)果表明與室溫、靜水、流水和微波解凍相比，低溫（冰箱）解凍可最大限度維持凍肉的品質(zhì)特性；常海軍等的研究也證明了低溫解凍對冷凍豬肉品質(zhì)有較好的保持效果；王鳳玉等的研究表明低溫解凍效果最佳。然而其解凍時間較長導(dǎo)致解凍效率低下，水分損失嚴(yán)重，蛋白、脂肪出現(xiàn)氧化等品質(zhì)劣變現(xiàn)象。因此高濕低溫解凍逐步出現(xiàn)在大眾的視野里，其既保留低溫解凍的優(yōu)點，同時又利用高濕環(huán)境提高解凍效率，減少汁液損失，改善解凍肉品質(zhì)。之前已有研究表明高濕低溫解凍對牛羊肉及雞肉品質(zhì)影響較小，但國內(nèi)外有關(guān)高濕低溫解凍對豬肉品質(zhì)特性的報道很少。因此，本試驗以鮮肉和傳統(tǒng)低溫（4℃，RH65%～73%）解凍作為對照，通過分析解凍豬肉保水性、嫩度、新鮮度等指標(biāo)并利用動態(tài)流變特性來優(yōu)化低溫條件下（4℃），豬肉解凍的最適濕度參數(shù)，旨在改善解凍后豬肉品質(zhì)，為新型解凍技術(shù)的應(yīng)用提供技術(shù)支持。

　　1  材料與方法

　　新鮮的豬背最長?。ㄆ贩N：杜洛克×長白×大白） 河南高金食品有限公司；營養(yǎng)瓊脂（NA）培養(yǎng)基青島海博生物技術(shù)有限公司；其他分析純試劑 國藥集團化學(xué)試劑有限公司。

　　CTHI-150B恒溫恒濕箱；YXQ-LS-50SII立式壓力蒸汽滅菌鍋；pH計；CR-400色差計；XHF -D高速分散器；高速冷凍離心機；C-LM4型肌肉嫩度儀；XY300-2C型號電子天平；L93-3溫度自動記錄儀。

　　1.3.1  凍結(jié)處理

　　在無菌室中，將豬背最長?。?.9±0.1kg）表面多余的結(jié)締組織以及脂肪剔除后，按照垂直于肌纖維的方向?qū)⑵浞智谐梢?guī)格相近似的肉塊（質(zhì)量：150±5g；6cm×5cm×3.5cm ），采用自封袋（120mm×170mm）分裝后，隨機將其分成6組，每組5份樣品，并任選一組作為鮮肉對照，直接測定其各項指標(biāo)。剩余各組-18℃冷凍并凍藏24h。

　　1.3.2  解凍處理

　　凍藏結(jié)束后，將樣品組取出，并測定其中心溫度（-18℃）。隨后隨機選取一組采用傳統(tǒng)低溫（4℃；經(jīng)測定RH為65%～73%）方法解凍，其余各組放置于恒溫恒濕培養(yǎng)箱中采用低溫（4℃）不同濕度（RH80%、85%、90%、95%）解凍，直至到達(dá)解凍的終點（樣品中心溫度為2℃），表明解凍結(jié)束。

　　1.3.3  解凍時間的測定

　　參考THANONKAEW等的方法，用尺子測量肉樣表面到中心的最短距離，用釘子在最短距離的表面釘一個孔道，將數(shù)字溫度記錄儀的探頭插入肉樣的中心部位。記錄樣品中心溫度隨時間的變化，時刻觀察豬肉的中心溫度，以中心溫度2℃為解凍終點。

　　1.3.4  汁液損失的測定

　　參考HONIKE的方法進行測定。準(zhǔn)確稱取解凍前肉樣的質(zhì)量（W1），待解凍完全后，用吸水紙吸去肉樣表面的水分并準(zhǔn)確記錄稱量并得到解凍后肉樣的質(zhì)量（W2）。通過如下公式計算：解凍汁液損失（%）=（W1-W2）/W1×100。

　　1.3.5  蒸煮損失的測定

　　參照Li等的方法。準(zhǔn)確稱取10±0.5g肉樣（3cm×3cm×1cm）并記錄為W3，將溫度計插入到肉樣中心部位后，肉樣放入自封袋中并扎緊袋口放入80℃恒溫水浴鍋中。待到樣品中心溫度達(dá)到70℃時取出并冷卻到室溫，吸去蒸煮后肉樣表面的水分并稱量記錄為W4。計算公式如下：蒸煮損失率（%）=（W3-W4）/W3×100。

　　1.3.6  色差的測定

　　參考夏秀芳等的方法進行測定。使用CR-400色差計測定鮮肉和解凍肉樣表面的L*、a*、b*值。測定前對色差計進行校準(zhǔn)，白板L*、a*、b*值分別為97.22、-0.14、1.82。色差計的標(biāo)準(zhǔn)觀察者：近似2°角；光源：C；孔徑：8mm。檢測每個樣品的五個位點，盡量使樣品之間的測定位點一致，減小誤差。

　　1.3.7  剪切力的測定

　　參考常海軍等的方法，將測完蒸煮損失的肉塊沿肌肉纖維方向分割成1cm×1cm×2cm的立方體，使用肌肉嫩度儀并沿垂直肌纖維方向剪切樣品，并記錄其剪切力值（N）。

　　1.3.8  脂質(zhì)過氧化（TBARS）的測定

　　參考XIONG等的方法并加以修改。具體操作如下：取10g肉樣，與50mL7.5%三氯乙酸（TCA）混勻，振搖30min，雙層濾紙過濾兩次后，加入5mL 0.02 mol/L TBA 溶液并沸水浴40 min，取出后冷卻1h，5500r/min離心25min，保留上清。向上清液中加入5 mL氯仿，搖勻靜置分層，取上清在532 nm處比色。計算公式如下：TBSRS（mg/kg）=（A532/Ws）×9.48，其中A532為待測液在532nm下的吸光度值，Ws為肉樣品的質(zhì)量（g）。

　　1.3.9  新鮮度的測定

　　本試驗主要通過pH值、細(xì)菌菌落總數(shù)、揮發(fā)性鹽基氮（TVB-N）和電導(dǎo)率四個指標(biāo)綜合評價解凍豬肉的新鮮度。pH值：檢測前，使用pH 6.8、4.0的標(biāo)準(zhǔn)緩沖液校準(zhǔn)pH計。參考GB 5009.237-2016的方法進行測定。菌落總數(shù)：參考GB 4789.2-2016 測定菌落總數(shù)。TVB-N：參考GB 5009.228-2016半微量定氮法測定TVB-N值。電導(dǎo)率的測定：參考楊秀娟等的方法測定電導(dǎo)率。

　　1.3.10  動態(tài)流變學(xué)特性的測定

　　參考朱東陽等的方法，利用流變儀測定樣品的熱動態(tài)流變性。

　　1.4 數(shù)據(jù)分析

　　所有處理重復(fù)5次，使用SPSS 18.0（SPSS Inc,USA）進行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，并對試驗數(shù)據(jù)采用單因素方差分析（ANOVA）進行分析。當(dāng)p＜0.05 時，認(rèn)為組間差異顯著。

　　豬肉中心溫度隨解凍時間的變化代表了樣品的解凍速率，從側(cè)面反映出解凍的進程。由圖1可知，高濕低溫解凍的速率明顯高于傳統(tǒng)低溫解凍，且隨著相對濕度的增加而升高。以中心溫度上升至2℃作為完全解凍的判定點。豬肉采用低（4℃）RH80%、85%、90%、95%解凍所需時間平均分別為11、10、9、8 h，顯著快于傳統(tǒng)低溫解凍（17h），表明高濕低溫解凍可有效縮短解凍時間，提高解凍效率。這主要是由于較低的環(huán)境溫度下，熱傳遞速率較慢，而增加空氣濕度后，使得導(dǎo)熱加快，促進冰晶融化。

圖1  低溫不同濕度解凍條件下豬肉中心溫度的變化曲線

　　2.2  低溫不同相對濕度解凍對豬肉汁液損失的影響

　　圖2表明低溫不同濕度解凍對汁液損失影響差異顯著（p＜0.05），其中RH90%、95%處理后汁液損失最低，傳統(tǒng)低溫解凍后汁液損失最高，可能是由于高濕度條件下，一方面縮短了解凍時間，減少干耗現(xiàn)象；另一方面有效地保護了肉樣的蛋白水合面，降低表面水分蒸發(fā)。目前有關(guān)解凍降低肉樣保水能力原因的報道眾多，有研究認(rèn)為經(jīng)解凍處理，蛋白質(zhì)發(fā)生氧化變性，生成羰基和二硫鍵，導(dǎo)致肌肉蛋白結(jié)構(gòu)改變，降低保水能力；夏秀芳等則認(rèn)為解凍后肌肉蛋白質(zhì)的靜電荷減少，導(dǎo)致蛋白分子聚集使得水分?jǐn)D出而造成汁液流失；也有報道認(rèn)為解凍后冷凍肉的肌纖維收縮，肌束空隙變大，破壞其致密結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致保水能力下降。

圖2  低溫不同濕度解凍對豬肉汁液損失的影響

　　注：標(biāo)記有不同字母的數(shù)據(jù)間有顯著性差異（p＜0.05）。數(shù)據(jù)的表示形式為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤。

　　由圖3可知，經(jīng)不同解凍處理后肉樣的蒸煮損失較鮮肉均呈現(xiàn)出顯著變化（p＜0.05），這主要是由于豬肉在冷凍過程中形成的冰晶對肌肉組織造成機械損傷所致。其中傳統(tǒng)低溫解凍引起的蒸煮損失最高，因為豬肉在此方式下解凍時間最長。而低溫高濕解凍的蒸煮損失均顯著低于傳統(tǒng)低溫，且隨著濕度增加至90%，蒸煮損失顯著降低（p＜0.05），而隨著濕度繼續(xù)增加，則無明顯變化（p＞0.05），這與汁液損失結(jié)果一致，表明低溫高濕（4℃，RH≥90%）可有效提高解凍豬肉的保水能力。

圖3  低溫不同濕度解凍對豬肉蒸煮損失的影響

　　注：標(biāo)記有不同字母的數(shù)據(jù)間有顯著性差異（p＜0.05）。數(shù)據(jù)的表示形式為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤。

　　豬肉色澤對于其外觀有重要作用，直接影響消費者的可接受性。不同解凍處理對豬肉色澤的影響如表1所示，主要通過L*、a*和b*值來衡量。經(jīng)低溫RH85%、90%、95%解凍后，豬肉的L*、a*和b*值接近鮮肉水平（p＞0.05），其中RH90%、95%解凍后，處理組的L*值和a*值顯著高于傳統(tǒng)低溫解凍，b*值顯著低于傳統(tǒng)低溫解凍（p＜0.05），表明低溫環(huán)境下，相對濕度達(dá)到90%以上解凍可有效緩解肉樣色澤的改變。張昕等發(fā)現(xiàn)高濕低溫解凍可提高雞肉的亮度值和紅度值，邸靜等結(jié)果也表明高濕低溫解凍可有效維持牛肉的L*值，與本試驗結(jié)果相似。分析原因可能是由于高濕處理后，有效維持豬肉保水性的同時縮短了解凍時間，避免肉樣與空氣接觸時間過長，從而抑制肌紅蛋白的氧化變性（a*值下降的原因）和脂肪的氧化（b*值升高的原因）。

　　注：同一行中標(biāo)記有不同字母的數(shù)據(jù)間有顯著性差異（p＜0.05）。數(shù)據(jù)的表示形式為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤。

　　2.5 低溫不同相對濕度解凍對豬肉嫩度的影響

　　肌肉嫩度是決定消費者重復(fù)購買的重要品質(zhì)屬性，常用剪切力表示。由圖4可知，與鮮肉相比（43.45 N），經(jīng)不同解凍后豬肉的剪切力值均顯著升高（p＜0.05），原因是在冷凍結(jié)過程中，隨著溫度的降低和時間的延長樣品中產(chǎn)生的冰晶也會增大，從而減小豬肉的可塑性。不過相較于傳統(tǒng)低溫 解凍，低溫高濕解凍后豬肉的剪切力值顯著降低（p＜0.05），而且剪切力值隨著濕度的升高逐漸減小，表明嫩度增加。當(dāng)相對濕度達(dá)到85%后剪切力值無明顯變化（p＞0.05），表明高濕環(huán)境有利于維持豬肉的嫩度。

　　注：標(biāo)記有不同字母的數(shù)據(jù)間有顯著性差異（p＜0.05）。數(shù)據(jù)的表示形式為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤。

　　2.6  低溫不同相對濕度解凍對豬肉脂質(zhì)過氧化（TBARS）的影響

　　低溫不同相對濕度條件下解凍后測定了豬肉的TBARS值，結(jié)果如圖5所示，其值越大代表脂肪氧化程度越大。與鮮肉相比，豬肉經(jīng)傳統(tǒng)低溫解凍后TBARS值明顯升高（p＜0.05），可能是由于解凍時間過長所致。而經(jīng)過低溫高濕解凍后豬肉的TBARS顯著低于傳統(tǒng)低溫解凍（p＜0.05），且隨著濕度增加而逐漸降低。當(dāng)相對濕度達(dá)到85%～95%時，豬肉的TBARS值接近鮮肉水平（p＞0.05），表明低溫RH≥85%解凍可有效抑制脂肪氧化程度。從TBARS和色澤的結(jié)果可看出豬肉黃度值變化與脂肪氧化程度一致。

　　注：標(biāo)記有不同字母的數(shù)據(jù)間有顯著性差異（p＜0.05）。數(shù)據(jù)的表示形式為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤。

　　2.7  低溫不同相對濕度解凍對豬肉新鮮度的影響

　　pH值的變化可使蛋白質(zhì)分子間產(chǎn)生靜電荷效應(yīng)，從而顯著影響肉的色澤、持水力和貨架期。由圖6A可知，低溫高濕解凍和傳統(tǒng)低溫解凍處理對豬肉pH值無顯著影響，與鮮肉值接近（p＞0.05），與余力等的研究結(jié)論一致。其中傳統(tǒng)低溫解凍的pH值（6.06）最高，原因可能是解凍時間最長，促使蛋白質(zhì)在酶及微生物的活動下降解生成氨、胺等堿性物質(zhì)所致。隨著解凍溫度升高、解凍時間延長，容易造成微生物污染，促使豬肉成分和感官特性發(fā)生變化，導(dǎo)致有毒有害物質(zhì)產(chǎn)生。如圖6B所示，經(jīng)不同解凍處理后豬肉的菌落總數(shù)均顯著高于鮮肉（p＜0.05）。其中在低溫環(huán)境下，RH95%解凍后樣品的菌落總數(shù)（3.97lg CFU/g）顯著高于其他濕度條件下，而接近于傳統(tǒng)低溫解凍（p＞0.05），分析原因可能是，隨著解凍環(huán)境濕度增加，微生物活動增強，不過微生物數(shù)量仍未超標(biāo)，可安心食用。TVB-N值是衡量動物性食品蛋白質(zhì)分解的重要指標(biāo)。由圖6C可知，低溫環(huán)境中，RH95%解凍和傳統(tǒng)低溫解凍處理后肉樣的TVB-N值最高，這與菌落總數(shù)結(jié)果相一致，主要是由于腐敗菌的滋生誘發(fā)TVB-N增加，預(yù)示著腐敗程度增加。隨著豬肉新鮮度的下降，其自身成分會發(fā)生變化，反應(yīng)產(chǎn)物中出現(xiàn)大量導(dǎo)電性物質(zhì)，導(dǎo)致電導(dǎo)率升高，因此電導(dǎo)率也成為檢驗豬肉新鮮度的重要指標(biāo)。如圖6D所示，經(jīng)不同解凍處理后，豬肉的電導(dǎo)率均顯著高于鮮肉（p＜0.05），但都在1370μS/cm以下，屬于一級鮮肉。同樣地，經(jīng)不同濕度解凍處理后，電導(dǎo)率值的變化趨勢基本與TVB-N和菌落總數(shù)相一致。

圖6  低溫不同濕度解凍對豬肉pH（A），菌落總數(shù)（B），TVB-N 值（C）和電導(dǎo)率（D）的影響

　　注：標(biāo)記有不同字母的數(shù)據(jù)間有顯著性差異（p＜0.05）。數(shù)據(jù)的表示形式為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤。

　　2.8  低溫不同相對濕度解凍對豬肉動態(tài)流變學(xué)特性的影響

　　近年來，動態(tài)流變試驗常用來檢測肌纖維蛋白的熱誘導(dǎo)凝膠性，尤其是用G′來表示樣品在剪切過程中的儲能模量，可從側(cè)面反映蛋白品質(zhì)。低溫不同濕度解凍后豬肉樣品G′值的變化如圖7所示。于鮮肉而言，其G′值的變化與文獻報道一致，大致分為四個階段：20～44℃，G′有下降趨勢，但不明顯；45～51℃，因豬肉蛋白互作增強促使G′增加；52～56℃，G′因肉樣中的肌球蛋白尾部發(fā)生變性而輕微下降；57～80℃，由于溫度升高引發(fā)蛋白質(zhì)聚集、交聯(lián)，粘性膠體轉(zhuǎn)變?yōu)橛袕椥缘哪z網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致G′迅速升高。由圖7可知，經(jīng)不同解凍處理后，G′的變化趨勢與鮮肉相似，但其值（80℃時為22.45～26.36 kPa）明顯降低，表明凝膠結(jié)構(gòu)遭到破壞，主要原因是解凍過程中蛋白質(zhì)變性導(dǎo)致蛋白發(fā)生聚集，改變原有結(jié)構(gòu)造成的±。其中傳統(tǒng)低溫解凍的G′值最低（80℃時為22.45 kPa），且峰形較弱；而經(jīng)低溫RH90%和95%解凍后，肉樣的G′值較高（80℃時為26.36 kPa和25.78kPa），且峰形較好，與鮮肉較為一致，表明低溫RH90%和95%解凍可有效保持豬肉糜原有的蛋白結(jié)構(gòu)特性，凝膠結(jié)構(gòu)較好。

　　本試驗中，與傳統(tǒng)低溫解凍相比，采用低溫高濕解凍可有效縮短解凍時間，提高解凍效率；使解凍汁液損失由6.56%降低至3.64%以下，蒸煮損失由26.32%降至23.8%以下，從而改善解凍豬肉的保水能力；能明顯抑制脂肪氧化程度，降低剪切力值以提高豬肉嫩度（p＜0.05）。在低溫條件下，經(jīng)RH90%和95%解凍，效率高于其他兩組處理，而且解凍后肉樣的G′值較高（80℃時為26.36kPa 和25.78kPa），可保持豬肉糜原有的蛋白結(jié)構(gòu)特性（p＜0.05）；但RH95%解凍后肉樣的菌落總數(shù)（3.97 lgCFU/g）、TVB-N（1.4mg/100g）和電導(dǎo)率（1 367.67μS/cm）顯著升高（p＜0.05），降低新鮮度。綜合分析，4℃、RH90%解凍是最佳的解凍條件，可有效提高解凍效率，緩解蛋白變性，提高保水能力、嫩度，改善解凍豬肉品質(zhì)。本研究為低溫高濕解凍在豬肉中的應(yīng)用提供技術(shù)參數(shù)，可提高企業(yè)經(jīng)濟效益。