高压静电场冻融处理对肉糜品质的影响

姚　薇，王　标，马　玲，杨　华（山西农业大学食品科学与工程学院，山西太谷　030801）



高压静电场冻融处理对肉糜品质的影响

姚薇，王标，马玲，*杨华
（山西农业大学食品科学与工程学院，山西太谷030801）

摘要：在肉糜冻结和解冻过程中施加高压静电场，通过测定高压静电处理后肉糜的汁液流失率、蒸煮损失率、pH值和色差来研究高压静电在肉糜冻融过程中产生的影响。结果表明，解冻过程中施加150 kV/min电场会降低肉糜18.71％的汁液流失率，在冻结和解冻过程中均施加高压静电场会使肉糜的色泽更好；高压电场处理对肉糜的pH值和蒸煮损失率没有显著差异（p>0.05）。

关键词：高压电场；冷冻；肉糜

贮藏动物性食品时，一般要求在冻结点以下的低温贮藏，以延长保存期，在冻结过程中会发生体积变化，干耗、冻结烧、重结晶、蛋白质变性、肌肉颜色以及风味和营养成分变化，肌肉纤维的机械创伤和肌原纤维蛋白质的可溶性下降等一系列物理化学变化，降低肉品品质[1]。大量资料表明，解冻过程或解冻方法对肉制品的影响也较大。所以，目前有很多新的技术试用于冷冻肉制品的处理过程中，如电场、磁场、微波辐射、高压等，以探索在解冻过程中用这些非热技术处理对肉制品品质的影响[2-3]。

电场处理具有抑制酶活性[4]和杀菌作用[5]，以及环保、安全、经济、实用等多方面优点[6]。目前，应用比较成熟的有食醋的催陈、农作物种子的处理、果蔬的保鲜、微生物的抑制、加速食品解冻等。然而在高压静电场的畜产品应用方面，大多数研究集中在解冻过程中施加高压静电场，研究侧重于高压静电场对解冻速率的影响；而对于在冻结过程中施加高压静电的研究相对较少，而且这些研究也多集中在对冻结速率的影响上面，较少关注冻融过程中施加电场对解冻后品质的影响；此外目前多将高压静电处理作用于肉块，而作用于肉馅的研究较少。所以，本课题选择在冷冻和解冻过程中交叉使用高压静电场来处理肉糜，探索该处理对肉糜解冻后一些指标的影响。

1　材料与设备

1.1原料与分组

选择约500g外观新鲜、肉色红润、无结缔组织的双汇牌冷鲜肉（购于太谷县双汇冷鲜肉专卖店）作为试验材料。将选好的材料通过绞肉机绞成肉糜并分组装样：A组为无电场冻结无电场解冻组，B组为有电场冻结无电场解冻组，C组为无电场冻结有电场解冻组，D组为有电场冻结有电场解冻组。

1.2试验设备

BC/BD-500型新飞牌冷藏冷冻箱，TDL-4型离心机，真空包装机，高剪切分散乳化机，台式pH计，TCP2型全自动测色色差计。

自制简易的高压电场发生装置见图1。

图1　自制简易的高压电场发生装置

由图1可知，高压静电场发生装置主要由高压直流电源和固定间距的平行金属板电极2个部分组成。高压直流电源可产生固定3 000 V的电压，平行板电极间距为2 cm，平行板电极面积约30 cm2。只需将试验样品用保鲜膜包裹，置于平行板电极间即可接受电场处理或对照。该装置自带指示灯，通过指示灯亮度可观察到电场产生是否符合要求。在试验过程中，通过将放置有试验样品的该高压静电发生装置整体置于电冰箱冷冻柜中来实现肉糜在冻结过程中对试验样品施加电场影响；通过将装置置于室温下来实现在肉糜解冻过程中对其施加电场影响。

2　方法

2.1高压静电场中的冻结试验

将B组样品与D组样品置于高压静电场区，将A组样品与C组样品置于零电场对照区。样品放置好后将整个试验装置置于冰箱冷冻室中，在放置过程中要避免电极板及导线接触到冷冻柜内壁，以避免漏电。检查完毕后关闭冷冻柜门，打开高压电源开关开始冷冻，直到试验样品冻透为止。冷冻约进行7 h，确保样品完全冻结。

2.2高压静电场中的解冻试验

冷冻结束后关闭高压电源开关，使用金属棒对3块平行板电极进行放电处理，此时将C组样品与D组样品置于高压静电场区，将A组样品与B组样品置于零电场对照区。样品重新装好后再次打开高压电源开关，并将整个试验装置置于室温下直到完全解冻。完全解冻后的样品即为待测样品。

2.3指标测定

2.3.1汁液流失率[7]

精确称取5 g肉糜（m1），冻融处理后将样品置于离心机以转速1 000 r/min离心10min，离心完毕测定样品质量（m2）。

2.3.2蒸煮损失率

精确称取5 g肉糜（m1），冻融处理后真空包装，随后将样品置于80℃的水浴锅中加热20min，迅速降温至室温，冷却后取出样品，吸水纸吸去表面水

2.3.3pH值

用台式pH计进行测定。称取约5 g待测样品置于锥形瓶中加入45 mL蒸馏水，通过FA25型高剪切分散乳化机在A档（10 000 r/min）乳化30 s，乳化后将pH计探头插入匀浆后的肉汤中，待读数稳定后记录数据。

2.3.4色差

肉色测定采用L*值a*值b*值法[8]。用TCP2型全自动测色色差计测定样品的L*值（亮度）、a*值（红度）、b*值（黄度），对于同一肉样，平行测定3次，取其平均值作为该样品的色差值。

2.4数据处理[9-11]

试验结果数值用平均值表示，利用Excel的分析工具库对试验数据进行分析，各试验指标采用的是配对试验两样本均数差异显著性检验的统计分析方法。

3　结果分析与讨论

3.1高压静电冻融处理对汁液流失率的影响

不同试验组的肉糜汁液流失率见图2。分测定质量为m2。

图2　不同试验组的肉糜汁液流失率

由图2可知，对比A组和C组，二者均为不加电场冻结，解冻时A组不加电场而C组施加150 kV/m的电场，发现解冻施加电场组即C组的肉糜汁液流失率要低于不加电场解冻的A组。在高压静电场中解冻之后肉糜的品质比不加电场肉糜的品质要有所提高；对比A组和B组发现在冻结过程中施加150 kV/m的电场会使肉糜汁液流失率偏高。在电场中冻结会降低肉糜的品质，表明肉糜在150 kV/m的电场中冻结速率比不加电场冻结稍慢，较慢的冻结速率可能会造成汁液流失率偏高；对比A组和D组发现A组和D组差异不显著（p>0.05）。因此，在冻结和解冻过程中都施加150 kV/m的电场对肉糜汁液流失率没有显著的影响。

3.2高压静电冻融处理对肉糜蒸煮损失率的影响[12-14]

不同试验组的肉糜蒸煮损失率见图3。

图3　不同试验组的肉糜蒸煮损失率

由图3可知，通过A组分别与其他各组对比后发现，在冻结或解冻过程或全程施加高压静电场组的蒸煮损失率和不经电场处理的组之间没有显著差异（p>0.05）。

3.3高压静电冻融处理对pH值的影响

不同试验组的肉糜pH值见图4。

图4　不同试验组的肉糜pH值

由图4可知，高压静电场处理组与不加电场组的肉糜pH值差异不显著，说明高压静电处理对肉糜pH值没有影响。在后续的研究中可以适当延长试验时间，或者选取不同部位制作肉糜，以观察到更细微的变化。

3.4高压静电冻融处理对肉糜色差值的影响

不同试验组的肉糜色差值见图5。

图5　不同试验组的肉糜色差值

由图5可知，不同处理组之间的亮度值均差异显著。B组的亮度值高于A组，C组亮度值低于A组。可能原因是B组汁液流失率稍高，流失的汁液附着于样品表面，造成反射增强，亮度值偏高；不同处理组之间的红度值及黄度值均差异显著。电场冻结组和电场解冻组的红度值均低于不加电场组。在冻结和解冻过程中均施加电场，会使肉糜的红度值升高、黄度值降低，说明全程电场处理有助于保持肉糜的色泽。

4　结论

解冻过程中施加高压静电场会降低肉糜的汁液流失率；在冻结和解冻过程中均施加电场会使肉糜的色泽更好；在冻结过程中施加高压静电场会增加肉糜的汁液流失率，降低肉糜的食用品质；高压电场处理对肉糜pH值和蒸煮损失率没有显著影响。

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Effect of High Static-electric Voltage Field onminced Pork Quality during Freezing and Thawing Process

YAO Wei，WANG Biao，MA Ling，*YANG Hua
（College of Food Science and Engineering，Shanxi Agricultural University，Taigu，Shanxi 030801，China）

Abstract：Minced pork are treated with high voltage electric field on the freezing processing and thawing processing.Drip loss，cooking loss，pH and color are measured to evaluate the effect of high voltage electric field for theminced on the freezing processing and thawing processing.It is proved that 150 kV/m of the electric field had some influences on the drip loss areas and color but few effect on pH and cooking loss areas（p>0.05）.

Key words：high voltage electric field；freezing；minced

*通讯作者：杨华（1979—），女，硕士，副教授，研究方向为肉品科学与技术。

作者简介：姚薇（1990—），女，在读硕士，研究方向为食品生物技术。

收稿日期：2015-12-10

文章编号：1671-9646（2016）02a-0017-03

中图分类号：TS251.1

文献标志码：A

doi：10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2016.02.005