速冻肉馅类制品品质劣变机理及阻断技术的研究进展

,,, , ,

(东北农业大学食品学院,黑龙江哈尔滨 150030)

速冻食品(quick-frozen food)[1]是在-30 ℃或更低温度下快速冻结、30 min内通过最大冰晶生成带,包装后于-18 ℃下贮藏、流通和销售的一类食品。速冻食品种类繁多,其中较为突出的一类是速冻肉馅类制品,该类产品是由馅料和面皮(或有或无)组成,由畜禽肉、脂肪、植物油、蔬菜及添加剂通过斩拌、调味混合制备而成,主要包括饺子、包子、馄饨、肉丸、烧麦[2]、小馅饼和汉堡饼[3]等。速冻肉馅类制品将我国传统工艺和现代化技术设备相结合,具有历史悠久、味道鲜美并可长期保存等特点。

速冻肉馅类制品通过将原料肉进行修整、清洗、搅碎、调制、斩拌、混匀、成型、包装后在-18 ℃冻藏,原料中80%的水分形成粒径小于100 μm的冰晶颗粒,致使肉的水分活度降低、抑制微生物生长和酶的活性,降低其生化反应程度[4]。同时,依靠冷藏链[5]物流储藏、运输和销售,不仅保持肉馅类制品的感观品质,而且最大限度的保留其营养价值[6]、有效地延长其货架期。但在实际加工生产中,加工工艺不完善,运输、贮藏过程中无法严格控制温度变化,易导致速冻肉馅类制品在保质期内发生品质劣变[7],降低消费者购买动机,阻碍速冻食品向工业化、营养化和专业化方向的发展。因此,如何解决速冻肉馅类制品在低温贮藏和运输过程中出现的问题,一直是整个速冻行业面临的技术难点;如何阻断速冻肉馅类制品品质劣变也成为了国内外学者研究的热点。

速冻肉馅类制品在加工、贮藏以及流通过程中由于原料选择和冻藏条件的影响,宏观和微观结构发生显著变化。本文简述速冻肉馅类制品品质劣变的表征及影响因素。根据目前国内外学者研究成果,对速冻肉馅类制品组织状态和蛋白质结构(二、三级结构)等方面进行总结,分析面皮和馅料品质下降的原因,综述速冻肉馅类制品品质劣变的机理;总结阻断速冻肉馅类制品品质劣变的相关方法,为进一步开发速冻肉馅类食品、提高其品质、加快其工业化进程提供理论基础和技术支持。

1 速冻肉馅类制品的品质劣变

1.1 速冻肉馅类制品品质劣变的表征

1.1.1 面皮品质劣变的表征 面皮品质劣变是缩短速冻肉馅类制品货架期的主要原因之一,主要分为发酵类面皮劣变和非发酵类面皮劣变。发酵类面皮主要用于制作包子、发面馅饼等[8]。在冷藏过程中,面皮由于失水产生“干耗”现象[2],导致面皮变得粗糙、坚硬、皱缩以及裂纹等现象,解冻后质构、色泽、风味等品质变差。非发酵类面皮多用于制作饺子、馄饨、烧麦等速冻肉馅类制品。在低温贮藏过程中,极易出现结霜、冰晶包裹等现象。冰晶融化后,面皮反复吸水导致其弹性降低,面皮开裂,色泽变黄、无光泽。随冻藏时间推移,“干耗”会由表及里,逐渐扩散至产品内部,多孔层不断增加,产品抗冻和抗裂的强度降低[9],蒸煮时面皮韧性差,出现皮与馅分离等[10]现象,食用价值显著降低。申瓅航等[11]发现冻藏过程中饺子皮的硬度和强韧性随冻藏时间的延长逐渐降低,口感变差,且冻藏时间越长,降低的越明显。胡育铭等[12]发现汤圆速冻后易出现粘结、起毛等现象,冷藏后会出现不同程度的龟裂甚至开裂现象,不仅严重影响汤圆的外观,同时易出现偏馅、露馅等情况,影响汤圆的食用品质。

1.1.2 馅料品质劣变的表征 馅料是速冻肉馅类制品的重要组成部分,对产品的食用特性具有至关重要的作用。常见的速冻肉馅类制品,如饺子、包子、馅饼等在速冻时水分冻结产生过冷现象,解冻后不能重新吸收冰晶,导致肉馅汁液流失、干燥、粗糙,肉色变暗变深,丧失原有风味[13]。陈炎等[2]研究速冻水饺肉馅时发现,冻藏3个月后水饺肉馅持水性显著降低,肉馅变硬、咀嚼性降低,肌肉质地变老、破裂不完整[14],蒸煮汤汁污浊[15],感官评定显著降低。Huang等[16]研究发现冻藏过程中水饺馅的多汁性随冻藏时间的延长不断下降,质地变差,口感受到严重破坏。另外,长时间的冻藏会致使肉馅内脂肪氧化,脂肪的过氧化值(peroxide value,POV)显著升高[17],感官品质下降,产生明显的哈败味。Huang等[18]研究不同脂肪添加量的水饺在冻藏过程中风味和感官品质的变化,结果显示,随着冻藏时间的延长,水饺的组织结构和整体可接受性明显降低,其中芳香味物质的含量下降,己醛、苯乙醛[19]等具有酸败味的物质含量增加,酸败味明显增加[20]。

1.2 速冻肉馅类制品品质劣变的影响因素

传统速冻肉馅类制品是经绞碎、斩拌、包制、速冻、冻藏等多个工艺加工而成,由于加工过程复杂,因此引起速冻肉馅类制品品质劣变的因素有很多,主要包括原料的选择、加工工艺、冷藏条件以及冷链运输等方面。

1.2.1 面皮品质劣变的影响因素 冰晶的生长和重结晶是导致面皮品质劣变的重要因素。低温贮藏时面皮内外存在气压差,内部水分逐渐向面皮表面移动,不断发生聚集形成冰晶。由于冷藏过程中无法避免产生温度波动,冰晶发生再结晶的现象,尖锐的冰晶体破坏面筋蛋白网络结构是面皮品质劣变的根本原因。Gelinas等[21]通过对面皮冷冻过程中水分分布的研究发现,面皮中冰晶的重结晶会严重破坏蛋白质的二级、三级结构[22]。因此宜采用低温快速冻结的方法,此时冰晶体积较小、分布均匀,面筋蛋白保持原有的致密结构,冻藏稳定性高[23],能够有效降低面皮在贮藏过程中的“干耗”。

不同粉质和面筋含量的面粉适用于制作不同类型的速冻肉馅类制品的面皮。对于发酵类面皮制作的速冻肉馅类制品,冷藏过程中酵母的细胞结构遭到破坏,释放谷胱甘肽,破坏面筋蛋白的网络结构[24],如面皮持气性变差、容易开裂以及蒸煮性能下降等。由于面粉中面筋质量不同,其多酚氧化酶引起的酶促褐变以及美拉德反应等引起非酶促褐变也会在不同程度上使面皮发生品质劣变,如颜色变暗、光泽度下降等。申瓅航等[11]研究面筋质量对小麦粉饺子皮的影响时发现,面筋品质较好的小麦粉饺子皮在冻藏期间不易发生品质劣变;面粉中粗蛋白含量越高,饺子皮外观品质越好。

1.2.2 馅料品质劣变的影响因素 食品冷链作为速冻肉馅类制品贮藏流通的重要手段,其完整性和食品的品质息息相关。因此不健全的冻藏条件会增加食品贮藏流通过程中的损耗,降低食品品质。Huang等[15]利用SDS-PAGE(sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis)电泳图谱和差示扫描量热仪(different scanning calorimetry,DSC)分析不同冻藏温度和冻藏时间对水饺肉馅品质的影响,结果显示较长时间、较高温度的冻藏条件导致蛋白质变性、天然内部结构暴露、肌球蛋白重链解聚,产生较低的变性温度(Tm)和焓值(ΔH),因此蛋白的热稳定性显著降低;而且温度波动(-7 ℃/-18 ℃、-18 ℃/-25 ℃)也使冻藏水饺的羰基含量分别增加了2.1倍和2.2倍[18]。羰基含量越高,蛋白质氧化越严重,肉馅的颜色和保水性下降越显著;冻融循环过程中,水分含量减少,肉馅硬度增加,肉馅肌肉蛋白变性降解,使肌肉完整的组织结构被破坏,肉馅品质劣变加剧[11]。因此冻藏条件(冻藏时间、冻藏温度以及温度波动等)对速冻肉馅类制品品质的影响不容忽视[25]。

当食品处于低温环境中,微生物的生长和繁殖将被抑制,而脂肪氧化是影响速冻食品贮藏过程品质的重要因素,因此不当的脂肪添加量是导致速冻肉馅类制品馅料品质劣变的重要因素之一。Huang等[15]分析不同脂肪添加量对速冻水饺品质及风味的影响时发现,高脂肪添加量导致贮藏期水饺硫代巴比妥酸值(thiobarbituric acid value,TBARS)升高、羰基含量增加,蛋白凝胶基质的强度降低,持水性下降,水饺质地变差、酸败味增加、整体可接受性降低等。因此速冻肉馅类制品加工过程中应适当添加脂肪,既保证产品良好的风味又能降低产品品质劣变的程度。

2 速冻肉馅类制品品质劣变的机理

冻藏类食品品质劣变的原因归纳为两个方面,一是冻藏过程中水分的迁移和重新分配、已形成的冰结晶发生升华和重结晶[26],引起蛋白质的机械损伤,使蛋白质发生变性;另一方面,蛋白质(面筋蛋白和肌肉蛋白)和脂肪是速冻肉馅类制品非常重要的组成成分,因此,引起脂肪氧化、蛋白质氧化的因素也是导致制品品质劣变的重要原因。

2.1 面皮品质劣变的机理

2.1.1 冰晶引起面筋蛋白结构改变 冻藏条件下,速冻肉馅类制品面皮品质劣变主要是由于水分分布的变化和重结晶现象的发生破坏了面筋蛋白结构所引起的。冷冻初始阶段冰晶含量大约为55%,当温度降低时,冰晶含量增加至60%,“干耗”程度逐渐加深,冰晶体积增大使面皮膨胀开裂,蒸煮性能减弱。在随后的冻藏过程中,细胞外冰晶逐渐聚集导致重结晶现象出现,胞外冰晶挤压细胞使之失水变形(如图1所示)。一方面水分的重新分布破坏蛋白质原本致密完整的结构,导致蛋白质结构重排,空间网络结构有序度降低、凝胶网络结构变得疏松[27]。另一方面,冷冻后冰晶产生较大的机械力使维持α-螺旋、β-转角的氢键断裂,原本较为有序的α-螺旋骨架结构部分转化为反向平行的β-折叠和无规则卷曲结构,导致蛋白质分子高级结构被破坏[28,29]。申瓅航等[11]用凝胶渗透色谱法(gel permeation chromatography,GPC)和傅里叶红外光谱法(fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)分析饺子皮在冻藏期间面筋蛋白二级结构的变化,其中冻藏过程中冰晶的生长导致β-转角百分含量显著降低,面筋蛋白结构破坏严重;重结晶和水分迁移使面筋蛋白二硫键断裂、氢键逐渐消失,生成很多小分子物质,在非共价键作用下不断聚集,面筋蛋白中的β-转角向β-折叠转化,因此分子间β-折叠含量增加、网络结构弱化致使面筋强度下降。

图1 冷冻过程中冰晶生长模型图Fig.1 Images ice crystal formation during freezing process注:A:速冻阶段;B:冻藏阶段(包括温度波动或温度升高)。

面筋蛋白在冻藏过程中非共价作用力参与到蛋白质分子聚集行为中,蛋白质高分子聚合度也随之降低,谷蛋白中分子量较大的蛋白分解成小分子量蛋白质。Kontogiorgos[30]通过时域核磁共振仪研究发现,冷冻面团中水分的重新分布导致大分子聚合体发生解聚。Zhao等[31]通过分子排阻色谱联用多角度激光光散射(size-exclusion ghromatography and multi-angle laser light scattering,SEC-MALLS)技术发现,随洗脱时间的延长,色谱图中出现分子量更小的峰,说明面筋蛋白分子量分布发生改变,分子量为105～109Da的高分子量谷蛋白发生解聚,小分子量蛋白逐渐被洗脱出来;回转半径Rg随冻藏时间延长而逐渐降低,面筋蛋白网络结构中的孔隙逐渐增大,导致面团持气性降低、网络结构弱化,甚至出现断裂。高分子量聚合物逐渐解聚,从根本上说明冰晶及重结晶现象的发生是导致面筋蛋白结构弱化的根本原因。

2.1.2 冰晶引起面筋蛋白功能特性改变 冻藏过程中冰晶的生长和重结晶在破坏面筋蛋白结构的同时,对面筋蛋白功能特性也产生显著影响。低温贮藏和温度波动诱导隐藏在面筋蛋白大分子内部的疏水基团暴露,导致蛋白表面疏水性增强[32];疏水相互作用的增加使面筋蛋白热变性温度降低,显著降低面筋蛋白的冻融稳定性等。淀粉颗粒被冰晶破坏,导致水分从面筋蛋白上脱离出来,吸水能力下降,降低面粉的持水能力[30]。王沛等[26]研究冷冻面团中小麦面筋蛋白品质劣变机理,通过研究面筋蛋白流变学特性发现,冻藏过程中蛋白质的储能模量(G′)和弹性模量(G″)明显降低,此时面筋蛋白功能性的降低导致面皮机械性能下降。柳小军[32]利用DSC研究冻藏对面筋蛋白热稳定性影响,冻藏120 d,面筋蛋白中可冻结水含量增加8.8%,蛋白热变性温度(Tm)和变性焓(ΔH)降低,蛋白质功能特性显著降低。一般冷冻速度慢、贮藏温度高,形成的冰晶体积越大、分布越不均匀,面筋蛋白原本致密的内部结构越疏松,导致蛋白质功能特性下降越明显。

2.1.3 其他因素引起面皮品质劣变 面筋蛋白主要由麦谷蛋白和麦醇溶蛋白组成,其中麦谷蛋白是一种由多个亚基通过链外二硫键聚合形成的聚合体蛋白,能够与其他蛋白形成的氢键用于稳定面筋蛋白的结构,有助于提高面筋蛋白的弹性[33,34]。麦醇溶蛋白是一种单体蛋白,赋予面筋蛋白粘性性能[26]。因此面筋蛋白中二者的结构、数量和比例等对面筋蛋白的性质和面皮品质有较大影响。Kennedy[22]采用SDS-PAGE对面筋蛋白中的谷蛋白进行测定,结果显示冻藏及冻融处理后谷蛋白中小分子量部分显著增加,高分子量麦谷蛋白亚基明显减少,说明谷蛋白发生解聚,导致面筋蛋白结构弱化[35]。葛静静[36]在研究蛋白组分与速冻饺子皮质构品质的关系时得出醇溶蛋白含量较高的小麦品种,制作速冻饺子皮质地较差,这主要是由于高含量的醇溶蛋白可阻碍蛋白网络结构的形成,使其在冻藏过程中更易受到破坏[11]。

2.2 肉馅质量劣变的机理

2.2.1 冰晶的形成引起肉馅品质劣变 速冻肉馅类制品经过快速冻结后,肌肉细胞内部分水分冻结成冰晶。由于冻藏时间的延长和冻藏过程中的温度波动,细胞外细小的冰晶进一步融合形成体积较大且不规则的冰晶体[37]。同面皮品质劣变相似(图1),冰晶的生长对肌肉细胞造成的机械损伤导致肌肉细胞基质被挤压破碎;而且冷冻后细胞内电解质浓度升高,肌肉蛋白失水、肌动球蛋白变性、聚集,严重降低肌肉质构特性、破坏肉馅的组织状态[11]。

2.2.2 氧化反应引起肉馅品质劣变 肌肉作为速冻肉馅类制品的重要原料,在绞碎、斩拌及混匀等机械作用下细胞的完整性被破坏,空气中的氧气分子、机械设备中的金属离子掺入其中,此时蛋白质成为活性氧基团(Reactive Oxygen Species,ROS)直接攻击的对象。ROS夺取氢原子后产生以蛋白质碳为中心的自由基(P·),在有氧条件下该自由基连续转化形成过氧化氢自由基(POO·),若再夺取氢原子即形成烷基过氧化物(POOH),进一步反应可生成烷氧自由基(PO·)和羟基衍生物(POH)。冻藏处理后由于抗氧化系统逐渐崩溃,肌原纤维蛋白在游离的金属离子(Fe2+、Cu2+等)和血红素类(如肌红蛋白、血红蛋白)等氧化诱发物的作用下极易氧化,氧化损伤易引起氨基酸侧链修饰[38]、肽链骨架断裂破碎[39]等,使非极性残基不断暴露,促进蛋白质交联衍生物形成,导致二者之间发生交联聚集;另外,蛋白质与氧化物之间亲和力增强,通过氨基酸侧链的直接氧化和肽骨架的断裂形成羰基(醛基和酮基),生成氢过氧化物、POH、羰基复合物和二硫化物等,诱导蛋白质分子结构展开。蛋白质高级结构和功能特性发生改变,包括蛋白质的分子量大小、形状、氨基酸组成、疏水基团与亲水基团比值、蛋白质的空间结构排列、α-螺旋与β-折叠比例和分子间作用力等,从而影响肉馅的品质[40]。同时肉馅在冻藏过程中,由于冻藏时间较长、温度波动,细胞内部水分外渗,细胞外液浓度降低[7],发生重结晶,产生的机械挤压引起肌肉蛋白变性[41]。肌肉蛋白质氧化机制、途径及产物如图2所示[42]。

图2 蛋白质氧化机制、途径及产物[35]Fig.2 Mechanism,pathway and product of protein oxidation[35]

脂肪是构成速冻肉馅类制品馅料非常重要的成分,能够赋予食品良好的感官品质和化学特性,同时脂肪氧化也是导致食品品质下降的一个重要原因。与蛋白氧化相同,脂肪氧化也是自由基链式反应的结果,包括:起始、传递、终止三个阶段[43]。即:自由基链的引发阶段:脂肪在氧化剂(如光、高能辐射)作用下生成脂质自由基(L·);传播期:脂质自由基(L·)和氧形成过氧化自由基(LOO·);终止期:过氧化自由基从一分子(LH)中夺取一个氢原子形成氢过氧化物(LOOH)。脂肪氧化过程中,不饱和脂肪酸经反应初期形成大量初级氧化产物,经过链终止期分解形成次级氧化产物醛、酮以及呋喃等化合物,通过TBARS值和POV值来衡量脂肪氧化的程度[44]。冷藏过程中,冰晶的形成破坏了细胞和肌纤维的结构,脂肪自由基氧化,导致肉色变化并产生不良风味等[45]。当产品加工熟制后,高分子量物质(血红蛋白、肌红蛋白、铁蛋白)释放铁离子能够与氨基酸和核酸等形成鳌合物,促进脂肪氧化的发生。陈炎等[2]研究发现水饺肉馅在-18 ℃贮藏3月过程中,TBARS值不断增加,并且酸败味逐渐加重,当TBARS值超过0.5 mg/kg时,由于产生的自由基和次级代谢产物夺取肌红蛋白中Fe2+的电子使其成为Fe3+,从而加快肌肉蛋白质的氧化[46],水饺产生明显的哈喇味。另外,速冻肉馅类制品运输过程中由于温度的波动极易出现微生物污染及产生毒素等现象,降低肉馅类制品的营养价值并产生安全隐患(产生有毒有害物质)[47]。因此肉类食品在加工和贮藏过程中,蛋白质氧化和脂肪氧化是目前困扰肉类工业发展的一大技术难题。

3 阻断速冻肉馅类制品品质劣变的研究现状

速冻肉馅类制品品质和营养安全性能取决于面皮及馅料的质量及相关的控制技术。

3.1 面皮劣变的阻断技术

优化面皮加工工艺[48]、完善面皮冻藏条件、合理使用添加剂[37]等可以有效地抑制速冻肉馅类制品面皮品质劣变。结合冻藏过程中小麦蛋白分子量、微观结构和物理性能的变化来揭示速冻肉馅类制品面皮品质劣变的机制,为更有效地阻断面皮劣变提供理论依据[49]。

3.1.1 面粉种类和组成对面皮品质劣变的阻断 不同种类面粉的组成成分不同,导致冻藏后面筋蛋白结构出现不同程度的降解,对面皮品质劣变的影响也不同。王沛等[26]发现黑麦麸皮中的水溶性阿拉伯木聚糖(water extractable arabinoxylan,WEAX)对冷冻面皮品质具有明显的改良作用,可降低面皮中的可冻结水含量、抑制面筋蛋白脱水,降低面筋蛋白高级结构的破坏程度,有效地控制面皮品质劣变。糯小麦粉中富含支链淀粉,在冻融过程中老化速度慢、稳定性高。将糯小麦粉掺入到小麦粉中,可提高速冻水饺皮的蒸煮特性和生饺子皮的强韧性,显著降低水饺的冻裂率、增加其粘性[48]。因此选用面筋品质好、冻融稳定性高的面粉制作速冻肉馅类制品至关重要。

3.1.2 冻藏条件对面皮品质劣变的阻断 冰晶体积小、分布均匀有利于冷冻面皮的保存,因此,采用控制冰晶生长的冻藏条件(冻藏方式、冻藏时间等)能够抑制面皮品质劣变。Tao等[50]运用超声辅助冷冻技术研究发现,超声辅助冷冻水合面筋蛋白可显著缩小可冻结水变化范围,产生的冰晶粒径小且分布均匀,经冷冻后的面筋蛋白内部结构致密,孔壁较厚且光滑,可以有效地保护面筋蛋白的网络结构。Kondakci等[51]研究发现,冷冻速度越快、储藏温度越低,面筋蛋白网络的结构破坏程度越低、蛋白质稳定性越好,制成的面皮在冷冻过程中货架期越长。Huang等[16]发现贮藏过程中波动温度严重破坏饺子皮中面筋蛋白的微观结构,导致蛋白持水力下降,饺子皮弹性降低、口感变差。因此,改变冻结方式、降低冻藏温度、避免冻藏过程中的温度波动能够有效地控制速冻肉馅类制品面皮品质劣变。

3.1.3 添加剂对面皮品质劣变的阻断 为了改善速冻肉馅类制品面皮的品质,目前我国根据不同的产品需求,将乳化剂、抗冻蛋白等加入到面粉中,提高面皮品质。刘钟栋等[52]将饺子皮在低温下切片,通过显微观察内部晶体结构时发现,向面粉中加入具有晶体控制特性的乳化剂后,水的表面张力降低、润湿性增加,饺子皮在冻藏过程中形成冰晶体积变小,对饺子皮结构的破坏程度降低,能够有效地控制面皮品质劣变。添加抗冻蛋白可降低面筋蛋白溶液的冰点、抑制重结晶,维持面筋蛋白微观结构,保证面筋具有良好的持水性,提高冷冻面皮加工特性[53]。

3.2 肉馅劣变的阻断技术

肉馅组成成分多样,可向肉馅中添加酯类、酚类等天然提取物来降低肉馅在冻藏过程中的干耗、抑制氧化反应,从而改善肉馅的品质。陈炎等[2]发现添加单甘酯和蔗糖酯可明显降低肉馅的解冻损失(分别下降2.73%、2.79%)与蒸煮损失(分别下降3.37%、3.57%),减少肉馅冻藏过程中的冻融析水率[54];同时二者作为乳化剂在一定程度上能够降低肉馅内的脂肪氧化,控制速冻水饺冻藏过程中的品质变化。此外,荔枝粉中龙胆酸和儿茶酚可有效地控制冻藏乳化猪肉丸中蛋白质和脂肪的氧化,延长猪肉丸的货架期[55];橄榄叶提取物中富含抗氧化活性成分(如橄榄苦苷、类黄酮等多酚类物质),可延缓猪肉饼中n-3不饱和脂肪酸的氧化、抑制冷冻猪肉饼的品质劣变[44];黄、绿银杏叶的水、乙醇和丙醇提取物对冻藏肉丸中脂质和胆固醇的稳定性有明显的提高作用,有效地抑制胆固醇氧化物的形成,降低冷冻肉丸的品质损失[56];青苹果多酚可明显提高冻藏肉糜蛋白的乳化性,使冻藏肉糜类食品的应用市场更加广阔[57]。除此之外,肉馅中的料肉比[58]、脂肪添加量、关键工艺参数[59]、包装方式[60]、贮藏条件和解冻方式等也会影响肉馅类制品微生物动态变化及代谢产物的积累[61]。

4 展望

速冻肉馅类制品冻藏过程中冰晶迁移和重结晶现象的发生导致蛋白质变性,脂肪、蛋白质的氧化使蛋白质高级结构重新排列、高聚化合物聚合度降低,引起速冻肉馅类制品品质劣变。为提高速冻肉馅类制品品质和质量安全性,应优化产品加工工艺、选择合适的冷冻条件、健全冻藏链,并结合速冻肉馅类制品品质劣变的机理,选择高效物控制和阻断技术,构建速冻肉馅类制品技术创新体系,结合新技术对速冻肉馅类制品品质劣变机理进行溯源并抑制其劣变。

4.1 靶向分析速冻肉馅类制品品质劣变机制

冻藏过程中冰晶的生长是速冻肉馅类制品品质劣变的主要原因,目前研究多集中在冰晶生长速率以及分布情况,但是很少研究冰晶形成位置和过程。可通过超高分辨显微镜对制品在冻藏过程中形成的冰晶进行动态分析、构建定格的图像,为气液两相互作提供多样的视角;也可利用时域核磁共振技术监测冻藏过程中水分分布以及冰晶变化情况,通过分子模拟技术,与冰晶面进行对接,确定冰晶结合位点,靶向添加抗冻剂抑制速冻肉馅类制品品质劣变。

4.2 冷冻新技术在速冻肉馅类制品中的应用

流态化技术具有换热均匀、冷冻速度快、产品损耗低等突出优点,已广泛用于农业、工业等领域,但是速冻食品领域应用还未见报道。可采用流态化速冻技术对速冻肉馅类制品进行冷冻,同时探究适合速冻肉馅类制品的冷冻条件(冷冻介质的选择、冷风流速以及冷冻时间等)是该技术应用于速冻肉馅类制品的关键。