不同真空冰凍條件下豬肉的保水性和ph值

不同真空冰凍條件下豬肉的保水性和ph值

作為一種傳統(tǒng)的肉類，它為人們的日常生活提供了營養(yǎng)和能量，深受人們喜愛。通常，為了穩(wěn)定肉價，中央儲備肉應(yīng)急投放市場前以及肉類工業(yè)在后續(xù)豬肉加工之前都需要將冷凍豬肉進行解凍處理，所以冷凍豬肉在人們的生產(chǎn)生活和肉類工業(yè)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用這些傳統(tǒng)的解凍方式雖然操作簡便，但存在著解凍速率慢、解凍不均勻，產(chǎn)生局部過熱等現(xiàn)象，有損解凍后肉的品質(zhì)，與現(xiàn)階段人們對高品質(zhì)肉類的需求不符。于是，具有解凍速率快，解凍效果均勻，解凍溫度低等優(yōu)點的真空解凍法國內(nèi)外對于豬肉真空解凍的研究較少1材料和方法1.1實驗材料豬前腿肉，質(zhì)量約20kg，購于天津市麥德龍超市。1.2設(shè)備和設(shè)備1.2.1均質(zhì)機、儀器和設(shè)備DCZKJD-10型真空解凍機，贛州市大昌冷氣設(shè)備工程有限公司;BS224S型電子秤，Sartorius公司;FA25型均質(zhì)機，F(xiàn)LUKO公司;pH計，Hanna公司;超級恒溫水浴鍋，上海百典儀器設(shè)備有限公司;轉(zhuǎn)換型冷藏冷凍箱，合肥美的電冰柜有限公司;GP10，日本橫河公司;TA-XTC質(zhì)構(gòu)儀，StableMicrosystems公司。1.2.2最大解凍體積和密度智能真空解凍設(shè)備，設(shè)備整體大小為2m×1.3m×1.9m(長×寬×高)，每批次可以最大解凍質(zhì)量為10kg，搭配220AC的輸入電壓。設(shè)備簡圖如圖1所示。設(shè)備由五部分組成:解凍箱體、真空系統(tǒng)，加濕系統(tǒng)，制冷系統(tǒng)，以及自動控制系統(tǒng)。1.3實驗方法1.3.1冷凍從超市購置的豬前腿肉是未經(jīng)過冷卻處理的熱鮮肉，用塑料袋包裝后在30min內(nèi)運回實驗室，取出原料肉放置于無菌操作臺內(nèi)進行簡單的清理，去除表面的脂肪和筋膜組織，然后分割成20塊，單個重約1kg的形狀、大小大致相等的立方體(12cm×12cm×12cm)，將測溫?zé)犭娕疾迦肴鈮K中心，編號標(biāo)記后裝入自封袋中，置于-35℃的冰柜中進行冷凍。待凍結(jié)結(jié)束后取出樣品放入解凍箱內(nèi)，將待解凍的樣品與箱體內(nèi)的溫度探頭連接并設(shè)定不同的解凍條件后開始進行解凍。1.3.2真空冷凍實驗為了防止解凍溫度過高導(dǎo)致肉品內(nèi)微生物大量繁殖而變質(zhì)1.4測量指標(biāo)1.4.1分辨率測定導(dǎo)出真空解凍機記錄的溫度數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)整理后生成解凍速率曲線。1.4.2豬肉的自由基量參考美國官方分析化學(xué)家協(xié)會(AssociationofOfficialAnalyticalChemists,AOAC)式中:解凍前肉質(zhì)量為m1.4.3自封袋中擦干表面水分量的測定參考AOAC的方法，將解凍后的樣品取出裝入耐高溫的自封袋中，放入水浴鍋中蒸煮至中心溫度80℃并保持15min后，從自封袋中拿出后擦干表面水分進行稱量。根據(jù)公式(2)進行計算:式中:解凍前肉質(zhì)量為m1.4.4ph測量參考譚明堂等1.4.5切割前的處理肉品的質(zhì)地可以通過測定肉塊的硬度、彈性、咀嚼性、膠黏性和回復(fù)性等參數(shù)得知。在進行測試前需要對樣品進行重新切割處理才能得到更為準(zhǔn)確的測試結(jié)果。將解凍后的樣品用刀切成長寬高均勻的立方體(1.5cm×1.5cm×1.5cm)，并設(shè)置質(zhì)構(gòu)儀的檢測參數(shù)1.5數(shù)據(jù)處理與分析實驗的測試結(jié)果以3次平行試驗后的平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，采用Origin8.0和AutoCAD2014進行繪圖，使用SPSS18.0軟件進行數(shù)據(jù)處理，方差分析(P<0.05為差異顯著)和相關(guān)性分析在后續(xù)以圖表形式表示。2結(jié)果與分析2.1空氣解凍法所需時間的確定在實驗過程中通過對解凍過程中的中心溫度進行測量從而得到解凍速率，解凍速率是對各解凍工藝好壞評判的最基礎(chǔ)條件，圖2中展示了不同解凍壓力條件下進行的真空解凍實驗過程，中心溫度從解凍起點不斷上升至解凍終點的過程中可以看出壓力值分別為100、500、1000、2000Pa條件下豬肉塊中心溫度達到4℃所需時間為分別為8.83、9.67、10.23、10.35h，當(dāng)壓力為100Pa時解凍速率最快。對照組空氣解凍法所需時間為28.17h，可知解凍時間隨解凍壓力的降低不斷減少，壓力改變對解凍速率影響顯著(P<0.05)。觀察圖中曲線走勢可以看出，解凍階段分為3個階段。第一階段內(nèi)，各實驗組溫度從-18℃迅速上升，待溫度上升至-2℃左右時，溫升速度減緩，該階段內(nèi)，當(dāng)解凍壓力為100Pa時，該升溫過程僅用了1.3h完成，速率最快。其他實驗組隨著壓力的升高，速率有所減緩，但都在3h時內(nèi)完成升溫過程，對照組則需7.16h溫度才上升至-2℃。對于真空解凍過程該階段內(nèi)由于解凍箱體內(nèi)輸入的霧化水在高真空度下氣化成大量水蒸氣，與此同時水蒸氣在溫差較大的凍品表面迅速凝結(jié)釋放大量潛熱，肉品內(nèi)的冰晶吸收熱量先進行溫升的顯熱過程，從而使肉品溫度升高，所以解凍壓力越低，箱體內(nèi)氣化的水蒸氣越多，肉品表面凝結(jié)放熱的水蒸氣也越多，肉品溫升速率也越快。在第二階段內(nèi)，溫度上升速率明顯減緩，在溫度從-2℃上升至2℃過程中消耗了大量的時間，隨著壓力的上升，所需的時間隨之延遲，這是由于壓力升高，單位物質(zhì)的量的水蒸氣在肉品表面凝結(jié)釋放的潛熱減小，降低了解凍速率，延長了解凍時間。此階段內(nèi)，豬肉內(nèi)的冰晶開始融化，熱量為潛熱，因此溫升速率減緩。有研究表明2.2豬肉的解凍損失率解凍后的樣品需立刻進行品質(zhì)檢測，以防止外界環(huán)境影響對于解凍效果的判斷。判斷解凍效果好壞最直觀的方式是該觀察其汁液的流失情況，圖3展示了不同壓力下真空解凍后豬肉的解凍損失率，可以看出當(dāng)壓力為100Pa，解凍損失率最小，為1.45%，對比空氣解凍法，真空解凍法對解凍后豬肉的損失率有明顯的減少作用，壓力改變對解凍損失率影響顯著(P<0.05)，壓力條件越低，解凍損失率越低。這可能是由于當(dāng)壓力較低時，解凍速率較快，減少了肉類因解凍時間過長而產(chǎn)生的干耗現(xiàn)象。且當(dāng)壓力較低時通過相變區(qū)域所需時間較短，冰晶融化過程對細薄膜的破壞程度較小，減少了肉品因解凍而造成的汁液流失。圖4為不同壓力條件對真空解凍后豬肉的蒸煮損失率，在100、500、1000、2000Pa條件下，各實驗組的蒸煮損失率分別為5.36%、6.67%、11.10%、12.18%，對照組則高達19.9%，可以明顯看出真空解凍法對豬肉解凍后的蒸煮損失率具有良好的抑制作用，壓力越低，損失越小，壓力的改變對于蒸煮損失率影響顯著(P<0.05)，這與解凍損失率規(guī)律一致。說明當(dāng)解凍壓力為100Pa時下，豬肉具有較好的持水能力，汁液流失造成的質(zhì)量和營養(yǎng)損失較少。2.3豬肉ph值的變化由圖5可知，不同壓力條件下對真空解凍豬肉pH的影響顯著(P<0.05)，與解凍前豬肉的pH(pH6.5)相比，較低的解凍壓力可以使解凍后肉品的pH值維持在一個較高的條件下，而空氣解凍法處理后的樣品pH值降低，根據(jù)相關(guān)文獻研究表明2.4豬肉的咀嚼度由表1可以看出，豬肉的質(zhì)地隨著解凍壓力改變明顯(P<0.05)，隨著解凍壓力的不斷增大，硬度、彈性、咀嚼度等指標(biāo)皆隨之減小，可以得知較低的解凍壓力對于豬肉硬度、彈性等口感具有良好的保持作用。對照組的硬度僅為100Pa真空條件下解凍樣品的一半，咀嚼度也明顯偏低。該現(xiàn)象主要是因為在較低的解凍壓力下，解凍速率較快，所耗費時間較短，汁液流失率較小，對細胞膜等組織的破壞較小。同時較高的真空度對解凍過程中的理化反應(yīng)具有一定的抑制作用，延緩了由于蛋白質(zhì)分子在反應(yīng)中分解成小分子而造成的肉質(zhì)結(jié)構(gòu)松散，使肉樣的口感、可食用性等指標(biāo)得以保障。而空氣解凍法由于耗時較長，水分損失較多，加之蛋白質(zhì)的氧化分解，造成解凍后肉品品質(zhì)的損失。表2為各質(zhì)地指標(biāo)與壓力間的皮爾森相關(guān)性分析可知，咀嚼度與硬度和彈性間均有極顯著的相關(guān)系(P<0.01)，即肉樣的硬度和彈性較大時，該樣品具有良好咀嚼度。壓力、膠著度、回復(fù)性間也有極顯著的相關(guān)性(P<0.01)，除此之外黏聚性與壓力間也具有顯著地相關(guān)性(P<0.05)，黏聚性2.5解凍壓力對解凍過程影響的機理由表3可以看出，在不同解凍后壓力下部分指標(biāo)間皆存在較強的相關(guān)性，其中解凍時間，解凍損失率、蒸煮損失率、pH等，相關(guān)性非常顯著(P<0.01)，具體表現(xiàn)為隨著解凍時間的延長，豬肉的解凍損失率、蒸煮損失率都隨之增大，pH值則有所下降。當(dāng)解凍壓力較低時，更多的霧化水汽化產(chǎn)生蒸氣，使得在凍品表面由于凝結(jié)而釋放的熱量增多，因而在解凍過程中通過相變區(qū)域所需時間較短，冰晶融化過程對細胞膜的破壞程度較小，從而減少了因細胞破裂而造成的汁液流失，同時在較低壓力條件，酶活性和理化反應(yīng)都受到抑制，減緩了蛋白質(zhì)在酶的作用下分解成小分子而產(chǎn)生的電荷流失，因此pH值下降較小。上述研究表明，真空解凍明顯優(yōu)于空氣自然解凍，且解凍過程的真空度越高，真空解凍速率越快。即解凍壓力為100Pa時解凍所需時間最短。通過各項品質(zhì)檢測后得知，100Pa條件下進行真空解凍后的樣品與其他實驗組相比較具有更低的解凍損失率和蒸煮損失率，解凍后的pH值維持最好，質(zhì)構(gòu)等品質(zhì)指標(biāo)也更優(yōu)，因此解凍壓力為100Pa條件下的真空解凍，在加快解凍速率的同時，也能更好地保障解凍后豬肉的品質(zhì)。3豬肉質(zhì)構(gòu)指標(biāo)的變化與空氣自然解凍相比，真空解凍能實現(xiàn)更快地解凍速率，能更好地保持解凍后豬肉的品質(zhì)，且真空解凍過程中，較高的真空度能有效抑制肉品內(nèi)部微生物的生長