《食品科学》:南京农业大学王虎虎教授等:磁场辅助对生鲜调理肉冷冻/解冻的影响

1 不同磁场强度对调理肉饼冷冻/解冻曲线的影响

1.1 不同磁场强度对调理肉饼冷冻曲线的影响 

图1A冷冻曲线反映了在冷冻期间肉饼温度与时间的关系。结果显示，在冻结过程中，相同时间条件下，磁场辅助处理时调理肉饼的温度较无磁场辅助低，可以提高其冷冻速率。冷冻过程包括3 个阶段，分别为预冷阶段、相变阶段和过冷阶段。在相变阶段其温度曲线呈平缓趋势，温度区间大致为-5～0 ℃，可称为最大冰晶生成带。由图1B可知，肉饼的最大冰晶生成带的温度为-5～0 ℃，对照组通过最大冰晶生成带的时间为554 min，1.5 S-0、4.5 S-0、1.5 A-0、4.5 A-0的时间分别为425、232.5、235.5、137 min。结果显示4.5 mT交变磁场处理条件下肉饼通过最大冰晶生成带的时间最短，较对照组缩短了417 min。在冷冻过程中，越快通过最大冰晶生成带，生成的冰晶越为细小规则，对肉饼组织结构产生的机械损伤越小，肉饼的食用品质也越好，其冷冻效果最佳。该结论与Li Bing等的研究结果一致。

1.2 不同磁场强度对调理肉饼解冻曲线的影响

2 不同磁场强度对调理肉饼色差的影响

生鲜调理肉制品的颜色是质量品质评价的关键因素之一，其直接决定了消费者的购买欲，诱人的色泽可以提高消费者的接受度。生鲜调理肉饼在不同条件下亮度（L*）、红度（a*）、黄度（b*）方面的变化如表3所示，与对照组（54.72）相比，磁场辅助可以显著（P＜0.05）提高生鲜调理肉饼的L*值，其中磁场辅助冷冻-解冻的4 组处理均能极显著（P＜0.01）提高肉饼的L*值，说明磁场辅助可以使肉饼的颜色更明亮，4.5 mT交变磁场辅助冷冻-解冻（59.19）条件下肉色最鲜亮，呈现出诱人的淡粉色。与此同时，磁场辅助可以显著（P＜0.05）降低肉饼的a*值，这是由于肌红蛋白分子在冷冻或解冻的某一阶段发生部分变性，引起肌红蛋白的氧化生成高铁肌红蛋白，造成颜色的丧失。除此之外，磁场辅助也可以显著（P＜0.05）降低肉饼的b*值，原因为肉饼中脂肪的氧化被抑制，并且一定程度上减缓了蛋白质的氧化，这与Holman等的研究结果一致。综合而言，利用磁场辅助冷冻-解冻后的肉饼颜色更佳。

3 不同磁场强度对调理肉饼保水性的影响

3.1 不同磁场强度对调理肉饼解冻损失的影响 

肉品的解冻损失可以反映其保水力。由图3可知，对照组的解冻损失为9.36%，在磁场辅助条件下，可以降低2.51%～5.58%的解冻损失（P＜0.05）。在冷冻组和冷冻-解冻组，交变磁场辅助条件下肉饼的解冻损失低于静磁场辅助；在解冻组，交变磁场条件下的解冻损失高于静磁场辅助。其中，4.5 A-4.5 A条件下磁场辅助的肉饼的解冻损失最小，为3.78%，较对照组降低了59.62%，该结论与冷冻/解冻曲线所得结论一致，由于4.5 mT交变磁场条件下，肉饼的冷冻速率最快，生成的冰晶细小规则，对肉饼组织结构的机械损伤小；且肉饼的解冻速率最低，水分分布更均匀，与肉饼组织结构的结合更紧密，汁液损失较小。而对照组的解冻速率慢，蛋白质的变性程度提高，水分与组织之间的结合率降低，汁液流失率提高。因此，一定强度的磁场辅助可以提高调理肉饼的保水性。

3.2 不同磁场强度对调理肉饼蒸煮损失的影响

蒸煮损失表征经过冷冻-解冻的肉饼进行复热（75 ℃水浴加热）后，其汁液损失的程度，也是反映肉保水性的指标。由图4可知，磁场辅助相较于无磁场辅助，可以降低1.08%～8.17%的蒸煮损失。其中，对照组的蒸煮损失为14.07%，在冷冻-解冻组中4.5 mT交变磁场条件下，蒸煮损失为5.90%，较对照组降低了58.07%，降低效果显著（P＜0.05）。该结论与冷冻/解冻曲线和解冻损失所得结论一致，4.5 mT交变磁场条件下肉饼的冷冻速率最快、冷冻终点温度较低、解冻速率最低。磁场辅助条件下，肉饼中的水分子与肌肉组织结合状态改变，水分的流动性降低，保水性较好。

4 不同磁场强度对调理肉饼水分分布的影响

5 不同磁场强度对调理肉饼质构的影响

本实验对对照组和在不同磁场条件下冷冻、解冻、冷冻-解冻组的质构进行了分析，结果如表5所示。磁场辅助条件下冷冻组与解冻组的肉饼硬度与对照组（9 096.61 g）无显著性差异（P＞0.05）。磁场辅助冷冻-解冻中4.5 S-4.5 S、4.5 A-4.5 A两组的硬度最大，与对照组相比有极显著差异（P＜0.01），原因是对照组中肉饼的肌肉中组织结构被冰晶破坏，而磁场辅助条件下生成的冰晶小，破坏程度低。肉饼的黏附性为负值，其绝对值越大，说明黏附性越强，反之越小。磁场辅助条件下冷冻、解冻、冷冻-解冻组的黏附性均弱于对照组（-36.24 g·s），且具有显著性（P＜0.05），其中，4.5 mT静磁场辅助冷冻-解冻后的肉饼黏附性最小（-5.90 g·s）。磁场辅助条件下各组的弹性和凝聚力有一定的提升，且具有显著性（P＜0.05），其中4.5 mT的交变磁场辅助冷冻-解冻后的肉饼弹性和凝聚力效果最佳；由于生鲜调理肉饼不属于典型的流体或半流体，因此各实验组的黏性相较于对照组无显著性差异（P＞0.05）。咀嚼性是肉饼硬度、弹性和黏附性的综合体现，一般来讲，数值越大，口感越好。冷冻组、解冻组、冷冻-解冻组各组的咀嚼性均显著（P＜0.05）高于对照组（2 773.16 g）。磁场辅助冷冻-解冻后的肉饼咀嚼性提升较大，1.5 S-1.5 S、4.5 S-4.5 S、1.5 A-1.5 A、4.5 A-4.5 A的咀嚼性分别为6 116.07、7 008.44、5 937.63、7 194.10 g，相较于对照组有极显著差异（P＜0.01）；除了4.5 S-0、0-1.5 S和0-1.5 A以外，冷冻组、解冻组、冷冻-解冻组的各组恢复力均显著（P＜0.05）高于对照组（0.153 25 N），冷冻-解冻组中各组的恢复力相较于对照组均有极显著差异（P＜0.01）。综合以上，磁场辅助可以改善调理肉饼的品质，其中4.5 mT的静磁场和交变磁场条件下肉饼的质构特性最佳。

6 磁场辅助对生鲜调理肉饼感官品质的影响

肉制品的感官特性涵盖颜色、硬度、湿润度以及风味口感等方面。通过表6可知，与对照组（2.39 分）相比，磁场辅助冷冻、解冻、冷冻-解冻可以显著（P＜0.05）提高生鲜调理肉饼的多汁性，其中使用4.5 mT交变磁场辅助冷冻-解冻（4.28 分）后的肉饼最为多汁，原因是磁场辅助过程中，冷冻时生成的冰晶较为细小规则，肉饼组织结构的损伤较小，解冻后水分的结合强度较高、分布均匀。磁场辅助冷冻-解冻后的肉饼颜色显著（P＜0.05）优于对照组（2.85 分），原因是磁场作使肉饼的亮度提高，红度与黄度下降，使肉饼呈现出诱人的肉色，该结论与表1所示结果一致。1.5 mT交变磁场辅助冷冻-解冻（3.97 分）后的肉饼嫩度较高，其他磁场处理条件下的肉饼嫩度与对照组变化不大（P＞0.05）。磁场辅助对于改善肉饼的风味无明显作用（P＞0.05）。综合而言，磁场辅助冷冻-解冻后的肉饼整体可接受性显著（P＜0.05）提高，仅使用磁场辅助冷冻/解冻后的肉饼相较于对照组，可接受性无显著差异（P＞0.05）。以上结果表明，磁场辅助冷冻-解冻对于改善生鲜调理肉制品的多汁性与色泽有一定作用。

结 论

本实验探究了不同强度（1.5 mT和4.5 mT）的静磁场和交变磁场条件对生鲜调理肉饼冷冻、解冻以及冷冻-解冻过程中保水性和品质的影响。与无磁场辅助相比，4.5 mT交变磁场条件下可以显著提高肉饼的冷冻速率，降低解冻速率、解冻损失和蒸煮损失，对于冷冻后的肉饼具有最好的保水性。1.5 mT交变磁场辅助可使解冻后和冷冻-解冻后的肉饼具有较好的保水性。磁场辅助可以提高肉饼的亮度、硬度、弹性、凝聚力、咀嚼性和恢复力，提高肉饼的品质与口感。综合而言，4.5 mT交变磁场辅助冷冻-解冻处理后的肉饼组织结构更紧密，持水性更好，能更好地满足消费者的购买需求，可以获得品质更佳的产品，这为调理肉的生产、加工提供了理论基础。