
导读:针对传统冷却方式效率偏低、真空冷却易造成红烧猪肉水分流失与品质下降等行业痛点,科研团队将静磁场技术与真空冷却、冷藏冷却相结合,设计多组对照试验,系统探究不同冷却模式对红烧猪肉冷却速度、水分保持、微观结构、色泽质构及感官品质的影响。研究证实,静磁场可有效调控水分迁移与分布,保护肌肉组织结构,在不降低冷却效率的前提下显著减少失重、提升持水能力,同时优化色泽与口感,为中式预制肉制品高效、高品质冷却提供了全新的物理调控思路与技术参考。
研究背景
红烧猪肉是极具代表性的中式传统预制肉制品,工业化生产中需快速完成熟制后的冷却环节,以保障食品安全、延长货架期。传统自然冷却、鼓风冷却等方式存在冷却时间长、易受环境微生物污染、生产效率低等问题,难以适配现代化连续化生产线需求,成为制约预制红烧猪肉规模化生产的关键瓶颈。
真空冷却凭借内部水分蒸发吸热原理,实现快速均匀降温,能有效提升生产效率与产品卫生水平,成为预制肉品冷却的优选技术。但该技术在应用中存在明显缺陷,快速水分蒸发会导致产品失重严重、肉质干硬、口感变差,同时破坏肌肉微观结构,影响外观与食用品质,如何在保留真空冷却高效优势的同时抑制水分流失,是行业亟待解决的技术难题。
静磁场作为绿色、非热、无残留的物理加工技术,可改变水分子运动状态与氢键结构,调控水分分布与迁移行为,在食品冷冻、保鲜领域已展现出应用潜力。但目前磁场技术多应用于冷冻环节,针对真空冷却过程的辅助优化研究较少,尤其在红烧猪肉这类中式预制肉制品中,缺乏静磁场对冷却过程、水分状态、品质变化的系统性研究,技术应用与作用机制均有待深入探索。
核心内容
(一)不同冷却模式对冷却效率与水分保持的影响
作者团队设置自然冷却、鼓风冷却、冷藏冷却、静磁场辅助冷藏、真空冷却、静磁场辅助真空六组处理,对比分析冷却效果。结果显示,真空冷却相关组别冷却速度显著优于传统方式,静磁场的加入可进一步提升冷却效率。
同时,单纯真空冷却组失重率最高、水分含量最低,而静磁场辅助真空冷却可显著降低失重、提升整体水分含量,有效弥补真空冷却的品质缺陷,实现高效冷却与水分保持的双重目标。
(二)静磁场对肉质结构与感官品质的调控作用
研究通过微观结构与品质检测发现,静磁场能有效维持红烧猪肉肌肉纤维的完整性,使纤维排列更紧密规整,减少蛋白变性与组织损伤。从水分状态来看,静磁场可降低水分子流动性,促进不易流动水向结合水转化,增强蛋白与水分的结合能力,提升产品持水性。
在色泽与质构方面,静磁场可延缓色泽亮度下降,保持产品良好外观;同时降低肉质硬度、咀嚼性,使口感更软糯多汁。感官评价结果表明,静磁场辅助冷却组的整体接受度显著高于传统冷却与单纯真空冷却组,风味、口感、色泽等指标均得到明显优化。
亮点价值
(一)科学研究亮点
该研究突破磁场技术仅用于冷冻保鲜的传统应用场景,首次将静磁场与真空冷却耦合应用于中式预制红烧猪肉,明确了磁场对真空冷却过程的优化机制,填补了磁场辅助快速冷却在预制熟制肉制品领域的研究空白。
同时,研究从宏观品质、水分分布、微观结构多维度解析静磁场的作用规律,证实静磁场通过改变水分子行为、保护肌肉结构、增强蛋白持水能力实现品质调控,完善了物理场技术调控肉制品品质的理论体系,为同类预制肉品品质提升提供了科学依据。
(二)产业应用价值
在工业化生产中,该技术无需添加化学试剂,属于纯物理绿色加工方式,符合食品工业健康化、绿色化发展趋势。静磁场设备结构简单、操作安全、成本低廉,可直接适配现有真空冷却生产线,无需大规模设备改造。
该技术既能保留真空冷却高效、卫生的优势,又能显著降低产品失重、减少企业经济损失,同时提升产品口感、色泽与感官品质,解决预制红烧猪肉冷却环节的核心痛点,可广泛推广应用于各类熟制预制肉制品的工业化冷却生产,具备极高的产业化转化潜力。
图文赏析
图 2 不同冷却过程中红烧猪肉的温度与质量损失变化。(A) 时间–温度变化曲线;(B) 冷却速率;(C) 整块猪肉的质量损失;(D) 猪肉不同部位的水分含量。
图 3 不同冷却处理对红烧猪肉水分分布的影响。猪皮 (A)、脂肪 (C)、瘦肉 (E) 的横向弛豫时间 T₂反演光谱;猪皮 (B)、脂肪 (D)、瘦肉 (F) 的水分构成比例。
图 5 不同冷却处理下红烧猪肉的扫描电子显微镜图像(放大 50 倍)。
图 7 不同冷却处理条件下红烧猪肉的感官评价雷达图。
结论展望
该研究通过系统对照试验证实,静磁场辅助冷却可有效解决真空冷却导致的红烧猪肉水分流失、品质下降问题,在提升冷却效率的同时,显著改善产品持水性、微观结构、色泽质构与感官品质,为中式预制肉制品高品质冷却提供了安全、高效、低成本的物理调控新方案。研究结论清晰、效果显著,兼具理论创新性与实际应用价值。
未来,该研究可向多方向延伸拓展:一是优化静磁场强度、处理时间等参数,形成更精准的标准化工艺;二是拓展技术应用范围,验证在酱卤、熏烤等其他中式预制肉制品中的冷却效果;三是深入挖掘磁场调控水分与蛋白的分子机制,为技术优化提供更深入的理论支撑。同时,结合工业化生产需求开展中试验证与安全性评估,推动该技术从实验室研究走向规模化工业应用。
通讯作者
仇菊:中国农业大学营养与健康系教授。研究方向:1、功能性碳水化合物健康作用研究与利用;2、植物化学物质健康作用研究与利用;3、全谷物功能因子保持及品质提升关键加工技术;4、控糖降脂类食品研发与质量标准化。
资助基金 
国家重点研发计划项目(2023YFD2100703)
原文链接 
https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2026.110077

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