不同冻结速率对鸡胸肉品质的影响*

牛力，陈景宜，黄明，徐幸莲，周光宏

(南京农业大学教育部肉品加工与质量控制重点实验室，江苏南京，210095)

不同冻结速率对鸡胸肉品质的影响*

牛力，陈景宜，黄明，徐幸莲，周光宏

(南京农业大学教育部肉品加工与质量控制重点实验室，江苏南京，210095)

为研究冻结速率对鸡胸肉品质的影响，将24只三黄鸡屠宰并预冷8 h后取胸肉作为研究对象，样品分为3个处理组，分别置于－15、－25、－35℃下冻结，测定冻结速率、解冻汁液流失率、加压失液率、蒸煮损失率、色差、蛋白质溶解度、TBARS值、Ca2+-ATPase活力的变化。结果表明:冻结速率对鸡胸肉解冻汁液流失率、加压失液率、蒸煮损失率、色差、TBARS值、Ca2+-ATPase活力有显著影响(P＜0.05)，而对蛋白质溶解度无显著影响(P＞0.05)，且冻结速率越大，鸡胸肉品质越好。

冻结速率，鸡胸肉，品质

冷冻贮藏是原料肉贮藏的主要方式之一。冷冻贮藏能有效抑制微生物的生命活动，延缓由酶、氧以及热的作用而产生的化学和生物化学变化的过程，可在较长时间内保持肉的食用品质［1］。冷冻畜禽肉是国家调节肉食品市场的重要产品，也是肉类产品在进出口贸易和国内地区间流通的主要形态［2］。

冻结是冷冻畜禽肉加工的基本环节，不同加工厂采用的冻结速率差异较大。目前关于冻结速率尤其是冻结方法对肉品质的影响的研究较多，且主要集中在畜肉和水产品方面，其结论主要有3种，一种认为冻结会显著影响肉的品质［3］，快速冻结优于慢速冻结［4］;一种认为在一定温度范围内存在一个最有利于肉品质的冻结温度［5］，采用超快速冻结来保证肉的功能特性是没有必要的［6］;另一种则认为冻结对肉的品质无显著影响［7－8］。鸡胸肉在冻结过程中会产生一系列对其品质有重要影响的化学和生物化学变化。因此，探明冻结速率对鸡胸肉品质的影响对改善冷冻鸡胸肉品质有重要意义。

文中通过对经不同速率冻结后鸡胸肉各项理化指标的研究，探讨不同冻结速率对其品质的影响。

1 材料与方法

1.1 实验材料

雄性三黄鸡24只(4月龄，1.6～1.8 kg)，饲养管理条件相同，由常州市立华畜禽有限公司提供。

1.2 主要仪器与设备

DW-40L92型低温保存箱(青岛海尔特种电器有限公司)，CR-400型色差仪(日本柯尼卡公司)，SpectraMax M2e型酶标仪(美国分子仪器公司)，Ultra Turrax T25 BASIS高速匀浆器(德国 IKA公司)，Beckman Avanti J-E冷冻离心机(美国Beckman Coulter公司)，ZKSY-600智能恒温水浴锅(南京科尔仪器设备有限公司)。

1.3 主要试剂

K2HPO4、KH2PO4、KI，无水乙醇、冰醋酸，以上试剂均为分析纯。丙二醛(MDA)测定试剂盒、超微量ATP酶测试盒，均由南京建成生物技术研究所提供。

1.4 实验方法

1.4.1 样品处理

三黄鸡宰前禁食8 h，宰后立即将胸肉分割下来作为研究对象。

将2块来源于同一个体的鸡胸肉分割成(25±2)g的小肉块，按照实验设计随机均分为对照组、－15℃组、－25℃组、－35℃组。每一个体都均匀分布于每批取样中。

将4组肉样放入(2±1)℃的冷库中预冷8 h后，对照组肉样立即进行相关指标的测定。其余3组则分别置于－15℃、－25℃和－35℃冰箱中静止空气冻结，并用热电偶监测肉样表面及热中心的温度变化，待肉块中心温度分别降至－14、－24和－34℃时完成冻结。将冻结完毕的肉样置于(4±1)℃冷库中解冻，至肉块中心温度达到3℃时解冻终止，之后进行相关指标的测定。实验重复6次。

1.4.2 冻结速率

20世纪70年代国际制冷协会提出食品冻结速率应为［9］:

式中:L为食品表面与热中心的最短距离，cm;t为食品表面达0℃至热中心达初始冻结温度以下10℃所需的时间，h。

1.4.3 解冻汁液流失率

式中:m1为解冻前质量，m2为解冻后质量。

1.4.4 加压失液率

采用经Farouk［6］改进的加压滤纸法，并稍作修改。测定剁碎肉样［质量(7±0.5)g］在35 kg压力下［与压头接触面的面积为(6.25±0.04)cm2］

式中:m1为加压前质量，m2为加压后质量。

1.4.5 蒸煮损失率

参照冯宪超［10］等的方法，取解冻后胸肌肉样15 g左右，大小厚度均一，剔除表面脂肪和肌膜，称重，密封在塑料袋中，75℃水浴，当肉样的中心温度达到70℃时取出冷却到室温(25℃)，然后称重。

式中:m1为蒸煮前质量，m2为蒸煮后质量。

1.4.6 色差

参考冯宪超等［10］的方法，剔除鸡胸肉表面结缔组织膜，将肉样修成1 cm厚，然后在空气中暴露10 min，用便携式色差仪测定L*、a*、b*值。

1.4.7 蛋白质溶解度

参考Joo等［11］的方法测定肌浆蛋白、肌原纤维蛋白和总蛋白的溶解度。

1.4.8 TBARS(硫代巴比妥酸反应物，thiobarbituric acid reactive substances)值

TBARS值用每毫克鸡胸肉蛋白中丙二醛(MDA)的纳摩尔数表示。丙二醛含量测定参照丙二醛(MDA)测定试剂盒(购自南京建成生物技术研究所)说明书进行。

1.4.9 Ca2+-ATPase活力

Ca2+-ATPase活力测定参考超微量ATP酶测试盒(南京建成生物技术研究所提供)说明书进行。

1.5 数据处理

用SPSS(statistical package for social science)18.0对测定指标进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 冻结速率

表1 不同冻结条件下的冻结速率(n=6)

从表1可以看出，冻结速率随着温度的降低而逐渐增大，且差异极显著(P＜0.01)。冻结速率为10 cm/h以上者，称为超快速冻结;5～10 cm/h为快速冻结;1～5 cm/h为中速冻结;1 cm/h以下为慢速冻结［1］。本实验采用静止空气冻结，其中－15℃组和－25℃组冻结速率分别为0.34 cm/h和0.79 cm/h，为慢速冻结;－35℃组冻结速率为1.07 cm/h，为中速冻结。

2.2 解冻汁液流失率、加压失液率、蒸煮损失率的变化

表2 不同冻结速率对鸡胸肉解冻汁液流失率、加压失液率、蒸煮损失率的影响(n=6)

由表2可见，－15℃组解冻汁液流失率显著高于－25℃组，－25℃组显著高于 －35℃组(P＜0.05);冻结导致鸡胸肉加压失液率和蒸煮损失率显著升高(P＜0.05)，且－15℃组显著高于－35℃组(P＜0.05)。解冻汁液流失率、加压失液率和蒸煮损失率随冻结速率的增大而减小，说明冻结速率越大，保水性越好。

保水性是评价鸡胸肉产品品质优劣的重要指标。宋立华等［12］报道随着冻结速率的增加，牛肉汁液流失量明显减小。本实验中冻结速率为0.34 cm/h的－15℃组解冻汁液流失率、加压失液率和蒸煮损失率都显著高于－35℃组(冻结速率为1.07 cm/h)，其原因可能是慢速冻结使肌细胞间形成了大的冰晶体从而引起组织结构的破坏导致鸡胸肉保水性显著降低，而且－15℃组鸡胸肉发生了更为严重的脂肪氧化反应，这可能导致细胞膜中脂类的氧化，破坏其结构和功能，从而进一步加剧了汁液的流失。余小领等［2］也指出冷冻速率对猪肉解冻汁液流失率和蒸煮损失率有显著影响(P＜0.05)，但对加压失液率无显著影响。而Mortensen等［13］研究指出，－80℃快速冻结猪肉解冻汁液流失率和蒸煮损失率要高于－20℃慢速冻结，与本实验结果不一致，这可能是过大的冻结速率使冰晶在组织内形成速度过快，从而产生应力破坏组织结构所引起的。

2.3 颜色变化

表3 不同冻结速率对鸡胸肉颜色的影响(n=6)

如表3所示，冻结导致鸡胸肉L﹡值(亮度值)显著降低(P＜0.05)，a﹡值(红度值)和 b﹡值(黄度值)显著升高(P＜0.05);－15℃组L﹡值显著低于－35℃组(P＜0.05)，且b﹡值显著高于－35℃组(P＜0.05)。L﹡值、a﹡值随冻结速率的增大而增大，b﹡值随冻结速率的增大而减小。

色泽是消费者选择鸡胸肉产品时最直观的指标。不同冻结速率对鸡胸肉L﹡值和b﹡值的影响存在显著差异。这可能是由冻结过程中肌肉水分含量的变化及脂肪成分的氧化引起的，－15℃组解冻汁液流失率和脂肪氧化程度显著高于－35℃组，所以－15℃组鸡胸肉的L﹡值较低而b﹡值较高。冻结过程中肌肉

组织表面的水分会由于冷冻升华而逐渐减少，这增大了肌肉组织与空气接触发生氧化还原反应的几率，使得周围环境中氧气氧化肌红蛋白(紫红色)为氧合肌红蛋白(鲜红色)，这可能是导致鸡胸肉a﹡值升高的原因。黄鸿兵［14］研究认为，猪肉 L﹡值随着冷冻温度的降低而降低，但冷冻温度对a﹡值和b﹡值无显著影响。这与本实验结果有所差异，可能是采取的冻结条件不同所致，而且本实验的研究对象鸡胸肉主要由白肌纤维组成，肌红蛋白含量较低，易氧化的不饱和脂肪酸含量则相对较高。

2.4 蛋白质溶解度的变化

表4 不同冻结速率对鸡胸肉蛋白质溶解度的影响(n=6)

由表4可以看出，冻结对鸡胸肉蛋白质溶解度有一定影响，但差异不显著(P＞0.05)。冻结导致鸡胸肉蛋白质溶解度降低，且主要是总蛋白和肌原纤维蛋白溶解度降低，－25℃组和－35℃组肌浆蛋白溶解度、肌原纤维蛋白溶解度和总蛋白溶解度都要高于－15℃组(冻结速率为0.34 cm/h)，这表示0.34 cm/h的冻结速率更易导致鸡胸肉蛋白变性。

蛋白质溶解度与肉的保水性关系密切，当蛋白质在冻结过程中冷却到冰点以下时，温度较低部分的水分子开始结晶，而其他部分的未冻结水分子则向冰晶处迁移，最终蛋白质表面功能基团所结合的水分也会被移去，使这些功能基团游离出来而相互作用，从而使蛋白质分子间发生聚集变性，这可能是本实验中蛋白质溶解度下降的主要原因。Chan等［15］报道冻结导致火鸡胸肉总蛋白溶解度降低，本实验也得出类似结果。

2.5 TBARS值和Ca2+-ATPase活力的变化

表5 不同冻结速率对鸡胸肉TBARS值和Ca2+-ATPase活力的影响(n=6)

由表5知，－15℃组TBARS值显著大于其他3个处理组(P＜0.05)，且冻结速率越小，TBARS值越大，这说明－15℃组0.34 cm/h的冻结速率过低，造成了鸡胸肉更大程度的脂肪氧化。冻结导致鸡胸肉Ca2+-ATPase活力显著降低(P＜0.05)，－15℃组和－25℃组显著低于－35℃组 (P＜0.05)，且冻结速率越小，Ca2+-ATPase活力越低，这表示冻结速率越小，鸡胸肉肌球蛋白变性程度越大。

脂肪氧化与肉的颜色和风味有密切关系。鸡胸肉富含稳定性差的不饱和脂肪酸，更易发生脂肪氧化。Soyer［16］等认为冻结对肉鸡胸肉和腿肉的脂肪氧化影响不显著，与本实验结果有所不同。这可能是由鸡品种、鸡胸肉冻结前处理及冻结速率的差异造成的。肌球蛋白具有ATPase活力，并受Ca2+的影响，Ca2+-ATPase活力能够反映肌球蛋白的完整性［17］。Chan等［15］指出冻结导致火鸡胸肉Ca2+-ATPase活力显著下降(P＜0.000 1)。汪之和等［18］也发现，鲢背肌在－18℃的慢冻中其肌原纤维Ca2+-ATPase的失活率比－40℃条件下速冻增加了8.5%。这些研究结论与本实验结果相似。

3 结论

(1)冻结导致鸡胸肉保水性显著降低，表现在解冻汁液流失率、加压失液率和蒸煮损失率的显著升高，且冻结速率越大，保水性越好。

(2)冻结对鸡胸肉颜色有显著影响，表现在L﹡值显著降低、a﹡值和b﹡值显著升高，其中L﹡值、a﹡值随冻结速率的增大而增大，b﹡值随冻结速率的增大而减小。

(3)冻结对鸡胸肉蛋白质溶解度有一定影响，但不显著。－25℃组和－35℃组肌浆蛋白溶解度、肌原纤维蛋白溶解度和总蛋白溶解度都要高于慢速冻结的－15℃组。

(4)冻结导致鸡胸肉TBARS值增大，且冻结速率越小，TBARS值越大。冻结导致鸡胸肉Ca2+-ATPase活力显著降低，且冻结速率越小，Ca2+-ATPase活力越低。

因此，冻结对鸡胸肉品质有显著影响，在0.34～1.07 cm/h内，冻结速率越大鸡胸肉品质越好。

［1］ 周光宏.肉品加工学［M］.北京:中国农业出版社，2008:90－92.

［2］ 余小领，李学斌，闫利萍，等.不同冻结和解冻速率对猪肉保水性和超微结构的影响［J］.农业工程学报，2007，23(8):261－265.

［3］ Lagerstedt Å，EnfÅlt L，Johansson L，et al.Effect of freezing on sensory quality，shear force and water loss in beef M.longissimus dorsi［J］.Meat Science，2008，80:457－461.

［4］ Ngapo T M，Babare I H，Reynolds J，et al.Freezing and thawing rate effects on drip loss from samples of pork［J］.Meat Science，1999，53:149－158.

［5］ Farag K W，Lyng J G，Morgan D J，et al.Effect of low temperatures(－18 to+5℃)on the texture of beef lean［J］.Meat Science，2009，81:249 －254.

［6］ Farouk M M，Wieliczko K J，Merts I.Ultra-fast freezing and low storage temperatures are not necessary to maintain the functional properties of manufacturing beef［J］.Meat Science，2003，66:171－179.

［7］ Muela E，Sañdo C，Campo M M，et al.Effect of freezing method and frozen storage duration on instrumental quality of lamb throughout display［J］.Meat Science，2010，84:662－669.

［8］ Martinez Olaia，Salmerón Jesús，Guillén María D，et al.Effect of freezing on the physicochemical，textural and sensorial characteristics of salmon(Salmo salar)smoked with a liquid smoke flavouring［J］.LWT-Food Science and Technology，2010，43:910－918.

［9］ 华泽钊，李云飞，刘宝林.食品冷冻冷藏原理与设备［M］.北京:机械工业出版社，1999:104－105.

［10］ 冯宪超，陈琳，徐幸莲，等.风冷和水冷生鲜鸡肉品质的比较［J］.南京农业大学学报2009，32(4):172－175.

［11］ Joo S T，Kauffman R G，Kim B C，et al.The relationship of sarcoplasmic and myofibrillar protein solubility to colour and water-holding capacity in porcine longissimus muscle［J］.Meat Science，1999，52:291 －297.

［12］ 宋立华，李云飞.低温速冻实现肉品部分玻璃态转化工艺探讨［J］.上海交通大学学报:农业科学版，2002，20(3):244－247.

［13］ Mortensen Margit，Andersen Henrik J?rgen，Engelsen Sren Balling，et al.Effect of freezing temperature，thawing and cooking rate on water distribution in two pork qualities［J］.Meat Science，2006，72:34 －42.

［14］ 黄鸿兵.冷冻及冻藏对猪肉冰晶形态及理化品质的影响［D］.南京:南京农业大学，2005.

［15］ Chan Jacky T Y，Omana Dileep A，Betti Mirko.Effect of ultimate pH and freezing on the biochemical properties of proteins in turkey breast meat［J］.Food Chemistry，2011，127:109－117.

［16］ Soyer Ayla，Özalp Berna，Dalm?? ülkü，et al.Effects of freezing temperature and duration of frozen storage on lipid and protein oxidation in chicken meat［J］.Food Chemistry，2010，120:1 025－1 030.

［17］ Binsi P K，Shamasundar B A，Dileep A O.Physicochemical and functional properties of proteins from green mussel(Perna viridis)during ice storage.Journal of the Science of Food and Agriculture，2007，87:245－254.

［18］ 汪之和，王慥，苏德福.冻结速率和冻藏温度对鲢肉蛋白质冷冻变性的影响［J］.水产学报2001，25(6):564－569.

Effects of Different Freezing Rate on the Quality of Chicken Breast

Niu Li，Chen Jing-yi，Huang Ming，Xu Xing-lian，Zhou Guang-hong
(Key Laboratory of Meat Processing and Quality Control，Ministry of Education，Nanjing Agricultural University，Nanjing 210095，China)

To investigate the effects of freezing rate on chicken breast quality，24 chicken breast were chilled for 8 hours and divided into three groups:one group frozen at－15℃，one group at－25℃ and one group at－35℃.Freezing rate，thawing loss rate，pressure loss rate，cooking loss rate，color，protein solubility，TBARS value and Ca2+-ATPase activity were measured.Freezing rate showed a significant effect on thawing loss rate，pressure loss rate，cooking loss rate，color，TBARS value and Ca2+-ATPase activity(P ＜0.05)，but no significant effect on protein solubility(P ＞0.05).The quicker the freezing rate，the better quality of chicken breast.

freezing rate，chicken breast meat，quality

硕士研究生(黄明副教授为通讯作者，E-mail:mhuang@njau.edu.cn)。

*国家肉鸡产业技术体系(nycylx-42-G5-01);国家自然科学基金(30972133)

2011－06－15，改回日期:2011－09－18