反复冻融牛肉肉品质和流失汁液分析

（北京食品科学研究院，中国肉类食品综合研究中心，北京 100068）

摘要：模拟牛肉在贮存不当，经历反复冻融的情况下，对牛肉肉品质和流失汁液的性质进行分析。牛通脊分割为8 块，置于－20 ℃，冷冻8 h，分别对样品进行1～8 次反复冻融，取出样品进行解冻后，测定牛通脊的pH值和微生物菌落总数，并对流失汁液的可溶性蛋白质含量和热变性进行分析。结果表明：随着冻融次数的增加，牛通脊的pH值呈现下降、微生物菌落总数增加、汁液流失率和溶解性蛋白损失增加，以及溶解性蛋白的变性温度也有变化。反复冻融会使得肉品性质发生变化，影响牛肉的食用品质和安全性。

肉食安全是目前社会普遍关注的公共卫生问题之一，肉食的质量安全直接影响到消费者的身心健康。为了更好地维持肉品的品质和食用周期，出现了干、腌、冷藏和冷冻肉等加工手段，其中尤其是冻肉的产生是近代大型冷冻设备的直接利用，冻肉一方面延长了肉品的保质期，可以尽可能扩大肉品的销售半径；另一方面赋予了更多的其他意义，包括调控市场供给和维持物价平衡等。同时伴随冻肉产生的是诸多问题，包括肉品品质、生产规范管理、仓储操作规程和法律法规等，造成肉品质量参差不齐，导致存在诸多安全隐患 [1-2]。

有针对虾肉、羊肉、兔肉和鸡肉等反复冻融的研究 [3-6]，其结果表明，反复冻融会对肉质的品质产生不利的影响。而针对牛肉反复冻融的微生物、汁液流失和可溶性蛋白流失的研究还鲜有报道。

针对牛肉冷冻过程中可能存在的反复冻融情况，本研究在实验室条件下模拟了牛肉反复冻融，对反复冻融的肉品质量及渗出液的性质进行了分析，以期为冻肉加工仓储运输提供指导。

1 材料与方法

营养琼脂培养基北京路桥技术有限公司；蛋白浓度测定试剂盒北京索莱宝科技有限公司；氢氧化钠、盐酸、氯化钠、碳酸氢钠（分析纯）中国医药集团公司。

PAL-CAXXBIOM2超纯水系统美国Pall公司；Cary 50紫外-可见分光光度计美国Varian公司；CLASSII A2生物安全柜美国Labconco公司；AL104电子天平、SG8便携式肉用pH计美国Mettler Toledo公司；LCH-18恒温水浴锅日本Toyo Kagaku Sangyo公司；CR-A33c色彩色差计日本Konica Minolta公司；Q2000差示扫描量热仪美国TA公司。

取当天通脊肉，无菌条件下将筋膜剔除后均匀分为8组样品，每组3份，无菌包装后按照设计进行相应的冻融实验。样品在－20 ℃条件下冷冻8 h后进行解冻，在20 ℃恒温水条件下解冻1 h，充分解冻后进行继续冷冻（冻融次数分别设为1～8 次）或者测试等后续操作。

参照GB/T 4789.2ü 2010《食品微生物学检验菌落总数测》 [7]，无菌条件下取肉样25 g，绞碎，溶解于225 mL生理盐水中，依次10倍梯度稀释，吸取连续3个不同稀释度的稀释样1.0 mL于灭菌平皿中，倒入营养琼脂培养基，37 ℃培养48 h计数。

参考GB/T 9695.5—2008《肉与肉制品pH测定》 [8]，采用肉用pH计取肉样远离表面位置测定，使用肉样打孔器打孔。

参照液体测试的操作规程，选用T 0的卷边铝盘，氮气流速为50 mL/min，在20 ℃平衡，以10 ℃/min的速率升温到90 ℃。

测试项进行3次重复测定，使用SPSS 17.0进行数据分析和Origin Pro 8.0制图。

2 结果与分析

由图1可知，随着冻融次数的增加，微生物菌落总数呈现增加的趋势。2次冻融时微生物菌落总数仍然保持在100 CFU/g左右，但是经过第3次冻融微生物达到1 802 CFU/g以后，微生物呈现指数增加，第4次冻融以后的冻融样品微生物菌落总数均接近或者超过10 000 CFU/g，经历8次冻融时微生物总数有少许回落。微生物菌落总数随着冻融次数增加而增加的可能原因为，经历冻融的肉样会有汁液流出，这提供了微生物所需的营养素；在解冻阶段，丰富的营养和适宜的温度使得微生物迅速增长，在微生物增加到一定阶段后，氧气的消耗减少，肉品pH值降低，微生物的菌群抑制作用增强，使得微生物菌落总数回落。

图1 肉样中微生物菌落总数变化
Fig.1 Effect of repeated freeze-thawing cycles on total colony number in beef

图2 肉样的pH值变化
Fig.2 Effect of repeated freeze-thawing cycles on pH in beef

2.2 肉品pH值的变化由图2可知，随着冻融次数的增加，肉样pH值呈现持续降低的趋势。肉品的pH值直接反映到肉品的品质，肉品

pH值在冷却排酸阶段，微生物大量繁殖和品质变化时会发生变化，在解冻过程中，水溶性蛋白质的析出，微生物代谢产物的变化，都可能对肉品pH值产生影响 [9]。同时，在无氧条件下，肌糖原分解产生乳酸或者是三磷酸腺苷分解产生代谢产物等，都会导致pH值的降低，或者是冻融对肉品的肌肉离子产生了影响，冻融温度和次数也会对pH值的降低产生影响 [10-12]。

图3 肉样的汁液流失和溶解性蛋白损失
Fig.3 Effect of repeated freeze-thawing cycles on exudate and soluble protein losses in beef

由图3可知，肉样的汁液损失率和溶解性蛋白损失呈现相近的变化趋势，随着冻融次数的增加，汁液损失越来越多，相对应的是水溶性蛋白的损失也同样呈现增加的趋势，说明随着冻融次数的增加，牛肉保水性减弱。肉品保水性是肉品质的重要性质，参照优质猪肉允许8%汁液损失率，3次冻融的牛肉品质在可接受的范围 [13-14]。与其他肉类相比，牛肉反复冻融的汁液损失维持在相对低的水平，牛肉第1次冻融汁液损失4.44%，兔肉4.85%；牛肉第5次冻融汁液损失10.90%，兔肉15.38%；说明品种不同，冻融效应也不尽相同 [3]。在反复冻融过程中，冰晶不断形成消融，导致组织结构发生破坏，冻融导致汁液损失的同时也导致可溶性蛋白质损失，冻融次数的增加会使得肉品的营养价值和市场价值发生损害。第7次冻融为拐点，在经历此次冻融后微生物菌落总数、pH值和汁液损失率数值或者变化规律均发生了变化。

冻融导致的汁液中会有部分水溶性蛋白，水溶性蛋白会受到肉样pH值的影响 [15-17]，通过对水溶性蛋白的热性质分析，可以初步对汁液流失中蛋白进行分析。在对肉样汁液中水溶性蛋白质热性质分析时，如图4所示，在第7次冻融之后，蛋白质的变性温度均发生了变化，在稍低的温度下就会发生焓值变化，可能的原因是pH值的变化导致蛋白质结构变化，且微生物导致部分蛋白质降解，酶作用同样会使得部分蛋白质发生降解，溶出蛋白种类和总量会发生变化，促使变性温度发生前移 [18-20]。

图4 示差扫描量热法分析汁液中可溶性蛋白的热性质
Fig.4 Differential scanning calorimetry analysis of the thermal properties of exudate protein from frozen-thawed beef

3 结论

肉品经反复冻融会导致肉样的pH值降低和微生物菌落总数的增加；经历反复冻融的次数越多，肉样中微生物菌落总数也就越多，冻融次数的增加直接导致汁液损失增加和更多的蛋白流失，冻融的发生不仅影响到肉品的市场价值，而且直接影响到肉品的品质和食用安全性。

所以，针对冻肉及冻肉制品的贮藏和运输，除了加大冷冻相关设备的科技研发投入，推进设备的装备水平，健全贯穿生产-贮藏-运输-销售的冷链技术外，还必须严格按照生产规范操作，同时必须有严肃的法律法规来规范生产者的行为。

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(China Meat Research Center, Beijing Academy of Food Science, Beijing 100068, China )

Abstract：The effect of repeated freeze-thawing cycles (freezing at −20 ℃ for 8 h followed thawing at 20 ℃ for 1 h) on the quality and exudate loss of beef was investigated. Eight cuts of beef longissimus dorsi were subjected to eight freeze-thawing cycles. After each cycle, the pH and total colony number of beef were measured and the content and thermal properties of soluble proteins in the exudate were determined. The results showed that more freeze-thawing cycles significantly increased the water loss, soluble protein loss, and total colony number. The pH of beef tended to be gradually lower after multiple freeze-thawing cycles. Moreover, the denaturization temperature of soluble proteins, and the eating quality and safety of beef were significantly affected by repeated freeze-thawing.

作者简介：刘文营（1983ü），男，工程师，硕士，主要从事肉制品加工及安全性分析研究。E-mail：skyocean_2004@163.com

*通信作者：乔晓玲（1964ü），女，教授级高级工程师，学士，主要从事肉制品加工与加工装备研究。E-mail：cmrcsen@126.com

反复冻融牛肉肉品质和流失汁液分析

1 材料与方法

2 结果与分析

3 结 论

3 结论