刘鹏雪，李媛媛，孔保华 *
（东北农业大学食品学院，黑龙江 哈尔滨 150030）
摘 要：功率超声波技术在农业产业的许多方面都有着很广泛的应用，但其在食品加工过程中还是一个新兴的技术。它可以缩短食品加工时间的同时又不破坏食品本身的品质，因此具有潜在的应用价值。本文从功率超声波的原理出发，主要综述了功率超声波技术在肉品加工过程中对肉品品质（嫩度和成熟）及工艺性能（烹饪、盐渍、杀菌、冷冻和解冻）的影响，并且简要阐述了功率超声波技术在肉品加工中的负面影响。
关键词：功率超声波；肉品加工；肉品品质；工艺特性
刘鹏雪, 李媛媛, 孔保华. 功率超声波技术对肉品品质及加工特性的影响研究进展[J]. 肉类研究, 2016, 30(11): 37-42.
DOI:10.15922/j.cnki.rlyj.2016.11.008. http://rlyj.cbpt.cnki.net
LIU Pengxue, LI Yuanyuan, KONG Baohua. Effect of low-frequency and high-intensity ultrasonic on the quality and processing properties of meat products: a review[J]. Meat Research, 2016, 30(11): 37-42. (in Chinese with English abstract) DOI:10.15922/j.cnki.rlyj.2016.11.008. http://rlyj.cbpt.cnki.net
随着科技的进步、经济的发展和生活水平的提高，人们对于优质肉制品的需求也逐渐增加。虽然目前肉制品的加工技术已经从传统的加工方式转向机械化生产，但在肉类加工的过程中，肉品品质和加工工艺条件仍有待提高。功率超声波与传统的肉制品加工技术相比，能够提高肉制品的生产效率和产品品质，同时对产品的营养成分和活性因子的破坏较低，能耗少，对环境无污染，是一种环境友好型的新技术，在清洗、测量、医疗诊断、食品加工等方面都有着广泛的应用 [1]。
近几年来功率超声波技术在食品工业中的应用范围逐渐扩大，从最初在脱气、杀菌、乳化、冷冻、干燥、过滤、提取、肉的嫩化和酒的陈化等到现在烹饪、切割、腌渍、微胶囊、新型食品的制备及分子美食学中的应用，功率超声波技术已受到广泛关注，尤其是在肉类加工行业中有着更好的应用前景和实用价值 [2]。本文从功率超声波的原理出发，重点综述了功率超声波技术在肉品加工过程中对肉品品质（嫩度和成熟）及工艺性能（烹饪、盐渍、杀菌、冷冻和解冻）的影响，并且简要阐述了功率超声波技术在食品加工中的负面影响，为该技术在肉制品中应用提供一定的理论基础。
超声波在食品领域中根据能量强度可分为两大类：检测超声波和功率超声波。检测超声波是指高频率、低强度的超声波（＞1 MHz、＜1 W/cm 2）；功率超声波是指低频率、高强度的超声波（20～100 kHz、10～1 000 W/cm 2） [3]。功率超声波是一种新兴的创新性技术，目前主要应用在食品分析和蛋白质改性中。它是指能被探测到的高于人耳所能接收的声波（20 kHz）。当声音通过媒介传播时，会在媒介中产生一阵阵的粒子的压缩和释放，从而形成腔和（或者）气泡。这些腔和气泡随着超声波后期的循环而生长，最终变得不稳定并瓦解，释放高温和压力。如果在对生物试样进行功率超声波处理时发生了这些瓦解，便可以影响这些生物试样的宏观和微观的组织结构 [4]。在食品加工过程中，功率超声波所产生的影响一般都是有益的，其可以提高食品的质量和增加产品的安全性。目前，对于功率超声波技术在食品中的研究主要体现在以下几方面：一是功率超声波技术对细胞结构的改变；二是功率超声波对于蛋白质功能性质的影响，如乳化性、起泡性及凝胶性的影响；三是功率超声波技术对酶的抑制或者激活等的影响 [5]。由于功率超声波可以使细胞膜发生改变，因此将其应用于肉制品加工的过程中，有益于食品的腌制、卤制、干燥以及组织的嫩化等，可以改善肉制品的品质，提高产品质量 [6]。本文主要介绍功率超声波在肉制品加工过程中的应用，为其工业化生产提供理论基础。
2.1 功率超声波技术对肉品品质的影响
肉品品质主要取决于肉的香味、口感、外观、质构和多汁性。消费者的消费行为表明质构是决定肉品品质最重要的因素，而加速肉的成熟可以提高销售商的经济效益，因此研究功率超声波技术对于肉制品的嫩度和成熟的影响具有重要的意义 [7]。
2.1.1 嫩度
提高肉制品嫩度的方法主要有机械法、酶法和化学方法。从技术上讲，功率超声波对于肉的组织结构有2 种影响形式：一种是打破细胞的完整性，一种是促进酶的反应 [8]。Roberts等 [9]研究发现对牛肉施加频率为40 kHz、强度为2 W/cm 2的功率超声波处理2 h，可以破坏牛肉的肌束膜并改善其质构，提高牛肉的嫩度和保水性。其原因可能是由于新鲜牛肉通过功率超声波处理后，更好地促进了牛肉中蛋白酶的分泌，使游离氨基酸含量增加，改变组织结构，从而改善肉的嫩度。Xiong等 [10]研究表明采用功率超声波（24 kHz、12 W/cm 2）处理鸡胸肉12 s，并在4 ℃条件下贮存0、1、3、7 d，和对照组相比，在贮藏期间实验组样品的剪切力值降低，但蒸煮损失没有发生显著变化，这表明功率超声波技术同样也有助于家禽肉的嫩化。为了观察在贮藏期间施加功率超声波所引起的质量特性的变化，Pohlman等 [11]用20 kHz、22 W/cm 2的功率超声波在贮藏时间为1、6、10 d时处理真空包装的胸大肌，处理时间分别为0、5、10 min，研究发现经过功率超声波处理后的样品硬度降低，但降低程度并不受处理时间的影响，并且还发现与真空包装样品相比，未经包装的胸大肌在经过功率超声波处理后，其质量损失较大。以上研究表明，功率超声波处理也许可以作为一种新型的技术应用于提高肉制品的嫩度方面。
2.1.2 成熟
功率超声波处理可以加速肉的成熟过程的假设已经被多次证实。Stadnik等 [12]对宰后24 h的牛小腿肌肉半膜施加功率超声波（20 kHz、8 W/cm 2）处理2 min，并在4 ℃条件下贮藏24、48、72、96 h，样品的保水性增加，类似于成熟肉。这说明功率超声波处理可以缩短肉的成熟时间，经功率超声波处理的牛肉在自然成熟的过程中，肌原纤维的小片化程度加快，可溶性蛋白的浓度也有所增加，剪切力和对照组相比降低较快，因而可以缩短牛肉成熟时间。Stadnik [13]进一步用频率为45 kHz、强度为2 W/cm 2的功率超声波垂直处理牛肉肌纤维120 s后将样品在4 ℃条件下贮藏4 d，研究表明，功率超声波与冷藏联合使用是改善牛肉工艺性能且不损害其抗氧化性的有效方法。一般来说，牛肉的尸僵结束需要7 d以上，经过功率超声波处理可以加速成熟，缩短死后僵直过程的时间，但是加速时间与功率超声波的功率和处理时间有关，适当的处理强度和处理时间可以加速肉的成熟。Ozuna等 [14]用功率超声波处理（24 kHz、12 W/cm 2）宰后的牛肉4 min，然后在4 ℃条件下贮藏1、3、5、7、10 d，结果显示，在贮藏期间经功率超声波处理后样品的嫩度提高，尸僵时间缩短，加速了肉的成熟，这进一步证明了功率超声波技术可以提高肉制品的嫩度和工艺性能。由于频率/强度/时间的组合的差异而导致了不同的实验结果，但大多数的研究都证明功率超声波对肉的质构和成熟有显著的影响，其可以降低结缔组织的韧性，减少蒸煮耗能而不影响其他的质量参数。
2.2 功率超声波技术对肉制品工艺性能的影响
2.2.1 烹饪
功率超声波可以改善与传热性质相关的特性，这在肉品的烹饪中至关重要 [15]。Pohlman等 [16]研究了功率超声波处理（20 kHz、1 000 W）和常规烹饪方法处理对牛胸部肌肉的影响，将肌肉蒸煮到中心温度为62 ℃或70 ℃，2 ℃条件下贮藏14 d，使其成熟后进行指标的测定。结果表明，在蒸煮前对样品进行功率超声波处理可以加快烹饪速率，提高牛肉的保水性，降低蒸煮损失；除此之外，在蒸煮前进行了功率超声波处理的熟肉与仅通过对烹饪处理的熟肉相比，其嫩度更好，肌原纤维断裂数量更多，有利于咀嚼。因此，功率超声波处理除了可以作为一种快速烹饪肉的方法外，还可以提高肉的嫩度，增加其感官可接受性。此外，Chemat等 [17]研究表明与煮沸和对流的方式烹饪的肉相比，经功率超声波处理的肉的蒸煮损失可以降低2～5 倍，这是因为功率超声波处理可以更有效地进行热传递。因此功率超声波处理可以有助于餐馆或饮食行业预煮肉的制备。
功率超声波技术还可以在生产加工过程中改善肉的品质。McDonnell等 [18]使用功率超声波技术处理猪肉，并研究其对于猪肉中肌原纤维蛋白功能性质的影响。研究发现，采用功率超声波处理的猪肉样品在渗出物产量、烹饪产率以及持水能力方面与对照组样品相似，但经功率超声波处理的样品的凝胶能力增强。采用功率超声波辐照的方式处理得到的肌原纤维蛋白样品在凝胶性、保水性、颜色等方面均明显优于对照组。Zhao等 [19]进一步研究发现，对用盐腌制后的鸡胸肉施加功率超声波可以增加鸡胸肉的保水能力、嫩度和凝聚力，促进肌原纤维蛋白的提取，进而提高肉的质构特性。这说明功率超声波技术可以结合其他传统处理方式应用于生产中。此外，Shao等 [20]采用3%的乳清蛋白、27.5%的预乳化大豆油以及0.5%的酪蛋白酸钠制备蔬菜预乳化脂肪代替动物性脂肪，对制备好的样品施加功率超声波（20 kHz、450 W），处理0、3、6、9、12 min，研究样品所形成凝胶的黏弹性、质构特性及流变特性。结果表明，经功率超声波处理6 min样品展现出致密均匀的微观网络结构，且凝胶的黏弹性更好。因此功率超声波处理可以提高蛋白质的功能性质，进而使肉制品的品质得到改善。以上研究结果表明，合适的功率超声波处理时间和处理强度可以有效地提高肉的品质。
2.2.2 盐渍
盐渍是一种用于肉防腐保鲜的常规加工方式，它主要通过将肉沉浸在盐水溶液中而起到延长产品的货架期，改善其香味、多汁性以及嫩度的作用。在盐渍的过程中，肉被浸没在饱和盐溶液中并且发生2 个主要的传质过程：水从肉中迁移到盐水溶液中以及溶质从盐水中迁移到肉中 [21]。NaCl向肉中扩散是一个缓慢的过程，但是可以通过注射的方式加速这一过程，然而注射的方式会使腌制食品的感官及食用品质降低。Leal-Ramos等 [22]研究发现功率超声波处理可以提高肌肉组织的渗透性，这可以用来研究功率超声波处理在肉的盐渍过程中所产生的影响。在盐渍过程中，功率超声波技术可激活某些酶与细胞参与生理化学的过程，通过改变反应物的质量传输机制，提高酶的活性，加速细胞新陈代谢过程，促进NaCl的渗透与扩散，缩短盐渍时间。Alarcon-Rojo等 [23]研究了功率超声波强度对质量传递的影响。将猪里脊肉切片在2 ℃条件下于NaCl饱和溶液中浸泡45 min，在盐渍的过程中使用不同强度水平的功率超声波处理样品。水和盐的含量变化表明功率超声波强度对质量传递有显著的影响，经过功率超声波处理的样品中水和盐的含量比未经过功率超声波处理的样品高。此外，Arzeni等 [24]在更高的实验温度下也发现了相似的结果，将猪里脊肉切片在21 ℃条件于NaCl饱和溶液中浸泡45 min，并施加强度范围为20.9～75.8 W/cm 2的功率超声波，结果表明，样品的水分含量和盐含量随着功率超声波强度的增加而增加。这些结果表明，与静态条件下相比，功率超声波处理可以提高NaCl的获得率，说明功率超声波处理可以促进样品内部、外部的质量传递。Cárcel等 [25]进一步研究指出，当功率超声波强度范围为39～51 W/cm 2时，并不会对质量传递产生影响，但是当强度高于这一范围时，强度越高，对质量传递所产生的影响越大。Siró等 [26]在低频率（20 kHz）、低强度（2～4 W/cm 2）条件下对猪里脊肉采用3 种处理模式（静态盐渍、真空滚揉、超声盐渍），研究发现与静态盐渍相比，超声盐渍显著地改善了盐的扩散，并且扩散指数随着超声强度的增加而增加。上述研究结果证明了超声波强度与盐在肉中的扩散存在显著的正相关性。Ozuna等 [14]指出应用功率超声波处理可以显著提高NaCl含量和水分的有效扩散系数，此外，NaCl含量、最终水分含量以及其他的因功率超声波处理而产生的肉的质构的变化可以进一步通过显微观察得到证实。McDonnell等 [27]研究了对猪肉施加强度为2、4、11、19 W/cm 2的功率超声波，处理时间为10、25、40 min时所产生的影响。结果表明，功率超声波盐渍可能是一种可以缩短质量传递和提取蛋白质所需时间的有效方法。由以上研究结果可以看出，功率超声波技术可以改善质量传递这一说法是非常有说服力的，并且可能很快便会在实际食品工业生产中得到应用。
2.2.3 杀菌
为节约成本，保证产品原有的质量特性，生产商和消费者希望减少加工程序，获得高品质的产品，因此寻找一些对食品质量影响几乎为零的食品加工方法变得越来越重要，功率超声波技术因其处理方式简单，成为可供选择的替代技术。当功率超声波（20～100 kHz）强度较大时，其所产生的高压、高剪切力可以破坏细胞膜，从而导致细胞死亡，因此，功率超声波技术可以作为食品杀菌的一种方式 [28]，尤其是应用于肉制品杀菌中。Pagán等 [29]研究发现采用3 种组合即压力和超声（压力超声波）、超声和加热（超声热处理）或者超声、加热和压力（热压超声处理）的组合进行杀菌处理时，热压超声处理组合可能是使微生物失活的最佳方法，可以有效抑制一定范围内微生物的生长。因为功率超声波的有效性要求食品长时间暴露在高温条件下，这可能会引起食品的功能性质、感官特性和营养价值劣化。然而，当与加热处理联合使用时，便可以加快食品的灭菌速率，因此降低了暴露在高温条件下的时间和强度，从而可以减少功率超声波所造成的损失 [30]。Morild等 [31]研究了加压蒸汽与高功率超声波联合使用时对猪肉表面上的致病菌总数所产生的影响，对样品施加30～40 kHz的功率超声波处理0.5～4 s，最终实验结果表明，在处理1 s后活菌总数减少1.1 （lg（CFU/cm 2）），4 s后活菌总数减少3.3 （lg（CFU/cm 2）），说明在适当范围内增加功率超声波处理时间，可以显著降低活菌总数。Kordowska-Wiater等 [32]将鸡皮浸泡在水和含1%水的乳酸中，随后采用功率超声波（40 kHz、2.5 W/cm 2）处理3或6 min，研究其对鸡皮表面革兰氏阴性菌数量变化的影响。结果表明，浸泡在水中或乳酸中的样品在经功率超声波处理3 min后，均可使鸡皮表面的微生物数量减少1.0 （lg（CFU/cm 2）），但经过较长时间处理后（6 min），浸泡在水中的样品的微生物数目减少量超过了1.0（lg（CFU/cm 2）），而浸泡在乳酸中的样品的微生物数目减少量超过了1.5 （lg（CFU/cm 2））。由此可以得出结论，功率超声波处理与乳酸的联合使用可以有效减少家禽皮肤表面的革兰氏阴性菌的数量。Herceg等 [33]研究了高功率超声波对含有大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、单增李斯特菌和蜡状芽孢杆菌悬浮液的灭菌效果，实验采用12.7 mm的超声探头，超声频率为20 kHz，幅度为60、90、120 mm，在20、40、60 ℃的条件下处理3、6、9 min。结果表明，增加这3 个参数中任何一个都可以提高细菌的失活率，处理时间越长，失活率越高，尤其是与高温和高振幅联用时，杀菌效果更显著。最近还有研究指出，在生产过程中对鸡胴体进行蒸汽处理和功率超声波处理可以显著减少弯曲杆菌的数量，尤其是在屠宰后立即处理效果更显著 [34]。由此可以得出结论，合理搭配功率超声波处理时间和处理强度并与加热处理联合使用时，可有效使肉的灭菌率提高。2.2.4 冷冻和解冻
功率超声波可以通过控制冷冻食品中晶体的成核及生长来促进结晶，同时可将声能转化为热能加快解冻过程，也可以影响产品的质构以及解冻时细胞液的释放，而这些因素是影响消费者选择食品的重要指标，也是保护食品营养成分和生物活性成分的关键因素。声学解冻可以缩短除霜时间，从而减少解冻损失进而提高产品质量，如果能够找到合适的频率和强度，声学解冻可被视一项创新技术可更加广泛地应用于肉品中 [35]。然而，Awad等 [36]研究发现无论是高频还是低频条件下，超声波强度过高都会使样品表面产生温度过高的问题。使用频率和强度为500 kHz和0.5 W/cm 2的功率超声波对牛肉、猪肉和鳕鱼样品处理2.5 h，解冻深度可以达到7.6 cm，且不会出现样品表面温度过高的问题，因此需要寻找合适的功率和时间来避免局部温度过高所产生的影响。Musavian等 [37]研究采用低强度功率超声波处理和浸没在水中处理2 种方法解冻猪肉在物理、化学、微生物和技术特点方面的差异。研究发现，在恒温条件下用频率为25 kHz、强度为0.2 W/cm 2或者0.4 W/cm 2的功率超声波进行解冻与浸没在水中进行解冻相比，样品在化学、微生物或者质构特性方面并没有显著差异。因此采用功率超声波解冻可以保证肉品原有质量特性，缩短解冻时间，提高解冻效率。
功率超声波主要是基于空化效应产生的物理效应（增加流速、破碎颗粒、高温、高压），其对肉制品的加工所产生的影响多数情况下是有益的，但是在某种情况下会由于瞬间的高温、高压产生自由基，而这些因素可能对肉制品的化学结构和氧化稳定性存在破坏性，因此在肉品加工过程中避免或者降低对结构和功能特性的破坏，是功率超声波技术在实际应用中的一个挑战 [2]。有报道指出，采用功率超声波处理会对肉的保水性 [26]、颜色稳定性 [13]、多汁性、感官特性和出品率 [38]产生一些负面的影响。McDonnell等 [18]认为这些变化是由肉中蛋白质的物理化学性质改变所导致的，但是这种假设并没有得到证实。Kasaai等 [39]研究指出采用功率超声波处理时声能可以被吸收，由于空化效应引起温度升高会导致产品的热损伤。
由高强度超声波所引起的变化取决于蛋白质本身的性质及其变性和聚集的程度 [28]。由于氨基酸的组成和酶的构象不同，采用功率超声波处理不同蛋白质时，其物理稳定性也有所差异 [40]。半胱氨酸和甲硫氨酸的硫基易受自由基的攻击，所以他们是最容易因氧化而变化的氨基酸。高强度超声波可以引起食品蛋白质的功能变化，如凝胶性、黏度和溶解度的变化，这些变化与分子修饰和疏水性密切相关。蛋白质的氧化修饰可以改变其物理化学性质，包括构象、结构、溶解性、蛋白酶水解性以及酶活力。这些改变也可能会决定鲜肉的质量并影响肉制品的加工特性 [41]。
每种食品的构象结构和性质都是不同的，因此在食品体系中应用功率超声波处理所带来的影响也有所不同。尽管已经证实功率超声波处理会引起产品的分子结构发生变化，但现在很少有研究能够充分证明功率超声波处理会对肉品的品质产生不良的影响，因此功率超声波技术可以应用于肉制品加工中，提高其质量特性和生产效率。
本文综述了功率超声波技术在肉品加工过程中对肉品品质（嫩度、成熟）及工艺性能（烹饪、盐渍、杀菌、冷冻和解冻）的影响，表明功率超声波技术可有效增加肉的嫩度，在不影响其他质量参数的前提下加快常规烹饪速率；功率超声波还可以在不影响肉质量的前提下缩短盐渍时间；功率超声波与乳酸联用使微生物总数大量减少；功率超声波解冻可以缩短解冻时间并降低解冻损失，从而导致除霜时间大大缩短，使肉品质得到良好的保护。总之，随着肉及肉制品的发展以及功率超声波技术的成熟，该技术的应用前景必将越来越广阔。
参考文献：
[1] 冷雪娇, 章林, 黄明. 超声波技术在肉品加工中的应用[J]. 食品工业科技, 2012, 33(10): 394-397.
[2] 孙玉敬, 叶兴乾. 功率超声在食品中的应用及存在的声化效应问题[J]. 中国食品学报, 2011, 11(9): 120-133. DOI:10.3969/ j.issn.1009-7848.2011.09.013.
[3] JOS☒ J F B D S, ANDRADE N J D, RAMOS A M, et al. Decontamination by ultrasound application in fresh fruits and vegetables[J]. Food Control, 2014, 45(1): 36-50. DOI:10.1016/ j.foodcont.2014.04.015.
[4] 王葳, 张绍志. 功率超声波在食品工艺中的应用[J]. 包装与食品机械, 2001, 19(5): 12-16. DOI:10.3969/j.issn.1005-1295.2001.05.005.
[5] KEK S P, CHIN N L, YUSOF Y A. Direct and indirect power ultrasound assisted pre-osmotic treatments in convective drying of guava slices[J]. Food and Bioproducts Processing, 2013, 91(4): 495-506. DOI:10.1016/j.fbp.2013.05.003.
[6] 钟赛意, 汤国辉, 王善荣. 功率超声波在农产品加工中应用的研究进展[J]. 安徽农业科学, 2005, 33(8): 1488-1490. DOI:10.3969/ j.issn.0517-6611.2005.08.073.
[7] HAO L, JIANMEI Y, MOHAMED A, et al. Reduction of major peanut allergens Ara h 1 and Ara h 2, in roasted peanuts by ultrasound assisted enzymatic treatment[J]. Food Chemistry, 2013, 141(2): 762-768. DOI:10.1016/j.foodchem.2013.03.049.
[8] BOISTIER-MARQUIS E, LAGSIR-OULAHAL N, CALLARD M. The use of high-intensity ultrasonics in food plants[J]. Industries Alimentaires Et Agricoles, 2001, 7(1).
[9] ROBERTS R T. Sound for processing food[J]. Nutrition and Food Science, 1991, 91(3): 17-18.
[10] XIONG G Y, ZHANG L L, ZHANG W, et al. Influence of ultrasound and proteolytic enzyme inhibitors on muscle degradation, tenderness, and booking loss of hens during aging[J]. Czech Journal of Food Sciences, 2012, 30(3): 195-205.
[11] POHLMAN F W, DIKEMAN M E, ZAYAS J F. The effect of lowintensity ultrasound treatment on shear properties, color stability and shelf-life of vacuum-packaged beef semitendinosus and biceps femoris muscles[J]. Meat Science, 1997, 45(3): 329-337.
[12] STADNIK J, DOLATOWSKI Z J. Influence of sonication on Warner-Bratzler shear force, colour and myoglobin of beef (m. semimembranosus)[J]. European Food Research and Technology, 2011, 233(4): 553-559. DOI:10.1007/s00217-011-1550-5.
[13] STADNIK J. Influence of sonification on the oxidative stability of beef[J]. Roczniki Instytutu Przemysłu Miesnego I Tłuszczowego, 2009, 47(1): 63-68.
[14] OZUNA C, PUIG A, GARC☒A-P☒REZ J V, et al. Influence of high intensity ultrasound application on mass transport, microstructure and textural properties of pork meat (longissimus dorsi ) brined at different NaCl concentrations[J]. Journal of Food Engineering, 2013, 119(1): 84-93. DOI:10.1016/j.jfoodeng.2013.05.016.
[15] KORTSCHACK F, HEINZ V. Process for solidifying the surface of raw sausage emulsion by ultrasonic treatment: CA, US6737093[P]. 2004.
[16] POHLMAN F W, DIKEMAN M E, ZAYAS J F, et al. Effects of ultrasound and convection cooking to different end point temperatures on cooking characteristics, shear force and sensory properties, composition, and microscopic morphology of beef longissimus and pectoralis muscles[J]. Journal of Animal Science, 1997, 75(2): 386-401.
[17] CHEMAT F, ZILL-E-HUMA, KHAN M K. Applications of ultrasound in food technology: processing, preservation and extraction[J]. Ultrasonics Sonochemistry, 2010, 18(4): 813-835. DOI: 10.1016/ j.ultsonch.2010.11.023.
[18] McDONNELL C K, ALLEN P, MORIN C, et al. The effect of ultrasonic salting on protein and water-protein interactions in meat[J]. Food Chemistry, 2014, 147(6): 245-251 DOI: 10.1016/ j.foodchem.2013.09.125.
[19] ZHAO Y Y, WANG P, ZOU Y F, et al. Effect of pre-emulsification of plant lipid treated by pulsed ultrasound on the functional properties of chicken breast myofibrillar protein composite gel[J]. Food Research International, 2014, 58(4): 98-104. DOI:10.1016/ j.foodres.2014.01.024.
[20] SHAO J J, ZOU Y F, XU X L, et al. Effects of NaCl on water characteristics of heat-induced gels made from chicken breast proteins treated by isoelectric solubilization/precipitation[J]. CyTA-Journal of Food, 2015, 14(1): 1-9. DOI:10.1080/19476337.2015.1071432.
[21] C☒RCEL J A, BENEDITO J, BON J, et al. High intensity ultrasound effects on meat brining[J]. Meat Science, 2007, 76(4): 611-619. DOI:10.1016/j.meatsci.2007.01.022.
[22] LEAL-RAMOS M Y, ALARCON-ROJO A D, MASON T J, et al. Ultrasound-enhanced mass transfer in Halal compared with non-Halal chicken[J]. Journal of the Science of Food and Agriculture, 2011, 91(1): 130-133. DOI:10.1002/jsfa.4162.
[23] ALARCON-ROJO A D, JANACUA H, RODRIGUEZ J C, et al. Power ultrasound in meat processing[J]. Meat Science, 2015, 107: 86-93. DOI:10.1016/j.meatsci.2015.04.015
[24] ARZENI C, MART☒NEZ K, ZEMA P, et al. Comparative study of high intensity ultrasound effects on food proteins functionality[J]. Journal of Food Engineering, 2012, 108(3): 463-472. DOI:10.1016/ j.jfoodeng.2011.08.018.
[25] C☒RCEL J A, GARC☒A-P☒REZ J V, BENEDITO J, et al. Food process innovation through new technologies: use of ultrasound[J]. Journal of Food Engineering, 2012, 110(2): 200-207. DOI:10.1016/ j.jfoodeng.2011.05.038.
[26] SIR☒ I, V☒N C, BALLA C, et al. Application of an ultrasonic assisted curing technique for improving the diffusion of sodium chloride in porcine meat[J]. Journal of Food Engineering, 2009, 91(2): 353-362. DOI:10.1016/j.jfoodeng.2008.09.015.
[27] McDONNELL C K, LYNG J G, ARIMI J M, et al. The acceleration of pork curing by power ultrasound: a pilot-scale production[J]. Innovative Food Science and Emerging Technologies, 2014, 26: 191-198. DOI:10.1016/j.ifset.2014.05.004.
[28] CICHOSKI A J, RAMPELOTTO C, SILVA M S, et al. Ultrasoundassisted post-packaging pasteurization of sausages[J]. Innovative Food Science and Emerging Technologies, 2015, 30: 132-137. DOI:10.1016/ j.ifset.2015.04.011.
[29] PAG☒N R, MA☒AS P, ALVAREZ I, et al. Resistance of Listeria monocytogenes to ultrasonic waves under pressure at sublethal (manosonication) and lethal (manothermosonication) temperatures[J]. Food Microbiology, 1999, 16(2): 139-148. DOI:10.1006/ fmic.1998.0231.
[30] YUSAF T, AL-JUBOORI R A. Alternative methods of microorganism disruption for agricultural applications[J]. Applied Energy, 2014, 114(2): 909-923. DOI:10.1016/j.apenergy.2013.08.085.
[31] MORILD R K, CHRISTIANSEN P, S☒RENSEN A H, et al. Inactivation of pathogens on pork by steam-ultrasound treatment[J]. Journal of Food Protection, 2011, 74(5): 769-775. DOI:10.4315/0362-028X.JFP-10-338.
[32] KORDOWSKA-WIATER M, STASIAK D M. Effect of ultrasound on survival of Gram-negative bacteria on chicken skin surface[J]. Bulletin-Veterinary Institute in Pulawy, 2011, 55(2): 207-210.
[33] HERCEG Z, MARKOV K, ☒ALAMON B S, et al. Effect of high intensity ultrasound treatment on the growth of food spoilage bacteria[J]. Food Technology and Biotechnology, 2013, 51(3): 352-359.
[34] CASTRO L D, PRIEGO-CAPOTE F. Ultrasound-assisted crystallization (sonocrystallization)[J]. Ultrasonics Sonochemistry, 2007, 14(6): 717-724. DOI:10.1016/j.ultsonch.2006.12.004.
[35] JAMES C, PURNELL G, JAMES S J. A critical review of dehydro freezing of fruits and vegetables[J]. Food and Bioprocess Technology, 2014, 7(5): 1219-1234. DOI:10.1007/s11947-014-1293-y.
[36] AWAD T S, MOHARRAM H A, SHALTOUT O E, et al. Applications of ultrasound in analysis, processing and quality control of food: a review[J]. Food Research International, 2012, 48(2): 410-427. DOI:10.1016/j.foodres.2012.05.004.
[37] MUSAVIAN H S, KREBS N H, NONBOE U, et al. Combined steam and ultrasound treatment of broilers at slaughter: a promising intervention to significantly reduce numbers of naturally occurring campylobacters on carcasses[J]. International Journal of Food Microbiology, 2014, 176(4): 23-28. DOI:10.1016/ j.ijfoodmicro.2014.02.001.
[38] BARBIERI G, RIVALDI P. The behaviour of the protein complex throughout the technological process in the production of cooked cold meats[J]. Meat Science, 2008, 80(4): 1132-1137. DOI:10.1016/ j.meatsci.2008.05.020.
[39] KASAAI M R. Input power-mechanism relationship for ultrasonic Irradiation: Food and polymer applications[J]. Natural Science, 2013, 5(8): 14-22. DOI:10.4236/ns.2013.58A2003.
[40] ZIUZINA D, PATIL S, CULLEN P J, et al. Atmospheric cold plasma inactivation of Escherichia coli in liquid media inside a sealed package[J]. Journal of Applied Microbiology, 2013, 114(3): 778-787. DOI:10.1111/jam.12087.
[41] ZHANG W, XIAO X, AHN D U. Protein oxidation: basic principles and implications for meat quality[J]. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 2013, 53(11): 1191-1201. DOI:10.108 0/10408398.2011.577540.
Effect of Low-Frequency and High-Intensity Ultrasonic on the Quality and Processing Properties of Meat Products: A Review
LIU Pengxue, LI Yuanyuan, KONG Baohua
*
(College of Food Science, Northeast Agricultural University, Harbin 150030, China)
Abstract：Low-frequency and high-intensity ultrasonic has a wide range of applications in agriculture. In food processing, it is an emerging technology with the potential to shorten the processing time without damaging the quality of foods. In this review, the principle of low-frequency and high-intensity ultrasonic is outlined with focus on its influences on the quality (tenderness and aging) and processing properties (cooking, brining, sterilization, freezing and thawing). Some negative effects of low-frequency and high-intensity ultrasonic on meat products are also described. In a word, this technology may play a great role in the field of meat processing.
Key words：power ultrasonic; meat processing; meat quality; process property
DOI：10.15922/j.cnki.rlyj.2016.11.008
中图分类号：TS251.1
文献标志码：A
文章编号：
引文格式：
收稿日期：2016-05-21
基金项目：黑龙江省应用技术研究与开发重点计划项目（GA15B302）
作者简介：刘鹏雪（1993—），女，硕士研究生，研究方向为畜产品加工。E-mail：pengxue_liu@163.com
*通信作者：孔保华（1963—），女，教授，博士，研究方向为畜产品加工。E-mail：kongbh@163.com