冻融循环对速冻与缓冻调理鸡排品质特性的影响

庄 俨1,李淼韵1,郑乔匀1,马雨茵1,郭启锵1,杨顺德2,王艳梅2,黄文权1,蔡惠钿1,*,曹 庸1,*

(1.华南农业大学食品学院,广东省功能食品活性物重点实验室,广东 广州 510642;2.广州多满分食品有限公司,广东 广州 510630)

摘 要:以未冻融新鲜鸡胸肉作为对照(新鲜组),以色泽、持水性、质构特性、水分分布、总挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)含量、硫代巴比妥酸反应物(thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)值等为品质指标,研究不同冷冻方式(-20 ℃缓冻、-80 ℃液氮速冻)及冻融次数(0~4 次)对调理鸡排品质特性的影响。结果表明,液氮速冻能够显著缩短调理鸡排冻结时间,提升冷冻速率。冻融1 次时,速冻组持水性显著优于缓冻组(P<0.05),且不易流动水、自由水相对含量较高;冻融2 次时,速冻组与缓冻组剪切力与新鲜组无显著差异(P>0.05);冻融2~4 次时,速冻组与缓冻组色差值、TVB-N含量、菌落总数、TBARS值均有所上升,但2 组在相同冻融次数时差异不大。冻融3 次时,速冻组与缓冻组TVB-N含量、TBARS值与菌落总数均显著高于新鲜组(P<0.05),且硬度和咀嚼性降至最低值。综上,冻融1 次时,液氮速冻能够改善调理鸡排的水分分布和持水性,而冻融 2次及以上时,速冻组与缓冻组调理鸡排品质差异不大。因此,在不考虑冷冻工艺条件下,综合各品质指标结果,建议调理鸡排的冻融次数不超过2 次。

关键词:冻融循环;液氮速冻;调理鸡排;品质特性

在我国膳食结构中,鸡肉已成为仅次于猪肉的第2大肉类消费品类[1]。调理鸡排是以鸡胸肉或鸡腿肉为主要原料,经腌制、裹粉(或不裹粉)等工艺制备而成的一种调理肉制品,消费者经简单煎制或油炸后即可食用。随着社会生活节奏的加快,调理鸡排因其食用方便、包装轻量化及风味营养俱佳等特点,日益受到消费者青睐[2]。然而,由于水分和蛋白质含量较高,调理鸡排在贮藏过程中易受微生物污染,出现腐败、变色、异味等品质劣变现象,因而延长调理鸡排货架期成为推动其进一步发展的关键点。

近年来,液氮速冻技术作为一种新型冷冻手段迅速发展,该技术利用液氮汽化过程中吸收大量热量的特性使食品迅速通过最大冰晶生成区,从而实现快速冻结。相较于传统缓冻技术,液氮速冻以极快的冷冻速率促使肉品在短时间内形成细小、均匀的冰晶,减少对肌肉组织结构的机械损伤,有助于更好地保持肉品品质[3]。胡鹏等[4]研究表明,相较于-35 ℃空气冷冻,液氮速冻处理牛肉经贮藏与解冻后蛋白质氧化程度更低、持水性提高。江杨阳等[5]通过扫描电子显微镜观察发现,液氮速冻处理后的红虾肌原纤维排列更为整齐有序,结构完整性更高。田浩杨等[6]研究快速冷冻对熟贻贝肉冻藏期间品质的影响,发现液氮超低温冻结熟贻贝肉可有效降低其在冻藏期间的解冻损失率,并能够维持良好的弹性和咀嚼性。因此,液氮速冻技术不仅可延长产品货架期,而且相较于缓冻技术还能较好地保持其原有品质特性。尽管该技术目前仍存在成本较高、大规模商业化应用尚未完全普及等局限[7],但随着消费者对食品质地、风味及安全性需求的日益增长,液氮速冻技术在提升冷冻食品品质和保障食品安全方面的优势日益凸显,更符合高品质冷冻食品加工的需求[8]

在实际生产与生活中,由于食品冷链体系尚不完善,速冻食品在生产、贮藏、运输及销售环节中常面临温度波动,导致反复冻融现象的发生[9]。李玫[10]研究表明,冻融循环过程中鸡肉中的嗜冷微生物仍可生长增殖,从而降低产品的食用安全性。范碧琴[11]研究表明,鸡胸肉在反复冻融过程中因冰晶的反复形成与融化,肌肉纤维完整性和致密性遭受破坏,严重影响鸡胸肉品质。因此,冻融循环会引起速冻食品汁液损失增加、品质劣变加速,甚至带来食品安全风险。

因此,本研究通过测定调理鸡排色泽、离心损失率、蒸煮损失率、质构特性、剪切力、水分分布、菌落总数、总挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)含量、硫代巴比妥酸反应物(thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)值等品质指标,系统探究冷冻方式与冻融次数对调理鸡排品质劣变的影响,以期为调理鸡排的加工工艺优化和贮运条件控制提供科学理论依据,为提高调理鸡排的营养品质与食用安全性提供指导。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

调理鸡排(生) 广州多满分食品有限公司。

偏磷酸 天津科密欧化学试剂有限公司;无水碳酸钾 福晨(天津)化学试剂有限公司;磷酸二氢钾、氯化钠 广东广试试剂科技有限公司;2-硫代巴比妥酸上海麦克林生化科技股份有限公司;平板计数琼脂广东环凯生物科技有限公司;酚酞、溴甲酚绿、甲基红上海源叶生物科技有限公司。

1.2 仪器与设备

LU-R/C1200温度记录仪 厦门安东电子有限公司;CRYOLINE液氮速冻柜式机 林德气体有限公司;DS-200色差仪 彩谱科技(浙江)有限公司;EX1103ZH电子天平 奥豪斯仪器(常州)有限公司;TA.new plus质构仪 上海瑞玢智能科技有限公司;C16K-R台式高速冷冻离心机 广州佰博生物科技有限责任公司;DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器 巩义市予华仪器有限责任公司;Minispec mq20核磁共振波谱仪德国Bruker公司。

1.3 方法

1.3.1 调理鸡排制备

取鸡胸肉去皮、去骨、剔除筋膜,按原料与腌渍液1∶1.5(m/m)加入腌渍液,4 ℃腌渍30 min。腌渍液由68%(m/m,以腌渍液质量计,下同)纯净水、12%食用盐、10%白砂糖、5%肽鲜粉、1.5%碳酸氢钠、1%增香剂、2.5%玉米淀粉组成。

1.3.2 样品处理

将腌渍好的调理鸡排分为速冻组与缓冻组。速冻组鸡排于液氮速冻设备中以-80 ℃速冻20 min;缓冻组鸡排于-20 ℃冰箱中冷冻6 h。完成冻结的鸡排统一于-20 ℃冰冻贮藏24 h后,4 ℃解冻12 h,此为1 次冻融循环,依此反复冻融2、3、4 次,以未冻融新鲜鸡胸肉作为对照(新鲜组),测定不同冻融循环次数鸡排样品的品质指标。

1.3.3 冷冻曲线测定

将温度记录仪的热电偶插入鸡排几何中心,记录鸡排在速冻和缓冻过程中的中心温度(从10 ℃降至-20 ℃)随时间变化规律,重复3 次,取平均值,绘制冷冻曲线。

1.3.4 品质指标测定

1.3.4.1 色泽测定

采用剪刀将解冻后的鸡排样品剪成1.0 c m×1.0 cm×0.5 cm的块状,放入透明玻璃皿中,使用色差仪测定亮度值(L*)、红度值(a*)和黄度值(b*),每组设置6 次平行,按式(1)计算色差值(ΔE):

式中:L0*a0*b0*为新鲜组样品的色泽参数;L*、a*、b*为各处理组样品的色泽参数。

1.3.4.2 持水性测定

取解冻后的鸡排样品约10 g置于带有滤纸圆筒的离心管中,20 ℃、4 000 r/min离心20 min,取出滤纸,称取样品质量,按式(2)计算离心损失率:

式中:m1为离心前样品质量/g;m2为离心后样品质量/g。

取解冻后的鸡排样品约10 g放入真空袋中,85 ℃水浴加热8 min后,取出冷却至室温,按式(3)计算蒸煮损失率:

式中:m3为蒸煮前样品质量/g;m4为蒸煮后样品质量/g。

1.3.4.3 质构特性测定

采用剪刀将解冻后的鸡排样品剪成1 cm×1 cm×1 cm的块状,样品单个放置在质构仪底座上,采用平圆柱形探头(直径36 mm)对样品中心进行压缩,压缩2 次得到完整的压缩松弛拉伸曲线。实验参数:测试前速率2.0 mm/s、测试速率0.8 mm/s、测试后速率0.8 mm/s,触发力0.01 N、形变50%、2 次按压时间间隔5 s。每组设置6 次平行。

1.3.4.4 剪切力测定

采用剪刀将解冻后的鸡排样品剪成1 cm×1 cm×1 cm的块状,采用TA/BS探头进行剪切力测试。实验参数:测试前速率3 mm/s、测试速率1.5 mm/s、测试后速率1.5 mm/s、触发力0.01 N、穿刺深度0.4 cm。每组样品测定6 次。

1.3.4.5 水分分布测定

采用低场核磁共振技术分析鸡排样品中水分的迁移特性。将解冻后的鸡排样品切成50 mm×5 mm×5 mm的条状,置于外径18 mm的核磁共振管中。采集1 500 个回波信号,重复扫描8 次以消除随机误差,获得反映不同结合状态水分特征的横向弛豫时间(T2)分布谱。

1.3.4.6 菌落总数测定

参照GB 4789.2—2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》测定鸡排样品的菌落总数,结果以lg(CFU/g)表示。

1.3.4.7 TVB-N含量测定

参照GB 5009.228—2016《食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》中的微量扩散法测定调理鸡排的TVB-N含量,结果以mg/100 g表示。

1.3.4.8 TBARS值测定

参照GB 5009.181—2016《食品安全国家标准 食品中丙二醛的测定》测定调理鸡排的TBARS值,结果以mg/kg表示。

1.4 数据处理

所有实验至少重复3 次,结果以平均值±标准差表示。使用Origin 2021软件绘图,使用SPSS Statistics 27软件进行单因素方差分析,显著性水平设定为α=0.05,以评估95%置信度下的统计学差异。

2 结果与分析

2.1 调理鸡排的冷冻曲线

冷冻曲线能够在一定程度上反映冷冻食品的冰点、最大冰晶生成带及降温速率等关键参数的变化规律。由图1可知,无论是速冻还是缓冻,调理鸡排的冷冻过程均主要分为3 个阶段:10~-1 ℃预冷阶段、-1~-5 ℃相变阶段及-5~-20 ℃过冷阶段[12]。相较于缓冻组(约254 min),液氮速冻组的总冻结时间(约18 min)明显缩短,其中通过最大冰晶生成区的时间也明显缩短,这表明液氮速冻能够有效缩短食品的冻结时间,提高冷冻速率。这主要归因于液氮的低制冷温度与高换热系数,远优于空气介质的传热效率[13]。通常认为,食品冷冻速率越快,通过最大冰晶生成区时间越短,形成的冰晶越细小、均匀,从而更好地维持食品原有感官品质[12]。缓冻冻结时间较长,易生成大而不规则的冰晶,对肌肉组织结构造成机械损伤。综上,相较于空气缓冻,液氮速冻能够有效缩短调理鸡排总冻结时间,提高冷冻速率。

图1 调理鸡排在速冻与缓冻条件下的冷冻曲线
Fig.1 Freezing curves of prepared chicken cutlets under quick freezing and slow freezing conditions

2.2 冻融循环对速冻/缓冻调理鸡排色泽的影响

色泽作为肉制品品质的重要感官指标,虽与营养价值无直接关联,却能直观反映产品的新鲜度,进而显著影响消费者的购买决策。由表1可知,冻融循环次数显著影响调理鸡排色泽。在亮度方面,各冷冻组调理鸡排L*均显著高于新鲜组(P<0.05),且整体随冻融循环次数的增加而上升,这可能源于冻融过程导致的水分迁移与肌纤维结构变化,鸡排表面光学特性发生改变[14]。各冷冻组调理鸡排a*整体亦呈上升趋势,且在冻融2 次和4 次时,缓冻组a*显著高于速冻组(P<0.05)。该现象可能与肌红蛋白在氧气作用下氧合形成鲜红色的氧合肌红蛋白有关[15],缓冻处理更有利于该反应进行。夏秀芳等[9]研究发现,随着冻融次数的增加,猪肉a*呈现下降趋势,与本研究结果存在差异。这可能是因为猪肉与鸡肉的肌红蛋白含量及状态有所不同。各冷冻组调理鸡排b*与ΔE均随冻融循环次数的增加而上升,冻融4 次时,缓冻组b*达到最大值,为7.57,显著高于速冻组(P<0.05),且速冻组与缓冻组ΔE均达到10以上。b*的增加可能归因于脂肪氧化产物与磷脂头部基团或蛋白质中的氨基酸发生的非酶促褐变反应[16]。综上,冻融循环次数与冷冻方式共同影响调理鸡排的色泽变化,表现为L*、a*、b*及ΔE均随冻融循环次数的增加而上升,且在多次冻融条件下,速冻组和缓冻组之间的色泽参数呈现显著差异。

表1 不同冻融循环次数下速冻/缓冻调理鸡排色泽变化
Table 1 Color changes of quickly and slowly frozen chicken cutlets after different freeze-thaw cycles

注:同列小写字母不同表示差异显著(P<0.05)。表2~4同。

冻融次数组别L*a*b*ΔE 0新鲜41.26±2.31d -0.01±0.41bc2.42±0.82d 1速冻46.64±0.90c0.06±0.28bc3.27±2.20cd5.90±2.65b缓冻48.74±1.88abc0.32±0.70bc4.52±1.65c7.99±1.43ab 2速冻49.48±1.73ab0.57±0.61b6.67±1.23ab9.55±3.13a缓冻47.07±1.30bc1.22±0.41a5.28±0.52bc6.77±2.30ab 3速冻48.83±1.88abc -0.30±0.57c5.13±1.05bc7.67±1.35ab缓冻50.59±3.72a0.24±0.63bc2.06±1.47d9.56±3.94a 4速冻50.92±2.02a0.60±0.52b4.52±2.26c10.21±1.99a缓冻49.76±0.75a1.43±0.27a7.57±2.48a10.18±3.45a

2.3 冻融循环对速冻/缓冻调理鸡排持水性的影响

由表2可知,冻融1 次时,缓冻组调理鸡排蒸煮损失率(20.28%)和离心损失率(20.87%)均显著高于速冻组(14.23%和16.02%)和新鲜组(16.37%和15.62%)(P<0.05),表明液氮速冻更有利于保持调理鸡排的持水性。这归因于液氮速冻能有效缩短调理鸡排通过最大冰晶生成区的时间,形成的冰晶细小且均匀,可有效减轻对肌纤维的机械损伤[17]。然而,当冻融次数增至2 次以上时,各冷冻组调理鸡排离心损失率与蒸煮损失率均呈下降趋势,冻融3 次和4 次时,缓冻组和速冻组调理鸡排离心损失率与蒸煮损失率均无显著差异(P>0.05)。这可能是由于反复冻融导致调理鸡排肌肉组织产生累积性结构损伤,冰晶的周期性形成与融化引发肌原纤维蛋白变性、肌内膜破裂及肌节结构崩解等[18],促使肌纤维间隙扩大并形成水分通道,汁液流失趋于稳定。综上,冻融1 次时,液氮速冻能够有效维持调理鸡排的持水性,然而,随着冻融循环次数的增加,缓冻与速冻处理调理鸡排的持水性均不断下降,且2 种冷冻方式对肌肉组织的破坏程度逐渐趋同,持水性差异也随之缩小。

表2 不同冻融循环次数下速冻/缓冻调理鸡排持水性变化
Table 2 Changes in WHC of quickly and slowly frozen chicken cutlets after different freeze-thaw cycles

冻融次数组别蒸煮损失率/%离心损失率/%0新鲜16.37±1.90b15.62±1.67bc 1速冻14.23±3.59bc16.02±2.77b缓冻20.28±2.13a20.87±1.00a 2速冻8.77±1.55d14.13±1.59bc缓冻13.52±2.11bc15.62±2.26bc 3速冻10.69±1.86cd15.40±3.81bc缓冻11.07±1.62cd15.04±1.21bc 4速冻10.59±2.47cd11.52±0.64c缓冻10.97±2.74cd13.91±3.22bc

2.4 冻融循环对速冻/缓冻调理鸡排质构特性的影响

由表3可知,冻融1 次和2 次时,速冻组调理鸡排硬度均显著高于缓冻组(P<0.05),但与新鲜组无显著差异(P>0.05),表明液氮速冻形成的细小冰晶能较好地维持肌原纤维结构的完整性,从而延缓质构劣化进程。冻融3 次时,速冻组与缓冻组调理鸡排硬度均显著下降(P<0.05),咀嚼性均达到最小值(速冻组3.45 N、缓冻组1.77 N),而弹性呈现上升趋势。在反复冻融过程中,冰晶的周期性形成与融化可加剧肌纤维及细胞膜机械损伤,肌原纤维蛋白发生不可逆聚合,蛋白-蛋白相互作用取代原有蛋白-水结合网络,引发组织结构松弛和持水性下降,进而导致硬度和咀嚼性下降[19]。冻融4 次时,速冻组与缓冻组调理鸡排硬度和咀嚼性均出现回升,弹性则显著下降(P<0.05),这一现象可能与极端冻融条件下肌肉组织的脱水收缩有关:调理鸡排经4 次冻融后水分流失严重,肌纤维间形成致密的蛋白质交联网络,使肉质呈现柴、韧的特性。此外,在相同冻融次数下,速冻组调理鸡排硬度和咀嚼性始终高于缓冻组,进一步证实快速冷冻能通过优化冰晶形态分布,在一定程度上延缓冻融导致的质构劣化进程。

表3 不同冻融循环次数下速冻/缓冻调理鸡排质构特性变化
Table 3 Changes in texture characteristics of quickly and slowly frozen chicken cutlets after different freeze-thaw cycles

冻融次数组别硬度/N弹性咀嚼性/N 0新鲜15.68±3.57bc0.69±0.09bc5.53±1.19abc 1速冻22.36±2.41b0.80±0.01ab9.69±1.36ab缓冻10.29±4.06cd0.74±0.10ab4.02±1.72bc 2速冻23.31±7.22b0.51±0.06d6.57±3.00abc缓冻11.20±2.53cd0.81±0.04ab4.77±0.81abc 3速冻7.31±3.66cd0.80±0.07ab3.45±2.47c缓冻3.96±0.83d0.85±0.01a1.77±0.31c 4速冻47.40±15.94a0.58±0.10cd10.53±8.70a缓冻23.24±6.10b0.60±0.13cd6.24±5.38abc

2.5 冻融循环对速冻/缓冻调理鸡排剪切力的影响

嫩度作为肉品食用品质的关键指标,直接影响消费者对肉品的接受度,剪切力可客观反映肉品嫩度[20]。由图2可知,新鲜组剪切力最小,仅为10.67 N,冻融2 次时,缓冻组和速冻组调理鸡排剪切力接近新鲜肉,表明适度冻融处理可有效维持鸡排嫩度。冻融1、3、4 次时,速冻组与缓冻组调理鸡排剪切力均显著高于新鲜组(P<0.05)。这一现象主要归因于反复冻融导致的水分迁移与肌纤维结构损伤,导致肌肉纤维收缩阻力增大[21]。值得注意的是,在前3 次冻融循环中,速冻组与缓冻组调理鸡排剪切力无显著差异(P>0.05),而冻融4 次时,速冻组剪切力迅速增大,显著高于缓冻组(P<0.05),这可能源于超快速冷冻的特殊效应,液氮速冻虽能形成细小冰晶,但过快的降温速率会造成细胞内外瞬时压差过大,引发细胞膜脆性断裂和肌节结构不可逆变形等[22]

图2 不同冻融循环次数下速冻/缓冻调理鸡排剪切力变化
Fig.2 Changes in shear force of quickly and slowly frozen chicken cutlets after different freeze-thaw cycles

小写字母不同表示差异显著(P<0.05)。图3~5同。

2.6 冻融循环对速冻/缓冻调理鸡排水分分布的影响

低场核磁共振技术可精确表征水质子与蛋白质可交换质子间的相互作用,从而反映肌肉组织中的水分状态[23]。肉制品中的水分状态可分为3 种:T21(1~10 ms)对应与肌原纤维蛋白紧密结合的结合水,T22(10~100 ms)对应存在于肌原纤维内部的不易流动水,T23(100~1 000 ms)对应存在于肌纤维间隙中的游离程度最高的自由水[24-26]T21T22T23对应的特征峰相对面积(A21A22A23)可定量表征结合水、不易流动水和自由水相对含量。由表4可知,冻融1 次和3 次时,速冻组调理鸡排A22显著高于缓冻组、A23显著低于缓冻组(P<0.05),这可能是因为液氮速冻能够通过快速形成细小冰晶,减轻对肌肉组织的机械损伤,进而有效阻止水分迁移,降低不易流动水向自由水的转化过程[22]。尤其是冻融1 次时,速冻组调理鸡排A21显著高于其他各组(P<0.05),A22A23也处于较高水平,鸡排表现出较好的持水性。值得注意的是,冻融1~4 次,各速冻组调理鸡排A22A23与新鲜组均无显著差异(P>0.05),而缓冻组A22A23呈现相对较大的波动。在反复冻融过程中,冰晶的周期性形成与融化导致肌原纤维网络结构破坏,致使原本与蛋白质结合的水分子释放。同时,肌纤维间隙扩大形成水分通道,促进不易流动水向外迁移转化为自由水[27],这种水分迁移过程直接导致肌原纤维蛋白持水能力下降,水分迁移程度越大,越不利于鸡肉品质保持[28]。综上,冻融1 次时,液氮速冻能够显著抑制调理鸡排中的水分迁移,然而,随着冻融循环次数的进一步增加,速冻组和缓冻组水分迁移程度均有所增加。

表4 不同冻融循环次数下速冻/缓冻调理鸡排水分分布
Table 4 Water distribution in quickly and slowly frozen chicken cutlets after different freeze-thaw cycles

冻融次数 组别A21/%A22/%A23/%0新鲜0.16±1.35bc94.73±1.28a5.11±0.07c 1速冻0.20±0.15a93.67±0.20a6.13±0.05c缓冻0.13±1.59bc89.51±1.59bc10.36±0.03ab 2速冻0.15±0.67bc95.21±0.61a4.64±0.06c缓冻0.10±0.98c94.22±0.95a5.68±0.02c 3速冻0.12±3.06bc93.37±3.10a6.51±0.04c缓冻0.12±3.98bc88.76±4.01c11.13±0.04a 4速冻0.08±0.56c93.89±0.52a6.03±0.04c缓冻0.14±1.25bc92.51±1.25ab7.35±0.01bc

2.7 冻融循环对速冻/缓冻调理鸡排菌落总数的影响

由图3可知,随着冻融次数的增加,调理鸡排菌落总数呈上升趋势。冻融1 次和2 次时,速冻组与缓冻组菌落总数与新鲜组无显著差异(P>0.05);冻融3 次时,速冻组和缓冻组菌落总数显著高于新鲜组(P<0.05),冻融4 次时,速冻组和缓冻组菌落总数均达到最大值,分别为5.17、5.13(lg(CFU/g)),较新鲜组增长超48%。随着冻融次数的增加,冰晶导致肌纤维膜破裂和肌原纤维结构损伤,促使细胞内含物外渗,为微生物生长提供了良好条件[29]。值得注意的是,相同冻融次数下,速冻组和缓冻组菌落总数无显著差异(P>0.05),表明调理鸡排菌落总数主要受冻融次数影响,而冷冻方式或速率对调理鸡排菌落总数无显著影响,提示冷链贮运过程中控制冻融次数较调整冷冻速率更能有效抑制微生物污染风险。

图3 不同冻融循环次数下速冻/缓冻调理鸡排菌落总数变化
Fig.3 Changes in TBC of quickly and slowly frozen chicken cutlets after different freeze-thaw cycles

2.8 冻融循环对速冻/缓冻调理鸡排TVB-N含量的影响

TVB-N含量作为评价肉制品腐败程度的关键指标,其升高主要源于微生物代谢及内源酶作用导致的蛋白质降解[30]。由图4可知,新鲜组TVB-N含量初始值为2.80 mg/100 g,表明鸡胸肉具有较高的新鲜度。冻融1 次时,速冻组与缓冻组调理鸡排TVB-N含量并未显著升高(P>0.05),而冻融2 次及以上时,各组TVB-N含量均显著升高(P<0.05),并在冻融4 次时达到最大值(速冻组22.87 mg/100 g、缓冻组24.50 mg/100 g)。冷冻处理虽能抑制但无法完全灭活微生物,冻融过程中细胞内容物外溢为微生物生长提供丰富的营养基质,解冻升温可促使残留微生物快速增殖,其分泌的胞外蛋白酶可加速肌原纤维蛋白分解;冻融循环通过破坏细胞结构加剧脂肪与蛋白质氧化,进而促进挥发性含氮化合物的生成,TVB-N含量升高[31-32]。与菌落总数结果相似,在相同冻融次数下,速冻组与缓冻组调理鸡排TVB-N含量并无显著差异(P>0.05),表明调理鸡排TVB-N含量主要取决于冻融循环次数,受冷冻方式或速率影响较小。

图4 不同冻融循环次数下速冻/缓冻调理鸡排TVB-N含量变化
Fig.4 Changes in TVB-N content of quickly and slowly frozen chicken cutlets after different freeze-thaw cycles

2.9 冻融循环对速冻/缓冻调理鸡排TBARS值的影响

TBARS值作为评价脂质氧化程度的重要指标,可由丙二醛生成量表征,丙二醛是多不饱和脂肪酸氧化过程中形成的脂质氢过氧化物的降解产物之一[33-34]。由图5可知,新鲜组TBARS值较低,仅为0.40 mg/kg,冻融1 次时,速冻组和缓冻组调理鸡排TBARS值均显著升高(P<0.05),分别达到0.66 mg/kg和0.68 mg/kg,较新鲜组增长超65%,但2 组间并无显著差异(P>0.05)。在冻融过程中,冰晶形成及生长对细胞结构造成机械损伤,细胞膜完整性丧失后,脂质更易暴露于氧化环境中,从而加剧脂质氧化[35]。冻融次数进一步增加时,速冻组与缓冻组调理鸡排TBARS值均维持在0.65 mg/kg以上,且组间仍无显著差异(P>0.05),表明此时鸡排已发生明显的脂质氧化,感官品质和商业价值大幅下降。冻融4 次时,速冻组与缓冻组调理鸡排TBARS值略微下降,其原因可能是在脂质氧化过程中,丙二醛进一步分解为小分子有机酸、醛类或醇类物质[36]。综上,冻融与否对调理鸡排脂质氧化存在显著影响,而冷冻方式或速率对其脂质氧化影响较小,提示冻融过程本身是推动脂质氧化的关键因素。

图5 不同冻融循环次数下速冻/缓冻调理鸡排TBARS值变化
Fig.5 Changes in TBARS value of quickly and slowly frozen chicken cutlets after different freeze-thaw cycles

3 结 论

本研究探讨速冻/缓冻调理鸡排在不同冻融循环次数下的品质变化规律。结果表明,液氮速冻可显著提高冷冻速率并缩短冻结时间。冻融1 次时,速冻组调理鸡排持水性明显著优于缓冻组,且其不易流动水和自由水含量较高,鸡排表现出较好的持水性。然而,随着冻融次数的增加,速冻组与缓冻组各品质指标均出现明显下降,特别是冻融3 次时,速冻组与缓冻组TVB-N含量、TBARS值及菌落总数均显著高于新鲜组(P<0.05),且硬度和咀嚼性降至最低。综上所述,液氮速冻技术在初次冻融过程中对调理鸡排的水分保持具有积极改善作用,但随着冻融次数的增加,速冻组和缓冻组品质差异逐渐减小。在不考虑冷冻方式的情况下,综合各项指标变化可知,调理鸡排冻融次数应控制在2 次以内,以维持其可接受的食用品质与安全性。

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Effects of Freeze-Thaw Cycles on the Quality Characteristics of Quickly and Slowly Frozen Prepared Chicken Cutlets

ZHUANG Yan1, LI Miaoyun1, ZHENG Qiaoyun1, MA Yuyin1, GUO Qiqiang1, YANG Shunde2,WANG Yanmei2, HUANG Wenquan1, CAI Huidian1,*, CAO Yong1,*
(1.Key Laboratory of Functional Food Active Substances of Guangdong Province, College of Food Science, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China; 2.Guangzhou More Perfect Food Co.Ltd., Guangzhou 510630, China)

Abstract: Using fresh unfrozen chicken breast as the control (unfrozen group), this study focuses on the effects of different freezing methods (slow freezing at -20 ℃ and liquid nitrogen quick freezing at -80 ℃) and freeze-thaw cycles (0–4) on the quality characteristics of prepared chicken cutlets in terms of color, water-holding capacity (WHC), texture characteristics,water distribution, total volatile base nitrogen (TVB-N) content, and thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) value.The experimental results showed that liquid nitrogen quick freezing significantly shortened the freezing time of prepared chicken cutlets and improved the freezing rate.After one freeze-thaw cycle, the quickly frozen group exhibited significantly better WHC than the slow-freezing group (P < 0.05), along with higher relative contents of immobilized water and free water.After two freeze-thaw cycles, no significant differences in shear force were found between the quickly and slowly frozen groups and the unfrozen control group (P > 0.05).After 2–4 freeze-thaw cycles, color difference, TVB-N content,total bacterial count (TBC), and TBARS value all increased in both groups, and the difference between them was not significant under the same freeze-thaw cycle.After three freeze-thaw cycles, the TVB-N content, TBARS value, and TBC of both frozen groups were significantly higher than those of the unfrozen control (P < 0.05), and the hardness and chewiness reached the lowest level.Therefore, liquid nitrogen quick freezing can improve the water distribution and WHC of prepared chicken cutlets after one freeze-thaw cycle, while the quality difference between the two frozen groups is not significant after two and more freeze-thaw cycles.Based on all quality indicators tested without considering the freezing process, it is recommended that the number of freeze-thaw cycles for chicken cutlets should not exceed two.

Keywords: freeze-thaw cycle; liquid nitrogen quick freezing; prepared chicken cutlets; quality characteristics

收稿日期:2025-04-21

基金项目:农业和社会发展科技专题项目(SL2022B03J01173);广东省功能食品活性物重点实验室项目(2023B1212060058)

第一作者简介:庄俨(1988—)(ORCID: 0009-0007-5946-3244),女,硕士研究生,研究方向为食品加工与安全。E-mail: iannachong@foxmail.com

*通信作者简介:曹庸(1966—)(ORCID: 0000-0002-8334-5324),男,教授,博士,研究方向为食品化学。E-mail: caoyong2181@scau.edu.cn

DOI: 10.7506/rlyj1001-8123-20250421-121

中图分类号:TS205.7

文献标志码:A

文章编号:1001-8123(2026)03-0055-07

引文格式:

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