为探究基于静电场辅助冻结-解冻条件下肌肉水分分布规律,揭示蛋白质理化特性的变化,来自中国农业科学院农产品加工研究所的尚柯、杨方威和李侠等人研究2500 V LVEF环境下对牛肉保水性及蛋白理化特性的影响,为冷冻肉品质控制技术开发提供理论依据。
1LVEF对冻结-解冻速率的影响
冻结过程的温度曲线趋势大体相同,分为明显下降、平缓下降、明显下降3 个阶段。冻结过程中,样品内部80%以上水分都冻结成冰,释放相变热,温度下降缓慢,曲线平缓,该冰晶带的起始温度点即为冻结点。自然冻结与LVEF辅助冻结样品通过最大冰晶生成带历时分别为6.08 h和2.67 h,LVEF辅助冻结较自然冻结历时缩短了3.41 h。
2LVEF对解冻汁液流失的影响
12 块肉样随机平均分为4 组,分别为自然冻结-解冻(C-C)组(对照组)、LVEF辅助冻结-解冻(L-L)组、自然冻结-LVEF辅助解冻 (C-L)组、 LVEF辅助冻结-自然解冻(L-C)组。4 组肉样解冻汁液流失率分别为8.30%、4.19%、4.28%和6.58%。4 组肉样流失汁液中蛋白质含量分别为10.61%、9.91%、8.95%和10.10%。C-C组肉样解冻汁液流失率、流失汁液中蛋白质含量显着高于其他3 组(P<0.05),L-L组肉样解冻汁液流失最少。
3LVEF对肌原纤维蛋白表面疏水性的影响
C-C组与L-L、C-L、L-C组的肉样在冻结过程中肌原纤维蛋白吸附结合态溴酚蓝的质量分别为27.57、16.16、27.57 μg和16.16 μg。在解冻过程中肌原纤维蛋白吸附结合态溴酚蓝的质量分别为13.14、9.45、4.37 μg和3.47 μg,各组间差异显着(P<0.05)。
4LVEF对蛋白热稳定性的影响
本实验测定的3 个峰的温度范围分别为40~56、60~64、77~80 ℃。变性温度反映了蛋白质稳定性,变性温度越高,其稳定性越高。C-C组峰1、峰2热变性温度和变性焓显着低于其他处理组(P<0.05),L-L组峰1的热变性温度、变性焓显着高于其他处理组(P<0.05),各处理组峰3的热变性温度、变性焓之间无显着性差异(P>0.05)。
5LVEF对水分迁移程度的影响
冻结过程C-C组不易流动水T22、自由水T23在NMR图谱上信号较弱,相对含量较低,结合水T21相对含量达到97.100 0%,L-L组不易流动水T22未检出,结合水T21相对含量大于对照组,自由水T23相对含量反之。解冻后,由于蛋白质复性及表面疏水性的降低,发生水分回吸现象,部分自由水态变为不易流动水。对照组解冻后的牛肉中较易转变为自由水,形成解冻损失,而L-L组肉样中不易流动水相对比例较高,自由水相对含量为0.120 00%(P<0.05)。
在冻结过程中,自然冻结肉样H质子密度图像显示出零星的“亮点”,而LVEF辅助冻结处理的肉样H质子密度图像中的“亮点”几乎检测不到;解冻后,L-L组肉样较多地呈现出红褐色,说明该处理组含水率丰富,C-C、C-L、L-C组解冻后肉样较多地呈现出蓝色,红褐色较少,说明该处理组汁液流失较严重。LVEF辅助冻结-解冻能有效降低汁液流失率。
结 论
静电场辅助冻结-解冻实验组牛肉冻结、解冻时间较对照组分别缩短16.290、8.920 h;通过最大冰晶生成带用时较对照组缩短3.41 h;解冻汁液流失率显着低于对照组(P<0.05),为4.19%;冻结蛋白质表面疏水性显着降低,为16.16 μg,解冻后显着升高,为9.45 μg(P<0.05);蛋白质变性程度显着低于对照组(P<0.05),变性温度分别为55.130、63.940、78.350 ℃。静电场辅助冻结-解冻可有效提高牛肉冻结-解冻速率,降低肌原纤维蛋白变性程度,减少解冻汁液损失。