李華樂，王兆明，2，陳琪琪，袁晶晶，徐寶才，2*

（1.合肥工業(yè)大學(xué) 食品與生物工程學(xué)院，安徽 合肥 230031；2.合肥工業(yè)大學(xué) 動(dòng)物源食品綠色制造與資源挖掘安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽 合肥 230031）

隨著生活水平的提高，肉類預(yù)制菜產(chǎn)業(yè)在我國(guó)得到了快速發(fā)展，為廣大消費(fèi)者提供了豐富、便利的食品選擇。肉類預(yù)制菜以其獨(dú)特的口感、較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和便捷性，受到人們的喜愛。然而，肉類預(yù)制菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，離不開冷鏈物流的支持。冷鏈物流作為食品產(chǎn)業(yè)鏈中的重要一環(huán)[1]，其穩(wěn)定性直接影響食品的品質(zhì)和安全性[2]。在肉類預(yù)制菜產(chǎn)業(yè)中，冷鏈物流保證了肉制品從生產(chǎn)、加工到銷售的每一個(gè)環(huán)節(jié)都能在適宜的溫度環(huán)境下進(jìn)行，最大程度地保持肉制品的新鮮度和風(fēng)味。因此，冷鏈物流的運(yùn)行效率和穩(wěn)定性，成為保證肉制品品質(zhì)的關(guān)鍵。然而，實(shí)際操作中，冷鏈物流過程中的溫度波動(dòng)是難以完全避免的[3]，且其對(duì)肉制品的品質(zhì)和安全性影響十分顯著。特別是在長(zhǎng)距離運(yùn)輸和極端氣候條件下，溫度波動(dòng)會(huì)加速肉制品的品質(zhì)劣變[4]。近年來，冷鏈物流所使用的設(shè)備和技術(shù)已經(jīng)顯著改善，但是肉品品質(zhì)劣變問題仍然存在[5]。

肉類預(yù)制菜不僅營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，而且風(fēng)味獨(dú)特。但在冷鏈物流中，溫度波動(dòng)引起的冰晶形成和生長(zhǎng)可能會(huì)破壞肉類的微觀結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)營(yíng)養(yǎng)成分的流失，進(jìn)而對(duì)其感官品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值產(chǎn)生不良影響，具體表現(xiàn)為食品的色澤、口感和風(fēng)味的變化[6]。此外，冰晶生長(zhǎng)可能導(dǎo)致包裝破裂，增加了微生物污染的風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而影響食品的衛(wèi)生安全。因此，對(duì)冷凍過程中的冰晶生長(zhǎng)進(jìn)行有效控制是確保冷凍牛肉丸品質(zhì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

冷藏干耗也是影響肉品品質(zhì)的一個(gè)重要因素。干耗產(chǎn)生的原因是肉品冷藏過程中水分與外界空氣進(jìn)行熱濕交換。當(dāng)肉品的表面濕度降低時(shí)，會(huì)導(dǎo)致肉品表面脂肪氧化、口感變差、肉質(zhì)變硬等多種問題的產(chǎn)生，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使肉品無(wú)法食用[7]。針對(duì)這一問題，相關(guān)領(lǐng)域的專家以及學(xué)者們積極開展了一系列肉品冷鏈物流方面的研究工作并取得了一定進(jìn)展[8]。研究表明，肉品保存的溫度一旦出現(xiàn)較大的波動(dòng)，就會(huì)使肉品產(chǎn)生的干耗現(xiàn)象更加劇烈[9]，導(dǎo)致肉品品質(zhì)發(fā)生明顯變化。因此，對(duì)于肉品冷鏈物流中溫度波動(dòng)的影響以及相關(guān)技術(shù)的研究具有重要的意義。

本文以冷凍牛肉丸為例，通過模擬冷鏈過程中常見的溫度波動(dòng)現(xiàn)象，探討溫度波動(dòng)對(duì)牛肉丸品質(zhì)劣變及干耗的影響。探討冷鏈物流中其他因素（如水分分布、冰晶形態(tài)等）對(duì)牛肉丸品質(zhì)的影響，并對(duì)未來肉品冷鏈物流的發(fā)展趨勢(shì)和研究方向進(jìn)行展望，以期為肉品冷鏈物流領(lǐng)域的研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

牛后腿肉（18～20 月齡）：市售。樣品收集后，放置在保溫箱中覆上碎冰，并于當(dāng)天運(yùn)至合肥工業(yè)大學(xué)食品與生物工程學(xué)院肉品加工與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行樣品處理。

NaCl、碳酸氫鈉、三聚磷酸鈉、玉米淀粉、大豆分離蛋白、氯化鉀、硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid，TBA）、三氯乙酸（trichloroacetic acid，TCA）、乙二胺四乙酸（ethylenediamine tetraacetic acid，EDTA）、鹽酸、硼酸、氧化鎂、碳酸鈣：國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；平板計(jì)數(shù)瓊脂培養(yǎng)基（plate counting agar medium，PCA）、總巰基檢測(cè)試劑盒、無(wú)水乙醇：生工生物工程（上海）股份有限公司；溴甲酚綠、甲基紅：上海麥克林生化科技有限公司。所用試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

絞肉機(jī)（HX-J681A）：佛山市海迅電器有限公司；冰箱（BC/BD-318HD）：青島海爾特種電冰柜有限公司；均質(zhì)器（TTL-260）：北京同泰聯(lián)科技發(fā)展有限公司；多功能酶標(biāo)儀（Synergy H1）：美國(guó)Bio-Tek 儀器公司；振蕩培養(yǎng)箱（BSD-250）：上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；高溫高壓滅菌鍋（YX280A）：上海三申醫(yī)療器械有限公司；高速冷凍離心機(jī)（CT14RD）：上海天美生化儀器設(shè)備工程有限公司；數(shù)顯恒溫水浴鍋（HH-2）：江蘇金壇金城國(guó)勝實(shí)驗(yàn)儀器廠；pH 計(jì)（Five Easy Plus）：梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；質(zhì)構(gòu)儀（TA.XT plus）：英國(guó)Stable Micro Systems 公司；核磁共振成像分析儀（NMI20）：蘇州紐邁分析儀器股份有限公司；分光測(cè)色儀（TS7600）：深圳市三恩時(shí)科技有限公司；光學(xué)顯微鏡（SMZ800N）：蘇州南光電子科技有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

新鮮的牛后腿肉去除可見的脂肪與結(jié)締組織后，分割成塊狀清洗干凈置于絞肉機(jī)中攪碎，加入0.2%氯化鈉、0.5% 碳酸氫鈉、0.3% 三聚磷酸鈉、3% 玉米淀粉、3% 大豆分離蛋白、20% 冰水等配料斬拌成肉糜，制成（25±2）g 的肉丸。在50 ℃溫水中定型15 min 后轉(zhuǎn)移到75 ℃水中5 min，待其冷卻后采用托盤包裝進(jìn)行分裝。將處理好的樣品進(jìn)行冷鏈運(yùn)輸過程模擬，分為冷鏈一、冷鏈二。其中，冷鏈一（記為L(zhǎng)1）全程-18 ℃，冷鏈二（記為L(zhǎng)2）處于溫度波動(dòng)狀態(tài)。在每個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)采集3 個(gè)樣本作為平行樣本，并根據(jù)不同的采樣點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)，每個(gè)采樣點(diǎn)另取一份樣品放置于-80 ℃的冰箱中備用。試驗(yàn)設(shè)計(jì)見圖1。

圖1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)Fig.1 Design of experiments

1.3.2 色澤測(cè)定

使用分光測(cè)色儀測(cè)量不同處理組牛肉丸樣品的色澤，選取樣品表面不同部位進(jìn)行測(cè)定，每個(gè)處理組進(jìn)行3 次平行試驗(yàn)以獲得平均值，分別記錄L*值、a*值、b*值。為使測(cè)量結(jié)果更加準(zhǔn)確，測(cè)量前先對(duì)分光測(cè)色儀進(jìn)行校準(zhǔn)。

1.3.3 pH 值測(cè)定

pH 值根據(jù)Lan 等[10]的方法進(jìn)行測(cè)定，使用均質(zhì)器將10 g 樣品在90 mL KCl 溶液（0.1 mol/L）中均勻化2 min 制備勻漿。利用pH 計(jì)進(jìn)行測(cè)定。

1.3.4 質(zhì)構(gòu)的測(cè)定

參考張潔等[11]的方法并稍加修改，樣品的全質(zhì)構(gòu)選用質(zhì)構(gòu)儀的P/36R 探頭進(jìn)行測(cè)定。將樣品切成約1 cm×1 cm×1 cm 的立方體置于探頭下，對(duì)樣品的硬度、彈性、咀嚼度進(jìn)行測(cè)定。設(shè)定儀器測(cè)試參數(shù)：測(cè)前速度為1 mm/s；測(cè)試速度為5 mm/s；測(cè)后速度為5 mm/s；兩次壓縮之間的時(shí)間延遲為5 s，樣品壓縮距離為40%；觸發(fā)力為5 g。

1.3.5 菌落總數(shù)（total viable count，TVC）的測(cè)定

菌落總數(shù)的測(cè)定參考王明娟等[12]的方法，將10 g牛肉丸樣品放置在90 mL 無(wú)菌生理鹽水（0.9% NaCl）中，用無(wú)菌均質(zhì)器均質(zhì)2 min，取出1 mL 上清液，進(jìn)行10 倍梯度稀釋，采用PCA 培養(yǎng)基平板傾注法進(jìn)行微生物培養(yǎng)，于37 ℃培養(yǎng)48 h。每組進(jìn)行3 次平行試驗(yàn)，取平均值，結(jié)果以菌落總數(shù)的對(duì)數(shù)lg（CFU/g）表示。

1.3.6 總巰基含量測(cè)定

使用總疏基檢測(cè)試劑盒[5，5′-dithiobis-（2-nitrobenzoic acid），DTNB 法]說明書進(jìn)行測(cè)量。

1.3.7 脂質(zhì)氧化測(cè)定

采用硫代巴比妥酸反應(yīng)物（thiobarbituric acid reactive substances，TBARS）來測(cè)定脂質(zhì)氧化的程度[13]。將在4 ℃下解凍3 h 的樣品切碎（以下解凍方法相同），取5 g 樣品于250 mL 錐形瓶，加入50 mL 7.5%的三氯乙酸溶液（含0.01%乙二胺四乙酸二鈉），然后50 ℃水浴振蕩30 min，冷卻至室溫后，用兩層定量濾紙過濾，取5 mL 濾液，與5 mL 0.02 mol/L TBA 溶液混合，在90 ℃水浴條件下靜置30 min。使用相同濃度的TCA混合物作為空白對(duì)照，并通過比色法測(cè)定532 nm 波長(zhǎng)下的吸光度。結(jié)果以丙二醛含量（X，mg/kg）表示，計(jì)算公式如下。

X=C×V×1 000/（m×1 000）

式中：C為試樣溶液丙二醛濃度，μg/mL；V為試樣溶液定容體積，mL；m為試樣質(zhì)量，g。

1.3.8 水分指標(biāo)的測(cè)定

1.3.8.1 凍結(jié)干耗損失率的測(cè)定

在貯藏前將牛肉丸樣品依次編號(hào)并稱重W1（g），在每個(gè)采樣點(diǎn)再次稱取其質(zhì)量W2（g），凍結(jié)干耗損失率（G，%）的計(jì)算公式如下。

G=（W1-W2）/W1×100

1.3.8.2 離心損失率的測(cè)定

取5 g 牛肉丸樣品M1，置于帶有濾紙的離心管中，8 000×g離心10 min 后取出稱其質(zhì)量M2，離心損失率（L，%）的計(jì)算公式如下。

L=（M1-M2）/M1×100

1.3.8.3 蒸煮損失率的測(cè)定

參考張燕等[14]的方法，稱取牛肉丸樣品質(zhì)量m1（g），置于75 ℃水浴中煮至中心溫度為70 ℃保持20 min 后取出，擦干表面水分后稱其質(zhì)量m2（g）。蒸煮損失率（Z，%）的計(jì)算公式如下。

Z=（m1-m2）/m1×100

1.3.8.4 低場(chǎng)核磁共振分析

低場(chǎng)核磁共振弛豫的測(cè)定參考謝勇[15]的方法并稍加修改，先將解凍的牛肉丸樣品修整為1 cm×1 cm×2 cm 后放入15 mm 核磁管中。使用Niumag NMR 分析軟件和carr-purcell-meiboom-gill（CPMG）序列測(cè)量橫向弛豫時(shí)間（T2）。將收集到的樣品的T2衰減曲線轉(zhuǎn)換為弛豫模型進(jìn)行合并和反演。通過multiple spinecho（MSE）成像序列獲取質(zhì)子密度圖像，將樣品分為4 層進(jìn)行分析，間隙為0.5 mm，每層的寬度為2.9 mm，圖像中的質(zhì)子密度的分布通過Niumag NMR 分析軟件處理。

1.3.9 冰晶形態(tài)的觀察

參考Luan 等[16]的方法并稍加修改，使用預(yù)先冷卻至-18 ℃的刀片從不同處理組的牛肉丸樣品中切下1 cm×1 cm×1cm 的肉樣，然后立即放入肌肉組織固定液中固定24～48 h，整個(gè)操作過程均在低溫環(huán)境中進(jìn)行以保持完整的冷鏈。固定完成后用70% 乙醇浸泡20 min 脫水處理，乙醇揮發(fā)后進(jìn)行石蠟包埋、切片染色，最后用光學(xué)顯微鏡觀察。

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有試驗(yàn)都通過3 份平行樣品進(jìn)行3 次獨(dú)立重復(fù)試驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)分析采用SPSS 軟件25.0 版。利用單因素方差分析和鄧肯檢驗(yàn)分析數(shù)據(jù)，p<0.05 被認(rèn)為是顯著的。

2 結(jié)果與討論

2.1 pH 值與色澤的變化

模擬冷鏈期間牛肉丸的pH 值變化見圖2。

圖2 不同處理組樣品pH 值變化Fig.2 pH changes of samples in different treatment groups

由圖2 可知，在整個(gè)過程中不同處理組的樣品pH值均呈現(xiàn)出先降低后升高的趨勢(shì)。牛肉丸的初始pH值為6.51，在第22 天時(shí)冷鏈一處理的樣品pH 值降低到6.45，冷鏈二處理組降低到6.42。隨后兩組的pH值均呈上升趨勢(shì)，在模擬的第38 天時(shí)分別上升到6.55、6.66。在肉制品中，pH 值的變化通常被認(rèn)為與肉品的色澤、風(fēng)味有一定的關(guān)系，冷凍過程中脂肪的氧化反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生酸性物質(zhì)，使樣品pH 值降低。細(xì)菌活性也會(huì)對(duì)pH 值產(chǎn)生影響，冷凍過程抑制了細(xì)菌活性，但隨著細(xì)菌的死亡和腐敗，蛋白質(zhì)分解產(chǎn)物和其他堿性化合物的釋放會(huì)導(dǎo)致pH 值升高[17]。此外，隨著時(shí)間的推移，樣品中冰晶也在不斷生長(zhǎng)，肉體系的蛋白完整性遭到破壞，微生物酶將蛋白質(zhì)與核苷酸等分解，造成堿性化合物累積使樣品在后續(xù)的貯藏過程中pH 值不斷升高。這可能是樣品pH 值產(chǎn)生變化的主要原因。此外，在溫度波動(dòng)的情況下，樣品的pH 值變化幅度較恒溫冷鏈更大。

肉制品色澤是評(píng)價(jià)肉制品是否新鮮的重要指標(biāo)，也是影響消費(fèi)者購(gòu)買行為的主要因素之一。不同處理組樣品色澤變化結(jié)果見表1。

表1 不同處理組樣品色澤變化Table 1 Color changes of samples in different treatment groups

由表1 可以看出，在模擬冷鏈的過程中，冷鏈一處理組的樣品L*值與a*值無(wú)顯著差異（p>0.05）。b*值整體上呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)。相比之下，冷鏈二處理組中a*值在整個(gè)過程中并無(wú)顯著變化（p>0.05），L*值由初始的46.50 在14 d 后增加到49.15，而后在第38 天時(shí)降低到44.75，b*值呈現(xiàn)出先下降后上升的趨勢(shì)，與恒溫處理組（L1）相比，溫度波動(dòng)處理組（L2）的L*值、a*值與b*值的變化幅度更大。這可能是由于溫度波動(dòng)導(dǎo)致的脂質(zhì)氧化和蛋白質(zhì)氧化等變質(zhì)反應(yīng)加劇，影響了肉丸的色澤[18]。

2.2 質(zhì)構(gòu)分析

質(zhì)構(gòu)與肉制品的感官屬性和適口性具有很高的相關(guān)性，決定了產(chǎn)品的品質(zhì)[19]。不同處理組樣品質(zhì)構(gòu)變化見圖3。

圖3 不同處理組樣品質(zhì)構(gòu)變化Fig.3 Texture changes of samples in different treatment groups

由圖3 可知，在整個(gè)模擬冷鏈物流的過程中，0～14 d 時(shí)，牛肉丸硬度與咀嚼度均增加，這可能是由于蛋白質(zhì)的變性和水分的流失。然而14～38 d 時(shí)隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，硬度與咀嚼度逐漸降低。這種變化可能是由于蛋白質(zhì)的分解和水分重新分布的影響，導(dǎo)致牛肉丸變得更柔軟、更易咀嚼。同樣地，牛肉丸的彈性也在貯藏過程中發(fā)生變化。初始階段，牛肉丸可能具有一定的彈性，但隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，彈性整體呈下降趨勢(shì)。這可能是蛋白質(zhì)的降解、水分的流失以及脂肪的氧化等因素共同作用的結(jié)果。此外，冷鏈二處理組相比于冷鏈一處理組的質(zhì)構(gòu)特性變化更為明顯。這可能是因?yàn)槔滏湺幚斫M處于溫度波動(dòng)的環(huán)境下，加速了冰晶的生長(zhǎng)。冰晶的生長(zhǎng)會(huì)影響肉中內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的完整性，破壞肌原纖維蛋白三維凝膠結(jié)構(gòu)并導(dǎo)致水分發(fā)生遷移，使其質(zhì)構(gòu)特性受到更大的影響[17]。

2.3 菌落總數(shù)的變化

通常肉類表面會(huì)受到各種腐生微生物的污染。在肉制品中，細(xì)菌的生長(zhǎng)會(huì)引起一系列變化，比如產(chǎn)生不悅的味道、氣味和改變質(zhì)地，最終導(dǎo)致不可食用。不同處理組樣品菌落總數(shù)變化如圖4 所示。

圖4 不同處理組樣品菌落總數(shù)變化Fig.4 Changes in total bacterial count of samples in different treatment groups

由圖4 可知，在整個(gè)模擬冷鏈過程中不同處理組的菌落總數(shù)均呈不斷上升趨勢(shì)。其中冷鏈一處理組由初始的3.68 lg（CFU/g），在第38 天時(shí)上升至5.54 lg（CFU/g）。在整個(gè)模擬冷鏈過程中，冷鏈二牛肉丸樣品中的菌落總數(shù)均高于冷鏈一，并且在第38 天時(shí)達(dá)到5.79 lg（CFU/g）。低溫冷凍能夠有效地抑制微生物生長(zhǎng)繁殖，但在溫度波動(dòng)過程中，樣品中蛋白質(zhì)、脂質(zhì)等物質(zhì)的滲出為嗜冷微生物的生長(zhǎng)提供了更多營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[20]。

2.4 貯藏過程中氧化指標(biāo)分析

圖5 描述了牛肉丸在不同處理?xiàng)l件下TBARS 值的變化。

圖5 不同處理組樣品TBARS 值變化Fig.5 TBARS changes of samples in different treatment groups

由圖5 可知，兩組樣品的TBARS 值均隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸增加。與冷鏈二處理組相比，冷鏈一處理組樣品在恒溫狀態(tài)下表現(xiàn)出更低的TBARS 值，表明溫度波動(dòng)加劇了脂質(zhì)氧化程度。同時(shí)，脂質(zhì)氧化是一級(jí)反應(yīng)，作為一種溫度依賴性反應(yīng)，溫度越高，氧化反應(yīng)越快，這與已有研究發(fā)現(xiàn)，兔肉在冷藏和超低溫貯存期間TBARS 值不斷增加的結(jié)果相一致[18]。

TBARS 值是評(píng)價(jià)肉制品脂質(zhì)氧化程度的常用指標(biāo)。結(jié)果表明，牛肉丸在貯藏過程中發(fā)生了脂質(zhì)氧化。一般來說，溫度波動(dòng)會(huì)加速冰晶的生長(zhǎng)從而引起樣品微觀結(jié)構(gòu)的破壞，導(dǎo)致氧化酶、脂肪酶等流出[21]，同時(shí)在低水分活度下，干耗造成表面水分升華，留下孔洞，從而增加了與氧氣的接觸，這也是加速冷鏈二處理組氧化的重要原因。

蛋白質(zhì)氧化會(huì)導(dǎo)致巰基含量減少，因?yàn)閹€基易受自由基攻擊氧化形成二硫鍵。因此，巰基含量的變化是反映蛋白質(zhì)氧化程度的重要指標(biāo)之一[22]，不同處理組樣品總巰基含量變化見圖6。

圖6 不同處理組樣品總巰基含量變化Fig.6 Changes in total sulfhydryl of samples in different treatment groups

由圖6 可知，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，各處理組的總巰基含量都呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。相似地，文獻(xiàn)[23]研究發(fā)現(xiàn)肌原纖維蛋白中巰基含量在冷藏過程中呈下降趨勢(shì)，因?yàn)榭値€基可與活性氧（reactive oxygen species，ROS）反應(yīng)，形成磺酸、二硫鍵等氧化產(chǎn)物，從而降低總巰基含量[24]，先前的研究也報(bào)告了類似的趨勢(shì)[25-26]。其中冷鏈一處理組總巰基含量在整個(gè)過程中高于冷鏈二。冷鏈一由初始的1.121 μmol/g 至第38 天時(shí)下降到0.941 μmol/g，冷鏈二處理組經(jīng)38 d 后下降到0.607 μmol/g。這可能是由于溫度波動(dòng)過程中樣品的巰基更容易被氧化，形成分子內(nèi)或分子間的二硫鍵[27]。

2.5 貯藏過程中牛肉丸持水性變化

2.5.1 貯藏過程中牛肉丸干耗損失的變化

不同處理樣品干耗損失率變化見表2。

表2 不同處理組樣品干耗損失變化Table 2 Changes in drying loss of samples in different treatment groups

由表2 可知，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，樣品的干耗損失率逐漸增加，其中冷鏈二在整個(gè)過程中表現(xiàn)出更高的干耗損失率，這是因?yàn)樵谡麄€(gè)模擬冷鏈運(yùn)輸?shù)倪^程中，冷鏈二處理組處于溫度波動(dòng)的條件下，樣品內(nèi)部形成了更大的冰晶體，從而引起了組織結(jié)構(gòu)的破壞[28]，進(jìn)而導(dǎo)致肉丸的保水性降低，干耗損失率不斷上升。

2.5.2 貯藏過程中牛肉丸離心損失與蒸煮損失的變化

持水力是評(píng)價(jià)肉品品質(zhì)的重要指標(biāo)，而離心損失率和蒸煮損失率均是評(píng)價(jià)肉品持水力的重要指標(biāo)。不同處理組樣品離心損失率與蒸煮損失率變化見圖7。

圖7 不同處理組樣品離心損失率與蒸煮損失率變化Fig.7 Changes in centrifugal loss and cooking loss of samples in different treatment groups

如圖7A 所示，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，不同處理組牛肉丸樣品的離心損失率整體呈現(xiàn)出不斷上升的趨勢(shì)，其中冷鏈一處理組的牛肉丸樣品的離心損失率由初始的14.1% 經(jīng)過38 d 后上升到22.0%。相比之下，冷鏈二處理組的樣品在第29 天時(shí)離心損失率就已經(jīng)達(dá)到21.1%，在第38 天時(shí)上升到22.8%。在整個(gè)過程中冷鏈一處于恒溫狀態(tài)，其離心損失率始終低于冷鏈二處理組，這可能與樣品中冰晶形態(tài)與氧化程度有一定的關(guān)聯(lián)[29]。

由圖7B 可知，不同處理組的牛肉丸樣品在整個(gè)模擬冷鏈過程中均呈現(xiàn)整體上升的趨勢(shì)，且不同處理組之間的蒸煮損失率存在較大差異，其中冷鏈二處理組在第29 天時(shí)蒸煮損失率已經(jīng)達(dá)到9.01%，與冷鏈一蒸煮損失率的最高值相接近。這與牛肉丸貯藏方式密切相關(guān)，在溫度波動(dòng)條件下，樣品中蛋白三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)更容易遭到破壞，纖維之間的水分更容易流出[30]，從而使冷鏈二處理組的樣品具有更高的蒸煮損失率。這與研究發(fā)現(xiàn)冰晶的生長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致蛋白凝膠性能下降、氧化變性與結(jié)構(gòu)遭到破壞，進(jìn)而降低其持水能力的結(jié)果相一致[20]。綜上，溫度波動(dòng)能夠加快肉制品持水力的降低。

2.5.3 貯藏過程中牛肉丸水分遷移的變化

通過對(duì)牛肉丸樣品進(jìn)行低場(chǎng)核磁共振分析得到水分分布圖，結(jié)果如圖8 所示。

圖8 不同處理組樣品的T2 水分弛豫圖Fig.8 T2 relaxation images of water in samples in different treatment groups

由圖8 可知，T21在0.1～10 ms 代表結(jié)合水，T22在10～100 ms 代表不易流動(dòng)水，T23在100～1 000 ms 代表自由水。隨著溫度波動(dòng)次數(shù)增加，冷鏈一與冷鏈二處理組樣品結(jié)合水含量有所降低，但變化并不明顯，不易流動(dòng)水含量隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而有所降低，自由水含量呈先上升后下降的趨勢(shì)，這可能是肉丸內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)遭到破壞所導(dǎo)致。而后自由水以汁液的形式流出，自由水含量降低，因此肉丸中總含水量降低。這種現(xiàn)象在冷鏈二處理組中表現(xiàn)得更為明顯，這可能是由于隨著溫度波動(dòng)次數(shù)的增加，肌原纖維內(nèi)的水分遷移到細(xì)胞外，形成了更大的冰晶體，對(duì)肉丸組織和細(xì)胞結(jié)構(gòu)的破壞加劇。Ali 等[31]也在雞胸肉凍融循環(huán)過程中發(fā)現(xiàn)了相同的變化趨勢(shì)。

2.6 微觀結(jié)構(gòu)

冰晶大小對(duì)冷凍肉制品的品質(zhì)具有重要影響。因此，通過觀察冰晶形態(tài)可以更好地了解肉制品品質(zhì)的變化。不同處理組樣品冰晶形態(tài)變化見圖9。

圖9 不同處理組樣品冰晶形態(tài)變化Fig.9 Changes in ice crystal morphology of samples in different treatment groups

由圖9 可知，牛肉丸中存在許多圓形白色空腔結(jié)構(gòu)。其中，較大的圓形空腔為脂肪部分，較小的則可能是水或空氣造成。溫度波動(dòng)對(duì)凍藏樣品中的冰晶形態(tài)有明顯影響。在儲(chǔ)存過程中，溫度波動(dòng)可能導(dǎo)致冰晶重新結(jié)晶，從而對(duì)組織結(jié)構(gòu)造成不良影響。冷鏈二處理組牛肉丸的冰晶面積和直徑與冷鏈一處理組存在差異，表明溫度波動(dòng)使冰晶面積增加，在加劇對(duì)組織結(jié)構(gòu)破壞的同時(shí)影響了其保水能力和汁液流失的程度[32]。

3 結(jié)論

研究結(jié)果表明，冷鏈物流在溫度波動(dòng)條件下對(duì)冷凍牛肉丸的品質(zhì)存在明顯影響。在溫度波動(dòng)條件下，牛肉丸的脂質(zhì)氧化、蛋白質(zhì)氧化、持水性和冰晶形態(tài)等均受到了影響。溫度波動(dòng)加劇了脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的氧化程度，降低了牛肉丸的持水性，改變了冰晶的大小和形態(tài)。此外，溫度波動(dòng)對(duì)肉丸的色澤也會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響。因此，要確保冷凍牛肉丸的品質(zhì)，關(guān)鍵在于冷鏈運(yùn)輸過程中嚴(yán)格控制溫度，避免溫度波動(dòng)。未來冷鏈物流領(lǐng)域的研究重點(diǎn)將集中在通過研究新技術(shù)、提升監(jiān)管能力以及優(yōu)化包裝材料等方式來減少外界溫度對(duì)產(chǎn)品的影響，從而提高產(chǎn)品在溫度波動(dòng)條件下的穩(wěn)定性。這對(duì)于冷凍食品的冷鏈管理和品質(zhì)控制具有重要的參考價(jià)值。