原料肉凍藏品質劣變機制及其改善策略

劉嘉琪，王慧平，張 鑫，孔保華，陳 倩

（東北農業大學食品學院，黑龍江 哈爾濱 150030）

肉類產品因富含優質蛋白、微量元素等人體所需營養物質，成為了人們日常膳食的重要組成部分。國家統計局統計數據顯示，2021年我國肉類產量高達8 887萬 t，相比前一年增加16.3%[1]，預計2025年肉類消費量可達9 996萬 t[2]，其需求量日益增長。原料肉含有大量水分、蛋白質和脂肪等利于微生物生長繁殖的營養物質，在貯藏過程中極易發生腐敗，從而導致安全風險以及經濟損失。近年來，隨著肉類消費水平的不斷提高，以及消費者對綠色健康消費觀念的提升，原料肉的貯藏方式逐漸受到廣泛關注。冷凍冷藏是實現原料肉長時間貯藏的一種常規方式[3]，通常是將牲畜胴體置于-18 ℃以下的環境貯存，通過低溫降低肉中內源酶活性和抑制微生物生長繁殖，進而延長其貨架期并提高安全性[4]。然而，原料肉在凍結、冷藏和解凍過程中，由于冰晶的形成與生長，造成持水能力降低，色澤、質構等品質劣變[5]。據統計，在2018年我國經冷凍貯藏的豬、牛、羊以及禽類原料肉從生產到銷售時所產生的損耗分別高達8.10%、11.47%、7.45%、11.22%，遠高于冷鮮肉和熱鮮肉所產生的損耗[6]。因此，降低因冷凍和凍藏引起的品質劣變，改善原料肉品質、減少經濟損失并為后續產品加工提供質量保障，是近年來肉類研究領域的熱點問題。本文綜述了原料肉在冷凍、凍藏及解凍過程中的品質劣變機制，并闡述了新型冷凍方式、添加抗凍保護劑、采用合適的包裝材料和新型解凍技術等改善原料肉品質的方法。

1 原料肉在冷凍及凍藏過程中品質劣變及機制

1.1 品質劣變

原料肉在冷凍、凍藏過程中，其組織間產生的冰晶破壞了肌肉結構，導致其中蛋白質和脂質發生變性，而冰晶的產生和蛋白質及脂質變性使原料肉的持水能力下降，色澤和質構等品質發生劣變。

1.1.1 持水能力下降

肌肉中的水分包括結合水、不易流動水和自由水，其中不易流動水主要存在于肌細胞中，占肌肉中總水分的80%～85%[7]，對肉的持水能力起到決定性作用。肌肉結構在冷凍、凍藏及解凍過程中發生的變化如圖1所示[8-9]。在冷凍速率較快時，原料肉的肌肉結構受到機械損傷相對較小[10]；而較慢的冷凍速率會導致肌肉結構間隙中形成的冰晶體積增大，從而使原料肉肌肉細胞損傷加重[11]。在凍藏期間，因保藏不當而出現的溫度波動能夠造成原料肉肌纖維中結合水積聚遷移，冰晶出現重結晶現象，進而增加原料肉所受機械損傷[12]。經過解凍后，肌細胞表面會隨著冰晶融化而出現微小孔洞，這些孔洞使肌肉中的自由水流失速度加快，進一步降低肌肉持水能力。此外，原料肉的持水能力也會受到肌原纖維蛋白性質的影響，蛋白質變性的過程中可能會出現肌纖維間隙變小的現象，使肌肉的持水能力受到影響，進而使原料肉的持水能力下降[13]。

圖1 肌肉細胞在冷凍、凍藏和解凍過程中水分變化情況[8-9]Fig.1 Changes in water content of muscle cells during the freezing,frozen storage and thawing process[8-9]

1.1.2 色澤劣變

原料肉在凍藏過程中顏色的劣變主要是因其所含肌紅蛋白被氧化成高鐵肌紅蛋白以及不飽和脂肪酸在氧的作用下生成氫過氧化物。隨著冷凍的進行，肌肉細胞因冰晶的形成而遭到破壞，肌肉表面的肌紅蛋白逐漸被空氣氧化，使得原料肉表面色澤發生劣變。隨著凍藏時間的延長，肌肉表面細小冰晶升華，形成一層活性較高的表層，在該表層中脂質和蛋白質的氧化反應更為強烈，使原料肉的表面呈褐色[14]。原料肉解凍后，冰晶融化，而蛋白質和脂質由于肌肉組織被冰晶破壞而與氧氣接觸面積增大，進一步加快了色澤的劣變。

1.1.3 質構劣變

在冷凍過程中，原料肉肌原纖維中冰晶體積不斷增大，破壞了肌原纖維蛋白結構，在電子顯微鏡下顯示為粗絲和細絲排列紊亂，肌節結構模糊甚至消失[15]，且蛋白質內部疏水結構暴露，使得蛋白質的親水性降低，而蛋白質的聚集和破壞現象導致肌纖維結構受到損傷，Z線和M線發生扭曲甚至斷裂，從而降低了原料肉的硬度[16]。此外，冰晶的生長還破壞了溶酶體，從而使組織蛋白質酶被釋放到肌質中水解蛋白質，這一過程能夠進一步提高原料肉的嫩度，并降低其彈性，進而降低其咀嚼性[8]。

1.2 劣變機制

原料肉在冷凍、凍藏過程中，其品質發生的劣變通常是蛋白質和脂質受氧氣和低溫的影響而發生品質變化造成的，因此在改善凍藏方式時應以優化原料肉品質為標準，以盡量減少凍藏過程對原料肉質量的負面影響。

1.2.1 蛋白質變性

原料肉中的蛋白質在冷凍和凍藏過程中因低溫、自由基影響和冰晶破壞等因素發生各種物理化學變化，進而導致冷凍變性和氧化變性[17]，其中冷凍變性的機理如圖2所示[18]。在冷凍過程中，肌肉細胞間隙的水分子冷凍形成冰晶，使蛋白質暴露于高離子濃度溶質中，從而使蛋白質結構發生改變，尤其是其所含α-螺旋結構聚集發生變性；隨著凍藏的進行，冰晶的不斷生長破壞了蛋白質的結構，而其內部的非極性殘基與水相互作用[19]，導致蛋白質氫鍵的減少，從而使α-螺旋結構進一步減少，導致蛋白質二級結構不穩定，極易錯誤折疊，使蛋白質發生不可逆變性[20]。此外，巰基是組成蛋白質三級結構的重要化學鍵，其在蛋白質結構受到破壞時易接觸氧氣被氧化為二硫鍵，二硫鍵的形成也使得蛋白質結構進一步受到破壞。而二級和三級結構的破壞均能夠引起原料肉中蛋白質發生冷凍變性。蛋白質的氧化變性包括羰基的形成和巰基的氧化。由于冰晶的形成和生長破壞了存在于細胞中的線粒體和溶酶體，其中的自由基被釋放并與蛋白質接觸，和殘基易被修飾的氨基酸發生反應，使蛋白質羰基化。此外，肌紅蛋白中的鐵離子被氧化后能夠促進蛋白質的羰基化，所以肌紅蛋白含量較高的原料肉在凍藏過程中更易氧化[21]。

1.2.2 脂質氧化

在冷凍過程中，冰晶的形成破壞了肌細胞結構，使得肌細胞釋放大量內源酶和自由基[9]，它們分別通過內源脂肪氧合酶酶促反應和自由基鏈式反應促使脂類發生氧化。另外，隨著凍藏時間的延長，肌肉表面的冰晶升華，導致原料肉所含脂質與空氣的接觸面積增大，從而使表層肌肉中脂類發生強烈的氧化。脂質氧化產生的自由基、過氧化物和超氧化物又進一步促進蛋白質發生氧化（圖3），進而導致原料肉出現異味及變色現象[22]。此外，脂肪在凍藏過程中會發生降解，產生游離脂肪酸，從而降低原料肉的pH值，破壞其酸堿平衡，進一步降低凍肉的品質[23]。

圖3 肌紅蛋白、蛋白質和脂類氧化之間的相互影響[22]Fig.3 Interactions between myoglobin,protein and lipid oxidation[22]

2 原料肉凍藏品質的改善策略

隨著人們對食品安全與品質越來越重視，改善原料肉凍藏品質的技術也不斷發展，目前改善策略主要包括新型冷凍技術、抗凍保護劑、新型包裝技術和新型解凍技術等。不同改善策略的作用機理及優缺點如表1所示。

表1 不同原料肉凍藏品質改善策略的原理及其優缺點Table 1 Principles,advantages,and disadvantages of different strategies for the quality improvement of frozen meat

2.1 新型冷凍技術

目前原料肉的冷凍方式較多，主要包括空氣冷凍、直接接觸冷凍和間接接觸冷凍[4]。然而傳統冷凍技術多為慢速冷凍，在冷凍過程中原料肉中形成大且不規則的冰晶，對肌細胞造成嚴重的機械損傷[24]。近年來，一些新型快速冷凍技術如高壓冷凍、電磁輔助冷凍和超聲輔助冷凍技術等被廣泛開發和應用。

2.1.1 高壓冷凍

高壓冷凍技術是通過水膨脹后迅速結晶以及壓力釋放后介質溫度的降低實現原料肉的快速凍結，使原料肉中形成體積小且分布均勻的冰晶[25]。根據冷凍過程中水的相圖受壓力影響的差別，高壓冷凍可以分為高壓輔助冷凍、高壓轉移冷凍和高壓誘導冷凍，具體冷凍方法及水在冷凍過程中的相變如表2和圖4所示。由于高壓誘導冷凍對設備和使用壓力要求較高，故而高壓輔助和高壓轉移冷凍技術的應用相對較多，而高壓轉移冷凍相比高壓輔助冷凍的優勢在于凍結過程中過冷性較好，相變時間相對較短，從而使得微小冰晶在原料肉中分布均勻。所以在高壓冷凍技術中，高壓轉移技術對于原料肉在凍結過程中品質提升的效果最佳[26]。Choi等[23]以乙醇為壓力傳遞介質，研究了不同壓力對高壓冷凍豬肉品質的影響，發現100 MPa處理48.2 min時豬肉品質最佳。蘇光明等[27]將50%乙醇溶液作為傳壓介質，對比了高壓輔助冷凍和傳統冷凍對于牛肉中冰晶形成的影響，發現高壓輔助冷凍對于冰晶形成的效果更好，且在200 MPa處理70 min時，牛肉細胞內形成的冰晶最小。而Martino等[28]研究了高壓冷凍（傳壓介質：60%無水乙醇、30%氯仿和10%冰醋酸；壓力：210 MPa；保壓時間：125 min）、液氮冷凍和鼓風冷凍對冰晶形成的影響，發現豬肉經過高壓冷凍后，其胞內冰晶的體積更小，且更加均勻。

表2 高壓冷凍方式及具體方法Table 2 High pressure freezing and specific methods

圖4 水在不同壓力和溫度條件下的相變[30]Fig.4 Phase transition of water under different conditions of pressure and temperature[30]

2.1.2 電磁輔助冷凍

以電磁場技術為基礎形成的電場輔助冷凍（靜電場/脈沖電場）、電磁波輔助冷凍（射頻/微波）和磁場輔助冷凍（靜磁場/振蕩磁場）通過擾動原料肉中小分子的狀態起到提高原料肉凍藏品質的作用[31]。

電磁波通過與流動態的水分子相互作用，能夠改變水分子結構并增強其擴散能力，從而減小形成冰晶的體積[31]，進而提高原料肉的品質。用于輔助肉冷凍的電磁波分別是微波（300 MHz～300 GHz）和射頻（300 kHz～300 MHz）兩種頻段不同的電磁波[32]，Xanthakis等[33]通過改變微波影響的時間占比調節微波功率（0%、40%、50%和60%），發現不同功率微波輔助冷凍對豬里脊的影響如圖5所示。射頻是無線電波的高頻頻段，Anese等[34]最早將射頻作用于輔助豬里脊肉冷凍中，并將射頻輔助冷凍樣品與普通冷凍方式的樣品作對比，如圖6所示，研究發現經射頻輔助冷凍的豬肉細胞受冰晶破壞相比于低溫冷凍更小。此外，Xanthakis等[35]還發現，不同種類原料肉的最適輔助冷凍微波的作用時間和功率也有所不同。目前，對于不同的原料肉冷凍時所選用的最適電磁波的作用參數仍待進一步探究。

圖5 不同功率微波輔助冷凍對原料肉微觀結構的影響[33]Fig.5 Effect of microwave-assisted freezing at different powers on the microstructure of raw meat[33]

圖6 射頻輔助冷凍和其他冷凍方式對原料肉品質影響[34]Fig.6 Effects of radio frequency-assisted freezing and other freezing methods on the quality of raw meat[34]

磁場輔助冷凍能夠通過影響肉中水分子、蛋白質、自由基和離子改善原料肉品質[36]。馬國驕[37]發現經磁場處理的豬、牛后腿肉中水分子冰點下降，相變時間縮短，且1 mT交變磁場條件時原料肉品質最好。Hu Rui等[38]比較了高壓電場和靜磁場技術輔助豬里脊肉冷凍，發現經磁場輔助凍結的豬肉冷凍時間縮短了37.81%，解凍損失也有所減少。而磁場輔助冷凍對于不同原料肉的效果由于其結構差異也有所不同，目前，關于不同種類原料肉的最適輔助磁場仍需進一步的探究完善，才可用于工業實踐生產中[39]。表3總結了電磁場輔助冷凍技術在原料肉冷凍中的應用進展。

表3 電場輔助冷凍技術研究進展Table 3 Research progress in electric field-assisted freezing

2.1.3 超聲輔助冷凍

超聲輔助冷凍是一種通過使用頻率高于20 kHz的聲波作用于液體介質產生空化效應，進而輔助原料肉形成冰晶的新型技術。如圖7所示，超聲通過液體介質賦予原料肉中的水分負壓并破壞其結構，使其產生氣泡并不斷變大，進而在低溫條件下形成冰核[30]。聲波分為高頻低能超聲（頻率100 kHz～1 MHz、強度＜1 W/m2）和低頻高能超聲（頻率20～100 kHz、強度10～1 000 W/m2）[44]。Zhang Mingcheng等[45]發現超聲輔助冷凍可以有效降低豬背最長肌的融化損失，且經超聲輔助冷凍的豬肉剪切力和色澤更好。馬旭陽[46]發現當樣品中心溫度降至0 ℃時，施加300 W超聲（5 s開/5 s關循環）可以更好地減少冷凍對豬背最長肌中肌原纖維蛋白的破壞，并提高蛋白質的凝膠強度和熱穩定性。Zhang Chao等[47]對比了常規冷凍方法和超聲輔助冷凍技術對雞胸肉的蛋白質結構影響，發現采用適當頻率的超聲輔助冷凍有利于減少冷凍損失，而較長的超聲輻照時間會產生熱量，不利于冰晶的成核。超聲輔助冷凍技術在原料肉冷凍領域中具有巨大的應用前景，且尚待與其他新型輔助冷凍技術結合使用，以實現工業化生產。

圖7 超聲誘發空化[31]Fig.7 Cavitation induced by ultrasound[31]

2.2 抗凍保護劑

抗凍保護劑可降低食品冰點、減緩冰晶生成，進而提升冷凍食品抗凍能力和食用品質，因其具有良好的安全性和簡易的使用方法而被廣泛應用于原料肉的冷凍保藏中[48]。抗凍保護劑主要包含糖類、蛋白類、鹽類、多酚類及氨基酸類等[49]。

2.2.1 糖類抗凍保護劑

糖類（果糖、蔗糖、麥芽糖、山梨醇、低聚糖等）是最早發現并應用最廣的抗凍保護劑，添加至食品中時具有保水、增稠、抗氧化及促進乳化等作用[50-52]。糖類抗凍保護劑通過其醛基與蛋白質結合或其游離羥基與水分子結合[53]，能夠抑制原料肉中蛋白質的氧化變性并減緩冰晶的形成速率，從而提高原料肉品質。隨著低糖理念的發展，各種低糖低熱的糖類，如海藻糖和木糖等被廣泛關注并應用于原料肉的凍藏。海藻糖的結構使其能夠與水分子結合得更緊密，且其甜度和熱量均顯著低于蔗糖，具有較好的應用前景。海藻糖可通過與肌原纖維蛋白相互作用，減少豬后腿肉的解凍損失[54]。此外，海藻糖是由葡萄糖分子通過α-α-1-1糖苷鍵構成的非還原性糖，結構較為穩定[55]，因此相較于其他糖類抗凍保護劑，海藻糖具有更強的抗凍能力。

2.2.2 蛋白類抗凍保護劑

蛋白類抗凍保護劑主要由抗凍蛋白和蛋白衍生物兩類保護劑組成，它們是利用抗凍蛋白的“熱滯活性”降低原料肉中水分子的冰點并修飾冰晶形態，進而降低原料肉品質在凍藏過程中所受的影響[56]。自Chen Liangbiao等[57]首次在魚類血液中發現抗凍蛋白后，人們相繼從昆蟲、植物和微生物中提取出具有相同功能的蛋白質，其中由于魚類抗凍蛋白發現較早，目前已廣泛應用于原料肉的凍藏；植物抗凍蛋白能夠修飾冰晶形態，可以有效抑制重結晶[58]；昆蟲類抗凍蛋白相比于植物和魚類而言，具有更強的抗凍活性[53]；微生物抗凍蛋白有較強的抑制重結晶能力[59]。

由于天然的蛋白類抗凍物質提取技術不成熟，無法進行大規模工業化生產，因此開發人工抗凍蛋白顯得尤為重要。蛋白衍生物抗凍劑是一類應用較為廣泛的人工抗凍劑，它是由特異性酶輔助蛋白質水解所得到的多肽。Damodaran[60]、Cao Hui[61]和Wang Shaoyun[62]等分別在魚皮、豬皮和牛皮中水解得到相應抗凍肽，它們具有和抗凍蛋白類似的功能。抗凍蛋白水解物相比于其他抗凍保護劑具有可人工干涉產量及營養成分等優點，然而蛋白水解的過程中會產生具有苦味的產物[63]，可能在應用于原料肉時造成負面的感官影響。因此，對于蛋白水解抗凍肽的開發還有待進一步研究。

2.2.3 鹽類抗凍保護劑

鹽類抗凍保護劑包括三聚磷酸鹽、焦磷酸鹽及六偏磷酸鹽等復合磷酸鹽類物質[64]。磷酸鹽主要通過3 種方式提高原料肉品質：一是提高原料肉的離子強度，使肌原纖維空間結構的水容量增大、蛋白質表面的水分子層更加穩定而增加結合水含量，從而減緩蛋白質冷凍變性并提高原料肉的持水能力；二是中和原料肉的酸性物質，由于磷酸鹽是弱堿性的緩沖物質，加入到原料肉中有助于原料肉在凍藏過程中維持中性的pH值，防止蛋白質因酸度過強而出現變性；三是促進肌原纖維的破壞，磷酸鹽能夠通過促進肌動球蛋白的解離，從而提高持水能力較強的肌球蛋白的含量[65]。磷酸鹽作為抗凍保護劑具有價格低廉、使用簡便等優點，并可以較大程度地提升肉的保水性。然而其抗凍能力相較于糖類抗凍劑較弱，且高鹽濃度會影響蛋白質的凝膠特性[66]，因此磷酸鹽常與糖類抗凍劑復配使用，協同提高原料肉在凍藏過程中的抗凍能力[53]。

2.2.4 多酚類抗凍保護劑

多酚類物質作為抗凍保護劑能夠通過減緩蛋白質變性和脂肪氧化提高原料肉的品質。其抗凍機理圖如圖8所示，由于多酚類物質含有大量羥基，故其能夠與蛋白質交聯，提高蛋白質穩定性[67]；并將自由水轉化為結合水，從而減緩冰晶的生成，進而延緩并減少蛋白質的冷凍變性；另外，多酚所含羥基還能夠通過清除自由基、捕獲羰基并螯合金屬離子等方式抑制原料肉中的蛋白質和脂肪氧化[68]，多酚類物質抑制脂類及蛋白氧化的潛在途徑如圖9所示[68-69]。此外，相關研究表明，茶多酚可能引起肌原纖維蛋白中氫鍵的形成，提高α-螺旋含量，從而提高蛋白質的穩定性[70]。Nuerjiang等[71]比較了番石榴葉多酚和茶多酚對雞肉丸的抗凍作用，發現番石榴葉多酚能夠提高蛋白質結構的穩定性，減緩凍藏過程中蛋白質的變性。Zhao Mengna等[72]研究發現番石榴葉多酚能夠通過抑制脂質氧化、蛋白質氧化和美拉德反應抑制雞肉丸中晚期糖基化終末產物的形成，從而提高其品質。

圖8 多酚類物質的抗凍機理[67-68]Fig.8 Anti-freezing mechanism of polyphenols[67-68]

圖9 多酚抑制脂類及蛋白氧化的潛在途徑[68-69]Fig.9 Potential pathways for inhibition of lipid and protein oxidation by polyphenols[68-69]

2.2.5 氨基酸類抗凍保護劑

氨基酸的抗凍作用以及其對于肉制品品質的改善效果已被廣泛研究。Ma Jianfan等[73]研究了18 種天然氨基酸的抗凍能力，發現賴氨酸和精氨酸等疏水性較強的脂肪族氨基酸可抑制重結晶，甲硫氨酸可以降低水的冰點，從而抑制原料肉中水的結晶。另外，Xu Peng等[74]發現賴氨酸和精氨酸能夠通過螯合亞鐵離子和清除自由基抑制肉制品中的氧化反應，提高肉的凍藏品質。韓馨蕊等[75]將賴氨酸與冷凍損傷蛋白混合，發現賴氨酸能夠改善受損蛋白的結構，并減少其蒸煮損失。包鵬起[7]將豬背最長肌切塊后分別注射精氨酸和賴氨酸，發現其能顯著提高原料肉的品質，兩種氨基酸有效減少了冰晶對原料肉中肌纖維的損壞，并保護了肌球蛋白的結構。目前，將精氨酸和賴氨酸作為抗凍保護劑用于原料肉凍藏品質保護的研究較少，尚待進一步研究。

2.3 新型包裝技術

采用適當的包裝技術是維持原料肉品質最簡單的方法，適當的包裝能夠阻隔氧氣和水蒸氣滲透，影響原料肉傳熱速率從而減緩其在凍藏過程中品質的下降。傳統的包裝方式主要包括透氧包裝和真空包裝等，近年來，隨著包裝材料及包裝技術的發展，氣調包裝和涂膜包裝等新型包裝技術被廣泛用于原料肉的凍藏。

2.3.1 氣調包裝

氣調包裝是一種通過調節添加混合保護性氣體（O2、CO2及N2等），從而抑制微生物生長、提高原料肉品質的包裝方式[76]。Wang Fangfang等[77]分別采用不同氣體組分（50% O2+30% CO2+20% N2、60% O2+40% N2、80% O2+20% CO2、0.4% CO+30% CO2+69.6% N2）對羊肉進行氣調包裝并凍藏，發現60% O2+40% N2氣調包裝的護色效果最好。Al等[78]利用真空和不同氣體混合組（15% O2+15% N2+70% CO2、30% N2+70% CO2、50% O2+50% N2、30% O2+70% CO2以及丁香精油組）包裝雞腿肉并凍藏，發現15% O2+15% N2+70% CO2、30% N2+70% CO2和丁香精油組雞肉的凍藏損失最小。目前氣調包裝主要應用于原料肉的冷藏，在凍藏過程中的應用尚待進一步研究。

2.3.2 涂膜包裝

涂膜包裝是一種將成膜性物質涂在原料肉表面，形成具有防止微生物入侵能力的膜，進而提高原料肉品質的包裝方法[79]。涂膜包裝通常在成膜基質中加入天然抗菌材料，以提高原料肉貯藏品質，表4總結了涂膜包裝在原料肉凍藏中的應用進展。其中可食性包裝膜是頗具代表性的一類涂膜包裝。這類膜具有良好的阻水、阻氧能力以及良好的力學特性，并且可以食用[79]，在原料肉凍藏領域中擁有廣闊的發展前景。

表4 涂膜包裝在原料肉凍藏中的應用進展Table 4 Research progress in the application of film-coated packaging in the freezing and storage of raw meat

2.4 新型解凍技術

在原料肉品質改善方法中，解凍和冷凍同樣重要。由于經解凍處理的原料肉會出現營養流失和感官品質下降等現象[84]，為減少解凍造成的損失，應采用合適的方法對原料肉進行解凍。而傳統的解凍方式普遍具有效率較低和損耗較大等缺點[85]。隨著科技水平的提升，近年來微波解凍、超聲解凍和電場輔助解凍等新型解凍技術也逐漸用于原料肉的解凍。

2.4.1 微波解凍技術

微波解凍是一種利用區間頻率的電磁波作用于原料肉所含的水分子，使其運動摩擦產熱，進而加速解凍過程的方法[86]。然而，微波解凍由于受熱不均等問題可能對原料肉品質有一定影響。馮鈺敏等[87]使用不同微波功率解凍鴨腿肉，結果發現700 W功率的微波處理對原料肉的持水能力、組織結構和感官品質的影響較大。Wang Bo等[88]發現功率為800 W的微波解凍對于豬背最長肌中凝膠蛋白的影響較為顯著。因此，近年來學者們開始將微波解凍和其他解凍方式結合使用以減少對肉品質的影響。Zhu Mingming等[89]發現使用微波聯合空氣對流解凍法對凍藏豬肉進行處理后，不僅提高了解凍速率，而且原料肉具有較好的結構和品質特性。

2.4.2 超聲解凍技術

超聲解凍主要利用熱效應、機械效應和空化效應等產生熱量并使其集中于原料肉的冷凍區域，以提高原料肉的解凍速率[90]。Wang Bo等[88]研究發現，相比于常規解凍方式，在500 W的超聲作用下解凍豬背最長肌的效率更高，且肌肉凝膠品質更好。杜鵬飛等[91]分別采用120、180、240、300 W超聲輔助解凍羊背最長肌，結果發現隨著超聲強度的增加，羊肉的汁液損失率、pH值和亮度均顯著下降，240 W超聲輔助解凍羊肉時解凍速率較高且對于品質影響最小。此外，Guo Zhonglin等[92]分別采用0、200、400 W和600 W超聲輔助解凍耗牛背最長肌，發現600 W超聲作用時對凍藏耗牛肉品質影響最小。因此，針對不同種類的原料肉應采取不同功率的超聲進行處理。

2.4.3 高壓靜電場解凍技術

高壓靜電場解凍是指將原料肉置于-3～0 ℃環境中，在原料肉解凍過程中施加高壓靜電場從而提高解凍速率的方式。其機理是使氫鍵斷裂、冰晶分裂從而加快解凍；同時，高壓靜電場能夠產生離子風，從而產生更多帶電粒子，提高原料肉的傳熱系數，進而增強其吸熱能力，提高解凍速率[93]。尚柯等[43]研究發現，靜電場解凍能提高凍藏牛肉解凍速率、減緩肌原纖維蛋白的變性并提升原料肉品質。然而，由于高壓靜電場耗能過多且具有一定安全隱患，目前對于高壓靜電場的應用尚少，對于高壓靜電場設備的改進及其在食品領域的應用仍待進一步研究。

3 結語

冷凍冷藏是原料肉貯藏最為常用的手段，但在冷凍冷藏過程中原料肉易發生品質劣變，從而造成經濟損失。本文概述了因蛋白質變性和脂肪氧化導致的原料肉品質劣變現象及機制，綜述了基于新型冷凍技術、抗凍保護劑、新型包裝技術和新型解凍技術，通過影響冰晶的形成及改善蛋白質和脂質在冷凍和凍藏過程中所受影響來實現原料肉冷凍品質提升的方法。盡管目前提高原料肉凍藏品質的新興技術層出不窮，但新型技術大多處于研究發展階段，尚待進一步研究。目前已有多個實驗證實了幾種新型技術對于不同種類原料肉品質改善具有明顯的效果，然而實驗室對于這些技術的機理以及工藝仍需進一步的理解和掌握，才能將新型技術進行商業化和工業化生產。此外，多種新型技術的聯合應用在原料肉冷凍和凍藏領域中具有較大應用前景，能夠賦予新興技術更大的改善原料肉品質的潛力。