静电场辅助两阶段低温回温对冷冻滩羊肉品质的影响

Electrostatically-enhanced two-stage low-temperature tempering: Effects on the quality of frozen tan mutton.

作者信息Yuanlv Zhang, Guishan Liu
PMID39525067
发布时间2024-10
DOI10.1016/j.fochx.2024.101926

实验完整度

包含体外肉品模型(滩羊肉块),涵盖回温曲线、持水性、新鲜度、微观结构、水分迁移、脂质氧化和色泽等多指标检测,并进行统计分析。

主要模型

冷冻滩羊肉块(40 mm × 40 mm × 50 mm)

重点核对

回温方式:TLT、TLT-1500/2000/2500/3000、RT (4 °C) 与新鲜对照 (FM) 滩羊肉块尺寸:40 mm × 40 mm × 50 mm 回温终点:中心温度 -2 °C 检测指标:回温损失、蒸煮损失、离心损失、电导率、pH、TVB-N、SEM、LF-NMR、TBARS、色泽 统计方法:单因素方差分析 (ANOVA) 和 Tukey 多重比较 (P < 0.05)

摘要

开发了两阶段低温回温(TLT)和静电场辅助的TLT(TLT-1500/2000/2500/3000),以研究其对冷冻滩羊肉品质的影响。结果表明,与冰箱回温(4°C,RT)相比,TLT和TLT-1500/2000/2500/3000均显著(P < 0.05)提高了回温速率。对回温损失、蒸煮损失和离心损失的分析,以及电导率、pH和挥发性盐基氮(TVB-N)的评估表明,经TLT-2500处理的滩羊肉的持水能力和新鲜度最接近新鲜滩羊肉。扫描电子显微镜分析表明,TLT-2500最好地保持了滩羊肉的组织完整性,而低场核磁共振分析显示其含有最多的不易流动水和最少的自由水。此外,经TLT-2000和TLT-2500处理的滩羊肉表现出最小的脂质氧化和颜色变化。相比之下,RT后所有指标的变化最为显著。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
研究静电场辅助的两阶段低温回温(TLT)对冷冻滩羊肉品质(持水性、新鲜度、微观结构、水分分布、脂质氧化和色泽)的影响,并与传统冰箱回温(RT)和新鲜滩羊肉(FM)进行比较。
核心机制
TLT和静电场辅助通过加速样品穿过最大冰晶形成区(-5至-2 °C),减少冰晶对肌肉组织的损伤,并抑制蛋白质变性、脂质氧化和微生物生长,从而更好地保持滩羊肉的持水性和新鲜度。
主要证据
与RT相比,TLT-2500显著缩短了回温时间(258分钟 vs 297分钟),并表现出最低的回温损失(0.62%)和与FM无显著差异的离心损失(P > 0.05);SEM显示TLT-2500处理的肌肉纤维完整性最接近FM;LF-NMR显示TLT-2500含有最高的不易流动水(P22=91.29%)和最低的自由水(P23=5.50%);TLT-2000和TLT-2500的TBARS值和色泽变化最小。
研究意义
TLT-2500能有效维持滩羊肉的品质,表明其在肉类工业中作为加工方法具有应用潜力。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

样品准备与分组

制备统一的冷冻滩羊肉样品并分组,用于比较不同回温处理的效果。

从宁夏银川当地屠宰场获取7只十个月大滩羊的羊肉,去除可见脂肪和结缔组织,切成40 mm × 40 mm × 50 mm的块状。共21个样品随机分为7组,其中一组(FM)立即分析,其余六组在-80 °C超低温冰箱中快速冷冻至中心温度-20 °C,然后转移至-20 °C冰箱储存至少48小时。每个样品单独包装在PE袋中。

2

回温处理

实施不同的回温方法,包括TLT、TLT-1500/2000/2500/3000和RT,以评估其对滩羊肉品质的影响。

采用两阶段低温回温(TLT)和静电场辅助的TLT(电压分别为1500、2000、2500、3000 V),以及传统冰箱回温(RT,4 °C)处理冷冻滩羊肉样品。回温过程通过系统内的K型热电偶记录温度,每分钟记录一次数据,直至回温完成。

3

持水性(WRC)测定

评估不同回温处理对滩羊肉持水能力的影响。

测定回温损失、蒸煮损失和离心损失。回温损失通过比较回温前后样品重量计算;蒸煮损失通过称量回温后样品重量,蒸汽蒸煮5分钟,冷却后擦干表面水分再称重计算;离心损失通过切取10 × 10 mm2的样品,称重后用滤纸包裹,在4 °C、5000 r/min条件下离心10分钟,再称重计算。

4

新鲜度评估

评估不同回温处理对滩羊肉新鲜度的影响。

测定电导率(EC)、pH和总挥发性盐基氮(TVB-N)。EC测定:取3 g切碎的羊肉,浸泡在30 mL蒸馏水中,室温平衡30分钟,1500 ×g离心5分钟,用导电率仪测量上清液。pH测定:取10 g切碎的羊肉,加入100 mL去离子水,用均质机在5000 r/min均质2分钟,室温放置30分钟,用酸度计测量上清液。TVB-N测定:取10 g切碎的羊肉和1 g氧化镁,放入750 mL消化管中,使用自动凯氏定氮仪(Hanon K9860)测定。

5

微观结构观察(SEM)

观察不同回温处理对滩羊肉肌肉组织微观结构的影响。

将样品切成3 × 3 × 2 mm3的小块,在pH 7.2的2.5%(v/v)戊二醛溶液(含10 mM Tris-HCl和0.6 M NaCl)中固定24小时。然后依次用不同浓度乙醇(50%、60%、70%、80%、90%)梯度脱水各10分钟,再用无水乙醇脱水三次,每次10分钟。样品固定在导电胶带上,喷金后使用SEM在3.0 kV加速电压和500×放大倍数下观察。

6

水分分布与迁移(LF-NMR)

分析不同回温处理对滩羊肉中水分分布和迁移的影响。

使用低场核磁共振分析仪(LF-NMR)评估水分分布。样品在室温平衡30分钟后,切成10 × 10 × 20 mm3的长方体,放入15 mm直径的NMR样品管中。采用CPMG脉冲序列获取T2弛豫时间信号,并使用LF-NMR软件进行数据反演。

7

脂质氧化测定

评估不同回温处理对滩羊肉脂质氧化程度的影响。

使用丙二醛(MDA)比色法测定试剂盒(E-BC-K025-S,Elabscience Biotechnology Co., Ltd.)测定TBARS值,以MDA作为标准品,按照试剂盒说明书操作,结果以蛋白质含量表示。

8

色泽测定

评估不同回温处理对滩羊肉色泽的影响。

使用色差计测量滩羊肉的L*、a*和b*值,每次测量前用白色标准板校准。

9

统计分析

对实验数据进行统计分析,以确定不同处理组之间的显著性差异。

使用SPSS 22.0进行单因素方差分析(ANOVA),采用Tukey多重比较,结果以平均值±标准差(SD)表示,置信区间设为95%(P < 0.05)。所有测量均重复三次,使用Origin 2022绘图。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
K型热电偶Yuyao Gongyi Meter Co., Ltd.--
-80 °C超低温冰箱 (DW-86L579)Haier Biomedical Co., Ltd.--
电导率仪----
酸度计----
自动凯氏定氮仪 (Hanon K9860)Hanon--
丙二醛(MDA)比色法测定试剂盒Elabscience Biotechnology Co., Ltd.E-BC-K025-S
SPSS 22.0----
Origin 2022----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
样品准备
羊肉来源(7只十个月大滩羊)、样品尺寸(40×40×50 mm3)、冷冻条件(-80 °C冷冻至中心温度-20 °C)、储存条件(-20 °C冰箱至少48小时)、分组(7组,每组3个样品)。
阅读提示:Material and methods 2.1 Sample preparation
回温处理
回温方法(TLT、TLT-1500/2000/2500/3000、RT)、回温终点(中心温度-2 °C)、温度记录间隔(每分钟一次)。
阅读提示:Material and methods 2.2 Tempering methods
持水性测定
回温损失、蒸煮损失(蒸煮条件:蒸汽5分钟)、离心损失(离心条件:4 °C, 5000 r/min, 10分钟)。
阅读提示:Material and methods 2.4 Water retention capacity
新鲜度测定
EC测定条件(3 g样品,30 mL蒸馏水,室温30分钟,1500 ×g离心5分钟)、pH测定条件(10 g样品,100 mL去离子水,均质2分钟,室温30分钟)、TVB-N测定条件(10 g样品,1 g氧化镁)。
阅读提示:Material and methods 2.5 Freshness of tan mutton
微观结构观察
样品尺寸(3×3×2 mm3)、固定条件(2.5%戊二醛溶液,pH 7.2,含10 mM Tris-HCl和0.6 M NaCl,24小时)、脱水条件(乙醇梯度50%-90%,无水乙醇三次)、SEM参数(加速电压3.0 kV,放大倍数500×)。
阅读提示:Material and methods 2.6 Scanning electron microscope
水分分布与迁移
样品尺寸(10×10×20 mm3)、NMR参数(SF=18 MHz, P1=17 μs, TW=3000 ms, P2=33 μs, NECH=2500, TE=0.26 ms, SW=200 KHz, RFD=0.200 ms, RG1=20.0 dB, DRG1=3, DR=1, NS=8)。
阅读提示:Material and methods 2.7 Moisture distribution and migration
脂质氧化测定
试剂盒(MDA Colorimetric Assay Kit, E-BC-K025-S, Elabscience)。
阅读提示:Material and methods 2.8 Lipid oxidation
色泽测定
色差计校准(白色标准板)。
阅读提示:Material and methods 2.9 Color and luster
统计分析
统计方法(单因素方差分析,Tukey多重比较)、显著性水平(P < 0.05)、重复数(3次)。
阅读提示:Material and methods 2.10 Statistical analysis