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编辑:缪伊雯/ 主编:张大川、蒋羽鸽/ 学术顾问:寇兴然
【成都大学】Foods(IF=4.7)超低温保鲜技术对肉类品质影响及作用机制的研究进展
● 肉类是人类重要的营养来源,提供丰富的优质蛋白质、必需氨基酸、脂肪、维生素和矿物质。然而,在储存和运输过程中,肉类极易受到微生物活动、内源性酶和氧气暴露等因素的影响而变质。冻藏是延长食品新鲜度最传统的方法,但常规冻藏易形成大冰晶,造成肉类组织机械损伤,影响风味及营养价值。超冷与电场、磁场、电子束等新技术在肉类保鲜中的复合应用受到了广泛关注。
成都大学食品与生物工程学院研究团队在农林科学领域期刊Foods发表了题为“Research Progress on the Effect and Mechanism of Superchilling Preservation Technology on Meat Quality Control”的综述文章,分析了超冷下电场、磁场、电子束三种保鲜技术的对肉类品质的影响及其作用机制。
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研究成果
超冷作为一种集冷藏和低温冷冻(< - 8 ℃)优点于一体的保鲜方法。超冷过程可抑制肌纤维蛋白的降解和变性、抑制大冰晶的形成、抑制了肉中水分流失、抑制Ca2+- ATP酶活性、减少肌动球蛋白的产生、减缓内源性酶的反应速率和钙离子的运动、抑制活性氧和氧化酶的活性、清除自由基、螯合金属离子、增强抗氧化酶的活性、促进抗氧化化合物的产生、减缓肉类在储存过程中的氧化过程和抑制了微生物的生长。一项研究发现,在过冷贮藏条件下,鲟鱼肌质中三种蛋白酶的活性均高于冷藏贮藏条件,说明过冷贮藏可以有效延缓蛋白质的氧化降解。
超冷电场保鲜应用。电场改变了水分子的排列、分布、结晶行为和冰点,从而抑制冰晶的生长、减小冰晶体积,最终减少对肌肉组织的损伤,最大限度地抑制肉类质地的恶化。电场与超冷联合作用于肉类,显著增强了超冷效果,抑制了水分子成核,导致过冷过程中形成的冰晶更小、分布更均匀,有效改善了肉类解冻后的品质。电场作用会改变冷冻肉细胞的跨膜电位差、使电荷在膜上定向运动、产生电流、破坏细胞内正常的生理代谢,从而抑制微生物的生长和繁殖,同时减少冰晶成核所需的自由能,最大限度地减少对细胞结构的机械损伤。研究表明,低压静电场与过冷相结合储存小黄鱼,可显著降低盐溶性蛋白的变性程度,有效地控制了细菌的增殖,减少冰晶机械损伤引起的肌肉组织裂缝的发生。
超冷磁场保鲜应用。磁场可以通过旋转或振动水分子,改变水团簇的结构来影响水的成核过程,使水分子的排列发生变化,增加水的过冷度,使其即使在冰点以下也能保持液态,同时也加快水分子的冻结速度,从而形成更小、更均匀的冰晶。一项研究发现,在振荡磁场处理的超冷条件下储存的鲑鱼与新鲜鲑鱼相比,颜色没有显著差异,却有更低的滴水损失和更少的总细菌计数,有效地保持了鲑鱼的质量。
超冷电子束保鲜应用。电子束辐照和过冷的结合使用进一步抑制微生物活性,对微生物DNA和细胞结构造成损害,从而有效地灭活致病菌和腐败菌。此外,在低温下,电子束处理对肉类蛋白质变性和质地的影响最小。一项研究发现,这种方法成功地消除了李斯特菌、芽孢杆菌和乳杆菌,从而延长了猪肉的保质期。电场、磁场、电子束辐射等新技术与超冷技术相结合,在控制冰晶成核和生长速度方面取得了较好的保存效果。
参考文献
https://doi.org/10.3390/foods13203309
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