冻结肉贮藏过程中的变化

    冻结中肉质的变化包括组织结构的变化和胶体性质的变化及其他变化。这些变化受冻结速度的影响，更受冻结后贮藏时间的影响。在长时间贮藏时，时间因素的影响则比冻结速度的影响更大。

（一）组织结构的变化

造成组织结构变化的主要原因是由于冰结晶的机械破坏作用。在冻结过程中，由于纤维内部水分外移，因而造成纤维的脱水和收缩，促使纤维内蛋白质质点的靠进和集合。肌肉组织内的水分冻结后，体积约增大9％。因此，当肉被冻结后，在肉中形成的冰结晶必然要对组织产生一定的机械压力。如系快速冻结，由于生成的冻结晶较小，相对地由此所产生的单位面积压力不大。并且由于肌肉具有一定的弹性，因此尚不致引起肌肉组织破坏。但如系缓慢冻结，因形成的冻结晶体积大，且分布不均匀，因而由冰结晶所产生的单位面积上的压力很大，引起组织结构的损伤和破坏。同时，压迫纤维集结。这种由于冰结晶所引起的组织破坏是机械性的，因而是不可逆的。在解冻时会造成大量的肉汁流失。

（二）胶体性质的变化

冻结会使肌肉蛋白质胶体性质破坏，从而降低肉的品质。蛋白质胶体性质破坏的原因是由于在冻结过程中蛋白质发生变性。蛋白质变性的原因，目前形成的学说有以下几种。

1．盐析作用  

由于肉类在冻结过程中，先冻结的是纯水，然后是稀溶液。因此，当大部分水转变为冰后，残存在未冻结部分中的溶质浓度逐渐增高，亦即残液中的盐类的浓度增高，使蛋白质发生盐析作用而自溶液中析出。发生盐析的蛋白质在初期仍不失其天然性质，如将溶液稀释仍可溶解。但如盐析时问过长，则逐渐变为不可逆的变性。

2．氢离子浓度

肉中酸类的解离度都极小(主要是磷酸、乳酸、肌酸)，而肉类蛋白质具有很强的缓冲作用，因此在这种溶液中，仅仅增减酸量，对氢离子浓度几乎无影响。在肉类冻结时，随着冰结晶析出量的增加，残液部分中酸类的浓度亦即随之相应增加。这时一方面由于盐类浓度增加而使蛋白质发生盐析作用，使溶液中可溶性蛋白质逐渐减少。另一方面，水分冻结对蛋白质引起机械的破坏作用，因而溶液中蛋白质所起的缓冲作用也就逐渐减弱。溶液中的氢离子浓度即趋增加。所以在冻结之后，肉中酸类即使有少量增减，对氢离子浓度也有很大影响，从而促进了蛋白质的变性，例如牛肉汁在pH6～7之间时，变性程度低而稳定，当低于6.0时，则急速增加。

3．结合水的冻结

肌肉纤维内的原生质系胶体状态，在该胶体中的主要分散质为蛋白质。而蛋白质分子的周围有与蛋白质亲和力很强的结合水存在。冻结过程中，自由水先发生冻结。随着温度的继续下降，冻结的水量逐渐增加。当冻结水量超过一定范围时，即发生了结合水的冻结，结合水的冻结使胶体质点的结构遭受了机械破坏作用，减弱了蛋白质对水的亲和力。在解冻时，这部分水不能再被蛋白质质点所吸附，而使蛋白质丧失了结合水，成为脱水型的蛋白质。这样就使蛋白质质点易于凝集沉淀，丧失其可逆性，而使细胞内原生质不能再回复到冻结前的那种胶体状态。

近年来，由于深层冻结(如液态氮)的发展，对这种解释提出了疑问，即尽管冻结温度很低，但被冻结食品的可逆程度却要比在－25℃以上冻结者好得多。用结合水冻结学说对此问题很难加以说明。目前认为：在对肉质可逆性的影响因素方面，即影响蛋白质变性的关键性因素是冻结速度，至于冻结的最终温度的影响则是次要的。

4．蛋白质质点分散密度的变化

由于冰结晶的形成及一部分结合水的冻结，使蛋白质分子的水化层减弱甚至消失，侧链暴露出来。同时加上在冻结中形成的冰结晶的挤压，使蛋白质质点互相靠近而结合，致使蛋白质质点凝集沉淀。这种作用与冻结速度的关系极大。冻结的速度愈快，挤压作用愈小，变性程度就愈低。

（三）肉在冻结冷藏中的其他变化

1．干缩

干缩的程度因空气条件(温度、湿度、流速)、肉的等级和大小、包装状态的不同而不同。当温度高、湿度低、空气流速快、冷藏时间长、脂肪含量少、形状小、无包装的情况下干缩量显著增大。上述各种条件同时显著不利时，可以使肉质变为海绵状体，使肉质和脂肪严重氧化。这是因为在冻结冷藏时的干缩与冰的升华相似。在这个过程中，没有水分的移动。因此，冻结肉表层水分蒸发后就形成一层脱水的海绵状层。海绵状层下的冰晶继续升华，以水蒸气的状态透过表层，海绵状层即由此而不断加深。而另一方面则进行着空气的扩散，使空气不断积累在逐渐加深的脱水海绵状层中，致使肉中形成一层具有高度活性的表层，在这里发生着强烈的氧化作用，并吸附各种气味。降低肉的干缩损耗，不仅对质量有利，也有极大的经济意义。如以每年冷藏5000t冷肉计算，如果冷藏时干缩损耗降低0.5％，即可使25t肉免于损失。

2．变色

冻肉的颜色在保藏过程中逐渐变暗，主要是由于血红素的氧化以及表面水分的蒸发而使色素物质浓度增加所致。冻结冷藏的温度愈低，则颜色的变化愈小。在－50～－80℃变色几乎不再发生。

3．汁液流失

冻结冷藏肉解冻时，内部的冰结晶融化成水，但此时的水不能完全被组织所吸收，因而流出于组织之外，称为汁液流失。汁液流失的多少可作为确定冻结肉品质好坏的指标之一。一般汁液流失是指解冻时和解冻后自然流出的汁液，称为自由流失(free drip)。在自由流失之外，再加以98～1 862kPa的压力所流出来的汁液，称为可榨出流失(expressible drip)。两者总称为汁液流失。汁液流失的总量以及自由流失和可榨出流失之间的比例，与冻结前的处理、原料的种类和形态、冻结的湿度、冻结速度、冻结冷藏的时间及期间的温度、管理、解冻方法等有关。原料新鲜(除去随着解冻而发生僵直的情况)，冻结速度快，冻结冷藏温度低且稳定，冻结冷藏时间短者，一般流失汁液少。冻结以后马上解冻，则几乎不发生汁液流失。汁液流失随着在冻结状态的时间增长而增加，但到一定的最大值后则不再增加。

发生汁液流失的原因基本上是由于蛋白质胶体发生的不可逆变化，使原来处于凝胶结构中的水分不得继续保持而流出组织之外。对于牛肉，其宰后成熟经过的时间与液汁流失有关。宰后经5h后冻结者汁液流失少，但24h后增加，直至5d，这一段时间进行冻结者都与24h冻结者大致相同。成熟的牛肉，即使是形成较大的冰结晶，由于牛肉的持水性好，当其解冻时汁液流失也较少。

4．脂肪氧化

在低温下，虽然氧分子的活化能力已大大削弱，但仍然存在。因此，脂肪也依然受到氧化，特别是含不饱和脂肪酸较多的脂肪。在各种肉类中，以畜肉脂肪最稳定，禽肉脂肪次之，鱼肉脂肪最差。猪肥膘在－8℃下贮藏6个月以后，脂肪变黄而有油腻气味；经过12个月，这些变化扩散到深25～40mm处；但在－18℃下贮藏12个月后，肥膘中未发现任何不良现象。

5．微生物和酶

如果冻结肉在冷藏前已被细菌或霉菌污染，或者在冷藏条件不好的情况下冷藏时，冻结肉的表面也会出现细菌和霉菌的菌落，特别是溶化的地方易发现。关于组织蛋白酶经冻结后的活性，有报告认为经冻结后增大，若反复冻结和解冻时，其活性更大。

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