FSAP |?山東農業大學張一敏教授：凍融牛肉的特性與鑒定：冷凍貯藏時間與冷藏陳列時間之間的相互關系

山東農業大學食品科學與工程學院An Yufan等通過測定經過長期冷凍貯藏后解凍的牛肉的品質和光譜特征，模擬其在零售陳列期間未冷凍的冷鮮牛肉的情況。旨在為鑒別冷凍肉和冷鮮肉提供了理論依據，對保障消費者權益和食品安全具有重要意義。

Introduction

如今，肉類消費以鮮肉和冷凍肉為主，其中冷凍貯藏已成為全球范圍內延長肌肉類食品保質期的常用保鮮方法。此外，冷凍對于調節食品生產的季節性和區域性差異至關重要，尤其是對于肉類及肉制品而言。再者，冷凍肉因其成本效益高、方便，且對微生物和酶活性具有抑制作用，而得以廣泛銷售并為消費者所接受。

然而，冷凍肉在運輸、貯藏和零售過程中因溫度波動而出現的反復凍融循環，會導致冰晶的重結晶和聚集，進而致使肉品質量下降。冰晶的形成會破壞肌肉的結構，同時還會增加蛋白質周圍溶質的濃度，從而導致蛋白質變性，使得持水能力降低。由于上述肌肉物理化學性質的劣化，解凍過程中產生的水分無法被肌肉纖維重新吸收，造成更多的水分和營養成分流失。更糟糕的是，凍融后脂質氧化會加速。相反，冷鮮肉能夠保持其完整的結構，具有良好的新鮮度和風味，而且即使冷鮮肉的剪切力值較高，感官評定人員也更傾向于接受冷鮮肉，而非冷凍肉。

由于消費者僅憑外觀很難直接區分凍融肉和冷鮮肉，一些商家故意混淆凍融肉和冷鮮肉的概念，將凍融肉當作冷鮮肉出售。把解凍肉當作優質鮮肉售賣被視為商業欺詐行為，這嚴重侵犯了消費者的權益，擾亂了市場秩序，還可能引發食品安全問題。到目前為止，人們知道凍融肉的失水量比未冷凍的肉要高。除失水量外，關于凍融肉和冷鮮肉之間直接的肉質差異的報道較少。此外，關于在陳列期間模擬未冷凍冷鮮肉的凍融肉的品質特性的信息也較少。

拉曼光譜法能夠揭示蛋白質的二級結構，已被廣泛應用于測定食品中蛋白質的構象變化。它還具備通過反映蛋白質二級結構的變化來鑒別鮮肉和凍融肉的可行性。牛肉冷凍后，尤其是在模擬零售陳列期間的光譜變化，目前尚未有相關報道。

Results

1牛肉的色澤變化

冷凍貯藏對色澤恢復能力無顯著影響，因此無法從色澤變化方面區分凍融肉和非凍融肉。

表1不同陳列時間對經過不同冷凍貯藏期的牛排色澤的影響

2牛肉的脂質氧化

樣品的硫代巴比妥酸反應物（thiobarbituric acid reactive substances，TBARS）值在整個冷凍貯藏和解凍后的陳列期間變化不明顯，但在經過11 個月的冷凍貯藏后，在解凍陳列的第21天大幅增加至0.36 mg/kg。結果表明，11 個月的冷凍貯藏導致脂質氧化增加，并且在陳列期間的氧化程度也高于未冷凍組。這表明，盡管低溫可以抑制脂質氧化的發生，但仍存在未凍結的水會引發氧化反應。

表2不同陳列時間對不同冷凍貯藏期后牛排TBARS值的影響

3牛肉的微生物分析

如圖1A所示，冷凍貯藏時間較長的樣品在陳列期間的菌落總數增長得更快。長期冷凍減少了初始菌落數量，因此在相應的陳列期間獲得了較低的菌落總數。對于相同的冷凍貯藏時間，牛肉樣品的菌落總數在陳列期間呈現上升趨勢。未冷凍樣品在陳列期間的菌落總數從4.41 （lg（CFU/g））增加到5.42 （lg（CFU/g）），而冷凍貯藏11 個月的樣品的菌落總數則從3.09 （lg（CFU/g））增加到6.43 （lg（CFU/g））。

4牛肉中總揮發性鹽基氮（thiobarbituric acid reactive substances，TVB-N）含量的變化

在冷凍3 個月和6 個月后，TVB-N含量在陳列的第21天分別從10.71 mg/100 g和11.80 mg/100 g增加到了16.63 mg/100 g和16.25 mg/100 g；冷凍貯藏11 個月的肉樣在陳列14 d時的TVB-N含量為15.91 mg/100 g。更具體地說，冷凍3 個月和6 個月的牛肉只能在貨架上陳列14 d，而冷凍11 個月的牛肉僅有7 d的陳列保質期。就單一因素而言，可以看出TVB-N含量在冷凍貯藏期間增長緩慢，但在解凍后的陳列期間迅速增加（圖1B）。

圖1不同陳列時間對經過不同冷凍貯藏期的牛排的菌落總數（A）和TVB-N含量（B）的影響

5牛肉離心損失的變化

在未進行陳列的情況下，冷凍樣品的離心損失隨著貯藏時間的增加而降低，且所有凍融樣品的離心損失都顯著高于未冷凍樣品（P＜0.05）。然而，未冷凍牛肉的離心損失隨著陳列時間的延長而顯著增加（P＜0.05），而冷凍牛肉的離心損失值通常隨著陳列時間的延長而降低，但冷凍11 個月的樣品除外，其初始離心損失已較低，為23.52%。因此，在貯藏初期，肌原纖維的破壞增加了牛肉的離心損失，但在貯藏6 個月后，由于樣品水分散失更多，離心損失降低。

表3不同陳列時間對不同冷凍貯藏期后牛排離心損失的影響

6牛肉的低場核磁共振（low-field nuclear magnetic resonanceLF-NMR）分析

冷凍貯藏時間、陳列時間及其交互作用對T21有顯著影響（P＜0.05），而冷凍貯藏時間對T22有顯著影響，陳列時間對T23有顯著影響（P＜0.05）。在陳列第0天（未冷凍組除外），貯藏3 個月及以上的樣品中T21顯著降低。而在其他陳列時間點，只有冷凍貯藏11 個月的樣品的T21顯著低于未冷凍組。凍融樣品的T22值低于未冷凍樣品，并且隨著貯藏時間的延長，凍融樣品的T22值呈下降趨勢。陳列期間，T23總體呈上升趨勢。

表4不同陳列時間對不同冷凍貯藏期后牛排LF-NMR結果的影響

隨著貯藏時間的延長，P21先下降后上升，P22僅在冷凍貯藏11 個月的樣品中有輕微下降，而P23呈現出先上升后下降的趨勢。另一方面，P21在陳列7 d后下降，但隨后的變化不明顯，P22在陳列期間略有上升，而P23在陳列21 d后顯著下降。

7牛肉的拉曼光譜分析

與未冷凍牛肉相比，冷凍貯藏3個月內的凍融牛肉中α-螺旋和β-折疊的相對含量顯著降低（P＜0.05）。此外，α-螺旋的相對含量隨著陳列時間的增加而顯著降低。與未冷凍的樣品相比，冷凍處理1 d的樣品中無規卷曲含量增加。此外，從貯藏1～11個月，無規卷曲的相對含量呈現出先降低后升高的趨勢。研究結果支持拉曼光譜可以提供蛋白質二級結構的信息，這對于快速無損地區分鮮肉和凍融肉是可行的。

表5不同陳列時間對不同冷凍貯藏期后牛排蛋白質二級結構相對含量的影響

Conclusion

在本研究中，對冷凍貯藏時間和陳列時間之間的相互作用對牛肉品質和拉曼光譜特征的影響進行了研究，以闡明未冷凍肉和凍融牛肉之間的差異。色澤分析表明，僅通過肉眼觀察色澤無法識別凍融肉，而且凍融處理對色澤恢復能力的影響也不顯著。脂質氧化程度隨貯藏時間增加，在冷凍貯藏11 個月時急劇上升；經歷長期冷凍貯藏的肉在陳列期間會迅速變質，品質下降，表現為更高的TBARS值、總活菌數、TVB-N含量以及離心損失。低場核磁共振數據顯示，肉中的結合水和不易流動水在凍融后會轉化為自由水，從而在陳列期間更容易流失。凍融肉的蛋白質二級結構穩定性較低，α-螺旋相對含量減少。研究結果支持對凍融牛肉的特征描述，表明貯藏時間延長的牛肉在陳列期間品質劣化速度更快，同時也提出了一種通過拉曼光譜特征進行可行識別的方法。后續的研究可能會集中在通過多種光譜方法的結合，對凍融肉進行無損檢測或識別。

Abstract

The quality differences and Raman spectroscopic features of beef, which was frozen for 0–11 months followed by being thawed and displayed for 0–21 days were investigated. Frozen storage did not significantly affect the color blooming ability, in which minimal change in the color parameter redness and yellowness values of thawed beef in the later stage of frozen storage occurred. As such, it was not able to distinguish between frozen-thawed and non-frozen-thawed meat directly in terms of color changes. The total viable count and the total volatile basic nitrogen content increased sharply in the frozen-thawed meat subjected to 11-month frozen storage. The thiobarbituric acid reactive substances value increased dramatically from 0.18 to 0.29 mg/kg during 11-month frozen storage. Raman spectroscopy data showed that the stability of the protein secondary structure of thawed beef became worse after 3 months of frozen storage, of which the relative content of

引文格式

An Y, Wang Q, Lu P, et al. Characterization and identification of frozen-thawed beef: the interactions of frozen storage and chilled display time. Food Science of Animal Products, 2025, 3(1): 9240098. https://doi.org/10.26599/FSAP.2025.9240098

編輯：王立磊、閻一鳴； 責任編輯：劉莉

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