肉品新型解凍技術(shù)及其對蛋白特性影響的研究進展

彭澤宇，朱明明,2,3,*，孫紅東，何鴻舉，王正榮，趙圣明，康壯麗，馬漢軍

（1.河南科技學院食品學院，河南 新鄉(xiāng) 453003；2.河南科技學院 畜禽產(chǎn)品精深加工與質(zhì)量安全控制河南省工程技術(shù)研究中心，河南 新鄉(xiāng) 453003；3.國家豬肉加工技術(shù)研發(fā)專業(yè)中心，河南 新鄉(xiāng) 453003）

為確保工業(yè)中大規(guī)模生產(chǎn)肉制品的安全性和經(jīng)濟性，冷凍貯藏仍是目前國內(nèi)外肉制品企業(yè)最常用的保藏方式[1]。冷凍過程中，冰晶的形成、成長導致肌肉組織的超微結(jié)構(gòu)遭到破壞、干物質(zhì)濃度增加、化學反應(yīng)加劇、蛋白變性等，直接影響到肉品質(zhì)的好壞[2]；而解凍過程中，由于冷凍時形成的冰晶破壞了細胞膜和組織結(jié)構(gòu)，導致冰晶融化產(chǎn)生的水分不能被完全吸收，肉品不可避免會發(fā)生汁液流失。肉品汁液流失與其色澤、嫩度、新鮮度等理化指標有直接或間接的聯(lián)系[3]，使其品質(zhì)下降。而汁液流失的多少與解凍過程直接相關(guān)，所以解凍過程的控制對冷凍肉的品質(zhì)也起著至關(guān)重要的作用，一般需在低溫下進行快速解凍，以避免溫度過高、產(chǎn)品汁液流失嚴重等現(xiàn)象。

近些年有研究表明，解凍過程中肌原纖維蛋白的氧化是原料肉品質(zhì)劣變、汁液流失的重要誘因之一[4]。肌原纖維蛋白是肌肉中主要的功能性蛋白，氧化會誘導其氨基酸側(cè)鏈羰基化，導致蛋白二、三級結(jié)構(gòu)展開，蛋白熱穩(wěn)定性變差，使其喪失功能。同時蛋白氧化導致蛋白變性，誘導蛋白質(zhì)交聯(lián)，從而使肌纖維強烈收縮并導致肌肉持水力、嫩度下降，降低肉及肉制品的營養(yǎng)和加工品質(zhì)[5]。李銀等[6]研究了蛋白氧化對肌肉保水性的影響，發(fā)現(xiàn)低溫高濕變溫解凍可降低蛋白氧化變性程度，緩解肌肉水分“態(tài)變”發(fā)生，從而改善解凍牛肉保水性；Jia Guoliang等[7]研究發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)空氣、流水解凍相比，在高壓靜電場-10 kV解凍時豬肉肌原纖維蛋白結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定且蛋白氧化程度較低；姜晴晴等[8]得出了低溫解凍處理對帶魚蛋白品質(zhì)危害最小的結(jié)論。不同解凍技術(shù)對肉制品中蛋白質(zhì)影響極其不同，因此為保證肉制品的品質(zhì)，需要選擇合適的解凍技術(shù)。

目前，傳統(tǒng)的肉類解凍技術(shù)主要包括空氣、水和低溫解凍等，但其耗時長、效率低，且會導致肉品質(zhì)惡化等，促使了新型解凍技術(shù)快速發(fā)展與應(yīng)用，如微波、高壓靜電場、射頻、超聲波、遠紅外等因其各自的特點，近年來備受關(guān)注[9-10]。本文簡要介紹肉品新型解凍技術(shù)的優(yōu)缺點及其在凍結(jié)肉領(lǐng)域的最新應(yīng)用進展，并重點對解凍過程中蛋白氧化、構(gòu)象改變及聚集特性的變化進行全面綜述，闡明蛋白氧化與肉制品保水性的關(guān)聯(lián)機制，以期為新型解凍技術(shù)更加合理、高效地應(yīng)用于肉品加工業(yè)提供理論依據(jù)。

1 肉品新型解凍技術(shù)

近年來，國內(nèi)外學者針對新型解凍技術(shù)在冷凍肉的應(yīng)用進行了大量的實驗研究，包括微波、高壓靜電場、射頻、超聲波、遠紅外等技術(shù)。這些新型解凍技術(shù)可有效提高解凍效率，但因其研究不夠成熟、成本高及其所產(chǎn)生的不良影響制約了其在工業(yè)上的廣泛應(yīng)用[11]。

1.1 微波解凍技術(shù)

微波解凍因具備高效解凍的特點而成為近年來代替?zhèn)鹘y(tǒng)空氣解凍應(yīng)用于肉品工業(yè)中的新型快速解凍技術(shù)。其原理是利用電磁波使食品內(nèi)部分子所帶電荷方向不斷發(fā)生變化，導致分子間摩擦產(chǎn)熱實現(xiàn)對食品的解凍[12]。微波解凍的功率、頻率以及間隔時間是影響解凍效果的重要參數(shù)。已有研究表明，微波解凍可明顯縮短解凍時間，同時能有效維持原料肉的色澤、嫩度及質(zhì)構(gòu)特性[13-14]。然而，值得注意的是，微波解凍過程中易出現(xiàn)熱分布不均的問題，這與微波功率相關(guān)。Kim等[15]研究發(fā)現(xiàn)隨著微波功率的增大，解凍速率加快，但當功率大于250 W時解凍肉則出現(xiàn)熱分布不均勻、邊緣熟化、色澤變差、保水性下降等問題。Chamchong等[16]也報道了微波解凍功率過大會造成解凍產(chǎn)品品質(zhì)下降的問題。因此，選擇適宜的微波功率并解決微波過程中熱分布不均的問題是微波解凍技術(shù)能否廣泛應(yīng)用于肉類工業(yè)的關(guān)鍵。

表1 微波聯(lián)合解凍在冷凍肉品中的應(yīng)用Table 1 Application of microwave-assisted thawing in frozen meat products

冷凍肉中未形成冰的液態(tài)水對微波的優(yōu)先吸收是造成熱分布不均的主要原因。早年的研究主要通過控制產(chǎn)品幾何形狀等方法來提高微波加熱的均勻性，但這些方法局限于特定的條件，不能廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中[12]。近幾年，許多學者開始關(guān)注微波與其他解凍工藝相結(jié)合，以此來改善解凍產(chǎn)品品質(zhì)，解決加熱不均的問題，并獲得預期效果。如表1所示，Jin Jiahui等[17]發(fā)現(xiàn)先微波再空氣、超聲解凍可改善局部過熱問題，提升解凍牛肉品質(zhì)。Cai Luyun等[18-19]研究表明微波聯(lián)合真空或超聲解凍能提升紅鼓魚和真鯛魚蛋白熱穩(wěn)定性，更好地保持產(chǎn)品的品質(zhì)。Cao Minjie等[20]也發(fā)現(xiàn)將磁性納米粒子與微波結(jié)合能較好地保持冷凍真鯛魚片的品質(zhì)。因此，微波聯(lián)合解凍在肉類工業(yè)中應(yīng)用具有較大的潛力。

1.2 高壓靜電場解凍技術(shù)

高壓靜電場加工技術(shù)作為一項高效安全的非熱加工技術(shù)已應(yīng)用于食品干燥、殺菌、冷凍、解凍等多個領(lǐng)域[21-23]。其原理是，閉合電路時高壓靜電場會產(chǎn)生電暈風，電暈風內(nèi)高速運動的帶電粒子沖擊解凍產(chǎn)品增加了傳熱系數(shù)，從而提升解凍效率[24]。近年來，隨著高壓靜電場加工技術(shù)受到廣泛的關(guān)注，已有學者研究發(fā)現(xiàn)，高壓靜電場解凍技術(shù)具有高效、節(jié)能、解凍均勻、解凍后肉品品質(zhì)明顯改善等特點，且隨著電壓的增加，解凍速率會加快[25-26]。Jia Guoliang等[7]研究表明，與傳統(tǒng)空氣解凍和水解凍相比，高壓靜電場解凍能降低冷凍豬肉蛋白氧化變性程度，保持肌原纖維蛋白結(jié)構(gòu)的完整性。Rahbari等[27]發(fā)現(xiàn)適當?shù)靥岣唠妶鰪姸扔兄谔岣呓鈨鲭u胸肉保水性、蛋白溶解度，降低蛋白變性程度，有利于維持產(chǎn)品品質(zhì)。另外，何向麗[28]發(fā)現(xiàn)高壓靜電場解凍技術(shù)是一種低耗節(jié)能的選擇。然而，高壓靜電場解凍的電壓大小、電極針數(shù)、電極間距以及解凍環(huán)境對解凍效果都有較大的影響。已有報道顯示，電壓水平過高可能導致臭氧產(chǎn)生，引發(fā)雞胸肉樣品蛋白質(zhì)氧化和脂質(zhì)氧化[27]。因此為其能被廣泛應(yīng)用，未來仍需完善其參數(shù)設(shè)置，并探究其改善肉質(zhì)的機理。

1.3 射頻解凍技術(shù)

射頻解凍的原理為產(chǎn)品通過交變電磁場時，其內(nèi)部離子朝著電荷相反方向運動，導致離子間摩擦、振動并發(fā)生偶極旋轉(zhuǎn)在產(chǎn)品內(nèi)部產(chǎn)生熱量，從而實現(xiàn)對產(chǎn)品的快速解凍[11]。頻率、功率和極板間距等參數(shù)對解凍效果影響較大。Cathcart等[29]最早證明了射頻技術(shù)應(yīng)用于食品解凍的可行性，并發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)解凍方法相比，射頻解凍能明顯縮短解凍時間，維持解凍產(chǎn)品的品質(zhì)。郭潔玉[30]的研究結(jié)果也表明，白豬肉在射頻解凍時效率最高，且解凍后的解凍損失、色澤變化、微觀結(jié)構(gòu)變化最小。但是Marra等[31]發(fā)現(xiàn)隨射頻功率增大，解凍溫度出現(xiàn)分布不均勻現(xiàn)象，這也是制約其工業(yè)化的關(guān)鍵技術(shù)難題。為減緩解凍樣品表面溫度分布不均的狀況，Uyar等[32]建立計算模型來探究冷凍牛肉在解凍過程中的溫度分布，并對模型進行實驗驗證，以證實該模型的可行性，但這些大大增加了投資成本，且對設(shè)備技術(shù)要求很高，導致其難以工業(yè)化應(yīng)用。

1.4 超聲波輔助解凍技術(shù)

超聲波技術(shù)應(yīng)用于食品的解凍主要依賴它的熱效應(yīng)機制，即超聲波在介質(zhì)中機械振動，使介質(zhì)中的粒子產(chǎn)生能量并被吸收轉(zhuǎn)化成熱能[33]。超聲波解凍的優(yōu)勢在于提升解凍速率的同時可有效改善原料肉解凍不均勻的問題[34]，因此近幾年得到廣泛應(yīng)用。解凍效率與選擇超聲波的頻率和功率密切相關(guān)。Gambuteanu等[35]的研究表明，在恒定溫度下，與傳統(tǒng)水解凍相比，豬肉經(jīng)低強度超聲波解凍的時間縮短，但品質(zhì)無明顯差異。蔣奕等[36]發(fā)現(xiàn)隨著超聲功率的增大，豬肉保水性下降。余力[37]和張昕[38]等的研究結(jié)果也表明，超聲波解凍可提高兔肉和雞胸肉的解凍速率，但易引發(fā)大量的汁液流失，造成負面影響。另外超聲波輔助解凍作為一種新型的解凍技術(shù)，自身還有一些問題，如能耗大、穿透性差、會影響產(chǎn)品活性成分等[39]，使其應(yīng)用有一定的局限性；因此選擇合適的頻率和強度是超聲波輔助解凍技術(shù)保證產(chǎn)品品質(zhì)的關(guān)鍵。

1.5 遠紅外解凍技術(shù)

紅外輻射是一種電磁輻射，基于它的波長可將其分成3 個區(qū)域，即近紅外區(qū)、中紅外區(qū)和遠紅外區(qū)。遠紅外技術(shù)因節(jié)能高效且對含水物質(zhì)以及多數(shù)有機物有強烈的吸收帶而經(jīng)常被用到食品加工中，相較于紅外干燥、紅外殺菌技術(shù)而言，遠紅外解凍技術(shù)受到的關(guān)注較少。遠紅外解凍技術(shù)的原理與微波、射頻解凍相似，都是以電磁波形式引起分子劇烈運動并將能量轉(zhuǎn)化為熱能進行解凍[40]，其解凍效果取決于輻射強度等參數(shù)。目前，遠紅外技術(shù)主要用于冷凍肉品的聯(lián)合解凍，其單一解凍的研究較少。Hong等[41]首次將遠紅外與鼓風技術(shù)相結(jié)合，應(yīng)用于豬肉解凍。另外，與單獨鼓風解凍相比，經(jīng)聯(lián)合解凍后，豬肉的汁液損失明顯降低，但紅外輻射劑量過高則會降低豬肉的保水性和嫩度。Cao Minjie等[20]的研究結(jié)果也證實了磁性納米粒子與遠紅外結(jié)合能較好地保持真鯛魚片的品質(zhì)，同時可維持其肌原纖維蛋白結(jié)構(gòu)，使其接近新鮮水平?？傮w來說，遠紅外技術(shù)對改善解凍肉制品品質(zhì)特性具有十分重要的意義，但該技術(shù)也具有一定局限性，與微波解凍技術(shù)相比其穿透能力較差，因此該技術(shù)適合與其他解凍技術(shù)聯(lián)合使用。

2 解凍對肉品蛋白質(zhì)氧化程度（理化性質(zhì)）的影響

近年來研究者開始逐漸關(guān)注蛋白氧化對解凍產(chǎn)品品質(zhì)的影響，有報道稱肉品解凍后保水能力、嫩度的變化在一定程度上與蛋白質(zhì)氧化有關(guān)，冷凍貯藏會增加肉類蛋白質(zhì)在解凍過程中進一步氧化的敏感性[3]。Xia Xiufang等[42]的研究也得出了解凍會增加豬肉肌原纖維蛋白氧化程度的結(jié)論。因此，如何改善解凍過程中肉品蛋白質(zhì)氧化的程度是研究解凍技術(shù)的關(guān)鍵之一。目前主要通過測定羰基含量、巰基含量、二聚酪氨酸含量、蛋白表面疏水性、蛋白熱變性、流變特性以及ATPase活力的變化來表征解凍過程中蛋白質(zhì)氧化程度，具體測定方法如表2所示。

表2 蛋白質(zhì)氧化程度評價指標及測定方法Table 2 Evaluation methods for protein oxidation degree

2.1 解凍過程中肉品蛋白質(zhì)羰基、巰基含量的變化

蛋白質(zhì)的氧化修飾可能發(fā)生在氨基酸的側(cè)鏈和肽鏈主干上，導致蛋白特性發(fā)生變化即出現(xiàn)羰基衍生物生成、巰基損失和共價交聯(lián)等現(xiàn)象[5]。隨著氧化程度的提高，羰基、共價交聯(lián)產(chǎn)生的二聚酪氨酸含量增高，巰基含量降低[46-47]。朱文慧等[43]研究發(fā)現(xiàn)不同解凍方式均會增大秘魯魷魚蛋白氧化程度，即表現(xiàn)為羰基、二聚酪氨酸含量增加以及巰基含量減少?；潞Ｕ涞萚48]也報道了微波功率為500 W時解凍秘魯魷魚蛋白羰基、二聚酪氨酸含量較低，巰基含量較高，而Cui Yan等[49]通過測定銀鯧魚蛋白羰基和巰基含量得出100 MPa為最佳高靜壓解凍參數(shù)，其氧化程度較小的結(jié)論。因此，可通過測量解凍肉品中羰基、二聚酪氨酸以及巰基的含量來判斷其蛋白氧化程度。

2.2 解凍過程中肉品蛋白質(zhì)表面疏水性的變化

表面疏水性是指由于水對非極性分子的排斥，非極性基團在水中出現(xiàn)相互締合的趨勢。其與蛋白質(zhì)表面性質(zhì)、空間結(jié)構(gòu)以及脂肪結(jié)合能力有密切聯(lián)系，并且具有監(jiān)測蛋白質(zhì)理化狀態(tài)細微變化的能力[44]。正常情況下，肌原纖維蛋白的疏水區(qū)在分子內(nèi)部，而解凍會導致蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)展開，暴露疏水區(qū)，從而增加蛋白的表面疏水性。Sun Weizheng等[50]報道了蛋白氧化會暴露其疏水性氨基酸殘基，影響蛋白質(zhì)與水的結(jié)合能力，從而導致保水性下降。尚柯等[51]研究發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)凍結(jié)與解凍方法會使牛肉肌原纖維蛋白表面疏水性增加，降低蛋白水合能力；而低壓靜電場凍結(jié)與解凍可抑制疏水殘基的暴露。因此，表面疏水性可以作為判斷蛋白質(zhì)氧化程度的合適參數(shù)，應(yīng)用于解凍肉品評價體系。

2.3 解凍過程中肉品蛋白質(zhì)熱變、流變特性及溶解度的變化

解凍過程中，蛋白質(zhì)的氧化變性可導致肉品持水力下降，其變性程度可通過DSC分析、流變特性以及蛋白溶解度等指標來衡量。DSC分析技術(shù)具有高靈敏度、快速等特點，常通過變性溫度和熱焓值來衡量蛋白質(zhì)的變性程度[45]。Cai Luyun等[18]研究表明微波和超聲結(jié)合真空解凍后樣品的蛋白熱焓值較高，熱穩(wěn)定性較好，蛋白變性程度較小。流變儀可在不破壞蛋白樣品結(jié)構(gòu)的前提下，研究解凍肉的結(jié)構(gòu)、凝膠強度以及蛋白交聯(lián)度，其中常通過儲能模量（G’）的變化來反映肉制品的動態(tài)流變學特性[52-53]。彭澤宇等[54]報道了在低溫、相對濕度為90%和95%條件下解凍的豬肉，其G’值維持較好。Amiri等[55]研究發(fā)現(xiàn)增加高壓靜電場電極針數(shù)可改善牛肉肌原纖維蛋白的流變特性。蛋白質(zhì)在水中的分散水平被稱為蛋白溶解度，有研究表明蛋白溶解度與一些功能特性如乳化、增稠、凝膠性的表達相關(guān)[38,45]。蛋白溶解度的變化是蛋白質(zhì)分子間相互作用、蛋白質(zhì)與水之間相互作用平衡轉(zhuǎn)變的結(jié)果。解凍過程會導致蛋白質(zhì)分子間相互作用增強，而蛋白質(zhì)-水相互作用減弱。朱明明等[14]研究發(fā)現(xiàn)快速與慢速解凍后豬肉蛋白溶解度均明顯下降。因此，蛋白變性程度會隨蛋白溶解度的減小而增大。

2.4 解凍過程中肉品蛋白質(zhì)ATPase活性的變化

ATPase活性是判斷肌球蛋白完整性的一個指標，而研究表明肉品的凝膠強度與肌球蛋白的完整性相關(guān)[56]，因此，ATPase活性成為了決定產(chǎn)品凝膠特性的重要因素之一。有研究表明肌原纖維蛋白ATPase活性與肌球蛋白頭部區(qū)域巰基的氧化密切相關(guān)[57]。Benjakul等[58]報道稱，冷凍、解凍過程可能會誘導肌肉蛋白重排列并導致其ATPase失活。因而，近幾年ATPase活性因與肌肉中蛋白氧化、變性密切相關(guān)而成為評估解凍技術(shù)的一項指標。Jia Guoliang等[7]研究了高壓靜電場下不同電壓對豬肉肌原纖維蛋白變性的影響，結(jié)果表明在-10 kV下解凍，Ca2+-ATPase活力最高，蛋白變性程度較小。Xia Xiufang等[42]報道，ATPase活性與解凍的溫度相關(guān)，溫度越高則ATPase活力越低。

3 解凍對肉品蛋白質(zhì)構(gòu)象的影響

3.1 解凍過程中肉品蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的變化

蛋白二級結(jié)構(gòu)是指蛋白內(nèi)部局部肽段骨架形成的構(gòu)象，其中主要包含α-螺旋、β-折疊、β-轉(zhuǎn)角以及無規(guī)卷曲等結(jié)構(gòu)，是從空間結(jié)構(gòu)研究蛋白作用機理和功能的重要指標[59]。解凍會導致α-螺旋含量降低，分析原因可能是由于凍結(jié)過程中，冰晶的增大對蛋白造成擠壓及機械刺傷，而解凍過程又破壞了分子的內(nèi)部氫鍵[60]。目前常用圓二色光譜（circular dichroism，CD）法、傅里葉變換紅外光譜（Fourier transformation infrared spectroscopy，F(xiàn)TIR）法以及拉曼光譜法來分析解凍過程中蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的變化。CD法主要是通過測定α-螺旋結(jié)構(gòu)兩個特征負峰的光譜變化來估算其含量，從而判斷蛋白二級結(jié)構(gòu)的變化。Jia Guoliang等[7]使用CD法研究發(fā)現(xiàn)，與新鮮豬肉相比，不同解凍方式均會降低α-螺旋結(jié)構(gòu)的含量，其中空氣解凍后豬肉的α-螺旋結(jié)構(gòu)含量最低，高壓靜電場解凍后的α-螺旋結(jié)構(gòu)含量最高且解凍后蛋白結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定。Li Fangfei等[61]也通過CD法得出了不同解凍方法均會使α-螺旋結(jié)構(gòu)含量降低的結(jié)論。而FTIR法和拉曼光譜法則都是通過分析酰胺I帶（1 600～1 700 cm-1）的變化來判斷蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的變化，不同的蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)在酰胺I帶上有其對應(yīng)的特征波段[62]。利用FTIR法分析蛋白氧化程度對肌原纖維蛋白結(jié)構(gòu)的影響時，發(fā)現(xiàn)隨著氧化程度增大，α-螺旋含量減少，而β-折疊及無規(guī)卷曲結(jié)構(gòu)含量增加[63]，表明解凍過程中α-螺旋結(jié)構(gòu)可能轉(zhuǎn)變?yōu)棣?折疊或無規(guī)卷曲結(jié)構(gòu)。孫圳等[64]通過FTIR法分析得出采用較低溫度凍結(jié)，解凍后能較好地保持牛肉肌原纖維蛋白二級結(jié)構(gòu)的結(jié)論。由于FTIR法測量步驟較復雜，即測量前蛋白樣品需要冷凍干燥，因此也有研究通過拉曼光譜法分析蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的變化。Cai Luyun等[19]分析了不同解凍方式下紅鼓魚肌原纖維蛋白的拉曼光譜，發(fā)現(xiàn)超聲結(jié)合微波或遠紅外解凍其α-螺旋含量顯著高于單一解凍方式且接近鮮魚水平。

3.2 解凍過程中肉品蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)的變化

蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)是指蛋白質(zhì)多肽鏈在二級結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上通過側(cè)鏈基團相互作用折疊形成的一個緊密的三維空間結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性主要依靠氨基酸殘基側(cè)鏈之間的疏水作用力維持。目前常利用色氨酸作為內(nèi)源熒光探針研究蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)的變化[65]。蛋白質(zhì)發(fā)生氧化變性時，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)隨之展開，部分色氨酸殘基所處環(huán)境極性增加，會導致最大熒光發(fā)射波長增大即發(fā)生紅移。紅移程度越大，表明蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)變化越大[66]。Cai Luyun等[18]研究發(fā)現(xiàn)，與鮮紅鼓魚相比，所有解凍方式肉樣蛋白結(jié)構(gòu)均發(fā)生改變，其中低溫解凍、微波解凍、超聲解凍其蛋白最大熒光發(fā)射波長發(fā)生紅移；而微波復合真空解凍紅鼓魚蛋白最大熒光發(fā)射波長發(fā)生藍移，藍移則表明色氨酸側(cè)鏈基團所處環(huán)境極性降低，但其熒光強度低于其他所有組，可能是微波復合真空解凍后部分蛋白質(zhì)在解凍過程中發(fā)生二次折疊，表明解凍過程中樣品蛋白局部結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化。Zhang Mingcheng等[67]研究發(fā)現(xiàn)凍融后豬肉肌原纖維蛋白的熒光強度顯著低于新鮮肉樣，這是解凍導致色氨酸殘基暴露在親水環(huán)境中，使其發(fā)生熒光猝滅造成的[4]。

4 解凍對肉品蛋白質(zhì)聚集特性的影響

4.1 解凍過程中肉品蛋白質(zhì)聚集程度的變化

在解凍過程中肉品蛋白質(zhì)氧化可能會導致其內(nèi)部發(fā)生聚集和交聯(lián)，影響其平均粒徑的變化。因此可通過測定肌原纖維蛋白的粒徑分布以及平均粒徑的大小來判斷解凍方法對其聚集程度的影響[68]。粒徑峰值越高、平均粒徑越小，其聚集程度越低[69]。Li Fangfei等[61]研究發(fā)現(xiàn)豬肉經(jīng)不同方式解凍后蛋白平均粒徑均有上升趨勢，其中超聲解凍接近鮮肉水平，僅增加了0.9%，可能與超聲波產(chǎn)生的空化效應(yīng)導致團聚體破裂有關(guān)[70]。此外蛋白質(zhì)平均粒徑大小與其水合性密切相關(guān)，肌原纖維蛋白內(nèi)部疏水殘基暴露會促進肌原纖維蛋白的聚集，因此可聯(lián)合內(nèi)源熒光光譜的變化來判斷解凍對肌原纖維蛋白聚集度的影響。Cao Minjie等[20]研究發(fā)現(xiàn)微波和遠紅外與磁性納米材料結(jié)合解凍能抑制真鯛魚肌原纖維蛋白聚集，可能是磁性納米材料增加了蛋白熱穩(wěn)定性，降低了蛋白變性程度。綜合來看，解凍過程中溫度變化、物理振動以及氧化反應(yīng)都對肌原纖維蛋白的聚集起著重要的作用。

4.2 解凍過程中肉品蛋白質(zhì)降解程度的變化

蛋白質(zhì)降解會導致其結(jié)構(gòu)復雜化，即分子間形成二硫鍵、羰基化以及肽主鏈斷裂等，而氨基酸側(cè)鏈羰基化、分子間形成二硫鍵也是蛋白質(zhì)發(fā)生氧化的標志[71]。由此可見，氧化是誘導蛋白質(zhì)降解較為重要的因素。解凍過程會導致部分蛋白降解。目前，常通過十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳來分析解凍過程中各分子質(zhì)量蛋白質(zhì)的降解程度，其降解程度可通過條帶強度變化、有無條帶消失以及新條帶生成來判斷。Xia Xiufang等[56]研究發(fā)現(xiàn)多次凍融循環(huán)會使豬肉肌球蛋白重鏈、副肌球蛋白、肌動蛋白、原肌球蛋白的條帶變淡、變窄。李銀等[6]研究發(fā)現(xiàn)與新鮮牛肉相比，解凍會導致電泳圖譜40 kDa蛋白條帶消失并生成新的蛋白條帶。而Cai Luyun等[19]也發(fā)現(xiàn)不同解凍方式會影響真鯛魚肌球蛋白重鏈的條帶。所以控制凍融循環(huán)次數(shù)以及選擇合理的解凍方式來抑制蛋白質(zhì)氧化是減緩蛋白降解程度的關(guān)鍵。已有研究表明肌原纖維蛋白的降解程度還與肌肉汁液流失密切相關(guān)，具體表現(xiàn)為不易流動水能隨著蛋白質(zhì)降解從肉品中滲出形成滴水[72-73]。因此，減緩蛋白質(zhì)降解速率可提升肉品的保水性。也有研究認為蛋白質(zhì)降解與肌肉組織內(nèi)部內(nèi)源酶被激活有關(guān)，解凍時肌纖維內(nèi)肌漿網(wǎng)結(jié)構(gòu)被大量破壞會導致Ca2+濃度增加，鈣蛋白酶被激活，蛋白質(zhì)降解程度增大[74]。

5 結(jié) 語

為改善傳統(tǒng)的肉類解凍技術(shù)帶來的耗時長、效率低下、品質(zhì)惡化等缺點，新型解凍技術(shù)逐步應(yīng)用在肉類食品中。微波、高壓靜電場、射頻、超聲波、遠紅外等技術(shù)可有效提高肉品解凍效率，卻也有一定的局限性。綜合比較新型解凍技術(shù)的優(yōu)缺點，發(fā)現(xiàn)微波、超聲波、遠紅外可與其他解凍技術(shù)或磁性材料聯(lián)合解凍，既保留了新型解凍技術(shù)的高效性又解決了熱分布不均、邊緣熟化、成本高的問題，因此聯(lián)合解凍技術(shù)在未來肉類工業(yè)中的應(yīng)用具有巨大潛力，但其商業(yè)化應(yīng)用仍需進一步加快，以期提高冷凍肉制品的品質(zhì)。

解凍可使肉品保水性、色澤、新鮮度等發(fā)生變化，也會導致蛋白質(zhì)氧化變性、結(jié)構(gòu)改變和聚集特性變化。解凍會導致羰基、共價交聯(lián)產(chǎn)生的二聚酪氨酸含量增高，巰基含量降低，疏水性氨基酸殘基暴露，熱穩(wěn)定性變差，從而破壞蛋白質(zhì)二級和三級結(jié)構(gòu)，促進蛋白發(fā)生聚集或降解。今后，可以解凍技術(shù)對肉類蛋白質(zhì)氧化、結(jié)構(gòu)及聚集特性影響為著力點進行研究，闡明蛋白氧化與肉制品保水性的關(guān)聯(lián)機制，以期尋求新型低耗、高效優(yōu)質(zhì)的解凍技術(shù)。