肉類解凍工藝研究進展

金子純，趙育茗，張明成，郭 芮，劉登勇*

（渤海大學食品科學與工程學院，遼寧 錦州 121013）

國家統(tǒng)計局2021年發(fā)布的《中國統(tǒng)計年鑒》顯示，2014—2020年，我國人均肉類、禽類和水產品類的年消費量從51.9 kg升至57.0 kg，其中豬牛羊肉年消費量所占比重也有所浮動，這說明中國消費者對肉及肉制品的需求持續(xù)增加，追求不同種類的肉及肉制品在膳食結構中更為均衡的比例，及其所帶來的更豐富的營養(yǎng)[1]。常溫下，肉本身較高的蛋白質和水分含量為微生物提供了良好的生長環(huán)境，導致肉制品極易腐敗變質，而冷凍是一種通過抑制微生物生長繁殖和生化反應來延長肉類和肉制品保質期的常用方法[2]。相應地，解凍成為了肉及肉制品加工或烹飪前的重要步驟。然而，不適宜的解凍過程會導致冷凍肉品物理、化學和微生物特性的劣變[3]。因此，開發(fā)經濟、高效且安全的解凍工藝是十分必要的[4]。

長期以來，肉類加工中最常見的解凍工藝是空氣解凍和水解凍，這些傳統(tǒng)的解凍工藝除了耗時外，還會引發(fā)較嚴重的汁液流失，從而導致肉的品質嚴重下降并由此造成相關食品企業(yè)的經濟損失[5]。近年來，為了降低冷凍肉制品在解凍過程中的汁液損失，維持良好的品質特性，提高食品工業(yè)的經濟效益，越來越多的新型解凍工藝層出不窮。正因如此，不斷有學者歸納各種常見解凍工藝的效能，總結其原理和優(yōu)缺點，但仍有一部分獨特且富有創(chuàng)新性的解凍工藝很少被提及并應用。因此，本文在簡要概括常見解凍工藝的基礎上，對一些獨特的解凍工藝進行綜述，介紹其相關研究內容，闡述其原理和優(yōu)勢，為我國從事肉品解凍技術的研究人員和肉品加工企業(yè)提供適當?shù)膮⒖肌?/p>

1 肉類解凍

1.1 解凍過程

在凍結過程中，肉的中心溫度從-1 ℃降至-5 ℃時，肉中80%的水分被凍結，大部分的冰在此溫度范圍內生成，這個溫度區(qū)間叫做最大冰晶生成帶。相反，最大冰晶生成帶的逆過程（-5 ℃至-1 ℃）在解凍過程中同樣重要。在此階段，肉內部的冰晶開始融化，大部分熱量轉化為潛熱，推動肉品內部的相變[6]。此外，大部分解凍時間都會消耗在這一溫度范圍，且該階段的解凍速率對肉的品質存在較大影響[7]。隨著解凍進程的推移，肉溫度的上升整體呈現(xiàn)先快速后平穩(wěn)的趨勢，其臨界點即為-5 ℃左右，也就是上述相變區(qū)域的起點。造成此現(xiàn)象的原因主要有以下兩方面：1）在解凍初期，即冷凍肉的中心溫度低于-5 ℃時，肉的溫度與環(huán)境溫度之間存在較大的溫差，該溫差作為推進解凍的動力，迫使肉的溫度迅速升高[8]；2）在肉品解凍進行至相變區(qū)域，肉中水分發(fā)生從固態(tài)（冰）向液態(tài)（水）的轉移，由于水的熱傳導率比冰小[9]，所以在中心溫度達到-5 ℃后，熱量無法更迅速地從已解凍層傳入食品內部，解凍速率因此降低。

1.2 肉類品質在解凍過程中的變化

汁液流失是肉品在解凍過程中出現(xiàn)的主要問題。由于肉中水分的流失常常伴隨著水溶性蛋白質、維生素等營養(yǎng)物質的流失，因此它不僅會使肉的質量減輕，還可能導致營養(yǎng)價值的降低，造成經濟和品質上的雙重不利影響[10]。肉中不被肌纖維和蛋白分子結合的水分稱為自由水，是解凍汁液流失的直接來源。凍融過程破壞肌纖維結構并使蛋白變性，導致此前與其緊密結合的水分被釋放并重新分布到肌漿和細胞外間隙，轉變?yōu)樽杂伤瑸榻鈨鰮p失提供了源頭[11-12]。在冷凍過程中，肉中水分凝成冰晶時體積和硬度增大，從而對肌纖維造成一定的破壞，在解凍后肌肉組織間隙變大[13]，為肉中水分流失到表面提供了途徑。Qian Shuyi等[14]將肌肉中的自由水分稱為“水庫（reservoir）”，將肌纖維間隙稱為“通道（channel）”，形象地揭示了解凍過程中汁液流失的形成。

由肉中汁液流失引起的一系列變化常體現(xiàn)在肉的品質上，例如：水分流失造成肌纖維的收縮，使其密度增大，降低了肉的嫩度；水分在肉品表面的附著情況影響其反射光的強度，進而影響其表面光澤；肉中水分不斷流向表面，致使肉本身成為了微生物的天然培養(yǎng)基，降低了肉的新鮮度；小分子蛋白質隨水分流出，改變肌肉的電離平衡，從而改變肉的pH值[15]。此外，在解凍過程中也存在一些由其他因素引起的品質變化，如肌紅蛋白和脂質氧化造成肉的紅度值和黃度值變化，以及蛋白變性導致肉品劣化的功能特性等[16]。

1.3 解凍要求

由于汁液流失對肉類品質的惡劣影響，在肉品解凍效果的要求上也應聚焦于如何降低汁液流失。根據(jù)Sun Qinxiu等[17]的描述，除上述肌肉組織結構完整性的因素外，肉品在解凍過程中的汁液流失程度還取決于其水分重吸收程度和解凍速率。Leygonie等[11]提出，細胞間隙的冰晶融化后，部分水分會流入細胞內部，隨后被脫水纖維和變性蛋白質重新吸收。因此，緩慢的解凍速率會在一定程度上為水分的重吸收提供較充足的時間，從而有利于減少汁液流失。但一些學者從食品衛(wèi)生安全角度對緩慢解凍提出質疑，認為快速解凍可縮短肉中生化反應的時間，同時減少微生物的滋生，從而維持肉的品質[18]。所以，冷凍肉更需要何種水平的解凍速率目前仍缺少確切的標準。

張昕[19]總結了肉品解凍的基本要求：1）均勻解凍，解凍過程中肉樣各部位溫差盡可能小，避免局部過熱甚至熟化現(xiàn)象，產品最終以半解凍狀態(tài)為佳；2）盡量降低解凍汁液流失率，減少營養(yǎng)與經濟損失；3）抑制細菌繁殖與生長；4）解凍介質溫度不宜過高，一般不超過20 ℃；5）盡量縮短解凍耗時，減少肉品在較高溫度下停留的時間；6）解凍終點溫度控制在0～5 ℃；7）解凍后的肉品應盡快加工或食用，不宜久放。在這組解凍要求中，除解凍耗時存在上述爭議外，其他方面均鮮見分歧。

2 常見解凍工藝

為了貼合解凍過程、降低肉質劣變、滿足解凍要求，冷凍肉的解凍工藝相繼出現(xiàn)，分別得到了不同程度的研究和應用。傳統(tǒng)的解凍工藝包括空氣解凍和水解凍，這些方法操作簡單、成本低且適用范圍廣，但由于其較差的解凍效果逐步被微波解凍、超聲解凍、真空解凍等新型技術所取代。這些新型解凍工藝普遍提高了解凍速率，加快了肉品解凍進程，并在不同程度上降低了汁液流失，相比于傳統(tǒng)方法能較好地維持肉的品質，使解凍后的肉質更接近于鮮肉。然而，即使解凍工藝在近年來得到了極大豐富，但在不同的解凍介質和解凍原理支撐下，每種解凍工藝均存在其優(yōu)缺點，冷凍肉品在不同條件下解凍后的變化也有所不同，應根據(jù)冷凍物料特性及解凍目的合理選擇解凍工藝，充分發(fā)揮其解凍優(yōu)勢。各常見解凍工藝的解凍原理、優(yōu)缺點、影響因素及其對肉質及肉中肌原纖維蛋白的影響分別總結在表1和表2中。

表1 不同解凍工藝的特點Table 1 Characteristics of different thawing technologies

表2 不同解凍工藝對肉質和肉中肌原纖維蛋白的影響Table 2 Effects of different thawing techniques on meat quality and myofibrillar proteins in meat

3 創(chuàng)新性解凍工藝

前文提到，常見的解凍工藝都存在各自的不足，因此在現(xiàn)有解凍工藝得到一定研究和應用的同時，肉品解凍領域的科研學者們并未停止對于解凍工藝的開發(fā)，試圖通過優(yōu)化解凍方法進一步維持冷凍肉的品質?；诖耍恍┆毺厍倚路f的解凍工藝得以出現(xiàn)，本文暫將其稱為創(chuàng)新性解凍工藝。從現(xiàn)有研究中可以看出，創(chuàng)新性解凍工藝的來源主要存在2 個思路：1）在常見解凍工藝的基礎上，通過調整解凍條件或在解凍體系中引入某種要素來規(guī)避該技術固有的缺點；2）根據(jù)某種特殊的加熱原理開發(fā)出全新的解凍技術。這2 種思路決定了創(chuàng)新性解凍工藝相對復雜，且具有較高的條件控制要求和技術成本，因此創(chuàng)新性解凍工藝暫未得到較廣泛的應用，但在維持冷凍肉品質、提高肉品解凍效果等方面仍具有參考價值。

3.1 二段式空氣解凍

盡管存在越來越多的新型解凍技術，但傳統(tǒng)的空氣解凍和水解凍擁有無法代替的便捷性。Zhang Yaming等[47]提出，傳統(tǒng)的解凍方法之所以仍在繼續(xù)使用，是因為它們不需要特定的設備和精確的控制。因此，提升傳統(tǒng)方法的解凍效益是有意義的。Jensen等[48]報道，二段式空氣解凍可以在維持肉質的同時加快解凍速率。如圖1所示，以相變區(qū)閾值（-5 ℃）為分界點，將解凍過程分為2 個階段，從解凍開始至冷凍肉中心溫度達到-5 ℃左右時為第1階段，此后直至解凍結束為第2階段。在第1階段，將冷凍肉置于較高的環(huán)境溫度中，此時冷凍肉與環(huán)境之間較大的溫度差快速推動解凍進程的發(fā)展，而當冷凍肉的中心溫度達到-5 ℃進入第2階段后，將環(huán)境溫度降至較低水平，使冷凍肉平穩(wěn)、緩慢地度過相變區(qū)，從而抑制肉質劣變。

圖1 二段式空氣解凍示意圖Fig.1 Illustration of two-stage air thawing

近年，Lee等[3]完善了二段式空氣解凍的相關研究，使用25/2 ℃、25/-1.5 ℃對冷凍豬排進行解凍，并以恒溫解凍（25、2、-1.5 ℃）作為對照。研究發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)的恒溫空氣解凍相比，二段式空氣解凍會對冷凍豬排造成較低的解凍損失，使豬排擁有較好的水分相關特性，且明顯縮短了總解凍時間。此外，冷凍豬排經二段式空氣解凍后呈現(xiàn)出較低的總揮發(fā)性鹽基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）含量，說明其可以抑制豬排的氧化變質和微生物污染。因此，二段式空氣解凍能在保證肉類品質的同時有效提升解凍速率，可作為一種合適的解凍方法。

3.2 低溫高濕變溫解凍

中國農業(yè)科學院開發(fā)出了低溫高濕變溫保鮮解凍技術[49]，并研制了凍肉保鮮解凍庫。解凍庫采用減壓蒸汽和冷風調節(jié)庫內的溫度和濕度。在解凍過程吸收環(huán)境熱量至庫內溫度低于2 ℃時，蒸汽加熱系統(tǒng)啟動；升溫至庫內溫度高于6 ℃時，制冷風機啟動，直至庫溫降至2 ℃時停止運行；在庫內空氣相對濕度低于90%時，減壓蒸汽加熱系統(tǒng)啟動。在整個解凍過程中，庫內溫度保持2 ℃→6 ℃→2 ℃的循環(huán)波動，相對濕度保持在90%以上[50]。在解凍過程中，凍肉與環(huán)境的熱交換、凍肉中冰晶融化釋放潛熱以及設備本身控溫不穩(wěn)定都會導致整個解凍系統(tǒng)的溫度波動，進而造成解凍研究或應用中的誤差。因此，相較于溫度恒定的低溫高濕解凍，變溫條件在一定程度上會更符合解凍過程。事實上，在低溫高濕解凍參數(shù)的研究中，不同的溫度范圍[51]和濕度[22]也得到了其他學者的關注，而僅關注恒定溫度的報道較少。

李銀等[50]使用該系統(tǒng)解凍草原黃牛后腿肉時發(fā)現(xiàn)，與4 ℃空氣解凍相比，低溫高濕變溫解凍使肉色更新鮮，降低了解凍過程中的汁液流失及加工過程中的蒸煮損失，抑制了肉中肌原纖維蛋白的氧化變性程度和肌纖維束遭到破壞的程度，明顯提高了牛肉經解凍后的品質。同樣以4 ℃空氣解凍作為對照，張春暉等[52]發(fā)現(xiàn)，低溫高濕變溫工藝使羊肉的解凍汁液流失率、蒸煮損失率及汁液中蛋白質含量分別降低4.00%、3.59%、8.98%，肉色、硬度和咀嚼性皆優(yōu)于對照組。于冰等[53]將液氮速凍的雞肉應用于低溫高濕變溫解凍的研究中，也得出了相似結論。

3.3 鹽水解凍

由于鹽可以提高水的滲透速率，且鹽環(huán)境不利于細菌滋生[54]，鹽水解凍逐步被熟知且應用，以求進一步加快解凍速率，降低品質劣變。趙水榕等[55]將密封好的冷凍豬肉餅放入3 g/100 mL鹽水（13 ℃）中解凍，發(fā)現(xiàn)其解凍損失相比流水解凍（12 ℃）顯著降低。朱文慧等[34]在解凍秘魯魷魚時發(fā)現(xiàn)，鹽水解凍賦予秘魯魷魚較高的亮度和新鮮度。

根據(jù)特殊需求，鹽水解凍可通過調節(jié)水溫來形成溫鹽水解凍和冰鹽水解凍。陳頁等[56]將冷凍金槍魚直接浸入4 g/100 mL鹽水并使水溫維持在（25±1） ℃，結果表明，溫鹽水解凍可大幅縮短解凍時間，降低金槍魚紅度值的劣變。Wei Huamao等[57]在處理冷凍扇貝肉時報道，-2 ℃冰鹽水可以較好維持扇貝肉的pH值和蛋白溶解性，且解凍效果顯著優(yōu)于常規(guī)水解凍。但是，鹽水解凍的優(yōu)勢較為局限。凌勝男等[58]提出，鹽水解凍在TVB-N含量以及某些質地（硬度、膠黏性）方面分別遜色于超聲輔助解凍和微波解凍。宦海珍[59]也證實了冷藏解凍在抑制肌原纖維蛋白中羰基含量增長方面的優(yōu)勢高于鹽水解凍。因此，鹽水解凍更多出現(xiàn)在生活中，而非應用于大規(guī)模的食品產業(yè)。

3.4 真空升華-復水解凍

Chen Shanshan等[60]提出了由真空升華和復水加熱2 部分組成的新型真空解凍原理，命名為真空升華-復水解凍。如圖2所示，該解凍方式分為2 個階段：控制真空條件，當解凍箱內水蒸氣的分壓低于冷凍物料中冰晶的飽和蒸氣壓時，凍品中的部分冰晶會升華為水蒸氣并被排出，水分子由內向外遷移，在冷凍物料內部形成大量微小孔道，此為升華階段；隨后，室溫下的純水被通入到解凍箱內并在低壓下迅速沸騰，產生的水蒸氣在更低溫度的凍品表面及其內部孔道附著凝結，這個過程釋放出大量冷凝潛熱，從而加速解凍進程，并使物料重新吸收水分，此為復水階段。在整個解凍過程中，升華時間是一個關鍵的影響因素。如果升華時間過短，則冰晶升華不完全，無法形成更多的水分子遷移通道，導致復水過程中的凝結放熱減少，從而降低解凍速率。然而，若升華時間過長，總解凍時間也會隨之延長，不利于整體解凍效率，且會加劇能耗。因此，在真空升華-復水解凍的理論體系中，控制合理的升華時間，對于加快解凍速率及維持綜合效益來說十分重要。

圖2 真空升華-復水解凍示意圖Fig.2 Illustration of vacuum sublimation-rehydration thawing

汪浩等[61]使用基于這一新型真空解凍原理建立的解凍設備處理冷凍豬五花肉時發(fā)現(xiàn)，在升華時間為10 min的條件下，豬五花肉的整體解凍時間為22 min，比空氣解凍縮短74%，且經真空升華-復水解凍后的豬五花肉色澤新鮮，在外觀上并未發(fā)生較多劣變，這說明真空升華-復水解凍可以十分有效縮短解凍時間，提高解凍效率，具有一定應用前景。Chen Shanshan等[60]進一步研究不同升華時間（10、20、30 min）對豬里脊肉解凍效果的影響，發(fā)現(xiàn)將真空升華時間控制在20 min時，冷凍豬里脊肉的解凍速率比空氣解凍提高77%，同時表現(xiàn)出較小的解凍損失和與鮮肉相似的質地，該結論為整個解凍系統(tǒng)提供了合理的升華時間，并更具體地證明了真空升華-復水解凍的優(yōu)勢。然而，這一新型真空解凍理論在更多參數(shù)方面仍需完善，如熱源溫度、復水水量等。

3.5 磁性納米粒子輔助解凍

由于生物組織的熱導率很小，一些外部加熱技術會在組織內部形成熱量梯度[62]，因此微波解凍等方法會造成物料解凍不均勻甚至過熱現(xiàn)象。近年來的研究表明，納米加熱作為一種生物傳熱形式，可以使生物材料快速且均勻升溫[63]，這為納米加熱在食品解凍領域的應用提供了理論可能。磁性納米粒子是由純金屬、金屬合金和金屬氧化物組成的一類納米粒子[64]，常見的有Fe2O3納米粒子和Fe3O4納米粒子，它們在受熱時會轉變?yōu)轫槾艩顟B(tài)，并引起物料中極性分子的劇烈運動，從而促進熱傳導，在冷凍物料中產生的熱量呈線性增長，使內部溫度快速升高[4]。此外，還有研究表明，F(xiàn)e3O4納米粒子可以顯著抑制加熱過程中的結晶或重結晶[65]，因此，在食品解凍技術的研究中引入磁性納米材料會具有較大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

磁性納米粒子本身無法加熱，需添加外部條件來實現(xiàn)解凍，常見的有射頻加熱、微波加熱及遠紅外輻射加熱，而另一方面，磁性納米粒子的發(fā)熱特點又可與這些速度快但不均勻的解凍工藝形成互補。張文娣[66]將Fe3O4磁性納米粒子配制成0.1 mg/mL的溶液，并將分割的冷凍海鱸魚塊用密封袋包裝后完全浸入溶液，分別聯(lián)合40.68 MHz的射頻和2 450 MHz的微波，形成射頻納米解凍和微波納米解凍。結果表明，相較于單獨的射頻解凍和微波解凍，磁性納米粒子的輔助可使海鱸魚肉截留更多的不易流動水，對魚肉中肌原纖維蛋白的損傷較小，有效提高魚肉解凍后的新鮮度。相比之下，射頻納米解凍更有利于維持海鱸魚肌纖維組織結構的完整性，使其具有更強的保水能力。Wang Tao等[67]在微波納米解凍過程的數(shù)值模擬研究中提出，超順磁性納米粒子可以顯著降低樣品在微波解凍下的最大溫度梯度，且隨著納米粒子濃度增加，其傳遞給解凍樣品的熱量呈線性增長，極大促進解凍進程的發(fā)展，但由于生物組織的熱導率有限，樣品最大溫度梯度也會隨著納米粒子濃度的增大而增大。在這種情況下，適當降低外加的微波功率在一定程度上會提高樣品中溫度分布的均勻性。Cao Minjie等[4]研究冷凍紅鯛魚片經微波納米解凍或遠紅外納米解凍后的蛋白質結構變化和水分遷移情況，結果表明，磁性納米粒子輔助使解凍后的魚片具有良好的熱穩(wěn)定性和凝膠性能，蛋白質二、三級結構穩(wěn)定，且微波納米解凍能夠使魚肉組織中的自由水回流，增加不易流動水含量，從而減少解凍過程中的汁液損失。

磁性納米粒子輔助解凍工藝較為繁瑣，既需要外部條件提供熱源，又需要納米粒子溶液作為介質，且具有熱源功率、納米粒子濃度等復雜的影響因素，在實現(xiàn)大規(guī)模肉品解凍方面存在較高的難度和成本，但不可否認磁性納米粒子在輔助射頻、微波及遠紅外解凍方面的獨特優(yōu)勢。目前關于磁性納米粒子輔助解凍的研究原料主要集中在水產品，鮮見其在畜禽肉解凍方面的應用。

3.6 腌制解凍

早在1997年，高紅偉[68]提出了腌制解凍法，此解凍方法以氯化鈉、糖、谷氨酸鈉、抗壞血酸、磷酸鹽及亞硝酸鹽等試劑配制而成的腌制液作為介質，將冷凍肉浸入腌制液中完成解凍。除保留了水解凍高效、快速的優(yōu)點外，腌制液的滲透壓作用使肉中的汁液和營養(yǎng)物質難以離開肌肉組織；氯化鈉、糖、抗壞血酸、谷氨酸鈉等發(fā)色劑和抗氧化劑會避免肉品因氧化造成的外觀不良；鹽環(huán)境不利于微生物的生長繁殖；磷酸鹽作為組織改良劑可保護肌肉組織完整性，進一步減少汁液流失。同時，腌制解凍法可以精煉工藝流程，加快生產周期，在調理肉制品的加工中具有較高的應用價值。邸靜等[69]研究發(fā)現(xiàn)，腌制解凍明顯減少了牛肉解凍過程中的汁液流失，經低溫（4 ℃）腌制解凍后的牛肉質量甚至增加1.0%。此外，該研究還設計了一種組合方法，即在解凍開始前，將冷凍牛肉浸沒于腌制液中2 s后置于包裝袋內，隨后在低溫變濕環(huán)境（4 ℃、40%～80%）下開始解凍，此方法對牛肉造成的解凍損失最?。?.12%），可使解凍后的牛肉表現(xiàn)出鮮紅的色澤和較強的保水性，是一種較為理想的解凍方式。

腌制解凍雖具備較多優(yōu)勢，但其僅適用于某些需要特定腌制工藝的調理肉制品解凍，且被腌制液配方這一影響因素所局限，因此腌制解凍雖已被提出多年，但仍未得到較為完善的研究。以上列舉出的幾種創(chuàng)新性解凍工藝及其原理和解凍效果匯總于表3。

表3 創(chuàng)新性解凍工藝特點Table 3 Characteristics of innovative thawing technologies

4 組合解凍工藝

解凍工藝的研究趨向多樣化、高效化，但如前文所述，開發(fā)創(chuàng)新性解凍工藝的思路（向解凍體系中引入其他要素、利用全新的加熱或抑菌原理）勢必會增加解凍工藝的復雜性，再加之單獨的解凍工藝可能難以滿足特殊的加工需求，在一定程度上制約了部分創(chuàng)新性及新型解凍工藝的實際應用，同時也為大量的組合解凍工藝提供了研究價值。組合解凍是采用不同的解凍方法對物料進行解凍，揚長避短，優(yōu)勢互補，以達到提高產品品質、滿足工藝要求等目的[70]。目前，將解凍方法組合起來的大致思路同樣可分為2 種：1）將2 種或多種解凍工藝的介質和/或條件疊加起來，共同作用于物料的解凍全過程；2）選取2 種或多種解凍工藝，分別單獨作用于物料解凍過程中的不同階段?；谶@2 條思路，根據(jù)冷凍肉品的特性及解凍工藝要求，選擇適當?shù)慕鈨龇绞胶徒M合方式，可實現(xiàn)解凍效益的提高。

4.1 低壓電場結合高濕解凍

在電場解凍中，高壓靜電場的應用是一種重要的非熱加工技術。有研究表明，在一定范圍內，電場強度越高，則肉制品解凍后的品質越好，但超過這一范圍時，過高的電場強度反而會造成較嚴重的汁液流失[46]。此外，高壓靜電場解凍還存在能耗大、安全隱患嚴重等應用局限性，因此低壓靜電場解凍更節(jié)能、安全，且適用范圍廣?；诖?，Hu Feifei等[7]在低壓電場（最大輸出電壓2 500 V）解凍體系中添加了高相對濕度（98%）條件，以求進一步優(yōu)化解凍工藝。在低壓電場結合高濕解凍（low voltage electrostatic field combined with high humidity thawing，LHT）條件下，豬肉的解凍損失和離心損失顯著減少，并表現(xiàn)出較低的水分遷移程度。LHT分別通過抑制肌紅蛋白的形成、保護肌肉組織來有效提高豬肉的色澤穩(wěn)定性和質構特性。此外，該研究中主成分分析結果表明，高濕度處理對豬肉肉排的顏色穩(wěn)定性起著更重要的作用。

4.2 微波對流解凍

雖然微波解凍在加快解凍速率、提高肉品品質等方面得到了充分證明，但解凍不均勻、易造成局部過熱的劣勢限制其實際應用。除引入磁性納米粒子外，學者們提出了另一種思路來避免局部過熱現(xiàn)象，即利用微波解凍的高效率完成大部分解凍過程，在解凍末期更換一種較溫和的方式直至解凍終點。Zhu Mingming等[71]發(fā)現(xiàn)，相比于超聲、水浸和低溫等條件，簡單的空氣對流在縮短解凍時間、保持肉質和均勻性上更適合接替處理經微波解凍至半融化狀態(tài)的豬里脊肉。Peng Zeyu等[72]研究微波結合空氣對流解凍（microwave combined with air convection thawing，MAT）對豬肉肌原纖維蛋白的影響，將冷凍豬里脊肉在100 W的微波下加熱至中心溫度達到-4 ℃，再于20 ℃空氣對流條件下解凍至終點，并以相同參數(shù)的微波解凍和空氣對流解凍作為對照。結果表明，MAT樣品中肌原纖維蛋白的羰基含量、二羥色胺含量及表面疏水性最低，而總巰基含量、持水能力和Ca2+-ATP酶活性最高，此外，MAT處理降低了肌原纖維蛋白的聚集和降解程度，且水分分布狀態(tài)同鮮肉無顯著差異。這說明微波對流解凍可以保留肌原纖維蛋白的理化和結構性質，對微波解凍有改良作用。

4.3 超聲輔助解凍

蔡路昀等[73-74]將超聲解凍與其他解凍方式結合，設計了4 種超聲輔助解凍工藝（超聲微波解凍、超聲遠紅外解凍、超聲歐姆解凍和超聲真空解凍）并利用其解凍海鱸魚時發(fā)現(xiàn)，所有超聲輔助解凍方式的魚肉品質優(yōu)于單獨的超聲解凍。其中超聲微波解凍魚肉的解凍損失和蒸煮損失最低，且擁有較高的持水性、質構特性及新鮮度。在肌原纖維蛋白方面，超聲微波解凍保留了蛋白質的三級結構，并有效抑制了蛋白質的降解和氧化程度。因此，超聲微波解凍能較好地維持海鱸魚的食用品質，是一種優(yōu)良的超聲輔助解凍工藝。

4.4 鹽水超聲解凍

超聲波的傳播需要一種介質[75]，因此超聲處理通常在水中進行。然而，水中鹽濃度可能會影響超聲的效率，因為超聲波在海水中傳播的速率快于純水[76]。因此，Hong等[77]將冷凍豬肉浸入鹽水（2 g/100 mL NaCl）中，并外加超聲處理（40 kHz、150 W），形成鹽水超聲解凍。研究表明，鹽水超聲解凍使豬肉表現(xiàn)出較低的蒸煮損失和剪切力，所耗時長也比純水超聲解凍縮短42.86%，卻造成了豬肉亮度值和紅度值的下降，對肉色不利。這說明鹽水超聲解凍雖具備一定的優(yōu)勢，但這一組合解凍工藝仍需進一步優(yōu)化。以上主要列舉出的幾種組合解凍工藝及其原理和解凍效果匯總于表4。

表4 組合解凍工藝特點Table 4 Characteristics of combined thawing technologies

此外，張昕[19]將冷凍雞胸肉在靜水（15 ℃）中解凍15 min后，置于低溫高濕（4 ℃、90%）環(huán)境下解凍至終點，并發(fā)現(xiàn)此方法可顯著降低雞胸肉的剪切力和硬度。Min等[78]采用壓力200 MPa結合歐姆解凍（40 V/cm）技術處理冷凍牛肉時發(fā)現(xiàn)，高壓歐姆解凍工藝加快解凍速率的效果十分顯著，并使解凍后的牛肉呈現(xiàn)出許多與鮮肉相似的品質。董慶利等[79]研究提出，以微波處理10 min-中斷10 min循環(huán)進行的解凍方式可有效降低豬肉的汁液流失及表面過熱現(xiàn)象。雖然不同工藝條件在解凍過程中的排列組合種類繁多，但仍需在加工目的、原料特性及工藝適配性等眾多因素的綜合考量下選取合理的解凍工藝進行組合，才能充分發(fā)揮組合解凍的優(yōu)勢。

5 結 語

冷凍肉制品的解凍工藝經歷了傳統(tǒng)工藝的低效、新型工藝的不斷涌現(xiàn)以及如今創(chuàng)新性工藝獨特的技術優(yōu)勢，每一種解凍工藝都存在其特定的優(yōu)勢和不足。在某種意義上講，解凍工藝的具體效果取決于它對于肉質劣化的針對性改善程度，如二段式空氣解凍針對水分子相變區(qū)的復雜變化降低了解凍后期的環(huán)境溫度；微波納米解凍針對肉品的局部過熱引入了磁性納米粒子，等等。然而，肉品成分、肉樣體積、工藝參數(shù)和工作環(huán)境等因素對每種解凍工藝都存在較大影響，所以若要將各種解凍工藝的優(yōu)良效果從實驗室轉移至工業(yè)生產甚至日常生活中，仍需進一步的研究和探索。本文對肉及肉制品解凍工藝的發(fā)展有如下建議。

5.1 肉品解凍工藝的發(fā)展應由多樣化轉為普適化

多樣化的解凍工藝為食品加工行業(yè)提供了較多理論參考，同時也加大了工藝選擇上的難度，為此，劉瑜等[80]歸納對比不同肉類中的解凍工藝。大部分的解凍研究均使用固定品種、尺寸和質量的原料肉作為樣品，經一系列指標的測定得出一種最合適的解凍工藝及其參數(shù)。然而在實際加工中，冷凍肉的規(guī)模龐大，樣品條件也會發(fā)生變化，研究得出的結論是否仍然適用則需繼續(xù)考量。因此，應適當減少新工藝方法的開發(fā)，加深相關研究的普適性，使研究成果可以確切應用于多種肉制品和多種加工條件，如深入探索肉制品解凍過程中品質劣變的機理、針對性完善某種解凍工藝，使其可投入生產、建立肉樣條件-最適工藝-最適參數(shù)體系等，以求拉近理論與應用的距離，使具備應用前景的解凍工藝得以具體實施。

5.2 肉品解凍工藝的發(fā)展應由復雜化轉為精簡化

在本文介紹的一些方法中，如磁性納米粒子、腌制液等因素的引入目的是為了改善基礎工藝的不足或抑制品質劣變，然而這會使解凍體系更為復雜，加大了設備、場地、能耗及原料等成本，反而會限制這類解凍工藝的使用。正因如此，近年我國仍存在大量食品企業(yè)延用著較為落后的解凍工藝，且我國各類冷凍肉的損耗均在7%以上[81]。在這種情況下，開發(fā)解凍工藝時需要依據(jù)其他原理使工藝體系化繁為簡，有效降低成本并關注能耗問題，提高解凍工藝的實際應用潛能。

5.3 肉品解凍工藝的發(fā)展應由獨立化轉為關聯(lián)化

一般來說，解凍過程是肉及肉制品加工前的最后一環(huán)，而在此之前，宰后處理、冷凍條件及貯藏條件等因素同樣會對肉質造成較大影響，若肉品已在不恰當?shù)睦鋬龇椒ㄏ率艿絿乐負p傷，則無法依靠解凍工藝來維持肉質。曲超等[82]總結我國肉類加工業(yè)存在完善冷鏈物流體系建設的發(fā)展需求和冷鏈保障常態(tài)化的發(fā)展趨勢，并提出我國冷鏈物流的發(fā)展很大程度上還停留在運輸與冷藏環(huán)節(jié)，尚未形成完整的冷鏈物流體系。因此，如尚柯等[20]報道的靜電場輔助冷凍-解凍處理，解凍工藝的研究必須放在整個冷鏈背景下，并與冷凍、貯藏、運輸?shù)冗^程關聯(lián)起來才更具價值。