据统计,中式菜肴品类逾18 000 种,其中肉类菜肴占比超过60%。红烧肉作为典型的中式肉类菜肴,因其肥而不腻、软烂适度、香气浓郁等特点深受人们喜爱,家庭制作耗时长、操作复杂,具备工业化与规模化加工潜力,但其在贮运过程中容易发生品质劣变。因此,在实现由“家庭菜”向“工业化菜肴”转换的过程中,工业化菜肴的加工方式及贮藏期间食用品质的变化及控制逐渐成为行业的关注点,建立有效的品质保持与稳定的锁鲜体系,是亟待解决的关键问题。
冷冻作为工业化菜肴品质保持最有效的方法之一,可以通过抑制微生物活动和减少生化反应有效延长菜肴的保质期。然而,冷冻过程中冰晶的形成会对肉类食材组织结构造成破坏,导致其品质下降。冷冻温度是冷冻贮藏的关键工艺参数,不同冷冻温度下,冰晶的大小和分布存在显著差异,从而影响菜肴的组织结构和持水性。Wang Jinfeng等的研究表明—55 ℃比—18 ℃冷冻能更好地保持金枪鱼色泽和持水能力,且水分分布最佳;Luo Yulong等研究发现—80 ℃超低温冷冻可以减少冰晶引起的肌原纤维完整性损失,减少水分迁移,并保持手抓羊肉原有的质构特征,从而在长期冷冻贮存期间实现质量控制。Liang Qiya等证实了较快的冷冻速率可以更好地保持预制青椒肉丝菜肴的感官质量和特有风味。崔立业等的研究也发现,在相同的冻结方式下,冷冻温度越低,冻结速率越快,冰晶的形成对土豆炖牛肉菜肴的组织结构破坏越小,菜肴的色泽、质构以及感官品质保持越好。降低冷冻温度或提高冻结速率可通过减小冰晶尺寸、减少肌原纤维及组织结构破坏,抑制水分迁移,从而改善或保持肉的色泽稳定性、持水能力和质构特性,并有利于维持肉及肉类菜肴的整体感官品质。
目前对红烧肉菜肴品质的研究多集中在优化烹饪工艺,例如采用低温慢煮或梯度温度加热等手段,以改善红烧肉的质构与食用品质,或是从不同包装方式出发,探究冷藏过程中微生物群落与挥发性风味物质变化。冷冻依旧是红烧肉贮藏保鲜的主要手段,而冻结过程中冰晶生长对细胞和组织的损伤被认为是影响肉品质量的主要因素。温度越低,通过最大冰晶生成带的时间越短,冻结速率越快,形成小而均匀的冰晶,减少结构损伤并保持品质。—38 ℃快速冷冻和—80 ℃超低温速冻等技术已逐步应用于果蔬、肉类和海产品等的加工贮藏中。基于此,天津商业大学生物技术与食品科学学院的徐秋瑶、关文强*,中国农业科学院农产品加工研究所的李侠*等将温度效应进一步拓展至熟制肉类菜肴体系,以红烧肉为对象,系统评价不同冷冻温度下红烧肉菜肴持水持油能力、色泽、质构特性、水分分布和微观结构等的变化,探究冷冻温度对红烧肉菜肴品质保持的影响,以期为肉类菜肴的工业化贮藏和品质保持提供理论依据和技术支撑。
1 不同冷冻温度对红烧肉水分、脂肪含量的影响
水分含量与肉的嫩度和多汁性密切相关,水分含量越高,红烧肉的口感越嫩;水分含量越低,红烧肉口感越柴。脂肪含量也是影响红烧肉口感和营养价值的重要因素,脂肪含量的降低会导致其口感、风味下降,脂肪含量过高则会导致油腻感加重。由图2A可知,冷冻组中,—80 ℃组红烧肉瘦肉部分的水分质量分数最高,为53.65%,最接近新鲜样品(56.18%),表现出最佳的保水性。冷冻后肥肉部分水分含量均显著降低 (P<0.05),但处理组之间无显著差异(P>0.05),这可能与该部分含水量较低有关。水分含量的降低主要是由于冷冻过程中冰晶与脂肪晶体的形成,该过程会导致肌纤维断裂、细胞破裂,并在解冻后汁液流失增加。—80 ℃冷冻速率快,形成的冰晶小,对肌纤维的损伤也相对较小,因此解冻后的水分保留得最多。
如图2B所示,不同冷冻组之间脂肪含量差异不显著(P>0.05),但不同组织的脂肪含量变化呈现相反趋势,瘦肉脂肪含量下降,肥肉脂肪含量上升。瘦肉含水量较高,而脂肪含量较少,解冻后脂肪随水一起从肌肉组织中迁移出来,使得脂肪含量下降。而肥肉由脂肪细胞构成,内含大量脂肪,仅含少量水分,水分含量的减少导致脂肪含量相对上升。
2 不同冷冻温度对红烧肉持水性和持油性的影响
如图3A、B所示,冷冻解冻后红烧肉的持水性较新鲜样品均下降,—38 ℃和—80 ℃处理组的持油性增加,随着冷冻温度的降低,其持水能力逐步提升。3 个处理组中,—80 ℃组样品的持水能力最佳,达86.49%,最接近新鲜样品(89.30%);—18 ℃组持水性最低(79.41%),较新鲜样品降低了9.89%(图3A)。持油性与持水性表现出相同的变化趋势,随冷冻温度的降低而增强。值得注意的是,新鲜样品对油脂的保持能力反而比—38 ℃和—80 ℃组样品差,与—18 ℃组样品的持油性无显著差异(P>0.05)(图3B)。持油能力受脂肪晶体的形态、分布和大小等因素影响,脂肪晶体越小,分布越均匀,对油脂的保持能力越好。冷冻过程中,肉类脂肪结晶随温度降低而形成更小、更均匀的晶体,从而增强持油性。而新鲜样品由于在室温下冷却,冷却速率较慢,形成的脂肪晶体较大,导致其持油能力反而相对较差。
3 不同冷冻温度对红烧肉色泽的影响
色泽很大程度上影响消费者对肉制品的感官评价,是影响消费者喜好的重要因素之一。肉的颜色可通过L*、a*、b*值衡量,其中L*值代表亮度,a*值代表红绿度,b*代表黄蓝度。如图4所示,相较于新鲜样品,冷冻处理后的红烧肉瘦肉层和肥肉层L*值显著上升,a*值显著下降,b*值显著上升(P<0.05),样品表面观察到明显的油脂结晶。L*值的上升可归因于冻结过程中组织内水分形成冰晶,在解冻时融化并扩散到表面,增强了光的反射,促进了脂肪层表面油脂的融化。而冷冻解冻过程中红色素相关物质的流失和肌红蛋白氧化可能是a*值下降的原因。b*值的变化则主要与脂质氧化有关,冰晶和脂肪晶体的形成,导致细胞膜受损,释放促氧因子,促进脂肪氧化,b*值上升。 —18 ℃冷冻组瘦肉层b*值和肥肉层L*值显著高于其他处理组(P<0.05),与新鲜对照组差异最大。冷冻温度对红烧肉a*值和肥肉层b*值的影响差异不显著 (P>0.05),这可能是由于红烧肉在制作过程中赋予了其较为稳定的色泽,Li Junguang等对不同超声功率辅助冷冻红烧牛肉的研究也得到了类似的结果。
4 不同冷冻温度对红烧肉质构特性的影响
质构是决定红烧肉口感的关键属性,冷冻会引起红烧肉质构品质变化。由表1可知,瘦肉部分在冷冻解冻后硬度、弹性和咀嚼性均显著低于对照组(P<0.05)。3 个处理组中,—18 ℃组变化最为明显,硬度(12.66 N)、黏附性(0.12 N·mm)和弹性(1.31 mm)均最低,—38 ℃和—80 ℃组的硬度、黏附性和咀嚼性差异不显著(P>0.05)。可能由于冻结过程中形成的冰晶大小存在差异,较大的冰晶对组织结构的破坏更强,因而对质构参数的负面影响也更明显。肥肉部分经冷冻后硬度、黏附性和咀嚼性相较新鲜样品上升,其中—18 ℃组硬度最高(3.09 N),—38 ℃与—80 ℃冷冻后硬度无显著差异(P>0.05)。这主要与脂肪结晶有关,低温下液态油脂发生结晶并在解冻后部分仍保持固态或高黏弹态,提升了局部抗变形能力;瘦肉部分的冰晶在解冻后转为液态并造成结构塌陷,使两相呈现相反趋势。综合来看,—18 ℃冻结更易产生体积更大、分布更不均的冰晶与脂肪晶体,对解冻后肌纤维网络与脂肪组织的负面影响更大。因此,较低的冻结温度更有利于保持红烧肉整体质构。
5 不同冷冻温度对红烧肉水分分布和MRI图像的影响
LF-NMR技术通过检测水分的T2反映水分的结合状态。如图5A、B所示,通过T2弛豫谱,在瘦肉中观察到3 种状态的水分:与大分子结构密切相关的结合水(T21,0.1~10 ms);存在于肌肉中的肌纤丝、肌原纤维及肌膜之间的不易流动水(T22,10~100 ms)和肌原纤维网络之外的自由水(T23,100~1 000 ms),P21、P22和P23分别表示这3 种水分所占的百分比。红烧肉在冷冻解冻后表现为P22降低,P23增加,表明不易流动水向自由水发生迁移,这与焦慎江等对T2与猪肉保水性关系的研究结果一致。由于结合水与肌肉内大分子物质结合最紧密,P21在此过程中几乎没有变化,其比例的轻微上升可能与P22的降低有关。这一现象主要归因于冷冻过程中冰晶生长对肌纤维结构的破坏,使得不易流动水从细胞内转移至细胞外。此外,随着冷冻温度的降低,该迁移趋势得到明显抑制,其中,—80 ℃组样品的自由水比例最接近新鲜样品,这表明—80 ℃冷冻能更好地维持其组织结构稳定性,减少水分迁移和损失。
MRI是一种通过检测H质子密度分布提供有关食品基质的空间、内部组织形态和分子分布视觉信息的快速、直接、准确和无损分析方法。如图5C所示,其中红色代表高密度H质子信号,蓝色代表低密度H质子信号。冷冻后样品中H质子信号增强(红色增加),表明自由水含量增加。冰的形成会破坏纤维结构,导致组织液以自由水的形式外移,并被冰晶膨胀造成的更大的肌原纤维通道和“储水库”捕获。—18 ℃组观察到最明显的“储水库”,这是由于该条件下形成的冰晶体积更大、分布更不均匀,导致组织破坏更严重。随着冷冻温度的降低,肌肉组织内部观察到的H质子信号强度逐渐减弱,该结果与红烧肉冷冻后微观结构的演变相印证。
LF-NMR与MRI结果在水分迁移上呈现一致性。LF-NMR的 T 2 分布结果显示,冷冻解冻后样品的 T 23 振幅升高,自由水比例上升;MRI伪彩图中红色信号增强,直观反映了自由水的增多及其在组织间隙的聚集。
6 不同冷冻温度对红烧肉微观结构的影响
冷冻食品的质量在很大程度上依赖于其微观结构的完整性,而这种完整性与冷冻贮存过程中冰晶的大小和分布密切相关。如图6A所示,红色部分代表肌肉纤维组织,白色部分对应样品结冰、融化留下的孔隙。可以看出,新鲜样品(CK)肌纤维排列紧密、轮廓清晰,细胞间隙较小,组织结构完整,孔隙率仅为0.82%。随着冷冻温度降低,组织孔隙率呈下降趋势,肌纤维结构受损程度逐渐减轻。—18 ℃组样品的肌纤维间隙明显扩大,细胞膜部分断裂,组织孔隙明显增加,呈现较大、不规则孔隙,其孔隙率达11.67%,显著高于其他处理组(P<0.05)(图6C),表明缓慢冻结导致形成较大冰晶,显著破坏细胞结构。—38 ℃组样品冰晶面积较—18 ℃组显著减小,肌纤维排列较紧密,孔隙率明显下降,约9.25%。—80 ℃组样品肌肉纤维结构保持良好,细胞膜和肌纤维界限清晰,孔隙分布均匀,孔隙率最低,仅6.47%,最接近新鲜样品,组织完整性最佳。如图6B所示,红色区域代表从脂肪细胞中溶出并聚集的脂肪滴,这些脂肪在烹饪过程中融化后并不会完全流失,冷却后重新整合于脂肪细胞内或周围。新鲜样品冷却至室温后的脂滴面积约36.74%。冰晶与脂肪晶体的生成会引起水相与油相分离,使原本聚集的脂肪滴重新分散。较低的冷冻温度有利于形成多而小的脂肪晶体,而较高的冷冻温度则形成少而大的脂肪晶体。因此,随着冷冻温度降低,形成的冰晶和脂肪晶体更细小均匀,对脂肪细胞的破坏程度减轻。解冻后所观察到的脂肪滴分布更均匀、聚集面积也显著减小(P<0.05),—80 ℃组脂滴面积仅为30.53%,显著小于—18 ℃组(39.74%)与—38 ℃组(32.67%)的脂滴面积(图6D)。
瘦肉中孔隙增多、肌纤维间隙扩大意味着肌肉组织内部形成更多“储水库”,从而导致持水性下降。孔隙率较低的样品结构更致密完整,可有效限制水分迁移并降低解冻损失,质构特性也更稳定。对于肥肉,脂滴由大块聚集转为更细小均匀的分布,能够减少油脂的外渗与流失,增强脂肪组织对油脂的保持能力。
7 结论
本研究通过对比—18、—38 ℃和—80 ℃冷冻处理对红烧肉品质的影响,发现冷冻温度越低,解冻后其品质保持越好。—80 ℃冷冻能够有效减轻冰晶和脂肪晶体形成对红烧肉组织结构的破坏,减少解冻汁液的流失,更好地保持其持水持油性与质构特性。相比之下,—18 ℃冷冻由于冰晶生长缓慢且体积较大,导致肌肉组织受到较严重的机械损伤,解冻后持水性降低了9.89%,脂肪溶出形成的脂滴面积增加。而—38 ℃冷冻在一定程度上减缓了肌肉损伤和解冻汁液的流失,但整体品质显著低于—80 ℃组。综合分析表明,在本研究设定的样品尺寸、冷冻方式及贮藏时间条件下,—80 ℃冷冻表现出更优的品质保持效果,能更大程度地抑制红烧肉解冻后品质的劣变,同时保持瘦肉和肥肉较优的质构、持水性和结构稳定性。本研究可为工业化红烧肉冷链储运工艺优化、构建高效锁鲜体系提供理论依据。
引文格式:
徐秋瑶, 司嘉璐, 谭津, 等. 冷冻温度对红烧肉菜肴品质的影响[J]. 食品科学, 2026, 47(10): 330-337. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20251204-038.
XU Qiuyao, SI Jialu, TAN Jin, et al. Effects of freezing temperature on the quality of braised pork belly[J]. Food Science,2026, 47(10): 330-337. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20251204-038.
实习编辑:甘冬娜;责任编辑:张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网
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