隨著人民飲食習(xí)慣和需求的變化與調(diào)整，口味獨(dú)特、食用方便、營養(yǎng)健康的肉制品已經(jīng)成為消費(fèi)趨勢。調(diào)理肉制品也稱預(yù)制肉制品，是指以畜禽肉或其可食副產(chǎn)品為主要原料，添加（或不添加）蔬菜等非肉食材和（或）輔料、食品添加劑，經(jīng)滾揉（或不滾揉）、切制或絞制、混合攪拌（或不攪拌）、腌制、成型（或預(yù)熱處理）、冷卻（或凍結(jié)）、包裝等工藝加工而成，經(jīng)簡便處理即可食用的生（或半熟）肉制品。目前，對于生鮮調(diào)理肉制品最常見的保藏方式是冷凍。低溫可以抑制微生物的生長并破壞酶的活性，但隨著冷凍時間的延長，肌肉的冷凍損傷加重，調(diào)理肉制品中粗大冰晶的生成對其水分含量、風(fēng)味和口感等食用品質(zhì)均有較大損害，尤其是水分的流失。

磁場輔助技術(shù)是一種輔助食品冷凍/解凍的新型物理加工技術(shù)，具有高效、無污染、無殘留等優(yōu)點，且具有較好的安全性與生物相容性。截至目前，在食品加工領(lǐng)域研究的磁場類型主要分為靜磁場、交變磁場與脈沖磁場。靜磁場是一種恒定磁場，產(chǎn)生于固定磁場強(qiáng)度或永磁體的直流電，大小和方向與時間無關(guān)。靜磁場可以降低酶活性、控制基因的表達(dá)、改變生物膜的通透性以及降低細(xì)胞的代謝能力。交變磁場指大小和方向隨著時間進(jìn)行有規(guī)律改變的磁場，交變磁場可以影響細(xì)胞膜表面水分子結(jié)構(gòu)，降低其通透性，具有良好的保鮮效果，廣泛應(yīng)用于果蔬的保鮮，而應(yīng)用在肉制品方面的研究較少。

南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院的孫明鑫、李宛玲、王虎虎*等研究不同強(qiáng)度的靜磁場與交變磁場條件對生鮮調(diào)理肉冷凍/解凍的影響效應(yīng)。以自制調(diào)理肉餅為實驗樣品，采用磁場輔助冷凍/解凍技術(shù)，研究磁場強(qiáng)度為1.5 mT和4.5 mT的靜磁場和交變磁場作用下，肉餅的保水性、色差、水分分布、質(zhì)構(gòu)等品質(zhì)變化及導(dǎo)致變化的原因。旨在從水分分布和流變特性的角度分析磁場輔助冷凍和解凍改善調(diào)理肉品質(zhì)特性的原理，為新型冷凍-解凍技術(shù)廣泛應(yīng)用于肉類加工企業(yè)提供理論支持。

1 不同磁場強(qiáng)度對調(diào)理肉餅冷凍/解凍曲線的影響

1.1 不同磁場強(qiáng)度對調(diào)理肉餅冷凍曲線的影響

圖1A冷凍曲線反映了在冷凍期間肉餅溫度與時間的關(guān)系。結(jié)果顯示，在凍結(jié)過程中，相同時間條件下，磁場輔助處理時調(diào)理肉餅的溫度較無磁場輔助低，可以提高其冷凍速率。冷凍過程包括3 個階段，分別為預(yù)冷階段、相變階段和過冷階段。在相變階段其溫度曲線呈平緩趨勢，溫度區(qū)間大致為-5～0 ℃，可稱為最大冰晶生成帶。由圖1B可知，肉餅的最大冰晶生成帶的溫度為-5～0 ℃，對照組通過最大冰晶生成帶的時間為554 min，1.5 S-0、4.5 S-0、1.5 A-0、4.5 A-0的時間分別為425、232.5、235.5、137 min。結(jié)果顯示4.5 mT交變磁場處理條件下肉餅通過最大冰晶生成帶的時間最短，較對照組縮短了417 min。在冷凍過程中，越快通過最大冰晶生成帶，生成的冰晶越為細(xì)小規(guī)則，對肉餅組織結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的機(jī)械損傷越小，肉餅的食用品質(zhì)也越好，其冷凍效果最佳。該結(jié)論與Li Bing等的研究結(jié)果一致。

1.2 不同磁場強(qiáng)度對調(diào)理肉餅解凍曲線的影響

解凍曲線通過記錄樣品中心溫度的變化評估解凍速率，從而展示整個解凍過程。在4 ℃條件下進(jìn)行解凍時，各組的解凍曲線均從-7 ℃開始記錄。由圖2可知，4.5 mT交變磁場組溫度由-7 ℃升至4 ℃所需時間最長，為449 min，解凍速率最低，其余3 個實驗組與對照組的解凍速率無顯著差異（

P

＞0.05）。解凍速率的快慢會影響肉餅的食用品質(zhì)，解凍速度較慢時，處于細(xì)胞間隙的水分有充足時間重新分布在細(xì)胞內(nèi)部，該“回流”過程可以使水分與肉餅組織結(jié)構(gòu)的結(jié)合更為緊密，從而減少汁液損失，提高保水性，改善肉餅品質(zhì)。因此在磁場強(qiáng)度為4.5 mT交變磁場條件下進(jìn)行解凍的肉餅，具有更好的保水性。

2 不同磁場強(qiáng)度對調(diào)理肉餅色差的影響

生鮮調(diào)理肉制品的顏色是質(zhì)量品質(zhì)評價的關(guān)鍵因素之一，其直接決定了消費(fèi)者的購買欲，誘人的色澤可以提高消費(fèi)者的接受度。生鮮調(diào)理肉餅在不同條件下亮度（

L

*）、紅度（

a

*）、黃度（

b

*）方面的變化如表3所示，與對照組（54.72）相比，磁場輔助可以顯著（

P

＜0.05）提高生鮮調(diào)理肉餅的L*值，其中磁場輔助冷凍-解凍的4 組處理均能極顯著（

P

＜0.01）提高肉餅的

L

*值，說明磁場輔助可以使肉餅的顏色更明亮，4.5 mT交變磁場輔助冷凍-解凍（59.19）條件下肉色最鮮亮，呈現(xiàn)出誘人的淡粉色。與此同時，磁場輔助可以顯著（

P

＜0.05）降低肉餅的

a

*值，這是由于肌紅蛋白分子在冷凍或解凍的某一階段發(fā)生部分變性，引起肌紅蛋白的氧化生成高鐵肌紅蛋白，造成顏色的喪失。除此之外，磁場輔助也可以顯著（

P

＜0.05）降低肉餅的

b

*值，原因為肉餅中脂肪的氧化被抑制，并且一定程度上減緩了蛋白質(zhì)的氧化，這與Holman等的研究結(jié)果一致。綜合而言，利用磁場輔助冷凍-解凍后的肉餅顏色更佳。

3 不同磁場強(qiáng)度對調(diào)理肉餅保水性的影響

3.1 不同磁場強(qiáng)度對調(diào)理肉餅解凍損失的影響

肉品的解凍損失可以反映其保水力。由圖3可知，對照組的解凍損失為9.36%，在磁場輔助條件下，可以降低2.51%～5.58%的解凍損失（

P

＜0.05）。在冷凍組和冷凍-解凍組，交變磁場輔助條件下肉餅的解凍損失低于靜磁場輔助；在解凍組，交變磁場條件下的解凍損失高于靜磁場輔助。其中，4.5 A-4.5 A條件下磁場輔助的肉餅的解凍損失最小，為3.78%，較對照組降低了59.62%，該結(jié)論與冷凍/解凍曲線所得結(jié)論一致，由于4.5 mT交變磁場條件下，肉餅的冷凍速率最快，生成的冰晶細(xì)小規(guī)則，對肉餅組織結(jié)構(gòu)的機(jī)械損傷??；且肉餅的解凍速率最低，水分分布更均勻，與肉餅組織結(jié)構(gòu)的結(jié)合更緊密，汁液損失較小。而對照組的解凍速率慢，蛋白質(zhì)的變性程度提高，水分與組織之間的結(jié)合率降低，汁液流失率提高。因此，一定強(qiáng)度的磁場輔助可以提高調(diào)理肉餅的保水性。

3.2 不同磁場強(qiáng)度對調(diào)理肉餅蒸煮損失的影響

蒸煮損失表征經(jīng)過冷凍-解凍的肉餅進(jìn)行復(fù)熱（75 ℃水浴加熱）后，其汁液損失的程度，也是反映肉保水性的指標(biāo)。由圖4可知，磁場輔助相較于無磁場輔助，可以降低1.08%～8.17%的蒸煮損失。其中，對照組的蒸煮損失為14.07%，在冷凍-解凍組中4.5 mT交變磁場條件下，蒸煮損失為5.90%，較對照組降低了58.07%，降低效果顯著（

P

＜0.05）。該結(jié)論與冷凍/解凍曲線和解凍損失所得結(jié)論一致，4.5 mT交變磁場條件下肉餅的冷凍速率最快、冷凍終點溫度較低、解凍速率最低。磁場輔助條件下，肉餅中的水分子與肌肉組織結(jié)合狀態(tài)改變，水分的流動性降低，保水性較好。

4 不同磁場強(qiáng)度對調(diào)理肉餅水分分布的影響

低場核磁共振技術(shù)作為一種快速檢測技術(shù)，在食品水分分布檢測中得到廣泛的應(yīng)用，水分的狀態(tài)、含量和與肉餅組織結(jié)構(gòu)結(jié)合的強(qiáng)度主要通過檢測水分的橫向弛豫時間（

T

2 ）反映。橫向弛豫時間

T

2 越大、峰頂點時間出現(xiàn)越晚表示水分的自由度越高，水分子與肉餅組織的結(jié)合力越弱。

T

2 弛豫反演主要呈現(xiàn)為4 個峰，在0.1～1 ms之間的峰為強(qiáng)結(jié)合水（

T

2b ），在1～10 ms之間的峰為弱結(jié)合水（

T

21 ），在10～100 ms之間的峰為不易流動水（

T

22 ），在100～1 000 ms之間的峰為自由水（

T

23 ）。橫向弛豫時間曲線與X軸包圍部分的面積，即峰面積，代表對應(yīng)狀態(tài)下水分的含量。各峰的峰比例為該峰面積占所有峰面積之和的百分比，代表該狀態(tài)下水分含量占總水分含量的百分比。

結(jié)合圖5和表4可知，對照組的峰頂點時間為42.078 ms，峰面積為924.607，峰比例為87.358%。除了冷凍組中的1.5 S-0組、1.5 A-0組和解凍組的0-4.5 A組峰面積（分別為874.685、917.443、908.604）低于對照組，其余組別均高于對照組，說明肉餅總體水分含量和不易流動水含量較高。在冷凍組中，4.5 S-0和4.5 A-0條件下峰比例（分別為84.485%、83.566%）降低，說明不易流動水向自由水轉(zhuǎn)變的含量較高，這與Zhang Chao等的研究結(jié)果一致，一定條件下的冷凍方式可以降低水分與肌肉組織的結(jié)合，從而減少水分的損失，使肉品具有保水性。在解凍組中，0-4.5 A條件下峰頂點時間（48.329 ms）出現(xiàn)晚，說明不易流動水結(jié)合強(qiáng)度較弱，易損失。0-1.5 S、0-4.5 S條件下峰頂點時間（分別為40.646、39.263 ms）略早于對照組，峰比例無明顯差別（

P

＞0.05），說明不易流動水結(jié)合強(qiáng)度較強(qiáng)，具有一定的保水性。0-1.5A和對照組相比，其峰頂點時間（48.329 ms）出現(xiàn)較晚，且峰比例（88.394%）也較高，說明不易流動水的比例較高且結(jié)合強(qiáng)度弱。Wei Heyun等的研究顯示，一定條件下的磁場輔助可以提高肉在解凍過程中的持水能力。在冷凍-解凍組中，1.5 S-1.5 S、4.5 S-4.5 S、1.5 A-1.5 A、4.5 A-4.5 A 4 組的峰頂點時間分別為48.329、48.329、50.032、48.329 ms，出現(xiàn)的時間比對照組晚，說明磁場輔助冷凍-解凍后的肉餅不易流動水結(jié)合強(qiáng)度變?nèi)酰?.5 A-1.5 A條件下結(jié)合強(qiáng)度最弱；

T

22 峰比例無明顯差異，說明這5 組的不易流動水占總水分的比例基本相同。因此，磁場輔助冷凍-解凍后的肉餅的保水性均有一定程度的提高。

5 不同磁場強(qiáng)度對調(diào)理肉餅質(zhì)構(gòu)的影響

本實驗對對照組和在不同磁場條件下冷凍、解凍、冷凍-解凍組的質(zhì)構(gòu)進(jìn)行了分析，結(jié)果如表5所示。磁場輔助條件下冷凍組與解凍組的肉餅硬度與對照組（9 096.61 g）無顯著性差異（

P

＞0.05）。磁場輔助冷凍-解凍中4.5 S-4.5 S、4.5 A-4.5 A兩組的硬度最大，與對照組相比有極顯著差異（

P

＜0.01），原因是對照組中肉餅的肌肉中組織結(jié)構(gòu)被冰晶破壞，而磁場輔助條件下生成的冰晶小，破壞程度低。肉餅的黏附性為負(fù)值，其絕對值越大，說明黏附性越強(qiáng)，反之越小。磁場輔助條件下冷凍、解凍、冷凍-解凍組的黏附性均弱于對照組（-36.24 g·s），且具有顯著性（

P

＜0.05），其中，4.5 mT靜磁場輔助冷凍-解凍后的肉餅黏附性最?。?5.90 g·s）。磁場輔助條件下各組的彈性和凝聚力有一定的提升，且具有顯著性（

P

＜0.05），其中4.5 mT的交變磁場輔助冷凍-解凍后的肉餅彈性和凝聚力效果最佳；由于生鮮調(diào)理肉餅不屬于典型的流體或半流體，因此各實驗組的黏性相較于對照組無顯著性差異（

P

＞0.05）。咀嚼性是肉餅硬度、彈性和黏附性的綜合體現(xiàn)，一般來講，數(shù)值越大，口感越好。冷凍組、解凍組、冷凍-解凍組各組的咀嚼性均顯著（

P

＜0.05）高于對照組（2 773.16 g）。磁場輔助冷凍-解凍后的肉餅咀嚼性提升較大，1.5 S-1.5 S、4.5 S-4.5 S、1.5 A-1.5 A、4.5 A-4.5 A的咀嚼性分別為6 116.07、7 008.44、5 937.63、7 194.10 g，相較于對照組有極顯著差異（

P

＜0.01）；除了4.5 S-0、0-1.5 S和0-1.5 A以外，冷凍組、解凍組、冷凍-解凍組的各組恢復(fù)力均顯著（

P

＜0.05）高于對照組（0.153 25 N），冷凍-解凍組中各組的恢復(fù)力相較于對照組均有極顯著差異（

P

＜0.01）。綜合以上，磁場輔助可以改善調(diào)理肉餅的品質(zhì)，其中4.5 mT的靜磁場和交變磁場條件下肉餅的質(zhì)構(gòu)特性最佳。

6 磁場輔助對生鮮調(diào)理肉餅感官品質(zhì)的影響

肉制品的感官特性涵蓋顏色、硬度、濕潤度以及風(fēng)味口感等方面。通過表6可知，與對照組（2.39 分）相比，磁場輔助冷凍、解凍、冷凍-解凍可以顯著（

P

＜0.05）提高生鮮調(diào)理肉餅的多汁性，其中使用4.5 mT交變磁場輔助冷凍-解凍（4.28 分）后的肉餅最為多汁，原因是磁場輔助過程中，冷凍時生成的冰晶較為細(xì)小規(guī)則，肉餅組織結(jié)構(gòu)的損傷較小，解凍后水分的結(jié)合強(qiáng)度較高、分布均勻。磁場輔助冷凍-解凍后的肉餅顏色顯著（

P

＜0.05）優(yōu)于對照組（2.85 分），原因是磁場作使肉餅的亮度提高，紅度與黃度下降，使肉餅呈現(xiàn)出誘人的肉色，該結(jié)論與表1所示結(jié)果一致。1.5 mT交變磁場輔助冷凍-解凍（3.97 分）后的肉餅?zāi)鄱容^高，其他磁場處理條件下的肉餅?zāi)鄱扰c對照組變化不大（

P

＞0.05）。磁場輔助對于改善肉餅的風(fēng)味無明顯作用（

P

＞0.05）。綜合而言，磁場輔助冷凍-解凍后的肉餅整體可接受性顯著（

P

＜0.05）提高，僅使用磁場輔助冷凍/解凍后的肉餅相較于對照組，可接受性無顯著差異（

P

＞0.05）。以上結(jié)果表明，磁場輔助冷凍-解凍對于改善生鮮調(diào)理肉制品的多汁性與色澤有一定作用。

結(jié) 論

本實驗探究了不同強(qiáng)度（1.5 mT和4.5 mT）的靜磁場和交變磁場條件對生鮮調(diào)理肉餅冷凍、解凍以及冷凍-解凍過程中保水性和品質(zhì)的影響。與無磁場輔助相比，4.5 mT交變磁場條件下可以顯著提高肉餅的冷凍速率，降低解凍速率、解凍損失和蒸煮損失，對于冷凍后的肉餅具有最好的保水性。1.5 mT交變磁場輔助可使解凍后和冷凍-解凍后的肉餅具有較好的保水性。磁場輔助可以提高肉餅的亮度、硬度、彈性、凝聚力、咀嚼性和恢復(fù)力，提高肉餅的品質(zhì)與口感。綜合而言，4.5 mT交變磁場輔助冷凍-解凍處理后的肉餅組織結(jié)構(gòu)更緊密，持水性更好，能更好地滿足消費(fèi)者的購買需求，可以獲得品質(zhì)更佳的產(chǎn)品，這為調(diào)理肉的生產(chǎn)、加工提供了理論基礎(chǔ)。

引文格式：

孫明鑫, 李宛玲, 李倚天, 等. 磁場輔助對生鮮調(diào)理肉冷凍/解凍的影響[J]. 食品科學(xué), 2025, 46(6): 211-218. DO?:10.7506/spkx1002-6630-20241006-008.

SUN Mingxin, LI Wanling, LI Yitian, et al. Effect of magnetic field-assisted treatment on freezing and thawing of prepared meat products[J]. Food Science, 2025, 46(6): 211-218. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20241006-008.

實習(xí)編輯：甘冬娜；責(zé)任編輯：張睿梅。點擊下方閱讀原文即可查看全文。圖片來源于文章原文及攝圖網(wǎng)

為匯聚全球智慧共探產(chǎn)業(yè)變革方向，搭建跨學(xué)科、跨國界的協(xié)同創(chuàng)新平臺，由北京食品科學(xué)研究院、中國肉類食品綜合研究中心、國家市場監(jiān)督管理總局技術(shù)創(chuàng)新中心（動物替代蛋白）、中國食品雜志社《食品科學(xué)》雜志（EI收錄）、中國食品雜志社《Food Science and Human Wellness》雜志（SCI收錄）、中國食品雜志社《Journal of Future Foods》雜志（ESCI收錄）主辦，西南大學(xué)、 重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院、 重慶市農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟、重慶工商大學(xué)、重慶三峽學(xué)院、西華大學(xué)、成都大學(xué)、四川旅游學(xué)院、西昌學(xué)院、北京聯(lián)合大學(xué)協(xié)辦的“ 第三屆大食物觀·未來食品科技創(chuàng)新國際研討會 ”， 將于2026年4月25-26日 （4月24日全天報到） 在中國 重慶召開。

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