Effects of Different Thawing Methods on Physicochemical Properties and Oxidation Stability of Porcine Liver
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摘要: 本研究旨在探讨静水解冻、自然解冻、冷藏解冻、微波解冻和超声波解冻方式对猪肝理化特性及氧化稳定性的影响，试验测定了猪肝菌落总数、pH、解冻损失、色泽、POV值、TBA值、羰基含量及巯基含量。结果表明，不同解冻方式所需解冻时间不同，其中微波解冻速率最快，冷藏解冻速率最慢。微波解冻可以较好的控制微生物数量，降低猪肝的解冻损失，但会加剧脂质和蛋白质氧化；冷藏解冻和超声波解冻后猪肝的色泽较好，脂质和蛋白质氧化程度低，但超声波解冻损失高于冷藏解冻。统计分析表明，解冻损失与pH、色泽、脂质氧化及蛋白质氧化相关性显著（P<0.05），蛋白质氧化、脂质氧化与色泽相关性显著（P<0.05），脂质氧化与蛋白质氧化间也存在显著相关性（P<0.05）。总体来讲，冷藏解冻可作为调理猪肝较适宜的解冻方式，而超声波解冻条件仍需要进一步研究。Abstract: To study the effects of thawing methods, including water immersion thawing, ambient temperature thawing, refrigeration thawing, microwave thawing, and ultrasonic thawing, on the physicochemical properties and oxidation stability of porcine liver, the total number of colonies, pH, thawing loss, color, POV value, TBA value, carbonyl content, and sulfhydryl content were investigated. The results showed that the thawing rates were different depending on thawing methods; microwave thawing had the shortest thawing time, whereas refrigeration thawing had the longest thawing time. Microwave thawing controlled the microbe quantity and reduced the thawing loss, but increased the oxidation of lipids and proteins. Refrigeration thawing and ultrasonic thawing had better color and lower oxidation of lipid and protein, while the thawing loss of porcine liver under ultrasonic conditions was higher than that in a refrigerator. The statistical analysis demonstrated that thawing loss had significant correlations to the pH, color, lipid oxidation and protein oxidation (P<0.05), and lipid protein and protein oxidation were highly linked to the color (P<0.05). In addition, we also observed a high correlation between lipid oxidation and protein oxidation (P<0.05). Overall, refrigeration thawing could be more suitable methods for the thawing of porcine liver, and ultrasonic thawing conditions need to be further studied.
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Keywords:
- porcine liver /
- thawing method /
- physicochemical property /
- lipid oxidation /
- protein oxidation
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猪肝是猪肉加工的副产物之一，富含蛋白质、卵磷脂、维生素A和铁，具有明目和止血的作用。每年因生猪屠宰产生大量的肝脏，除少量被食用外，大部分被用来制作成动物饲料或被作为生产医药的原料[1]。在食品工业，猪肝是极具商业价值的副产物，生鲜出售或加工成冷冻、预调理或卤煮产品出售[2-3]。猪肝中丰富的蛋白质及脂质，极易成为氧自由基和微生物的目标，使其在储藏和加工过程中发生氧化和腐败[4]。因此，保持猪肝的新鲜度，以满足高品质加工产品的需求，是市场分销的挑战之一。
近年来，由于冻藏技术的提高，冷冻猪肝数量明显增加。通常情况下，冷冻猪肝须经解冻后才零售、分销及食用。如果解冻方式不当，会造成猪肝保水性下降，汁液流失增加，蛋白质和脂质氧化严重。一般有多种解冻方式，如高压、微波、射频[5-7]，但商超及家庭常用的方式是水解冻，或者在空气中自然解冻[8]。不同解冻方式的传热原理不同，对原料肉品质的影响也不同[9]。因此，为了使解冻肉的质量尽可能地接近新鲜的、未冷冻的肉，需选择较为合适的解冻方式。许多研究关注了解冻方式对肉及肉制品物理化学特性变化的影响。空气解冻成本低，但容易破坏肌肉组织结构，使肌肉保水性严重下降[10]。而静水解冻常作为肉制品解冻的推荐方法，是由于解冻后原料肉的蛋白质变性程度低、汁液损失小[11]。微波解冻可明显缩短解冻时间，同时有效维持原料肉的色泽、嫩度及质构特性，但当微波功率较大时解冻肉出现热分布不均匀、边缘熟化、色泽变差、保水性下降等问题[12]。超声波解冻可提升原料肉解冻速率，改善解冻不均匀的问题，但存在能耗大的缺点，且解冻效果依赖于超声波频率和功率[12]。
目前，国内外对解冻肉的研究主要集中在畜禽肉、水产品等原料肉，而对副产物肉的研究较少。特别是不同解冻方式对副产物肉的氧化性能的影响研究还未见报道。本文以冻藏的猪肝为原料，探究了静水解冻、自然解冻、冷藏解冻、微波解冻及超声波解冻5种解冻方式对其理化特性及氧化稳定性的影响，以期为提高预调理猪肝产品品质及企业效益提供依据。
1. 材料与方法
1.1 材料与仪器
当天离体、大小一致的新鲜猪肝2个，每个约2 kg购于武侯区洗面桥横街菜市场；氯化钠、过氧化氢、牛血清白蛋白、三氯乙酸、乙二胺四乙酸、2,4-二硝基苯肼、三氯甲烷、硫氰酸钾、氯化钡、硫酸亚铁、还原铁粉 均为分析纯，购于成都科龙化学品有限公司；盐酸胍 分析纯，购于德国BioFroxx公司；没食子酸、2-硫代巴比妥酸、5,5-二硫基-2,2-二硝基苯甲酸 均为分析纯，购于上海源叶生物有限公司。
5804R冷冻离心机 德国Eppendorf公司；CR-400色差仪 日本柯尼卡美能达公司；UV1810S紫外分光光度计 上海佑科仪器仪表有限公司；热电偶测温仪 德国Ebro公司；SB-5200 DTDN超声波清洗机（频率40 kHz，输出功率300 W） 宁波新芝生物科技股份有限公司；MP511型pH计 上海三信仪表厂；T-25高速匀浆机 德国IKA公司；HH-6恒温水浴锅 国华电器有限公司；NN-DS1200组合式蒸气烘烤微波炉（2450 MHz） 上海松下微波炉有限公司；PL303分析天平 梅特勒-托利多国际股份有限公司；LD510电子天平 沈阳龙腾电子有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 试验设计
新鲜猪肝用2%食盐水溶液浸泡1.5 h，用无菌水清洗，再吸干表面水分。将猪肝切成1 cm厚的肉片，每片50 ± 2 g，分装于聚乙烯袋中，真空包装。分装好的猪肝在−35 °C急冻24 h，再在−18 °C冰箱冻藏48 h。取出猪肝，随机分为5组，按照表1方法分别采用静水解冻、自然解冻、冷藏（4 °C）解冻、微波解冻、超声波解冻方式，对猪肝进行解冻处理。使用热电偶测温仪测定猪肝的中心温度，以0 °C作为解冻终点，并记录解冻时间。未进行冷冻−解冻处理的新鲜猪肝，作为对照组。
表 1 猪肝的解冻参数Table 1. Thawing parameters of porcine liver解冻方法 操作过程 静水解冻 将真空包装的冻结猪肝完全浸没于18±0.5 °C静水中解冻，猪肝与水的质量比为1:8 自然解冻 将真空包装的冻结猪肝置于周围没有热源的玻璃托盘上，于室温20±1 °C条件下进行解冻 冷藏解冻 将真空包装的冻结猪肝置于玻璃托盘中，放入4 °C冰箱进行解冻 微波解冻 将真空包装的冻结猪肝置于玻璃托盘中，置于800 W的微波炉中进行解冻 超声波解冻 将真空包装的冻结猪肝完全浸没于18±0.5 °C超声波清洗仪（80%功率，240 W）中进行解冻，猪肝与水的质量比为1:8 1.2.2 菌落总数的测定
参考国标GB4789.2-2016《食品微生物学检验菌落总数测定》的方法进行菌落总数的测定。
1.2.3 pH的测定
称取绞碎的猪肝1.0 g，加入9.0 mL去离子水，于5000 r/min匀浆30 s。使用pH计立即测定pH。
1.2.4 解冻损失的测定
称量冻结前肉样质量m1和解冻后肉样质量m2，按下式计算解冻损失：
(1) 1.2.5 色泽测定
用色差仪测定猪肝的色泽。色差仪进行白板校正后，将探头垂直放在样品横断面上测量，记录其L*、a*、b*值。
1.2.6 POV值的测定
参照Vareltzis[13]的方法。取绞碎的猪肝2.0 g与氯仿-甲醇（2:1，v/v）溶液15 mL混合，高速匀浆30 s。加入0.5%的NaC1溶液3 mL，于3000×g离心10 min（4 °C），收集下层液相。取下层液相5 mL，与氯仿-甲醇（2:1，v/v）溶液5 mL混合，并加入25 µL硫氰酸铵溶液（30%）和25 µL氯化亚铁溶液（0.4 g氯化钡和0.5 g硫酸亚铁分别溶于50 mL去离子水中，两者混合后2000×g离心5 min）。室温20 ± 1 °C反应5 min，于500 nm处测定吸光值。以还原铁粉作标准曲线，POV表示为mmol/kg。
1.2.7 TBA值的测定
参照李德海等[14]的方法。称取10 g样品，加入7.5%三氯乙酸溶液（含0.1%没食子酸，0.1%乙二胺四乙酸）30 mL，旋涡混匀后，于70 °C水浴30 min，滤纸过滤。吸取7 mL滤液，加入0.02 mol/L硫代巴比妥酸（TBA）溶液5 mL，沸水浴反应40 min，迅速冷却后，在532 nm处测定吸光值。TBA值按照下式计算。
(2) 式中：A为样品液吸光值；V为样品液体积（mL）；M为丙二醛摩尔质量（72 g/mol）；ε为摩尔吸光系数，此处取156000 L/（mol·cm）；1为光程（cm）；m为肉样质量（g）；1000为换算系数。
1.2.8 羰基含量
参考Mercier等人[15]的方法，并稍作修改。2.0 g肉样与20 mL的40 mmol/L磷酸缓冲液（含0.6 mol/L NaCl，pH6.5）混合匀浆，13000×g离心5 min（4 °C），收集上清液，即为蛋白提取液。使用双缩脲法[16]测定蛋白质浓度，并调整蛋白质浓度至4 mg/mL。取蛋白溶液1 mL，加入10 mmol/L的2,4-二硝基苯肼溶液1 mL，旋涡振荡30 s，于室温20 ± 1 °C在暗处反应40 min。在反应体系中加入20%三氯乙酸溶液1 mL，摇匀后离心（12000×g，10 min，4 °C），收集沉淀。将沉淀用1 mL乙醇-乙酸乙酯溶液（1:1，v/v）洗涤3次，再溶解于3 mL盐酸胍溶液（6 mol/L），于37 °C水浴15 min。12000×g离心5 min（4 °C）后，取上清液于370 nm处测定吸光值。羰基含量使用摩尔吸光系数22000L/（mol·cm）计算。
(3) 式中：A为样品吸光值；C为蛋白溶液浓度（mg/mL）；D为比色光径（cm）；22000为摩尔吸光系数（L/（mol·cm））；3为稀释倍数。
1.2.9 巯基含量
参考Soyer等人[17]的方法，并稍作修改。称取2.0 g肉样于20 mL磷酸盐缓冲液（50 mmol/L，pH 8.0）中匀浆，离心（13000×g，5 min，4 °C），取上层清液。使用50 mmol/L磷酸盐缓冲液（pH 8.0）调整蛋白质浓度至4 mg/mL。取蛋白溶液1 mL，加入50 mmol/L Tris-HCl缓冲液（含6 mol/L盐酸胍、1 mmol/L乙二胺四乙酸，pH 8.3）4 mL，混合均匀。取上述混合液4.5 mL，加入10 mmol/L 5,5-二硫代双（2-硝基苯甲酸）溶液（用100 mmol/L Tris-HCl溶液配制，pH7.6）0.5 mL，混匀后在25 °C水浴保温25 min，于412 nm处测定吸光值。巯基含量使用摩尔吸光系数13600 L/（mol·cm）计算。
(4) 式中：A为样品吸光值；C为蛋白溶液浓度（mg/mL）；13600为摩尔吸光系数（L/（mol·cm））；5.55为稀释倍数。
1.3 数据处理
每个处理重复3次，结果以平均值±标准差表示。使用SPSS26（IBM公司）对各指标进行分析。使用单因素方差分析（ANOVA）中的Ducan法检测各处理平均数的差异显著性（P<0.05）；使用Pearson相关性分析检测各指标之间的相关性。
2. 结果与分析
2.1 不同解冻方式下猪肝的解冻曲线
图1显示了5种解冻方式下冷冻猪肝温度随时间的变化。从图1看出，微波解冻速率最快（1.25 min），其次为静水解冻（8.75 min），再次为超声波解冻（11.25 min），而冷藏解冻和自然解冻所需时间较长，分别为310和74 min。朱明明等[18]使用微波解冻代替空气解冻，可以使解冻时间减少约50%。微波解冻显著快于其它解冻方式是由于微波发射的高频磁场可使冻结猪肝中水分子发生振荡，分子间剧烈摩擦产热，猪肝从内到外同时吸收微波能量，受热均匀，明显缩短解冻时间。曹荣等人[19]的研究结果表明，低温解冻（4 °C）耗时显著高于自然解冻和静水解冻。这些差异可以解释为超声波、微波、水、空气对流和4 °C冷藏解冻过程中样品传热速率的相对差异。
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图 1 不同解冻方式下猪肝的温度变化Figure 1. Temperature changes in frozen porcine liver under different thawing methods2.2 解冻方式对猪肝中菌落总数的影响
不同解冻方式下猪肝菌落总数测定结果见表2。由表2可知，不同解冻组猪肝中菌落总数均显著低于新鲜猪肝（P<0.05），这可能源于冻藏过程中，低温对微生物的致死作用。在不同解冻方式中，微波解冻组和超声波解冻组菌落总数最少（P<0.05），这归因于微波和超声波的杀菌作用；而静水解冻组和自然解冻组猪肝中菌落总数最多（P<0.05），可能是这2种解冻方式所处的环境温度相对较高，致使微生物进一步繁殖。冷藏解冻组猪肝中菌落总数低于静水解冻组和自然解冻组，可能是冷藏温度（4 °C）降低了微生物体内酶的代谢活力，导致各种生化反应速率下降。秦凤贤等人[20]在研究不同解冻方式对鹿肉品质的影响时，发现了与本研究一致的结果，即自然解冻的鹿肉细菌总数最多，而低温高湿解冻库解冻后鹿肉的细菌总数较少。
表 2 不同解冻方式下猪肝的菌落总数Table 2. Total bacterial counts in porcine liver under different thawing methods解冻方式 菌落总数（lg CFU/g） 解冻方式 菌落总数（lg CFU/g） 对照 5.52±0.07d 冷藏 4.40±0.25b 静水 5.01±0.02c 微波 4.06±0.06a 自然 5.16±0.15c 超声波 4.32±0.02b 注：同列肩标不同小写字母表示差异显著（P<0.05）；表3同。 2.3 解冻方式对猪肝pH的影响
pH对肉的色泽、质构、风味和货架期等均有影响，是衡量肉品质的重要指标之一。由图2可知，新鲜猪肝的pH为6.61，经冻结-解冻后猪肝的pH均低于新鲜猪肝。这是由于在解冻过程中，肌肉会持续进行糖原酵解及磷酸肌酐降解反应，产生了更多的PO43−等酸性物质。静水解冻组和冷藏解冻组的pH显著低于对照组（P<0.05）。刘燕等[21]也发现，静水解冻的金枪鱼pH（6.1左右）较低，这与本研究结果一致。自然解冻组、微波解冻组和超声波解冻组与对照组差异不显著（P>0.05）。自然解冻所处环境温度较高、耗时相对较长，蛋白质在微生物和组织蛋白酶的作用下，蛋白质分解产生氨、胺等其他碱性物质，使pH有一定回升[22]。
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2.4 解冻方式对猪肝解冻损失的影响
解冻损失是衡量肉及肉制品系水力的指标，是食品保水性的一种外在表现形式。保水性的高低不仅会影响肉品的色泽、嫩度等品质，还会影响肉品的出品率。不同解冻方式下猪肝的解冻损失见图3。由图3可知，冷藏解冻组和微波解冻组猪肝的解冻损失显著低于静水解冻组、自然解冻组及超声波解冻组（P<0.05）；而微波解冻组猪肝的解冻损失显著低于冷藏解冻组（P<0.05），说明猪肝在微波解冻条件下的保水性最强。程天赋[23]研究表明，微波解冻猪肉及猪肉半腱肌的解冻损失低于冷藏解冻，这与本研究结果一致。Xiong等[24]研究表明，冷藏解冻时上层已解冻肉的汁液流到下层肉时，可能会发生重结冰，破坏下层肉的肌肉组织，使解冻不均衡，因此冷藏解冻的解冻损失会大于微波解冻。而Xia等[10]对猪背长肌在不同解冻方式下解冻损失的研究表明，冷藏解冻和微波解冻分别具有最低（3.07%）和最高的解冻损失（6.64%），这与本研究结果不一致，说明肉样的解冻损失不仅与解冻方式有关，还与肉样品种有关。本研究中静水解冻组、自然解冻组和超声波解冻组的解冻损失均较大，这是因为静水解冻、自然解冻都是利用热传导的原理，对冷冻的肉类由外及内逐渐升温，达到解冻目的；而超声波解冻是利用超声波的热效应，解冻过程中，介质内的超声波产生的振动能转变为热能，使介质内部温度升高，引起肉中汁液流失。
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图 3 不同解冻方式下猪肝的解冻损失Figure 3. Thawing loss of porcine liver under different thawing methods![]()
图 6 不同解冻方式下猪肝的羰基含量Figure 6. Carbonyl content of porcine liver under different thawing methods2.5 解冻方式对猪肝色泽的影响
色泽是评价肉品品质最直观的指标，直接决定着消费者的购买力。L*、a*和b*值分别代表肉的亮度值、红度值和黄度值。由表3可知，相比于对照，解冻后猪肝的L*值和b*值均增大，而a*值减小。这是因为在冷冻贮藏和解冻过程中，脂质氧化和色素降解会导致肉的颜色发生变化[25]。Zakrys等[26]研究发现，L*值和a*值的变化似乎是由脂质氧化引起的，并且氧合肌红蛋白含量随着硫代巴比妥酸反应物数量的增加而不断减少。在5个解冻处理组中，自然解冻组猪肝的a*值最小，b*值最大，可能源于时间相对较长的自然解冻过程中，因脂质和蛋白质氧化引起肉色变深。有研究[27]发现，b*值升高可能是解冻过程中脂质氧化生成了黄色物质所致，a*值减小与肌红蛋白转变成高铁肌红蛋白有关。超声波解冻组猪肝的L*值最高，可能源于超声波引起蛋白质变性所致[28]。整体来说，微波和超声波解冻后猪肝的色泽最好。
表 3 不同解冻方式下猪肝色泽的变化Table 3. Color changes of porcine liver under different thawing methods解冻方式 L* a* b* 对照 27.47±0.63a 16.86±0.38c 4.34±0.56a 静水 31.71±1.65bc 14.06±0.81b 6.66±0.80bc 自然 31.97±0.83bc 10.82±0.18a 7.47±0.65c 冷藏 30.72±1.26b 13.77±0.69b 6.53±0.59bc 微波 33.29±0.42cd 14.29±0.30b 6.31±0.13b 超声波 33.88±0.79d 14.08±0.56b 6.14±0.13b 2.6 解冻方式对猪肝POV值的影响
研究表明，解冻后原料肉产生的不良感官品质与脂质氧化存在一定关系。氢过氧化物是油脂氧化的初级产物，可用POV值（过氧化值）表示。油脂在氧化初期，POV值随氧化程度加深而增高；而当油脂深度氧化时，氢过氧化物的分解速度超过了其生成速度，这时POV值会降低。如图4所示，除超声波解冻组外，其余解冻组的POV值均显著高于对照组（P<0.05），这说明超声波解冻对猪肝脂质氧化的影响较小。自然解冻组的POV值显著高于静水解冻组、冷藏解冻组和微波解冻组（P<0.05），表明自然解冻条件下，猪肝脂质氧化程度较大。微波解冻组POV值显著高于对照组和超声波解冻组（P<0.05），说明微波解冻促进了脂质初期氧化的进程，这可能是由于解冻前期产生的水对微波加热所释放的能量的吸收效率较高，使肉的温度升高，加速了脂质的氧化[25]。
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图 4 不同解冻方式下猪肝POV值Figure 4. POV value of porcine liver under different thawing methods2.7 解冻方式对猪肝TBA值的影响
丙二醛是肌肉脂质氧化的次级产物，用TBA值来表征。TBA值越大，说明脂质的氧化程度越高。由图5可知，与新鲜猪肝相比，解冻后猪肝的TBA值均比对照组增加。有研究认为，解冻引起的脂质氧化是冰晶对细胞膜的破坏以及随后所释放的血红素铁等氧化剂造成的[29]。统计分析表明，解冻方式显著影响猪肝的TBA值（P<0.05）；5组肉样的TBA值由小到大依次为：超声波解冻组、冷藏解冻组、静水解冻组、自然解冻组、微波解冻组。微波解冻组猪肝的TBA值最大，可能是由于微波解冻时热量传递迅速，促进了脂质氧化[25]。超声波解冻组猪肝的TBA值最小，表明采用超声波解冻，对猪肝脂质氧化的影响较小，这与伊拉兔肉[27]和猪肉[30]解冻方式的研究结果相似，可能是由于超声波解冻时，热效应的能量稳定在冰点附近，保证了冻结面向解冻面持续地推进和转化，从而促进了解冻过程的稳定进行[31]。
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图 5 不同解冻方式下猪肝的TBA值Figure 5. TBA value of porcine liver under different thawing methods2.8 解冻方式对猪肝羰基含量的影响
羰基含量是蛋白质氧化最可靠的指标之一。有研究报道，含NH或NH2基团的氨基酸残基被氧自由基攻击，导致羰基衍生物含量增加[32]。由图6可知，新鲜猪肝羰基含量为2.74 nmol/mg蛋白；冷冻-解冻后，羰基含量增大，为2.90~3.67 nmol/mg蛋白。除超声波解冻组外，其他解冻组羰基显著高于对照组（P<0.05），而超声波解冻组与对照组羰基间无显著差异（P>0.05），表明超声波解冻对猪肝蛋白质氧化的影响较小，这与李慢等[33]研究结果一致，可能是因为超声波解冻热效应的能量稳定在冰点附近，对肉样组织造成的损伤小，蛋白质氧化程度较低。相对于对照组，冷藏解冻组的羰基含量略高（P<0.05），但与超声波解冻组无显著差异，说明冷藏解冻也是一种对猪肝蛋白质氧化影响相对较小的解冻方式，这可能与低温抑制了相关酶活性有关[34]。在所有解冻组中，静水解冻组、自然解冻组和微波解冻组的羰基含量均较高，但组间无显著差异（P>0.05）。一些研究表明，脂质氧化和蛋白质羰基形成之间存在关系，脂质氧化产生的二羰基产物，如丙二醛，可与肌球蛋白发生反应生成羰基[35-36]。图5显示微波解冻组猪肝的TBA值较高，这可能是导致其羰基含量也较高的原因。
2.9 解冻方式对猪肝巯基含量的影响
巯基基团是氨基酸残基中的敏感成分，对稳定蛋白质的空间结构起着重要作用。巯基基团的损失主要与分子内二硫键及相关化合物的形成有关。巯基含量越低，表明蛋白质氧化程度越高。由图7可知，相对于新鲜猪肝，解冻后猪肝的巯基含量均急剧减少，说明猪肝在解冻期间的蛋白质空间结构发生了改变。有研究表明，解冻后肌肉蛋白的荧光强度显著下降，而荧光强度的降低主要是由于蛋白结构被破坏，色氨酸和其他疏水性氨基酸残基脱离蛋白质的核心暴露，在这个过程中，蛋白质内部的巯基也会伴随疏水基团一起暴露出来。与对照相比，不同解冻方式对猪肝巯基含量的影响显著（P<0.05）；自然解冻组猪肝巯基含量最低，超声波解冻组猪肝巯基含量最高，而静水解冻组、冷藏解冻组及微波解冻组间无显著差异（P>0.05）。超声波解冻组猪肝巯基含量高，可能是因为超声波解冻对猪肝蛋白质二级结构的破坏程度较小，蛋白质氧化程度相对较低。Li等[7]研究表明，新鲜猪肉冷冻后，再经超声波解冻，α-螺旋含量从51.37%下降到49.98%，下降率小，仍具有稳定的蛋白质二级结构。
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图 7 不同解冻方式下猪肝的巯基含量Figure 7. Sulfhydryl content of porcine liver under different thawing methods2.10 指标间相关性分析
对试验所测指标进行相关性分析有利于简化和筛选指标，提高分析结果的准确性[37]，各指标间相关性分析结果见表4。
表 4 相关性分析结果Table 4. Results of correlation analysis指标 pH 解冻损失 L*值 a*值 b*值 POV值 TBA值 羰基含量 巯基含量 pH值 1 −0.603** −0.312 0.438 −0.412 −0.539* −0.216 −0.394 0.577* 解冻损失 1 0.762* −0.489* 0.565* 0.565* 0.508* 0.549* −0.793** L*值 1 −0.526** 0.688** 0.309 −0.548* 0.489* −0.800** a*值 1 −0.845** −0.488* −0.400 −0.682** 0.721** b*值 1 0.447 0.429 0.729** −0.861** POV值 1 0.508* 0.678** −0.513* TBA值 1 0.662** −0.574* 羰基含量 1 −0.671** 巯基含量 1 注：**表示在0.01级别极显著；*表示在0.05级别显著。 pH与解冻损失呈极显著负相关性（P<0.01，r= −0.669）。肌肉pH越接近于蛋白质等电点（pH5.0~5.4），其系水力越差。解冻损失与色泽（L*、a*、b*）相关性显著（P<0.05，r分别为0.762、−0.489、0.565）。Anon等[38]通过凝胶电泳在渗出液中发现了肌红蛋白，因此解冻损失影响肉色的原因可能是肉中部分肌红蛋白随汁液一同流失所致。巯基含量与解冻损失呈极显著负相关（P<0.01，r= −0.793），而与pH呈显著正相关（P<0.05，r=0.577）。有研究表明，解冻过程中肌原纤维蛋白氧化是原料肉品质劣变、汁液流失的重要诱因之一[39]。蛋白质氧化诱导蛋白质交联，从而使肌纤维强烈收缩并导致肌肉持水力、嫩度下降，降低肉及肉制品的营养和加工品质[40]。羰基含量与L*值和b*正相关（r分别为0.489和0.729），与a*值负相关（r= −0.682）；巯基含量与L*值和b*值负相关（r分别为−0.800和−0.861），与a*值呈正相关（r=0.721），这表明猪肝蛋白质氧化显著影响肉色。80%~90%肉色是由肌红蛋白决定的，主要取决于脱氧肌红蛋白、氧合肌红蛋白和高铁肌红蛋白的含量和比例[41]。有氧条件下，肌红蛋白被氧化生成氧合肌红蛋白（鲜红色），氧合肌红蛋白再被进一步氧化生成高铁肌红蛋白（褐色），使肉色劣变。另有研究表明，蛋白质氧化后所产生的交联和聚集对肉制品的光反射特征有一定影响，也会影响肉的色泽[42]。POV值与a*值显著负相关（P <0.05，r= −0.488），TBA值与L*值显著负相关（P <0.05，r= −0.548）。Mancini和Ramanathan[43]研究发现，脂质氧化主要通过其代谢产物及线粒体活性对肉色产生影响。POV值、TBA值与羰基含量呈正相关（P<0.01），而与巯基含量呈负相关（P<0.05），这表明脂质氧化和蛋白氧化不是孤立发生的，而是存在一定联系。Estévez[44]认为，在脂质和蛋白质的介导氧化中，更多的是脂质氧化产生的自由基和氢过氧化物促进了蛋白质的氧化。
3. 结论
冷藏解冻和微波解冻处理猪肝所需解冻时间分别最长（310 min）和最短（1.25 min）。与新鲜猪肝相比，解冻后猪肝的菌落总数、pH、a*值、巯基含量下降，L*值、b*值、POV值、TBA值及羰基含量上升。解冻损失与pH、色泽、脂质氧化及蛋白质氧化显著相关；脂质氧化、蛋白质氧化与色泽显著相关；脂质氧化与蛋白质氧化也高度相关。静水解冻和自然解冻后猪肝的微生物数量多、解冻损失大、脂质和蛋白质氧化程度也较高；特别是自然解冻，不利于猪肝色泽的保持。微波解冻可以较好地控制猪肝微生物数量，降低解冻损失，但会增加丙二醛和羰基含量。与其余3种解冻方式相比，冷藏解冻和超声波解冻对猪肝脂质和蛋白质氧化程度的影响最小，能够保持猪肝较好的色泽，可作为猪肝加工过程中较适宜的解冻方式。但超声波解冻损失率较高，有待进一步探索适宜的超声波频率和功率。
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图 1 不同解冻方式下猪肝的温度变化
Figure 1. Temperature changes in frozen porcine liver under different thawing methods
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图 3 不同解冻方式下猪肝的解冻损失
Figure 3. Thawing loss of porcine liver under different thawing methods
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图 6 不同解冻方式下猪肝的羰基含量
Figure 6. Carbonyl content of porcine liver under different thawing methods
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图 4 不同解冻方式下猪肝POV值
Figure 4. POV value of porcine liver under different thawing methods
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图 5 不同解冻方式下猪肝的TBA值
Figure 5. TBA value of porcine liver under different thawing methods
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图 7 不同解冻方式下猪肝的巯基含量
Figure 7. Sulfhydryl content of porcine liver under different thawing methods
表 1 猪肝的解冻参数
Table 1 Thawing parameters of porcine liver
解冻方法 操作过程 静水解冻 将真空包装的冻结猪肝完全浸没于18±0.5 °C静水中解冻，猪肝与水的质量比为1:8 自然解冻 将真空包装的冻结猪肝置于周围没有热源的玻璃托盘上，于室温20±1 °C条件下进行解冻 冷藏解冻 将真空包装的冻结猪肝置于玻璃托盘中，放入4 °C冰箱进行解冻 微波解冻 将真空包装的冻结猪肝置于玻璃托盘中，置于800 W的微波炉中进行解冻 超声波解冻 将真空包装的冻结猪肝完全浸没于18±0.5 °C超声波清洗仪（80%功率，240 W）中进行解冻，猪肝与水的质量比为1:8 
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表 2 不同解冻方式下猪肝的菌落总数
Table 2 Total bacterial counts in porcine liver under different thawing methods
解冻方式 菌落总数（lg CFU/g） 解冻方式 菌落总数（lg CFU/g） 对照 5.52±0.07d 冷藏 4.40±0.25b 静水 5.01±0.02c 微波 4.06±0.06a 自然 5.16±0.15c 超声波 4.32±0.02b 注：同列肩标不同小写字母表示差异显著（P<0.05）；表3同。
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表 3 不同解冻方式下猪肝色泽的变化
Table 3 Color changes of porcine liver under different thawing methods
解冻方式 L* a* b* 对照 27.47±0.63a 16.86±0.38c 4.34±0.56a 静水 31.71±1.65bc 14.06±0.81b 6.66±0.80bc 自然 31.97±0.83bc 10.82±0.18a 7.47±0.65c 冷藏 30.72±1.26b 13.77±0.69b 6.53±0.59bc 微波 33.29±0.42cd 14.29±0.30b 6.31±0.13b 超声波 33.88±0.79d 14.08±0.56b 6.14±0.13b
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表 4 相关性分析结果
Table 4 Results of correlation analysis
指标 pH 解冻损失 L*值 a*值 b*值 POV值 TBA值 羰基含量 巯基含量 pH值 1 −0.603** −0.312 0.438 −0.412 −0.539* −0.216 −0.394 0.577* 解冻损失 1 0.762* −0.489* 0.565* 0.565* 0.508* 0.549* −0.793** L*值 1 −0.526** 0.688** 0.309 −0.548* 0.489* −0.800** a*值 1 −0.845** −0.488* −0.400 −0.682** 0.721** b*值 1 0.447 0.429 0.729** −0.861** POV值 1 0.508* 0.678** −0.513* TBA值 1 0.662** −0.574* 羰基含量 1 −0.671** 巯基含量 1 注：**表示在0.01级别极显著；*表示在0.05级别显著。
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