红烧肉冻藏过程中水油迁移与品质劣变的多尺度机制研究：不同冻结温度对肥瘦组织的影响及其调控策略

本研究针对冷冻-复热导致红烧肉品质劣变问题，系统探究了-18°C、-38°C和-80°C冻结温度对肥瘦组织水油迁移、质构特性及微观结构的影响。研究发现-80°C速冻可缩短相变时间80%，形成细小均匀冰晶体，显著降低孔隙率(5%)和脂肪滴面积(36%)，有效抑制水分流失和脂质迁移。该研究为优化肉类产品冷链管理提供了理论依据和技术支撑。

　　

随着全球肉制品市场规模持续扩大（预计2029年将超4300亿美元），红烧肉作为中国传统特色肉制品，其工业化生产过程中的品质保持成为行业痛点。冷冻虽是延长食品保质期的有效手段，但红烧肉中肥瘦组织因蛋白质含量、持水性和传热能力存在显著差异，在冷冻-复热过程中易出现汁液流失、质地劣变等问题。现有研究多集中于改进烹饪工艺和包装方式，而对冷冻过程中冰晶形成诱导的肌肉与脂肪组织损伤机制、水油迁移规律及质构变化的研究仍较缺乏。

为系统解析冷冻损伤机制，中国农业科学院食品科学技术研究所团队在《LWT》发表论文，通过多尺度评价体系揭示了不同冻结温度（-18°C、-38°C、-80°C）对红烧肉肥瘦组织的影响。研究采用杜洛克×长白×约克夏（DLY）猪五花肉标准化加工，通过温度曲线分析、质构剖面分析（TPA）、低场核磁共振（LF-NMR）、磁共振成像（MRI）和显微观察等技术手段，从宏观到微观层面阐明了水油迁移规律。

3.1. 冻结曲线分析

-80°C冻结使肥瘦组织相变时间分别缩短82%和80%，冻结速率达0.48°C/s（瘦肉）和0.86°C/s（肥肉），显著快于-18°C组（0.11°C/s和0.13°C/s）。快速冻结有效抑制了冰晶生长，形成细小均匀的晶体分布。

3.2. 感官品质差异

感官评价显示冷冻-复热样品评分显著低于新鲜组（p<0.05）。-80°C组在色泽、香气、质地和非油腻性方面评分最高，其L*值（亮度）最接近新鲜样品，表明速冻更好保持了视觉外观。

3.3. 色泽变化

肥肉组织L值显著增加（p<0.05），源于复热过程中脂质溶出增强光散射。瘦肉a值（红度）升高而肥肉降低，可能与酱汁渗透和美拉德反应有关。肥瘦组织b*值（黄度）均显著增加，与蛋白质氧化和聚集体形成相关。

3.4. 质构分析

TPA显示所有冷冻-复热组瘦肉硬度显著增加（p<0.05），弹性和粘附性降低。-18°C组变化最显著。肥肉组织弹性显著降低，粘附性增加。拉伸测试表明-80°C组拉伸力仅下降约7%，最佳保持了组织间凝聚力。

3.5. 水分与脂肪含量变化

冷冻-复热使肥瘦组织水分含量显著降低（p<0.05），-80°C组持水性最佳（瘦肉54.48%，肥肉15.42%）。脂肪含量呈现相反趋势：瘦肉中降低4%，肥肉中增加5%，解释了复热即食红烧肉油腻感增强的现象。

3.6. 水油分布演变

LF-NMR显示游离水（T₂₃）含量降低，固定水（T_{2224″信号增强，表明冷冻-复热促进脂肪熔融扩散。}

3.7. MRI图像变化

MRI伪彩图显示冷冻-复热后瘦肉蓝色加深（水分信号减弱），肥肉红色变浅且分布均匀（脂肪信号减弱）。灰度直方图分析表明-80°C组肥瘦组织灰度级差异频率最小（17,050），证实其水油迁移程度最轻。

3.8. 微观结构变化

光学显微镜显示-80°C组瘦肉孔隙分布最均匀（孔隙率5%），冰晶所致裂纹细小密集。油红O染色显示-80°C组脂肪细胞间隙最小，膜结构完整，脂滴面积最小（36%）。

研究结论表明，-80°C速冻通过形成细小均匀冰晶体，最大限度保持了红烧肉肥瘦组织的微观结构完整性，有效抑制了水油迁移和质构劣变。该研究不仅阐明了不同冻结温度对复合组织肉制品的差异化影响机制，还为优化冷冻工艺、提升传统肉制品工业品质提供了关键理论依据和技术参数。研究建立的多尺度评价体系（从宏观质构到MRI微观成像）为复杂食品体系的品质评价提供了新范式，对推动中国传统肉制品的标准化生产和国际化发展具有重要意义。