《International Journal of Refrigeration》:Comparative Impact of Different Freezing Technologies on the Quality Retention of Fried Chicken Strips
编辑推荐:
•液氮冷冻技术最初被用于炸鸡条的加工中。•该技术使炸鸡条的TBARS值和羰基含量降至最低,从而减少了氧化现象。•液氮冷冻会逐步将固定水转化为自由水,进而提升炸鸡条的硬度。•经过液氮冷冻处理的炸鸡条,其肌肉纤维结构得以保持完整,且冰晶尺寸更小。•ΔH值的降低与炸鸡条弹性度的提升有关
- •
液氮冷冻技术最初被用于炸鸡条的加工中。
- •
该技术使炸鸡条的TBARS值和羰基含量降至最低,从而减少了氧化现象。
- •
液氮冷冻会逐步将固定水转化为自由水,进而提升炸鸡条的硬度。
- •
经过液氮冷冻处理的炸鸡条,其肌肉纤维结构得以保持完整,且冰晶尺寸更小。
- •
ΔH值的降低与炸鸡条弹性度的提升有关。
引言
鸡肉在全球范围内被广泛购买,富含色氨酸、赖氨酸以及维生素B1等多种营养成分(Ananey-Obiri等人,2020)。与红肉相比,鸡肉的蛋白质含量更高,脂肪和胆固醇含量更低(Nuerjiang等人,2023)。炸鸡条是多种料理中受欢迎的零食,尤其在西方快餐文化中十分常见。其制作流程包括切割、腌制、挂面糊和油炸等步骤,通常还会搭配蜂蜜芥末酱或孜然粉等调味料食用。由于外观诱人、味道浓郁、口感酥脆且制作简单,炸鸡条深受儿童和成人的喜爱。即便冷藏,炸鸡条的保质期依然较短,这会导致微生物数量增加以及口感下降。
与冷藏储存相比,冷冻处理能够更有效地保持食物的新鲜度和口感,同时还能抑制微生物生长并减少水分流失,从而延长保质期。不过有研究指出,在传统冷冻过程中,随着冷冻时间的延长,食物品质会逐渐下降(Qiu等人,2022)。其原因在于随着冰晶体积的增大,肌肉纤维结构会逐渐受损。活性氧类物质以及血红素等促氧化因子容易从肌肉纤维中释放出来,进而加速蛋白质和脂质的氧化反应(Li等人,2020)。此外,冰晶带来的机械损伤还会导致固定水向自由水的转化,降低食物的持水能力。因此,冷冻后的炸鸡条不仅口感变软,颜色也会比原本更差(Yi等人,2025)。
快速冷冻技术可以通过缩短食物通过最大冰晶形成区的时间来抑制冰晶的过快生长,从而减少对组织结构的破坏(Ma等人,2021)。通过低温冷冻(-40°C)或超低温冷冻(-80°C)等快速冷冻方式,食物中心温度可在30分钟内降至-1°C至-5°C之间(Liu等人,2023)。与其他快速冷冻方法不同,液氮冷冻技术能够通过瞬间气化的方式大幅提升热传递效率,是一种高效的冷冻技术。更高的热传递速率有助于形成更均匀的冰晶,进而减少脂质氧化和水分流失(Mao等人,2024)。由于其无污染且可重复利用的优点,液氮冷冻技术被广泛应用于水果、肉类和鱼类的保鲜处理中(Yang等人,2022)。不过,快速冷冻技术,尤其是液氮冷冻,需要消耗更多的制冷剂和能量,同时对设备配置、操作流程和日常维护也有更高的要求,因此其总体投资通常高于传统冷冻工艺(Hernández-Sihuas等人,2026)。尽管存在这些成本问题,但随着自动化水平的提高、能源效率的改善、标准化作业流程的完善以及市场对高品质冷冻食品需求的增加,快速冷冻技术在工业应用领域仍具有广阔的发展前景。
不同的快速冷冻技术通常适用于不同种类的食品和加工场景。此前已有不少研究比较了不同冷冻方式下生肉在持水能力、口感、颜色以及TVB-N指标等方面的差异,但针对熟制肉制品的研究相对较少(Yang等人,2025)。关于冷冻储存过程中食物水分状态及分布变化的研究也较为有限,尤其是针对炸肉的研究。此外,关于冷冻储存期间氧化作用以及对肌原纤维蛋白结构影响的探讨更是不多。因此,为炸鸡条选择合适的快速冷冻技术和储存时间显得尤为重要(Zhu等人,2025)。
本研究通过观察炸鸡条的微观结构,分析了在90天冷冻储存过程中,经过不同冷冻处理(传统冷冻、低温冷冻、超低温冷冻和液氮冷冻)后品质下降的机制。同时,还检测了炸鸡条的多种理化指标,包括冷冻曲线、解冻损失、烹饪损失、离心损失、口感、颜色、TBARS值、TVB-N值、pH值以及蛋白质氧化程度。此外,研究还描述了炸鸡条中的水分状态及其分布情况,以此揭示不同冷冻阶段的水分流失过程。通过聚类分析,进一步研究了各类指标与不同冷冻处理方式之间的关联。本研究为炸鸡的保鲜处理提供了理论依据。
章节要点
材料
实验所用的整鸡胸肉(储存在4°C环境下)和各类香料均购自中国广东省的广州翔贤科技有限公司。所有化学试剂均为分析级,购自上海阿拉丁生化科技有限公司。
炸鸡条的制作
样品是按照Ananey-Obiri等人(2020)的方法制作的。首先将鸡胸肉切成5×1×1立方厘米大小的条状,然后将其浸泡在由中筋面粉和土豆制成的面糊中15秒。
冷冻曲线
图1展示了经过四种不同冷冻处理后的炸鸡条的冷冻曲线及冷冻速率。与传统冷冻相比,经过低温冷冻、超低温冷冻和液氮冷冻处理的炸鸡条,其相变时间分别减少了60.36%、88.97%和94.40%(见表1)。随着冷冻速率的提高,炸鸡条的总冷冻时间显著缩短(P<0.05),其中液氮冷冻处理的炸鸡条总冷冻时间最短,仅为248.67秒,比传统冷冻处理的时长少了5823秒,即97.05分钟。
结论
本研究分析了在90天冷冻储存过程中,经过传统冷冻、低温冷冻、超低温冷冻和液氮冷冻处理后的炸鸡条的理化性质变化,并从水分分布和微观结构角度解释了品质变化的原因。研究结果表明,炸鸡条的品质下降程度与冷冻储存时间密切相关。液氮冷冻处理能够有效降低固定水向自由水的转化率,提升水分与肌肉组织的结合能力,同时减少水分流失。
CRediT作者贡献说明
Chun Wang:概念设计、研究方法设计、实验实施、数据整理、定量分析、初稿撰写。Yilin Lin:研究方法设计、数据整理。Xiaoqing Li:研究方法设计、概念设计。Yue Wang:结果验证、实验实施。Yigang Yu:项目监督、项目管理、资金筹集、论文审阅与修改。
资金来源
本研究得到了广州市科技计划项目(项目编号:202206010177)的支持;同时还获得了广东省农业农村厅2024年的农业科研与技术推广示范项目资助(项目编号:2023-440000-58010200-9645)。
CRediT作者贡献说明
Chun Wang:初稿撰写、研究方法设计、实验实施、定量分析、数据整理、概念设计。Yilin Lin:研究方法设计、数据整理。Xiaoqing Li:研究方法设计、概念设计。Yue Wang:结果验证、实验实施。Yigang Yu:论文审阅与修改、项目监督、项目管理、资金筹集。
Chun Wang|Yilin Lin|Xiaoqing Li|Yue Wang|Yigang Yu