[0001] 本发明属于冷冻技术领域，具体涉及一种新型抗冻剂的制备方法及其与低压静电场协同提高预制滩羊肉冷冻效率方面的应用。

[0002] 预制肉制品是以畜禽肉为主要原料，添加适量的调味料或辅料，经适当加工，以包装或散装形式在冷冻(‑18℃)条件下贮存、运输、销售，可直接食用或经简单加工即可食用。预制肉制品具有方便食用、营养价值高等优点而备受消费者喜爱，是目前国内城市人群和发达国家消费的主要肉制品品种。然而，我国预制肉制品主要以直接冷冻的形式贮藏，在冷冻条件下由于冻结速度缓慢，细胞内水分子会形成大量冰晶而造成体积膨胀对肉的组织结构造成不可逆的破坏，从而使其颜色、质构、风味和营养价值等品质发生变化。

[0003] 目前，已有多种方法用于改善预制肉制品在冷冻时受到的损害，如添加抗冻剂成为提升其冷冻稳定性的有效策略。申请号为CN202410628156.8的专利，公开一种能提高预凝胶制品冻藏品质的复配抗冻剂，所述复配抗冻剂包括海藻糖、卡拉胶和乙酰化二淀粉磷酸酯。其中，各组分在预凝胶制品中的所占的质量百分比包括：海藻糖0.1～2％、卡拉胶0.1～2％、乙酰化二淀粉磷酸酯1～10％。该发明使用复配抗冻剂改善虾糜预凝胶制品冻藏品质，并优化了复配抗冻剂中各组分的含量，使得冻藏后的虾糜凝胶制品在凝胶强度、失水率和感官评定上产生明显的改善。胶类物质如卡拉胶和魔芋葡甘露聚糖等，作为一种水溶性天然多糖，它能够在食品颗粒周围形成一个保护屏障，减少食品中的自由水含量，从而防止冰晶的生长和冰桥的形成。磷酸盐类抗冻剂具有调节食品冷冻时酸度的能力，但长期使用高剂量磷酸盐抗冻剂容易对人体健康造成威胁，因此磷酸盐抗冻剂常与糖类抗冻剂协同使用增强抗冻效果。

[0004] 尽管很多研究将磷酸盐和糖类抗冻剂复配使用在抑制内部结合水向游离水迁移、缓解肌原纤维蛋白氧化等方面表现出更显著的效果，但多用于改善预凝胶制品冻藏期间的品质，在预制肉制品的具体应用仍有待探究。此外，有大量研究表明单独的抗冻剂添加至预制肉中的抗冻效果明显低于物理技术(如低频磁场、超高压以及超声浸渍等)协同抗冻剂辅助冷冻的效果。但是，这些方法也存在一些限制，如成本高昂，使用不稳定等。而低压静电场已被证明是一种有效改善冷冻质量的物理技术，它易于实现，适用于多种食品，通过改变冷冻介质中的电场分布，帮助控制冰晶的形成，减少对食品组织的损伤。申请号为CN202110068654.8的专利，发明了一种低压静电场和商业抗冻剂辅助冷冻以降低调理牛排品质劣变的方法，在调理牛排的应用中，有效阻止调理牛排中冰的重结晶，抑制冰晶长大，提高调理牛排在冷冻和冷藏过程中品质的稳定性。然而，传统商业抗冻剂的使用可能带来口感变化和过量使用的问题,本发明中新型抗冻剂配方与其显著不同，在抑制冰晶生长和质构变化等方面效果更佳突出。

[0005] 传统的低温(‑18℃及以下)冷冻虽然能够延长肉及肉制品保质期，但长时冷冻不仅促进冰晶生长从而降低肉的营养价值和口感而且使得能耗增加，易出现冷冻滥用现象，已不符合产业发展需求，亟需开发在短贮藏期内降低能耗，提高冷冻肉品质并可应用于大规模生产的新型冻藏方式。

[0006] 导致原因：冷冻贮藏过程中由于大冰晶的形成造成体积膨胀，细胞组织发生破裂，甚至发生蛋白质变性，解冻后降低食品硬度、弹性等质构特性，影响其营养价值及其食用品质。

[0032] 以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本实施例所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

[0033] 请参阅图1‑4。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整。提供以下实施例以便更好地理解本发明，而非限制本发明。以下实施例中的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的实验材料如无特殊说明，均为常规生化试剂商店购买所得。

[0034] 实施例1：一种锁鲜预制滩羊肉的制备方法

[0035] 羊肉的预处理：选取新鲜的羊腿肉，于低温操作间内剔除筋膜和脂肪，将羊肉沿着肌肉纤维方向切成80mm×60mm×20mm的肉块，保证每块80±0.5g；

[0036] 新型抗冻剂的制备：将2g玉米醇溶蛋白加入400mL 80％乙醇水溶液中，旋蒸30min，得到2％玉米醇溶蛋白溶液，加入5％肉桂醛和1％三聚磷酸钠，磁力搅拌60min。将5g魔芋葡甘聚糖加入400mL水中至完全溶解，最后将上述溶液滴加至魔芋葡甘聚糖溶液中，高速均质10min，即得新型抗冻剂；

[0037] 抗冻腌制液的制备：准确称量占预腌制羊肉总质量20％的抗冻剂混于腌制液中，所述腌制液中各原料及其占预制滩羊肉总质量的比例为：食盐1％、白砂糖0.4％、氯化钾1％、白酒3％、香料水30％，即得抗冻腌制液；

[0038] 预制滩羊肉的制备：将羊肉和抗冻腌制液置于温度为4℃、真空度<‑0.7bar的真空滚揉机内，以20r/min的转速进行真空滚揉，每滚揉20min，间歇10min，循环8次，即得预制滩羊肉；

[0039] 预冷：将滚揉好的预制滩羊肉用聚乙烯薄膜包裹并在4℃预冷1h；

[0040] 低压静电场设备的组装：静电场设备由静电场发生装置和放电板构成。将放电板放置在冷冻冰箱中，开启电源后，设备会产生2500V的低压静电场；

[0041] 低压静电场冷冻：将预冷后的预制滩羊肉置于与放电板平行的铜板上，距离为30cm，静电场设置参数为：输出电压为2500V、输出电流为0.2mA、温度为‑25℃，待预制滩羊肉中心温度稳定至‑25℃，关闭低压静电场。

[0042] 对比例1为空气冻结处理的预制滩羊肉，制备方法如下：

[0043] 羊肉的预处理：选取新鲜的羊腿肉，于低温操作间内剔除筋膜和脂肪，将羊肉沿着肌肉纤维方向切成80mm×60mm×20mm的肉块，保证每块80±0.5g；

[0044] 腌制液的制备：腌制液中各原料及其占预制滩羊肉总质量的比例为：食盐1％、白砂糖0.4％、氯化钾1％、白酒3％、香料水30％，即得抗冻腌制液；

[0045] 空气冻结处理：即静置空气冻结，无静电场施加，无抗冻剂添加。

[0046] 对比例2为新型抗冻剂处理后的预制滩羊肉，与对比例1相同，区别在于，加入占预腌制羊肉总质量20％的抗冻剂。

[0047] 对比例3为低压静电场处理后的预制滩羊肉，与对比例1相同，区别在于，施加静电场。

[0048] 其中，实施例1及对比例1～3分别为低压静电场+新型抗冻剂、空气冷冻、低压静电场冷冻、新型抗冻剂处理。

[0049] 试验一：冰晶形态对比

[0050] 对实施例1和对比例1～3处理后的预制滩羊肉进行取样、切片、HE染色得到冰晶形态图；

[0051] 图1为实施例1和对比例1～3处理后的预制滩羊肉的冰晶形态图，如图所示，实施例1处理后的羊肉肌肉组织形态紧密，冷冻‑解冻后形成的冰晶小且均匀，说明经低压静电场和新型抗冻剂协同辅助冷冻实现对预制滩羊肉的高效锁鲜。

[0052] 试验二：保水性对比

[0053] 解冻损失：各组冻结牛排样品的解冻损失计算为解冻前样品重量(m1)与解冻后样品重量(m2)之间的差，以m1的百分比表示：

[0054]

[0055] 其中，m1和m2分别代表解冻前后样品的重量。

[0056] 蒸煮损失：冷冻前称取肉样质量，冷冻后将其置于聚乙烯袋中80℃水浴30min，然后流水冷却，擦干肉样表面水分后称其质量。蒸煮损失计算如下：

[0057]

[0058] 其中，m1和m3分别代表冷冻前和蒸煮后样品的重量。

[0059] 图2为实施例1和对比例1～3处理后的预制滩羊肉的保水性对比图，其中A为解冻水分损失柱形图，B为蒸煮水分损失柱形图。如图所示，实施例1处理后的预制滩羊肉解冻汁液流失和蒸煮水分流失明显低于其他各组，说明低压静电场和新型抗冻剂的协同冷冻有助于提高羊肉保水性，从而维持羊肉营养价值和食用品质。

[0060] 试验三：质构特性对比

[0061] 分别从硬度、弹性、内聚力对实施例1和对比例1～3处理后的预制滩羊肉的质构特性进行测定，使用质构仪(XT plus，英国)对调理牛排进行全质构分析，使用P50探头进行实验，以1mm/s的恒定速度向下移动，将样品压缩两次至原始厚度的50％，两次压缩之间的时间间隔为5.0s。并对结果进行分析得出样品的硬度，弹性和内聚力等数据。

[0062] 试验结果如下表所示：

[0063] 试验结果如下表所示：

[0064]  硬度/(g) 弹性 内聚力
b b c
空气冷冻 23822.67±2123.33 43.03±2.61 44.82±1.58
a b b
静电场组 30703.80±1599.56 50.05±2.79 55.20±1.06
b b b
抗冻剂组 31646.91±2967.31 54.78±2.75 64.62±4.23
a a a
静电场+抗冻剂组 36071.67±1923.19 60.40±1.67 74.44±2.01

[0065] 注：结果表示为平均值±标准差，同一列中的字母(a～d)表示不同样品数据之间的显着差异(P<0.05)

[0066] 图3为实施例1和对比例1～3处理后的预制滩羊肉的扫描电镜结果图。由图可知，实施例1处理的羊肉细丝紧实，排列整齐，孔隙少，显著降低空气冻结导致的肌肉结构损伤，维持羊肉原生口感和营养价值，实现预制滩羊肉的高效锁鲜。

[0067] 综上所述，本发明利用低压静电场协同新型抗冻剂浸渍辅助冷冻，在预制滩羊肉表面形成一层保护屏障，提高肉制品中盐溶性蛋白溶解量和蛋白质凝胶保水性，降低蛋白表面疏水性，从而实现对预制滩羊肉的高效锁鲜。

[0068] 实施例2：一种锁鲜预制滩羊肉的制备方法

[0069] 本实施例以魔芋葡甘聚糖、玉米醇溶蛋白、三聚磷酸钠和肉桂醛为原料的新型抗2+
冻剂，魔芋葡甘聚糖可以通过保护肌原纤维的完整性，在一定程度上维持Ca ‑ATP酶活性，起到冷冻保护的作用；玉米醇溶蛋白与魔芋葡甘聚糖复合使用，魔芋葡甘聚糖表现为弱的负电荷，在剪切力作用下，魔芋葡甘聚糖吸附在玉米醇溶蛋白表面，并通过静电相互作用形成复合物胶体颗粒，增强抗冻剂的稳定性；三聚磷酸钠作为磷酸盐类抗冻剂的代表，增加预制滩羊肉中结合水的含量，降低解冻损失率；肉桂醛作为天然食品用合成香料，具有优异的抗氧化性能。本发明采用低压静电场协同新型抗冻剂辅助冷冻，抑制冷冻过程中的冰晶生长，保护蛋白质，提高冷冻效率。

[0070] 本发明的技术方案概述如下：

[0071] 一种低压静电场辅助高效冷冻预制滩羊肉的方法，包括以下步骤：

[0072] 羊肉的预处理：选取新鲜的羊腿肉，于低温操作间内剔除筋膜和脂肪，将羊肉沿着肌肉纤维方向切成80mm×60mm×20mm的肉块，保证每块80±0.5g；

[0073] 新型抗冻剂的制备：将2g玉米醇溶蛋白加入400mL 80％乙醇水溶液中，旋蒸30min，得到2％玉米醇溶蛋白溶液，加入5％肉桂醛和1％三聚磷酸钠，均质10min。将5g魔芋葡甘聚糖加入400mL水中至完全溶解，最后将上述溶液滴加至魔芋葡甘聚糖溶液中，搅拌
60min，即得新型抗冻剂；能够在食品颗粒周围形成一个保护屏障，减少食品中的自由水含量，从而防止冰晶的生长和冰桥的形成，同时，新型抗冻剂的应用还具有优异的抗氧化效果，提高预制滩羊肉的冻藏稳定性。

[0074] 抗冻腌制液的制备：准确称量占预腌制羊肉总质量20％的抗冻剂混于腌制液中，即得抗冻腌制液；

[0075] 预制滩羊肉的制备：将羊肉和抗冻腌制液置于温度为4℃、真空度<‑0.7bar的真空滚揉机内，以20r/min的转速进行真空滚揉，每滚揉20min，间歇10min，循环8次，即得预制滩羊肉；

[0076] 预冷：将滚揉好的预制滩羊肉用聚乙烯薄膜包裹并在4℃预冷1h；

[0077] 低压静电场设备的组装：静电场设备由静电场发生装置和放电板构成。将放电板放置在冷冻冰箱中，开启电源后，设备会产生2500V的低压静电场。当施加静电场时，水分子的偶极矩会被对齐，从而增强氢键的方向性。冰晶在形成过程中会更加均匀，减少了冰晶的尺寸。这种均匀的小冰晶结构会对细胞和组织造成较小的机械损伤，进而达到抑制冰晶过度生长的效果。

[0078] 低压静电场冷冻：将预冷后的预制滩羊肉置于与放电板平行的铜板上，距离为30cm，静电场设置参数为：输出电压为2500V、输出电流为0.2mA、温度为‑25℃，待预制滩羊肉中心温度稳定至‑25℃，关闭低压静电场。

[0079] 所述腌制液中各原料及其占预制滩羊肉总质量的比例为：食盐1％、白砂糖0.4％、氯化钾1％、白酒3％、香料水30％。

[0080] 本发明利用低压静电场协同新型抗冻剂浸渍辅助冷冻，在预制滩羊肉表面形成一层保护屏障，提高肉制品中盐溶性蛋白溶解量和蛋白质凝胶保水性，降低蛋白表面疏水性，从而实现对预制滩羊肉的高效锁鲜。

[0081] 实施例3：一种锁鲜预制滩羊肉的制备方法

[0082] 一种抗冻剂，将玉米醇溶蛋白加入乙醇水溶液中，旋蒸后得到玉米醇溶蛋白溶液，加入肉桂醛和三聚磷酸钠，搅拌后加至魔芋葡甘聚糖溶液中，均质后即得新型抗冻剂。

[0083] 优选的实施方式为：乙醇水溶液的体积分数为75％，玉米醇溶蛋白溶液的质量分数为1.5％。

[0084] 优选的实施方式为：肉桂醛的加入量为玉米醇溶蛋白溶液的质量的3％；三聚磷酸钠的加入量为玉米醇溶蛋白溶液的质量的0.5％。

[0085] 优选的实施方式为：魔芋葡甘聚糖溶液的质量分数为0.5％。

[0086] 一种锁鲜预制滩羊肉的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

[0087] 步骤1：羊肉的预处理

[0088] 将新鲜的羊腿肉剔除筋膜和脂肪，将羊肉沿着肌肉纤维方向切成肉块，得到预腌制羊肉；

[0089] 步骤2：抗冻腌制液的制备

[0090] 准确称量占预腌制羊肉总质量15％的抗冻剂混于腌制液中，即得抗冻腌制液；

[0091] 步骤3：预制滩羊肉的制备

[0092] 将预腌制羊肉和抗冻腌制液置于温度为1℃、真空度小于或等于‑0.7bar的真空滚揉机内，以10r/min的转速进行真空滚揉，每滚揉15min，间歇5min，循环5次，即得预制滩羊肉；

[0093] 步骤4：预冷

[0094] 将滚揉好的预制滩羊肉用聚乙烯薄膜包裹并在1℃预冷0.5h；

[0095] 步骤5：低压静电场冷冻：将预冷后的预制滩羊肉置于与放电板平行的铜板上，距离为20cm，静电场设置参数为：输出电压为2200V、输出电流为0.15mA、温度为‑23℃，待预制滩羊肉中心温度稳定至‑23℃，关闭低压静电场。

[0096] 优选的实施方式为：肉块的尺寸为90mm×70mm×18mm，肉块的重量为78±2g。

[0097] 优选的实施方式为：所述腌制液中各原料及其占预制滩羊肉总质量的比例为：食盐1％、白砂糖0.4％、氯化钾1％、白酒3％、香料水30％。

[0098] 优选的实施方式为：所述低压静电场铜板与放电板之间距离为30cm。

[0099] 以上所述者仅为用以解释本发明之较佳实施例，并非企图具以对本发明做任何形式上之限制，是以，凡有在相同之发明精神下所作有关本发明之任何修饰或变更，皆仍应包括在本发明意图保护之范畴。