冷凍及凍藏過程中雞肉的食用品質及化學質量屬性變化研究進展

黃文權，闞啟鑫，劉 果，王艷梅，楊順德，宋明月,*，曹 庸,*

（1.華南農業大學食品學院，廣東省功能食品活性物重點實驗室，廣東 廣州 510642；2.廣州多滿分食品有限公司，廣東 廣州 510630）

雞肉含有較多的易吸收蛋白質和多不飽和脂肪酸（polyunsaturated fatty acids，PUFAs），其氨基酸種類豐富、消化率高，這使得雞肉成為世界范圍內最常見的動物蛋白來源之一。近年來，世界范圍內雞肉的消費量急劇增加，中國已經成為世界第二大雞肉消費國[1]，2022年中國肉雞消費量為1 441.5萬 t[2]。在我國，雞肉是僅次于豬肉的第二大肉類消費品，在肉類消費總量中占比20%[3]。然而，雞肉中豐富的營養成分導致其極易腐敗變質。新鮮雞肉的蛋白質和水分含量高，在常溫環境下，雞肉中的內源酶活性較強，微生物快速生長繁殖，使得營養組分被不斷分解并進一步生成有害代謝產物，最后整體表現出發酸、發臭、發黏、變色等不良性狀，直至完全喪失食用價值[4-5]。低溫貯藏是保存雞肉的常用技術，但即使在冷藏狀態下雞肉也只有有限的貨架期[6]，因此一般采用凍藏延長其貯藏期[7-8]。冷鮮禽肉的貨架期約為1 周，而-18 ℃貯藏的冷凍禽肉的貨架期為7～18 個月[9]。目前，冷凍技術已廣泛應用于雞肉的貨架期延長和安全保障，它通過抑制微生物生長、降低水分活度、減緩化學反應以延長保質期，這有利于平衡地區性變化的肉類食品供需[10]。

盡管冷凍過程中的低溫能夠極大程度上延緩雞肉的腐敗變質，但是相比新鮮雞肉，冷凍雞肉的食用品質還是會不可避免地發生下降，如持水性降低，色澤、嫩度和風味發生劣變。隨著研究的進一步深入，人們發現在冷凍工藝和凍藏過程中冰晶的形成和生長會破壞肌肉細胞，造成水分流失、蛋白質結構破壞、脂質氧化等不良影響[9]，從而對雞肉的感官屬性和關鍵品質產生負面作用。因此，人們開始關注雞肉在冷凍及凍藏過程中的品質變化規律，包括肉類的基本屬性以及化學組分的變化規律，并以此提升雞肉的冷凍技術和凍藏方法。

基于此，本文首先對雞肉的現行冷凍技術和冷凍雞肉品質的影響因素進行總結，隨后重點闡述雞肉在冷凍及凍藏過程中食用品質及化學質量屬性的變化規律及其機理，旨在為雞肉冷凍技術的進一步研究和冷凍雞肉品質的控制提供理論參考。

1 雞肉冷凍技術概述

高效方便的冷凍技術有利于延長雞肉的保質期[11]。在雞肉冷凍技術方面，傳統冷凍技術和新興冷凍技術體現出不同的特點和優勢，如何通過冷凍技術提高冷凍雞肉的品質是目前人們關注的焦點。

以空氣為傳熱介質的冷凍技術是目前雞肉冷凍最常見的方法，以靜止空氣冷凍和鼓風冷凍為例，其原理是通過自然對流或強制對流的冷空氣以實現對食品的熱交換[12]。這種方法應用范圍廣、使用簡單，但是熱交換效率慢，冷凍時間相對較長。在這種冷凍方式下，雞肉容易形成體積較大且分布不規整的胞外冰晶，從而導致肌肉組織嚴重變形[13]，感官品質下降。

隨著冷凍技術的深入研究，越來越多的研究表明慢速冷凍并不利于保持冷凍食品的品質。因此，提升冷凍速率的速凍方法逐漸成為研究的熱點。液體介質的傳熱系數遠比空氣高[14]，因此，浸漬冷凍技術開始走進人們的視野。浸漬冷凍通過載冷劑與物料直接接觸，使食品迅速降溫及凍結，由于食品通過最大冰晶生成區的時間顯著縮短，因此冷凍效果較好[15]。有關浸漬液的組成、溫度和流速是優化浸漬冷凍工藝的關鍵因素。浸漬液的組成通常為凝固點較低的液體，如有機溶劑或鹽、糖溶液[16]，但一元冷凍媒介存在明顯的局限，如鹽水溶液易受污染、高濃度糖溶液黏度較高、乙醇溶液損耗大且不安全等。因此，混合多種溶液以彌補單一載冷劑的弊端成為浸漬冷凍的研究方向之一[17]。Li Xiaoyan等[18]研究發現，浸漬液的溫度并不是越低越好，流速也不是越快越好，前者會影響液體的黏度，增加能耗，后者會形成冷凍盲區，降低傳熱效率。浸漬冷凍技術主要存在以下問題，一是冷凍過程中物料有吸收載冷劑溶質的風險；二是載冷劑質量會逐漸降低[14]；三是很難一次性冷凍大量產品。液氮速凍也是實現雞肉速凍的一種方法。液氮的沸點極低，當它接觸物料時能夠瞬間氣化，此相變過程可吸收大量的潛熱與顯熱，從而快速冷凍食品。另外，液氮是惰性介質，不會與食品發生化學反應[19]。

為了避免冷凍過程中形成的冰晶對食物造成破壞，微凍冷凍技術開始被越來越多地被應用。微凍冷凍也叫過冷冷凍，其冷凍溫度通常介于-5～0 ℃，此時肉溫降至冰點以下，但還有一部分水尚未形成冰晶[20]。微凍溫度能有效抑制微生物生長和酶活性，相比-18 ℃冷凍更節約能源和成本，且有效降低冰晶對產品的損傷，但缺點是產品的保質期相對較短。

物理場（壓力、聲波、電磁場）輔助基本冷凍方式是目前冷凍技術發展的趨勢。電場、磁場及電磁場輔助冷凍技術的機制主要在于電場或磁場的形成能改變水分子的網絡結構、電磁特性和熱力學性質，主要體現在氫鍵的重新排列、電偶極矩和磁偶極矩的改變以及自由能的降低，從而控制冰晶生長[21]。超聲波輔助凍結的特點在于空化泡的產生，空化泡的產生、運動和破滅均能促進細小規則的冰晶形成，提高凍結速率[7]?！岸ㄈ荨崩鋬鲆卜Q等速冷凍，這種冷凍方法的原理是利用定容腔體內恒定的容積，控制冰的凍結和膨脹，同時利用冰膨脹產生的壓力降低食品的凝固點溫度，使食品始終以過冷態保存，從而最大程度避免冰晶形成帶來的損傷[22]。上述新興冷凍技術通常需要氣體或液體作為傳熱介質，因此在研究過程中需要明晰介質對冷凍效果的影響。

目前大部分的新興冷凍技術主要通過以下兩種途徑實現冷凍過程的優化，一是縮短冷凍時間，提高冷凍速率；二是抑制大冰晶的成核或生長。因為影響冷凍食品質量的關鍵因素在于冰晶的形成，慢速凍結誘導胞外形成大而不規則的冰晶，快速凍結促進胞內胞外形成細小均勻的冰晶，從而降低冰晶對肌肉組織的傷害[23]。但空氣冷凍、浸漬冷凍和液氮速凍等冷凍技術依然是冷凍雞肉的常用方法，這類方法操作簡單、成本較低、實用性強。雞肉冷凍技術圖示及其對冰晶和細胞的影響見圖1。表1總結了目前雞肉冷凍技術的原理、優點和缺點。

表1 雞肉冷凍技術的原理、優點和缺點Table 1 Principles,advantages and disadvantages of chicken freezing techniques

圖1 雞肉冷凍技術及其對冰晶和細胞的影響Fig.1 Chicken freezing techniques and their effects on ice crystals and cells

2 冷凍雞肉品質的影響因素

與冰鮮雞肉相比，冷凍雞肉有著更長的貯藏期，但是冷凍工藝與凍藏條件會對雞肉品質產生影響。在常溫至凍結階段，冷凍方法的選擇與冷凍速率的快慢決定了雞肉中冰晶的大小和分布位置；而在后續的凍藏過程中，凍藏的溫度和時間影響了雞肉的蛋白和脂質氧化，從而引起雞肉品質的變化。

2.1 冷凍速率

不同冷凍速率對低溫貯藏過程中的雞肉品質有直接影響。在一定溫度范圍內，冷凍溫度越低，冷凍速率越快，雞肉的品質越好[29]。這是因為相比于慢速冷凍，快速冷凍有利于在肌肉組織的胞內和胞外形成均勻且細小的冰晶，而慢速冷凍形成的冰晶大且分布不均勻，對肌肉組織的破壞更大。張懋平[30]從物質分子運動的角度對此現象進行解釋，認為較快的冷凍速率能夠促使水結冰的定向運動，減少水分子無序的熱運動，從而促進水分子晶核的形成，避免水分子大范圍位移導致的大冰晶生長。此外，由于慢速冷凍的傳熱較慢，雞肉中的胞外水分會比胞內水分優先結冰，從而造成胞內外溶質濃度的不平衡[31]，迫使胞內水分析出；而快速冷凍中較高的傳熱效率能使胞內外幾乎同時結冰，胞內外溶質濃度差變化較小，從而改善細胞因緩凍造成的脫水問題。但值得注意的是，冷凍速率并非越快越好，過快的冷凍速率容易出現溫差過大和雞肉冷凍不均勻的問題，反而使雞肉的品質劣化[16,31]。此外，冷源的溫度、冷凍的傳熱介質、物料的大小均會影響冷凍速率。

2.2 冷凍方法

在冷凍方法中，冷凍介質和耦合的物理場是影響雞肉品質的重要因素。冷凍介質因為傳熱方式和傳熱系數的不同，會對雞肉的冷凍速率產生影響。以平板凍結為例，盡管作為冷凍介質的金屬平板傳熱系數較高，但因為傳熱方式為熱傳導，傳熱效率不及熱對流，因此其冷凍速率并不優于以熱對流方式為主的冷凍方法[32]；而氣體和液體的傳熱系數雖然不及固體，但是空氣冷凍和浸漬冷凍的傳熱方式屬于對流傳熱，又因為液體傳熱系數比空氣高，所以浸漬冷凍的速率最快，更有利于形成尺寸較小的冰晶，從而減少冰晶對雞肉的損傷，抑制肌纖維間隙的擴大[33]，如果冷凍過程中涉及到冷凍介質的相變如液氮噴霧速凍，則冷凍速率會進一步加快。超聲輔助冷凍、電場磁場輔助冷凍、高壓輔助冷凍等方法耦合了聲場、電場、壓力場等物理場，在這些物理場中雞肉中的水分性質發生變化，冰晶的成核和生長也受到影響，所以雞肉在冷凍過程中的品質得到改善。

2.3 凍藏溫度和時間

相比于微生物活動和酶促反應，雞肉在凍藏期間受到氧化反應的影響更加嚴重。因為在凍藏溫度下大部分微生物和酶的活動已經受到抑制。凍藏溫度不等同于冷凍過程的溫度。冷凍過程的溫度指肉類從常溫到凍結過程中制冷的溫度，而凍藏溫度指肉類完成凍結后長期貯藏的溫度。凍藏雞肉的商業溫度通常為-18 ℃或-20 ℃，一般而言，凍藏溫度越低，冷凍雞肉的品質越好，有效貯藏期也越長，這是因為氧化反應對溫度具有依賴性，溫度越高，氧化反應越劇烈[34-35]。盡管低溫能夠極大程度上抑制微生物的生長繁殖、酶活性和氧化作用，但是不能完全消除這些負面影響，隨著凍藏時間的延長，雞肉的品質會緩慢下降。短期凍藏的雞肉往往比長期凍藏的雞肉有更好的感官屬性[36]。

2.4 凍融循環

凍融循環指的是肉類多次重復冷凍和解凍的過程。在肉類凍藏過程中，因為溫度的波動容易引發凍融現象。隨著凍融次數的增加，雞肉的食用品質會逐漸下降，消化率也越來越低[37]。在凍藏期間，當溫度回升至冰點以上時，雞肉開始解凍，不可避免地造成汁液流失，此時肉中的一些可溶性物質如蛋白質、鹽類、維生素、氨基酸等會因為汁液的流失而減少，而雞肉組織又無法完全吸收流失的水分[10]，這個階段最容易造成微生物污染。而當溫度重新下降至冰點以下時，雞肉中的水分開始重新結晶，形成更大而不規整的冰晶，對肌原纖維造成破壞。而在凍融的過程中，雞肉中非凍水的pH值降低和離子強度的增加會進一步誘導肌原纖維蛋白變性[38]。每一次凍融過程的發生都會加劇肉質進一步劣化[37,39]。Kaewthong等[40]研究發現，當雞肉的凍藏溫度出現波動時，即使不發生凍融，也會一定程度上造成雞肉品質的下降，因此，雞肉在凍藏期間應盡量保持溫度的恒定。

3 冷凍及凍藏過程中雞肉的食用品質變化規律

冷凍雞肉的食用品質在解凍后會表現出不同程度的變化，如色澤發生改變、持水性變差、硬度下降、風味減弱等，這些關鍵品質的改變歸因于雞肉的化學質量屬性在冷凍體系下發生了變化。

3.1 色澤

肉中的顏色是入射輻射（光源）與肉表面相互作用的結果[41]。評價肉制品的顏色，通常會采用亮度（L*值）、紅度（a*值）和黃度（b*值）作為指標。部分研究表明，在凍藏期間，雞肉的L*值通常會變小，亮度變暗，然而有研究結果與此相反，解凍后雞肉的L*值并沒有變小，反而有所增加[42-43]。盡管關于冷凍雞肉亮度的變化還沒有準確的定論，但部分學者認為引起亮度變化的原因主要是肌肉組織中水分的遷移和改變[44-46]，因為水分能影響光的反射和折射。另外，蛋白質變性、持水性改變、滲出物和色素類物質的產生也有可能對雞肉的亮度產生影響[47]。a*值代表紅度，冷凍雞肉的紅色主要取決于肉中肌紅蛋白（myoglobin，Mb）的含量和狀態。Mb約占肉中色素的80%～90%，還原態的Mb為紫紅色，當Mb結合氧氣時可生成氧合Mb，這時肌肉呈鮮紅色；但當鮮紅色的氧合Mb進一步氧化為棕褐色的高鐵Mb時，肌肉就會產生令人不悅的顏色[48]。因此，雞肉中紅度的變化主要反映Mb的變化。凍藏初期，雞肉的紅度通常會上升[49-51]，這是因為在凍結初期，雞肉表面形成的冰晶發生升華，從而使更多的肌肉組織能與空氣接觸發生氧化還原反應，還原態Mb（紫紅色）轉變為氧合Mb（鮮紅色）。隨著凍藏時間的延長，雞肉的紅度會進一步發生改變，可能因為氧合Mb開始氧化成高鐵Mb（棕色），亦或是冷凍后期雞肉的汁液流失率升高，一些水溶性色素會伴隨汁液的流失而損失，使Mb遭受較為嚴重的破壞[29,36]。b*值代表黃度，目前普遍認為雞肉中黃度的變化主要是由脂質氧化中產生的色素引起的，在凍藏過程中，雞肉的黃度會隨著脂質氧化的加劇而不斷上升[52]。冷凍溫度和凍結速率會對雞肉的色澤產生影響，當冷凍溫度越低、凍結速率越快時，雞肉的表面顏色越亮，同時越有利于恢復解凍后肉樣自然的紅色[53]。

3.2 持水性

持水性是指肉品能夠容納自身或添加的全部或部分水分的能力，也被定義為肉類在外力作用下保持其水分的能力。持水性是肉類非常重要的品質特性，直接影響肉制品的出品率、感官質構、成品外觀等。肉類持水性可以通過對肉施加壓力，去除肉中部分自由水后稱質量計算得出[42]，也可通過測定含水量、離心損失、蒸煮損失、滴水損失和解凍損失等進行評價，它們代表了肉中不同的水分特征，對肉制品加工具有不同的指示作用。離心損失表征的是肉在受到離心力作用下維持水分的能力；蒸煮損失是肉類蛋白質變性和膜被熱分解造成的，流失的汁液由細胞內外的大量水和脂肪組成，是衡量熟肉制品生產產量的良好指標；滴水損失是由重力作用于細胞外液造成的；解凍損失則是肉類解凍過程中維持水分的能力。雞肉的持水性主要取決于肌原纖維蛋白的結構，尤其是肌球蛋白的結構，而冷凍形成的冰晶會對肌原纖維蛋白造成破壞[23]，改變其高級結構，肌纖維也因脫水收縮而產生較大形變。此外，雞肉冷凍過程中pH值的變化和蛋白氧化的程度也會直接影響肌原纖維蛋白結合和捕獲水分的效率，進而改變持水性。在冷凍及凍藏過程中，雞肉的持水性通常會不同程度地下降，比如含水量的降低，離心損失、滴水損失的增加，而且冷凍溫度越低，冷凍速度越快，越有利于保持雞肉的持水性。

3.3 嫩度

在決定肉類品質的幾個特性中，嫩度已被確定為決定消費者食用滿意度最重要的屬性之一[54]。雞肉的嫩度常通過硬度或剪切力表示。在分析雞肉的嫩度之前，通常會有兩種處理方法，一種是待冷凍雞肉解凍后直接進行質構分析；另一種是以一定的加熱溫度和加熱時間先將雞肉制熟，再分析雞肉的嫩度。前者分析的是生肉的嫩度，后者分析的是熟肉的嫩度，Thielke等[55]研究結果表明生肉的硬度和熟肉的剪切力并不一一對應。與新鮮雞肉相比，冷凍雞肉通常表現出更小的硬度和剪切力值，而且凍藏時間越長，雞肉的硬度和彈性越小[36,56]，這個過程主要涉及到雞肉中肌原纖維蛋白的變性，因為肌原纖維蛋白起到維持雞肉質構的作用。然而Lee等[54]研究結果表明，雞肉在凍藏期間會出現硬度上升、嫩度下降的現象，并且認為這可能是水分的減少而引起肌肉收縮的原因。綜上所述，影響肉嫩度變化的因素不僅包括肌原纖維蛋白，還可能涉及水分的減少和損失。據報道，不同動物之間、同一動物內不同肌肉之間、甚至同部位但不同位置之間的嫩度也可能不同。此外，冷凍溫度對于雞肉的嫩度也具有重要影響，較低的冷凍溫度能夠更好地保持雞肉的硬度，這主要歸結為兩個原因：一是較低溫度下較快的冷凍速率有利于形成更細小的冰晶，從而減少對肌原纖維的物理損傷；二是較低溫條件下相關的化學和酶促反應會進一步受到抑制，例如蛋白水解酶和蛋白質的氧化作用會降低，從而更好地保護肌原纖維蛋白的完整性。

3.4 風味

風味指嗅覺和味覺帶來的綜合感受。對于滋味而言，肉類的鮮味化合物主要有兩大類，一是以5′-肌苷酸為代表的核苷酸類化合物；二是以游離谷氨酸為代表的氨基酸類化合物。次黃嘌呤核苷酸又稱肌苷酸（inosinemonphosphate，IMP），是雞肉鮮味的主要成分，其含量已成為評價肉類鮮味的重要指標之一[57]。游離氨基酸由組織蛋白質的降解產生，具有酸、甜、苦、咸、鮮等多種味道，是雞肉重要的滋味物質。冷凍工藝對于雞肉滋味的影響具有兩面性。一方面，冷凍過程的低溫能夠延緩雞肉中鮮味物質如IMP的分解，而凍藏過程中蛋白質的降解能夠豐富游離氨基酸的含量，因此短期的凍藏有利于增加雞肉的滋味[58]；另一方面，由于冰晶對肌肉組織的破壞作用，冷凍雞肉在解凍過程中會存在汁液流失的現象，呈味氨基酸會伴隨解凍汁液的流失而損失，因此雞肉的滋味會受到影響[59-60]。隨著凍藏時間的延長，雞肉中IMP不斷分解生成苦味產物，解凍汁液的損失現象加劇，雞肉的整體滋味變差，產生不良味道。

冷凍雞肉的氣味變化是一個動態的過程。雞肉在凍藏過程中產生的氣味主要是脂質氧化的結果，其中大部分揮發性有機化合物（volatile organic compounds，VOCs）來源于PUFAs，因為PUFAs穩定性較低，其不飽和鍵容易受到傷害，從而誘導形成大多數主要的VOCs。冷凍雞肉中的VOCs包括烴類、酯類、醇類、醛類、酸類、酮類和其他化合物，這些物質含量會隨著冷凍時間的延長而發生不同程度的變化，其中醛類物質是關鍵風味化合物[61]。從長期凍藏的角度而言，較低的冷凍溫度能夠延緩雞肉中風味物質含量的減少，原因是冷凍溫度越低，冰晶對細胞的破壞作用越小，風味物質的分解速率也越低。表2匯總了近年來雞肉在冷凍及凍藏過程中食用品質變化的研究報道，冷凍及凍藏過程中雞肉的食用品質變化規律見圖2，圖3總結了冷凍雞肉的化學質量屬性對其食用品質的影響。

表2 雞肉在冷凍及凍藏過程中食用品質的變化Table 2 Recent research on changes in eating quality of chicken during freezing and frozen storage

圖2 冷凍及凍藏過程中雞肉的食用品質變化規律Fig.2 Schematic of changes in the eating quality of chicken during freezing and frozen storage

圖3 冷凍雞肉的化學質量屬性對其食用品質的影響Fig.3 Effects of chemical quality attributes on the eating quality of frozen chicken

4 冷凍及凍藏過程中雞肉的化學質量屬性變化

4.1 水分

雞肉中的水分以不同形式存在。按照與非水物質相互作用的程度，食品中的水可分為結合水、不易流動水和游離水。在雞肉冷凍過程中，水的變化可以概括為兩個方面，一種是水-冰的轉化；另一種是與非水物質結合程度的改變，即結合水、不易流動水和自由水之間的轉化。在冷凍過程中，肉中的水主要經歷3 個階段，分別是液態降溫階段、相變階段和固態降溫階段[67]。當雞肉溫度冷卻至冰點時，水并不會立刻結冰，而是進入過冷狀態。隨著溫度的持續下降，當達到一定過冷度時，水分開始凝結成冰，同時釋放潛熱，此時溶液開始生成晶核，晶核也在與水分的接觸下不斷生長[68]。而在凍藏過程中，在各相化學勢達到均衡和自由能最小化的驅動下，雞肉中的冰晶會通過遷移、積聚、表面等滲的方式進行重結晶，使得冰晶的晶體數量減少、平均尺寸增加，且冰晶的表面也會變得更加光滑和鋒利[69-71]。圖4展示了冷凍及凍藏過程中冰晶的變化過程。冰的形成會導致雞肉中不同形式的水分發生變化，冰晶對肌纖維造成損傷，影響了肌原纖維蛋白的水結合位點[72]，進而降低了肌原纖維蛋白的持水性，使不易流動水向外遷移轉化為自由水，或者向內與溶解的蛋白分子結合轉化為結合水，細胞中的結合水也逐漸遷移到細胞外空間形成冰晶。簡言之，水會在不同形式間發生轉變，導致自由水含量越來越多。但也有學者認為，雞肉的冷凍過程并不會改變結合水和不易流動水的結合程度，只是自由水的移動性會越來越強[73]。盡管如此，大多數研究表明，雞肉中各水分間的變化和遷移程度越小，越有利于維持雞肉的品質。目前人們多采用低場核磁共振技術監測肉類中水分的變化[74]。

圖4 冷凍及凍藏過程中冰晶的變化過程Fig.4 Growth and recrystallization of ice crystal during freezing and frozen storage

4.2 蛋白質

雞肉中的蛋白質按其溶解特性可分為水溶性的肌漿蛋白、鹽溶性的肌原纖維蛋白和不溶性的基質蛋白，其中肌原纖維蛋白被認為是對冷凍雞肉品質貢獻最大的蛋白質[16]。肌原纖維蛋白約占肌肉總蛋白60%，是肉類中最豐富的蛋白質[75]，主要由肌球蛋白和肌動蛋白組成，負責賦予肌肉食品感官和理化特性，如風味、持水性、質地。雞肉蛋白在冷凍體系下并不穩定，冰-水界面的形成、冰晶的直接作用、溫度的下降、溶質濃度的上升等均會誘導蛋白質的降解和變性[76]。蛋白質氧化被認為是冷凍肉類品質下降的主要因素之一[77]，也是雞肉蛋白在冷凍過程中最受關注的變化。蛋白質氧化被定義為蛋白質與氧化劑的一系列反應而導致的共價修飾，分為直接氧化與間接氧化兩種方式，前者是蛋白質直接與活性氧（reactive oxygen species，ROS）或活性氮發生反應的過程，這些活性物質的產生有多種原因，既包括冰晶損傷肌細胞產生的氧化酶和金屬離子，也包括氧氣、輻照和添加劑等外源因素。脂質氧化、Mb和非酶糖基化能間接誘導蛋白質發生氧化[78]。蛋白質和脂質的氧化在凍藏過程中相互關聯。一方面，脂質衍生的過氧自由基是蛋白質羰基化的潛在引發劑；另一方面，脂肪氧化產生的丙二醛（malondialdehyde，MDA）與蛋白質衍生物反應形成羰基的底物有關。蛋白質交聯聚集、側鏈氨基酸氧化修飾和肽鏈主鏈斷裂是蛋白質氧化的結果。蛋白質的交聯聚集會造成其理化性質如疏水性和溶解性的改變[29,73]；側鏈氨基酸氧化修飾的直接結果是羰基的形成和巰基的氧化，羰基主要是由賴氨酸、脯氨酸、精氨酸等直接氧化導致[79]，巰基可以氧化為二硫鍵，而二硫鍵對于維持蛋白質構象具有重要作用[80]；肽鏈主鏈的斷裂可能會引發二級結構發生改變，主要體現在有序結構含量的減少和無序結構含量的增加[37]。圖5展示了蛋白質的氧化機制，與肌漿蛋白相比，肌原纖維蛋白在凍藏期間更容易發生蛋白水解變化，而在肌原纖維蛋白中，原肌球蛋白是最穩定的蛋白，其次是肌動蛋白，肌球蛋白在凍藏過程中最不穩定。

4.3 脂質

脂質是雞肉中一大類重要的營養素。在冷凍雞肉的貯藏過程中，冰晶的形成會破壞肌細胞釋放某些內源酶和促氧化劑如金屬離子、自由基，從而促進脂質的氧化反應[83]。在引發劑的作用下，不飽和脂肪酸（unsaturated fatty acids，UFAs）及其甘油酯脫氫并生成自由基，自由基再進一步與ROS發生反應。脂質氧化被認為是導致肉及肉制品風味、色澤、口感和營養成分等品質損傷的主要原因。肉中脂肪含量和脂肪酸組成、加工程度、貯藏條件、組織脯氨酸和抗氧化物質含量的平衡等因素均可影響肉中脂肪氧化過程的啟動和發展。肉類脂質氧化過程中通常會產生氫過氧化物、MDA等初級和次級氧化產物，可以通過測定過氧化值（peroxide value，POV）、硫代巴比妥酸反應物（thiobarbituric acid reactive substances，TBARS）值等指標表征肉類脂質的氧化[51]。然而，脂質氧化產物的多少有時并不能準確反映脂質的氧化程度。因為某些脂質氧化產物在氧化后期的分解速率會超過其生成速率，而且這些氧化產物也會與其他化合物發生反應，從而造成含量的減少[84]。脂質自動氧化過程見圖6。

圖6 脂質自動氧化過程Fig.6 Lipid autoxidation process

雞肉對脂質氧化特別敏感的其中一個原因是雞肉本身含有較多的UFAs。脂質氧化和脂質水解均會導致肉類脂肪酸的變化[85]。在原料肉的凍藏過程中，飽和脂肪酸（saturated fatty acids，SFAs）和單不飽和脂肪酸（monounsaturated fatty acids，MUFAs）具有較高的穩定性，而PUFAs不穩定，PUFAs比SFAs和MUFAs更容易被氧化。郭云凱等[62]研究結果表明，雞胸肉在凍藏的56 d內，SFAs顯著升高，相反PUFAs顯著下降，MUFAs總體呈下降趨勢。

4.4 pH值

pH值是評價冷凍雞肉品質的重要指標。與新鮮雞肉相比，凍融雞肉的pH值通常會更低，這可能是因為冷凍過程中蛋白質變性釋放的氫離子導致pH值下降，或者是解凍過程造成了糖原分解、水及可溶性物質的損失和酸性產物的生成[52,86]。而在長期凍藏過程中，雞肉的pH值通常呈現先下降后上升的趨勢[51]。凍藏前期，屠宰后肉雞的肌肉處于排酸階段，肌糖原、三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，ATP）在一定條件下生成乳酸、磷酸和肌酸等酸性物質，因此雞肉的pH值逐漸降低[87-88]，這個過程還影響肉質的色澤、保水性和嫩度[89]。凍藏后期，雞肉中的內源蛋白酶及腐敗微生物會將肌肉蛋白質降解為多肽和氨基酸，并釋放出堿性基團，隨著含氮類氨及胺類的蓄積，雞肉的pH值重新逐漸上升。然而部分研究發現，冷凍雞肉的pH值在貯藏后期不會上升，或者并無顯著變化[43,52]。由此可知，雞肉在凍藏過程中的pH值變化趨勢并非絕對，受許多因素的影響，包括肉的宰殺和熟成、肉的新鮮度、微生物的污染、化學組成的變化等。表3總結了雞肉在冷凍及凍藏過程中的化學質量屬性變化。

表3 雞肉在冷凍及凍藏過程中的化學質量屬性變化Table 3 Changes in chemical quality attributes of chicken during freezing and frozen storage

5 結語

5.1 雞肉冷凍技術的研究方向

盡管新興冷凍技術在改善冷凍雞肉品質方面具有一定優勢，但受制于較高的操控要求和使用成本，這些技術距離真正走出實驗室還有一定時間，其原理和可能造成的負面影響也需要進一步研究。因此，目前凍結雞肉的最主要的冷凍方法依然是空氣靜止冷凍和鼓風冷凍，液氮速凍、浸漬冷凍和微凍冷凍也越來越多地被應用在雞肉的凍結中。這些冷凍方法能夠實現商業化應用的關鍵在于操作簡單、成本較低?；诖?，針對新興冷凍技術和常用冷凍技術應有不同的創新方向。對于新興冷凍技術而言，除了研究其對冷凍雞肉的品質影響，更要突破制約其商業化應用的因素，如操作和設備的簡化、成本的降低以及產能的提升。對于常用冷凍技術而言，可以運用數值模擬等手段分析冷凍條件如流體的流速和流向、物料的尺寸和位置、冷源的溫度等對冷凍效果的影響，從而優化最適冷凍條件，提升冷凍效率。

5.2 冷凍雞肉品質的影響因素

冷凍雞肉品質的影響因素包括冷凍速率、冷凍方法、凍藏的溫度、時間和凍融循環作用，而且這些因素相互關聯，比如凍藏溫度的波動會導致凍融現象的發生，冷凍方法的選擇會影響冷凍速率的快慢。明確影響冷凍雞肉品質變化的因素，對于有效控制冷凍雞肉的感官質量具有重要意義。然而在實際應用中，除了冷凍因素會對冷凍雞肉的品質產生影響，肉雞的飼料、宰殺后肉雞的僵直、不同部位的雞肉、雞肉的包裝和添加劑同樣會引起品質的變化。因此，要從關聯化的角度考慮冷凍雞肉品質的影響因素。

5.3 冷凍及凍藏過程中雞肉的品質屬性變化

雞肉在冷凍及凍藏過程中的一些關鍵品質會發生變化，包括色澤、持水性、嫩度、風味，這些品質相互之間有一定的相關性和變化規律，比如持水性的下降通常伴隨著嫩度的提升，在某些研究中發現雞肉的亮度也與持水性有一定的關系。這些關鍵品質的改變主要是由于雞肉中化學質量屬性的變化所引起的，例如冷凍過程中水會形成冰晶，對肌原纖維造成破壞，肌原纖維蛋白變性，造成肉的持水性下降；Mb發生氧合和氧化，改變了雞肉的色澤；脂質氧化一方面會影響肉的色澤，另一方面也會影響肉的風味。此外，不同化學質量屬性之間也會相互影響，如pH值的變化會造成蛋白質的變性，蛋白質和脂質的氧化產物能相互促進彼此的氧化。但值得注意的是，目前大部分研究主要以化學的角度觀察冷凍雞肉的品質變化，而實際上冷凍也是一個復雜的物理過程，涉及到傳熱學（物料溫度的降低）、流體力學（流體冷凍介質）、結構力學（水結冰體積膨脹）等方面。因此，從物理的角度觀察冷凍雞肉的性質變化（如玻璃化轉變溫度、比熱容、熱導率、密度的變化等），可能會為明晰冷凍雞肉的變化規律提供新的視角。