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摘要：冰溫（-0.5～-2.8℃）可抑制生鮮肉中內源酶的活性及微生物生長，進而影響產品品質。但是冰溫保鮮這一新技術對牛羊肉品質的作用機制仍然缺乏系統的總結，尤其是冰溫對生鮮肉嫩度的影響是否起到積極作用尚未有定論。因此，本文立足于近年來的研究進展，深入分析了冰溫保鮮對牛羊肉嫩度的影響，同時概述了該技術對肉色、汁液損失、風味（脂肪氧化）和微生物的作用，總結了該技術目前存在的問題及未來發展方向，以期為冰溫保鮮技術在我國的廣泛應用提供理論指導。

冰溫保鮮是指將生鮮食品置于0℃以下、凍結點以上的溫度范圍內，使食品保持低溫而不凍結的狀態，其溫度范圍一般為-0.5～-2.8℃。冰溫保鮮能夠對生物細胞起到低溫脅迫作用，由糖、醇和蛋白質等組成的不凍液能防止細胞凍結，保持細胞的活體狀態，同時低溫能夠抑制多數酶的活性和微生物代謝水平，因此能夠較好地保持生鮮產品品質。生鮮牛羊肉營養物質豐富，是易腐敗的產品。近年來眾多學者認為—1.5℃的非凍結條件是牛羊肉冰溫保藏的理想溫度，實驗發現當高于這一溫度后貨架期（基于感官評定）逐漸縮短，（0、2、5、10℃條件下，貨架期分別為冰溫保鮮貨架期的70%，50%，30%，15%）；此外，冰溫保鮮還具有重要的商業價值，可降低能量消耗，縮短加工時間，減少勞動力和運輸成本，使企業獲得較高利潤。

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鑒于冰溫保鮮的獨特優勢，國內外相關學者對其進行了深入的探討研究，因此，本文對國內外冰溫保鮮技術在牛羊肉中的研究現狀進行綜述，著重闡述了其對生鮮肉各品質指標的影響機制，同時分析了目前冰溫保鮮技術存在的問題及未來發展方向，以期為冰溫保鮮技術在我國的應用及推廣提供理論指導。　　

1

冰溫保鮮技術對牛羊肉品質的影響

采用冰溫貯藏保鮮技術的主要目的是維持產品品質，延長貨架期。評判冰溫條件下牛羊肉品質及貨架期的主要指標包括嫩度、肉色、風味（脂肪氧化）及微生物等。

1.1

冰溫保鮮對嫩度的影響

肉的嫩度是消費者評價肉品品質常用的指標之一。目前推薦的理想成熟條件是羊肉于1～4℃條件下成熟7～10d，牛肉于1～2℃條件下成熟2～3周。但Hughes等的研究中卻發現牛肉在-1℃條件下貯藏12周仍未達到理想的嫩度。溫度影響肌肉成熟過程，提高成熟溫度（-1.5、3、7℃），嫩度逐漸提高，與冷藏相比冰溫條件可明顯減緩肌肉成熟進程。研究發現冰溫保鮮技術對嫩度的影響主要與鈣激活酶系統、肌原纖維及其骨架蛋白、小熱休克蛋白等方面有關。

1.1.1

鈣激活酶系統

肌肉成熟過程中鈣激活酶可使Z線、肌聯蛋白和伴肌動蛋白降解，使肌原纖維小片化指數（myofibrillar fragmentation index，MFI）升高，進而提高嫩度，其活力與冷藏溫度正相關，李培迪等以陶賽特公羊為研究對象，發現冰溫組μ-鈣激活酶的激活及失活均慢于冷藏組，冰溫處理顯著延長μ-鈣激活酶存活時間，減緩肌肉成熟。目前關于鈣激活酶活性的研究主要集中在冷藏水平，且對于μ-鈣激活酶及m-鈣激活酶在肌肉成熟過程中作用效果也存在較大爭議。

1.1.2

肌原纖維及其骨架蛋白

肌間線蛋白和肌鈣蛋白-T的降解程度是肉嫩化的重要指標。提高冷藏成熟溫度，蛋白質水解酶的活性增加，從而促進肌原纖維骨架蛋白的降解。有研究發現冷藏溫度每提高10℃，肉成熟的速率可增加2.5倍。den Hertog-Meischke等曾研究報道提高牛肉的冷藏成熟溫度（1、3、5、7、10℃），30kDa肌鈣蛋白-T的降解產物明顯增多。李培迪等也發現羊肉宰后不同貯藏時間（5、7、9d）冷藏組（2～4℃）MFI顯著高于冰溫組（-1～-2℃）。

1.1.3

 蛋白質磷酸化

磷酸化反應可影響絕大多數肌原纖維的功能，蛋白激酶可催化肌鈣蛋白-T和肌鈣蛋白I發生磷酸化反應，從而降低對鈣激活酶降解信號的靈敏度，減弱鈣激活酶對肌鈣蛋白的降解能力。冰溫貯藏可影響蛋白激酶活性，張艷發現冰溫組（-1～-1.5 ℃）羊肉蛋白激酶活性在貯藏過程（12h～9d）中始終顯著高于冷藏組（P＜0.05），從而影響肌原纖維的功能。同時，蛋白質磷酸化也對糖酵解酶活性產生重要影響，磷酸果糖激酶是糖酵解的關鍵限速酶，磷酸化后反應活性降低，研究發現冰溫貯藏有利于上調磷酸果糖激酶磷酸化水平，下調糖原磷酸化酶磷酸化水平，進而影響糖酵解途徑及細胞骨架蛋白降解，從而間接調控肉品品質。

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1.1.4

蛋白質氧化

肌原纖維蛋白的變性程度與嫩度有很大關系，硫基氧化形成二硫鍵使蛋白質間發生交聯、聚合等現象，是肌原纖維蛋白結構發生變化的主要原因，蛋白質的氧化速率受溫度影響顯著，夏秀芳等研究了冰溫（-1℃）貯藏條件下牛肉的ATPase活性、總疏基及活性疏基含量等指標的變化，結果發現與冷藏相比冰溫貯藏可有效減緩肌原纖維蛋白的變性程度。冷藏溫度越高（-2、0、4℃），牛肉的疏基含量下降越快（下降速率分別為0.89%、1.20%、1.3%）。蛋白質的肽骨架和氨基酸側鏈易受活性氧自由基（reactive oxygen species，ROS）的作用可使得蛋白質的溶解度降低，冰溫條件（-1.5℃）下牛肉蛋白質溶解度下降速率較冷藏明顯緩慢。因此，冰溫條件下可顯著地減緩肌原纖維蛋白的氧化變性速度，更好地維持肌原纖維蛋白結構和功能的完整性。

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1.1.5

小熱休克蛋白

小熱休克蛋白（small heat shock proteins，sHSPs）主要包括HSP20、HSP27和β-晶狀體蛋白等，該蛋白具有抗細胞凋亡和分子伴侶的功能，可保護肌細胞特性，維持細胞穩態，減緩肌原纖維的降解，與肉的嫩度存在重要聯系。冰溫（-1.5℃）條件下可有效減緩sHSPs的降解，弱化μ-鈣激活酶的活性，維持肌原纖維蛋白結構穩定進而調控肉品嫩度。

綜上，冰溫貯藏可明顯延長肌肉的成熟過程，有效地減緩酶類對肌原纖維結構的破壞，極大地維持了肌肉組織理化性質的穩定。在相同貯藏時間下，冰鮮真空貯藏的牛肉羊肉嫩度要略差于真空冷藏的產品，然而該技術對于生鮮肉嫩度的影響效果主要取決于不同市場條件下對嫩度的預期。對于短期貯藏來說冰溫保鮮可能達不到消費者預期的理想嫩度；而對于進出口企業來說冰溫保鮮可克服長距離運輸問題，更好地保持生鮮牛羊肉的新鮮度。目前關于冰溫條件下嫩度變化機理的研究多集中在短期貯藏水平，而美國、澳大利亞冰鮮牛肉的保質期分別為100d和120d，因此探討長期貯藏冰鮮牛羊肉嫩度變化機制將是一個很有意義的研究靶點。

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1.2

冰溫保鮮對肉色的影響

肉色是影響消費者評價肉品新鮮度的首要因素，是決定消費者購買與否的直接評價指標。牛羊肉的紅度（a*值）與貯藏溫度顯著相關。研究發現冰溫貯藏可保持較高的a*值水平，維持較好的肉色穩定性。Jeremiah等發現隨貯藏溫度（-1.5、2、5℃）的提高，牛肉a*值逐漸降低。冰溫（-1.5℃）貯藏24周牛肉的a*值大于15，但冷藏（2、5℃）樣品已明顯低于a*值的接受閾值，同時貯藏溫度也是影響高鐵肌紅蛋白（metmyoglobin，MetMb）積累（肉色劣變）的重要因素，MetMb的形成速率隨貯藏溫度的提高逐漸增加，而溫度低于0℃時，肉色較為穩定。Small等研究發現牛肉在-0.5℃條件下貯藏26周后仍能保持新鮮的外觀。還有學者研究了牛肉在不同溫度（-1.5、25℃）條件下MetMb和氧合肌紅蛋白（oxymyoglobin，OxyMb）的含量變化，結果表明冰溫（-1.5℃）條件下MetMb的相對比例低，再次印證與冷藏相比冰溫條件能夠明顯降低MetMb的形成速率，維持肉色穩定。此外，冰溫貯藏能夠增加O2的滲透率，使OxyMb層的厚度增加，而較高的冷藏溫度則會使需氧酶的活力增強，線粒體氧氣消耗率提高，從而形成較薄的OxyMb層，使得MetMb層（中間層）極接近于肉的表面；貯藏溫度的提高會加速OxyMb的自動氧化速率，使肉色進一步劣變。除此之外，也有學者發現冰溫條件更有利于保持MetMb還原酶活力，維持煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（nicotinamide adenine dinucleotide，NADH）的含量，使肌肉在長期貯藏過程中維持較好的肉色。

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1.3

冰溫保鮮對汁液損失的影響

肉的保水性不僅直接影響肉的食用品質，還具有重要的經濟意義。汁液損失嚴重的產品會直接降低消費者的購買欲望，Johnson調查研究發現牛肉汁液損失率為1%～2%時可接受，當達到4%時就超出消費者的接受范圍。

貯藏溫度影響肌肉的成熟過程，進而對產品的保水性產生影響，Choe等研究發現羊肉在冷藏條件（3℃和7℃）其汁液損失明顯高于冰溫（-1.5℃）條件。劉騰對比了不同貯藏溫度（-1.5、0、4℃）對牛肉保水性的影響發現冰溫（-1.5℃）條件可明顯降低牛肉的汁液損失和蒸煮損失，提高其保水性。雖然近年來對冰溫保鮮技術的研究不斷深入，但關于冷藏溫度與汁液損失之間關系的機制尚未完全闡明。Offer等認為牛肉的貯藏溫度與汁液損失之間存在線性關系，提高貯藏溫度，汁液黏性降低更易使水分從肌原纖維間隙中流出。den Hertog-Meischke等對此觀點持相反的意見，其認為汁液損失與貯藏溫度之間存在非線性關系，當貯藏溫度在1～5℃之間時，汁液損失受溫度影響較為顯著，5-10℃之間受溫度影響不顯著。同時認為汁液黏性變化不能完全揭示其與貯藏溫度之間的關系。

總結近年來的相關研究，并結合上述冰溫條件對肉嫩度的影響機制，認為冰溫保持肉品較好保水性的原因可能是冰溫條件下抑制了微生物及酶的活性，降低了蛋白質的水解程度，減緩了肌肉的成熟過程，極大地維持了細胞結構完整性。同時，冰溫條件下不易流動水含量變化較小，自由水含量增加較少，從而減緩了失水速度，提高了保水性。汁液損失是關系到肉類產業的重要指標，因此關于貯藏溫度對于牛羊肉汁液損失的深一層次的影響機制急需闡明。

1.4

冰溫保鮮對風味（脂肪氧化）的影響

風味是由脂肪和其他內源能夠影響消費者味覺的風味前體物質（如糖、氨基酸等）刺激味蕾產生的感覺。冷藏期間隨著揮發性脂肪酸及氨基酸的氧化，冷鮮肉類會產生羰基類及醛類物質。低含量的醛會對肉品風味起積極的作用，但當達到消費者接受閾值后，就會產生酸敗氣味。

冰溫貯藏可顯著延長肉品的感官貨架期，減少不良氣味的產生，羊肉在-0.5～-2.4 ℃范圍內貯存期可達12周，牛肉在-0.5℃條件下可達24周，也有學者研究發現羊肉在一0.3℃條件下貯存時，其消費者接受度達12周，真空包裝的牛肉在-0.5～-1℃條件下貯存時，其消費者接受度達26周。同時，Hughes等還發現牛肉在-1℃條件下，當其貯藏至20周時，其感官接受度要優于貯存至第2周的樣品。

溫度是影響脂肪氧化的重要因素。與冷藏相比冰溫貯藏能明顯的減緩脂肪氧化速率。蛋白氧化與脂肪氧化具有相互促進作用，冰溫條件下可顯著減緩肌紅蛋白氧化速率，減少原卟啉及血紅素的釋放，進而降低脂肪氧化程度。減少微生物的增殖也對于提高肉的風味具有重要作用，冰溫條件下微生物的增殖速度減緩，冰溫（-1.5 ℃）貯藏，與冷藏（2℃）相比生物胺種類少且含量較低，可更好地維持產品良好的風味。

1.5

冰溫保鮮對微生物的影響

微生物污染是導致牛羊肉貨架期縮短及安全性降低的關鍵因素，而冰溫保鮮可有效地抑制多數微生物的生長繁殖，極大地降低了微生物污染帶來的安全風險。

肉的腐敗是在多種微生物共同作用下，以肉品為基質產生不良代謝產物的過程。鮮肉中的優勢腐敗菌主要包括假單胞菌、不動桿菌、嗜冷桿菌、氣單胞菌、腐敗希瓦氏菌、腸桿菌和革蘭氏陽性乳酸桿菌（lactic acid bacteria，LAB）及熱殺索絲菌等。肉中腐敗微生物的種類及數量受溫度影響明顯，有學者研究發現冰溫條件下能夠顯著減緩沙雷氏菌的生長速度（增殖達到8（1g（CFU/cm2））的時間，2℃需要20d，而-1.5℃則需要70d）。同時，近年來國內外學者關于冰溫保鮮技術對牛羊肉菌落總數影響也進行了廣泛研究（表1），但由于包裝方式及貯藏溫度的差異使得不同學者的研究結果不同。總體來看，與冷藏相比冰溫條件下菌落總數明顯偏低，冰溫條件下微生物的代謝活力降低，增殖速度減緩，可顯著降低細菌腐敗速度。

表1  冰溫及冷藏技術對牛羊肉菌落總數影響的相關研究

牛羊肉屠宰過程中污染微生物的多樣性以及微生物來源的廣泛性和復雜性，導致了鮮肉中微生物的多相污染。很多學者開展了冰溫條件下牛羊肉中微生物多樣性的研究。假單胞菌是胴體表面常見的細菌（2.12（1g（CFU/cm2））），低溫有氧條件可引起肉品腐敗。Reid等研究了冰溫（-1℃）條件下牛肉關鍵腐敗微生物的變化情況，經過6周的貯藏期后假單胞菌數可達4.42（1g（CFU/cm2））。熱殺索絲菌也是冷鮮肉中常見的菌群，能夠產生脂肪酶和蛋白酶，導致肉品產生干酪味，引起產氣腐敗。Brightwell等的研究發現冰溫（-1.5℃）厭氧條件下該菌能夠導致肉品腐敗。同時陳銳穎以牛肉為研究對象，發現冰溫（-1℃）條件下熱殺索絲菌有較強的致腐能力，-1℃條件下貯藏15d后菌落總數可達6.51（1g（CFU/g））。乳酸菌是冰溫厭氧條件下的優勢腐敗菌群，其中肉食桿菌、乳酸桿菌和明串珠菌在真空包裝肉品中較為常見。Jones以真空包裝的冰鮮（-1.5 ℃）牛肉為研究對象，發現貯藏期內（16周）肉食桿菌、乳酸桿菌、明串珠菌交替成為優勢菌群。Kaur等的研究發現牛肉冰溫（-0.5℃）厭氧條件下貯藏后期肉食桿菌逐漸占據優勢，成為優勢菌群（77%～97%）。沙雷氏菌、變形沙雷氏菌及蜂窩哈夫尼亞菌為嗜冷腸桿菌，均可在冷藏條件下導致肉品腐敗，產生硫化物味及氨味。Youssef等研究了不同溫度條件（-1.5、2℃）下真空包裝牛肉優勢腐敗菌的變化情況，發現腸桿菌可引起牛肉在冷藏條件（2℃）下的早期腐敗。嗜冷梭狀芽孢桿菌在加工環境及胴體表面廣泛存在，可導致0℃以下肉品腐敗，產生不良氣味，Reid等的研究發現冰鮮（-1℃）牛肉貯藏后期（6周）梭狀芽孢桿菌數可達6.11（1g（CFU/cm2）），梭狀芽孢桿菌是冰鮮牛肉主要的腐敗菌之一。由此可見，冰溫條件下牛羊肉中的微生物多樣性及優勢菌群與冷藏條件下具有一定的相似度，但是目前還未發現兩種貯藏條件下牛羊肉中微生物多樣性的差異比較研究。為了保證冰鮮牛羊肉產品品質，建立良好的衛生操作規范，從源頭減少微生物污染才是減緩冰鮮牛羊肉微生物腐敗的關鍵。

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