【南京农业大学-应用案例】静磁场结合分段冷却:猪肉在-4°C稳定过冷 Food Chem. (IF=9.8)

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南京农业大学食品科学技术学院叶可萍教授研究团队采用磁电耦合冷冻冷藏箱（英都斯特（无锡）感应科技有限公司），在农林科学领域期刊Food Chemistry发表了题为“Static magnetic field combined with phased cooling could maintain the supercooling state to improve the quality of pork during -4°C storage”的文章。

1. 研究问题：这篇文章研究了在-4°C下，通过结合静磁场（SMF）和分阶段冷却来维持猪肉的过冷状态，以改善猪肉在储存期间的质量。

2. 研究难点：难点在于如何提高猪肉的过冷稳定性，以及过冷处理对猪肉质量的影响。

3. 相关工作：过冷保存作为一种潜在的替代冷冻储存的方法，已被证明可以延长新鲜肉的保质期，同时避免冷冻引起的结构损伤。然而，过冷状态的稳定性和实际应用中的局限性仍需进一步研究。已有研究表明，电磁场和先进的温度控制技术可以增强过冷稳定性，但结合静态磁场和分阶段冷却的研究较少。

这篇论文提出了结合静磁场和分阶段冷却的方法来提高猪肉在-4°C下的过冷稳定性。具体来说，

1. 静态磁场处理：首先，选择了8 mT的静磁场进行处理。静磁场可以降低冰核化温度，从而促进食品的过冷状态维持。

2. 分阶段冷却：其次，采用分阶段冷却方式，包括初始稳定阶段在-3°C下保持12小时，然后冷却至最终的-4°C储存温度。

3. 样本分组：将猪肉样本分为四组：对照组（Con）、仅分阶段冷却组（TC）、仅静磁场组（SMF）和、结合静磁场和分阶段冷却组（TC-SMF）。所有组在-4°C下储存48小时。

4. 过冷百分比测定：通过实时记录猪肉样本的温度，分析时间-温度曲线，确定冰核点和冻结点，计算过冷百分比。

1. 过冷百分比：TC、SMF和TC-SMF组的过冷百分比均高于对照组，且TC-SMF组在储存期间的过冷百分比显著高于其他组（P<0.05）。然而，TC-SMF组在不同批次间的过冷百分比差异较大，表明过冷状态的可重复性较低。

2. 过冷百分比与分组：TC-SMF处理后的样本在48小时内的过冷百分比范围为0%到91.7%。根据55.6%的阈值，将批次分为三组：高过冷组（HS）、低过冷组（LS）和非过冷组（NS）。

3. 影响因素分析：HS组的蛋白质含量显著高于NS组（P<0.05），脂肪含量显著低于NS组（P<0.01），表明高蛋白低脂肪的比例有利于维持过冷状态。此外，HS组的自由水比例显著高于NS组（P<0.01），而假单胞菌计数显著低于NS组（P<0.01）。

4. 相关性分析：过冷百分比与蛋白质含量、自由水比例和肌原纤维蛋白表面疏水性呈显著正相关，与脂肪含量、假单胞菌计数、肌浆蛋白溶解度和肌浆蛋白浊度呈显著负相关。假单胞菌计数与过冷百分比的相关性最强。

5. 验证实验：通过控制初始假单胞菌计数以匹配HS组的数量，验证了假单胞菌计数对过冷稳定性的关键作用。结果显示，TC-SMF处理后的猪肉在48小时内的过冷百分比范围为58.3%到91.7%。

6. 对猪肉质量的影响：TC-SMF处理显著降低了滴水损失，抑制了微生物生长，并延迟了蛋白质变性的开始。过冷组的滴水损失率在储存期间保持稳定，而对照组的滴水损失率在第14天显著增加（P<0.05）。

这项研究表明，结合8 mT静磁场和分阶段冷却的处理方法可以显著提高猪肉在-4°C下的过冷保存效果。该处理方法将过冷百分比提高了52.8%，并有效抑制了微生物生长，改善了猪肉的水分保持能力。磁场技术为新鲜肉类工业中实现过冷状态，改善肉类储藏品质提供了重要的理论和实践基础。