开题报告--不同解冻方法对牛肉品质影响研究.doc

本科生毕业论文（设计）开题报告中文题目 不同解冻方法对牛肉品质影响研究英文题目 The Affect of Different Thawing Methods on the Beef Quality 学生姓名 班级 450907 学号 学 院 生物与农业工程学院 专 业 食品质量与安全 指导教师 职称 副教授 开题报告1.研究目的、意义1.1牛肉的功效，品种及市场现状1.1.1牛肉的功效牛肉是全世界人都爱吃的食品，是中国人的第二大肉类食品，仅次于猪肉，其蛋白质含量高，而脂肪含量低，味道鲜美，受人喜爱，享有“肉中骄子”的美称1。牛肉含有丰富的蛋白质，氨基酸组成比猪肉更接近人体需要，能提高机体免疫能力，对生长发育及手术后、病后调养的人在补充失血、修复组织等方面特别适宜。牛肉蛋白质含量高达20，脂肪含量9，含有人体所需要的全部氨基酸，维生素A的含量比其他畜禽肉都高。牛肉富含红素铁，是补血的好食品，同时，锌、硒、锰等微量元素和B族维生素含量也比较高。牛肉胆固醇含量低，肉质鲜美细嫩多汁，容易消化吸收。经常食用牛肉，能提高机体抗病能力。中医认为，牛肉有补巾益气、滋养脾胃、强健筋骨、化痰息风、止渴止涎的功效。是全世界人都爱吃的食品。人们的生活水平和消费能力在持续提高，冬季对牛肉的需求量有所增长，“牛肉火锅”遍地开花，受到消费者的普遍欢迎，由此带动牛肉消费呈现持续增长的势头。从全国的形势看，民间牛肉消费市场潜力巨大，肉牛养殖产业应该有更加广阔的发展前景2。1.1.2牛肉的品种黄牛是我国肉牛业的主要牛种，过去中国黄牛一直以役用为主，没有给它显示肉用性能的环境。近十几年来的实践表明，黄牛具有非常好的肉用性能，如改进饲养管理水平，采用现代肉类生产工艺，就能产出品质非常优良的牛肉。我国有着丰富的黄牛资源，黄牛的分布从南至北、由东到西极为广泛，形成了蒙古牛、华北牛及华南牛大肉牛带。其中秦川牛、晋南牛、南阳牛、鲁西牛和延边牛为我国大著名品种。有如此丰富的资源来发展我们的牛肉生产，条件可谓得天独厚。经研究表明我国黄牛经适当育肥后屠宰，各项指标都已接近或达到专用肉牛的水平，且与国外品种相比，我国黄牛还有品质上乘、风味浓郁、多汁细嫩的特点。众多资料一致表明，我国黄牛有着良好的产肉性能，可以用来生产优质牛肉。但考虑到其生长速度和饲料效率不十分理想的因素，应引进国外优良品种进行适度杂交改良，以形成生长速度快、产肉性能好的商品代，同时应积极培育我国自己的肉用牛品种，为我国肉牛业的发展打下基础。从七十年代起，我国先后由国外引进了海伏特、安格斯、肉用短角、夏洛来、利木赞等肉用品种和西门塔尔等兼用品种牛，用来杂交改良当地牛，取得了不同程度的进展和效果，为肉牛生产提供了不少经验和借鉴。品种除在肉牛增产方面起到重要作用外，而且还由于品种不同，个体驱部位比例和肉质也有区别，同时由于体格的大小，在饲料报酬上也有不同3。1.1.3牛肉的市场现状中国是畜牧生产大国，养殖经验丰富，品种繁多，有鲁西黄牛、秦川牛、南阳牛等优良品种，特别是鲁西黄牛，皮雹骨细、肉质鲜嫩，肌纤维间能够均匀沉积脂肪，形成明显的大理石花纹，很受国内国际市场欢迎。但是中国的牛肉价格远远低于国际价格，原因在于以下两大难题：一是牛肉风味。我国养牛多为一家一户分散饲养很难做到标准化规范化，牛肉品质不稳定。二是牛源不一，造成很大差别。对同一家牛肉加工企业来说，收购的肉牛里面，既有秦川牛，又有南阳牛，也有鲁西黄牛，品种五花八门，牛肉的风味也就相差悬殊；再者，同一种牛，可能有一年龄的，也有三年龄的，有200多公斤的，有400多公斤的，不同的牛混在一起加工，再加上品质上的差别，风味不一也就在所难免。而澳大利亚、美国等的牛，多为集中统一饲养、统一育肥，品种一致，牛龄一致，体重大致相同，所以牛肉的风味也就一致。殊不知，也就是这风味上的一点点差别，其结果就是质量价格上的差距。 三是药物残留，由于滥用农药，牛吃了这样土地里的玉米秸秆、饲草等，体内可能会有药物残留，再加上防疫不到位、饲养技术不科学，也直接导致了牛肉的药物残留超标，这些因素影响了牛肉的出口，削弱了国产牛肉的国际竞争力。为提高牛肉国际竞争力，一方面通过集约化经营，努力保证出口牛肉的品质稳定，另一方面通过示范，带动农民进行科学化标准化养牛。通过标准化规范化生产来提高在国际市场的竞争力。1.2牛肉解冻方法对牛肉品质影响研究的目的与意义冷冻牛肉是牛肉在存储和运输过程中的主要形态，特别是对于一些位于南方，因为远离肉牛养殖生产区，冷鲜牛肉在长途运输过程中存在着变质的风险，长时间的运输也缩短了冷鲜牛肉的货架期；为了规避冷藏运输变质的风险，经销商采用冷冻方式运输和储存；冷冻牛肉在使用前的低温解冻过程中存在着肉汁损失、变色高耗能等问题，因此，探索高效、节能、减少解冻过程中肉汁损失、缩短解冻时间、保证解冻后牛肉肉色新鲜的解冻新技术意义重大4。2国内外对牛肉解冻方法对牛肉品质影响研究的状况2.1国内研究状况2.1.1牛肉的解冻过程全国每年牛肉干生产量有56000t，创产值68 亿元，原料牛肉使用达到21 万吨5。近几年，我国生肉市场上形成了“热鲜肉满天下，冷冻肉稳天下，冷却肉甲天下的格局。比较而言，冷冻肉作为肉制品加工的主要产品形式，其解冻在很大程度上影响着冻肉最终的食用品质6。肉食解冻是指在一定条件下将冷冻肉食尽快恢复到新鲜状态以便进行肉食加工和调理的作业过程。肉食解冻有快速解冻和慢速解冻两种方法。快速解冻是指采用加热、烹调和电气(等方法进行的肉食解冻；慢速解冻是指在常温下采用清水、食盐水和碎冰等方法进行的肉食解冻。肉食解冻会导致肉食的汁液损失、组织损伤、微生物繁殖污染等系列变化，不同的解冻方法对不同的肉食产品的品质都有不同的影响。2.1.2 解冻后牛肉的品质评价冷冻后再解冻的牛肉其风味、鲜嫩度和保水性等都明显劣于新鲜牛肉，而不同的解冻方法对牛肉的品质也有不同的影响。2.1.2.1理化指标（1）水分含量的测定7 水是肉品中最主要的成分，占肉品质量的75%左右。肉品持水力的改变，不仅影响肉品的感官和食用品质，而且严重地影响其经济价值。采用常压干燥法测定牛肉的含水量8，首先称取约3 g未冻肉样品于锡纸上，将锡纸连同样品置于102 的烘箱内，经过23 h取出称量，重复以上操作，直至前后两次质量差不超过0.002 g，即为恒质量，用计算公式计算出含水量，再将冻肉进行上述操作进行水分含量的测量。含水量公式如下：含水量(%)=（干燥前肉样重干燥肉样重后）/干燥前肉样重100%（2） pH 值检测pH值是衡量牛肉品质的一个重要参数，不仅影响牛肉的适口性、嫩度、烹煮损失和货架时间，还与牛肉的系水力、肉色和风味等显著相关9 。根据国标，肉类在低值的pH情况下能较好的保持新鲜感10。每5g牛肉样品加50ml蒸馏水，高速匀浆后，用pH 计检测 pH 值，检测重复 3 次。一级鲜度 pH 5.8 -6.2，二级鲜度pH 6.3 -6.6，变质肉pH 6.711。（3）蛋白质含量的检测作为具有提升肌肉力量、改善新陈代谢和增进健康作用12的牛肉蛋白质理应成为关注对象，而且占肌肉组织近20% 的牛肉蛋白质是构成肉制品的结构性成分13，是检测肉质量的关键指标 14-15。一些研究显示：解冻和热效应是导致肉类蛋白质流失的重要环节，如肌肉肌节收缩导致的滴水损失16和解冻温度对解冻收缩的影响17，此实验采用分光光度法测量牛肉中蛋白质的含量。（4）肌肉解冻损失率 18测定肉样冻结前后精确称重，解冻损失用解冻前后肉的重量变化来计算：肌肉解冻损失率 （） （冻结前肉质量解冻后肉质量）/冻结前肉质量1002.1.2影响解冻牛肉品质的主要因素2.1.2.1解冻温度对牛肉质量的影响19食品解冻的目的，是提高食品的温度，使食品内呈冰晶体状的水分转化为液态，并恢复食品原有的性状和特性，解冻温度的高低对牛肉质量有重要的影响 20。2.1.2.2牛肉酸度对解冻质量的影响牛肉冻结前后用不同pH值的溶液处理，可以影响解冻牛肉内含物的外渗量。2.1.2.3解冻速度对牛肉品质的影响光的照射能加快油脂过氧化值增高，因为光使氧分子活化并使油脂中游离基生成。从而加快了油脂自动氧化、酸败。事实已说明油脂的酸败不仅与光的强度有关，而且与波长有关，波长越长，油脂的氧化速度越快，紫外光对油脂的作用比可见光要强烈得多21-23。2.2国外牛肉发展情况美国的牛肉分级研究最早开始于1917年，1931年由美国农业部正式推出执行，实行自愿、付费、由农业部雇用的专职分级员进行评级。由农业部雇用的分级员需经过两年的培训方能上岗。美国对牛胴体进行分级，采用产量级和质量级两种分级制度，产量级标准以胴体净肉率为依据，质量级由胴体的生理成熟度和第12根肋骨眼肌横切面的大理石花纹含量所决定。两种制度可分别单独使用，亦可同时使用，即一个胴体既有产量级别又有质量级别，采用何种分级制度主要取决于客户对牛肉的需求。日本于1960年完成了牛胴体交易标准，经过20多年的修订和完善，于1988年形成了新的牛胴体品质分级标准。日本牛肉分级标准分为产量级和质量级两部分，共15个级别。产量级根据胴体产肉率分为A、B、C三个级别，质量级根据大理石花纹、肉色、脂肪色、弹性由优到劣分为5、4、3、2、1五个级别。加拿大牛肉分级制度开始于1929年，经过多次修改，目前被视为全世界最好的牛肉分级制度之一。在加拿大市场上的牛胴体，约有75%已作了分级，但是分级制度本身是属自愿性质。 在加拿大，牛肉的分级是由加拿大农业与农产品部门，经联邦或省政府肉品检验服务部门委托的派驻屠宰场的人员负责执行。分级时首先根据胴体骨骼的骨质化程度分为两个档次：小龄牛 (30月龄以下，加大拿A级组和B级组)和成年牛(30月龄以上，加拿大D级组和E级)，然后再根据肉色、脂肪色、大理石花纹和脂肪厚度等指标共分为12个级别24。3 课题研究的理论依据牛肉在解冻后，品质发生了改变，通过测量其理化指标，微生物指标和感官指标，来研究不同解冻方法对牛肉品质的影响。4 研究的主要内容冷冻在贮藏、运输、加工工业中起着很重要的作用，但冷冻食品在加工或消费前都必须解冻，冷冻会影响食品的品质，解冻在食品的品质中也起着很关键的作用，本文的主要研究内容如下：（1）通过查阅资料及市场调研分析牛肉的解冻方法。（2）确定牛肉品质评定指标。（3）通过不同的解冻方法，分析牛肉在不同解冻方法下的品质的变化，确定最佳解冻方法。5.试验原料、设备、器具及药品5.1试验原料由市场购回新鲜牛肉，绞碎后放入冰箱冷冻室冷冻，24 h 后取出进行解冻试验。5.2试验设备、器具试验设备：烘干箱，分析天平，水浴锅（3个），保温箱（3个），干燥器，分光光度计。 试验仪器：研钵，锥形瓶（50ml）（8个），滤纸（定量滤纸），量筒(10 mL,100mL)，滴管，移液管：1 mL 3支，0.5 mL 3支移液管，2mL，5mL，10mL各2支，洗耳球，干燥皿（2个）、烧杯（50mL，100mL，250mL）。10 mL具塞刻度试管14支，量瓶。5.3药品标准蛋白质溶液：用牛血清白蛋白配成含蛋白质100g mL的标准蛋白溶液; 考马斯亮蓝G250溶液：称取100g考马斯亮蓝G250，溶于50 mL 90乙醇中，加入85的磷酸100 mL ，最后用蒸馏水定容到1000 mL ，贮放在棕色瓶中，此溶液在常温下可放置1个月。6.试验方案6.1试验原理pH值是衡量牛肉品质的一个重要参数，不仅影响牛肉的适口性、嫩度、烹煮损失和货架时间，还与牛肉的系水力、肉色和风味等显著相关，一级鲜度 pH 5.8 -6.2，二级鲜度pH 6.3 -6.6，变质肉pH 6.7。考马斯亮蓝G-250测定蛋白质含量属于染料结合法的一种。考马斯亮蓝G-250在游离状态下呈红色，最大光吸收在488nm；当它与蛋白质结合后变为青色，蛋白质-色素结合物在595nm波长下有最大光吸收。其光吸收值与蛋白质含量成正比，因此可用于蛋白质的定量测定。蛋白质与考马斯亮蓝G-250结合在2min左右的时间内达到平衡，完成反应十分迅速；其结合物在室温下1h内保持稳定。该法是1976年Bradford建立，试剂配制简单，操作简便快捷，反应非常灵敏，灵敏度比Lowry法还高4倍，测定蛋白质浓度范围为01 000gmL，是一种常用的微量蛋白质快速测定方法。6.2实验步骤1称取156g样品，其中6g用于实验前测量牛肉的含水率。把剩下的150g平均分成十五小份，每份10g，将该150g肉放在冰箱内冷冻24小时后，拿出来，做实验。2把十五小份分别用单因素实验的方式进行解冻，解冻后分别测量其pH值，含水率，蛋白质含量和肌肉解冻损失率，从而确定各种单因素实验中各自的最优的解冻方法。3称取96g样品，其中6g用于实验前测量牛肉的含水率。把剩下的90g平均分成九小份，每份10g，将该90g肉放在冰箱内冷冻24小时后，拿出来，做实验。4把九小份分别用正交实验表中的方式进行解冻，解冻后分别测量其pH值，含水率，蛋白质含量和肌肉解冻损失率，从而确定最优解冻方法。下附蛋白质含量测定步骤1标准曲线(蛋白质含量为0100gmL)的绘制牛血清蛋白溶液:浓度为100gmL,按照表格6-1配制 表6-1管号123456蛋白质标准液（mL）蒸馏水（mL）蛋白质含量（g）考马斯亮蓝（mL）0.001.000.005.000.200.8020.05.000.400.6040.05.000.600.4060.05.000.800.2080.05.001.000.001005.00摇匀，放置5min后，用1cm光径比色杯在595nm下比色。以蛋白质浓度为横坐标，以吸光值为纵坐标绘制标准曲线。2样品提取液中蛋白质浓度的测定吸取样品提取液1.0 mL，放入 试管中 ，加入5mL考马斯亮蓝G250溶液，充分混合，放置2min后在595nm下比色，记录吸光值，并通过标准曲线查得蛋白质含量。6.3单因素实验6.3.1空气解冻法空气解冻选择5个温度15，20，25，30，35，分别进行解冻，当肉的内部温度为0的时候解冻停止,分别测得五个温度解冻后分别测量其pH值，含水率，蛋白质含量和肌肉解冻损失率，从而确定最优的解冻温度，如表6-2。表6-2序号空气解冻温度（）15 20 25 30 35pH值含水率蛋白质含量肌肉解冻损失率6.3.2水解冻水解冻选择5个温度2，10，20，30，40，分别进行解冻，当肉的内部温度为0的时候解冻停止，分别测得五个温度解冻后分别测量其pH值，含水率，蛋白质含量和肌肉解冻损失率，从而确定最优的解冻温度，如下表6-3。表6-3序号水解冻温度（）2 10 20 30 40pH值含水率蛋白质含量肌肉解冻损失率6.3.3微波解冻超声波解冻选择5个强度50W，100W，150W，200W，250W，分别进行解冻，当肉的内部温度为0的时候解冻停止，分别测得五个强度解冻后分别测量其pH值，含水率，蛋白质含量和肌肉解冻损失率，从而确定最优的解冻强度如下表6-4。表6-4序号超声波解冻强度（W）50 100 150 200 250pH值含水率蛋白质含量肌肉解冻损失率6.4正交试验通过进行正交试验，应用极差分析数据法选出制备试纸的最佳条件。选择空气解冻25()、水解冻()、超声波解冻26（W）作为正交试验的考察因素。经单因素实验后，选择出最优的空气解冻温度，水解冻温度及超声波解冻强度，并以此为基础选取各因素单独作用时的最优水平及其附近数值作为正交试验的因素水平，进行正交试验。表6-5 正交试验因素水平表序号A空气解冻（）B水解冻（）C超声波解冻（W）1A1B1C123A2A3B2B3C2C3表6-6正交试验序号ABCyi1A1B1C12A1B2C23456789yj1yj2yj3Rj主次因素最优组合A1A2A2A2A3A3A3B3B1B2B3B1B2B3C3C2C3C1C3C1C2正交实验后测量各个实验条件下蛋白质的含量，从而测定综合作用时分别测得各个综合条件解冻后分别测量其pH值，含水率，脂肪含量和肌肉解冻损失率，从而确定最优的解冻方法。7.可行性分析与冷冻技术的发展相比，对解冻技术的认识和发展较晚，且研究较少。冰晶是一种纯物质， 因此， 在形成冰晶时，溶质就在冰晶之间的液相中浓缩了28。解冻的过程就是使冻结食品中的冰晶融化成水，并被食品吸收而恢复到冻结前的新鲜状态。目前，对各种解冻方式的研究越来越多，各解冻方式的解冻时间及对食品品质的影响也是不同的。因此寻找最优的解冻方式，使牛肉保持最好的品质，让人们吃上方面，美味，营养的牛肉，对人们的生活品质的提高是有非常大的作用的。8.创新点分析寻找最佳解冻工艺，运用于生产和生活中。9.预期成果通过该项目的试验研究，预期达到以下效果：1)通过单因素试验，确定各个单因素的最佳实验条件。2)正交试验优化设计选出解冻牛肉的最佳条件即水温、空气的温度、超声波强度。3)利用所得最佳条件对牛肉进行解冻，并进行检测验证。参考文献1 麻海峰,常 征,杨光辉. 牛肉的营养价值及排酸 速冻工艺研究A. 1凌源市质量技术监督局 辽宁 朝阳 122500 2辽宁宏达牛业发展有限公司 辽宁 朝阳 122525 3辽宁宏达费氏食品工业有限公司 辽宁 朝阳 1225252杨增新，曹竑.肉牛分割与加工技术研究J.中国牛业科学，2009,35(5)：20-22.3 孔保华,陶 菲,刁新平. 中国肉牛产业的现状和发展趋势. 东北农业大学食品学院，哈尔滨 4 孙芳，李培龙，孟繁博，李红宇. 高压静电解冻技术对牛肉品质的影响研究.中国牛业科学2011年第06期5KRIVCHENIA M,FENNEMA O Z . 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