《Food Chemistry》：Very fast chilling maintained pre-rigor quality of lamb carcass by modulating protein structure and oxidation levels
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羊肉快速冷却对肉质及肌肉蛋白特性的影响研究表明，采用10.5℃/h的非常快冷却技术可有效延缓pH下降，降低背最长肌等部位剪切力达30%以上，同时提升肌肉蛋白溶解度、凝胶持水力和乳化特性，其机制与减少蛋白质氧化（羰基含量降低）和保护α螺旋结构（荧光强度升高）相关。
唐雅楠|冷东梅|刘向飞|肖志远|侯成利|李鑫|张德全
中国农业科学院食品科学技术研究所，农业农村部农产品收获、储存、运输、管理及控制过程中质量与安全关键实验室，北京 100193，中国
摘要
为了研究保持羊肉宰前品质的策略，本研究评估了三种处理方法对羊肉品质和肌原纤维蛋白（MP）特性的影响：对照组、冷却1组和冷却2组，冷却速率分别为3.1°C/h、5.5°C/h和10.5°C/h。结果表明，非常快速冷却（VFC）显著延缓了pH值的下降。冷却2组中，背部条带、外侧部位、牡蛎切割部位和颈部肉片的剪切力分别比对照组降低了49.5%、27%、29.5%和33.78%。与对照组相比，VFC组的MP溶解度、凝胶持水能力（WHC）和乳化性能也得到了提高。这些结果可归因于较低的羰基含量、较高的巯基含量、较高的α-螺旋含量以及内在荧光强度。这说明VFC通过减少蛋白质氧化和最小化蛋白质构象变化来保持宰前品质和MP特性。
引言
新鲜肉类在日常饮食中占据着不可替代的地位，是肉类市场中最重要的产品之一。肌肉经历了一系列生化过程，包括宰前阶段、僵直期和死后老化（Lawrie & Ledward, 2006）。热去骨肉是指在宰前状态下从骨骼中分离出来的新鲜肉类（ISO, 2021）。宰前肉类的优质特性，如嫩度、多汁性和颜色，使其受到消费者的极大青睐，尤其是在中国（Li et al., 2022）。然而，死后肌肉会迅速进入僵直期，导致维持宰前品质的时间窗口非常狭窄。如果缺乏宰前品质特性的新鲜肉类（尤其是嫩度、多汁性和颜色）到达消费者手中，会直接降低他们的满意度并减少其再次购买的可能性（Abdullah & Qudsieh, 2009）。因此，有效保持新鲜肉类的宰前品质成为肉类行业面临的关键挑战。
研究表明，宰前肉类的良好品质与新鲜肌肉肌原纤维蛋白（MP）的特性密切相关。Li et al.（2023）报告称，宰前阶段的羊肉制成的凝胶比僵直期和死后阶段的凝胶具有更低的离心损失，且凝胶结构更细腻、更紧密，性能更优。Song et al.（2020）发现，宰前阶段腌制的鸡胸肉具有显著更高的持水能力和蛋白质溶解度。Xiao et al.（2020）发现，用宰前阶段的羊肉制成的烤羊肉烹饪损失更低，持水能力也更好。Sukumaran et al.（2018）报告称，用宰前阶段的肉制成的香肠蛋白质溶解度明显高于用死后阶段的肉制成的香肠。这些发现共同强调了保持宰前MP特性对于保持新鲜肉类品质的重要性。因此，研究如何保持新鲜肉类的宰前MP特性至关重要。
非常快速冷却（VFC）是一种高效的冷却技术，可在死后5小时内将肉类冷却至-1°C（Joseph, 1996）。VFC可以通过空气冷却（Fernández & Vieira, 2012）或浸渍冷却（Chen et al., 2024; Xiao et al., 2024）等方法实现。VFC的一个关键优势是能够加速冷却过程，从而提高产品周转率并减少蒸发损失（Li et al., 2025; Sikes et al., 2017）。Yan et al.（2022）研究了VFC对屠宰后立即切下的胸最长肌（longissimus thoracis）品质的影响。他们的结果表明，VFC显著抑制了羊肉的僵直过程，在死后2-72小时内剪切力没有显著增加，表明VFC能有效保持羊肉的宰前嫩度。Bai et al.（2024）发现，VFC通过翻译后修饰调节糖酵解酶活性，从而延缓了糖酵解过程。然而，现有研究主要集中在VFC对单个肌肉或去骨部位的影响上。不同部位的肉质和特性存在差异（Valente Junior et al., 2024），导致冷却反应和速率存在显著差异，最终影响肉质。因此，目前尚不清楚VFC是否以及如何在整只羊的不同部位均匀保持宰前品质和MP特性，以及其背后的分子机制是什么。
本研究探讨了VFC对不同部位肉质和MP特性的影响，以评估VFC在保持羊肉宰前品质方面的有效性。通过分析蛋白质的二级和三级结构、巯基含量及羰基含量来探究其作用机制。本文的创新之处在于进一步研究了VFC技术是否能在整只羊的不同部位一致地保持宰前肉质和MP特性，并阐明了分子层面的质量保持机制，为开发新鲜肉类宰前品质保持技术提供了理论基础。
材料与采样
六个月大的唐羊24只羊的每个部位随机施加了三种处理方法（每种处理方法8只羊）。所有这些羊在屠宰后立即进行了冷却。整个样品处理和收集的工作流程如图1所示。本研究的三组实验处理如下：对照组（羊在0-4°C的冷却室中冷却，空气流速为1.5 m/s，平均冷却速率为3.1°C/h）；冷却1组
羊肉的冷却速率
不同处理组中不同部位的羊肉中心温度随冷却时间的变化如图2A-C所示。冷却2组的平均冷却速率最快，为10.5°C/h。冷却1组的平均冷却速率略低于冷却2组，背部条带的中心温度达到目标温度（-1°C）需要4.5小时
非常快速冷却对羊肉品质的影响
我们的结果显示，VFC处理显著减缓了所有检测部位的pH值下降速率，其中冷却2组的效果最为明显。Bai et al.（2023）也有类似的研究发现，他们观察到VFC下羊肉的pH值下降延迟，且冷却速率越快，效果越显著。VFC下pH值下降的延迟可能与其对糖酵解酶的调节作用有关。
结论
VFC处理通过减少蛋白质氧化程度和保护蛋白质结构稳定性，保持了不同羊肉部位的宰前品质和MP特性。当冷却速率为10.5°C/h时，这种效果更为显著。该速率不仅通过延缓pH值下降、改善嫩度和保持MP特性更好地保持了宰前肉质，还减少了冷却时间。
作者贡献声明
唐雅楠：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、验证、方法学、研究、数据整理。冷东梅：撰写 – 审稿与编辑、方法学。刘向飞：撰写 – 审稿与编辑。肖志远：方法学、数据整理。侯成利：撰写 – 审稿与编辑、监督。李鑫：撰写 – 审稿与编辑、监督、项目管理、方法学、资金获取。张德全：撰写 – 审稿与编辑、资源协调。
未引用参考文献
Bai et al., 2024
Bai et al., 2024
Borderios, Jimenez-Colmenero and Tejada, 1985
Wang et al., 2025
Wang et al., 2025
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能会影响本文研究的财务利益或个人关系。
致谢
作者感谢国家重点研发计划（2023YFD1600100）和中国农业科学院食品科学技术创新计划研究所（CAAS-ASTIP-2025-IFST）的财政支持。
