山东农业大学食品科学与工程学院An Yufan等通过测定经过长期冷冻贮藏后解冻的牛肉的品质和光谱特征，模拟其在零售陈列期间未冷冻的冷鲜牛肉的情况。旨在为鉴别冷冻肉和冷鲜肉提供了理论依据，对保障消费者权益和食品安全具有重要意义。

Introduction

如今，肉类消费以鲜肉和冷冻肉为主，其中冷冻贮藏已成为全球范围内延长肌肉类食品保质期的常用保鲜方法。此外，冷冻对于调节食品生产的季节性和区域性差异至关重要，尤其是对于肉类及肉制品而言。再者，冷冻肉因其成本效益高、方便，且对微生物和酶活性具有抑制作用，而得以广泛销售并为消费者所接受。

然而，冷冻肉在运输、贮藏和零售过程中因温度波动而出现的反复冻融循环，会导致冰晶的重结晶和聚集，进而致使肉品质量下降。冰晶的形成会破坏肌肉的结构，同时还会增加蛋白质周围溶质的浓度，从而导致蛋白质变性，使得持水能力降低。由于上述肌肉物理化学性质的劣化，解冻过程中产生的水分无法被肌肉纤维重新吸收，造成更多的水分和营养成分流失。更糟糕的是，冻融后脂质氧化会加速。相反，冷鲜肉能够保持其完整的结构，具有良好的新鲜度和风味，而且即使冷鲜肉的剪切力值较高，感官评定人员也更倾向于接受冷鲜肉，而非冷冻肉。

由于消费者仅凭外观很难直接区分冻融肉和冷鲜肉，一些商家故意混淆冻融肉和冷鲜肉的概念，将冻融肉当作冷鲜肉出售。把解冻肉当作优质鲜肉售卖被视为商业欺诈行为，这严重侵犯了消费者的权益，扰乱了市场秩序，还可能引发食品安全问题。到目前为止，人们知道冻融肉的失水量比未冷冻的肉要高。除失水量外，关于冻融肉和冷鲜肉之间直接的肉质差异的报道较少。此外，关于在陈列期间模拟未冷冻冷鲜肉的冻融肉的品质特性的信息也较少。

拉曼光谱法能够揭示蛋白质的二级结构，已被广泛应用于测定食品中蛋白质的构象变化。它还具备通过反映蛋白质二级结构的变化来鉴别鲜肉和冻融肉的可行性。牛肉冷冻后，尤其是在模拟零售陈列期间的光谱变化，目前尚未有相关报道。

Results

1牛肉的色泽变化

冷冻贮藏对色泽恢复能力无显著影响，因此无法从色泽变化方面区分冻融肉和非冻融肉。

表1不同陈列时间对经过不同冷冻贮藏期的牛排色泽的影响

2牛肉的脂质氧化

样品的硫代巴比妥酸反应物（thiobarbituric acid reactive substances，TBARS）值在整个冷冻贮藏和解冻后的陈列期间变化不明显，但在经过11 个月的冷冻贮藏后，在解冻陈列的第21天大幅增加至0.36 mg/kg。结果表明，11 个月的冷冻贮藏导致脂质氧化增加，并且在陈列期间的氧化程度也高于未冷冻组。这表明，尽管低温可以抑制脂质氧化的发生，但仍存在未冻结的水会引发氧化反应。

表2不同陈列时间对不同冷冻贮藏期后牛排TBARS值的影响

3牛肉的微生物分析

如图1A所示，冷冻贮藏时间较长的样品在陈列期间的菌落总数增长得更快。长期冷冻减少了初始菌落数量，因此在相应的陈列期间获得了较低的菌落总数。对于相同的冷冻贮藏时间，牛肉样品的菌落总数在陈列期间呈现上升趋势。未冷冻样品在陈列期间的菌落总数从4.41 （lg（CFU/g））增加到5.42 （lg（CFU/g）），而冷冻贮藏11 个月的样品的菌落总数则从3.09 （lg（CFU/g））增加到6.43 （lg（CFU/g））。

4牛肉中总挥发性盐基氮（thiobarbituric acid reactive substances，TVB-N）含量的变化

在冷冻3 个月和6 个月后，TVB-N含量在陈列的第21天分别从10.71 mg/100 g和11.80 mg/100 g增加到了16.63 mg/100 g和16.25 mg/100 g；冷冻贮藏11 个月的肉样在陈列14 d时的TVB-N含量为15.91 mg/100 g。更具体地说，冷冻3 个月和6 个月的牛肉只能在货架上陈列14 d，而冷冻11 个月的牛肉仅有7 d的陈列保质期。就单一因素而言，可以看出TVB-N含量在冷冻贮藏期间增长缓慢，但在解冻后的陈列期间迅速增加（图1B）。

图1不同陈列时间对经过不同冷冻贮藏期的牛排的菌落总数（A）和TVB-N含量（B）的影响

5牛肉离心损失的变化

在未进行陈列的情况下，冷冻样品的离心损失随着贮藏时间的增加而降低，且所有冻融样品的离心损失都显著高于未冷冻样品（P＜0.05）。然而，未冷冻牛肉的离心损失随着陈列时间的延长而显著增加（P＜0.05），而冷冻牛肉的离心损失值通常随着陈列时间的延长而降低，但冷冻11 个月的样品除外，其初始离心损失已较低，为23.52%。因此，在贮藏初期，肌原纤维的破坏增加了牛肉的离心损失，但在贮藏6 个月后，由于样品水分散失更多，离心损失降低。

表3不同陈列时间对不同冷冻贮藏期后牛排离心损失的影响

6牛肉的低场核磁共振（low-field nuclear magnetic resonanceLF-NMR）分析

冷冻贮藏时间、陈列时间及其交互作用对T21有显著影响（P＜0.05），而冷冻贮藏时间对T22有显著影响，陈列时间对T23有显著影响（P＜0.05）。在陈列第0天（未冷冻组除外），贮藏3 个月及以上的样品中T21显著降低。而在其他陈列时间点，只有冷冻贮藏11 个月的样品的T21显著低于未冷冻组。冻融样品的T22值低于未冷冻样品，并且随着贮藏时间的延长，冻融样品的T22值呈下降趋势。陈列期间，T23总体呈上升趋势。

表4不同陈列时间对不同冷冻贮藏期后牛排LF-NMR结果的影响

随着贮藏时间的延长，P21先下降后上升，P22仅在冷冻贮藏11 个月的样品中有轻微下降，而P23呈现出先上升后下降的趋势。另一方面，P21在陈列7 d后下降，但随后的变化不明显，P22在陈列期间略有上升，而P23在陈列21 d后显著下降。

7牛肉的拉曼光谱分析

与未冷冻牛肉相比，冷冻贮藏3个月内的冻融牛肉中α-螺旋和β-折叠的相对含量显著降低（P＜0.05）。此外，α-螺旋的相对含量随着陈列时间的增加而显著降低。与未冷冻的样品相比，冷冻处理1 d的样品中无规卷曲含量增加。此外，从贮藏1～11个月，无规卷曲的相对含量呈现出先降低后升高的趋势。研究结果支持拉曼光谱可以提供蛋白质二级结构的信息，这对于快速无损地区分鲜肉和冻融肉是可行的。

表5不同陈列时间对不同冷冻贮藏期后牛排蛋白质二级结构相对含量的影响

Conclusion

在本研究中，对冷冻贮藏时间和陈列时间之间的相互作用对牛肉品质和拉曼光谱特征的影响进行了研究，以阐明未冷冻肉和冻融牛肉之间的差异。色泽分析表明，仅通过肉眼观察色泽无法识别冻融肉，而且冻融处理对色泽恢复能力的影响也不显著。脂质氧化程度随贮藏时间增加，在冷冻贮藏11 个月时急剧上升；经历长期冷冻贮藏的肉在陈列期间会迅速变质，品质下降，表现为更高的TBARS值、总活菌数、TVB-N含量以及离心损失。低场核磁共振数据显示，肉中的结合水和不易流动水在冻融后会转化为自由水，从而在陈列期间更容易流失。冻融肉的蛋白质二级结构稳定性较低，α-螺旋相对含量减少。研究结果支持对冻融牛肉的特征描述，表明贮藏时间延长的牛肉在陈列期间品质劣化速度更快，同时也提出了一种通过拉曼光谱特征进行可行识别的方法。后续的研究可能会集中在通过多种光谱方法的结合，对冻融肉进行无损检测或识别。

Abstract

The quality differences and Raman spectroscopic features of beef, which was frozen for 0–11 months followed by being thawed and displayed for 0–21 days were investigated. Frozen storage did not significantly affect the color blooming ability, in which minimal change in the color parameter redness and yellowness values of thawed beef in the later stage of frozen storage occurred. As such, it was not able to distinguish between frozen-thawed and non-frozen-thawed meat directly in terms of color changes. The total viable count and the total volatile basic nitrogen content increased sharply in the frozen-thawed meat subjected to 11-month frozen storage. The thiobarbituric acid reactive substances value increased dramatically from 0.18 to 0.29 mg/kg during 11-month frozen storage. Raman spectroscopy data showed that the stability of the protein secondary structure of thawed beef became worse after 3 months of frozen storage, of which the relative content of

-helix and-sheet decreased significantly to 21.46% and 28.94% during 11-month frozen storage, respectively. The findings suggest that quality deterioration occurred for the frozen-thawed beef, and Raman spectroscopy could be a potential method to distinguish unfrozen meat from frozen-thawed meat.

引文格式

An Y, Wang Q, Lu P, et al. Characterization and identification of frozen-thawed beef: the interactions of frozen storage and chilled display time. Food Science of Animal Products, 2025, 3(1): 9240098. https://doi.org/10.26599/FSAP.2025.9240098

编辑：王立磊、阎一鸣； 责任编辑：刘莉

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