不同溫度下氣調包裝對醬牛肉保鮮效果的影響

顧 勝，趙莉君，趙改名，柳艷霞，李苗云，高曉平，張秋會，孫靈霞，黃現(xiàn)青

(河南省肉制品加工與質量安全控制重點實驗室，河南農(nóng)業(yè)大學食品科學技術學院，河南鄭州450002)

醬牛肉作為中國傳統(tǒng)的肉制品，其口感好、風 味佳、食用方便，深受廣大消費者喜愛［1］。但醬牛肉營養(yǎng)豐富，水分活度高，非常適宜微生物生長，產(chǎn)品的貨架期很短，嚴重制約了醬牛肉的生產(chǎn)和流通，限制了其工業(yè)化的生產(chǎn)。目前，企業(yè)為了延長其貨架期，采用二次熱殺菌，這樣卻對其風味產(chǎn)生了嚴重的不利影響［2］。氣調包裝是延長食品貨架期的一種新興技術［3］，氣調包裝對冷鮮肉的保鮮、對醬牛肉貨架期的延長和風味保持效果的研究，也有不少報道［4-8］。胡潔云等［9］研究了氣調包裝醬牛肉貯藏過程中優(yōu)勢腐敗菌變化規(guī)律，海丹等［10］研究了低溫下氣調包裝對醬牛肉保鮮效果的影響。但是，由于中國經(jīng)濟發(fā)展相對滯后，十分不平衡，冷鏈物流尚不健全，無法采用冷鏈運輸或全程冷鏈流通。因此，必須對不同溫度條件下氣調包裝醬牛肉保鮮效果的影響進行評價。本研究對10℃和25℃貯藏下氣調比例為體積分數(shù)體積分數(shù)80%CO2和20%N2氣調包裝對醬牛肉的保鮮效果進行了研究，旨在為企業(yè)運輸和醬牛肉產(chǎn)品貯藏提供理論依據(jù)和技術指導。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

某企業(yè)產(chǎn)牛后腿肉、食鹽、醬油、黃酒、冰糖、香辛料等。

1.2 試驗器材

DE-260/PD真空包裝機(大江真空包裝器械有限公司);電子鼻P/N PEN3(德國AIRSENSE);DT-6S實驗室專用氣調保鮮包裝機(大江真空包裝器械有限公司);DNP-9272恒溫培養(yǎng)箱(上海精密實驗設備有限公司);MIR-254 SANYO低溫恒溫培養(yǎng)箱;AllegraTM64R冷凍離心機(美國貝克曼庫爾特有限公司);JJ-CJ-2R潔凈工作臺(吳江市凈化設備總廠);HVE-50高壓滅菌鍋;蒸煮鍋;電磁爐;電子天平。

1.3 樣品處理與試驗設計

將新鮮牛肉清洗干凈并剃除表層的筋膜和脂肪、腌制、加料蒸煮，然后切分成每塊質量約100 g的肉塊，隨機分組。分別用氣調包裝機和真空包裝機進行包裝，氣調包裝條件為:充氣時間30 s，充氣壓強為0.2 MPa，氣調比例體積分數(shù)80%CO2/20%N2;真空包裝條件為:抽真空 1.6 s，真空度0.1 MPa。樣品包裝后立即置于10℃和25℃的恒溫條件下貯藏，分別于貯藏的第0、3、6、9、12、15 天取樣進行各指標的測定。

1.4 指標測定方法

1.4.1 微生物計數(shù) 按照 GB/T 4789.2—2010《食品衛(wèi)生微生物學檢驗:菌落總數(shù)測定》進行測定［11］。

1.4.2 pH 值測定 按照 GB/T 9695.5—2008《肉與肉制品pH測定》進行。

1.4.3 色差值的測定 使用CR400型號色差計進行色差測定，選取樣品表面不同部位測定，使用前對儀器進行校準。

1.4.4 硫代巴比妥酸(Thiobarbituric acid reactive substance，TBARS)測定 取10 g肉樣研細，加入50 mL7.5%的三氯乙酸(含0.1%的 EDTA)，振蕩30 min，雙層濾紙過濾。取5 mL上清液加入5 mL 0.02 mol·L-1的 TBA溶液，90℃水浴中保溫40 min，取出冷卻1 h后離心5 min(1 600 r·min-1)。上清液中加5 mL氯仿?lián)u勻，靜置分層后取上清液分別在532 nm和600 nm處比色，記錄吸光度值。同時做平行試驗和空白試驗。試樣中TBARS值按下式進行計算。

式中:TBARS為硫代巴比妥酸，A532為樣液在532 nm波長吸光度值，A600為樣液在600 nm波長吸光度值，m為樣品質量。

1.4.5 TVB-N 值測定 按照 GB/T 5009.44—2003《肉與肉制品衛(wèi)生標準分析方法》進行［12］。采用半微量定氮法。

1.4.6 風味測定 PEN3電子鼻中有10個不同的傳感器，不同的傳感器可以分析不同類的氣味物質，如表1所示。取不同貯藏天數(shù)的樣品10 g放入100 mL三角瓶中，用保鮮膜封口后放置在恒溫水浴鍋中45℃水浴5 min，然后將進樣針頭插入三角瓶中進行電子鼻測定。電子鼻測定條件:樣品準備5 s，自動清洗時間120 s，分析測定60 s，進樣流量為300 mL·min-1。

表1 PEN3電子鼻傳感器敏感物質Table 1 Shows the schematic diagram of the electronic-nose measurements and the gas flow of PEN3

1.5 數(shù)據(jù)表示與處理

用 Origin8.0，SPSS18.0 和 Excel進行數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 醬牛肉貯藏期間菌落總數(shù)的變化

菌落總數(shù)是反映醬牛肉腐敗變質的一個重要指標，醬牛肉主要是在冷卻和包裝過程中容易被微生物污染，對10℃和25℃條件下貯藏的2種包裝方式醬牛肉于不同貯藏時間取樣，進行菌落總數(shù)測定，對菌落總數(shù)隨貯藏時間的變化用Origin8.0中Power Allometric1模型對其增殖曲線進行擬合，擬合曲線見圖1，擬合曲線相關參數(shù)見表2。

由表2可知，擬合曲線相關系數(shù)R2均在0.95以上，擬合程度較好。國標規(guī)定菌落總數(shù)限量為4.9 log(cfu·g-1)，10℃貯藏條件下，真空組菌落總數(shù)第12.25天超標(實測第12天)，氣調組第15.03天超標(實測第15天)。25℃貯藏條件下，真空組菌落總數(shù)第6.33天超標(實測第6天)，氣調組第7.89天超標(實測第9天)。由圖1可以看出，在貯藏天數(shù)相同條件下，真空組比氣調組高，25℃比10℃高，表明低溫氣調具有更佳的保鮮效果。DEVLIEGHERE等［13］1998年就研究提出氣調包裝時只有溶解的CO2才是抑制微生物生長的活性氣體。氣調組中含有80%CO2，對微生物生長具有一定的抑制作用，顯示出較好的保鮮效果。

圖1 醬牛肉貯藏過程中菌落總數(shù)的變化Fig.1 Changes of the total bacterial count of spiced beef during storage

表2 擬合曲線相關參數(shù)Table 2 Curve fitting parameters

2.2 醬牛肉貯藏期間pH值的變化

pH值是衡量肉制品品質的一個指標，隨著肉制品貯藏時間延長，腐敗變酸，pH值下降。由圖2可知，pH值總體上變化較小。10℃下真空包裝pH值較氣調組高，這可能是氣調中CO2在貯藏過程中部分溶于肉中所致。

圖2 醬牛肉貯藏過程中pH值的變化Fig.2 Changes of pH of spiced beef during storage

2.3 醬牛肉貯藏期間色澤的變化

色差中L*代表明度或者亮度，其值越大肉色越白;a*代表紅度，其值越大說明樣品具有更鮮艷的紅色;b*代表黃度，b*值越大，肉色發(fā)黃。醬牛肉貯藏過程中色差值的變化如表3所示。

在貯藏過程中醬牛肉L*值整體上呈增大趨勢，a*值總體上呈下降趨勢。貯藏第15天氣調組L*、a*與真空組比較相對較小，黃度值b*相對較大，表明氣調包裝對醬牛肉色澤保持優(yōu)于真空組。

2.4 醬牛肉貯藏期間脂肪氧化的變化

脂肪氧化會導致食品營養(yǎng)喪失，改變食品特性，加快食品的腐敗變質，TBARS值大小反映脂肪氧化程度，其值越大表明氧化越嚴重，產(chǎn)品風味劣變越嚴重。醬牛肉貯藏過程中TBARS變化趨勢如圖3所示。由圖3可以看出，低溫和氣調均可以顯著延緩脂肪氧化，更有利于醬牛肉的保鮮。在貯藏的第15天，10℃和25℃條件下，氣調組分別比相對應的真空組降低了20.7%，21.3%;氣調處理組10℃貯藏比25℃貯藏降低了37.8%，表明氣調可有效的延緩醬牛肉的脂肪氧化，從而更好地保持其風味，此外，降低溫度效果也更為顯著。

表3 醬牛肉貯藏過程中色差值的變化Table 3 Changes of chromatic aberration of spiced beef during storage

圖3 醬牛肉醬牛肉貯藏過程中TBARS的變化Fig.3 Changes of TBARS of spiced beef during storage

2.5 醬牛肉貯藏期間蛋白質氧化的變化

TVB-N是蛋白質分解而產(chǎn)生的氨以及胺類堿性含氮物質值，其值越大，蛋白氧化越嚴重。醬牛肉貯藏過程中TVB-N的變化如圖4所示。由圖4可以看出，隨著貯藏時間的延長，其TVB-N值均逐漸上升。相同貯藏溫度條件下，氣調組均低于真空組;不同包裝方式下，低溫貯藏均低于高溫貯藏，表明氣調和降低貯藏溫度均可以延緩蛋白質的氧化降解。在貯藏的第15天，10℃和25℃條件下，氣調組分別比相對應的真空組降低了14.4%，12.6%;氣調處理組10℃貯藏比25℃貯藏降低了13.7%，表明氣調可有效的延緩醬牛肉的蛋白質氧化，從而更好地保持其風味，而降低貯藏溫度也是保持風味的一個有效措施。

圖4 醬牛肉醬牛肉貯藏過程中TVB-N的變化Fig.4 Changes of TVB-N of spiced beef during storage

2.6 基于電子鼻評價的醬牛肉貯藏期間風味的變化

電子鼻技術具有響應時間短、檢測速度快等優(yōu)點，已用于肉品的檢測的很多方面［14，15］，獲得了較好效果。在測定過程中部分傳感器敏感，W1C，W3C，W5C和W3S傳感器不敏感，除去不敏感的傳感器結果，選取第55 s數(shù)據(jù)進行主成分分析結果如下。

10℃下醬牛肉電子鼻主成分分析結果如圖5，第1主成分貢獻率為67.28%，前2個主成分累計貢獻率89.40%，表明前2個主成分可以說明氣味在貯藏過程中的變化。圖5表明，隨貯藏時間變化，醬牛肉氣味發(fā)生變化。第3、6、12、15 d真空組和氣調組差別較大，呈分散狀態(tài)，不同貯藏時間之間區(qū)分較明顯。

25℃下醬牛肉電子鼻主成分分析結果如圖6，第1主成分貢獻率為73.36%，前2個主成分累計貢獻率85.24%，表明前2個主成分可以說明氣味在貯藏過程中的變化。如圖6所示，隨貯藏時間變化，醬牛肉氣味發(fā)生變化。第3、6、12、15 d真空組和氣調組差別較大，可明顯區(qū)分開，不同貯藏時間之間區(qū)分較明顯。

圖5 10℃醬牛肉電子鼻主成分分析Fig.5 Principal component analysis of electronic nose of sauce beef at 10℃

圖6 25℃醬牛肉電子鼻主成分分析Fig.6 Principal component analysis of electronic nose of sauce beef at 25℃

3 結論

研究結果表明，在貯藏期間，同一溫度下真空組對應的菌落總數(shù)、TBARS、TVBN值均比氣調組高，10℃下，與真空組相比，氣調組將貨架期延長2.78 d，25℃氣調組將貨架期延長1.56 d。氣調包裝中的CO2對微生物的生長有一定的抑制作用，在同等條件下，與真空包裝相比，氣調包裝更能延長醬牛肉貨架期，但由于氣調包裝費用稍高，操作相對復雜，在實際運用中較少。

溫度是影響食品貨架期的一個重要因素，從本試驗結果可以看出，同樣的包裝方式，溫度越低，其保鮮效果越好。為了更好地延長醬牛肉貨架期，并較好保持其風味，建議相關生產(chǎn)企業(yè)，在資金充裕的情況下，進行冷鏈流通與售賣，也可以采用低溫與氣調組合處理，達到更好的保鮮效果。

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