不同包裝方式對高水分含量肉粉腸微生物菌群及品質(zhì)特性的影響

李其軒，陳 倩，王 浩，孔保華

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150030）

高水分含量的熏煮肉粉腸是我國北方傳統(tǒng)肉制品，因?yàn)榈矸酆枯^高、肉色粉嫩而得名，該產(chǎn)品兼具肉的香氣和糖熏風(fēng)味，備受人們喜愛。肉粉腸水分含量較高，而且通常在室溫下散裝銷售，運(yùn)輸也是在相對開放式的環(huán)境中，因此易腐敗變質(zhì)，對其保鮮進(jìn)行研究具有重要意義。

低溫肉制品在世界范圍內(nèi)廣受歡迎，如法蘭克福香腸和培根等[1-2]，其是指通過熏、煮、蒸、烤等熱處理，使中心溫度達(dá)到75 ℃的肉制品，能夠較好地保持產(chǎn)品原有營養(yǎng)、風(fēng)味和品質(zhì)。但由于熱處理溫度低、時間短，一些微生物無法被完全殺滅，殘留微生物會在貯藏期間大量繁殖，造成產(chǎn)品腐敗，嚴(yán)重影響了商業(yè)價(jià)值，近年來低溫肉制品的保鮮成為研究的熱點(diǎn)和焦點(diǎn)[3]。肉粉腸采用的熟制溫度較低，屬于低溫肉制品的范疇。

目前，真空包裝是肉制品常用的包裝方式[4]，通過真空包裝可以降低含氧量，延緩需氧微生物的生長以及脂肪、蛋白質(zhì)的氧化，且不會影響產(chǎn)品原有品質(zhì)[5]。張培旗等[6]研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)過真空包裝的醬豬蹄菌落總數(shù)、揮發(fā)性鹽基氮含量和感官評價(jià)結(jié)果要遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于普通托盤包裝，產(chǎn)品的外形、色澤和風(fēng)味都保持較好。楊文婷等[7]進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)包裝材料和殺菌溫度會影響真空包裝的效果，使用厚度為0.20 mm、透氧率為0.077 mL/（m2·d）的聚酰胺/聚乙烯袋，包裝后在80 ℃下殺菌30 min可以最大限度延長手抓羊肉的貨架期并保障其品質(zhì)。

盡管近年來國內(nèi)外已有一些研究報(bào)道了不同包裝方式對肉制品品質(zhì)的影響，但關(guān)于不同包裝方式對低溫熏煮高水分含量肉粉腸品質(zhì)影響的研究鮮見報(bào)道。因此，本實(shí)驗(yàn)主要研究在20 ℃條件下，托盤包裝和真空包裝對高水分含量肉粉腸微生物菌群變化和品質(zhì)特性的影響。主要測定指標(biāo)包括菌落總數(shù)、pH值、水分含量、水分活度、硫代巴比妥酸反應(yīng)物（thiobarbituric acid reactive substances，TBARS）值、質(zhì)構(gòu)特性和感官品質(zhì)等，并通過16S rDNA擴(kuò)增子測序技術(shù)分析不同包裝方式肉粉腸中的主要腐敗菌，探討不同包裝方式影響肉粉腸品質(zhì)的原因。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

豬前腿肉（瘦肉）、背部膘（肥肉）、食鹽、味素、綿白糖、生姜、蔥、花椒粉、大料、香油 哈爾濱比優(yōu)特超市；綠豆淀粉 哈爾濱哈達(dá)淀粉有限公司；紅曲紅色素 廣東科隆生物科技有限公司；乳化劑哈爾濱康源食品原料有限公司；卡拉膠 煙臺精協(xié)海洋科技發(fā)展有限公司。

平板計(jì)數(shù)瓊脂 青島高科園海博生物技術(shù)有限公司；氯化鉀、硫代巴比妥酸、三氯乙酸、氯仿（均為分析純）國藥集團(tuán)化學(xué)試劑沈陽有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

HWS-70BX恒溫恒濕箱天津市泰斯特儀器有限公司；AL-104型精密電子分析天平北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司；高壓蒸汽滅菌鍋上海申安醫(yī)用儀器廠；ZHJH-1109超凈工作臺上海智城分析儀器制造有限公司；SPX-250B-D型振蕩培養(yǎng)箱上海博迅實(shí)業(yè)有限公司；DELTA 320 pH計(jì) 梅特勒-托利多儀器（上海）設(shè)備有限公司；DHG-9000電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱上海一恒科學(xué)儀器有限公司；AQUALAB Pre臺式水分活度儀美國Decagon Devices公司；DK-8B水浴鍋 余姚市東方電工儀器廠；GL-21M高速冷凍離心機(jī) 湖南湘儀實(shí)驗(yàn)儀器開發(fā)有限公司；TU-1800 紫外-可見光分光光度計(jì)北京普析通用儀器有限公司；TA.XT Plus型質(zhì)構(gòu)儀英國Stable Micro Systems公司；PEN3便攜式電子鼻氣味分析儀 德國AIRSENSE公司。

1.3 方法

1.3.1 高水分含量肉粉腸的制備

表 1 高水分含量肉粉腸配方Table 1 Formulation of starch-meat sausages with high moisture content

高水分含量肉粉腸加工配方見表1。原料肉去除結(jié)締組織，瘦肉與豬背膘攪碎后混合備用，三分之一的綠豆淀粉用85～90 ℃的開水預(yù)糊化，其余綠豆淀粉用溫水化開，將肉、淀粉及全部添加劑混合并攪拌均勻制成腸餡，灌入洗凈的豬小腸腸衣中，打結(jié)系緊后于85 ℃條件下水煮30 min，撈出后糖熏3 min（將鐵鍋先燒熱，然后加入40 g白砂糖，待砂糖熔化后將肉粉腸置于一個鐵架上，懸空置于鍋內(nèi)、蓋蓋），冷卻至室溫后進(jìn)行包裝。肉粉腸直徑為3 cm、長度15 cm，共制備200 根，分為2 組，每組100 根，一組放置于托盤中，并覆蓋一般透氣性的高密度聚乙烯膜（托盤包裝組），另一組放置于普通真空袋后抽真空；置于（20±1）℃、相對濕度60%避光條件下貯藏。每個貯藏時間每組取出10 根樣品，其中7 根用于理化和微生物指標(biāo)的測定，3 根用于感官評定。

1.3.2 菌落總數(shù)的測定

菌落總數(shù)參照GB/T 4789.2—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測定》進(jìn)行測定。

1.3.3 16S rDNA擴(kuò)增子測序

細(xì)菌總DNA的提取參照Hu Yingying等[8]的方法，采用十六烷基三甲基溴化銨 （cetyltrimethylammonium ammonium bromide，CTAB）法，提取后的DNA利用質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%的瓊脂糖凝膠電泳檢測其純度和濃度，并使用無菌水稀釋樣品至1 ng/μL。對細(xì)菌的16S rDNA V4區(qū)段進(jìn)行聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（polymerase chainreaction，PCR）擴(kuò)增，上游引物為5 1 5 F（5’-GTGCCAGCMGCCGCGGTAA-3’），下游引物為806R（5’-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3’）。PCR

體系共30 μL，其中Phusion Master Mix 15 μL、DNA模板10 μL、上下游引物各1.5 μL、滅菌ddH2O 2 μL。PCR程序?yàn)?8 ℃預(yù)變性1 min，隨后30 個循環(huán)（98 ℃變性10 s；50 ℃退火30 s；72 ℃延伸30 s），最后72 ℃延伸5 min。

PCR產(chǎn)物經(jīng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%的瓊脂糖膠電泳純化后割膠回收目標(biāo)條帶。產(chǎn)物純化后由TruSeq DNA PCR-Free Library Preparation Kit建試劑盒構(gòu)建文庫，經(jīng)過Qubit熒光和實(shí)時熒光定量PCR分析合格后，基于Illumina NovaSeq測序平臺進(jìn)行測序。下機(jī)后原始數(shù)據(jù)經(jīng)過過濾得到高質(zhì)量數(shù)據(jù)，對其進(jìn)一步截取、過濾并去除嵌合體序列后得到有效數(shù)據(jù)，對所有樣本的全部有效數(shù)據(jù)以97%的一致性進(jìn)行可操作分類單元（operational taxonomic units，OTUs）聚類和物種分析，通過物種注釋及豐度分析微生物菌群結(jié)構(gòu)。

1.3.4 pH值的測定

pH值參照GB/T 9695.5—2008《肉與肉制品pH測定》進(jìn)行測定。

1.3.5 水分含量及水分活度的測定

水分含量參照GB 5009.3—2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測定》進(jìn)行測定，水分活度利用水分活度儀測定。

1.3.6 TBARS值的測定

TBARS值測定參照Hu Yingying等[9]的方法，并作適當(dāng)?shù)男薷?。?zhǔn)確稱取2.5 g樣品放入試管中，加入1.5 mL 1 g/100 mL的硫代巴比妥酸溶液、8.5 mL體積分?jǐn)?shù)2.5%三氯乙酸-鹽酸溶液，混勻后沸水浴中反應(yīng)30 min，冷卻，取5 mL樣品加入等體積的氯仿，1 800×g離心10 min，取上清液測定532 nm波長處的吸光度。TBARS值以每千克樣品中所含丙二醛的質(zhì)量表示，具體按下式計(jì)算。

式中：V為樣品液體積（10 mL）；M為TBARS的摩爾質(zhì)量（144.15 g/mol）；m為稱量樣品的質(zhì)量/g；l為光程（1 cm）；ε為摩爾消光系數(shù)（152 000 L/（mol·cm））。

1.3.7 質(zhì)構(gòu)特性的測定

使用探頭為P/2探頭，探頭直徑為2.00 mm，采用Two Deformation Test程序，包含兩段運(yùn)行程序，每個樣品進(jìn)行6 次平行，每個處理測定3 個樣品。

質(zhì)構(gòu)儀參數(shù)：測試前速率為1.50 mm/s，第一段下壓距離為2.00 mm，測試速率為5.00 mm/s，時間為30 s，測后速率為10.00 mm/s；第二段為穿刺，刺入深率為70%，測試速率為5.00 mm/s。

1.3.8 電子鼻檢測氣味

采用頂空固相微萃取進(jìn)行氣味的萃取。準(zhǔn)確稱取3 g切碎后的樣品置于頂空密封瓶中，測定前在50 ℃水浴中加熱45 min，使其頂部空間揮發(fā)性物質(zhì)達(dá)到平衡狀態(tài)，測試時直接將帶有0.45 μm水相濾膜的進(jìn)樣針頭插入頂空瓶，用便攜式電子鼻氣味分析儀進(jìn)行測定，每個樣品進(jìn)行3 次平行，每個處理重復(fù)3 次。

電子鼻檢測參數(shù)：采樣時間間隔1 s/組；傳感器自清洗時間100 s；傳感器歸零時間10 s；樣品準(zhǔn)備時間為3 s；進(jìn)樣流量300 mL/min；實(shí)驗(yàn)分析測試時間為60 s。

1.3.9 感官評價(jià)

感官評定由10 人組成，對不同實(shí)驗(yàn)組肉粉腸進(jìn)行感官評定，采用雙盲法進(jìn)行檢驗(yàn)。肉粉腸切成3 mm的薄片，采用評分法，每項(xiàng)指標(biāo)最低分為1 分，最高分為7 分，分別為氣味（1 分＝有腐敗氣味，7 分＝產(chǎn)品特有香味）、滋味（1 分＝有腐敗滋味，7 分＝產(chǎn)品特有滋味）、組織狀態(tài)（1 分＝松散無彈性，7 分＝致密有彈性）、整體可接受性（1 分＝極差，7 分＝極好）。

1.4 數(shù)據(jù)處理分析

所有實(shí)驗(yàn)指標(biāo)測定重復(fù)3 次，結(jié)果表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析采用Statistix 8.1軟件包中Linear Models程序進(jìn)行，差異顯著性分析使用Tukey HSD程序，P＜0.05表示差異顯著。采用Sigmaplot 12.5軟件繪圖，電子鼻結(jié)果和主成分分析采用SPSS軟件處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同包裝方式對肉粉腸貯藏期間菌落總數(shù)的影響

圖 1 托盤包裝和真空包裝肉粉腸貯藏期間菌落總數(shù)的變化Fig. 1 Changes in total bacterial counts in tray-package and vacuum-packaged starch-meat sausages during storage

如圖1所示，貯藏期間兩種包裝方式的肉粉腸菌落總數(shù)均呈顯著上升趨勢（P＜0.05），且同一貯藏時間托盤包裝組的菌落總數(shù)顯著高于真空包裝組（P＜0.05）。貯藏8 d 時真空包裝和托盤包裝的細(xì)菌總數(shù)分別為5.50（lg（CFU/g））和7.69（lg（CFU/g））。按照GB 2726—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 熟肉制品》的規(guī)定，熟肉制品菌落總數(shù)不得超過5.00（lg（CFU/g））。肉粉腸初始細(xì)菌總數(shù)為2.84（lg（CFU/g）），托盤包裝組和真空包裝組分別于第4天（4.55（lg（CFU/g）））和第6天（4.67（lg（CFU/g）））臨近該數(shù)值，分別在第8天（7.69（lg（CFU/g）））和第12天（6.93（lg（CFU/g）））時已嚴(yán)重腐敗。該結(jié)果說明真空包裝中細(xì)菌增殖速度慢于托盤包裝，可以使貨架期延長2 d。目前市場上高水分含量肉粉腸多以托盤包裝銷售，在20 ℃的條件下，貯藏期通常為1～2 d，經(jīng)真空包裝處理后可達(dá)到3～4 d，本實(shí)驗(yàn)中肉粉腸貨架期略長于市售產(chǎn)品，可能是由于實(shí)驗(yàn)中衛(wèi)生條件把控更為嚴(yán)格，也沒有運(yùn)輸、銷售、貯藏等復(fù)雜流通環(huán)節(jié)，因此初始菌落總數(shù)較低。Dong Chunhui等[10]對比20 ℃時真空包裝和托盤包裝哈爾濱紅腸的菌落總數(shù)，發(fā)現(xiàn)在第12天實(shí)驗(yàn)結(jié)束時，真空包裝組的菌落總數(shù)顯著低于托盤包裝組（P＜0.05）；Chen Yuewen等[11]的研究也得到相似的結(jié)果。Woraprayote等[12]認(rèn)為低氧的環(huán)境能抑制需氧菌，且有利于乳酸菌等厭氧和兼性厭氧細(xì)菌的生長，乳酸菌產(chǎn)生的細(xì)菌素也可能進(jìn)一步抑制其他細(xì)菌的生長。本研究中托盤包裝組可能以好氧菌為主，真空包裝組則以厭氧或兼性厭氧菌為主，這可能是導(dǎo)致真空包裝組菌落總數(shù)相對較低的原因。

2.2 微生物菌群結(jié)構(gòu)分析結(jié)果

表 2 不同包裝方式的肉粉腸腐敗前后微生物菌群Alpha多樣性指數(shù)Table 2 Alpha diversity indices of bacterial community in starch-meat sausages stored in different packages

圖 2 肉粉腸中微生物多樣性測定的稀釋曲線Fig. 2 Rarefaction curves for microbial diversity in starch-meat sausages

16S rDNA擴(kuò)增子測序技術(shù)是研究微生物群落組成結(jié)構(gòu)的重要手段[13-14]，近年來逐漸應(yīng)用在食品和肉制品的研究中[15-16]。本研究以第0天的樣品為對照組，與嚴(yán)重腐敗后的樣品對比，探究不同包裝方式的肉粉腸腐敗前后微生物菌群物種多樣性和相對豐度的變化?？梢酝ㄟ^Alpha多樣性指數(shù)對微生物物種豐富度和均勻度進(jìn)行評估。如表2所示，所有樣品的物種覆蓋指數(shù)均高于0.997，說明所建立的文庫科學(xué)有效，能反映肉粉腸中微生物的多樣性[17]，檢測的物種數(shù)、Chao1指數(shù)、Shannon指數(shù)和ACE指數(shù)均為對照組＞真空包裝組＞托盤包裝組，表明對照組的菌群豐度和菌群多樣性最高[18]，與之相比，真空包裝組小幅度降低，托盤包裝組則明顯低于其他兩組。稀釋曲線是依據(jù)測序量與對應(yīng)物種數(shù)目構(gòu)建的，如圖2所示，隨著測序量增加，對照組、托盤包裝組和真空包裝組的OTU曲線都趨于平坦，說明新檢測到的菌群物種數(shù)量越來越少，測序深度科學(xué)合理。

物種相對豐度柱形累加圖可以直觀體現(xiàn)每組樣品屬（圖3 A）和種（圖3 B）水平上相對豐度排名前10的物種及其比例。對照組在屬水平上藍(lán)藻細(xì)菌（Cyanobacteria）相對豐度最高，但由于菌落總數(shù)較低，因此實(shí)際含量并不高，加之該細(xì)菌在處理組中幾乎不存在，因此表明其不是引起腐敗的腐敗菌。除此之外，芽孢桿菌屬（Bacillus）、魏斯氏菌屬（Weissella）和乳桿菌屬（Lactobacillus）相對豐度高于其他菌屬。種水平的結(jié)果則表明初始菌相中相對豐度最高的是貝萊斯芽孢桿菌（Bacillus velezensis）（8.27%）和綠色魏斯氏菌（Weissella viridescens）（3.22%），其他細(xì)菌豐度不足1%。這些都是低溫熏煮處理未能完全殺滅的殘留細(xì)菌，其實(shí)際含量均處于較低的水平。腐敗后，托盤包裝組屬水平上芽孢桿菌屬（Bacillus）是優(yōu)勢菌屬，通過種水平分析確定主要是貝萊斯芽孢桿菌（Bacillus velezensis）（34.57%）；真空包裝組中魏斯氏菌屬（Weissella）和乳桿菌屬（Lactobacillus）相對豐度最高，種水平分析進(jìn)一步確定為綠色魏斯氏菌（Weissella viridescens1）（4.81%）和清酒乳桿菌（Lactobacillus sakei）（13.78%），此外貝萊斯芽孢桿菌（Bacillus velezensis）相對豐度為2.65%，也明顯高于其他細(xì)菌，可以認(rèn)為其對肉粉腸的腐敗也產(chǎn)生了一定作用。

圖 3 肉粉腸微生物屬（A）和種（B）水平相對豐度柱形累加圖Fig. 3 Histograms of relative abundance of microorganisms at the genus (A) and species (B) levels in starch-meat sausages

三元相圖能進(jìn)一步反映不同組在屬和種水平上優(yōu)勢物種的差異，相對豐度排名前10的物種的三元相圖見圖4，可以發(fā)現(xiàn)各組之間優(yōu)勢物種差異明顯。在屬水平上相對豐度較高的菌屬是藍(lán)藻細(xì)菌（Cyanobacteria）、芽孢桿菌屬（Bacillus）、魏斯氏菌屬（Weissella）和乳桿菌屬（Lactobacillus），其中藍(lán)藻細(xì)菌（Cyanobacteria）幾乎完全分布在對照組中，與柱形圖結(jié)果一致，說明該菌屬在腐敗過程中沒有繁殖，不是腐敗菌，另外3 種菌屬主要分布在兩個處理組中。種水平上相對豐度較高的是貝萊斯芽孢桿菌（Bacillus velezensis）、綠色魏斯氏菌（Weissella viridescens）和清酒乳桿菌（Lactobacillus sakei）。它們在對照組中所占比例極低，貝萊斯芽孢桿菌（Bacillus velezensis）主要分布在托盤包裝組，綠色魏斯氏菌（Weissella viridescens）和清酒乳酸桿菌（Lactobacillus sakei）主要分布在真空包裝組中，這與圖3的分析結(jié)果吻合。

圖 4 肉粉腸微生物屬（A）和種（B）水平相對豐度三元相圖Fig. 4 Ternaryplot of relative abundance of microorganisms at the microbial genus (A) and species (B) levels in starch-meat sausages

以上結(jié)果說明腐敗后樣品的主要腐敗菌來源于初始菌相，托盤包裝組的主要腐敗菌是貝萊斯芽孢桿菌，其在有氧條件下能夠快速繁殖，并產(chǎn)生具有廣譜抗菌活性的物質(zhì)[19]，如抗菌蛋白[20]、脂肽[21]、細(xì)胞壁降解酶[22]、NH3[23]、嗜鐵素和蛋白酶[24]等，因此本實(shí)驗(yàn)中托盤包裝組菌種多樣性大幅降低。另外，芽孢桿菌是肉制品中常見的腐敗菌，在腐敗的低溫熏煮香腸[25]、法蘭克福香腸[26]和紅腸[27]等肉制品中都曾發(fā)現(xiàn)主要腐敗菌包含芽孢桿菌屬。也有一些研究將腐敗菌鑒定至種水平，如陳曉[28]的研究表明室溫條件下腐敗的熱狗腸中主要腐敗菌是枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌。潘曉倩等[29]發(fā)現(xiàn)25 ℃托盤貯藏條件下腐敗的乳化香腸，其主要腐敗菌是枯草芽孢桿菌、解淀粉芽孢桿菌和凝結(jié)芽孢桿菌等共9 種芽孢桿菌。這些研究結(jié)果都與本實(shí)驗(yàn)的菌相結(jié)論相似，說明不同的肉制品中芽孢桿菌的種類可能存在差異，高水分含量肉粉腸可能因?yàn)榫G豆淀粉和水的含量較高而導(dǎo)致芽孢桿菌種類的不同。真空包裝組的主要腐敗菌是綠色魏斯氏菌和清酒乳桿菌，此外還伴有少量貝萊斯芽孢桿菌，這是因?yàn)榈脱鯒l件利于兼性厭氧的綠色魏斯氏菌和清酒乳桿菌生長[15]，不利于貝萊斯芽孢桿菌生長。目前綠色魏斯氏菌被很多學(xué)者認(rèn)為是造成低溫肉制品貨架期縮短的主要腐敗菌[30]。丁珊珊[31]和Han Yanqing[32]等均發(fā)現(xiàn)綠色魏斯氏菌是真空包裝西式火腿的主要腐敗菌；徐雅夢等[33]在真空低溫醬牛肉中發(fā)現(xiàn)綠色魏斯氏菌為優(yōu)勢腐敗菌。真空包裝樣品存在的另一種主要腐敗菌清酒乳桿菌也在低溫肉制品中常見，俞龍浩等[34]的研究表明清酒乳桿菌是真空包裝紅腸中的主要腐敗菌之一。

2.3 包裝方式對肉粉腸貯藏期間理化指標(biāo)的影響

表 3 托盤包裝和真空包裝肉粉腸貯藏期間理化指標(biāo)的變化Table 3 Changes in physicochemical indexes of tray-packaged and vacuum-packaged starch-meat sausages during storage

如表3所示，托盤包裝組的pH值先由初始的6.13顯著下降至2 d時的5.87（P＜0.05），然后又呈現(xiàn)上升趨勢，到第8天時升高到6.17。真空包裝組的pH值在貯藏過程中始終在下降（P＜0.05），第6天達(dá)到5.80，第12天嚴(yán)重腐敗時降至4.88。托盤包裝組前期pH值下降主要是因?yàn)槿樗峋纸馓妓衔锂a(chǎn)酸，蛋白質(zhì)氧化產(chǎn)生的羰基化合物也能繼續(xù)氧化生成酸類物質(zhì)[35]；后期pH值的升高主要是因?yàn)樨惾R斯芽孢桿菌大量繁殖產(chǎn)生的蛋白酶使蛋白質(zhì)分解生成堿性的胺類等物質(zhì)。真空包裝組pH值始終下降則是因?yàn)檎婵諚l件更利于綠色魏斯氏菌和清酒乳桿菌的繁殖和代謝，分解淀粉等糖類物質(zhì)生成乳酸等有機(jī)酸。

在貯藏期間肉粉腸的水分含量和水分活度略有下降，但變化不顯著（P＞0.05），兩項(xiàng)指標(biāo)始終保持在較高水平，這有利于大部分微生物的生長繁殖。該結(jié)果與貯藏環(huán)境有一定的關(guān)系，但更主要是因?yàn)樘砑恿舜罅烤G豆淀粉和水分，產(chǎn)品含水量高。余永名等[36]通過持水性實(shí)驗(yàn)、蒸煮實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了添加10%的綠豆淀粉后，肉糜不易移動水占凝膠總水分含量的90%以上，低場核磁共振T23的結(jié)果進(jìn)一步表明添加綠豆淀粉能夠顯著減弱凝膠中不易移動水的流動，使肉糜具有很好的持水性。本實(shí)驗(yàn)中綠豆淀粉的添加量為40%，這是水分含量和水分活度波動較小的重要原因。

貯藏過程中兩組樣品的TBARS值均沒有顯著變化（P＞0.05），這與孟少華[37]的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符。這是因?yàn)槿夥勰c中脂肪的含量較低且貯藏時間較短，因此沒有發(fā)生明顯的脂肪氧化。徐梅[38]在香腸中接種清酒乳桿菌，發(fā)現(xiàn)其可以延緩脂肪及蛋白的氧化，肉粉腸中的清酒乳桿菌含量較高可能也是導(dǎo)致TBARS值變化不顯著的原因之一。

2.4 包裝方式對肉粉腸貯藏期間質(zhì)構(gòu)特性的影響

表 4 托盤包裝和真空包裝肉粉腸貯藏期間質(zhì)構(gòu)特性的變化Table 4 Changes in textural properties of tray-packaged and vacuum-packaged starch-meat sausages during storage

如表4所示，托盤包裝組和真空包裝組的硬度、回復(fù)性、彈性、咀嚼性、致密性、破壁力隨貯藏時間延長整體呈現(xiàn)降低的趨勢，但在貯藏中期才開始顯著降低（P＜0.05），這是因?yàn)榇藭r腐敗菌積累到一定數(shù)量，大量分解蛋白質(zhì)與淀粉使腸體和腸衣腐爛。在各自貯藏期結(jié)束時，真空包裝組的硬度、回復(fù)性、彈性、咀嚼性、致密性、破壁力均優(yōu)于托盤包裝組，說明真空包裝可以延緩肉粉腸品質(zhì)的劣化。另外，綠豆淀粉的直鏈淀粉比例較高，易發(fā)生老化回生[39]，所以兩組樣品貯藏初期硬度、彈性都有小幅度上升的現(xiàn)象。

2.5 包裝方式對肉粉腸貯藏期間感官品質(zhì)的影響

如表5所示，滋味方面，在菌落總數(shù)超標(biāo)前，兩組樣品得分略有下降但變化不顯著（P＞0.05），在各自菌落總數(shù)超標(biāo)后無法入口評價(jià)；氣味方面，兩組樣品的得分一直呈下降趨勢，且各組貯藏后期顯著下降（P＜0.05），托盤包裝組和真空包裝組分別于第4、6天出現(xiàn)明顯的腐敗氣味，托盤包裝組第8天時得分最低，為1.50 分，低于同一時間真空包裝組的4.73 分，也低于第12天時真空包裝組的2.59 分，這表明托盤包裝組腐敗氣味更濃重，感官上更難接受；組織狀態(tài)方面，真空包裝組得分無顯著變化（P＞0.05），托盤包裝組前4 d得分沒有顯著變化（P＞0.05），但之后的得分顯著降低（P＜0.05），說明托盤包裝組腐爛更嚴(yán)重，肉粉腸結(jié)構(gòu)松散失去彈性；兩組樣品的總體可接受性在腐敗前無顯著變化（P＞0.05），但腐敗后得分顯著降低（P＜0.05），尤其是托盤包裝組，說明腐敗對肉粉腸的感官質(zhì)量影響很大。

表 5 托盤包裝和真空包裝肉粉腸貯藏期間感官評價(jià)結(jié)果Table 5 Sensory evaluation of tray-packaged and vacuum-packaged starch-meat sausages during storage

2.6 肉粉腸氣味的電子鼻分析結(jié)果

電子鼻借助傳感器感知味道，每根傳感器對一類特征氣體有強(qiáng)烈的響應(yīng)（表6），可以通過主成分分析和傳感器載荷分析了解樣品區(qū)分情況以及哪類氣味起到主要區(qū)分的作用。以第0天的樣品為對照組，根據(jù)菌落總數(shù)和感官指標(biāo)選擇托盤包裝第6、8天的樣品和真空包裝第10、12天的樣品為不同腐敗階段的代表。如圖5所示，PC1和PC2共解釋了原始變量88.24%的信息，圖5A中每一組樣品可以被完整區(qū)分，說明它們的的揮發(fā)性氣味有顯著差異。托盤包裝第0天和第6天的樣品位于一、四象限內(nèi)且相似度較高，而第8天的樣品區(qū)別于前兩者，起到區(qū)分作用的是代表氮氧化合物的W5S傳感器和代表硫化物的W1W傳感器，這是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)分解并生成了胺類等含氮有機(jī)物和含硫化合物。真空包裝第0天的樣品位于第一、四象限，而第10、12天的樣品也表現(xiàn)出明顯的差異，第10天分布于第二象限，第12天分布于三、四象限，起區(qū)分作用的是W1S、W2S、W2W、W3S傳感器，說明檢測到了甲烷、乙醇、羰基、有機(jī)硫化物和烷烴等物質(zhì)。羰基是羧酸及其衍生物、酮等官能團(tuán)的組成部分，因此說明可能的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)包括酸類、酯類、酮類、醇類、碳?xì)浠衔锖土蚧锏取．a(chǎn)酸主要與綠色魏斯氏菌、清酒乳桿菌有關(guān)，硫化物可能是少量貝萊斯芽孢桿菌分解蛋白質(zhì)后產(chǎn)生的。丁珊珊等[31]用氣相色譜-質(zhì)譜檢測接種了綠色魏斯氏菌的真空火腿，發(fā)現(xiàn)腐敗后酸類、酯類、酮類的含量顯著增加，醇類、醛類和碳?xì)浠衔镆灿袡z出，因此其余氣味物質(zhì)與綠色魏斯氏菌的代謝有關(guān)。

表 6 電子鼻傳感器性能描述Table 6 Performance description of electronic nose sensors

圖 5 基于PC1和PC2的肉粉腸氣味主成分分析平面圖Fig. 5 Principal component analysis (PCA) score and loading plots of PC1 versus PC2 for odorant composition of starch-meat sausages

2.7 肉粉腸品質(zhì)特性的主成分分析結(jié)果

圖 6 基于PC1和PC2的肉粉腸品質(zhì)特性主成分分析平面圖Fig. 6 PCA score and loading plots of PC1 versus PC2 for sensory,microbial, physicochemical and texture properties of starch-meat sausages

參照Han Qi等[40]的方法，本研究以肉粉腸的品質(zhì)指標(biāo)為變量，用主成分分析建立不同包裝方式與變量之間的相關(guān)性，得到每一變量對樣品區(qū)分的貢獻(xiàn)率。如圖6所示，PC1和PC2共解釋了原始變量91.02%的信息，說明各變量之間相關(guān)性很強(qiáng)。PC1幾乎涵蓋了所有指標(biāo)，其與水分含量、氣味、總體可接受性、硬度、致密性、彈性和咀嚼性呈正相關(guān)，與菌落總數(shù)呈負(fù)相關(guān)，前文的結(jié)果也表明菌落總數(shù)的增加使肉粉腸的腐敗加劇，對質(zhì)構(gòu)特性、感官質(zhì)量和氣味均有影響。托盤包裝的樣品與真空包裝的樣品分布間隔較遠(yuǎn)，說明不同包裝方式的樣品能被顯著區(qū)分（P＜0.05），且貢獻(xiàn)最大的是菌落總數(shù)和pH值，前文的結(jié)果也表明托盤包裝和真空包裝樣品的菌落總數(shù)和pH值變化規(guī)律不同，這是因?yàn)閮山M樣品的主要腐敗菌不同，因此微生物增殖速率和代謝產(chǎn)物都有所差異。

3 結(jié) 論

本實(shí)驗(yàn)研究了在20 ℃貯藏條件下，真空包裝和托盤包裝對高水分含量肉粉腸微生物菌群和品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，產(chǎn)品的初始水分含量達(dá)到70.30 g/100 g，水分活度為0.984，兩種包裝方式對產(chǎn)品TBARS值、水分含量和水分活度無顯著影響。20 ℃條件下貯藏時，托盤包裝組菌落總數(shù)于4 d時接近國家標(biāo)準(zhǔn)上限5.00（lg（CFU/g）），8 d時嚴(yán)重腐敗，達(dá)到7.69（lg（CFU/g）），主要腐敗菌是貝萊斯芽孢桿菌，能分解蛋白質(zhì)產(chǎn)生胺類等物質(zhì)，pH值先顯著下降后上升，并產(chǎn)生氮氧化合物和硫化物的氣味，對腸體和腸衣破壞嚴(yán)重，產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)發(fā)生嚴(yán)重的劣變，感官質(zhì)量下降。而真空包裝組菌落總數(shù)于6 d時接近國家標(biāo)準(zhǔn)上限，比托盤包裝組保質(zhì)期延長了2 d，產(chǎn)品在12 d時嚴(yán)重腐敗，達(dá)到6.93（lg（CFU/g）），主要腐敗菌是綠色魏斯氏菌和清酒乳桿菌，消耗淀粉和其他碳水化合物產(chǎn)生乙酸和乳酸，因此使pH值顯著下降，并生成明顯的酸味；真空包裝組質(zhì)構(gòu)特性結(jié)果優(yōu)于托盤包裝組，在第8天產(chǎn)品仍有較好的可接受性。綜上，高水分含量肉粉腸在20 ℃條件下貯藏的過程中，真空包裝和托盤包裝產(chǎn)品的微生物菌群和品質(zhì)變化有很大的差異。本實(shí)驗(yàn)為進(jìn)一步研究高水分含量的肉制品品質(zhì)保持和定向抑菌提供了一定的理論參考。