不同貯藏條件下牛肉的理化性質(zhì)及感官品質(zhì)的對比分析

王瑩，李茜，朱迎春

（山西農(nóng)業(yè)大學食品科學與工程學院，山西 太谷 030801）

牛肉不僅肉質(zhì)鮮美，還含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，是一種營養(yǎng)價值相對較高的保健型肉類食品，深受消費者青睞[1]，但是在貯藏過程中，不合理的包裝方式與貯藏溫度極易引起牛肉理化性質(zhì)發(fā)生變化，進而腐敗變質(zhì)。肉的腐敗變質(zhì)主要由微生物或內(nèi)源酶對肉中蛋白質(zhì)和脂肪等營養(yǎng)物質(zhì)氧化分解所致，使肉產(chǎn)生不良氣味，顏色發(fā)生改變，組織結(jié)構(gòu)松散，表面粘液增加[2]。目前，常用的包裝方式有：AP、VP和MAP[3]。AP簡單實用，成本較低，但保質(zhì)期較短。VP是指將食品放入氧氣透過率低、阻隔性能好的包裝材料中后抽真空，除去袋中氧氣，之后進行貯藏、運輸、銷售等，從而達到延長其貨架期的一種保鮮技術(shù)[4]。MAP指抽去包裝內(nèi)的空氣，然后充入一定比例的氣體，破壞有害微生物的生長環(huán)境，降低肉制品的生化反應(yīng)速率，達到延長食品貯藏期的一種包裝方式[5]。孫天利[6]采用真空包裝，將牛肉置于冰溫、0 ℃和4 ℃下，以0 ℃不包裝為對照，研究表明相同貯藏溫度下，真空包裝延長了牛肉的貨架期，特別是冰溫結(jié)合真空包裝。栗云鵬等[7]采用空氣及含不同比例的O2、CO2、N2組成的氣調(diào)包裝，通過檢測4 ℃貯藏條件下豬肉品質(zhì)發(fā)現(xiàn)貯藏期最高可達10 d，且貯藏期間TVB-N在新鮮肉的標準范圍內(nèi)（15 mg/100 g）。Fu Qingquan等[8]采用托盤包裝、真空包裝和高氧氣調(diào)包裝將牛排在4 ℃下冷藏10 d，研究貯藏過程中肉色變化情況，發(fā)現(xiàn)在相同的貯藏時間，高氧氣調(diào)包裝和真空包裝牛肉的顏色穩(wěn)定更好。

冰溫貯藏保鮮技術(shù)是繼凍藏和冷藏之后的第3代貯藏保鮮技術(shù)，它的貯藏溫度較冷藏更低，能有效抑制有害微生物的生長和酶活性，且不破壞細胞，能更好保持食品品質(zhì)和營養(yǎng)，近年來已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各類食品中[9,10]，在肉品保鮮方面，冰溫貯藏在保持肉制品營養(yǎng)、色澤和口感方面作用顯著。趙菲等[10]研究發(fā)現(xiàn)，采用75% O2+25% CO2的氣調(diào)包裝并結(jié)合-1 ℃冰溫貯藏可以使牛肉保鮮期達42 d。Youssef等[11]研究了牛肉在不同貯藏溫度下品質(zhì)變化，發(fā)現(xiàn)和冷藏（2 ℃）相比，冰溫貯藏可將牛肉的貨架期延長2倍。Li X等[12]將羔羊肉分別置于4 ℃和-0.8 ℃下貯藏10 d發(fā)現(xiàn)經(jīng)冰溫處理的羊肉氧合肌紅蛋白和還原酶活性含量較高，顏色穩(wěn)定性較好，而且可以將貨架期延長至10 d。

本試驗為探究在不同包裝方式與貯藏溫度下牛肉理化性質(zhì)和感官品質(zhì)的變化，將牛背最長肌分別采用AP、MAP1（78.8% O2、18.8% CO2和 2.4% N2）、MAP2（60% CO2和40% N2）和VP，在冰溫-1.5±0.1 ℃和低溫2±1 ℃條件下進行貯藏，并測定分析貯藏過程中牛肉品質(zhì)變化，為牛肉冰溫貯藏保鮮技術(shù)在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用提供數(shù)據(jù)和理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

原料：肉牛屠宰后，2~4 ℃冷卻24 h，取背最長肌為試驗材料。

主要試劑：三氯乙酸、丁基羥基茴香醚、乙二胺四乙酸、2-硫代巴比妥酸、氯仿、硼酸、鹽酸、氫氧化鈉、氯化鎂、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、硫酸銅、硫酸鉀、濃硫酸等。以上試劑均為分析純，購自天津市化學試劑一廠。

1.2 主要儀器與設(shè)備

DZ/DZQ-5002SB真空包裝機，杭州艾博機械工程有限公司；DMP-430A氣調(diào)包裝機，瑞特包裝機械公司；FA25高速剪切乳化分散劑，上海弗魯克流體機械制造有限公司；Five Easy Plus pH計，METTLER TOLEDO；CM-5色差分析儀，KONICA MINOLTA；WFJT200可見分光光度計，尤尼柯儀器有限公司；UDK142自動凱氏定氮儀，意大利VELP公司；DK20消化爐，意大利 VELP公司；超低溫冰箱，德國Thermo-fisher公司制造。

1.3 試驗設(shè)計

選取宰后成熟的牛背最長肌，去除表面筋腱和肌膜后，沿肌纖維方向切割，每個肉塊約200 g左右。將分好的肉樣進行AP、VP、MAP1（78.8% O2，18.8%CO2，2.4% N2）和 MAP2（60% CO2，40% N2），分別放入冰溫庫-1.5±0.1 ℃及低溫室2±1 ℃貯藏，之后每隔5 d取樣對各項指標進行測定，直至肉品腐敗變質(zhì)為止。AP組與MAP1組測定至貯藏第15 d，MAP2組與VP組測定至貯藏第30 d。

1.4 試驗方法

1.4.1 蒸煮損失的測定

取2×2×2 cm3大小的肉樣，稱重記為W1，裝入蒸煮袋中封口，80 ℃恒溫水浴鍋中加熱至肉樣的中心溫度達到70 ℃，取出將肉樣置于0~4 ℃下冷卻過夜備用。用濾紙吸干肉塊表面汁液后稱重，記為 W2。計算公式如下：

1.4.2 汁液流失率的測定

原料肉包裝前稱重，記為 W1，貯藏到期后打開包裝，用濾紙吸干肉樣表面水分，再稱重記為 W2。計算公式如下：

1.4.3 色澤的測定

用便攜式色差儀測定，光源D65，100，將樣品放置在色差儀反射區(qū)（1 cm）使其完全覆蓋，測定并記錄L*、a*、b*值。

1.4.4 MetMb的測定

參照Krzywicki[13]的方法進行測定。

1.4.5 硫代巴比妥酸反應(yīng)物值（TBARS）的測定

參考曹辰辰[14]的方法進行測定。

1.4.6 揮發(fā)性鹽基氮（TVB-N）的測定

參考GB 5009.228-2016[15]半微量凱氏定氮法進行測定。

1.4.7 感官評定

邀請具有食品專業(yè)背景的10個人，分別對牛肉的色澤、粘度及彈性、氣味及煮沸后的肉湯進行評定，總分20分。評分標準如表1所示。

表1 牛肉感官評分標準Table 1 Sensory evaluation criteria for beef

1.5 數(shù)據(jù)處理

用Microsoft Excel 2018進行數(shù)據(jù)整理，Statistix 8.0中的Turkey test程序進行顯著性差異（p<0.05）分析。用Sigma Plot 10.0進行作圖。本次試驗均重復3次，最終取平均值±標準偏差。

2 結(jié)果與討論

2.1 包裝方式與貯藏溫度對牛肉保水性的影響

肉的保水性是指肉制品在加工等過程中受到外力作用，如加熱、施壓、凍結(jié)、剪切等仍然能保持其原有水分和添加水分的能力[16]。保水性與肉的嫩度、多汁性以及加熱時的汁液滲出有關(guān)[17]。蒸煮損失是評定冷鮮肉保水性的重要指標之一，蒸煮損失與保水性呈負相關(guān)，即蒸煮損失越大，保水性越小[18]。

圖1表示包裝方式與貯藏溫度對牛肉蒸煮損失的影響。第0 d牛肉的蒸煮損失為18.15%，與文獻報道相一致[18]。由圖1a可知，貯藏0~5 d期間，AP組與MAP1組牛肉蒸煮損失顯著上升（p<0.05），10 d之后MAP1組略有下降，而AP組的蒸煮損失繼續(xù)上升，且在貯藏第15 d時AP組蒸煮損失達到最大值28.93%（2 ℃），27.03%（-1.5 ℃），這可能與蛋白質(zhì)水解程度不同有關(guān)[19]。由圖1b可知，VP組蒸煮損失在貯藏第5 d時達到較高水平，并在后續(xù)貯藏中略有上升，而MAP2組蒸煮損失貯藏5~30 d顯著升高（p<0.05），其中2 ℃下MAP2組在貯藏第30 d超過VP。有研究表明，包裝中的CO2會使樣品的蒸煮損失增大，由于CO2被肌肉組織吸收，蒸煮時加熱導致CO2快速釋放，產(chǎn)生大量孔隙，最終降低了肉品食用的多汁性[20]。

汁液流失是評定冷鮮肉保水性的另一項重要指標[21]。圖2為包裝方式與貯藏溫度對牛肉汁液流失率的影響。樣品初始汁液流失率為1.45%。由圖2a可知，在整個貯藏期間，與MAP1組相比，AP組上升速度較快，汁液流失率始終高于MAP1組且在貯藏結(jié)束時達到最大值9.84%（2 ℃）和8.85%（-1.5 ℃）。褚益可[22]研究認為，存在一定氧氣濃度的氣調(diào)包裝可以有效降低汁液流失。由圖2b可知，MAP2組在整個貯藏期間汁液流失率均維持在較低水平，這可能是因為MAP2中不含氧氣，而含有40%的N2，N2可以降低冷卻肉的失重[23]。VP組顯著高于MAP2組（p<0.05），這是因為VP增加了牛肉樣品表面的壓力，致使汁液流失增加，VP組在貯藏第 5 d時汁液流失率達到6.32%~8.03%，貯藏第 30 d時汁液流失率增加到16.12%（2 ℃），15.03%（-1.5 ℃）。這與Cayuela等[24]報道真空包裝汁液流失高于氣調(diào)包裝相一致。

2.2 包裝方式與貯藏溫度對牛肉色差參數(shù)的影響

圖3為包裝方式與貯藏溫度對牛肉亮度值（L*值）的影響。在整個貯藏期間，不同包裝方式對牛肉L*值影響較大。AP組于貯藏第5 d，L*值達到42.65（2 ℃）和42.26（-1.5 ℃），這是由于AP中的需氧微生物不斷生長繁殖，分解肉中的蛋白質(zhì)，使肌纖維結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，牛肉內(nèi)部的水分子遷移，流向表面，造成肉表面自由水增多，加強對光照的反射能力，使得L*值不斷增大[25]。VP由于加大了肉樣表面的壓力，失水率較高，L*值也處于較高水平。MAP1組與MAP2組在整個貯藏期間L*值均呈現(xiàn)先升后降的趨勢，但總體變化較小。2 ℃貯藏條件下牛肉L*值高于-1.5 ℃貯藏，這是因為貯藏溫度越高牛肉保水性越差，肉樣表面自由水越多的緣故[26]。

圖4a為AP與MAP1牛肉在貯藏期間a*值的變化。貯藏 0~5 d，MAP1組牛肉的a*值升高，且顯著高于AP組（p<0.05），這是由于MAP1中含有高濃度的氧氣，它與牛肉中肌紅蛋白生成氧合肌紅蛋白，使a*值上升。貯藏5~15 d時，MAP1組的a*值維持在7~8之間，AP組的a*值顯著下降（p<0.05），這主要是因為貯藏過程中 AP牛肉的氧合肌紅蛋白發(fā)生氧化轉(zhuǎn)化為褐色高鐵肌紅蛋白，但氣調(diào)包裝條件下，包裝中的氧氣促進了肉中色素氧化，在牛肉表面形成的氧合肌紅蛋白薄層掩飾了高鐵肌紅蛋白薄層，從而延長了紅色的氧合肌紅蛋白的顏色[27]。圖4b為MAP2與VP牛肉在貯藏過程中a*值的變化。由圖可以看出，隨著貯藏期延長，VP組的a*值基本維持在5.60~6.10，而MAP2組的a*值在貯藏前期（0~5 d）顯著下降（p<0.05），這是因為MAP2中含有較高濃度的CO2，CO2易溶于肌肉中生成碳酸，碳酸能與牛肉肌原纖維蛋白發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生顏色變化而導致a*值降低[28]。扶慶權(quán)等[29]以真空包裝為對照，研究了托盤包裝和氣調(diào)包裝（80%O2+20% CO2）對牛肉 4 ℃貯藏過程中食用品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)在貯藏7 d后氣調(diào)包裝和真空包裝牛肉樣品的a*值顯著高于托盤包裝，這與本研究結(jié)果相一致。

2.3 包裝方式與貯藏溫度對牛肉MetMb的影響

圖5為包裝方式與貯藏溫度對牛肉MetMb的影響。貯藏前期，牛肉中的肌紅蛋白主要是以氧合肌紅蛋白的形式存在，但隨著貯藏時間的延長，氧合肌紅蛋白中的二價鐵離子（Fe2+）不斷被氧化為三價鐵離子（Fe3+）形成MetMb，使肉色逐漸變?yōu)楹稚玔30]。由圖5可知，貯藏初期牛肉的MetMb含量為22.38%，貯藏結(jié)束時，各組牛肉的 MetMb均顯著高于初始值（p<0.05）。不同包裝方式比較可知，MAP1組的MetMb始終高于其他組，并在貯藏第10 d時達到最大值54.39%（2 ℃）和48.69%（-1.5 ℃），這是由于MAP1中高濃度的氧氣（78.8%）促進了MetMb的快速生成。貯藏10~15 d期間，MAP1組MetMb略有下降，這可能是由于在高鐵肌紅蛋白還原酶作用下，部分高鐵肌紅蛋白被還原所致。有研究指出，當MetMb含量達到肌紅蛋白總量的40%時，就會嚴重影響鮮肉色澤，消費者購買欲下降[31,32]。因此，貯藏10 d之后的MAP1牛肉因MetMb過高而影響產(chǎn)品品質(zhì)。

2.4 包裝方式與貯藏溫度對牛肉TBARS值的影響

TBARS值反映了動物性油脂中的不飽和脂肪酸氧化產(chǎn)生的衍生物和 TBA反應(yīng)的結(jié)果[33]。最終生成物的量可以通過TBARS值反映，脂肪氧化的程度越深，生成物量就越多，TBARS值越大。

由圖6可知，TBARS值隨著貯藏時間延長呈上升趨勢。貯藏過程中，MAP1組的TBARS值顯著高于AP組（p<0.05）。這與Jayasingh等[34]研究發(fā)現(xiàn)高氧氣調(diào)包裝的碎牛肉脂肪氧化水平在貯藏第10 d極顯著大于托盤包裝結(jié)果相同。MAP2組與VP組TBARS值上升速度較為緩慢且整體處于較低水平。由于高氧氣調(diào)包裝氧氣含量高在貯藏過程中加速了氧化過程，引起脂肪氧化，脂肪氧化過程中氫過氧化物分解產(chǎn)生小分子的酮類和醛類物質(zhì)產(chǎn)生異味而引起鮮肉酸敗。有學者試驗表明，當TBARS值大于0.7 mg MAD/kg時，就會因脂肪氧化而出現(xiàn)酸敗味[35]。

2.5 包裝方式與貯藏溫度對牛肉TVB-N值的影響

TVB-N是指動物性食品在酶和細菌的作用下，蛋白質(zhì)分解而產(chǎn)生氨和胺類等堿性含氮物質(zhì)，它是表征肉品品質(zhì)的重要指標[35]。圖7為包裝方式與貯藏溫度對牛肉TVB-N值的影響。牛肉初始TVB-N值為6.44 mg/100 g。隨著貯藏時間的延長，各處理組TVB-N值呈上升趨勢。由圖7a可知，貯藏0~5 d期間 AP與MAP1牛肉TVB-N值差異不顯著（p>0.05），15 d后，AP組的TVB-N值顯著升高（p<0.05），第15 d達到22.56 mg/100 g，而MAP1組上升速率較緩，這可能是MAP1所含的18.8% CO2起了作用。由圖7b可知，貯藏0~20 d時，VP與MAP2牛肉TVB-N值無顯著變化（p>0.05），貯藏20~30 d期間，VP組和MAP2組TVB-N值迅速升高。TVB-N值在貯藏后期迅速增加的原因是貯藏后期微生大量繁殖，使得氨基酸被微生物分解，加劇了脫氨反應(yīng)，促使反應(yīng)加快。

由此可見，就包裝方式而言，MAP2與VP在貯藏前20 d可以顯著抑制TVB-N值的產(chǎn)生，使TVB-N值維持在較低水平，AP和MAP1抑制作用較小，該結(jié)論與閆文杰等[36]研究發(fā)現(xiàn)冷鮮雞胸肉在 4 ℃環(huán)境下，真空包裝組理化指標下降最慢，肉的品質(zhì)最佳的結(jié)論相吻合。就貯藏溫度而言，冰溫更能有效抑制蛋白質(zhì)的分解。

2.6 感官評定

（p<0.05）。

圖8為不同包裝方式與貯藏溫度下牛肉色澤、粘度彈性、氣味及肉湯澄清度的感官評分圖。由圖8a可知：隨著貯藏時間的延長，牛肉色澤的感官評分逐漸下降，顏色由櫻桃紅變?yōu)榛野瞪?，?MAP1組色澤保持優(yōu)于其他組，這是因為 MAP1中含有 78.8%的氧氣的緣故，與氧氣接觸時，鮮肉表面會形成一層氧合肌紅蛋白。有研究表明，當氧氣體積分數(shù)在60%~80%時，具有較好的護色效果[21]；由圖8b和圖8c可知：AP組與MAP1組粘度、彈性和氣味變化較快，貯藏10 d和15 d時有明顯腐敗氣味，組織結(jié)構(gòu)變差，無彈性，VP組與MAP2組牛肉粘度、彈性和氣味保持較好；由圖8d可知，貯藏過程中肉湯逐漸由澄清變?yōu)闇啙?，但VP組與MAP2組在貯藏25 d之前評分較高。

表2為牛肉在貯藏期間感官評分表，當感官評分小于12分時表明該產(chǎn)品不可食用。由表2可知，在整個貯藏期間，AP組感官評分快速下降，分值最低，在貯藏10 d時感官評分低于12分；MAP1組在貯藏10 d感官評分為14.64~15.80，貯藏15 d時，評分低于12分。MAP2組于貯藏30 d、VP于貯藏25 d時，感官評分低于12分。由感官評分可知，AP組的貨架期為5 d，MAP1組為10 d，VP組為20 d，MAP2可達到25 d。不同貯藏溫度進行比較，無論是色澤、粘度彈性、氣味、肉湯澄清度還是總體評分，冰溫貯藏都優(yōu)于低溫貯藏。

表2 貯藏期間牛肉感官評分表Table 2 Packaging method and storage temperature sensory scoring table for beef during storage

3 結(jié)論

本試驗考察了牛肉在四種包裝形式和兩種貯藏溫度下品質(zhì)的變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)與 AP和 MAP1相比，MAP2和VP能有效抑制脂肪氧化，維持TVB-N值及MetMb處于較低水平；與冷藏（2 ℃）相比，冰溫（-1.5 ℃）貯藏能較長時間維持牛肉色澤，抑制保水性的降低，并延緩脂肪氧化與蛋白質(zhì)的分解。而且通過感官評價得出MAP2的貨架期為25 d，對比其他三個處理組貨架期延長了。綜上所述，將牛肉進行無氧包裝（60% CO2和40% N2）并結(jié)合冰溫可以有效延長牛肉貨架期，提高牛肉質(zhì)量。所以后續(xù)試驗可以深入研究冰溫貯藏結(jié)合無氧氣調(diào)包裝對牛肉理化品質(zhì)的影響機制。