王志琴,孫 磊彭 斌,姚 剛,徐 晶,李 春,周正勇,張 揚(yáng)

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)學(xué)院,新疆烏魯木齊 830052;2.新疆華凌畜牧產(chǎn)業(yè)開發(fā)有限公司,新疆烏魯木齊 830000;3.新疆畜牧科學(xué)院畜牧研究所,新疆烏魯木齊 830000)

不同氣調(diào)包裝牛肉貯藏過程中肉質(zhì)變化規(guī)律研究*

王志琴1*,孫 磊1彭 斌1,姚 剛1,徐 晶2,李 春1,周正勇3,張 揚(yáng)3

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)學(xué)院,新疆烏魯木齊 830052;2.新疆華凌畜牧產(chǎn)業(yè)開發(fā)有限公司,新疆烏魯木齊 830000;3.新疆畜牧科學(xué)院畜牧研究所,新疆烏魯木齊 830000)

研究不同氣調(diào)包裝方法對保存期間的牛肉品質(zhì)的影響,探索適宜新疆地區(qū)生鮮冷卻牛肉保鮮的包裝方法。將宰后的牛肉采用5種不同的氣調(diào)包裝放在4℃條件保存,對牛肉保鮮效果進(jìn)行研究,測定分析理化、菌落總數(shù)、色澤等主要指標(biāo)。結(jié)果表明,在不同氣調(diào)包裝條件下,貯藏過程中牛肉樣品的理化指標(biāo)變化和微生物繁殖情況不同,氣調(diào)包裝C組的牛肉在保持較好肉色的情況下,其揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)、pH、菌落總數(shù)在24 d之內(nèi)依然能保持較低水平。說明氣調(diào)包裝對冷卻牛肉的保鮮效果較好,能夠明顯延長牛肉的貨架期。

氣調(diào)包裝;菌落總數(shù);理化指標(biāo);牛肉

*通訊作者

氣調(diào)包裝(modified atmosphere packaging,MAP)又稱置換氣體包裝、充氣包裝或氣體保鮮包裝,是一種在肉類加工、運(yùn)輸和銷售中較為理想的防止肉類氧化、腐敗和變色,保持肉類品質(zhì)、延長肉類及其加工產(chǎn)品貨架期的包裝方法[1]。早在20世紀(jì)30年代,美國的研發(fā)人員發(fā)現(xiàn),放在密封冷藏庫里的蘋果和梨的呼吸活動降低了庫房內(nèi)O2的含量,如果降低冷庫的CO2含量,可明顯降低水果呼吸速度,使其保鮮期達(dá)到6個月,比常規(guī)冷藏保存的保鮮期延長了1倍[2]。從20世紀(jì)50年代開始,這種利用貯藏物呼吸自身氣調(diào)的貯藏方式在美國各地得到了很好的發(fā)展。隨著氣調(diào)貯藏和包裝技術(shù)的發(fā)展,這種對呼吸型食物(如水果)的包裝方法逐漸被應(yīng)用與非呼吸型食品(如畜禽肉和魚類)的包裝盒貯藏[3]。在氣調(diào)貯藏和包裝中最常用的氣源是二氧化碳(CO2)、氧氣(O2)和氮?dú)?N2)[4],從抑制微生物繁殖和感官質(zhì)量(如色澤)的角度考慮,通常將3種氣體按一定比例混合[5],利用人工氣體環(huán)境置換或改變包裝物局部自然氣體環(huán)境。牛肉含有豐富營養(yǎng),在保存、流通和銷售過程中,牛肉可能會受到來自于生物性、化學(xué)性和物理性因素的影響,使其顏色發(fā)生變化、質(zhì)量下降,降低其食用價值和商品價值,不但縮短了貨架期,而且會增加發(fā)生食源性疾病的幾率,使消費(fèi)者失去購買欲望[6]。本試驗采用不同氣調(diào)條件進(jìn)行牛肉的氣調(diào)包裝,4℃貯藏,對牛肉保鮮效果進(jìn)行研究,分析氣調(diào)包裝牛肉在貯藏過程中細(xì)菌繁殖、理化性質(zhì)及牛肉色澤等牛肉品質(zhì)指標(biāo)變化,研究牛肉保鮮貯藏的最適氣調(diào)包裝混合氣組分,以延長牛肉保質(zhì)期,為牛肉的包裝、運(yùn)輸和銷售提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 樣品來源 購自烏魯木齊市屠宰場屠宰的牛后腿肉50 kg。

1.1.2 主要試劑 蛋白胨、胰蛋白胨、酵母浸膏、牛肉膏、瓊脂、煌綠乳糖膽鹽(BGLB)肉湯,氫氧化鈉、硼酸,無水碳酸鈉、鹽酸,甲基紅、次甲基藍(lán),甘油,阿拉伯膠。

1.1.3 主要儀器設(shè)備 立式壓力蒸汽滅菌器(上海申安醫(yī)療器械廠);電熱恒溫培養(yǎng)箱(上海一恒科學(xué)儀器有限公司);電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海一恒科學(xué)儀器有限公司);酸度計(梅特勒-托利多儀器上海有限公司);電子分析天平(梅特勒-托利多儀器上海有限公司);超凈工作臺(蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司);微波爐(美的微波電器制造有限公司);半自動盒式氣調(diào)包裝機(jī)(上海炬鋼機(jī)械制造有限公司);冷鮮肉貯藏柜(青島海爾開利冷凍設(shè)備有限公司)。

1.2 方法

1.2.1 肉樣的處理 肉樣處理前將所用刀具和案板經(jīng)750 mL/L的酒精棉球擦拭,經(jīng)紫外線照射15 min。無菌操作去掉肉塊表層以降低其表面初始菌數(shù),并去除表面筋膜及脂肪,切成300 g左右的肉塊,放入包裝盒中,稱重后隨機(jī)分為5個氣調(diào)包裝組和一個真空包裝組,每組20盒。

1.2.2 氣調(diào)包裝方法 試驗設(shè) A、B、C、D、E共5個氣調(diào)包裝試驗組,每組使用不同的混合氣體條件,各試驗組氣體混合比例為:O240%～65%,CO225%～45%,N210%～25%,采用MAP-ID400盒式氣調(diào)包裝機(jī)進(jìn)行包裝,并保存在冷鮮肉貯藏柜中,同時對真空包裝組進(jìn)行真空包裝。各組肉樣每3 d取出一盒,分別進(jìn)行菌落總數(shù)、總揮發(fā)性鹽基氮、pH和肉色檢測。

1.2.3 菌落總數(shù)測定方法 菌落總數(shù)檢測按照GB/T4789.2-2008《食品衛(wèi)生微生物學(xué)檢驗菌落總數(shù)測定》方法進(jìn)行[7]。

1.2.4 總揮發(fā)性鹽基氮的測定方法 總揮發(fā)性鹽基氮Total volatile basic-nitrogen,TVB-N)測定按照GB/T 9695.5-2008《肉與肉制品總揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)的測定》進(jìn)行[8]。

1.2.5 pH的測定方法 采用酸度計,按照GB/T 9695.5-2008《肉與肉制品pH測定》進(jìn)行肉樣pH測定[9]。

1.2.6 肉色的測定方法 肌肉顏色深淺和色調(diào)(色度)取決于肌肉色素含量。打開各組氣調(diào)包裝盒,取完檢測肉樣后,每組樣品取大約3 cm見方的肉塊,按組別順序放入托盤中,使肉塊橫斷面向上用數(shù)碼相機(jī)拍照。照片用Photoshop處理,分離出紅度(a值),再用Image J圖形分析軟件對每個肉樣的圖片進(jìn)行分析測定,每個肉樣的圖片分別測定3個點(diǎn),取其平均值。肉色的評定以肉色標(biāo)準(zhǔn)比色卡作為測定的標(biāo)準(zhǔn),分為1個～6個等級,各級別對應(yīng)的a值:1級0.171;2級0.173;3級0.191;4級0.192;5級0.244;6級 0.283。

1.2.7 數(shù)據(jù)處理 采用 Adobe Photoshop CS2、Image J及Excel數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,SigmaPlot11.0圖形分析處理軟件進(jìn)行圖形數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果

2.1 不同包裝牛肉微生物的測定結(jié)果

不同氣體條件氣調(diào)包裝牛肉和真空包裝牛肉菌落總數(shù)檢測結(jié)果見圖1。由圖1可以看出,各氣調(diào)包裝組和真空包裝組牛肉的菌落總數(shù)總體呈現(xiàn)緩慢上升的趨勢,其中真空包裝對照組在貯藏第12天時菌落總數(shù)超標(biāo),達(dá)到6.04 Logcfu/g;氣調(diào)B組和D組的菌落總數(shù)在貯藏第21天時超標(biāo),分別達(dá)到6.15 Logcfu/g和6.53 Logcfu/g;氣調(diào)A 組、C組和E組的肉樣可以保鮮到第24天,其菌落總數(shù)分別為5.45、5.43 、5.72 Logcfu/g 。

2.2 不同包裝牛肉TVB-N測定結(jié)果

不同氣調(diào)包裝和真空包裝牛肉TVB-N測定結(jié)果見間圖2。由圖2可以看出,各氣調(diào)包裝組貯藏牛肉中TVB-N量隨著保存時間的延長逐漸上升,在18 d內(nèi)保持在國家標(biāo)準(zhǔn)(15 mg/100 g)以下,肉樣保持較好的新鮮度;隨后,不同氣調(diào)包裝的牛肉 TVBN呈現(xiàn)不同的變化,在第24天時除真空包裝組和氣調(diào)包裝B組外,其余4組的TVB-N值均超過了15 mg/100 g,達(dá)到次鮮肉指標(biāo)。

2.3 不同包裝牛肉pH測定結(jié)果

不同氣調(diào)包裝和真空包裝牛肉pH測定結(jié)果見圖3。

圖1 不同氣調(diào)包裝牛肉菌落總數(shù)的變化Fig.1 The change of aerobic plate count in modified atmosphere packaging

圖2 不同包裝牛肉揮發(fā)性鹽基氮的變化Fig.2 T he change of total volatile basicnitrogen in different MAP

由圖3可以看出,氣調(diào)包裝牛肉貯藏初期,肉樣pH在5.56～6.09之間,其中氣調(diào)C組和E組較低,在5.6以下;在貯藏的第6～9天,除氣調(diào)C組和E組外,其余各組牛肉的pH呈下降趨勢,下降到到5.6以下,處在肉樣的排酸過程中;隨后,肉樣pH則逐漸上升,在第15天上升到接近5.8;以后隨著時間的延長各組牛肉的pH繼續(xù)上升。各氣調(diào)包裝組牛肉pH在第24天達(dá)到較高值,除真空包裝組、氣調(diào)D組和E組外,其他3組pH均已超過6.20。

2.3 不同包裝牛肉色澤檢測結(jié)果

不同氣調(diào)包裝和真空包裝牛肉的肉色測定結(jié)果見圖4。由圖4可以看出,宰后新鮮牛肉經(jīng)過排酸處理后a值在0.212～0.230之間,偏向于肉色標(biāo)準(zhǔn)比色卡的4～5級肉色值0.192～0.244之間,是消費(fèi)者喜歡的比較明亮的櫻桃紅色。采用不同氣調(diào)包裝冷藏放置12 d后,真空包裝組和氣調(diào)D組肉色a值呈現(xiàn)較大的波動變化,其他各組包裝牛肉的肉色a值都基本呈現(xiàn)平穩(wěn)趨勢。在保存第15天時,所有包裝組的牛肉a值都下降到最低值,隨后又上升。

圖3 不同氣調(diào)包裝牛肉pH的變化Fig.3 T he change of pH in different MAP

圖4 不同氣調(diào)包裝牛肉a值的變化Fig.4 T he change of a value in different M AP

3 討論

在鮮肉的氣調(diào)包裝中,O2可以極大地增加肉色新鮮度并延長肉品新鮮色澤保持時間,但會使貯藏肉品的安全性下降,因為O2會加速肉類成分的氧化及好氧微生物的生長,并最終導(dǎo)致肉制品的腐敗變質(zhì)。氣調(diào)包裝中的CO2具有防腐作用[9],通過改變氣調(diào)包裝中O2和CO2的含量,可以起到保持肉色并保證肉品安全的目的[10]。本試驗中,不同氣調(diào)包裝組采用的CO2比例為25%～45%,檢測結(jié)果表明氣調(diào)包裝對微生物繁殖的抑制作用還是比較明顯的。氣調(diào)A組、E組和C組的CO2濃度相對較高,菌落總數(shù)檢測對數(shù)值相對較低,這一結(jié)果符合Gill C O等[11]所指出的CO2的存在可使好氧菌的生長速度減慢25%～30%,貨架期也相應(yīng)延長的結(jié)論。

揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)是判定肉新鮮度的重要指標(biāo)之一,列為國家標(biāo)準(zhǔn)GB2707-2005[7]。鮮、凍肉類在一級新鮮度時,TVB-N含量為≤15 mg/100 g。本試驗檢測結(jié)果表明,在不同復(fù)合氣體組分包裝的牛肉中TVB-N隨著保存時間的延長逐漸上升,這種變化趨勢是隨著貯藏時間的延長,由于肉中微生物的繁殖,并使分解肉品種蛋白質(zhì)類的微生物逐漸占優(yōu)勢,蛋白質(zhì)被大量分解,產(chǎn)生氨、伯胺和叔胺等堿性物質(zhì),使肉的 TVB-N值增大,并最終導(dǎo)致肉的腐敗變質(zhì)[8]。本試驗結(jié)果表明,氣調(diào)包裝的牛肉在保存前期的18 d內(nèi)TVB-N都保持在15 mg/100g下,保持較好的新鮮度。隨后,各氣調(diào)包裝組的牛肉TVB-N呈現(xiàn)不同的變化,在第24天時除真空包裝組和氣調(diào)B組牛肉外,其他四組的TVB-N值均超過了15 mg/100 g,達(dá)到次鮮肉指標(biāo)?？赡苡捎谡婵瞻b組氧氣缺乏和B組氣調(diào)包裝牛肉氧氣比例低,不利于微生物的生長代謝,蛋白質(zhì)的分解緩慢的緣故。

牛肉的pH可作為判定其肉品新鮮度的參考指標(biāo)之一。肉畜宰前肌肉pH一般為7.1～7.2,近于中性。宰后由于肌肉中肌糖原在糖原酵解酶的作用下,酵解產(chǎn)生大量乳酸;同時,在肌凝蛋白酶的作用下,使ATP分解釋放出正磷酸。乳酸和磷酸逐漸聚積,共同構(gòu)成了肉的酸性介質(zhì),使肉的pH下降呈酸性[12],此pH在肉品工業(yè)中稱為＂排酸值＂。一般情況下,宰后 1 h肉的pH 可降至6.2～6.3,經(jīng)24 h后可降至5.6～6.0。本試驗中牛肉最初的pH氣調(diào)C組和E組的下降較快,在5.6以下,其他各組牛肉pH在6.0左右,隨著貯藏時間的延長,牛肉繼續(xù)成熟排酸,在第6～9天各組牛肉的pH均呈下降趨勢,降至5.6以下,并保持較低的pH,在第15天上升到近5.8,以后則是各組牛肉都呈現(xiàn)緩慢上升趨勢,在第24天到達(dá)6.0左右。這說明氣調(diào)包裝牛肉保存在4℃冷藏柜中,可以較長時間使排酸肉的pH保持在新鮮肉范圍。排酸后的肉pH在5.7～6.2為新鮮肉的,6.3～6.6為次鮮肉,6.7以上為變質(zhì)肉的[8]。

對于普通消費(fèi)者而言,肉的顏色和肉的質(zhì)量同等重要,消費(fèi)者希望牛肉有明亮的櫻桃紅色。Hood D E等[13]報道,當(dāng)影響肉色的肌紅蛋白含量高于20%的時候,牛肉的零售量下降50%。影響肉色的因素很多,如肉的來源、氧分壓、溫度、pH 、微生物、光線等。高濃度的O2可以延長肉制品變色的時間。GillC O[14]指出,氧濃度高的包裝能提高肉品顏色的穩(wěn)定性。本試驗氣調(diào)D組氧的濃度最高,使牛肉較長時間保持較佳紅色,這與Sorheim和Gill的結(jié)論相符。當(dāng)CO2超過20%時,肉色會受到較大的不良的影響[11]。本試驗中的氣調(diào)A組、E組和C組的CO2濃度相對較高,肉紅色變化相對較快,這與前面的結(jié)論是一致的,但其中C組O2和CO2比例適中,肉能保持較好紅色。

對采用不同比例的O2、CO2和 N2的5組氣調(diào)包裝處理的牛肉,保存在4℃條件下,分別測定了肉色、TVB-N、pH、菌落總數(shù)等指標(biāo),通過綜合分析比較,C組的氣調(diào)包裝在保持較好肉色的情況下,其TVB-N、pH、菌落總數(shù)在24 d之內(nèi)依然能保持較低水平,對冷卻牛肉的保鮮效果較好,能夠明顯的延長牛肉的貨架期。

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The Change Patten of Beef Quality During the Storage Period in Different Modified Atmosphere Packaging

WANG Zhi-qin1,SUN Lei1,PENG Bin1,YAO Gang1,XU Jing2,LI Chun1,ZHOU Zheng-yong3,ZHANG Yang3

(1.College of Veterinary,Xinjiang Agricultural University,Urumqi,Xinjiang,830052,China;
2.Xinjiang Hualin Animal Production Let Co.Urumqi,Xinjiang,830000,China;
3.Institute of Animal Science,Xinjiang Academy of Animal Science,Urumqi,Xinjiang,830000,China)

T he present study is investigated the affect of different modified atmosphere packaging(MAP)to beef quality during the storage period,to explore the suitable cool-fresh beef storage packaging method in Xinjiang.The beef kept by the 5 kings of methods MAP storage under 4℃,and to observed storage result in fresh beef,and measured the beef on physical and chemical,aerobic plate count and colour.The results showed that the physical and chemical indexes and the total bacterial colonies were different at various MAP.The group C has better color,and its total volatile basic-nitrogen,pH,aerobic plate count are lower than others during 24 d.MAP can prolong the beef the shelf life.

modified atmosphere packaging;aerobic plate count;physical and chemical indexes;Beef

S859.83

A

1007-5038(2011)08-0049-04

2011--

新疆維吾爾自治區(qū)“十一五”科技重大專項(200731135);基礎(chǔ)獸醫(yī)學(xué)新疆維吾爾自治區(qū)重點(diǎn)學(xué)科項目

王志琴(1957-),女,陜西人,副教授,主要從事動物性食品衛(wèi)生檢驗教學(xué)和科研工作。