亞本勤,熊偉,李根正,張龍翼,姜勇,羅張威,劉達玉
(1.新希望六和食品控股有限公司,四川 成都 610106;2.四川省農業(yè)科學院農產品加工研究所,四川 成都 610106;3.成都大學肉類加工四川省重點實驗室,四川 成都 610106)
隨著人們生活水平的不斷提高,消費者對冷鮮肉的品質要求也越來越高。冷鮮肉以其肉嫩、味美、營養(yǎng)、衛(wèi)生等特點,成為現(xiàn)代肉類消費的主流[1]。健康優(yōu)良的肉原料、科學衛(wèi)生的屠宰加工工藝、健全的冷鏈體系、有效的保鮮技術,是保證高質量的冷卻肉不可缺少的各項重要環(huán)節(jié)[2]。然而,國內市場銷售的牛肉多經散戶或非正規(guī)屠宰場屠宰,屠宰設備落后,屠宰工藝不規(guī)范,而且在牛肉進入農貿市場銷售時,不僅容易縮短牛肉貨架期,而且會使其存在較大食用安全隱患[3-4]。
牦牛肉具有營養(yǎng)豐富、食用安全性高、污染小等特點,深受消費者喜愛[5]。但四川牦牛多生長于四川西部高原及山區(qū)偏遠地區(qū),儲運及市場供給有諸多困難[6]。因此,建立適當?shù)年笈H鈨\工藝,對延長牦牛肉的供給期和貨架期,有極高的經濟價值和意義。目前牛肉的儲運多采用冷鏈物流的形式,但在冷鏈儲運中零下低溫會造成牛肉品質下降[7-8]。氣調是一種通過調節(jié)和控制食品所處環(huán)境中的氣體組成的保鮮方法[9]。氣調保鮮過程中,氧氣可維持肉的鮮紅色,使肌紅蛋白處于氧飽和狀態(tài),同時為嗜氧菌提供了良好的條件;CO2可有效延長微生物的遲滯期,抑制細菌、真菌的活性[10-11]。劉敬斌[12]研究了冰點溫度時氣調貯藏對牛肉的品質影響,結果發(fā)現(xiàn) O2、CO2和 N2的體積比為 2∶50∶48 時,牛肉的保鮮效果最好。馬騁等[13]研究了不同含氧量氣調包裝對牦牛背肌肉保鮮品質的影響,結果發(fā)現(xiàn)CO2和N2的體積比為6∶4 時,牦牛肉牛肉有較好的保鮮效果。為了建立適于牦牛肉的大型氣調儲運工藝,使冷鏈物流與氣調儲運結合,本文結合劉敬斌和馬騁的研究結果,以冷卻牦牛肉為原材料,研究不同氣調條件下,牦牛肉在貯藏期的品質變化,以期為冷鮮牛肉的貯運保鮮和市場銷售提供參考。
牦牛:四川西部高原地區(qū);宰后24 h 內的排酸牦牛肉:在新希望六和食品控股有限公司生產線采樣;3.4 m×3 m×2.7 m 氣調冷庫:四川省農業(yè)科學院農產品加工研究所提供,由煙臺意塞奧氣調設備有限公司建設;超純水:成都大學肉類加工四川省重點實驗室制備;試劑均為分析純。
1.2.1 氣調貯藏的氣體組合
選擇 O2范圍在 15 %~75 %,CO2范圍在 15 %~75 %,N2為10%。具體組合見表1。
表1 氣調貯藏的氣體組合Table 1 Gas combination of modified atmosphere storage
1.2.2 氣調處理
試驗前所用與肉塊接觸的工器具用75%的酒精噴灑消毒,紫外滅菌30 min。宰后冷卻至中心溫度為25 ℃的原料牛肉,在無菌試驗條件下,修去筋腱、軟硬骨、淤血、浮毛、外來雜質,按照肌纖維方向將肉切成5 kg 左右的肉塊,放入氣調庫中,按表1 比例充氣。定期(0、3、7、12、18、25 d)取樣檢測指標。
1.2.3 保鮮效果測試
失重率:使用LE104E/02 分析天平稱量已分割規(guī)整的新鮮牛肉質量,記錄為ma,g;牛肉按組合氣調處理后取出稱量質量,記錄為mb,g。失重率計算方式如式1。
注:失重率小于5%,汁液損失較小,牛肉品質完好;失重率大于5%小于10%,汁液有一定的損失,牛肉品質被一定程度破壞;失重率大于10%,汁液損失嚴重,牛肉品質破環(huán)程度較大。
pH 值:參照GB 5009.237-2016《食品安全國家標準食品pH 值的測定》測定[14]。
揮發(fā)性鹽基氮:參照GB 5009.228-2016《食品安全國家標準食品中揮發(fā)性鹽基氮的測定》測定[15]。
菌落總數(shù):參照GB 4789.2-2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗菌落總數(shù)測定》測定[16]。
1.2.4 數(shù)據(jù)處理
采用Excel 2016 進行數(shù)據(jù)記錄與處理。
不同氣調比例對不同貯藏期牛肉的失重率影響見表2。
表2 中數(shù)據(jù)顯示,隨著貯藏期的增加,A、B、C、D組氣體組合保藏的牛肉失重率隨著保藏天數(shù)增加均有一定增加。以失重率5%、10%為臨界點評價牛肉汁液損失程度和牛肉品質好壞。當牛肉貯藏7 d 時,氣調A、B、C、D 組失重率均小于 5%;貯藏 12 d 時,僅有 A組失重率小于5%,B、C、D 組失重率均在5%~10%之間;貯藏 18 d,A、C、D 組失重率在 5%~10%之間,B 組失重率已超 10%。貯藏 25d,A、B、C、D 組的牛肉均大于10%。
表2 氣調貯藏對牦牛肉失重率的影響Table 2 Effect of modified atmosphere storage on the weight loss rate of yak meat
由此可見,A 組牛肉氣調貯藏12 d 能保持汁液損失較小,牛肉品質完好,且18 d 還能保持良好水分。C、D 組牛肉氣調貯藏7 d 能保持汁液損失較小,牛肉品質完好,且18d 還能保持良好水分,整體貯藏保鮮效果C 組優(yōu)于D 組。B 組牛肉氣調貯藏7 d 能保持汁液損失較小,牛肉品質完好,但12 d 后汁液損失就較為嚴重。綜合比較,以損失率為評價指標,氣調貯藏保鮮效果 A 組>C 組>D 組>B 組。牛肉在低溫貯藏期有一定的質量損失,可能是脂肪氧化、微生物生長產氣、低溫肌肉細胞破壞以及肌纖維間的水分流出等原因造成的。脂肪氧化、微生物生長與氧氣含量有關,油脂氧化產生醛類等揮發(fā)性物質從而使牛肉失重[17],當氣體組分中氧氣含量較低時,脂肪氧化減緩,失重率較低[18];微生微生物生長會產生CO2等氣體,從而使牛肉失重,高氧和低氧都能抑制微生物生長,這可能是引起失重差異的原因[19]。
不同氣調比例對不同貯藏期牛肉的pH 值影響見表3。
表3 氣調貯藏對牦牛肉pH 的影響Table 3 Effect of modified atmosphere storage on pH of yak meat
續(xù)表3 氣調貯藏對牦牛肉pH 的影響Continue table 3 Effect of modified atmosphere storage on pH of yak meat
由表3 中數(shù)據(jù)顯示,隨著貯藏期的增加,氣調A組牛肉 pH 值呈下降趨勢,B、C、D 組牛肉 pH 值呈先上升后下降趨勢。當牛肉在A 組氣調條件下貯藏0~3 d時,pH 值無顯著變化;貯藏7 d,pH 值略有下降;貯藏12 d 后較 0~3 d,牛肉 pH 顯著下降(P<0.05),且 pH<5。當牛肉在B 組氣調條件下貯藏0~3 d 時,pH 值無顯著變化;貯藏 7 d,pH 值顯著上升(P<0.05);貯藏 12 d 后,pH 值顯著下降(P<0.05),且 pH<5。當牛肉在 C 組氣調條件下貯藏0~3 d 時,pH 值無顯著變化;貯藏7 d,pH值顯著下降(P<0.05),且7d~18d pH 值無顯著差異。當牛肉在D 組氣調條件下貯藏0~3 d 時,pH 值顯著上升(P<0.05);貯藏 3 d~7 d,pH 值無顯著變化;貯藏 12 d后,pH 值顯著下降(P<0.05),但貯藏 25 d,牛肉 pH 值還保持在5.00 以上。
產生這種變化的原因是當牛屠宰后,肌肉仍然進行著新陳代謝,糖原在缺氧條件下酵解,生成乳酸,pH值迅速降低。隨著冷藏時間的延長,蛋白質也開始分解,產生堿性物質,最終使pH 值上升。此外貯藏氣調氣體成分二氧化碳溶解在牛肉中也會影響牛肉pH 值的測定[20]。牛肉貯藏期間,pH 值受到肉質本身因素及微生物的影響有所變化,可以間接考察牛肉品質的變化情況。由于肉類在低pH 值得情況下能較好的保持新鮮感,在pH 值為5.45~6.0 之間都能有較好的品質,因此不能單純以pH 值得變化來確定牛肉保鮮效果的優(yōu)劣。相對比來看氧濃度高的要比氧濃度低的pH 值控制要差一點。
不同氣調比例對不同貯藏期牛肉的揮發(fā)性鹽基氮含量影響見表4。
表4 中數(shù)據(jù)顯示,隨著貯藏期的增加,氣調A、B、C、D 組牛肉揮發(fā)性氨基氮含量均有增加趨勢。氣調A組牛肉貯藏3 d 后揮發(fā)性鹽基氮含量開始增加;3 d~7 d揮發(fā)性鹽基氮含量繼續(xù)增加,但增加量不顯著,且貯藏7 d 時小于 10 mg/100 g;貯藏 12 d~25 d,牛肉揮發(fā)性鹽基氮含量,增加趨勢顯著(P<0.05),但貯藏 25 d 時小于20 mg/100 g。氣調B 組牛肉貯藏3 d 后揮發(fā)性鹽基氮含量開始增加;3 d~7 d 揮發(fā)性鹽基氮含量繼續(xù)增加,但增加量不顯著,且貯藏7 d 時小于10 mg/100 g;貯藏 12 d 時,顯著增加到(17.68±0.36)mg/100 g;貯藏18 d 后,揮發(fā)性鹽基氮含量已超20 mg/100 g。氣調C組牛肉貯藏3 d 后揮發(fā)性鹽基氮含量開始增加;3 d~7 d 揮發(fā)性鹽基氮含量繼續(xù)增加,但增加量不顯著,且貯藏 7 d 時小于 10 mg/100 g;貯藏 12 d~18 d,揮發(fā)性鹽基氮含量已超過10 mg/100 g 但小于20 mg/100 g;貯藏25 d 后,揮發(fā)性鹽基氮含量大于20 mg/100 g。氣調D 組牛肉貯藏0~3 d 揮發(fā)性鹽基氮含量無顯著變化;貯藏7 d~18 d,揮發(fā)性鹽基氮含量已超過10 mg/100 g但小于20 mg/100 g;貯藏25 d 后,揮發(fā)性鹽基氮含量大于20 mg/100 g。
以揮發(fā)性鹽基氮含量10、20 mg/100 g 為臨界點,評價牛肉新鮮程度。小于10 mg/100 g 表示牛肉比較新鮮;10 mg/100 g~20 mg/100 g 牛肉有一定程度上的腐敗,但腐敗程度較小;大于20 mg/100 g 表示牛肉已嚴重腐敗。由此可以看出,A、B、C 氣調條件均適合牛肉短期貯藏保鮮。以同等貯藏天數(shù)綜合比較A、B、C 氣調條件的保鮮效果,A 組優(yōu)于C 組優(yōu)于B 組。
表4 氣調貯藏對牦牛肉揮發(fā)性鹽基氮含量的影響Table 4 Effect of modified atmosphere storage on nitrogen content of yak meat volatile base
表5 氣調貯藏對牦牛肉菌落總數(shù)的影響Table 5 Effect of modified atmosphere storage on the total number of yak meat colonies
不同氣調比例對不同貯藏期牛肉菌落總數(shù)影響如表5。
由表5 中數(shù)據(jù)顯示,隨著貯藏期的增加,氣調A、B、C、D 組牛肉揮菌落總數(shù)均有增加趨勢。氣調A 組牛肉貯藏 3 d 后菌落總數(shù)顯著增加(P<0.05);3 d~7 d菌落總數(shù)繼續(xù)增加,但增加量不顯著,且貯藏7 d時小于4 log10 CFU/g;貯藏12 d~18 d,牛肉菌落總數(shù)為4 到 6 log10 CFU/g 間;貯藏 25 d 后,菌落總數(shù)大于6 log10 CFU/g。氣調B 組牛肉貯藏3 d 時,牛肉總數(shù)已顯著增加(P<0.05),此時菌落總數(shù)已大于4 log10 CFU/g;貯藏 3 d~18 d,菌落總數(shù)為 4 到 6 log10 CFU/g 間;貯藏25 d 后,菌落總數(shù)大于6 log10 CFU/g。氣調C 組牛肉貯藏0~7 d,牛肉菌落總數(shù)無顯著差異,且在牛肉貯藏7 d 時菌落總數(shù)小于 4 log10 CFU/g;貯藏 12 d~18 d,牛肉菌落總數(shù)顯著增加(P<0.05),18 d 時菌落總數(shù)小于6 log 10 CFU/g;25 d 后菌落總數(shù)大于6 log10 CFU/g。氣調D 組牛肉貯藏0~7 d,牛肉菌落總數(shù)無顯著差異,且在牛肉貯藏7 d 時菌落總數(shù)小于4 log10 CFU/g;貯藏12 d~25 d,牛肉菌落總數(shù)顯著增加(P<0.05),25 d 時菌落總數(shù)小于6 log10 CFU/g。
以菌落總數(shù)4 log10 CFU/g、6 log10 CFU/g 為臨界點評價牛肉腐敗程度。小于4 log10 CFU/g 表示牛肉極為新;4 log10 CFU/g~6 log10 CFU/g 為次鮮肉;大于6 log10 CFU/g 為腐敗肉。由此可見,牛肉在氣調A、C、D組條件下貯藏7 d 均能保持牛肉的新鮮程度,但次鮮肉D 組更具有貯藏優(yōu)勢。氣調B 組條件不適宜貯藏牛肉,在此環(huán)境下,牛肉中的微生物極易生長。氣調包裝具有明顯的抑菌效果,其中氣體配比為60%氧,20%二氧化碳、20%氮氣效果最佳。20%二氧化碳就起到一定的抑菌作用,當二氧化碳低于40%時,其抑菌能力隨著濃度的增加而增大,但二氧化碳高于40%時其抑菌效果就沒有顯著的增加,相反隨著氧含量的增加,肉樣的腐敗過程加劇。
氣調貯藏對牛肉保鮮期的影響如表6。
表6 氣調貯藏對牦牛肉保鮮期的影響Table 6 Effect of modified atmosphere storage on yak meat preservation period
表6 中數(shù)據(jù)顯示,以失重率為評價指標,A 組氣調貯藏12 d 能保持牛肉新鮮,12 d~18 d 牛肉為次鮮肉,25 d 后變質;B 組氣調貯藏 7 d 能保持牛肉新鮮,7d~12 d 牛肉為次鮮肉,18 d 后變質;C 組氣調貯藏 7 d 能保持牛肉新鮮,7 d~18 d 牛肉為次鮮肉,25 d 后變質;D 組氣調貯藏7 d 能保持牛肉新鮮,7 d~18 d 牛肉為次鮮肉,25 d 后變質。以揮發(fā)性鹽基氮含量為評價指標,A 組氣調貯藏 7 d 能保持牛肉新鮮,7 d~25 d 牛肉為次鮮肉;B 組氣調貯藏 7 d 能保持牛肉新鮮,7 d~12 d 牛肉為次鮮肉,18 d 后變質;C 組氣調貯藏7 d 能保持牛肉新鮮,7 d~18 d 牛肉為次鮮肉,25 d 后變質;D 組氣調貯藏3 d 能保持牛肉新鮮,3 d~18 d 牛肉為次鮮肉,25 d 后變質。以菌落總數(shù)為評價指標,A、C、D 在 7 d 內均能保持牛肉新鮮;B 組在第一次測量時,菌落總數(shù)已經過高,不易保鮮貯藏;A、C 組次鮮肉能保持到18 d;A、B、C、D 組牛肉均在 25 d 后完全變質。
通過比較新鮮冷藏牛肉在A、B、C、D 組氣調比例下的貯藏時,牛肉的失重率、pH 值、揮發(fā)性鹽基氮含量、菌落總數(shù)以及在不同氣調組合下的保鮮期,結果發(fā)現(xiàn),A 氣調條件(O2為 15%,CO2為 75%,N2為 10%)適宜牛肉貯藏保鮮。在該氣體組合下,新鮮牛肉能在0 ℃~4 ℃條件下貯藏7 d 仍然保持較好的品質,繼續(xù)保藏7 d~18 d 牛肉品質出現(xiàn)下降;貯藏25 d 后,牛肉不能食用??傊?,氣調輔助冷藏能較好地延長新鮮牛肉的冷藏品質保持時間。