不同輻照劑量對冷鏈包裝畜禽肉品質(zhì)的影響

陳佩瑤，劉寅欣，李肖梁*

浙江大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院（杭州 310058）

輻照技術(shù)是廣泛應(yīng)用于食品加工的冷殺菌技術(shù)，具有無殘留、無需拆除包裝便能殺滅蔬菜、水果及畜禽肉中致病微生物等優(yōu)點。用于食品輻照的主要有釋放γ射線的60Co源和能量在10 MeV以下的電子加速器兩大類型的裝置[1-2]。其中，電子加速器是將電子通過線性加速器加速到光速，轉(zhuǎn)移到電子束槍，電子束槍隨后將高能電子傳遞到產(chǎn)品上的裝置[3]。電子束是電離輻射的一種，與熱加工和高壓食品加工相比，電子束利用高能電子對食品進行滅菌，且不會改變加工食品的溫度[4]。因此，電子束處理不需考慮由于熱量引起的食品質(zhì)量下降[5]。隨著電子加速器束流能量和束下裝置技術(shù)的提高和完善，電子束輻照在加工能力和經(jīng)濟效益上表現(xiàn)出越來越大的優(yōu)勢。電子加速器可控性強，無輻射源，不污染環(huán)境，對操作人員安全無害，可應(yīng)用于連續(xù)化、規(guī)?；a(chǎn)。電子加速器作為一種新興的輻照手段，得到越來越多的關(guān)注和應(yīng)用[6]。

隨著生活水平提高，消費者對畜禽肉衛(wèi)生質(zhì)量要求越來越高。但畜禽肉在屠宰、分割及其他加工過程中，易被微生物污染。自新冠肺炎疫情暴發(fā)以來，食品或其包裝袋不斷被檢測出新型冠狀病毒（COVID-19）核酸陽性，均與冷凍生鮮相關(guān)[7]，因此有效對生鮮產(chǎn)品中有害微生物進行殺滅顯得越發(fā)重要。近年來，為控制冷鮮肉衛(wèi)生狀況及延長其保質(zhì)期，主要采取的手段有冷鏈、添加防腐劑等，但效果都不理想[8]。電子束輻照技術(shù)是一種能顯著提高鮮肉衛(wèi)生質(zhì)量、延長其保質(zhì)期的手段[9]，并且對鮮肉產(chǎn)品的致病微生物殺滅有著重要作用，如食品上的諾如病毒等均能被電子輻射有效殺滅[10]。此外，電子束輻照還是工業(yè)上一種快速可靠的殺死新型冠狀病毒的方法[11]，但是在電子束處理殺菌的同時，是否會對冷鮮畜禽肉品質(zhì)產(chǎn)生影響，是生產(chǎn)者和消費者共同關(guān)心的問題。因此，試驗探究不同劑量電子束處理對冷鮮畜禽肉品質(zhì)的影響，為其應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

市售冷鮮雞胸肉、牛腿瘦肉、豬腿瘦肉（均為統(tǒng)一真空包裝，采購于杭州農(nóng)副產(chǎn)品物流中心）。

1.2 儀器與設(shè)備

10 MeV/20 KW電子直線加速器（浙江大學(xué)原子核農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所）；HunterLab ColorFlex EZ色差儀（美國HunterLab公司）；SevenCompact pH計（瑞士Mettler-Toledo公司）；TMS-PRO食品物性分析儀（美國FTC公司）。

1.3 方法

1.3.1 輻照處理

采用牛腿瘦肉、雞胸肉、豬腿瘦肉為材料，處理過程為：從-20 ℃冰箱中取出肉樣后，放入輻照流水線托盤中，輸送進入輻照處理室進行不同劑量的高能電子束輻照處理后，立即取出，于室溫進行肉樣的化凍，待用于肉品質(zhì)的測定。

每種肉類分為4組，其中每組設(shè)置3個重復(fù)樣本，每個樣本均為1.5 kg，厚約3 cm的肉樣。

1.3.2 感官評定

由3名感官評定員對豬肉輻照異味打分，分值越大，輻照異味越大，綜合得分求平均值，結(jié)果取整數(shù)。分值為 0（無），1（略有），2（較弱），3（有），4（一般），5（偏重），6（較重）和7（很重）。

1.3.3 畜禽肉肉色測定

參照NY/T 1333—2007《畜禽肉質(zhì)的測定》[12]。將從-20 ℃冰箱中拿出的肉樣化凍24 h后，剪裁至與玻璃樣品杯口徑大小一致的肉片，確保樣品杯不透光，測量樣品并記錄數(shù)據(jù)。

1.3.4 畜禽肉pH測定

參照GB 5009.237—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品pH值的測定》[13]。

1.3.5 畜禽肉滴水損失測定

參照NY/T 821—2019《畜禽肉質(zhì)的測定》[14]。在肉樣化凍后進行測定，剔除肉樣筋膜和脂肪，每個肉樣順肌纖維走向取2 cm×3 cm×5 cm肉條，將肉條稱質(zhì)量后記為m1，鐵絲掛住肉條放入保鮮袋中，保鮮袋充氣以保證肉樣不與保鮮袋接觸并放入4 ℃冰箱；24 h后，取出用濾紙吸去肉樣表面水分，稱重記為m2，肉樣的滴水損失值按式（1）計算。

1.3.6 畜禽肉剪切力測定

參照NY/T 1180—2006《肉嫩度的測定 剪切力測定法》[15]。肉樣檢測前，需將肉樣放入80 ℃恒溫水浴鍋中加熱，并用熱電耦測溫儀測量肉樣的中心溫度，待肉樣中心溫度達70 ℃時，將肉樣取出冷卻到室溫20 ℃。從與肌纖維的垂直方向切取1 cm×1 cm×5 cm的肉條，并確保肉條上無結(jié)締組織與明顯缺陷。檢測時，將肉樣置于食品物性分析儀上，并確保儀器能垂直切割肉樣的肌纖維。記錄剪切力讀數(shù)。

1.3.7 畜禽肉氨基酸測定

參照GB 5009.124—2016《食品中氨基酸的測定》[16]對不同輻照劑量畜禽肉的氨基酸含量進行檢測。

1.3.8 數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析

采用Microsoft Office Excel 2010軟件對數(shù)據(jù)進行處理；采用IBM SPSS Statistics 19軟件對數(shù)據(jù)進行單因素方差分析，結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，顯著性差異的判斷標(biāo)準(zhǔn)為p＜0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 輻照對畜禽肉感官特性的影響

由表1可知，經(jīng)不同劑量輻照后，牛腿瘦肉和豬腿瘦肉的輻照味偏輕，相對而言雞胸肉產(chǎn)生較重的輻照味，從而感官評分受到影響稍大；輻照后豬腿瘦肉肉色變深，牛腿瘦肉和雞胸肉沒有變化。總體來說輻照對畜禽肉感官品質(zhì)的影響較小。

表1 輻照對畜禽肉樣感官特性的影響

2.2 輻照對畜禽肉肉色的影響

色澤是肉品的重要感官指標(biāo)，是影響消費者是否具有購買意愿的重要影響因素之一。肌肉顏色深淺和色度取決于畜禽肉色素含量[17]。肌肉色素主要由肌紅蛋白和血紅蛋白及微量有色代謝物組成。肉品色澤的參數(shù)為亮度（L*）、紅度（a*）、黃度（b*）。a*代表肉樣紅度值，該值越高說明肉顏色越好，肉樣越新鮮；b*代表肉樣黃度值，該值越高說明肉樣越不新鮮，a*/b*比值的變化可以更直觀地表示色澤強度的變化[18]。不同劑量電子束對肉樣的肉色值變化如表2所示。

由表2可知，就豬腿瘦肉和牛腿瘦肉而言，輻照處理對肉樣的肉色值沒有顯著影響（p＞0.05），輻照處理組與空白對照組間，肉樣的肉色值不存在顯著差異，且不同輻照劑量組間也不存在顯著差異。但就雞胸肉而言，高輻照劑量處理會顯著影響其肉色值。試驗數(shù)據(jù)顯示，空白對照組和低劑量輻照處理組（2和4kGy）的雞胸肉肉色值顯著低于高劑量輻照處理組（7 kGy）。由此可見，輻照劑量在一定范圍內(nèi)不會影響雞胸肉肉色，但高劑量的輻照處理會使雞胸肉肉色值上升，影響其品質(zhì)。

表2 不同輻照劑量對畜禽肉樣肉色值的影響

2.3 輻照對畜禽肉pH的影響

引起肉類腐敗變質(zhì)的眾多原因中，根本的原因是致腐菌作用的結(jié)果[19]。在這個過程中，肉品的pH發(fā)生相應(yīng)變化。因此，通過對肉品pH的測定，可以判斷肉的新鮮度。不同劑量電子束對各肉樣的pH變化如表3所示。

由表3可知，對3種肉類而言，輻照處理對肉的pH沒有顯著的影響（p＞0.05），輻照處理組與空白對照組間，肉樣的pH不存在顯著差異，且不同輻照劑量組間也不存在顯著差異。

表3 不同輻照劑量對畜禽肉樣pH的影響

2.4 輻照對畜禽肉滴水損失的影響

滴水損失是指在不施加任何外力而只受重力作用的條件下，肌肉蛋白質(zhì)系統(tǒng)在測定時的液體損失量。因此，滴水損失能直觀地反映出肉樣肌肉蛋白質(zhì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，對反映肉樣品質(zhì)有著重要意義[20]。一般來說，滴水損失值越低，說明肉樣蛋白質(zhì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)越良好，肉樣品質(zhì)越好。就畜禽肉而言，正常的畜禽肉樣的滴水損失值應(yīng)在1.5%~10%，滴水損失值過高或過低都說明肉樣的肌肉蛋白質(zhì)系統(tǒng)被破壞，肉樣的品質(zhì)較差[21]。不同劑量電子束對各肉樣的滴水損失值變化如表4所示。

表4 不同輻照劑量對畜禽肉樣滴水損失值的影響單位：%?

由表4可知，就豬腿瘦肉、牛腿瘦肉和雞胸肉而言，輻照處理對肉樣的滴水損失值沒有顯著的影響（p＞0.05），輻照處理組與空白對照組間，肉樣的滴水損失值不存在顯著差異， 且不同輻照劑量組間也不存在顯著差異。由此可見，輻照處理不會影響肉樣滴水損失值。

2.5 輻照對畜禽肉剪切力的影響

肌肉嫩度是評價肉品食用品質(zhì)的一項重要指標(biāo)，同時也是消費者評價肉質(zhì)量高低的標(biāo)準(zhǔn)[22]。剪切力值是表示嫩度的一個指標(biāo)，它反映肉品內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并在一定程度上反映肌肉中肌原纖維、結(jié)締組織以及肌肉脂肪的含量、分布和化學(xué)結(jié)構(gòu)的狀態(tài)[23]。正常肉品剪切力值與嫩度成反比，值越小，肉品越嫩，品質(zhì)越好。就畜禽肉而言，肉樣剪切力值越小，表示肉樣嫩度越高，肉品質(zhì)越好[24]。

由表5可知，就豬腿瘦肉和牛腿瘦肉而言，輻照處理對肉的剪切力值沒有顯著的影響（p＞0.05），輻照處理組與空白對照組間，肉樣的剪切力值不存在顯著差異，且不同輻照劑量組間也不存在顯著差異。但就雞肉而言，輻照處理會顯著影響其剪切力值。試驗數(shù)據(jù)顯示，空白對照組的雞胸肉剪切力顯著低于輻照處理組，且隨著輻照劑量加大這種影響更為明顯，即高輻照劑量處理組（4和7 kGy）的肉樣剪切力值顯著高于低輻照劑量處理組（2 kGy）。由此可見，輻照處理會使雞胸肉嫩度降低，對其品質(zhì)造成影響。

表5 不同輻照劑量對畜禽肉樣剪切力的影響單位：N

2.6 輻照對畜禽肉氨基酸的影響

由表6可知，輻照處理后豬瘦腿肉中氨基酸的含量有一定變化，輻照組與空白對照組之間差異顯著，經(jīng)電子束處理后必需氨基酸苯丙氨酸和胱氨酸的含量顯著下降（p＜0.05）。由表7可知，輻照處理后雞胸肉中必需氨基酸亮氨酸和精氨酸的含量有一定變化，輻照組與空白對照組之間差異顯著降低（p＜0.05）。由表8可知，輻照處理后牛瘦腿肉中氨基酸的含量有一定變化，高劑量輻照處理會顯著影響其氨基酸含量，試驗數(shù)據(jù)顯示，高劑量輻照處理組（7 kGy）中的必需氨基酸賴氨酸、蘇氨酸的含量顯著低于空白對照組和低劑量輻照組（2和4 kGy），高劑量輻照處理組（7 kGy）中的非必需氨基酸谷氨酸含量也顯著低于低劑量處理組（2和4 kGy）。經(jīng)輻照處理后對畜禽肉的總游離氨基酸也有影響，可顯著降低總游離氨基酸含量。

表6 不同輻照劑量對豬腿瘦肉氨基酸組成的影響 單位：g/100 g

表7 不同輻照劑量對雞胸肉氨基酸組成的影響 單位：g/100 g

表8 不同輻照劑量對牛腿瘦肉氨基酸組成的影響 單位：g/100 g

接表8

3 討論與結(jié)論

結(jié)果顯示，冷鏈真空包裝的畜禽肉經(jīng)不同劑量輻照技術(shù)處理后，感官品質(zhì)、pH變化不大，但高劑量的輻照會顯著提高雞胸肉的肉色值和剪切力值，經(jīng)輻照處理的畜禽肉氨基酸含量下降，這可能是因為輻照處理過程中產(chǎn)生自由基或水合離子引起蛋白質(zhì)分解酶活性的降低，減少了蛋白質(zhì)的降解，使游離氨基酸含量降低，但其中具體機制有待進一步研究。