不同温度下气调包装对酱牛肉保鲜效果的影响

顾 胜， 赵莉君， 赵改名， 柳艳霞， 李苗云， 高晓平， 张秋会， 孙灵霞， 黄现青

(河南省肉制品加工与质量安全控制重点实验室，河南农业大学食品科学技术学院，河南 郑州 450002)

摘要：为了解决酱牛肉流通时货架期短和风味易劣变难题，本研究探讨了10 ℃，25 ℃下气调和真空包装对酱牛肉保鲜效果的影响。结果表明，在10 ℃条件下贮藏，与真空组相比气调包装可使酱牛肉货架期延长2.78 d(在真空组第12 菌落总数超标基础上)，贮藏的第15天其硫代巴比妥酸反应物(TBARS)值、总挥发性盐基氮(TVB-N)分别降低了20.7 %，14.4%；在25 ℃条件下贮藏，与真空组相比气调组货架期可延长1.56 d(在真空组第6 天菌落总数超标基础上)，贮藏的第15天其TBARS、TVB-N分别降低21.3%，12.6%。气调包装比真空包装能更好地保持酱牛肉风味，并显著延长其货架期，其保鲜效果在温度较低时效果尤为明显。

关键词：气调包装；酱牛肉；硫代巴比妥酸反应物；总挥发性盐基氮

酱牛肉作为中国传统的肉制品，其口感好、风味佳、食用方便，深受广大消费者喜爱[1]。但酱牛肉营养丰富，水分活度高，非常适宜微生物生长，产品的货架期很短，严重制约了酱牛肉的生产和流通，限制了其工业化的生产。目前，企业为了延长其货架期，采用二次热杀菌，这样却对其风味产生了严重的不利影响[2]。气调包装是延长食品货架期的一种新兴技术[3]，气调包装对冷鲜肉的保鲜、对酱牛肉货架期的延长和风味保持效果的研究，也有不少报道[4-8]。胡洁云等[9]研究了气调包装酱牛肉贮藏过程中优势腐败菌变化规律，海丹等[10]研究了低温下气调包装对酱牛肉保鲜效果的影响。但是，由于中国经济发展相对滞后，十分不平衡，冷链物流尚不健全，无法采用冷链运输或全程冷链流通。因此，必须对不同温度条件下气调包装酱牛肉保鲜效果的影响进行评价。本研究对10 ℃和25 ℃贮藏下气调比例为体积分数体积分数80%CO2和20%N2气调包装对酱牛肉的保鲜效果进行了研究，旨在为企业运输和酱牛肉产品贮藏提供理论依据和技术指导。

1 材料与方法

1.1 试验材料

某企业产牛后腿肉、食盐、酱油、黄酒、冰糖、香辛料等。

1.2 试验器材

DE-260/PD真空包装机(大江真空包装器械有限公司)；电子鼻P/N PEN3(德国AIRSENSE)；DT-6S实验室专用气调保鲜包装机(大江真空包装器械有限公司)；DNP-9272恒温培养箱(上海精密实验设备有限公司)；MIR-254 SANYO低温恒温培养箱；AllegraTM 64R冷冻离心机(美国贝克曼库尔特有限公司)；JJ-CJ-2R洁净工作台(吴江市净化设备总厂)；HVE-50高压灭菌锅；蒸煮锅；电磁炉；电子天平。

1.3 样品处理与试验设计

将新鲜牛肉清洗干净并剃除表层的筋膜和脂肪、腌制、加料蒸煮，然后切分成每块质量约100 g 的肉块，随机分组。分别用气调包装机和真空包装机进行包装，气调包装条件为：充气时间30 s，充气压强为0.2 MPa，气调比例体积分数80%CO2/20%N2；真空包装条件为：抽真空1.6 s，真空度0.1 MPa。样品包装后立即置于10 ℃和25 ℃的恒温条件下贮藏，分别于贮藏的第0、3、6、9、12、15天取样进行各指标的测定。

1.4 指标测定方法

1.4.1 微生物计数 按照GB/T 4789.2—2010《食品卫生微生物学检验：菌落总数测定》进行测定[11]。

1.4.2 pH值测定 按照GB/T 9695.5—2008《肉与肉制品pH测定》进行。

1.4.3 色差值的测定 使用CR400型号色差计进行色差测定，选取样品表面不同部位测定，使用前对仪器进行校准。

1.4.4 硫代巴比妥酸(Thiobarbituric acid reactive substance，TBARS)测定 取10 g肉样研细，加入50 mL7.5%的三氯乙酸(含0.1%的EDTA)，振荡30 min，双层滤纸过滤。取5 mL上清液加入5 mL 0.02 mol·L-1的TBA溶液，90 ℃水浴中保温40 min，取出冷却1 h后离心5 min(1 600 r·min-1)。上清液中加5 mL氯仿摇匀，静置分层后取上清液分别在532 nm和600 nm处比色，记录吸光度值。同时做平行试验和空白试验。试样中TBARS值按下式进行计算。

TBARS=[(A532-A600)/155]×1/m×72.6×100

(1)

式中：TBARS为硫代巴比妥酸，A532为样液在532 nm波长吸光度值，A600为样液在600 nm波长吸光度值，m为样品质量。

1.4.5 TVB-N值测定 按照GB/T 5009.44—2003《肉与肉制品卫生标准分析方法》进行[12]。采用半微量定氮法。

1.4.6 风味测定 PEN3电子鼻中有10个不同的传感器，不同的传感器可以分析不同类的气味物质，如表1所示。取不同贮藏天数的样品10 g放入100 mL三角瓶中，用保鲜膜封口后放置在恒温水浴锅中45 ℃水浴5 min，然后将进样针头插入三角瓶中进行电子鼻测定。电子鼻测定条件：样品准备5 s，自动清洗时间120 s，分析测定60 s，进样流量为300 mL·min-1。

表1 PEN3电子鼻传感器敏感物质
Table 1 Shows the schematic diagram of the electronic-nose measurements and the gas flow of PEN3

编号Arraynumber传感器Sensor敏感物质SubstancesforsensingS1W1C芳烃化合物S2W5S氮氧化物S3W3C氨,芳香分子S4W6S氢化物S5W5C烯烃,芳族,极性分子S6W1S烷类S7W1W硫化合物S8W2S检测醇,部分芳香族化合物S9W2W芳烃化合物,硫的有机化合物S10W3S烷类和脂肪族

1.5 数据表示与处理

用Origin8.0，SPSS18.0和Excel进行数据处理与统计分析。

2 结果与分析

2.1 酱牛肉贮藏期间菌落总数的变化

菌落总数是反映酱牛肉腐败变质的一个重要指标，酱牛肉主要是在冷却和包装过程中容易被微生物污染，对10 ℃和25 ℃条件下贮藏的2种包装方式酱牛肉于不同贮藏时间取样，进行菌落总数测定，对菌落总数随贮藏时间的变化用Origin8.0中 Power Allometric1模型对其增殖曲线进行拟合，拟合曲线见图1，拟合曲线相关参数见表2。

由表2可知，拟合曲线相关系数R2均在0.95以上，拟合程度较好。国标规定菌落总数限量为4.9 log(cfu·g-1)，10 ℃贮藏条件下，真空组菌落总数第12.25天超标(实测第12天)，气调组第15.03天超标(实测第15天)。25 ℃贮藏条件下，真空组菌落总数第6.33天超标(实测第6天)，气调组第7.89天超标(实测第9天)。由图1可以看出，在贮藏天数相同条件下，真空组比气调组高，25 ℃比10 ℃高，表明低温气调具有更佳的保鲜效果。DEVLIEGHERE等[13]1998年就研究提出气调包装时只有溶解的CO2才是抑制微生物生长的活性气体。气调组中含有80%CO2，对微生物生长具有一定的抑制作用，显示出较好的保鲜效果。

Z:真空；Q:气调。数字指贮藏温度，下同。

Z. Vacuum; Q. Atmosphere, The numbers refer to the temperature . The same as below.

图1 酱牛肉贮藏过程中菌落总数的变化
Fig.1 Changes of the total bacterial count of spiced beef during storage

表2 拟合曲线相关参数
Table 2 Curve fitting parameters

组Group温度/℃Temperature方程EquationabR2标准偏差Standarderrorabxy实测值(x)Measuredvalue真空包装Vacuumpacka-ging10y=axb0.410.990.98880.090.0212.254.91225y=axb1.680.580.97310.150.046.334.96气调包装MAP10y=axb0.171.240.95940.070.0715.034.91525y=axb1.390.610.98840.580.067.894.99

2.2 酱牛肉贮藏期间pH值的变化

pH值是衡量肉制品品质的一个指标，随着肉制品贮藏时间延长，腐败变酸，pH值下降。由图2可知，pH值总体上变化较小。10 ℃下真空包装pH值较气调组高，这可能是气调中CO2在贮藏过程中部分溶于肉中所致。

图2 酱牛肉贮藏过程中pH值的变化
Fig.2 Changes of pH of spiced beef during storage

2.3 酱牛肉贮藏期间色泽的变化

色差中L*代表明度或者亮度，其值越大肉色越白；a*代表红度，其值越大说明样品具有更鲜艳的红色；b*代表黄度，b*值越大，肉色发黄。酱牛肉贮藏过程中色差值的变化如表3所示。

在贮藏过程中酱牛肉L*值整体上呈增大趋势，a*值总体上呈下降趋势。贮藏第15天气调组L*、a*与真空组比较相对较小，黄度值b*相对较大，表明气调包装对酱牛肉色泽保持优于真空组。

2.4 酱牛肉贮藏期间脂肪氧化的变化

脂肪氧化会导致食品营养丧失，改变食品特性，加快食品的腐败变质，TBARS值大小反映脂肪氧化程度，其值越大表明氧化越严重，产品风味劣变越严重。酱牛肉贮藏过程中TBARS变化趋势如图3所示。由图3可以看出，低温和气调均可以显著延缓脂肪氧化，更有利于酱牛肉的保鲜。在贮藏的第15天，10 ℃和25 ℃条件下，气调组分别比相对应的真空组降低了20.7%，21.3%；气调处理组10 ℃贮藏比25 ℃贮藏降低了37.8 %，表明气调可有效的延缓酱牛肉的脂肪氧化，从而更好地保持其风味，此外，降低温度效果也更为显著。

表3 酱牛肉贮藏过程中色差值的变化
Table 3 Changes of chromatic aberration of spiced beef during storage

类别Classification贮藏时间/dStoragetime03691215真空包装Vacuumpackaging10℃L*26.63±0.5831.32±1.2831.51±0.5031.18±0.8232.62±1.1035.30±0.82a*7.37±0.554.88±0.506.36±0.516.99±0.616.36±0.736.38±0.46b*9.85±0.596.25±0.296.69±0.548.63±0.988.36±0.488.60±0.6225℃L*26.63±0.5833.84±1.9436.37±2.6334.82±1.0234.20±0.6436.78±1.17a*7.37±0.558.25±0.847.16±0.528.14±0.466.95±0.676.54±0.90b*9.85±0.5910.89±0.8011.31±1.2510.82±0.799.29±0.7710.75±1.01气调包装MAP10℃L*26.63±0.5832.07±1.6032.51±1.3330.85±0.6132.80±1.2432.58±1.21a*7.37±0.556.37±0.286.80±0.806.40±0.366.16±0.466.05±0.49b*9.85±0.599.71±0.749.90±0.819.24±0.6310.29±0.6810.27±0.9225℃L*26.63±0.5831.32±1.2332.11±1.2033.22±2.3232.51±1.3335.65±1.55a*7.37±0.558.11±0.287.87±0.576.55±0.646.80±0.806.07±0.64b*9.85±0.5911.88±0.9910.01±0.619.29±0.7710.66±1.4911.76±0.65

图3 酱牛肉酱牛肉贮藏过程中TBARS的变化
Fig.3 Changes of TBARS of spiced beef during storage

2.5 酱牛肉贮藏期间蛋白质氧化的变化

TVB-N是蛋白质分解而产生的氨以及胺类碱性含氮物质值，其值越大，蛋白氧化越严重。酱牛肉贮藏过程中TVB-N的变化如图4所示。由图4可以看出，随着贮藏时间的延长，其TVB-N值均逐渐上升。相同贮藏温度条件下，气调组均低于真空组；不同包装方式下，低温贮藏均低于高温贮藏，表明气调和降低贮藏温度均可以延缓蛋白质的氧化降解。在贮藏的第15天，10 ℃和25 ℃条件下，气调组分别比相对应的真空组降低了14.4%，12.6 %；气调处理组10 ℃贮藏比25 ℃贮藏降低了13.7 %，表明气调可有效的延缓酱牛肉的蛋白质氧化，从而更好地保持其风味，而降低贮藏温度也是保持风味的一个有效措施。

图4 酱牛肉酱牛肉贮藏过程中TVB-N的变化
Fig.4 Changes of TVB-N of spiced beef during storage

2.6 基于电子鼻评价的酱牛肉贮藏期间风味的变化

电子鼻技术具有响应时间短、检测速度快等优点，已用于肉品的检测的很多方面[14,15]，获得了较好效果。在测定过程中部分传感器敏感，W1C,W3C,W5C和W3S传感器不敏感，除去不敏感的传感器结果，选取第55 s数据进行主成分分析结果如下。

10 ℃下酱牛肉电子鼻主成分分析结果如图5，第1主成分贡献率为67.28%，前2个主成分累计贡献率89.40%，表明前2个主成分可以说明气味在贮藏过程中的变化。图5表明，随贮藏时间变化，酱牛肉气味发生变化。第3、6、12、15 d真空组和气调组差别较大，呈分散状态，不同贮藏时间之间区分较明显。

25 ℃下酱牛肉电子鼻主成分分析结果如图6，第1主成分贡献率为73.36%，前2个主成分累计贡献率85.24%，表明前2个主成分可以说明气味在贮藏过程中的变化。如图6所示，随贮藏时间变化，酱牛肉气味发生变化。第3、6、12、15 d真空组和气调组差别较大，可明显区分开，不同贮藏时间之间区分较明显。

图5 10 ℃酱牛肉电子鼻主成分分析
Fig.5 Principal component analysis of electronic nose of sauce beef at 10 ℃

图6 25 ℃酱牛肉电子鼻主成分分析
Fig.6 Principal component analysis of electronic nose of sauce beef at 25 ℃

3 结论

研究结果表明，在贮藏期间，同一温度下真空组对应的菌落总数、TBARS、TVBN值均比气调组高，10 ℃下，与真空组相比，气调组将货架期延长2.78 d，25 ℃气调组将货架期延长1.56 d。气调包装中的CO2对微生物的生长有一定的抑制作用，在同等条件下，与真空包装相比，气调包装更能延长酱牛肉货架期，但由于气调包装费用稍高，操作相对复杂，在实际运用中较少。

温度是影响食品货架期的一个重要因素，从本试验结果可以看出，同样的包装方式，温度越低，其保鲜效果越好。为了更好地延长酱牛肉货架期，并较好保持其风味，建议相关生产企业，在资金充裕的情况下，进行冷链流通与售卖，也可以采用低温与气调组合处理，达到更好的保鲜效果。

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(责任编辑：朱秀英)

Effects of modified atmosphere packing on the preservation of spiced beef at different temperatures

GU Sheng, ZHAO Lijun, ZHAO Gaiming, LIU Yanxia, LI Miaoyun, GAO Xiaoping, ZHANG Qiuhui, SUN Lingxia,HUANG Xianqing

(Henan Key Laboratory of Meat Processing and Quality Safety Control, College of Food Sciences and Technology,Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China)

Abstract：In order to solve the problem of short shelf life and flavor deterioration, studied the effect of modified atmosphere packaging and vacuum packaging on the preservation of spiced beef at 10 ℃ and 25 ℃. The results showed that, compared with the vacuum packaging, the modified atmosphere packaging could extend the shelf life of spiced beef by 2.78 days stored at 10 ℃(on the basis of the total number of colonies of the vacuum group exceeded on 12th day)and on the 15th day the thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) value was reduced by 20.7 %, and the total volatile basic nitrogen (TVB-N) by 14.4%. The modified atmosphere packaging extended the shelf life of spiced beef by 1.56 days stored at 25 ℃(on the basis of the total number of colonies of the vacuum group exceeded on 6th day)and on the 15th day TBARS was reduced by 21.3% , TVB-N by 12.6%. MAP could maintain the flavor of spiced beef well and extend its shelf life significantly. The results would be better in low temperature.

Key words：modified atmosphere packing(MAP) ; spiced beef; thiobarbituric acid(TBA); total volatile basic nitrogen(TVB-N)