4種保鮮技術在冰箱內軟冷凍豬肉保鮮中的應用

范國華，陶樂仁，張慶剛，張婷玉，蔡梅艷

摘 要：為尋找能有效延長冰箱軟冷凍區(qū)（-8℃）豬肉貨架期的保鮮技術，比較臭氧（15ppm）、紫外線（4.87μW/cm2）、芥末提取物（AIT）、硅窗膜（聯(lián)合氣調包裝）4種保鮮技術，并與-18℃條件下豬肉各項理化指標進行對比。實驗設計了6組：對照組Ⅰ（-8℃）、對照組Ⅱ（-18℃）、臭氧組、紫外線組、AIT組和硅窗膜組；比較不同時期的軟冷凍豬肉感官指標、色差值、pH值、菌落總數(shù)、汁液流失率、TVB-N值。結果表明：硅窗膜組的豬肉在15d失水嚴重，豬肉表現(xiàn)出現(xiàn)干裂現(xiàn)象；AIT組的殺菌效果最好；臭氧和紫外線技術雖然殺菌效果明顯，但加速軟冷凍豬肉的脂肪氧化，對豬肉的氣味產生不好的影響；AIT條件下的軟冷凍豬肉與-18℃條件下豬肉的氣味變化基本吻合。綜合考慮，AIT組好于臭氧組和紫外線組，硅窗膜組應在豬肉保水性上改進，需要進一步探索。

關鍵詞：冰箱軟冷凍；肉類；臭氧；紫外線；AIT；硅窗膜；貨架期

Application of Four Preservation Technologies to Preserve Soft Frozen Pork in Refrigerator

FAN Guo-hua，TAO Le-ren，ZHANG Qing-gang，ZHANG Ting-yu，CAI Mei-yan

（Department of food Science， University of Shanghai for Science and Technology， Shanghai 200093， China）

Abstract：In order to find an effective technology to prolong the shelf life of soft frozen pork in refrigerator （-8 ℃）， four preservation technologies， treatment with ozone， ultraviolet （UV） or allyl isothiocyanate （AIT） and modified atmosphere packaging （MAP） with silicone gum film， and frozen storage at -18 ℃ were compared for their effects on physicochemical properties of pork. Six experimental groups were designed as： control Ⅰ （-8 ℃）， control 2Ⅱ（-18 ℃）， ozone treatment， UV treatment， AIT treatment and MAP. Sensory characteristics， color difference parameters， pH， total bacterial count， juice loss rate and TVB-N were measured at different storage time-points. MAP group exhibited high levels of water loss and was dry and cracked after 15 d of storage. AIT had the best antibacterial effect on pork. Despite being effective in inhibiting microbes， ozone and UV accelerated lipid oxidation in pork and had a side effect on pork flavor. Similar changes in pork flavor were observed between AIT treatment and storage -18 ℃. Collectively， our findings demonstrate that AIT is more effective than ozone and UV for preserving pork， and MAP with silicone gum film needs improvement in terms of water-hold capacity and further exploration.

Key words：soft freezing；meat；ozone；UV；AIT；silicone gum film；shelf life

中圖分類號：TS251.51 文獻標志碼：A 文章編號：1001-8123（2013）01-0042-04

軟冷凍是冰箱行業(yè)前兩年提出的新概念，該功能使得冷凍肉類食品可直接用刀切割，為了控制冰箱能耗，降低冰箱制造成本，各生產廠家競相開發(fā)機械軟冷凍冰箱[1]。并且為了更好的保證食品新鮮度，各生產廠家越來越熱衷于在軟冷凍溫度下開發(fā)新型技術，目前我國對肉類貨架期的主要輔助技術有氣調保鮮、臭氧保鮮、添加防腐劑等。

臭氧是一種強氧化劑，滅菌過程屬于生物化學氧化反應，臭氧殺菌主要是靠其分解后產生的新生氧的氧化能力。臭氧滅菌為溶菌級，殺菌徹底，無殘留，可殺滅細菌繁殖體和芽孢、病毒、真菌等，并可破壞肉毒桿菌毒素[2]。波長在200～400nm的電磁輻射稱為紫外（UV）輻射或紫外線。根據(jù)不同的要求有長波紫外燈、中波紫外燈和短波紫外燈。短波紫外光對大多數(shù)微生物（包括細菌、病毒、原蟲、絲狀真菌、酵母和藻類等） 都有殺滅作用。可以被用于處理食品表面，控制腐敗微生物的生長[3]。本實驗采用的紫外殺菌燈波長為253.7nm，適用于冰箱，微波爐等電器產品，經計算，紫外泄露在國標要求范圍內[4]。香辛料作為食品防腐劑和抑菌劑，因其安全、天然、無毒，已被廣泛應用于食品行業(yè)[5]，人們就在生產實踐中發(fā)現(xiàn)芥菜籽、辣根、山葵等具有殺菌作用，后來發(fā)現(xiàn)抗菌的有效成分是具有辛辣風味的芥末提取物（AIT）[6]。氣調包裝是延長各類食品（包括冷卻肉）貨架期的最常用的最有效的方法之一。本實驗采用透氣性薄膜調節(jié)豬肉貯藏環(huán)境的氣體成分，達到氣調保鮮肉類的作用[7]。

本研究比較臭氧（15ppm）、紫外線（4.87μW/cm2）、AIT（0.3ppm）、硅窗膜（聯(lián)合氣調包裝）4種保鮮技術，旨在尋找能有效延長冰箱軟冷凍區(qū)（-8℃）豬肉貨架期的保鮮技術。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

冷卻豬肉購于上海易初蓮花超市。

高壓蒸汽滅菌鍋 日本Tomy Kogyo公司；恒溫恒濕培養(yǎng)箱 上海比朗儀器有限公司； 無菌超凈工作臺 上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設備廠；酸度計 上海三信儀表廠；質構儀 島津（香港）有限公司；電子天平、漩渦混合器 上海精密科學儀器有限公司；冰箱 無錫松下冷機有限公司；硅窗膜（面積7000mm2） 蘭州化學物理所。

1.2 方法

1.2.1 工藝流程

將新鮮豬肉分成6組，分別為臭氧組、紫外線組（4.87μW/cm2）、AIT組、硅窗膜組和對照組Ⅰ（-8℃）、對照組Ⅱ（-18℃）。通過對不同時期的冰箱軟冷凍豬肉進行感官指標、色差值、pH值、菌落總數(shù)、汁液流失率、揮發(fā)性鹽基氮（TVB-N）值的測定，確定各組軟冷凍豬肉的貨架期。具體過程為：原料肉→休整→稱量分組→各組分別加裝保鮮技術→軟冷凍保存實驗。

1.2.2 指標測定

1.2.2.1 菌落總數(shù)

根據(jù)國標GB 4789.2—2010《食品衛(wèi)生微生物學檢驗菌落總數(shù)測定》[8]檢測。

1.2.2.2 pH值[9]

根據(jù)GB/T 9695.5-2008《肉與肉制品pH值測定》。取肉樣10g切碎，加入90mL蒸餾水，混勻振蕩30min，測其pH值。重復3次，取平均值。

1.2.2.3 汁液流失率

取10g左右的肉，稱質量，記錄m1。置于干凈器皿中自然解凍，待完全解凍后，用濾紙吸干表面的水，稱質量，記錄m2。然后取差值m，m/m1以百分率記錄[10]。

1.2.2.4 氣味指標評定

由3名有經驗的食品專業(yè)人員組成感官評定小組對保存的豬肉進行感官評分[11]，不同技術下每組豬肉感官評分取3份，分別評分取平均值，評分標準詳見表1。

1.2.2.5 表面色差

取1塊表面平整的肉，大小以能擋住檢測口為準。每個樣品平行測3次。記錄紅度值（a*值）。

1.2.2.6 TVB-N值測定

采用GB/T 5009.44-2003《肉與肉制品衛(wèi)生標準的分析方法》中半微量定氮法測定[12]。

2 結果與分析

2.1 菌落總數(shù)檢測結果

細菌菌落總數(shù)是微生態(tài)制劑樣品檢測必做的一項指標，一級新鮮凍肉的界限為4.5lg（CFU/g） [13]。比較了4種新型技術與-18℃條件下的軟冷凍豬肉菌落總數(shù)。

圖 1 不同保鮮技術下軟冷凍豬肉菌落總數(shù)變化

Fig.1 Effect of different preservation technologies on total bacterial count in pork

由圖1可知，軟冷凍條件下豬肉貯藏一個月菌落總數(shù)未超標，各種技術處理下豬肉的菌落總數(shù)均低于同時段軟冷凍豬肉菌落總數(shù)，-18℃菌落總數(shù)在貯藏期內基本不變，說明4種保鮮技術均有明顯的抑菌效果。前期4種保鮮技術的殺菌效果相差不大，在半個月以后，AIT的殺菌效果最明顯。

2.2 pH值測定結果

肉類產品死亡后，蛋白質會自溶降解生成堿性的胺類物質，糖類物質則經糖酵解生成乳酸等酸性物質，因此pH值能反應豬肉肌糖元酵解快慢，其值的變化與肉的腐敗變質之間存在一定相關性[14]。按pH值將肉分3類：新鮮肉pH值為5.8～6.2；次鮮肉pH值為6.3～6.6；變質肉pH>6.7。

圖 2 不同保鮮技術下軟冷凍豬肉pH值變化

Fig.2 Effect of different preservation technologies on pH of pork

由圖2可知，紫外線對pH值的影響最大，說明紫外線處理能促進豬肉中蛋白質的氨解，其余各組在后期pH值都低于-8℃對照組，其中臭氧處理組和-18℃條件下的豬肉在1個月時pH值剛到達新鮮肉最高指標，AIT在后期也屬于可食用范圍內。

2.3 氣味測定結果

肉類在貯藏后期有不愉快的氣味產生，這些氣體主要由以下幾種構成，蛋白質的最終分解產物有無機物質如氨類；含氮有機堿如甲胺、尸胺等；有機酸類如酮酸；其他有機分解產物如甲烷、甲基吲哚、糞臭素等。

由表2可知，紫外線和臭氧組并沒有延緩豬肉氣味的劣變，這是因為紫外線與臭氧能加速脂肪的氧化，代謝過程產生一些不愉快的氣體成分。AIT組對豬肉的新鮮氣味起到了保護作用。

2.4 汁液流失測定結果

圖 3 不同保鮮技術下軟冷凍豬肉汁液流失率變化

Fig.3 Effect of different preservation technologies on water loss rate of pork

由圖3可知，臭氧組和紫外線組軟冷凍豬肉的汁液流失率偏大，不利于豬肉保持水分，原因可能與豬肉細胞壁的受損有關，自然解凍時導致自由水和一部分結合水流失。硅窗膜由于其不合理的包裝方式，水分在貯藏過程中已經揮發(fā)，解凍產生的水分少于此技術下所有的流失水。AIT組豬肉與-8℃條件中的豬肉保水性比較好。可得出如下結論，從豬肉的保水性方面考慮，4種技術中AIT的保水性最好。

圖 4 不同保鮮技術下軟冷凍豬肉a*值變化

Fig.4 Effect of different preservation technologies on a* value of pork

由圖4可知，硅窗膜組在前期肉色發(fā)白，因為軟冷凍豬肉失水，肉表面部分風干所致，其余條件下豬肉在前期肉色差別不大，后期臭氧組豬肉偏白，a*值最低，其余各技術下a*值低于-8℃對照組，說明對照組Ⅰ褐變最嚴重，臭氧、紫外線、AIT和-18℃條件下處理能有效抑制豬肉褐變。

2.5 TVB-N值變化

TVB-N值是指肉及肉制品水浸液在堿性條件下能與水蒸氣一起蒸餾出來的總氮量。它是評價肉制品新鮮度的一項重要指標，揮發(fā)性鹽基氮是由于微生物感染并繁殖，進入肌肉組織內部，并分泌一系列酶從而引起脫氨、脫羧作用，導致蛋白質分解而形成的產物[15]。

圖 5 不同保鮮技術下軟冷凍豬肉TVB-N值變化

Fig.5 Effect of different preservation technologies on TVB-N value of pork

由圖5可知，各組處理在-8℃條件下貯藏一個月均未達到國家一級鮮肉界限15.39mg/100g，在可食用范圍內，-18℃條件下豬肉的TVB-N值的增長趨勢最慢，說明溫度時影響豬肉腐敗變質最重要的因素，其余各種技術，除紫外線處理組外，均能抑制豬肉TVB-N的增長，這與pH值的變化相互支持。

3 結 論

3.1 豬肉貯藏于-18℃條件下，腐敗變質現(xiàn)象最不明顯，說明溫度是影響豬肉劣變的最主要因素。

3.2 臭氧、紫外線、AIT、硅窗膜等各種新型技術均具有明顯的殺菌效果。

3.3 紫外線處理雖然殺菌效果明顯，但對豬肉中各營養(yǎng)組分，尤其是蛋白質破壞嚴重，導致豬肉pH值，TVB-N值不在理想水平，對豬肉氣味的變化產生不好的影響。臭氧組能有效抑制豬肉褐變，豬肉貯藏于硅窗膜處理條件下，不利于其保持水分，AIT處理后的豬肉，綜合各種理化指標，得出其保鮮效果最好。

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