氣調(diào)包裝對(duì)牛肉保鮮效果的影響

鄭宇軒

摘 要：冷卻牛肉的嫩化及保鮮問(wèn)題在一定程度上制約了冷卻牛肉的普及和發(fā)展，氣調(diào)包裝是一種通過(guò)調(diào)節(jié)和控制食品所處環(huán)境中氣體組成的保鮮方法，并在一定時(shí)間內(nèi)保持相對(duì)穩(wěn)定，以抑制或延緩產(chǎn)品的變質(zhì)過(guò)程，從而達(dá)到延長(zhǎng)保鮮期和提高保鮮效果的目的。本實(shí)驗(yàn)以牛肉為包裝對(duì)象，通過(guò)研究5 種不同透氣性包裝材料在氣調(diào)包裝（45%氧氣+30%二氧化碳+25%氮?dú)猓怏w比例的充氣包裝方式下，每天對(duì)牛肉菌落總數(shù)、酸堿值、揮發(fā)性鹽基氮值、色澤、包裝袋內(nèi)氣體含量的變化和剪切力進(jìn)行測(cè)定分析。結(jié)果表明：以聚丙烯-聚乙烯-聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的氣調(diào)包裝材料效果最佳。

關(guān)鍵詞：包裝材料；牛肉；保鮮；氣調(diào)包裝

中圖分類號(hào)：TS251.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1001-8123（2014）07-0019-04

氣調(diào)包裝是一種通過(guò)調(diào)節(jié)和控制食品所處環(huán)境中氣體組成的保鮮方法，并在一定時(shí)間內(nèi)保持相對(duì)穩(wěn)定，以抑制或延緩產(chǎn)品的變質(zhì)過(guò)程，從而達(dá)到延長(zhǎng)保鮮期和提高保鮮效果的目的[1]。食品氣調(diào)保鮮包裝與冷凍包裝食品相比較，氣調(diào)包裝產(chǎn)品保鮮質(zhì)量高，能保持食品的原汁、原味、原色。氣調(diào)包裝技術(shù)采用不同于大氣組成的混合氣體置換包裝食品周圍的空氣[2]，并利用包裝材料的透氣性和阻氣性，使食品始終處于適宜的氣體環(huán)境中，抑制變質(zhì)和腐敗的發(fā)生，達(dá)到貯藏保鮮延長(zhǎng)貨架期，這是一項(xiàng)僅通過(guò)對(duì)物理因素進(jìn)行調(diào)節(jié)而實(shí)現(xiàn)食品保鮮的新技術(shù)[3]。

保持良好肉制品顏色并且延長(zhǎng)產(chǎn)品的貨架期所需的最佳混合氣體的報(bào)道是不同的，氣體比例的復(fù)雜性和包裝材料的多樣性都增加了牛肉氣調(diào)包裝的可研究性和難度。鑒于牛肉在終端銷售中更多的是以小包裝的形式存在，因此研究和解決小包裝牛肉的氣調(diào)保鮮技術(shù)就顯得重要[4]。本實(shí)驗(yàn)用了5種不同材料的包裝，在（4±1）℃條件下對(duì)牛肉保鮮效果進(jìn)行研究，分析菌落總數(shù)、揮發(fā)性鹽基總氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）含量、pH值等指標(biāo)，確定最有效的冷卻牛肉氣調(diào)包裝材料，為冷卻牛肉生產(chǎn)企業(yè)選擇合適的保鮮方式以延長(zhǎng)冷卻牛肉在冷鏈銷售系統(tǒng)中的貨架期提供理論支持和技術(shù)指導(dǎo)[5-9]。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

宰后12 h內(nèi)冷卻至中心溫度1 ℃排酸后的牛臀部肉 荷美爾食品公司。

0.01 mol/L鹽酸溶液、1%硼酸吸收液、氧化鎂、氯化鈉、營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基、磷酸鹽緩沖稀釋液、亞甲基藍(lán)、氫氧化鈉、甲基紅、乙醇均為化學(xué)純或分析純 默克化工技術(shù)（上海）有限公司。

1.2 包裝材料與混合氣體

15?m聚乙烯（polyethylene，PE）-7.5?m聚丙烯（polypropylene，PP）-4.8?m聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（polyethylene terephthalate，PETT）蒸煮袋、20?m鋁箔袋、1.25?m聚酰胺（polyamide，PA）-4.8?m PP-5.8?m PET復(fù)合袋、3?m氯乙烯（polyvinyl chloride polymer，PVC）-4.8?m PP復(fù)合袋、1.5?m PE-7.5?m PP復(fù)合袋，O2、CO2、N2均為食品級(jí)。

1.3 儀器與設(shè)備

DQB-360W多功能氣調(diào)包裝機(jī) 上海青葩包裝機(jī)械公司；MAP Mix 9000-3/150V 丹麥PBI Dansensor公司；冷凍高速離心機(jī) 美國(guó)Beckman公司；UV-754分光光度計(jì) 北京凱奧科技公司；FOSS Kjeltec 2300自動(dòng)凱氏定氮儀 瑞士福斯公司；DS-1高速組織搗碎機(jī)

上海標(biāo)本模型廠；PHS-2F pH計(jì) 上海精密科學(xué)儀器有限公司；Meter ZE-2000色差儀 日本尼康公司；TA-XT Plus質(zhì)構(gòu)分析儀 英國(guó)SMS公司。

1.4 方法

1.4.1 操作程序

鮮牛肉分切→不同材料氣調(diào)包裝→（4±1）℃冷藏（貯藏0、2、4、6、8、10、12、14、16 d）→指標(biāo)測(cè)定

1.4.2 原料處理與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

原料新鮮牛后腿肉送到實(shí)驗(yàn)室后馬上洗凈，濾干，剔除筋、膜、骨、肥肉以及其他雜質(zhì)后，按照肌纖維的方向切成10 g左右的方塊。所有與肉接觸的刀具、儀器都用75%的酒精消毒。然后按表1進(jìn)行不同材料氣調(diào)包裝[10]。

1.4.3 指標(biāo)測(cè)定

1.4.3.1 菌落總數(shù)、pH值和TVB-N含量測(cè)定

樣品經(jīng)保鮮液處理后，5種不同包裝材料進(jìn)行包裝，將切好的牛后腿肉裝入不同材料的包裝袋中。用多功能氣調(diào)包裝機(jī)進(jìn)行包裝。按照GB 4789.2—2010《食品微生物學(xué)檢驗(yàn)：菌落總數(shù)測(cè)定》進(jìn)行測(cè)試菌落總數(shù)；根據(jù)GB/T 9692.5—1998《肉與肉制品pH值測(cè)定》進(jìn)行，測(cè)試pH值；采用GB/T 5009.44—2003《肉與肉制品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法》中半微量定氮法測(cè)定TVB-N含量。

1.4.3.2 剪切力測(cè)定[11-12]

修整去除肉塊表面的皮下脂肪和結(jié)締組織，用質(zhì)構(gòu)儀在肌纖維垂直方向剪切肉柱，記錄剪切力值。

1.4.3.3 紅度值（a*）和色差值（DE）的測(cè)定

切取一定量的牛肉樣品置于色差儀所配量具中，通過(guò)白板校準(zhǔn)，直接將樣品放置于光源下，讀取色差計(jì)顯示的數(shù)值。根據(jù)CIE Lab表色系統(tǒng)，將顏色置于L*、a*、b*構(gòu)成的三維彩色空間中，L*= 0表示黑色，L* =100表示白色；+a*方向紅度增加，-a*方向綠度增加；+b*方向黃度增加，-b*方向藍(lán)度增加。DE值為（a*?+b*?）?，類似于色彩的飽和度或者亮度。

1.4.3.4 O2、CO2氣體含量的測(cè)定

透氣性測(cè)試儀可以同時(shí)測(cè)量O2和CO2。檢測(cè)儀內(nèi)置自動(dòng)啟動(dòng)泵，當(dāng)注射器插人包裝袋時(shí)，檢測(cè)儀便開(kāi)始自動(dòng)抽取氣體，自動(dòng)感應(yīng)氣體含量變化，在檢測(cè)氣體穩(wěn)定后，儀器自動(dòng)顯示氣體含量。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2007進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同氣調(diào)包裝對(duì)牛肉菌落總數(shù)的影響

菌落總數(shù)指在一定條件下（如需氧情況、營(yíng)養(yǎng)條件、pH值、培養(yǎng)溫度和時(shí)間等）每克（每毫升）檢樣所生長(zhǎng)出來(lái)的細(xì)菌菌落總數(shù)[13]。一般來(lái)說(shuō)菌落總數(shù)越多，說(shuō)明食品的衛(wèi)生質(zhì)量越差，遭受病原菌污染的可能性越大。而菌落總數(shù)僅少量存在時(shí)，病原菌污染的可能性就會(huì)降低或者幾乎不存在[14]。

由圖1可知，牛肉在貯藏10 d內(nèi)，其菌落總數(shù)均未超標(biāo)，說(shuō)明氣調(diào)包裝確實(shí)具有明顯的抑菌效果，但在貯藏12 d時(shí)D組和E組菌落總數(shù)均大于106 CFU/g屬于變質(zhì)肉。A組、B組和C組在貯藏14 d時(shí)菌落總數(shù)大于106 CFU/g，但A組總體效果優(yōu)于B組，雖然不同處理組的抑菌效果不同，隨著貯存時(shí)間的延長(zhǎng)，不同材料的包裝的菌落總數(shù)呈顯著上升趨勢(shì)。包裝材料為 PE-PP-PET的A組抑菌效果優(yōu)于其他組[15]。

2.2 不同氣調(diào)包裝對(duì)牛肉pH值的影響

牛肉保藏期間，pH值受到肉質(zhì)本身因素及微生物的影響而有所變化[16]，可以間接考察牛肉品質(zhì)變化情況。對(duì)樣品pH值的測(cè)定結(jié)果如圖2所示。

肉類在低pH值的情況下能較好的保持新鮮感，在pH 5.8～6.2之間，屬于一級(jí)鮮度，但單純的依據(jù)其pH值變化不能確定各種氣調(diào)包裝對(duì)牛肉保鮮效果的優(yōu)劣。由圖2可知，在貯藏16 d內(nèi)，A、B、C、D、E組的pH值都能保持在6.2以下但各組之間仍有差別，A組的優(yōu)勢(shì)明顯高于其他組，貯藏16 d的pH值均小于其他組[17]。

2.3 不同氣調(diào)包裝對(duì)牛肉TVB-N含量的影響

揮發(fā)性鹽基氮是指動(dòng)物性食品由于酶和細(xì)菌的作用，在腐敗過(guò)程中，使蛋白質(zhì)分解而產(chǎn)生氨以及胺類等堿性含氮物質(zhì)。此類物質(zhì)具有揮發(fā)性，在堿性溶液中蒸出后，用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定計(jì)算含量[18]。

由圖3可知，在采用不同材料的氣調(diào)包裝中，牛肉在貯藏12 d之內(nèi)TVB-N含量都能保持在標(biāo)準(zhǔn)20 mg/100 g以內(nèi)，有較好的新鮮度。然而在貯藏12 d之后，不同材料氣調(diào)包裝的牛肉，其TVB-N含量有了較大的差異。B、D、E組在貯藏14 d時(shí)已經(jīng)超過(guò)了標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)腐敗變質(zhì)。C組在貯藏16 d時(shí)也超過(guò)了標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到20.66 mg/100 g，其品質(zhì)不能接受。A組包裝材料在貯藏16 d內(nèi)的TVB-N含量均小于20 mg/100 g，保持了較好的新鮮度，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[19]。

2.4 不同氣調(diào)包裝對(duì)牛肉剪切力的影響

肉制品的嫩度一直是消費(fèi)者和生產(chǎn)者選擇、加工制品時(shí)的一個(gè)重要品質(zhì)指標(biāo)，二者呈正相關(guān)。嫩度越好，出品率也就越高。因此剪切力是評(píng)價(jià)肉類新鮮程度的重要指標(biāo)[20]。

由圖4可知，隨著貯藏時(shí)間的增長(zhǎng)，牛肉的剪切力不斷的增加。D、E兩組的剪切力明顯大于其他幾組，說(shuō)明D、E包裝材料的牛肉保鮮程度不佳，A、C兩組的剪切力優(yōu)于其他，相比較起來(lái)，A組肉的嫩度是最佳。

2.5 不同氣調(diào)包裝對(duì)牛肉色澤的變化

牛肉a*值和DE值能客觀反映牛肉顏色的變化和整體品質(zhì)，因此本實(shí)驗(yàn)選擇了這兩個(gè)指標(biāo)作為牛肉色澤的考察對(duì)象，結(jié)果如圖5、6所示。

顏色是肉的重要食用品質(zhì)之一，與肌紅蛋白含量、肌纖維類型和狀態(tài)及水分分布有很大關(guān)系。在牛肉氣調(diào)包裝后，由圖5可知，在貯藏4～6 d時(shí)，D組的紅度值增加尤為明顯。這可能和在高氧濃度下，牛肉肌紅蛋白和氧氣發(fā)生反應(yīng)生成鮮紅色的氧合肌紅蛋白有關(guān)。A組的紅度值變化不是很明顯，并且在整個(gè)保藏期間，都一直處于穩(wěn)定的狀態(tài)，說(shuō)明A組的密封性比較好。對(duì)比圖6可發(fā)現(xiàn)，DE值和紅度值有較一致的結(jié)果，即：在貯藏4～6 d時(shí)，牛肉整體顏色發(fā)亮、發(fā)紅，有較好的肉色，在此后的一段時(shí)間，牛肉同樣能保持較穩(wěn)定的色澤，特別是A、C組，顏色基本趨于穩(wěn)定，接近初始鮮肉的顏色，保存效果較為理想[21]。

2.6 不同氣調(diào)包裝對(duì)包裝袋內(nèi)O2、CO2氣體含量的影響

材料透氣性出現(xiàn)差異與材料的高分子聚集狀態(tài)（結(jié)晶性）、聚合物結(jié)構(gòu)及采用添加劑的種類等因素有關(guān)。O2在冷卻肉氣調(diào)包裝中的作用是維持肉的鮮紅色澤（使肌紅蛋白處于氧和狀態(tài)），并抑制厭氧菌的生長(zhǎng)。CO2具有水溶性，能抑制細(xì)菌、真菌的生長(zhǎng)及酶的活性。由圖7、8可知，B組氣體減少量最少，其次是A組，透氣性最好的是E組。說(shuō)明A、B組較不透氣，阻隔性較好，其他材料的阻隔性低，其中E組的阻隔性最差。

3 結(jié) 論

3.1 PE-PP-PET包裝材料的對(duì)牛肉的保鮮效果要顯著優(yōu)于其他包裝材料。

3.2 不同氣調(diào)包裝牛肉貯藏10 d內(nèi)5組的菌落總數(shù)均未超標(biāo)。其中A組在第10 天的菌落總數(shù)最小。

3.3 不同氣調(diào)包裝牛肉在（4±1）℃條件下，貯藏12 d TVB-N含量都能保持在20 mg/100 g以下，有較好的新鮮度。A、C組能保持貯藏14 d TVB-N含量不高于20 mg/100 g。B、D組和E組包裝的牛肉，貯藏到14 d TVB-N含量都超過(guò)20 mg/100 g，已經(jīng)變質(zhì)。

3.4 不同氣調(diào)包裝牛肉貯藏16 d內(nèi)5 組的pH值都能保持在6.2以下。其中E組的pH值較其他4組偏高。

綜合考慮，A組PE-PP-PET包裝材料在保持較低揮發(fā)性鹽基氮含量和pH值的情況下，菌落總數(shù)在貯藏14 d依然能保持較低水平，其保鮮效果在5 組里為最佳。

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