氣調(diào)包裝和天然復(fù)合保鮮劑對冷卻牛肉聯(lián)合保鮮效果影響的研究

崔英麗， 張 慜*， 劉振彬， 徐惠群

（1.江南大學(xué) 食品學(xué)院，江蘇 無錫 214122；2.江蘇紫藤園藝綠化工程有限公司，江蘇 靖江，214500）

氣調(diào)包裝和天然復(fù)合保鮮劑對冷卻牛肉聯(lián)合保鮮效果影響的研究

崔英麗1， 張 慜*1， 劉振彬1， 徐惠群2

（1.江南大學(xué) 食品學(xué)院，江蘇 無錫 214122；2.江蘇紫藤園藝綠化工程有限公司，江蘇 靖江，214500）

為了延長冷卻牛肉的貨架期，研究了氣調(diào)包裝以及氣調(diào)-保鮮劑聯(lián)合保藏對生鮮牛肉的感官、pH值、色澤、出水率、菌落總數(shù)、TVB-N等指標(biāo)的影響，結(jié)果表明體積分?jǐn)?shù)45%O2、50%CO2、5%N2的氣調(diào)保藏可將冷藏牛肉的貨架期延長至12 d，且體積分?jǐn)?shù)45%O2、50%CO2、5%N2氣調(diào)參數(shù)與丁香/肉桂聯(lián)合使用可將冷藏牛肉的保鮮期延長到16 d。因此，氣調(diào)-保鮮劑聯(lián)合使用可以顯著的延長冷藏牛肉的貨架期，具有很好的利用前景。

牛肉；氣調(diào)保藏；保鮮劑；貨架期

我國是牛肉消費(fèi)大國，牛肉的氨基酸組成非常接近人體的需求。隨著國民經(jīng)濟(jì)的增長帶動了人均消費(fèi)以及日益豐富的肉類食品的市場供應(yīng)量，肉類食品的品質(zhì)問題逐漸成為人們的關(guān)注重點(diǎn)[1]。

鮮牛肉被微生物污染導(dǎo)致腐敗變質(zhì)的途徑有很多，例如加工過程、運(yùn)輸過程、儲藏過程、銷售過程，鮮牛肉的腐敗變質(zhì)會造成很多不良影響，其中包括環(huán)境的污染以及經(jīng)濟(jì)上的損失，最為嚴(yán)重的便是影響人們的身體健康。經(jīng)過科學(xué)家的長期多方驗(yàn)證，微生物是導(dǎo)致鮮肉腐敗的最重要原因之一[2]。為了有效控制微生物導(dǎo)致的腐敗，通常會選擇控制這些影響因素中的一種或者多種。

CO2是氣調(diào)包裝中最常使用的氣體，但CO2的可溶性會妨礙氣調(diào)包裝的效果。CO2易容于水和油脂中，使得CO2在包裝袋內(nèi)氣體減少發(fā)生萎縮，導(dǎo)致影響外包裝的美觀。所以CO2得氣體濃度至少要30%才能達(dá)到較理想的效果。在考慮CO2的抑菌效果時(shí)還要考慮到包裝袋內(nèi)食品的感官，CO2濃度過高，會導(dǎo)致產(chǎn)品具有酸感，但CO2濃度過低，則會影響抑菌效果。所以，在不影響感官品質(zhì)的前提下找出最高CO2濃度的臨界點(diǎn)至關(guān)重要。

氣調(diào)包裝中，尤其是被鮮肉保鮮應(yīng)用的時(shí)候，要對O2的量格外注意。氣調(diào)包裝中，O2的作用是來維持鮮肉的色澤的，其原因是肉中的肌紅蛋白遇見氧氣后被氧化成氧合肌紅蛋白，因此，高濃度的O2更利于維持鮮肉的色澤。而過高的O2則會促進(jìn)需氧菌的活動、加快微生物的新陳代謝、繁殖速度變快、導(dǎo)致鮮肉的腐敗。

N2相對氧氣和二氧化碳它的作用就沒有那么關(guān)鍵。N2難溶于水，難容于酸，對包裝袋內(nèi)食品沒有直接影響，對色澤也毫無影響，是一種惰性氣體，所以N2被用作填充氣體，是一種很好的調(diào)解氧氣和二氧化碳濃度的填充氣體。

我國市場上對生鮮肉常見的加工方法有以下3種：冷凍鮮肉、冷藏鮮肉、熱鮮肉[3]。冷凍保鮮為我國目前牛肉的主要保鮮方式，雖然冷凍肉對肉的貯藏效果十分不錯(cuò)，但冷凍環(huán)境為-18℃，解凍時(shí)很容易造成營養(yǎng)和汁液流失，嫩度和鮮度下降[4]。另外，冷凍保鮮不僅耗能大，成本也高。熱鮮肉則溫度較高所以衛(wèi)生條件差，容易被污染，貯藏時(shí)間短。相比而言，冷鮮肉加工的冷鏈系統(tǒng)完善，操作規(guī)范良好，已成為主要的加工方法，冷卻肉工藝發(fā)展前景非?？捎^，但由于冷卻肉的貯藏期相對較短，所以阻礙了冷卻肉快速發(fā)展的步伐。保鮮劑保鮮、真空包裝保鮮、輻射處理保鮮、氣調(diào)包裝保鮮等保鮮方法都可以有效延長冷卻肉保質(zhì)期，當(dāng)然，每種方法都有利弊。保鮮劑雖然可以直接阻止肉表面的細(xì)菌引起的腐敗，但出水率、色澤變淡會影響肉的外觀導(dǎo)致影響銷售；真空包裝可直接組織與外界接觸，保鮮效果理想，但由于真空包裝內(nèi)的氧氣含量低，包裝內(nèi)肉的顏色會呈紫紅色[5]、影響消費(fèi)者的感官；雖然輻射處理保鮮貯藏效果佳，但經(jīng)過輻射處理的冷卻肉會有輕微輻射味。然而氣調(diào)包裝對比輻射處理，更適合貯藏鮮肉，能夠達(dá)到延長貯藏期的同時(shí)不影響消費(fèi)者感官的雙重目的。如黃壯霞等人研究了MAP結(jié)合真空處理對延長鮮牛肉貨架期的影響，可使牛肉的保質(zhì)期延長至14 d以上[6]。段華偉等人研究了氣調(diào)環(huán)境和溫度對荔枝呼吸特性的影響，對荔枝的保鮮有一定的指導(dǎo)意義[7]。

1 材料與方法

1.1 材料

生鮮牛肉，購于無錫市濱湖區(qū)雪浪鎮(zhèn)菜市場；自封袋、丁香油、肉桂油、營養(yǎng)瓊脂、滅菌生理鹽水、乙醇等。

1.2 儀器和設(shè)備

氣調(diào)包裝機(jī)（K K-180）：蘇州市凱康機(jī)械設(shè)備有限公司產(chǎn)品；實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)（STARTER 3100）：奧豪斯儀器（上海）有限公司產(chǎn)品；立式壓力蒸汽滅菌器（LDZX-50FB）：上海申安醫(yī)療器械廠產(chǎn)品；電熱鼓風(fēng)干燥箱（GZX-9140MBE），上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠產(chǎn)品。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

將所用刀具和菜板消毒，牛肉去筋膜、去脂肪，裝袋（每份100 g），充氣（第一組體積分?jǐn)?shù)45%O2、15%CO2、40%N2，第二組45%O2、50%CO2、5%N2，第三組75%O2、15%CO2、10%N2，第四組空氣對照）。每組3袋做重復(fù)實(shí)驗(yàn)，測出最佳工藝參數(shù)。

1.4 測定指標(biāo)及方法

1.4.1 感官評定 按照感官評分標(biāo)準(zhǔn)以10分為滿分做等級評分，選擇10名專業(yè)培訓(xùn)人員，分別評分再取平均值，表1為參考有關(guān)文獻(xiàn)[8-9]制訂的具體感官評分標(biāo)準(zhǔn)。

1.4.2 pH 測定 參考 GB/T 9695.5-2008/ISO 2917：1999《肉與肉制品pH測定》[10]。從樣品中取5 g肉均勻攪碎放入燒杯中，并加入50mL 0.1mol/L的KCl溶液，攪拌并放置，過濾后用清液做樣品，冷卻至室溫后肉樣用校正過的PH計(jì)進(jìn)行測定，記錄PH值。重復(fù)3次，并取平均值。一級鮮肉pH范圍5．8～6．2，二級鮮肉pH范圍6．3～6．6，變質(zhì)肉pH范圍＞6．7。

表1 鮮牛肉的感官評分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory score of fresh beef

1.4.3 菌落總數(shù)的測定 菌落群數(shù)參考GB 4789．2-2010《食品微生物食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測定》[11]。稱取25 g肉樣來測定菌落群數(shù)，以菌落群數(shù)對數(shù)值來表示其結(jié)果。建議使用標(biāo)準(zhǔn)：一級鮮肉、二級鮮肉、變質(zhì)肉分別是104個(gè)/g以下，104～106個(gè)/g，106個(gè)/g。

1.4.4 TVB-N的測定 參考GB/T 5009．44-2003《肉與肉制品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法》[12]中的半微量定氮法。將試樣攪碎攪拌，從樣品中取10 g肉，放入均質(zhì)杯，并加入100mL蒸餾水，不時(shí)搖晃，浸泡30 min后過濾，過濾液用作試樣液，測定其揮發(fā)性鹽基氮。建議使用標(biāo)準(zhǔn)：一級鮮肉、二級鮮肉、三級鮮肉的標(biāo)準(zhǔn)TVB-N值分別是≤15 mg/hg，≤20 mg/hg，＞20mg/hg。

2 結(jié)果與討論

2.1 氣調(diào)包裝的單獨(dú)保鮮效果

2.1.1 對感官評價(jià)的影響 從圖1中可見，相同溫度下氣調(diào)組優(yōu)于空氣對照組；相同溫度下第二組（體積分?jǐn)?shù)45%O2+50%CO2）的貯藏期最長。隨著時(shí)間的延長，牛肉的顏色由鮮紅到暗紅、暗紅到暗褐色，氣味上逐漸產(chǎn)生酸敗味并最終發(fā)出腐爛臭味，失去彈性，出水率變大，肉表面發(fā)粘，整體感官逐漸降低。在第四天的時(shí)候，空氣對照組仍在二級鮮肉范圍內(nèi)，而前三組都處在一級鮮肉范圍；在第六天的時(shí)候，空氣對照組已經(jīng)是腐敗肉，第一組和第三組屬二級鮮肉則第二組仍處于一級鮮肉范圍內(nèi)；在第八天的時(shí)候，第三組牛肉已腐敗而第一組與第二組雖仍處于二級鮮度但第二組比第一組明顯新鮮；在第十天的時(shí)候第一組已腐敗，則第二組仍保持前一天的保鮮狀態(tài)；等到了第十四天的時(shí)候，第二組的感官評定值為6，顯示為腐敗肉。

圖1 不同氣調(diào)比例下生鮮牛肉pH隨貯藏時(shí)間的變化Fig.1 pH change of fresh beef pH under different gas ratio during storage

2.1.2 對pH的影響 由圖2所示，隨著貯藏時(shí)間不斷增長，pH值逐漸增大，其原因是微生物和酶可以分解肉中蛋白質(zhì)來產(chǎn)生氨等堿性物質(zhì)。在相同貯藏時(shí)間條件下，對照組的pH值最大，第二組牛肉的pH值最小，而且空氣對照組的變化率最大，第二組的pH值變化率最小，說明第二組的保鮮效果最佳。

圖2 不同氣調(diào)比例下生鮮牛肉pH隨貯藏時(shí)間的變化Fig.2 pH change of fresh beef under different gas ratioduring storage

2.1.3 對菌落總數(shù)的影響 由圖3所示，在第三天的時(shí)候空氣對照組的菌落群數(shù)對數(shù)值遠(yuǎn)大于前三組氣調(diào)組，但未有一組超標(biāo)；在第五天的時(shí)候，空氣對照組的菌落群數(shù)對數(shù)值是6．02顯示已腐敗，第一組與第三組是二級鮮肉，第二組屬一級鮮肉；在第七天的時(shí)候，第三組對數(shù)值6．03已腐敗，第一組為二級鮮肉對數(shù)值為5．61，第二組也為二級鮮肉但數(shù)值小于第二組為4．82；在第九天的時(shí)候，第一組對數(shù)值為6．13，第二組仍處于二級鮮肉范圍；在第十三天的時(shí)候，第二組對數(shù)值為6.54已腐敗。因此，45%O250%CO25%N2（第二組）氣調(diào)比例最適合于牛肉的長期貯藏，保鮮期長達(dá)11~12天。

圖3 不同氣調(diào)比例下生鮮牛肉菌落總數(shù)隨貯藏時(shí)間的變化Fig.3 Total number of fresh beef colonies changed under different gas ratio during storage

2.1.4 對揮發(fā)性鹽基氮 （TVB-N）的影響 由圖4所示，隨貯藏時(shí)間得延長牛肉中的TVB-N值逐漸增加。在貯藏時(shí)間相同的條件下，空氣對照組的牛肉的TVB-N值最大，其原因是隨著時(shí)間的延長微生物和酶可以分解牛肉中的蛋白質(zhì)產(chǎn)生氨和胺類化合物。在第6天的時(shí)候，第二組、第一組、第三組、空氣對照組的TVB-N值分別7.47 mg/hg（一級鮮肉），12.58 mg/hg（一級鮮肉），16.47 mg/hg（二級鮮肉），20.27 mg/hg（腐敗肉）。在第8天時(shí)，第三組牛肉的TVB-N值為20.08 mg/hg（變質(zhì)肉），而第一組牛肉為15.57mg/hg（二級鮮肉），第二組牛肉為8.23（一級鮮肉）。因此，第二組（體積分?jǐn)?shù)45%O250% CO25%N2）氣調(diào)比例最適合于牛肉的長期貯藏，保鮮期長達(dá)12 d。

圖4 不同氣調(diào)比例下生鮮牛肉TVB-N隨貯藏時(shí)間的變化Fig.4 TVB-N change of fresh beef under different gas ratio during storage

2.2 與天然復(fù)合保鮮劑聯(lián)合使用的保鮮效果

2.2.1 對感官評價(jià)的影響 按照感官評分標(biāo)準(zhǔn)以十分為滿分做等級評分，選擇10名專業(yè)培訓(xùn)人員，分別評分再取平均值，表1為具體的感官評分標(biāo)準(zhǔn)。如圖5可看出，空氣對照組顯然腐敗速度最快，其次，氣調(diào)組和氣調(diào)-保鮮劑聯(lián)合組的感官值相對高，其原因是氣調(diào)和保鮮劑對其起了有效的抑制作用，而氣調(diào)和保鮮劑同時(shí)作用時(shí)效果更顯著。

圖5 不同環(huán)境下生鮮牛肉感官評定值隨貯藏時(shí)間的變化Fig.5 Changes of sensory evaluation of fresh beef under different conditions of fresh beef during storage

2.2.2 對pH的影響 由圖6所示，隨著貯藏時(shí)間不斷增長，牛肉的pH值逐漸增大。其原因是微生物和酶可以分解肉中蛋白質(zhì)來產(chǎn)生氨等堿性物質(zhì)。在相同貯藏時(shí)間條件下，整體而言，對照組的pH值最大，氣調(diào)加上復(fù)合保鮮劑（質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.5%丁香+1%肉桂）的pH值最小，單獨(dú)氣調(diào)的pH居中，而變化程度最大的為空氣對照組。

圖6 不同環(huán)境下生鮮牛肉pH隨貯藏時(shí)間的變化Fig.6 pH change of fresh beef under different conditions during storage

2.2.3 對菌落總數(shù)的影響 如圖7所示，空氣對照組的菌落群數(shù)對數(shù)值是最大的，氣調(diào)-保鮮劑聯(lián)合組（質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.5%丁香+1%肉桂）的抑菌效果是最棒的。在第四天時(shí)，空氣對照組已腐敗，而其他兩組保鮮劑組都處于一級鮮肉狀態(tài)；第六天到第十天，氣調(diào)組與氣調(diào)-保鮮劑聯(lián)合組仍處于二級鮮肉范圍；等到了第十二天的時(shí)候，氣調(diào)組的菌落群數(shù)超標(biāo)，表明已腐?。欢鴼庹{(diào)-保鮮劑聯(lián)合組的二級鮮肉狀態(tài)一直維持了16 d。

圖7 不同環(huán)境下生鮮牛肉菌落總數(shù)隨貯藏時(shí)間的變化Fig.7 Total number of fresh beef colonies changed under different conditions during storage

2.2.4 對揮發(fā)性鹽基氮 （TVB-N）的影響 由圖8所示，隨貯藏時(shí)間得延長牛肉中的TVB-N值逐漸增加，其原因是隨著時(shí)間的延長微生物和酶可以分解牛肉中的蛋白質(zhì)產(chǎn)生氨和胺類化合物[11-12]。在第6天時(shí)，氣調(diào)包裝-保鮮劑聯(lián)合組、單一氣調(diào)包裝組、空氣對照組的TVB-N值分別是5.53mg/hg（一級鮮肉），7.47 mg/hg（一級鮮肉），20.27 mg/hg（腐爛肉）。在第14天時(shí)，氣調(diào)組牛肉的TVB-N值為21.15 mg/ hg（變質(zhì)肉），而氣調(diào)-保鮮劑聯(lián)合組牛肉為13.25 mg/hg（二級鮮肉）。因此，氣調(diào)-保鮮劑聯(lián)合（1.5%丁香+1%肉桂）的氣調(diào)比例最適合于牛肉的長期貯藏，保鮮期長達(dá)16 d。

圖8 不同環(huán)境下生鮮牛肉TVB-N隨貯藏時(shí)間的變化Fig.8 TVB-N change of fresh beef under different conditions during storage

3 結(jié)語

研究表明：單獨(dú)氣調(diào)包裝 （體積分?jǐn)?shù)45%O2、50%CO2、5%N2）比對生鮮牛肉的保鮮效果顯著，可從冷鮮保藏4天的貨架期延長到冷鮮氣調(diào)保藏12 d；在體積分?jǐn)?shù)45%O2、50%CO2、5%N2氣調(diào)參數(shù)及丁香、肉桂質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.5%、1%配比條件下，氣調(diào)包裝與丁香/肉桂天然復(fù)合保鮮劑聯(lián)合使用時(shí)效果最顯著，可從冷藏0~4℃保鮮4 d的貨架期延長至16 d?？傊瑲庹{(diào)包裝與保鮮劑聯(lián)合使用具有顯著的保鮮效果，且能很好地保持產(chǎn)品的原有品質(zhì)。

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[12]中華人民共和國衛(wèi)生部.GB/T36359-2003，肉與肉制品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法[S].2003.

Chilled Beef Preservation w ith a Combination of MAP and Natural Preservatives

CUIYingli1， ZHANG Min*1， LIU Zhenbin1， XU Huiqun2
（1.School of Food Science and Technology，Jangnan University，Wuxi 214122，China；2.Jiangsu Ziteng Horticultural Greening Engineering Co.Ltd，Jingjiang 214500，China）

The effects ofmodified-atmosphere preservation and modified-atmosphere assisted w ith the natural preservatives on the characteristics of chilled beef including sensory evaluation，total viable counts（TVC），pH，colorand TVB-N were investigated to prolong the productshelf life.The shelf life of chilled beef can be extended to 12 days under 45%O2，50%CO2and 5%N2，and be further extended to 16 days w ith a combination of clove/cinnamon.The modified-atmosphere assisted w ith natural preservatives was confirmed to significantly prolong the shelf life of beef，indicating a prom ising prospect in food industry.

beef，modified-atmosphere preservation，preservatives，shelf life

TS 251.52

A

1673—1689（2017）04—0352—05

2015-05-30

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（30972058）；江蘇省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（現(xiàn)代農(nóng)業(yè)）重點(diǎn)項(xiàng)目（BE2015310217）。

*通信作者：張 慜（1962—），浙江平湖人，工學(xué)博士，博士研究生導(dǎo)師，主要從事農(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏研究。E-mail：min@jiangnan.edu.cn

崔英麗，張慜，劉振彬，等.氣調(diào)包裝和天然復(fù)合保鮮劑對冷卻牛肉聯(lián)合保鮮效果影響的研究 [J].食品與生物技術(shù)學(xué)報(bào)，2017，36（04）：352-356.