氣調冷藏對牦牛肉保鮮效果的影響

亞本勤，熊偉，李根正，張龍翼，姜勇，羅張威，劉達玉

（1.新希望六和食品控股有限公司，四川 成都 610106；2.四川省農業(yè)科學院農產品加工研究所，四川 成都 610106；3.成都大學肉類加工四川省重點實驗室，四川 成都 610106）

隨著人們生活水平的不斷提高，消費者對冷鮮肉的品質要求也越來越高。冷鮮肉以其肉嫩、味美、營養(yǎng)、衛(wèi)生等特點，成為現(xiàn)代肉類消費的主流[1]。健康優(yōu)良的肉原料、科學衛(wèi)生的屠宰加工工藝、健全的冷鏈體系、有效的保鮮技術，是保證高質量的冷卻肉不可缺少的各項重要環(huán)節(jié)[2]。然而，國內市場銷售的牛肉多經散戶或非正規(guī)屠宰場屠宰，屠宰設備落后，屠宰工藝不規(guī)范，而且在牛肉進入農貿市場銷售時，不僅容易縮短牛肉貨架期，而且會使其存在較大食用安全隱患[3-4]。

牦牛肉具有營養(yǎng)豐富、食用安全性高、污染小等特點，深受消費者喜愛[5]。但四川牦牛多生長于四川西部高原及山區(qū)偏遠地區(qū)，儲運及市場供給有諸多困難[6]。因此，建立適當?shù)年笈Ｈ鈨\工藝，對延長牦牛肉的供給期和貨架期，有極高的經濟價值和意義。目前牛肉的儲運多采用冷鏈物流的形式，但在冷鏈儲運中零下低溫會造成牛肉品質下降[7-8]。氣調是一種通過調節(jié)和控制食品所處環(huán)境中的氣體組成的保鮮方法[9]。氣調保鮮過程中，氧氣可維持肉的鮮紅色，使肌紅蛋白處于氧飽和狀態(tài)，同時為嗜氧菌提供了良好的條件；CO2可有效延長微生物的遲滯期，抑制細菌、真菌的活性[10-11]。劉敬斌[12]研究了冰點溫度時氣調貯藏對牛肉的品質影響，結果發(fā)現(xiàn) O2、CO2和 N2的體積比為 2∶50∶48 時，牛肉的保鮮效果最好。馬騁等[13]研究了不同含氧量氣調包裝對牦牛背肌肉保鮮品質的影響，結果發(fā)現(xiàn)CO2和N2的體積比為6∶4 時，牦牛肉牛肉有較好的保鮮效果。為了建立適于牦牛肉的大型氣調儲運工藝，使冷鏈物流與氣調儲運結合，本文結合劉敬斌和馬騁的研究結果，以冷卻牦牛肉為原材料，研究不同氣調條件下，牦牛肉在貯藏期的品質變化，以期為冷鮮牛肉的貯運保鮮和市場銷售提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

牦牛：四川西部高原地區(qū)；宰后24 h 內的排酸牦牛肉：在新希望六和食品控股有限公司生產線采樣；3.4 m×3 m×2.7 m 氣調冷庫：四川省農業(yè)科學院農產品加工研究所提供，由煙臺意塞奧氣調設備有限公司建設；超純水：成都大學肉類加工四川省重點實驗室制備；試劑均為分析純。

1.2 試驗方法

1.2.1 氣調貯藏的氣體組合

選擇 O2范圍在 15 %～75 %，CO2范圍在 15 %～75 %，N2為10%。具體組合見表1。

表1 氣調貯藏的氣體組合Table 1 Gas combination of modified atmosphere storage

1.2.2 氣調處理

試驗前所用與肉塊接觸的工器具用75%的酒精噴灑消毒，紫外滅菌30 min。宰后冷卻至中心溫度為25 ℃的原料牛肉，在無菌試驗條件下，修去筋腱、軟硬骨、淤血、浮毛、外來雜質，按照肌纖維方向將肉切成5 kg 左右的肉塊，放入氣調庫中，按表1 比例充氣。定期（0、3、7、12、18、25 d）取樣檢測指標。

1.2.3 保鮮效果測試

失重率：使用LE104E/02 分析天平稱量已分割規(guī)整的新鮮牛肉質量，記錄為ma，g；牛肉按組合氣調處理后取出稱量質量，記錄為mb，g。失重率計算方式如式1。

注：失重率小于5%，汁液損失較小，牛肉品質完好；失重率大于5%小于10%，汁液有一定的損失，牛肉品質被一定程度破壞；失重率大于10%，汁液損失嚴重，牛肉品質破環(huán)程度較大。

pH 值：參照GB 5009.237-2016《食品安全國家標準食品pH 值的測定》測定[14]。

揮發(fā)性鹽基氮：參照GB 5009.228-2016《食品安全國家標準食品中揮發(fā)性鹽基氮的測定》測定[15]。

菌落總數(shù)：參照GB 4789.2-2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗菌落總數(shù)測定》測定[16]。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2016 進行數(shù)據(jù)記錄與處理。

2 結果與分析

2.1 氣調貯藏對牛肉失重率的影響

不同氣調比例對不同貯藏期牛肉的失重率影響見表2。

表2 中數(shù)據(jù)顯示，隨著貯藏期的增加，A、B、C、D組氣體組合保藏的牛肉失重率隨著保藏天數(shù)增加均有一定增加。以失重率5%、10%為臨界點評價牛肉汁液損失程度和牛肉品質好壞。當牛肉貯藏7 d 時，氣調A、B、C、D 組失重率均小于 5%；貯藏 12 d 時，僅有 A組失重率小于5%，B、C、D 組失重率均在5%～10%之間；貯藏 18 d，A、C、D 組失重率在 5%～10%之間，B 組失重率已超 10%。貯藏 25d，A、B、C、D 組的牛肉均大于10%。

表2 氣調貯藏對牦牛肉失重率的影響Table 2 Effect of modified atmosphere storage on the weight loss rate of yak meat

由此可見，A 組牛肉氣調貯藏12 d 能保持汁液損失較小，牛肉品質完好，且18 d 還能保持良好水分。C、D 組牛肉氣調貯藏7 d 能保持汁液損失較小，牛肉品質完好，且18d 還能保持良好水分，整體貯藏保鮮效果C 組優(yōu)于D 組。B 組牛肉氣調貯藏7 d 能保持汁液損失較小，牛肉品質完好，但12 d 后汁液損失就較為嚴重。綜合比較，以損失率為評價指標，氣調貯藏保鮮效果 A 組＞C 組＞D 組＞B 組。牛肉在低溫貯藏期有一定的質量損失，可能是脂肪氧化、微生物生長產氣、低溫肌肉細胞破壞以及肌纖維間的水分流出等原因造成的。脂肪氧化、微生物生長與氧氣含量有關，油脂氧化產生醛類等揮發(fā)性物質從而使牛肉失重[17]，當氣體組分中氧氣含量較低時，脂肪氧化減緩，失重率較低[18]；微生微生物生長會產生CO2等氣體，從而使牛肉失重，高氧和低氧都能抑制微生物生長，這可能是引起失重差異的原因[19]。

2.2 氣調貯藏對牛肉pH值的影響

不同氣調比例對不同貯藏期牛肉的pH 值影響見表3。

表3 氣調貯藏對牦牛肉pH 的影響Table 3 Effect of modified atmosphere storage on pH of yak meat

續(xù)表3 氣調貯藏對牦牛肉pH 的影響Continue table 3 Effect of modified atmosphere storage on pH of yak meat

由表3 中數(shù)據(jù)顯示，隨著貯藏期的增加，氣調A組牛肉 pH 值呈下降趨勢，B、C、D 組牛肉 pH 值呈先上升后下降趨勢。當牛肉在A 組氣調條件下貯藏0～3 d時，pH 值無顯著變化；貯藏7 d，pH 值略有下降；貯藏12 d 后較 0～3 d，牛肉 pH 顯著下降（P＜0.05），且 pH＜5。當牛肉在B 組氣調條件下貯藏0～3 d 時，pH 值無顯著變化；貯藏 7 d，pH 值顯著上升（P＜0.05）；貯藏 12 d 后，pH 值顯著下降（P＜0.05），且 pH＜5。當牛肉在 C 組氣調條件下貯藏0～3 d 時，pH 值無顯著變化；貯藏7 d，pH值顯著下降（P＜0.05），且7d～18d pH 值無顯著差異。當牛肉在D 組氣調條件下貯藏0～3 d 時，pH 值顯著上升（P＜0.05）；貯藏 3 d～7 d，pH 值無顯著變化；貯藏 12 d后，pH 值顯著下降（P＜0.05），但貯藏 25 d，牛肉 pH 值還保持在5.00 以上。

產生這種變化的原因是當牛屠宰后，肌肉仍然進行著新陳代謝，糖原在缺氧條件下酵解，生成乳酸，pH值迅速降低。隨著冷藏時間的延長，蛋白質也開始分解，產生堿性物質，最終使pH 值上升。此外貯藏氣調氣體成分二氧化碳溶解在牛肉中也會影響牛肉pH 值的測定[20]。牛肉貯藏期間，pH 值受到肉質本身因素及微生物的影響有所變化，可以間接考察牛肉品質的變化情況。由于肉類在低pH 值得情況下能較好的保持新鮮感，在pH 值為5.45～6.0 之間都能有較好的品質，因此不能單純以pH 值得變化來確定牛肉保鮮效果的優(yōu)劣。相對比來看氧濃度高的要比氧濃度低的pH 值控制要差一點。

2.3 氣調貯藏對牛肉揮發(fā)性鹽基氮含量的影響

不同氣調比例對不同貯藏期牛肉的揮發(fā)性鹽基氮含量影響見表4。

表4 中數(shù)據(jù)顯示，隨著貯藏期的增加，氣調A、B、C、D 組牛肉揮發(fā)性氨基氮含量均有增加趨勢。氣調A組牛肉貯藏3 d 后揮發(fā)性鹽基氮含量開始增加；3 d～7 d揮發(fā)性鹽基氮含量繼續(xù)增加，但增加量不顯著，且貯藏7 d 時小于 10 mg/100 g；貯藏 12 d～25 d，牛肉揮發(fā)性鹽基氮含量，增加趨勢顯著（P＜0.05），但貯藏 25 d 時小于20 mg/100 g。氣調B 組牛肉貯藏3 d 后揮發(fā)性鹽基氮含量開始增加；3 d～7 d 揮發(fā)性鹽基氮含量繼續(xù)增加，但增加量不顯著，且貯藏7 d 時小于10 mg/100 g；貯藏 12 d 時，顯著增加到（17.68±0.36）mg/100 g；貯藏18 d 后，揮發(fā)性鹽基氮含量已超20 mg/100 g。氣調C組牛肉貯藏3 d 后揮發(fā)性鹽基氮含量開始增加；3 d～7 d 揮發(fā)性鹽基氮含量繼續(xù)增加，但增加量不顯著，且貯藏 7 d 時小于 10 mg/100 g；貯藏 12 d～18 d，揮發(fā)性鹽基氮含量已超過10 mg/100 g 但小于20 mg/100 g；貯藏25 d 后，揮發(fā)性鹽基氮含量大于20 mg/100 g。氣調D 組牛肉貯藏0～3 d 揮發(fā)性鹽基氮含量無顯著變化；貯藏7 d～18 d，揮發(fā)性鹽基氮含量已超過10 mg/100 g但小于20 mg/100 g；貯藏25 d 后，揮發(fā)性鹽基氮含量大于20 mg/100 g。

以揮發(fā)性鹽基氮含量10、20 mg/100 g 為臨界點，評價牛肉新鮮程度。小于10 mg/100 g 表示牛肉比較新鮮；10 mg/100 g～20 mg/100 g 牛肉有一定程度上的腐敗，但腐敗程度較小；大于20 mg/100 g 表示牛肉已嚴重腐敗。由此可以看出，A、B、C 氣調條件均適合牛肉短期貯藏保鮮。以同等貯藏天數(shù)綜合比較A、B、C 氣調條件的保鮮效果，A 組優(yōu)于C 組優(yōu)于B 組。

表4 氣調貯藏對牦牛肉揮發(fā)性鹽基氮含量的影響Table 4 Effect of modified atmosphere storage on nitrogen content of yak meat volatile base

表5 氣調貯藏對牦牛肉菌落總數(shù)的影響Table 5 Effect of modified atmosphere storage on the total number of yak meat colonies

2.4 氣調貯藏對牛肉菌落總數(shù)的影響

不同氣調比例對不同貯藏期牛肉菌落總數(shù)影響如表5。

由表5 中數(shù)據(jù)顯示，隨著貯藏期的增加，氣調A、B、C、D 組牛肉揮菌落總數(shù)均有增加趨勢。氣調A 組牛肉貯藏 3 d 后菌落總數(shù)顯著增加（P＜0.05）；3 d～7 d菌落總數(shù)繼續(xù)增加，但增加量不顯著，且貯藏7 d時小于4 log10 CFU/g；貯藏12 d～18 d，牛肉菌落總數(shù)為4 到 6 log10 CFU/g 間；貯藏 25 d 后，菌落總數(shù)大于6 log10 CFU/g。氣調B 組牛肉貯藏3 d 時，牛肉總數(shù)已顯著增加（P＜0.05），此時菌落總數(shù)已大于4 log10 CFU/g；貯藏 3 d～18 d，菌落總數(shù)為 4 到 6 log10 CFU/g 間；貯藏25 d 后，菌落總數(shù)大于6 log10 CFU/g。氣調C 組牛肉貯藏0～7 d，牛肉菌落總數(shù)無顯著差異，且在牛肉貯藏7 d 時菌落總數(shù)小于 4 log10 CFU/g；貯藏 12 d～18 d，牛肉菌落總數(shù)顯著增加（P＜0.05），18 d 時菌落總數(shù)小于6 log 10 CFU/g；25 d 后菌落總數(shù)大于6 log10 CFU/g。氣調D 組牛肉貯藏0～7 d，牛肉菌落總數(shù)無顯著差異，且在牛肉貯藏7 d 時菌落總數(shù)小于4 log10 CFU/g；貯藏12 d～25 d，牛肉菌落總數(shù)顯著增加（P＜0.05），25 d 時菌落總數(shù)小于6 log10 CFU/g。

以菌落總數(shù)4 log10 CFU/g、6 log10 CFU/g 為臨界點評價牛肉腐敗程度。小于4 log10 CFU/g 表示牛肉極為新；4 log10 CFU/g～6 log10 CFU/g 為次鮮肉；大于6 log10 CFU/g 為腐敗肉。由此可見，牛肉在氣調A、C、D組條件下貯藏7 d 均能保持牛肉的新鮮程度，但次鮮肉D 組更具有貯藏優(yōu)勢。氣調B 組條件不適宜貯藏牛肉，在此環(huán)境下，牛肉中的微生物極易生長。氣調包裝具有明顯的抑菌效果，其中氣體配比為60%氧，20%二氧化碳、20%氮氣效果最佳。20%二氧化碳就起到一定的抑菌作用，當二氧化碳低于40%時，其抑菌能力隨著濃度的增加而增大，但二氧化碳高于40%時其抑菌效果就沒有顯著的增加，相反隨著氧含量的增加，肉樣的腐敗過程加劇。

2.5 氣調貯藏對保鮮期的影響

氣調貯藏對牛肉保鮮期的影響如表6。

表6 氣調貯藏對牦牛肉保鮮期的影響Table 6 Effect of modified atmosphere storage on yak meat preservation period

表6 中數(shù)據(jù)顯示，以失重率為評價指標，A 組氣調貯藏12 d 能保持牛肉新鮮，12 d～18 d 牛肉為次鮮肉，25 d 后變質；B 組氣調貯藏 7 d 能保持牛肉新鮮，7d～12 d 牛肉為次鮮肉，18 d 后變質；C 組氣調貯藏 7 d 能保持牛肉新鮮，7 d～18 d 牛肉為次鮮肉，25 d 后變質；D 組氣調貯藏7 d 能保持牛肉新鮮，7 d～18 d 牛肉為次鮮肉，25 d 后變質。以揮發(fā)性鹽基氮含量為評價指標，A 組氣調貯藏 7 d 能保持牛肉新鮮，7 d～25 d 牛肉為次鮮肉；B 組氣調貯藏 7 d 能保持牛肉新鮮，7 d～12 d 牛肉為次鮮肉，18 d 后變質；C 組氣調貯藏7 d 能保持牛肉新鮮，7 d～18 d 牛肉為次鮮肉，25 d 后變質；D 組氣調貯藏3 d 能保持牛肉新鮮，3 d～18 d 牛肉為次鮮肉，25 d 后變質。以菌落總數(shù)為評價指標，A、C、D 在 7 d 內均能保持牛肉新鮮；B 組在第一次測量時，菌落總數(shù)已經過高，不易保鮮貯藏；A、C 組次鮮肉能保持到18 d；A、B、C、D 組牛肉均在 25 d 后完全變質。

3 結論

通過比較新鮮冷藏牛肉在A、B、C、D 組氣調比例下的貯藏時，牛肉的失重率、pH 值、揮發(fā)性鹽基氮含量、菌落總數(shù)以及在不同氣調組合下的保鮮期，結果發(fā)現(xiàn)，A 氣調條件（O2為 15%，CO2為 75%，N2為 10%）適宜牛肉貯藏保鮮。在該氣體組合下，新鮮牛肉能在0 ℃～4 ℃條件下貯藏7 d 仍然保持較好的品質，繼續(xù)保藏7 d～18 d 牛肉品質出現(xiàn)下降；貯藏25 d 后，牛肉不能食用?？傊?，氣調輔助冷藏能較好地延長新鮮牛肉的冷藏品質保持時間。