包材阻隔性對醬牛肉貯存期間品質(zhì)的影響

魏起超，李爽，陳永凱，李俠，黃峰，張春暉

(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所/農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品加工綜合性重點實驗室，北京， 100193)

目前醬牛肉的保鮮方法有很多，康懷彬等[4]將低溫水浴殺菌和微波2種方法的二次殺菌處理醬牛肉。侯寶睿等[5]研究了氣調(diào)包裝對醬牛肉脂質(zhì)的脂肪酸含量變化和氧化穩(wěn)定性的影響。但是這些方法相對來說成本高，技術(shù)要求高，需要投入一定的設(shè)備和技術(shù)。不同的包裝材料可以對肉品起到一定保鮮作用，目前，國內(nèi)肉類食品主要采用阻隔材料與真空包裝相結(jié)合的包裝方式[6-7]。真空包裝是通過保持缺氧的環(huán)境來有效抑制細(xì)菌等微生物繁殖，避免內(nèi)裝物氧化霉變和腐敗[8]。阻隔材料的選擇較為廣泛，好的包裝材料可以很好地阻隔氧氣、水蒸氣，防止微生物的腐敗變質(zhì)，同時還有一定的阻芳香性，可以防止香味成分的散失。本文通過研究包裝阻隔性對醬牛肉貯存期間食用品質(zhì)的影響，為醬牛肉包裝材料的選擇提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

市售醬牛肉，購于北京幸福超市。2種包裝材料結(jié)構(gòu)分別為：高阻隔包裝材料：PET·SiO2涂層/尼龍15/改性CPP[O2透過率為(0.21±0.02) cm3/(m2·d)；水蒸氣透過率為(0.45±0.04)[g/(m2·d)]；普通包裝材料：PET/尼龍[O2透過率為(39.21±0.28)[cm3/(m2·d)]；水蒸氣透過率為(4.20±0.32)[g/(m2·d)]。

1.2 儀器

V-350多功能氣體包裝機，蘇州德森包裝機械有限公司；V-380G真空包裝機，日本；CR-400便捷式色差儀，柯尼卡美能達(日本)公司；3K15R高速冷凍離心機, 上海力申科學(xué)儀器公司；T6紫外可見分光光度計，北京普析通用有限公司；電子天平,SARTORIUS；日本HHS型數(shù)顯式恒溫水浴鍋，上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀GC-MS-QP2010型，日本島津公司；電子鼻PEN3，德國AIRSENSE公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品前處理

將市售醬牛肉切割成3 cm×3 cm×3 cm的肉塊，隨機均分為2組，一組采用高阻隔真空包裝，另一組采用普通真空包裝。試驗采用食品保質(zhì)期加速試驗，所有樣品均置于37 ℃條件下儲藏，分別在第0、7、14、21、28天采樣進行品質(zhì)指標(biāo)測定。

1.3.2 色差的測定

參考KIM等[9]的方法。采用CR-400便捷式色差儀進行色差測定，使用前用標(biāo)準(zhǔn)白板進行校準(zhǔn)。

目前腹腔鏡手術(shù)越來越多，大家只注重針刺傷防護，恰恰忘記對煙霧的防護，手術(shù)過程中CO2煙霧排出是對醫(yī)護人員身體也是有損害的，應(yīng)當(dāng)提高醫(yī)護人員的防護意識，手術(shù)煙霧的定義尚不明確，一類是高溫導(dǎo)致組織燃燒而產(chǎn)生的氣體稱為“煙霧”另一類是細(xì)胞溶解導(dǎo)致細(xì)胞液流出形成細(xì)小霧滴稱為“氣溶膠”。煙霧中含有很多有害的化學(xué)成分、比如活性病毒、活性細(xì)胞、非活性顆粒、可誘導(dǎo)突變的物質(zhì)等[1-5]。

1.3.3 感官評價

將高阻隔包裝樣品和普通包裝樣品均隨機分為5組，由20名肉品實驗室成員組成評定小組從色澤、氣味、滋味和組織狀態(tài)方面進行感官評價，評定標(biāo)準(zhǔn)參考薛艷軍等[10]和李超[11]的方法，感官評定一個樣品，間隔10 min后再評定下一個樣品。

1.3.4 硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid, TBA)值測定

參考MARCOS等[12]和王丹丹等[13]的方法，取10 g肉樣，溶于25 mL的雙蒸水，13 500 r/min 均質(zhì)30 s，取25 mL預(yù)冷的25%三氯乙酸(trichloroacetic acid, TCA)加入均質(zhì)液中攪勻，靜置30 min，取5 mL上清液加入等體積0.02 mol/L的TBA溶液?；旌弦涸?90±2) ℃水浴40 min，冷卻至室溫，在532 nm測定吸光值。TBA值用丙二醛(malondialdehyde，MDA)的含量表示。

1.3.5 菌落總數(shù)的測定

檢測方法參考GB/4789.2—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗菌落總數(shù)》測定，通常認(rèn)為變質(zhì)肉制品>6 lg CFU/g，新鮮肉制品<4 lg CFU/g，次鮮肉介于兩者之間[14]。

1.3.6 風(fēng)味化合物分析

參考孫紅霞[15]的方法，使用PEN3電子鼻測定樣品的風(fēng)味。評價醬牛肉貯存過程中風(fēng)味物質(zhì)的變化情況。

1.3.7 數(shù)據(jù)處理

使用SPSS V22.0軟件進行數(shù)據(jù)分析，除感官評價外，其余均做3組平行，結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，最后用Excel和Origin軟件繪制表格和圖像。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同包裝方式對醬牛肉色差的影響

熟肉制品的色澤是判斷其品質(zhì)的直觀指標(biāo)。色差判斷一般采用CIELAB系統(tǒng)，認(rèn)為L*在38～42，a*在7.2～9，b*在5～7.2時，肉的顏色較好，能被消費者較好接受[16]。由圖1可知，隨著貯存時間的延長，2組的L*值均在升高，樣品亮度增加，這與MARCOS等[12]報道中L*的變化規(guī)律相一致，可能是肌肉內(nèi)部的水分在貯存期間滲出于表面，對光的反射能力增強所引起的，但在貯存14 d后，普通包裝的L*值變化較大(由41.86增加為49.45)；而a*值在貯存28 d時都有所減小。其中高阻隔包裝組在貯存14d后，a*值較普通包裝組高，顏色更加鮮紅，而后降低又趨于穩(wěn)定，而普通包裝組的a*值始終呈下降趨勢，說明高阻隔包裝組的醬牛肉色澤更穩(wěn)定。

A-L*；B-a*圖1 不同包裝方式對醬牛肉色差的影響Fig.1 Effects of different packaging methods on color difference of sauce beef

2.2 不同包裝方式對醬牛肉感官品質(zhì)的影響

如表1所示，感官品評結(jié)果表明,高阻隔包裝醬牛肉的色澤、氣味、滋味、組織狀態(tài)優(yōu)于普通包裝醬牛肉，原因可能是樣品與外界環(huán)境的接觸較少，因而降低了酶促褐變和氧化反應(yīng)速率，能有效延緩脂肪酸敗、糖類氧化降解和蛋白質(zhì)變性等不良反應(yīng)的發(fā)生。某些微生物生長繁殖能夠使肉制品腐敗變質(zhì)，產(chǎn)生的代謝物有的本身就具有顏色，有的則能與肉制品發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生有色物質(zhì)。不同包裝牛肉貯存過程中的菌相會有所不同[17]，高阻隔包裝更有效地抑制好氧微生物的生長繁殖和代謝，從而保持食品的理化性質(zhì)，防止劣變。

表1 不同包裝方式對醬牛肉感官品質(zhì)的影響Table 1 Effects of different packaging methods on sensory quality of sauce beef

2.3 不同包裝方式醬牛肉TBA值的變化

不飽和脂肪酸氧化生成醛類物質(zhì)，與硫代巴比妥酸反應(yīng)可生成有色化合物，不同醛的吸光度值不同，通過測定2個不同波長處的吸光度值即可求得TBA值，衡量脂肪氧化程度。由圖2可知，從第0天開始，被不同包裝材料包裝的醬牛肉TBA值均連續(xù)上升，表明在此期間醬牛肉的氧化產(chǎn)物不斷增加，但高阻隔包裝醬牛肉的TBA值始終較普通包裝的低，因此高阻隔包裝比普通包裝在一定程度上更能延長醬牛肉的保質(zhì)期。原因可能是高阻隔包裝材料中的水分和氧氣透過性較差，脂肪難以發(fā)生氧化型酸敗或水解型酸敗，上述環(huán)境也能夠有效抑制解脂細(xì)菌生長繁殖和脂肪酶的活性，這與路立立等[18]對德州扒雞貯藏品質(zhì)研究得到的結(jié)果相一致。

圖2 不同包裝方式醬牛肉TBA值的變化Fig.2 Changes of TBA value of sauce beef in different packaging methods

2.4 貯存期間菌落總數(shù)的變化

由圖3可知，隨貯存時間的延長，2種包裝的菌落總數(shù)均上升，0～7 d高阻隔包裝組比普通包裝組的菌落總數(shù)高，可能是在低氧環(huán)境下乳酸菌大量生長繁殖的結(jié)果。隨著貯存時間的延長，高阻隔包裝組和普通包裝組的菌落總數(shù)均逐漸升高并在21 d超標(biāo)，發(fā)生腐敗變質(zhì)。比較2組的包裝效果，高阻隔包裝比普通包裝更能抑制菌落總數(shù)的增長。分析其原因，除2.2中的推斷以外，還可能是隨著貯存時間的延長，乳酸菌生長代謝產(chǎn)生了大量的H+，導(dǎo)致自身細(xì)胞膜電荷性質(zhì)改變，營養(yǎng)物質(zhì)吸收機能也改變，從而使生長繁殖受到抑制。

圖3 不同包裝方式醬牛肉菌落總數(shù)的變化Fig.3 Changes in total number of bacterial colonies of sauce beef in different packaging methods

2.5 貯存21 d后的醬牛肉揮發(fā)性化合物分析

2.5.1 電子鼻分析結(jié)果

風(fēng)味是評價肉制品品質(zhì)的重要指標(biāo)，極大地影響消費者的購買意愿[19]。利用電子鼻對樣品進行主成分分析(圖4)發(fā)現(xiàn),第1主成分和第2主成分對風(fēng)味的總貢獻率達到了99.4%，說明兩者所反映的信息較為全面。再進一步分析可知，不同阻隔性的包裝材料對醬牛肉揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響并不顯著。電子鼻中的10個傳感器的性能參數(shù)如表2所示，由雷達分析圖(圖5)也可看出，不同阻隔性包裝肉樣的各種風(fēng)味成分響應(yīng)值接近，無顯著性差異。

圖4 兩種包裝類型的醬牛肉樣品主成分分析圖Fig.4 The PCA plot of sauce beef in different packaging methods

圖5 兩種包裝類型的醬牛肉樣品雷達圖Fig.5 Radar chart of sauce beef in different packaging methods

表2 傳感器的性能參數(shù)Table 2 Performance parameters of the sensor

2.5.2 GC-MS分析結(jié)果

如表3所示,高阻隔包裝醬牛肉中檢測出的揮發(fā)性物質(zhì)種類為26種，普通包裝醬牛肉檢測出的揮發(fā)性物質(zhì)種類為21種；普通包裝醬牛肉較高阻隔包裝醬牛肉增加的揮發(fā)性物質(zhì)有：甲基乙酰甲醇、丙酮醇、環(huán)氧癸烷、2-癸酮、月桂醇和肉豆蔻酸異丙酯，減少的揮發(fā)性物質(zhì)有壬醛、乙酸、庚醇、反式-2-壬烯醛、反-2-十二烯-1-醇、2-十一烯醛、(R)-3,7-二甲基-6-辛烯醇、N,N-二丁基甲酰胺、正十二烷醇、壬酸和鯨蠟醇。高阻隔包裝醬牛肉中的揮發(fā)性物質(zhì)種類主要有：茴香腦(15.56%)、2-十一烯醛(15.60%)、壬醛(13.60%)和2-正戊基呋喃(9.54%)，普通包裝醬牛肉中的揮發(fā)性物質(zhì)主要有：茴香腦(20.22%)、2-正戊基呋喃(19.46%)、肉豆蔻酸異丙酯(17.92%)和環(huán)氧癸烷(7.62%)。肉品的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)主要是美拉德反應(yīng)和脂質(zhì)氧化產(chǎn)生的[20]。在2種不同阻隔包裝的樣品中均檢測出了含量較多的茴香腦成分，其具有濃郁的八角茴香樣香氣，殺菌效果較好[21]，這與綦艷梅等[22]的研究結(jié)果相一致，說明這些香辛料成分很大程度影響牛肉的風(fēng)味。一般來說，醛類化合物閾值較低，具有強烈的揮發(fā)性和脂肪香味[23]，例如壬醛具有蠟香、柑橘香、脂肪香和水果香氣[24]。在醬牛肉制作過程中，脂肪發(fā)生不同程度的氧化，產(chǎn)生醛類。高阻隔包裝醬牛肉中的醛類含量占揮發(fā)性物質(zhì)含量的30%以上，對其風(fēng)味有著重要的影響；與之相反，直鏈飽和醇的閾值較高，對風(fēng)味貢獻較小[25]。呋喃類物質(zhì)通常是美拉德反應(yīng)的產(chǎn)物，2-正戊基呋喃具有水果香味，而酯類物質(zhì)(如肉豆蔻酸異丙酯)通常是游離脂肪酸和醇發(fā)生縮合反應(yīng)的產(chǎn)物，芳香性氣味明顯。雖然2種樣品揮發(fā)性物質(zhì)的種類和含量存在差異，但從整體來看，包裝材料的阻隔性對風(fēng)味影響較小。

表3 兩種包裝方式醬牛肉揮發(fā)性物質(zhì)的GC-MS分析結(jié)果Table 3 GC- MS analysis results of volatile substances of sauce beef in in different packaging methods

3 結(jié)論

高阻隔包裝醬牛肉色澤更穩(wěn)定，且其感官品質(zhì)優(yōu)于普通包裝醬牛肉，其TBA值較低，菌落總數(shù)從第14天起略微小于普通包裝醬牛肉，第21天時超過6 lg CFU/g，發(fā)生腐敗變質(zhì)，電子鼻和GC-MS分析結(jié)果表明不同阻隔性包裝肉樣的揮發(fā)性物質(zhì)無顯著性差異。

綜上所述，37 ℃高阻隔包裝材料組醬牛肉的TBA值和菌落總數(shù)比普通包裝材料組低，色澤保持更好，但在風(fēng)味方面差異性并不顯著，所以高阻隔包裝能更有效地保持醬牛肉貯存期間的食用品質(zhì)。