不同真空包裝材料和保存方式對牛干巴理化指標(biāo)的影響

高月娥 楊 凱 王 喆 劉彥培 李天平 李喬仙 王安奎

云南省草地動(dòng)物科學(xué)研究院 云南昆明 650212

牛干巴是牛肉經(jīng)過腌制、晾曬或烘烤等工藝加工，具有易加工、風(fēng)味獨(dú)特、耐保存等特點(diǎn)，是我國西南地區(qū)的特色食品[1]。牛干巴一般常溫、背陰、通風(fēng)保存。由于氧氣、光照和微生物等作用，儲(chǔ)存過程中傳統(tǒng)方法腌制的高鹽大塊牛干巴表皮發(fā)酵風(fēng)干后，保存時(shí)間較長，剔除外層保護(hù)的牛干巴要盡快食用，否則容易變干變質(zhì)，浪費(fèi)嚴(yán)重。采用現(xiàn)代工藝制作，符合低鹽營養(yǎng)理念的家庭裝牛干巴，在不添加防腐劑的情況下，室溫保存時(shí)會(huì)發(fā)生一系列變化，如脂肪氧化，蛋白質(zhì)分解，造成香味散失，產(chǎn)生“哈喇味”，致病菌和腐敗菌滋生，甚至食用后危害人體健康[2]。

真空包裝采用阻隔性能較好的包裝材料，通過機(jī)械排除包裝中的氧氣，微生物失去“生存的環(huán)境”，避免了食品減重、失味，又可防止二次污染，能有效地防止食品腐敗變質(zhì)[3]。肉制品的真空包裝材料一般要求具有：(1)防濕性。水分對肉制品的風(fēng)味、油脂氧化分解和微生物繁殖都有很大的影響；(2)適當(dāng)?shù)母粞跣阅堋?2可以使肉制品顏色發(fā)生改變、促進(jìn)微生物繁殖和油脂氧化，隔氧性是真空包裝材料好壞的重要因素[4]；(3)熱收縮性好。加熱后變形拉伸，提高了其韌性、防濕性和隔氧性；熱封性好，使包裝肉制品形成一個(gè)良好的密封空間[5]。

隋志方[6](2014)研究真空包裝后的醬鹵豬蹄結(jié)果表明:常溫貯藏和冷藏在2種溫度下真空包裝組的TVB-N值、菌落總數(shù)、pH值各項(xiàng)指標(biāo)測定均優(yōu)于普通包裝組。李升升[7](2015)采用真空包裝在0～4℃冷藏牛肉，結(jié)果表明：真空包裝可延長冷鮮牛肉的貨架期至21d，且符合國標(biāo)限定。李春保[8](2008)等研究發(fā)現(xiàn)，真空包裝的冷卻豬肉總體評(píng)價(jià)均比普通冷卻豬肉、熱鮮豬肉高。

劉笑笑[9](2011)等研究不同包裝方式對牛肉的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，真空包裝的保鮮效果優(yōu)于托盤包裝，比托盤包裝延長16d。孫天利[10](2013)等采用真空包裝結(jié)合冰溫冷藏技術(shù)對牛肉品質(zhì)進(jìn)行研究，結(jié)果表明，真空包裝可以有效延遲牛肉的僵直過程，而且在冰溫貯藏過程中，牛肉組織結(jié)構(gòu)及性質(zhì)變化緩慢，能夠較長時(shí)間保持牛肉的新鮮品質(zhì)。賀稚非[11](2013)等研究了不同包裝方式在儲(chǔ)存過程中臘肉品質(zhì)的變化，結(jié)果表明，真空包裝比普通包裝或散裝更能有效延長貨架期，保證產(chǎn)品的理化品質(zhì)。

目前市面上真空包裝袋比較多的是單層包裝膜和復(fù)合包裝膜。單層薄膜的生產(chǎn)成本低。透明復(fù)合袋通常由幾種具有單一特性的塑料薄膜壓制組合起來，外層常用的材料有聚酷(PET)、聚丙烯(CPP)、聚酞胺(即尼龍，PA)，中間層所用材料為乙烯——乙烯醇共聚物(EVOH)、偏聚二氯乙烯(PVDC)[12]。

低溫貯藏可以抑制微生物生長繁殖和內(nèi)源酶活性，減少物理化及微生物污染，降低食品腐敗變質(zhì)速度，使其在更長時(shí)間內(nèi)保持原有色、香、味[13，14]。低溫貯藏成本低，是目前食品保質(zhì)最常用的方法。

國內(nèi)外學(xué)者針對真空包裝冷鮮肉品質(zhì)及其新鮮度評(píng)價(jià)已有大量研究[15～18]。但對牛干巴采用不同材料真空包裝，通過常溫和低溫貯藏保鮮的研究較少。本研究采用不同材料的真空包裝袋進(jìn)行包裝，在凍藏保鮮和常溫環(huán)境中貯藏，在不同的時(shí)間點(diǎn)對牛干巴樣品進(jìn)行理化指標(biāo)檢驗(yàn)，為牛干巴產(chǎn)品的生產(chǎn)包裝提供參考。

1 材料和方法

1.1 材料與試劑

選(30±2)月齡去勢肉牛6頭，發(fā)育良好，健康無病，在云南省草地動(dòng)物科學(xué)研究院屠宰場屠宰后，經(jīng)7d的低溫(0～5℃)排酸，參照DB53/T 447.11-2012《胴體生產(chǎn)、評(píng)定及分割技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行分割。

牛干巴制品的加工方法。剔除筋膜的后臀肉稱重，按每100kg牛肉，食鹽2.3kg、白酒0.5kg、白糖0.8kg的比例放入腌制料，在轉(zhuǎn)速7r/min的真空滾揉機(jī)充分滾揉20min(中間間隔5min)。滾揉好放置在0～4℃的環(huán)境里腌制12h。掛在烘烤房里烘烤，成品率控制在60%左右，冷卻。

成品采用3種不同的真空包裝材料進(jìn)行包裝，每種材料包裝18份，共計(jì)54袋。放在常溫和0～-20℃的冰箱貯藏保存待檢。

真空包裝材料：江陰升輝包裝材料有限公司SunVac?-AHE高阻隔系列(EVOH是阻隔層，PA/PE是表層，厚度范圍50～120um)用EVOH表示；SunVac?-AAE中阻隔系列(PA是阻隔層，PE是表層，厚度范圍50～120um)；云南駿騏干菜批發(fā)市場購買普通真空包裝袋(PET材質(zhì)，厚度范圍160um)，用真空包裝機(jī)封口，每包重250g。

本實(shí)驗(yàn)EVOH代表SunVac?-AHE高阻隔系列；PA代表SunVac?-AAE中阻隔系列；PET代表云南駿騏干菜批發(fā)市場購買的普通真空包裝袋。

主要試劑：氧化鎂、冰乙酸、硼酸、三氯甲烷、三氯乙酸、碘化鉀、鹽酸、硫代硫酸鈉、甲基紅指示劑、石油醚、溴甲酚綠指示劑、可溶性淀粉、重鉻酸鉀等，以上試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

脂肪測定儀FOSS2050，丹麥福斯有限公司；

凱氏定氮儀FOSS8400，丹麥福斯有限公司；

酸度計(jì)S220，梅特勒-托利多國際貿(mào)易(上海)有限公司；

色差儀CR-400，柯尼卡美能達(dá)(中國)投資有限公司；

馬弗爐SX2-8-10T2，上海博訊實(shí)業(yè)有限公司；

電子天平AL204，梅特勒-托利多(上海)有限公司；

真空包裝機(jī)DZD-680-2SD，江蘇騰通包裝機(jī)械有限公司。

1.3 方法

1.3.1 取樣方法

第1天剛腌制好的牛干巴進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)監(jiān)測，牛干巴樣品真空包裝后，在20、50、80d每個(gè)時(shí)間點(diǎn)分別取密封完好，顏色正常，肉眼判斷無霉變斑點(diǎn)，嗅聞香氣正常的樣品，每個(gè)樣品取3袋，(凍藏的樣品取出后需恢復(fù)到室溫)進(jìn)行檢驗(yàn)。

1.3.2 指標(biāo)測定

水分含量的測定：烘箱法GB 5009.3-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測定》用稱量瓶稱取樣品放置在105℃的烤箱。

粗蛋白的測定：用凱氏定氮儀測定GB 5009.5-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測定》。

粗脂肪的測定：索式提取法GBT 9695.7-2008《肉與肉制品總脂肪含量測定》。

灰分的測定：灼燒稱重GB 5009.4-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中灰分的測定》。

pH的測定：酸度計(jì)法GB 5009.237-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中pH值的測定》。

揮發(fā)性鹽基氮的測定：凱氏定氮法GB 5009.228-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中揮發(fā)性鹽基氮的測定》。

過氧化值：滴定法GB 5009.227-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中過氧化值的測定》。

1.3.3 色度的測定

將肉樣的新切橫斷面在室溫下氧合30min，使用RC-400色差計(jì)進(jìn)行亮度值(L*)、紅度值(a*)和黃度值(b*)測定。由這3個(gè)值所計(jì)算而來的有色度值(hue angle)和顏色飽和度值(chroma)。前者由b*/a*計(jì)算而來，表示色澤，越低說明肉越鮮紅，越高則表示肉越黃[19,20]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

用Excel 2003軟件建立數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，數(shù)據(jù)結(jié)果采用SPSS 22.0單因素分析，結(jié)果表示為 平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。

2 結(jié)果和分析

2.1 牛干巴營養(yǎng)成分分析

牛干巴營養(yǎng)成分見表1。

表1 牛干巴營養(yǎng)成分

新鮮牛干巴水分含量為54.10%，粗蛋白含量含量為39.44%，粗脂肪含量為2.91%，灰分含量為1.53%。符合云南省牛干巴生產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[21]。

2.2 不同真空包裝材料的牛干巴在常溫和凍藏時(shí)霉變情況

由表2可知，試供牛干巴樣品在0～-20℃凍藏時(shí)，3種包裝材料憑肉眼判斷，均未發(fā)生霉變。常溫保存條件下采用普通真空包裝材料到50d取樣時(shí)，有25%發(fā)生霉變，到80d取樣時(shí)100%發(fā)生了霉變。發(fā)現(xiàn)霉變的樣品視為變質(zhì)產(chǎn)品，未參與檢驗(yàn)。

表2 不同真空包裝材料牛干巴在常溫和凍藏時(shí)霉變情況Table 2 Mildew of dried beef with different vacuum packaging materials at room temperature and frozen storage

2.3 不同真空包裝材料的牛干巴在常溫和凍藏過程中pH變化

pH值對肉制品色澤、風(fēng)味及穩(wěn)定性有重要影響。肉制品在加工過程中，使用添加劑、細(xì)菌生長繁殖以及加熱，肉制品的pH值一般會(huì)升高[22]。有研究認(rèn)為相比較于細(xì)菌數(shù)量,pH值等理化指標(biāo)被認(rèn)為是肉和肉制品微生物腐敗的化學(xué)指標(biāo)[23，24]。

由圖1可知，牛干巴腌制好的pH值為6.09，20d后，3種材料性能的包裝在常溫保存的pH值隨時(shí)間變化均呈下降趨勢，0～-20℃貯藏的pH值變化不大。50d后，在常溫下3種材料性能包裝的pH值下降趨勢明顯，0～-20℃pH值變化不大。貯藏80d后，常溫下的pH值高阻隔EVOH的pH值下降為5.02，中阻隔PA的pH值下降為5.13，0～-20℃時(shí)pH值略有下降。

備注：EVOH代表SunVac?-AHE高阻隔系列；PA代表SunVac?-AAE中阻隔系列；PET代表普通真空包裝袋。圖1 不同真空包裝材料牛干巴在常溫和凍藏時(shí)pH的變化Fig 1 pH changes of dried beef with different vacuum packaging materials during normal temperature and frozen storage

由此可見，3種包裝的牛干巴在凍藏條件下保存，pH值范圍在5.92～6.22之間，變化不大。而在常溫保鮮時(shí)pH值就不斷下降，到80d時(shí)，有學(xué)者研究認(rèn)為牛干巴pH值的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)在為5.8～6.4之間[25]。牛干巴在腌制風(fēng)干后，貯存于-15℃的低溫下pH值均在5.8～6.1之間，與本研究相符[26]。

綜上所述，貯藏方式對pH影響很大，凍藏優(yōu)于常溫。凍藏時(shí)3種包裝材料對pH影響不大，常溫時(shí)PA優(yōu)于EVOH，EVOH優(yōu)于PET。

2.4 不同真空包裝材料的牛干巴在常溫和凍藏過程中肉色變化

肉的色澤對營養(yǎng)價(jià)值和風(fēng)味影響不大，主要影響消費(fèi)者的購買欲望和食欲。色澤是肉的生理學(xué)、生物化學(xué)和微生物學(xué)變化的外觀表現(xiàn)。是肉產(chǎn)品腐敗的指示性標(biāo)志[27]。

由圖2可知，常溫貯藏時(shí)，3種包裝材料的色澤L*值變化不大。凍藏時(shí)L*值隨著貯藏時(shí)間的延長先升后降。凍藏貯藏20d時(shí)，不同材料真空包裝的牛干巴L*值都呈上升的趨勢，PET真空包裝袋上升最快高達(dá)46.53。貯藏50d后，凍藏條件下L*都有所下降。這可能由于隨著貯藏時(shí)間的增加，肌紅蛋白與氧氣充分接觸，生成高鐵肌紅蛋白，導(dǎo)致亮度值下降。

備注：EVOH代表SunVac?-AHE高阻隔系列；PA代表SunVac?-AAE中阻隔系列；PET代表普通真空包裝袋。圖2 不同真空包裝材料的牛干巴常溫和凍藏時(shí)L*值的變化Fig 2 Changes of L* value of dried beef with different vacuum packaging materials during normal and frozen storage

綜上所述，貯藏方式對肉色L*影響很大，常溫優(yōu)于凍藏。凍藏前期3種包裝材料對L*影響較大，PA優(yōu)于EVOH，EVOH優(yōu)于PET，常溫時(shí)種包裝材料對L*影響不大。

由圖3可知，3種包裝材料性能對a*值影響很大。EVOH隨著貯藏時(shí)間的延長a*值都是先升后降，PET是先降后升，PA是常溫時(shí)變化不大，凍藏時(shí)先升后降最后趨于穩(wěn)定。凍藏a*值浮動(dòng)范圍比常溫時(shí)小。這可能是牛干巴開始在有氧狀態(tài)下肌紅蛋白和氧氣發(fā)生反應(yīng)暫時(shí)生成不穩(wěn)定的鮮紅色氧合肌紅蛋白。隨著O2的消耗，同時(shí)生成CO2等其他產(chǎn)物，形成低氧分壓環(huán)境，氧合肌紅蛋白變成高鐵肌紅蛋白，導(dǎo)致牛肉的色澤逐漸變暗從而使a*值降低。腌制肉品發(fā)酵過程中，肉色會(huì)變得紅潤，時(shí)間過長后又變暗就是這個(gè)原因。

備注：EVOH代表SunVac?-AHE高阻隔系列；PA代表SunVac?-AAE中阻隔系列；PET代表普通真空包裝袋。圖3 不同真空包裝材料的牛干巴在常溫和凍藏時(shí)a*值的變化Fig 3 changes of a* value of dried beef with different vacuum packaging materials during normal temperature and frozen storage

綜上所述，貯藏方式對肉色a*影響很大，常溫優(yōu)于凍藏。3種包裝材料對a*影響較大，PA優(yōu)于EVOH，EVOH優(yōu)于PET。

由圖4可知，常溫貯藏20d時(shí)，b*值受包裝材料性能影響較大，EVOH包裝材料b*值升至7.67，PET的b*值從4.55降到3.72，貯藏50d時(shí)，常溫貯藏PET材料b*值升到了4.40，EVOH材料的b*值降低，第80天時(shí)，EVOH肉色b*值降低至3.11，PA隨著貯藏時(shí)間的延長，b*值變化不明顯。

備注：EVOH代表SunVac?-AHE高阻隔系列；PA代表SunVac?-AAE中阻隔系列；C代表普通真空包裝袋。圖4 不同真空包裝材料的牛干巴常溫和凍藏時(shí)b*值的變化Fig 4 Changes of b* value of dried beef with different vacuum packaging materials during normal and frozen storage

凍藏時(shí)，20d到50d時(shí)，3種包裝材料的b*值先升高后降低。第80天時(shí)，PA、PET呈現(xiàn)下降的趨勢，PET的b*值降至最低值2.78，EVOH變化不明顯。

綜上所述，3種包裝材料對b*影響較大，PA優(yōu)于EVOH，EVOH優(yōu)于PET。

2.5 不同真空包裝材料的牛干巴在常溫和凍藏過程中過氧化值變化

由圖5可知，凍藏和常溫貯藏時(shí)3種材料包裝的牛干巴過氧化值都隨貯藏時(shí)間的延長不斷的升高。過氧化值是表示油脂和脂肪酸等被氧化程度的一種指標(biāo)。它用于說明樣品是否因已被氧化而變質(zhì)[28]。3種真空包裝材料在常溫和冷藏貯藏時(shí)過氧化值趨于一致，整個(gè)貯藏過程遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn)。GB 2730-2015《腌臘肉制品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定，火腿、臘肉、咸肉、香(臘)腸過氧化值≤0.5g/100g。這可能是牛干巴多用臀肉腌制油脂比較低的緣故。

備注：EVOH代表SunVac?-AHE高阻隔系列；PA代表SunVac?-AAE中阻隔系列；PET代表普通真空包裝袋。圖5 不同真空包裝材料的牛干巴常溫和凍藏時(shí)過氧化值的變化Fig 5 changes of peroxide value of dried beef with different vacuum packaging materials during normal and frozen storage

綜上所述，貯藏方式和包裝材料對牛干巴的過氧化值影響不大，但總的EVOH優(yōu)于PA，PA優(yōu)于PET。

2.6 不同真空包裝材料的牛干巴在常溫和凍藏時(shí)揮發(fā)性鹽基氮變化

揮發(fā)性鹽基氮是指在腐敗過程中微生物和酶的共同降解蛋白質(zhì)產(chǎn)生氨和胺類物質(zhì)，此類物質(zhì)因有揮發(fā)性可被堿性溶液吸收，含量越多說明蛋白質(zhì)損失越大[29]。

由圖6可知，不同包裝方式在常溫和冷藏貯藏時(shí)揮發(fā)性鹽基氮隨貯藏時(shí)間的延長呈不斷升高的趨勢。TVB-N值不斷升高，與王志琴[30](2011)等研究結(jié)果一致。TVB-N含量高可能與干巴牛肉在加工、成熟、貯藏過程中受酶和微生物的作用，生成較多的可溶性氨態(tài)氮有關(guān)。隨著貯藏時(shí)間延長，對常溫下?lián)]發(fā)性鹽基氮的含量增長較快，PA在常溫下50d后開始快速上升，冷藏貯藏的揮發(fā)性鹽基氮增長緩慢，說明蛋白質(zhì)分解小。徐昆龍[26](2005)等研究發(fā)現(xiàn)，常溫和-15℃下保存180d的干巴牛肉TVB-N值分別是124.7、69.92mg/kg，和本研究規(guī)律相符。

備注：EVOH代表SunVac?-AHE高阻隔系列；PA代表SunVac?-AAE中阻隔系列；PET代表普通真空包裝袋。圖6 不同真空包裝材料牛肉在常溫和凍藏時(shí)揮發(fā)性鹽基氮的變化Fig 6 changes of volatile basic nitrogen of beef with different vacuum packaging materials during normal temperature and frozen storage

綜上所述，貯藏方式對揮發(fā)性鹽基氮影響很大，凍藏優(yōu)于常溫。3種包裝材料揮發(fā)性鹽基氮影響EVOH優(yōu)于PA，PA優(yōu)于PET。

2.7 不同真空包裝材料的牛干巴各指標(biāo)的相關(guān)性

由表3可知，常溫時(shí)3種包裝材料的牛干巴L*、a*、b*三值呈極顯著正相關(guān)(p<0.01)，pH和過氧化值、TVB-N呈極顯著負(fù)相關(guān)(p<0.01)，與b*呈顯著正相關(guān)(p<0.05)，說明當(dāng)pH值降低時(shí)過氧化值、TVB-N都在增加，肉品發(fā)酵腐敗程度加強(qiáng)。過氧化值與TVB-N呈極顯著正相關(guān)(p<0.01)。說明油脂和脂肪酸等被氧化的同時(shí)微生物和酶的共同降解蛋白質(zhì)也產(chǎn)生氨和胺類物質(zhì)。

表3 常溫時(shí)各指標(biāo)的相關(guān)性

由表4可知，凍藏時(shí)3種包裝材料的牛干巴b*和L*、a*值呈極顯著正相關(guān)(p<0.01)，L*和a*呈顯著正相關(guān)(p<0.05)，L*和過氧化值呈顯著負(fù)相關(guān)(p<0.05)，a*、b*和過氧化值、TVB-N呈極顯著負(fù)相關(guān)(p<0.01)，過氧化值和TVB-N呈顯著正相關(guān)(p<0.05)。

表4 凍藏時(shí)各指標(biāo)的相關(guān)性

3 結(jié)論

經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，常溫保存時(shí)，PET真空包裝袋的牛干巴到50d后全部發(fā)生霉變；EVOH和PA包裝材料到80d都沒發(fā)生霉變，嗅聞香氣不變，但pH值降到了5.02和5.13；3種包裝材料牛干巴色澤L*值變化不大，對a*、b*和TVB-N影響較大，從肉色看PA優(yōu)于EVOH，EVOH優(yōu)于PET，對TVB-N的影響EVOH優(yōu)于PA，PA優(yōu)于PET，過氧化值和TVB-N值隨貯藏時(shí)間延長增加。凍藏保存80d時(shí)，3種包裝材料包裝的牛干巴，嗅聞香氣不變，pH值變化不大。對TVB-N的影響EVOH優(yōu)于PA，PA優(yōu)于PET。包裝材料和貯藏方式對肉色影響較大。常溫時(shí)pH和過氧化值、TVB-N呈極顯著負(fù)相關(guān)(p<0.01)，2種貯藏方式過氧化值與TVB-N呈極顯著正相關(guān)(p<0.01)，過氧化值和TVB-N都在正常范圍之內(nèi)。

通過以上研究，綜合性能比較，PA材料的真空包裝材料更適宜低鹽的牛干巴包裝，為保障食用品質(zhì)，低鹽牛干巴需在凍藏條件長期保存。