李素+趙冰+張順亮+潘曉倩+周慧敏+陳文華+曲超+李家鵬
摘 要:為了提高冷鮮肉貯藏品質,延長其貨架期并拓寬氣調包裝食品市場,實驗以真空包裝冷鮮豬肉為對照,通過對冷鮮豬肉氣調包裝方式在貯藏期間菌落總數(shù)、色澤、pH值、系水力、揮發(fā)性鹽基氮值、感官評價及電子鼻測定的氣味等指標的檢測,研究CO2及高氧氣調包裝對冷鮮肉貯藏品質影響。結果表明:采用適宜的氣調包裝可以有效地抑制微生物生長,高氧氣調包裝可以有效保持冷鮮肉色澤及其持水能力,氣調包裝中O2/CO2/N2氣體比例為7∶2∶1時冷鮮豬肉獲得較好的色澤、較高的系水能力,且揮發(fā)性鹽基氮值相對較低,并經(jīng)電子鼻風味測試,在貯藏后期仍保持較良好氣味,獲得相對較高的綜合評價,在4 ℃條件下貯藏至11 d仍有較好食用品質。
關鍵詞:氣調包裝;冷鮮豬肉;品質;理化性質;貨架期
Abstract: In order to improve the quality of chilled meat, prolong its shelf life, and also broaden the marketability of modified atmosphere packaged meat and meat products, we studied the effects of vacuum packaging (control) and high oxygen and carbon dioxide modified atmosphere packaging (MAP) on the quality of chilled pork. Total bacterial count, color, pH value, water holding capacity (WHC), total volatile basic nitrogen (TVB-N) value, sensory evaluation were measured and flavor characteristics were determined using electric nose to evaluate the quality of chilled meat during storage. The results showed that a suitable MAP treatment could effectively inhibit the growth of microorganisms, and high oxygen MAP could effectively maintain good color and WHC of chilled fresh pork. Chilled meat packaged in an atmosphere of 70% O2, 20% CO2 and 10% N2 exhibited better color, higher WHC and lower TVB-N value. Moreover, the sample maintained good flavor and gained higher overall sensory score at the late storage stage, and it had good eating quality after 11 days of storage at 4 ℃.
Key words: modified atmosphere packaging (MAP); chilled pork; quality; physicochemical properties; shelf life
DOI:10.15922/j.cnki.rlyj.2016.11.004
中圖分類號:TS251.1 文獻標志碼:A 文章編號:1001-8123(2016)11-0016-06
冷鮮肉,又叫冷卻排酸肉,就是嚴格執(zhí)行獸醫(yī)檢疫制度,將屠宰的豬胴體在-20 ℃條件下迅速冷卻,使胴體深層溫度在24 h內降至0~4 ℃,并在后續(xù)的加工、貯運和銷售過程中始終使肉處于冷鏈控制范圍內的肉。目前,我國市場上熱鮮肉及冷凍肉所占份額較高,隨著人們生活水平提高,消費者開始追求更高品質原料肉,冷鮮肉因其全程低溫控制,有效抑制微生物繁殖,保證了較高的食用感官品質而逐漸成為市場主流。但我國冷鮮肉多是直接暴露于空氣中進行銷售及儲運,未經(jīng)包裝的冷鮮肉在流通過程中易受多方面污染,從而降低其食用安全性。
冷鮮肉保鮮技術主要是通過保鮮劑及改變包裝形式等方法起到延長貨架的作用。鮮肉貯藏中使用保鮮劑容易出現(xiàn)汁液流失及變色問題,真空包裝冷鮮肉可以延長鮮肉的貨架期,但會使肉的色澤明顯變暗,影響感官[1]。氣調包裝(modified atmosphere packaging,MAP)是在包裝中通過去除或改變食品接觸的氣體起到保鮮、延長貨架期的作用[2],通常以O2、N2、CO2或這幾種氣體混合使用作為填充氣體[3],起到保持肉色澤[4]、抑制微生物生長[5]等作用,但如果氣調包裝所使用的氣體比例不當,反而可能對冷鮮肉產(chǎn)生氧化、異味等不良影響[6],因此,研究冷鮮肉包裝的適宜氣調包裝方式具有重要意義。國際上氣調包裝肉制品研究及市場應用已經(jīng)較為廣泛,涉及到水產(chǎn)品的氣調保鮮技術研究較多[5-6],包括對水產(chǎn)品貯藏期間微生物、氣體含量及理化指標變化等相關研究。國外學者對牛肉、羊肉等畜產(chǎn)品鮮肉的貯藏效果也有一定研究[7],對豬肉氣調貯藏研究則多集中于熟制品的品質影響,對冷鮮豬肉貯藏研究較少[8-9]。國內學者[10-11]針對鮮肉的氣調貯藏也開展了部分研究,包括對豬肉、羊肉等的品質保鮮效果,但仍需細致深化并拓寬氣調貯藏的氣體充填條件對鮮肉貯藏品質影響的研究。
本研究以豬肉冷鮮肉為研究對象,以真空包裝(vacuum packaging,VP)下豬肉品質為參照,參比前人研究基礎調整氣調包裝比例[8-11],對比幾種不同氣調包裝條件對豬肉貯藏品質的影響,為提高冷鮮豬肉品質,延長貨架期及開拓冷鮮豬肉氣調包裝市場提供參考。
1 材料與方法
1.1 材料與試劑
排酸冷鮮豬肉(豬通脊)由北京中瑞食品有限公司提供,低溫轉移至實驗室進行分割及分組包裝。
平板計數(shù)瓊脂培養(yǎng)基 北京陸橋技術有限責任公司;無水乙醇、氧化鎂、硼酸、鹽酸標準滴定液、甲基紅、亞甲基藍 北京化學試劑廠;所使用化學試劑均為分析純。
1.2 儀器與設備
DZ-600/2S型真空包裝機 山東小康機械有限公司;SG8便攜式pH計 瑞士梅特勒-托利多公司;CR-400色彩色差計 日本柯尼卡美能達公司;LYNX4000型離心機
賽默飛世爾科技有限公司;HX-300H型氣調包裝機
北京恒鮮科技有限公司;PEN3型便攜式電子鼻 德國Airsense公司。
1.3 方法
1.3.1 原料分割與包裝
用消毒后的刀具及案板將新鮮豬肉切分成10 cm×10 cm×10 cm左右的肉塊,隨機放入滅過菌的真空包袋及氣調包裝盒進行包裝,每種包裝條件3 個平行,將包裝的冷鮮肉放于4 ℃保存,檢測冷鮮肉貯藏過程中品質變化。真空包裝條件:抽氣時間12 s,熱封時間3 s。氣調包裝氣體比例見表1。
1.3.2 菌落總數(shù)測定
按GB 4789.2—2010《食品微生物學檢驗 菌落總數(shù)測定》[12]進行測定,無菌條件下進行取樣及梯度稀釋,使用平板計數(shù)培養(yǎng)基于37 ℃培養(yǎng)(48±2) h,記錄菌落總數(shù)。
1.3.3 色澤測定
使用色彩色差計進行測定,經(jīng)白板校正后測定記錄冷鮮肉表面的亮度值(L*)、紅度值(a*)、黃度值(b*),每個樣品3 個平行,每個平行樣各取5 個點,共15 個測定值,取15 個測定值的平均值作為分析標準。
1.3.4 肌肉系水力
參考文獻[13]中方法,通過離心損失評估肌肉的系水力。準確稱取待測肉樣1.5~2.0 g(精確到0.001 g),于4 ℃條件下5 000 r/min離心10 min,吸干表面水分記錄離心后質量,按下式計算離心損失,每個檢測點取3 個平行,取其平均值。
式中:m1為離心前肉質量/g;m2為離心后肉質量/g。
1.3.5 pH值測定
根據(jù)GB/T 9695.5—2008《肉與肉制品 pH測定》[14]中規(guī)定的方法,采用便攜式pH計測定肉的pH值,取3 個平行樣品測定值的平均值。
1.3.6 揮發(fā)性鹽基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)測定
按照GB/T 5009.44—2003《肉與肉制品衛(wèi)生標準的分析方法》[15]中的半微量定氮法測定。標準中規(guī)定TVB-N≤15 mg/100 g為一級鮮度,TVB-N≤20 mg/100 g為二級鮮度,TVB-N>20 mg/100 g為變質肉。
1.3.7 感官評價
根據(jù)GB/T 9959.2—2008《分割鮮、凍豬瘦肉》[16]設定感官評定標準,由本單位15 位經(jīng)驗豐富的專業(yè)人員組成感官評定小組,通過目測、手觸及嗅覺檢驗對每次待測包裝冷鮮肉的包裝狀態(tài)、色澤、組織狀態(tài)及氣味進行感官評價,評價項目采用10 分制,由高至低分值依次為:好10.0~8.0分,較好7.9~6.0分,一般5.9~4.0分,較差3.9~2.0分,極差1.9~0分。
1.3.8 電子鼻氣味分析
分別取不同貯藏時段的幾種樣品4.0 g裝入到電子鼻分析樣品瓶,并加入少量食鹽促進風味揮發(fā),采用德國PEN 3電子鼻系統(tǒng),配制自動進樣器,提取10 個傳感器的特征值,然后采用主成分分析法(principal component analysis,PCA)、線性判別法(linear discriminant analysis,LDA)和傳感器區(qū)別貢獻率分析法(Loadings)作為主要區(qū)別分析方法對冷鮮肉貯藏期間氣味變化進行分析,每個樣品取4 個平行。電子鼻幾種傳感器性能見表3。
1.4 數(shù)據(jù)處理
實驗數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2010進行平均值和標準差計算及繪圖,SPSS Statistics 21.0統(tǒng)計軟件進行Duncans multiple range test數(shù)據(jù)分析。電子鼻風味數(shù)據(jù)處理采用PEN3Winmuster軟件處理。
2 結果與分析
2.1 冷鮮肉貯藏中細菌總數(shù)變化
通過改變冷鮮肉接觸氣體環(huán)境可以直接影響其菌相分布狀況,進而影響鮮肉的食用品質[17],真空及不同氣調包裝的冷鮮肉在4 ℃貯藏期間細菌總數(shù)變化見圖1,當菌落總數(shù)超標時停止檢測。
由圖1可知,冷鮮肉貯藏期間菌落總數(shù)呈逐漸上升趨勢,當采用真空包裝時,貯藏時間在第5~7天內菌落總數(shù)超標。采用CO2氣調包裝時,冷鮮肉菌落總數(shù)相對較少,MAP1,即100% CO2充填包裝的冷鮮肉菌落總數(shù)最低,其次是MAP2,貯藏到第13天菌落總數(shù)超出標準中規(guī)定的1×106 CFU/g,可能是由于這2 種包裝氣體中含有較高含量CO2氣體,對微生物具有較好的抑制作用,MAP3包裝條件下菌落總數(shù)在貯藏第7天即超出標準,說明雖然CO2可以抑制微生物生長,但濃度過低時則無法起到抑菌作用。采用高氧氣調包裝時,冷鮮肉在貯藏第1~3天菌落總數(shù)增長較為緩慢,可能是由于鮮肉接觸環(huán)境變化導致原料肉所攜帶初始菌進入衰亡期,而某些好氧菌成為優(yōu)勢菌從第3天開始大量繁殖,高氧包裝時O2/CO2/N2為7∶2∶1時菌落總數(shù)相對較少,在貯藏第11~13天時超出規(guī)定標準。
2.2 冷鮮肉貯藏中色澤變化分析
色澤的測定在樣品經(jīng)過無菌取樣用于菌落總數(shù)分析后立即進行。由圖2可知,采用真空包裝時冷鮮肉在貯藏期間L*變化較為平穩(wěn),在47.68~50.03之間變化,說明真空包裝在一定程度上可以保持冷鮮肉的原有亮度。采用不同含量CO2包裝時研究發(fā)現(xiàn),高含量CO2包裝可以提高肉的L*,低含量CO2包裝時肉的L*在前3 d有略微下降趨勢,之后又逐漸升高,其亮度水平較真空包裝冷鮮肉整體來看效果略差;高含量CO2包裝的冷鮮肉在貯藏第1天L*有所提高,并在后期貯藏過程中保持較好。當采用氧氣包裝冷鮮肉時肉的L*一直處于相對較高水平,說明O2可以有效提高鮮肉色澤,但過多的O2會增加需氧菌的活性導致肉品質下降,整體來看MAP5的氣調比例,即70% O2/20% CO2/10% N2的包裝條件下冷鮮肉的亮度保持相對較好。
由圖3可知,不同包裝冷鮮肉貯藏期間a*變化與L*變化有一定區(qū)別,采用真空包裝時樣品的a*依舊保持較平穩(wěn)水平,采用CO2包裝的樣品a*值比真空包裝略高,低濃度CO2包裝的鮮肉a*高于高濃度CO2包裝的樣品。整體來看,采用高氧包裝時冷鮮肉a*值較高,由于肌肉中的肌紅蛋白與氧分子結合形成氧合肌紅蛋白而使得冷鮮肉產(chǎn)生明亮的鮮紅色,說明氧氣可以有效提高冷鮮肉色澤,這與文獻[18]中研究結果一致,本研究中MAP4及MAP5氣調包裝冷鮮肉有良好紅度,高氧氣調包裝的冷鮮肉色澤在貯藏第9天后出現(xiàn)降低趨勢,可能是由于微生物數(shù)量逐漸增加,發(fā)生系列代謝作用從而影響肉的色澤。
2.3 冷鮮肉貯藏中pH值變化
由表4可知,不同氣調包裝冷鮮肉在貯藏期間pH值變化并沒有明顯規(guī)律性,貯藏期間pH值均呈波動性變化,并且冷鮮肉pH值自始至終在5.44~5.87之間波動,貯藏期間不同處理方式的冷鮮肉pH值會有一定差異
(P<0.05),但到貯藏終點時不同處理組并無顯著差異,由此可見,pH值并不一定可以明確反映冷鮮肉的品質,這與宋宏新等[19]對于氣調包裝羊肉pH值變化可以明顯影響羊肉品質的研究有一定差異,可能是由原料肉的差異所致。
2.4 冷鮮肉貯藏中肌肉系水力變化
肌肉具有保持一定水分的能力,其系水力大部分是靠肌原纖維結構和毛細血管張力固定。通過離心損失來判定不同氣調包裝條件對冷鮮肉肌肉持水力,如果水分損失過高,則可能肉的多汁性會差[20]。
由圖4可知,冷鮮肉氣調貯藏期間離心損失率整體呈逐漸降低的趨勢,隨著貯藏時間延長以及肌肉自身水分溶出逐漸增多從而使得冷鮮肉持有水分含量減少,離心損失也逐漸減少。MAP5氣調包裝冷鮮肉的肌肉離心損失率相對最低,說明在此包裝條件下冷鮮肉的持水力較強,其次是真空包裝冷鮮肉有較好的系水力,而采用MAP2包裝條件,即60% CO2/40% O2混合包裝時冷鮮肉離心損失率最高,說明此包裝條件下貯藏冷鮮肉的系水能力最弱。
2.5 冷鮮肉貯藏中TVB-N變化
由圖5可知,當TVB-N超出20 mg/100 g時則認為肉已變質終止后期檢測。采用MAP2、MAP4及MAP5的氣調包裝下TVB-N值相對較低,在貯藏第11~13天超出標準,其中MAP5的包裝冷鮮肉在貯藏第7天時TVB-N值依舊小于15 mg/100 g,處于一級鮮度狀態(tài),與趙素芬等[21]采用75% O2/25% CO2組合包裝時的研究結果相似,不同的是本研究中沒有采用保鮮劑處理。
2.6 感官差異分析
氣調包裝冷鮮豬肉貯藏期間感官評價結果通過評價員對包裝狀態(tài)、色澤、組織狀態(tài)、氣味及浸出液狀態(tài)的評分總和平均值作為判定標準,結果見表5。
由表5可知,采用真空包裝與CO2包裝時,冷鮮肉貯藏期間從感官上并無顯著差異,高氧氣調包裝冷鮮肉感官評價綜合結果與真空和CO2氣調包裝的冷鮮肉有顯著差異(P<0.05),高氧氣調包裝冷鮮肉感官評價結果明顯高于真空與無氧氣調包裝冷鮮肉,具有相對較高的品質。
2.7 電子鼻成分變化分析
由圖6可知,在Correlation相關性矩陣模式下,第一主成分區(qū)分貢獻率為89.43%,第二主成分區(qū)分貢獻率為6.29%,兩個主成分區(qū)分貢獻率和為95.72%。PCA客觀地表示多指標樣本間的遠近關系,幾種不同氣調包裝下的冷鮮肉氣味成分無重疊現(xiàn)象,即存在明顯的差異。
由圖7可知,LDA主要為了建立不同樣本分類間的差異,第一、第二主成分總的區(qū)分貢獻率達94.12%,第一主成分區(qū)分貢獻率達82.07%,第二主成分區(qū)分貢獻率達12.05%。MAP1、MAP2、MAP3的氣體特征有重疊部分,而其他幾種包裝條件冷鮮肉的氣體特征則可以有效區(qū)分。
Loading分析PCA在Correlation相關性矩陣模式圖,由圖8可知,4號傳感器對第一主成分區(qū)分貢獻率最大,主要對氫氣有選擇性,5號、7號、8號、9號傳感器對第二主成分區(qū)分貢獻率最大。
氣調冷鮮豬肉貯藏第5天后即有變質現(xiàn)象出現(xiàn),因此在氣調冷鮮肉均具有良好品質情況下對幾種包裝條件鮮肉進行氣味分析。由圖9可知,第一主成分區(qū)分貢獻率為96.09%,第二主成分區(qū)分貢獻率為2.90%,兩個主成分區(qū)分貢獻率和為98.99%。VP和MAP1包裝的冷鮮肉氣體成分比較接近,其他幾種包裝下的冷鮮肉氣味成分存在明顯的差異。
由圖10可知,第一、第二主成分總的區(qū)分貢獻率達98.63%,第一主成分區(qū)分貢獻率達95.85%,第二主成分區(qū)分貢獻率達2.78%。MAP1、MAP2、MAP3的氣體特征較接近,MAP4、MAP5、MAP6的氣體特征較接近,真空包裝冷鮮肉的氣體特征與其他幾種氣調包裝區(qū)別較大。
由圖11可知,5號、6號、8號、10號傳感器對第一主成分區(qū)分貢獻率最大,1號和3號傳感器對第二主成分區(qū)分貢獻率最大。
從氣調冷鮮豬肉貯藏第1天及第5天的氣味分析可以看出,隨著貯藏時間延長,鮮肉的氣味也發(fā)生不同改變,幾種冷鮮豬肉呈現(xiàn)的氣味差異性可能與鮮肉所接觸氣體環(huán)境不同有關,MAP5氣調包裝的冷鮮肉在貯藏第1天及第5天時第一主成分含量均具有較高水平,氣味變化也相對穩(wěn)定,說明在該條件下對冷鮮肉氣味保持有一定效果。
3 結 論
實驗選用真空包裝、CO2無氧包裝與高氧氣調包裝幾種具有代表性的氣體填充條件,對不同氣體包裝下冷鮮肉品質進行綜合評價。研究發(fā)現(xiàn)通過氣調包裝可以有效抑制冷鮮肉微生物生長,對提高及保持鮮肉亮度、色澤也有較好效果。采用CO2氣調包裝冷鮮肉的菌落總數(shù)相對較少,但無氧條件會使得鮮肉亮度、色澤較差從而影響感官效果,高氧氣調包裝對冷鮮肉的色澤保持具有積極影響,調節(jié)適宜的氣體比例可以達到同時抑制微生物生長及護色作用,從而可以有效延長鮮肉保質期,還可以在一定程度上保持鮮肉原有氣味。通過對不同比例氣調包裝條件發(fā)現(xiàn)在70% O2/20% CO2/10% N2的氣調包裝狀態(tài)下使得冷鮮豬肉可食用品質保持至11 d,有效延長了鮮肉的保質期。
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