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(wú)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(duì)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(wú)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(zhǎng)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(duì)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(zhǎng)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(zhǎng)到16 d。因此，氣調(diào)-保鮮劑聯(lián)合使用可以顯著的延長(zhǎng)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(guó)是牛肉消費(fèi)大國(guó)，牛肉的氨基酸組成非常接近人體的需求。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)帶動(dòng)了人均消費(fèi)以及日益豐富的肉類(lèi)食品的市場(chǎng)供應(yīng)量，肉類(lèi)食品的品質(zhì)問(wèn)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(guò)程、運(yùn)輸過(guò)程、儲(chǔ)藏過(guò)程、銷(xiāo)售過(guò)程，鮮牛肉的腐敗變質(zhì)會(huì)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(guò)科學(xué)家的長(zhǎng)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(huì)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(huì)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(guò)高，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品具有酸感，但CO2濃度過(guò)低，則會(huì)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(duì)O2的量格外注意。氣調(diào)包裝中，O2的作用是來(lái)維持鮮肉的色澤的，其原因是肉中的肌紅蛋白遇見(jiàn)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(guò)高的O2則會(huì)促進(jìn)需氧菌的活動(dòng)、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(duì)氧氣和二氧化碳它的作用就沒(méi)有那么關(guān)鍵。N2難溶于水，難容于酸，對(duì)包裝袋內(nèi)食品沒(méi)有直接影響，對(duì)色澤也毫無(wú)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(guó)市場(chǎng)上對(duì)生鮮肉常見(jiàn)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(guó)目前牛肉的主要保鮮方式，雖然冷凍肉對(duì)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(yíng)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)展前景非常可觀，但由于冷卻肉的貯藏期相對(duì)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(zhǎng)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(huì)影響肉的外觀導(dǎo)致影響銷(xiāo)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(huì)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(guò)輻射處理的冷卻肉會(huì)有輕微輻射味。然而氣調(diào)包裝對(duì)比輻射處理，更適合貯藏鮮肉，能夠達(dá)到延長(zhǎng)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(duì)延長(zhǎng)鮮牛肉貨架期的影響，可使牛肉的保質(zhì)期延長(zhǎng)至14 d以上[6]。段華偉等人研究了氣調(diào)環(huán)境和溫度對(duì)荔枝呼吸特性的影響，對(duì)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(gòu)于無(wú)錫市濱湖區(qū)雪浪鎮(zhèn)菜市場(chǎng)；自封袋、丁香油、肉桂油、營(yíng)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(duì)照）。每組3袋做重復(fù)實(shí)驗(yàn)，測(cè)出最佳工藝參數(shù)。

1.4 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.4.1 感官評(píng)定 按照感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)以10分為滿(mǎn)分做等級(jí)評(píng)分，選擇10名專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)人員，分別評(píng)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(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。

1.4.2 pH 測(cè)定 參考 GB/T 9695.5-2008/ISO 2917：1999《肉與肉制品pH測(cè)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(guò)濾后用清液做樣品，冷卻至室溫后肉樣用校正過(guò)的PH計(jì)進(jìn)行測(cè)定，記錄PH值。重復(fù)3次，并取平均值。一級(jí)鮮肉pH范圍5．8～6．2，二級(jí)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(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory score of fresh beef

1.4.3 菌落總數(shù)的測(cè)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(cè)定》[11]。稱(chēng)取25 g肉樣來(lái)測(cè)定菌落群數(shù)，以菌落群數(shù)對(duì)數(shù)值來(lái)表示其結(jié)果。建議使用標(biāo)準(zhǔn)：一級(jí)鮮肉、二級(jí)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(cè)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(guò)濾，過(guò)濾液用作試樣液，測(cè)定其揮發(fā)性鹽基氮。建議使用標(biāo)準(zhǔn)：一級(jí)鮮肉、二級(jí)鮮肉、三級(jí)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(duì)感官評(píng)價(jià)的影響 從圖1中可見(jiàn)，相同溫度下氣調(diào)組優(yōu)于空氣對(duì)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(zhǎng)。隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，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(duì)照組仍在二級(jí)鮮肉范圍內(nèi)，而前三組都處在一級(jí)鮮肉范圍；在第六天的時(shí)候，空氣對(duì)照組已經(jīng)是腐敗肉，第一組和第三組屬二級(jí)鮮肉則第二組仍處于一級(jí)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(jí)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(píng)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(duì)pH的影響 由圖2所示，隨著貯藏時(shí)間不斷增長(zhǎng)，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(lái)產(chǎn)生氨等堿性物質(zhì)。在相同貯藏時(shí)間條件下，對(duì)照組的pH值最大，第二組牛肉的pH值最小，而且空氣對(duì)照組的變化率最大，第二組的pH值變化率最小，說(shuō)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(duì)菌落總數(shù)的影響 由圖3所示，在第三天的時(shí)候空氣對(duì)照組的菌落群數(shù)對(duì)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(duì)照組的菌落群數(shù)對(duì)數(shù)值是6．02顯示已腐敗，第一組與第三組是二級(jí)鮮肉，第二組屬一級(jí)鮮肉；在第七天的時(shí)候，第三組對(duì)數(shù)值6．03已腐敗，第一組為二級(jí)鮮肉對(duì)數(shù)值為5．61，第二組也為二級(jí)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(duì)數(shù)值為6．13，第二組仍處于二級(jí)鮮肉范圍；在第十三天的時(shí)候，第二組對(duì)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(zhǎng)期貯藏，保鮮期長(zhǎng)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(duì)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(zhǎng)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(duì)照組的牛肉的TVB-N值最大，其原因是隨著時(shí)間的延長(zhǎng)微生物和酶可以分解牛肉中的蛋白質(zhì)產(chǎn)生氨和胺類(lèi)化合物。在第6天的時(shí)候，第二組、第一組、第三組、空氣對(duì)照組的TVB-N值分別7.47 mg/hg（一級(jí)鮮肉），12.58 mg/hg（一級(jí)鮮肉），16.47 mg/hg（二級(jí)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(jí)鮮肉），第二組牛肉為8.23（一級(jí)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(zhǎng)期貯藏，保鮮期長(zhǎng)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(duì)感官評(píng)價(jià)的影響 按照感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)以十分為滿(mǎn)分做等級(jí)評(píng)分，選擇10名專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)人員，分別評(píng)分再取平均值，表1為具體的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。如圖5可看出，空氣對(duì)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(duì)高，其原因是氣調(diào)和保鮮劑對(duì)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(píng)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(duì)pH的影響 由圖6所示，隨著貯藏時(shí)間不斷增長(zhǎng)，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(lái)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(duì)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(duì)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(duì)菌落總數(shù)的影響 如圖7所示，空氣對(duì)照組的菌落群數(shù)對(duì)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(duì)照組已腐敗，而其他兩組保鮮劑組都處于一級(jí)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(jí)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??；而氣調(diào)-保鮮劑聯(lián)合組的二級(jí)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(duì)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(zhǎng)牛肉中的TVB-N值逐漸增加，其原因是隨著時(shí)間的延長(zhǎng)微生物和酶可以分解牛肉中的蛋白質(zhì)產(chǎn)生氨和胺類(lèi)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(duì)照組的TVB-N值分別是5.53mg/hg（一級(jí)鮮肉），7.47 mg/hg（一級(jí)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(jí)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(zhǎng)期貯藏，保鮮期長(zhǎng)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(yǔ)

研究表明：?jiǎn)为?dú)氣調(diào)包裝 （體積分?jǐn)?shù)45%O2、50%CO2、5%N2）比對(duì)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(zhǎng)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(zhǎng)至16 d?？傊?，氣調(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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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(guó)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(duì)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.