辜雪冬，孫術(shù)國,，楊飛艷，李北平，楊 林，羅 章

冰溫或冷藏對牦牛肉貯藏品質(zhì)及水分遷移的影響

辜雪冬1，孫術(shù)國1,2，楊飛艷2，李北平2，楊 林1，羅 章1※

（1. 西藏農(nóng)牧學院食品科學學院，林芝 860000；2. 中南林業(yè)科技大學食品科學與工程學院，長沙 410004）

為了從分子水平探索牦牛冷鮮肉貯藏品質(zhì)特性，在冰溫（-2 ℃）和冷藏（0 ℃）條件下貯藏過程中，研究牦牛肉感官品質(zhì)、丙二醛含量、菌落總數(shù)和色澤的變化，利用低場核磁共振技術(shù)（low-field nuclear mag-netic resonance，LF-NMR）研究牦牛肉在貯藏過程其水分遷移規(guī)律，采用傅立葉紅外光譜技術(shù)（fourier transform infrared spectroscopy，F(xiàn)TIR）研究牦牛肉在貯藏過程其蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)變化。結(jié)果表明：牦牛肉在冰溫貯藏條件下貯藏24 d僅降為“二級鮮肉”，菌落總數(shù)為5.12 lg（CFU/g），而冷藏條件下貯藏至18 d已為“二級鮮肉”，菌落總數(shù)為5.25 lg（CFU/g）至24 d已腐敗變質(zhì)，菌落總數(shù)為6.28 lg（CFU/g）。牦牛肉樣在貯藏過程色澤紅度值先上升后下降，與冰溫貯藏相比，冷藏條件下降速度更顯著（<0.05）。牦牛肉丙二醛含量隨貯藏時間延長逐漸增加，冷藏條件與冰溫貯藏條件比較，丙二醛增加更快。上述數(shù)據(jù)表明冰溫對牦牛肉的貯藏保鮮效果更好。同時，在上述兩種貯藏條件下，牦牛肉中結(jié)合水含量變化趨勢相同，兩種貯藏條件下結(jié)合水含量差異不顯著(>0.05)，不易流動水含量在冰溫條件下比冷藏條件下波動小，自由水含量在冷藏條件下比冰溫條件下波動小。不同貯藏條件下牦牛肉弛豫時間對應的結(jié)合水和自由水遷移明顯，且冰溫條件變化幅度低于冷藏條件，說明冰溫條件更利于維持水分子與其他生物大分子相互作用，間接說明冰溫保鮮效果更佳。對于貯藏過程蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)變化，冰溫條件下貯藏18 d后無規(guī)則卷曲相對平均含量，比冷藏條件下無規(guī)則卷曲相對平均含量低，且差異顯著（<0.05）。綜合分析表明，與冷藏條件相比，冰溫條件下牦牛肉結(jié)合水、蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，對維持肉生理、生化品質(zhì)更為有利，因而冰溫貯藏比冷藏效果更好。研究為冷鮮肉貯藏保鮮的基礎研究提供新的方法參考。

水分；貯藏；品質(zhì)控制；牦牛肉；蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)；脂質(zhì)氧化

0 引 言

牦牛（或）是高寒地區(qū)的一種偶蹄、反芻、草食性稀有而珍貴的牛種，是中國相當重要的自然資源和優(yōu)勢資源，其主要生活于地球之巔青藏高原及其毗鄰的高海拔地區(qū)，與北極熊、南極企鵝共稱為“世界三大高寒動物”。牦牛肉因其肉質(zhì)鮮美，高蛋白、低脂肪、低熱量、營養(yǎng)價值高等特點，被世界各地廣大消費者青睞，也成為21世紀消費的主流[1-2]。

冰溫保鮮技術(shù)是在冰溫區(qū)域內(nèi)的一種保鮮技術(shù)，繼冷藏和氣調(diào)貯藏后第三代保鮮技術(shù)，相對于冷凍貯藏技術(shù)，其具有不破壞細胞，很好保持肉類品質(zhì)等優(yōu)點。相對于普通冷藏技術(shù)，其具有更加有效抑制有害微生物的活動和各種酶的活性，可以延長冷鮮肉貨架期達1.4～4倍等優(yōu)點[3]。目前冰溫技術(shù)已經(jīng)普遍應用于果蔬、畜禽肉類和水產(chǎn)品保鮮。Zhang等[4]研究發(fā)現(xiàn)雞肉采用冰溫技術(shù)保鮮，相較于傳統(tǒng)4℃冷藏保鮮，貨架期延長了16 d。特別在普通冷鮮牛肉保鮮方面，冰溫+真空貯藏牛肉貨架期達32 d，而0 ℃+真空貯藏牛肉貨架期僅8 d，貨架期延長了24 d，可見冰溫保鮮效果顯著[5]。然而，由于地域、生活習性以及品種差異，西藏牦牛肉和普通牛肉組織成分、生理生化勢必存在差異，這種差異可能會影響其貯藏特性，但有關(guān)這方面報道甚少，因此有必要進一步對其進行研究。

低場核磁共振技術(shù)（low-field nuclear magnetic resonance，LF-NMR）是一種新興的檢測分析手段，具有快速、準確、無損、無侵入等特點，廣泛應用于生命科學、食品農(nóng)業(yè)、石油能源等的研究與應用，可對樣品的水分分布信息和水分流動進行觀測[6]。目前，LF-NMR被廣泛應用在果蔬干燥[7-8]、植物油水分含量[9]、魚糜加工[10]、肉類肌肉組織水分遷移[11]、谷物加工[12]等，但用于在冰溫（-2 ℃）和冷藏（0 ℃）條件下對牦牛肉水分遷移的影響研究鮮有報道。蛋白質(zhì)是最重要的生物大分子，它的二級結(jié)構(gòu)決定了其功能特性，也是檢測肉品質(zhì)變化的基本指標之一[13]。檢測蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的方法有化學分析法、核磁共振法（nuclear magnetic resonance，NMR）、圓二色譜法（circular dichroism，CD）、傅里葉變換紅外光譜（Fourier transform infrared spectroscopy，F(xiàn)T-IR）[14-16]等。但NMR和CD具有一定的局限性，F(xiàn)T-IR可通過1 700～1 600 cm-1的酰胺I區(qū)進行去卷積和曲線擬合來顯示蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)主成，且具有操作簡單、檢測速度快、所需樣品少靈敏度高等優(yōu)點[17]。

本試驗前期預試驗測定牦牛大里脊肉冰點溫度-2.4～-2.5 ℃，考慮到低溫貯藏設備溫度0.5 ℃波動，本試驗確定-2℃作為牦牛肉冰溫貯藏溫度。為了更好體現(xiàn)冰溫貯藏保鮮優(yōu)勢，特選定冷藏溫度0～4 ℃中最低溫度0 ℃作為牦牛肉冷藏溫度。研究牦牛肉在冰溫和冷藏條件下貯藏過程中其感官評價、丙二醛含量、菌落總數(shù)和色澤影響以及應用LF-NMR、FT-IR檢測其水分狀態(tài)、蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)變化，旨在獲得牦牛冷鮮肉貯藏保鮮分子機制。本研究對牦牛肉的貯藏提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

試驗選取3歲左右健康西藏公牦牛，經(jīng)屠宰后，胴體稱質(zhì)量后送入4 ℃冷庫排酸24 h，然后取大排骨相連的大里脊肉作為試驗原料，PE/尼龍復合自封包裝袋（透氧率<1.0%）。

Alphal-2冷凍干燥機，德國Christ公司；S400型pH計，梅特勒公司；PL203型電子天平，梅特勒公司；NMI20 型核磁共振成像儀，上海紐邁電子有限公司；IRTracer-100型傅里葉變換紅外光譜儀，日本SHIMADZU公司；Memmert ICP110型低溫培養(yǎng)箱，德國美墨爾特有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 感官評分的測定

感官評分按照GB/T 22210-2008《肉與肉制品感官評定規(guī)范》進行。感官評定成員由10名專業(yè)人員組成。每次進行感官評定時將樣品隨機編號，隨機評定，并且每個評定成員要單獨進行，相互之間不能接觸與交流。每次取樣時先將肉樣放于室溫下平衡30 min，然后對其色澤、氣味、彈性、黏度進行評定，評定完后按表1的標準，對肉的新鮮度進行判定。

1.2.2 理化指標、微生物指標的測定

丙二醛的測定參考GB/T 5009.181-2003 的方法。

色澤的測定參照 Ganasen 等[17]的方法進行。將肉樣切成3 cm′3 cm′1 cm（長′寬′厚）的小肉塊。用CR-10型色差儀測定前，先將紅板進行校正，檢測時，對同一樣品取5個點，測定其值(紅度值)，結(jié)果取平均值。

菌落總數(shù)的測定：根據(jù)國標GB4789.2—2016《食品微生物菌落總數(shù)的測定》進行。評價標準：一級鮮肉≤4 lg(CFU/g)；二級鮮肉4.1～6 lg(CFU/g)；變質(zhì)肉>6 lg(CFU/g)。

1.2.3 牦牛肉的貯藏與取樣

在超凈工作臺內(nèi)將牦牛肉分割成150 g左右的肉塊60份置于PE/尼龍復合自封包裝袋中并排出袋內(nèi)空氣。將肉塊隨機分成2組，每組30袋，分別置于（0±0.2） ℃、（-2±0.2） ℃的培養(yǎng)箱中進行貯藏，培養(yǎng)箱相對濕度控制75%，每3 d取一次樣并對肉樣的感官品質(zhì)、丙二醛含量、相對水分含量、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進行測定,每個樣品做3個平行試驗，試驗重復3次。

1.2.4 低場核磁共振法研究水分遷移

將牦牛肉切成1.0 cm′1.0 cm′3.0 cm的條狀，放入核磁管中。核磁共振儀設置參數(shù)參考Tan等[18]的方法：2橫向弛豫時間用 CPMG 脈沖序列測量，質(zhì)子共振頻率 SF為18 MHz，值（90°脈沖和180°脈沖之間的時間）200 us，NS信號采樣次數(shù)為32次，重復間隔TR時間為2000 ms，回波數(shù)為4000。利用CPMG試驗來檢測樣品的橫向弛豫過程，其弛豫信號的數(shù)學表達式為：

式中，()為橫向磁化矢量衰減到時間后的信號量，表示第種成分的信號強度，2表示樣品中第種成分的橫向弛豫時間(ms)。2區(qū)間的積分面積所占總積分面積的百分比用符號2表示。

1.2.5 不同貯藏條件下樣品紅外光譜分析

蛋白質(zhì)是最重要的生物大分子，功能特性取決于其二級結(jié)構(gòu)；在FT-IR中主要有3個分析蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)區(qū)域，稱之為酰胺I區(qū)、酰胺II區(qū)、酰胺III區(qū)，分別對應1 700～1 600、1 600～1 500、1 360～1 200 cm-1，但與蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)密切相關(guān)的是酰胺I區(qū)，也常被用于蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的分析。本研究通過對各樣品的酰胺Ⅰ譜帶求二階導數(shù)及去卷積，對各子峰進行確認，用Peakfit v4.12 對曲線進行多次擬合，再根據(jù)峰面積計算來找出各二級結(jié)構(gòu)的比率。各子峰與二級結(jié)構(gòu)之間的對應關(guān)系[19]為：1 600～1 639 cm-1為-折疊；1 640～1 650 cm-1為無規(guī)卷曲；1 651～1 660 cm-1為-螺旋；1 661～1 700 cm-1為-轉(zhuǎn)角。

利用FT-IR分析肌原纖維蛋白的二級結(jié)構(gòu)。牦牛肉經(jīng)真空冷凍（冷凍溫度-25 ℃、冷阱溫度-30 ℃，真空度20 Pa）干燥48 h后粉碎成200目的粉末，準確稱量2 mg樣品，加100 mg溴化鉀，用研缽研磨成均勻粉末，壓制成薄片采用中紅外光譜進行分析，數(shù)據(jù)收集范圍在4 000～500 cm-1，每次測定前需扣除空氣背景光譜，32次掃描積累，分辨率是4 cm-1，每個樣品平行測定3次[20]，取最具代表性的圖譜用于分析。

1.2.6 數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計分析

所有試驗重復3次，所得數(shù)據(jù)取平均值，采用OMNIC數(shù)據(jù)處理軟件處理譜圖，對蛋白質(zhì)在酰胺Ⅰ帶（1 600～1 700 cm-1）波段的圖譜進行分析。用Peakfit 4.12軟件對譜圖酰胺Ⅰ帶進行傅立葉變換去卷積、二階導數(shù)分峰擬合[21]，GraphPad Prism7.00繪圖軟件作圖，SPSS 21.0統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行處理，采用單因素方差分析（one-way analysis of variance）對結(jié)果進行顯著性分析（<0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 冰溫（-2 ℃）和冷藏（0 ℃）對牦牛肉感官評價的影響

感官指標是評價食品樣品好壞的最直接方式，也是權(quán)衡鮮肉品質(zhì)的重要指標。在2種貯藏方式下對牦牛肉的色澤、氣味、彈性、黏度進行感官評定，結(jié)果見圖1a。結(jié)果表明，隨貯藏時間的延長，牦牛肉感官評價呈逐漸下降的趨勢，其中，0 ℃的樣品在貯藏至18 d時已經(jīng)有輕微腐敗味，在24 d時肉樣有較明顯的腐敗味或臭味；-2 ℃的樣品在24 d時才有輕微酸味或腐敗味，2個條件下感官評價存在顯著差異（<0.05）說明冰溫比冷藏的貯藏效果更佳，Jeremiah等[22]也發(fā)現(xiàn)冰溫比冷藏對肉保鮮效果更好。

圖1 貯藏過程中溫度對牦牛肉感官評分值、色澤、丙二醛和菌落總數(shù)的影響

2.2 冰溫（-2 oC）和冷藏（0 oC）對牦牛肉色澤的影響

色澤是評判肉品質(zhì)好壞的重要依據(jù)，牦牛肉在不同溫度貯藏過程中，色澤的變化如圖1b所示，結(jié)果表明2種貯藏溫度下牦牛肉*值先增加后降低，但冰溫（-2oC）條件下*值呈現(xiàn)相同變化趨勢，但最終*降低程度更少，2種貯藏溫度下牦牛肉*值變化差異顯著（< 0.05）。*值表示紅度，主要來源于肌紅蛋白色澤，其值越大表明牦牛肉的紅色較鮮艷。因為肉樣在貯藏前期表面滲透的氧氣與肌紅蛋白結(jié)合形成了鮮紅色的氧合肌紅蛋白，所以*值升高[22]；貯藏后期，隨著貯藏時間的不斷增加，pH值不斷升高，氧合肌紅蛋白不容易形成，使肉的顏色變暗；同時肌肉組織被氧化以及大量微生物的繁殖促進了高鐵肌紅蛋白的形成，高鐵肌紅蛋白呈褐色，所以肉色變暗，*值下降。本結(jié)果表明冰溫（-2 ℃）能更加有效起到預防肌紅蛋白過度氧化高鐵肌紅蛋白，起到護色效果。

2.3 冰溫（-2）和冷藏（0 ℃）對牦牛肉丙二醛的影響

丙二醛是脂質(zhì)主要的次級氧化產(chǎn)物。過氧化的主要產(chǎn)物，其含量的高低可以衡量脂質(zhì)過氧化的程度，脂肪的氧化程度也是評價肉品質(zhì)的重要指標之一[22]。2個貯藏溫度對牦牛肉的丙二醛的影響如圖1c所示，結(jié)果表明，兩個溫度下，隨貯藏時間的延長，丙二醛含量逐漸增加，其中冷藏條件下丙二醛含量始終高于冰溫條件的丙二醛含量，可能是因為鐵蛋白中鐵離子的釋放速度受溫度的影響，高溫加速了鐵離子的釋放速度，從而加速了肌肉的氧化，使得丙二醛含量增加[22]。在貯藏至24 d結(jié)束時，0 ℃和-2 ℃貯藏條件下丙二醛的含量由貯藏前的0.53 nmol/mg分別增加至1.51 nmol/mg和1.19 nmol/mg，差異顯著（<0.05）。冰溫（-2 ℃）處理很大程度上降低了丙二醛的增加速率，與冷藏（0 ℃）相比，冰溫貯藏保鮮效果更好。

2.4 冰溫（-2 ℃）和冷藏（0 ℃）對牦牛肉菌落總數(shù)的影響

微生物污染導致食品營養(yǎng)成分分解，并產(chǎn)生不良氣味，腐敗的食品微生物則不斷增加，菌落總數(shù)能直接反映微生物對食品污染程度，因此菌落總數(shù)常被用來評價食品衛(wèi)生質(zhì)量，可以反映肉制品的新鮮度[23]。由圖1d可知，2種貯藏方式下初始菌落總數(shù)均為3.15 lg（CFU/g）,隨著貯藏時間的延長，菌落總數(shù)逐漸增加。在貯藏0～3 d，兩種貯藏方式下菌落總數(shù)無顯著差異（>0.05），貯藏4～9 d過程中，冷藏條件下菌落總數(shù)顯著高于冰溫條件（<0.05）。在貯藏18 d時，冷藏條件下菌落總數(shù)為5.25 lg（CFU/g），為二級鮮肉，冰溫條件下為4.10 lg（CFU/g）為一級鮮肉。貯藏至24 d時，冷藏條件下菌落總數(shù)為6.28 lg（CFU/g），已為變質(zhì)肉，冰溫條件下為5.12 lg（CFU/g）為二級鮮肉，相比冷藏可延長貯藏期6 d。由此得出，與冷藏（0 ℃）相比，冰溫（-2 ℃）對牦牛肉的貯藏保鮮效果更好，冰溫貯藏可以保鮮達24 d。

2.5 牦牛肉各組分水分含量的變化

弛豫時間就是高能態(tài)的質(zhì)子釋放能量回到低能態(tài)所需的時間，用縱向弛豫時間（1）和橫向弛豫時間（2）表示[24]，通常用2的變化以及對應的峰面積來衡量樣品中水分的分布[25]，它可以區(qū)分不同狀態(tài)的水之間的化學滲透交換[26]。如圖2所示，0.01～10 ms間的峰代表結(jié)合水，其與蛋白質(zhì)、脂質(zhì)等大分子物質(zhì)緊密結(jié)合；10～100 ms間的峰代表肌原纖維內(nèi)截留的不易流動水；100～1 000 ms間的峰代表肌細胞間存在的自由水[27]；其中，牦牛肉在2種貯藏條件下，0、3、18 d均有4個峰，其余貯藏時間均有3個峰，這結(jié)果表明牦牛肉在貯藏過程中水的狀態(tài)發(fā)生變化，反映了貯藏過程牛肉中水分子與其他生物分子相互作用在不斷變化。在貯藏到18 d時，0.01～10 ms之間多了一個小峰，這可能是牦牛肉內(nèi)的某些大分子物質(zhì)被分解，導致結(jié)合水的流動性增強，自由度增大[27]。同時，圖2中結(jié)合水、不易流動水和自由水所處峰峰面積比例能反映三種狀態(tài)水比例，通過貯藏過程峰面積的變化程度，反映肉的持水性。由圖2可知，牦牛肉在冰溫過程中結(jié)合水變化幅度0.25%～3.75%，自由水變化幅度0.17%～2.78%，而牦牛肉在冷藏過程中結(jié)合水變化幅度0.25%～4.25%，自由水變化幅度0.15%～3.12%，可見牦牛肉在冰溫貯藏條件下持水性更高，間接反映冰溫較冷藏保鮮效果更好。

本研究借助LF-NMR對肌肉中結(jié)合水、不易流動水和自由水的含量進行檢測，結(jié)果如表2所示，其中，21、22為肌肉中結(jié)合水含量，23、24分別為不易流動水和自由水含量。由表可知，肌肉中水分分布發(fā)生了變化，結(jié)合水21、22在2種貯藏條件下變化趨勢相同，在貯藏3 d前，21下降，在3 d后，21呈上升趨勢，并在貯藏18 d時達到最大值。在18 d前，2種貯藏條件下結(jié)合水21、22均差異不顯著（>0.05），在18 d時，冷藏條件下的21顯著高于冰溫（<0.05），這是可能因為在冰溫條件下水與蛋白質(zhì)、脂肪等大分子物質(zhì)結(jié)合得更緊密[19]。23、24變化趨勢相同，2種條件之間差異不顯著。在表2中，貯藏前6 d，兩種條件下不易流動水、自由水相對含量基本一致，在貯藏6 d后，冷藏條件下23比冰溫條件下高，而24正相反，這可能是冷藏溫度促進水分從內(nèi)部向表面遷移，導致冷藏條件下23高于冰溫條件[28]。根據(jù)21、22與23、24的變化，可以推測肌肉在貯藏過程中不同狀態(tài)水之間可能存在一定的轉(zhuǎn)化。

圖2 冰溫和冷藏條件下牦牛肉水分橫向弛豫時間T2分布

2.6 水分遷移變化分析

弛豫時間2表征不同狀態(tài)的水分流動性，弛豫時間的變化可以表明肉的水分活度的變化，2越大，與大分子結(jié)合力小，水分自由度越大，流動性強；2越小，流動性越差，與大分子結(jié)合越緊密，水分自由度小[29]。

如表3所示，2122表征與大分子（如蛋白質(zhì)、脂質(zhì)等）緊密結(jié)合的水，分別在0.83～2.31 ms、2.31～4.23 ms范圍內(nèi)波動，2個溫度變化趨勢相同，在貯藏15 d時，21急劇上升，這可能是在貯藏過程中，牦牛肉中與蛋白質(zhì)等大分子結(jié)合的水游離出來，增加了其自由度。在貯藏12 d前，冰溫和冷藏隨貯藏時間的延長，21沒有顯著性異，在貯藏到15 d時，隨貯藏時間的延長差異顯著（<0.05），冷藏條件下貯藏在15 d時顯著高于冰溫，這可能是在冷藏方式下，蛋白質(zhì)被蛋白酶或微生物所分解，導致水的流動性加強，冰溫抑制了酶及微生物的活性[30]，其他時間均沒有顯著差異；隨貯藏時間的延長，22弛豫時間差異顯著，但不同貯藏方式之間沒有顯著差異。說明貯藏時間增加對牦牛肉組織中結(jié)合水有一定的影響。

表2 不同貯藏溫度下牦牛肉弛豫特征中不同狀態(tài)水分含量的變化

注：同列肩標字母不同表示差異顯著（<0.05）。

Note: Column date marked with different superscripts mean significant difference（<0.05）.

表3 牦牛肉弛豫時間T2隨貯藏時間的變化趨勢

注：同列肩標字母不同表示差異顯著（<0.05）。

Note: Column date marked with different superscripts mean significant difference（<0.05）.

如表3所示，23代表肌原纖維內(nèi)截留的不易流動水，冰溫貯藏條件下23在43.28～49.77 ms范圍內(nèi)波動，冷藏條件下23在43.28～47.60 ms范圍波動，這種波動可能是貯藏過程中，肌纖維蛋白經(jīng)歷分解、斷裂，肌肉出現(xiàn)多空層，肌纖維蛋白分子量、結(jié)構(gòu)變化進而影響其與水分子相互作用引起[31]。在貯藏6 d之前，冰溫沒有變化，貯藏6～15 d之間，冰溫略低于冷藏，說明冰溫相對于冷藏，與大分子物質(zhì)結(jié)合更緊密。

24表示細胞間存在的自由水，這部分水最容易流失。如表3所示，24在255.80～307.37 ms范圍內(nèi)波動，冰溫呈先上升后下降再上升趨勢，冷藏呈先上升后下降再上升達到穩(wěn)定狀態(tài)。對于冷藏條件，在整個貯藏過程中，24沒有顯著差異，始終保持較低水平。但在冰溫條件下貯藏，當貯藏18 d時，24顯著增加（<0.05），冰溫貯藏使牛肉保持較高自由水，從而使牛肉保持更好的嫩度[32]。

2.7 蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)分析

如圖3牦牛肉肌原纖維蛋白紅外原始譜圖所示，隨著貯藏時間的延長，牦牛肉蛋白質(zhì)紅外光譜峰型和吸光度各有不同，說明不同的貯藏期間，其蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)發(fā)生了不同的變化，即不同貯藏方式、貯藏時間的蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)不同。

由表4可得，牦牛肉中主要以-折疊和-轉(zhuǎn)角為主，隨貯藏時間的延長，冰溫條件下，-折疊和-轉(zhuǎn)角相對含量逐漸減少，貯藏18 d時增大；無規(guī)則卷曲和-螺旋總體呈增加趨勢。在冷藏條件下，-折疊、-轉(zhuǎn)角逐漸減少，無規(guī)則卷曲和-螺旋總體呈增加趨勢，其中18 d時-折疊和-轉(zhuǎn)角相對含量分別為30.35%和30.50%。值得關(guān)注的是，在冷藏條件下，牦牛肉貯藏到15 d時，其-螺旋發(fā)生相對較大的波動，但在冰溫貯藏過程中，牦牛肉-螺旋結(jié)構(gòu)變化波動較低，同時，冰溫條件對新鮮牦牛肉中蛋白質(zhì)-折疊和-轉(zhuǎn)角為主的結(jié)構(gòu)保持效果較好?？傮w而言，牦牛肉在冰溫條件下貯藏，其蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)變化比冷藏條件下更加穩(wěn)定。蛋白質(zhì)是構(gòu)成肉的重要品質(zhì)指標之一，影響著肉的色澤和質(zhì)地，特別是肉中一些生物活性酶，直接影響肉的嫩度等[33-34]。由上述數(shù)據(jù)可知，相對于冷藏保鮮，牦牛肉的冰溫保鮮效果更佳。

圖3 牦牛肉在冰溫和冷藏條件下的近紅外分析光譜圖

表4 牦牛肉冰溫和冷藏條件下不同貯藏時間肌肉蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)相對含量變化

注：同列肩標字母不同表示差異顯著（<0.05）。

Note: Column date marked with different superscripts mean significant difference(<0.05).

3 結(jié) 論

冰溫和冷藏兩種貯藏條件下其感官評價均呈下降趨勢，菌落總數(shù)和丙二醛含量逐漸增加，但冷藏條件下上述指標變化始終高于冰溫條件（<0.05），說明冰溫保鮮對牦牛肉的貯藏保鮮效果更好，且比冷藏可延長貯藏期6 d。牦牛肉在冰溫和冷藏兩種貯藏條件下結(jié)合水21、22水分含量在兩種貯藏條件下變化趨勢相同，但冰溫條件結(jié)合水波動略低于冷藏條件，說明冰溫相對于冷藏，其結(jié)合水與其他生物大分子結(jié)合更緊密。對于蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)，冰溫條件變化幅度低于冷藏條件；貯藏18 d后,冰溫條件相對比冷藏條件,無規(guī)則卷曲相對含量更低，且差異顯著（<0.05），冰溫條件下貯藏牦牛肉蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)比冷藏條件更加穩(wěn)定。

綜上所述，與冷藏條件相比，冰溫條件下其蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，對維持肉生理、生化品質(zhì)更為有利，從分子水平解釋了牦牛冷鮮肉冰溫貯藏比冷藏保鮮效果更好機制。本研究為冷鮮肉貯藏保鮮的基礎研究提供方法參考。

[1] 拜彬強，郝力壯，柴沙駝，等. 牦牛肉品質(zhì)特性研究進展[J]. 食品科學，2014，35(17)：290－296. Bai Binqiang, Hao Lizhuang, Chai Shatuo, et al. Progress in understanding meat quality characteristics of yak[J]. Food Science, 2014, 35(17): 290－296. (in Chinese with English abstract)

[2] 萬紅玲，雒林通，吳建平. 牦牛肉品質(zhì)特性研究進展[J]. 畜牧獸醫(yī)雜志，2012，31(1)：36－40. Wan Hongling, Luo Lintong, Wu Jianping. Research advances in yak meat quality characteristics[J]. Journal of Animal Science and Veterinary Medicine, 2012, 31(1): 36－40. (in Chinese with English abstract)

[3] Lan Y, Shang Y B, Song, Y, et al. Changes in the quality of superchilled rabbit meat stored at different temperatures[J]. Meat Science, 2016, 117: 173－181.

[4] Zhang X, Wang H, Li M, et al. Near-freezing temperature storage (?2oC) for extension of shelf life of chilled yellow-feather broiler meat: a special breed in Asia[J]. Journal of Food Processing and Preservation, 2016, 40(2), 340－347.

[5] 孫天利. 冰溫保鮮技術(shù)對牛肉品質(zhì)的影響研究[D]. 沈陽：沈陽農(nóng)業(yè)大學，2013. Sun Tianli. Influences of Controlled Freezing Point Storage on Beef [D]. Shenyang: Shenyang Agricultural University, 2013. (in Chinese with English abstract)

[6] 李娜，李瑜. 利用低場核磁共振技術(shù)分析冬瓜真空干燥過程中的內(nèi)部水分變化[J]. 食品科學，2016，37(23)：84－88. Li Na, Li Yu. Analysis of internal moisture changes of benincasa hispida during vacuum drying using low-field NMR[J]. Food Science, 2016, 37(23): 84－88. (in Chinese with English abstract)

[7] 宋朝鵬，魏碩，賀帆，等. 利用低場核磁共振分析烘烤過程煙葉水分遷移干燥特性[J]. 中國煙草學報, 2017，23(4)：50－55. Song Zhaopeng, Wei Shuo , He Fan,et al. Analysis of moisture migration and drying characteristics of tobacco during flue-curing by low field NMR[J]. Acta Tabacaria Sinica, 2017, 23(4): 50－55. (in Chinese with English abstract)

[8] 孫炳新，趙宏俠，馮敘橋，等. 基于低場核磁和成像技術(shù)的鮮棗貯藏過程水分狀態(tài)的變化研究[J]. 中國食品學報，2016，16(5)：252－257. Sun Bingxin, Zhao Hongxia , Feng Xuqiao, et al. Studies on the change of moisture state of fresh jujube during storage base on LF-NMR and MRI[J]. Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology, 2016, 16(5): 252－257. (in Chinese with English abstract)

[9] 楊慧萍，李冬珅，喬琳，等. 基于低場核磁研究稻谷吸附/解吸過程水分分布變化[J]. 中國糧油學報，2016，31(12)：6－11. Yang Huiping, Li Dongshen, Qiao Lin, et al. The change of water distribution in the process of adsorption/desorption in japonica by LF-NMR[J]. Journal of the Chinese Cereals and Oils Association, 2016, 31(12): 6－11. (in Chinese with English abstract)

[10] 楊文鴿，張問，王小飛，等. 用低場核磁共振研究鹽溶液漂洗對帶魚魚糜凝膠品質(zhì)的影響[J]. 農(nóng)業(yè)工程學報，2016，32(7)：263－269. Yang Wen'ge, Zhang Wen ,Wang Xiaofe, et al. Effect of salt solution rinse on properties of hairtail surimi gel by low-field nuclear magnetic resonance[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2016, 32(7): 263－269. (in Chinese with English abstract)

[11] 張楠，莊昕波，黃子信,等. 低場核磁共振技術(shù)研究豬肉冷卻過程中水分遷移規(guī)律[J]. 食品科學，2017，38(11)：103－109. Zhang Nan, Zhuang Xinbo, Huang Zixin, et al. Change in water mobility in pork during postmortem chilling analyzed by low-field nuclear magnetic resonance[J]. Food Science, 2017, 38(11): 103－109. (in Chinese with English abstract)

[12] 劉瀟，沈飛,黃怡,等. 基于LF-NMR的糙米發(fā)芽過程水分狀態(tài)變化[J]. 中國糧油學報，2018，33(4)：7－12. Liu Xiao, Shen Fei, Huang Yi, et al. Moisture state change of brown rice during soaking and germination process by LF-NMR[J]. Journal of the Chinese Cereals and Oils Association, 2018, 33(4): 7－12. (in Chinese with English abstract)

[13] 張哲奇，臧明伍，張凱華，等. 國內(nèi)外肉品品質(zhì)變化機制機理研究進展[J]. 肉類研究，2017，31(2)：57－63. Zhang Zheqi ,Zang Mingwu, Zhang Kaihua, et al. State of the art in world wide studies on mechanism of meat quality changes[J]. Meat Research, 2017, 31(2): 57－63. (in Chinese with English abstract)

[14] 李喆媛，馮永娥. 應用化學位移預測蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)[J]. 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學學報(自然科學版)，2015，36(2)：164－167. Li Zheyuan, Feng Yonge. Protein secondary structure prediction by using chemical shifts[J]. Journal of Inner Mongolia Agricultural University (Natural Science Edition), 2015, 36(2): 164－167. (in Chinese with English abstract)

[15] 高光芹，孟慶玲，黃家榮. 楊樹蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡預測[J]. 西北林學院學報，2014，30(5)：59－63. Gao Guangqin, Men Qingling, Huang Jiarong. Prediction of poplar protein secondary structure with artificial neural networks[J]. Journal of Northwest Forestry University, 2014, 30(5): 59－63. (in Chinese with English abstract)

[16] 孫佳悅，錢方，姜淑娟，等. 基于紅外光譜分析熱處理對牛乳蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的影響[J]. 食品科學，2017，38(23)：82－86. Sun Jiayue, Qian Fang, Jiang Shujuan, et al. Effect of heat treatments on the secondary structure of milk proteins analyzed by fourier transform infrared spectroscopy [J]. Food Science, 2017, 38(23): 82－86. (in Chinese with English abstract)

[17] Ganasen P, Benjakul S. Physical properties and micro-stru-ct-ure of pidan yolk as affected by different divalent and mono-v-alent cations[J]. Food Science and Technology, 2010, 43(1): 77－85.

[18] Tan M, Lin Z, Zu Y, et al. Effect of multiple freeze-thaw cycles on the quality of instant sea cucumber: Emphatically on water status of by LF-NMR and MRI[J]. Food Research International, 2018, 109: 65－71.

[19] Li X, Wang H, Mehmood W, et al. Effect of storage temperatures on the moisture migration and microstructure of beef[J]. Journal of Food Quality, 2018(2018): 1－8.

[20] Li C, He L, Ma S, et al. Effect of irradiation modification on conformation and gelation properties of pork myofibrillar and sarcoplasmic protein[J]. Food Hydrocolloids, 2018, 84: 181－192.

[21] Wang F, Liu A P, Ren F Z, et al. FTIR Analysis of protein secondary structure in cheddar cheese during ripening[J]. Spectroscopy and Spectral Analysis, 2011, 31(7): 1786－1789.

[22] Jeremiah L E, Gibson L L. The influence of packaging and storage time on the retail properties and case-life of retail-ready beef[J]. Food Research International, 2001, 34(7): 621－631.

[23] Manea L , Buruleanu L , Rustad T , et al. Overview on the microbiological quality of some meat products with impact on the food safety and health of people[C]// 2017 E-Health and Bioengineering Conference (EHB). IEEE, 2017.

[24] Rubio-Celorio M, Fulladosa E, Garcia-Gil N, et al. Multiple spectroscopic approach to elucidate water distribution and water-protein interactions in dry-cured ham after high pressure processing[J]. Journal of Food Engineering, 2016, 169: 291－297.

[25] Shao J H, Deng Y M, Song L, et al. Investigation the effects of protein hydration states on the mobility water and fat in meat batters by LF-NMR technique[J]. LWT - Food Science and Technology, 2016, 66: 1－6.

[26] Hinrichs R, G?tz J, Noll M, et al. Characterisation of the water-holding capacity of fresh cheese samples by means of low resolution nuclear magnetic resonance[J]. Food Research International, 2004, 37(7): 667－676.

[27] Bertram H C, Andersen H J. NMR and the water-holding issue of pork.[J]. Journal of Animal Breeding and Genetics, 2015, 124(s1): 35－42.

[28] 栗俊廣，柳紅莉，何菲，等. 冰溫和冷鮮貯藏對雞肉肌原纖維蛋白凝膠性能和水分狀態(tài)的影響[J].食品科學，2017，38(19)：236－240. Li Junguang, Liu Hongli, He Fei, et al. Effect of ice-temperature storage and refrigeration storage on rheological properties, water-holding capacity and water distribution of chicken breast myofibrillar protein gel[J]. Food Science, 2017, 38(19): 236－240. (in Chinese with English abstract)

[29] 劉麗美，劉騫，孔保華，等. 基于低場NMR研究油炸溫度對牛肉干水分分布與品質(zhì)的影響[J]. 中國食品學報，2016，16(5)：238－244. Liu Limei, Liu Qian, Kong Baohua, et al. Effect of deep-frying temperature on moisture distribution and quality of beef jerky based on low field NMR[J].Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology, 2016, 16(5): 238－244. (in Chinese with English abstract)

[30] Yu T Y, Morton J D, Clerens S, et al. Proteomic investigation of protein profile changes and amino acid residue-level modification in cooked lamb longissimus thoracis et lumborum: The effect of roasting[J]. Meat Science, 2016, 119: 80－88.

[31] 孫圳. 牛肉亞凍結(jié)保藏品質(zhì)變化與水分遷移機制[D]. 北京：中國農(nóng)業(yè)科學院，2017.Sun Zhen. Study on The Quality Changing and Water Migration Mechanism of Beef in Sub-Freezing Presevation[D]. Beijing: Chinese Academy of Agricultural Sciences, 2017. (in Chinese with English abstract)

[32] Carrasquillo K G, Cordero R A, Shirleen H O, et al. Struc-ture-guided encapsulation of bovine serum albumin in Poly (DL-lactic-co-glycolic)acid[J]. Pharmacy and Pharmacology Communications, 2011, 4(12): 563－571.

[33] B?cker U, Kohler A, Aursand I G, et al. Effects of brine salting with regard to raw material variation of Atlantic salmon (Salmo salar) muscle investigated by Fourier transform infrared microspectroscopy.[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2008, 56(13): 5129-5137.

[34] Lowder A C, Dewitt C A M. Impact of high pressure processing on the functional aspects of beef muscle injected with salt and/or sodium phosphates[J]. Journal of Food Processing and Preservation, 2014, 38(4): 1840－1848.

Effects of ice temperature or chilled storage on quality and moisture migration of yak meat

Gu Xuedong1, Sun Shuguo1,2, Yang Feiyan2, Li Beiping2, Yang Lin1, Luo Zhang1※

(1.,,860000,; 2.,,410004,)

In order to explore the storage quality of yak meat from the molecular level, this study evaluated the effects of ice temperature (-2 ℃) and chilled (0 ℃) storage on the change of sensory quality, malondialdehyde content, the total bacterial number, and color value of fresh yak meat. Low-field nuclear magnetic resonance (LF-NMR) was used to study the moisture migration in yak meat during storage. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) was applied to investigate the structural protein changes in yak meat during storage. The results showed that the sensory quality of fresh yak meat after 24 days of storage at -2 ℃ was still kept the secondary freshness according to Chinese national standard, the total bacterial number was 5.12 lg(CFU/g). But the sensory quality of fresh yak meat after 18 days of storage at 0°C reached the secondary freshness with the total bacterial number of 5.25 lg(CFU/g).The quality deterioration was found in yak meat after 24 days of storage at 0 ℃, the total bacterial number reached 6.28 lg(CFU/g). The color value (* value) of fresh yak meat firstly rose and then decreased, but the color value of yak meat stored at -2 ℃exhibited fewer changes than test samples stored at0 ℃.The results showed that the content of malondialdehyde in fresh yak beef increased significantly with the prolongation of storage time. The malondialdehyde content in yak meatstored at 0 ℃ increased faster than that stored at -2 ℃. Those data indicated that the ice temperature (-2 ℃) has a better efficacy of storage and preservation for fresh yak meat. At the same time, the combined water21in chilled fresh yak meat was similar to that of22under the different storage conditions, and the difference was not significant (>0.05). The non-flowing water23in fresh yak meat stored at -2℃fluctuated less than that stored at 0 ℃. The change of free water24was opposite to that of non-flowing water.Under different storage conditions, the relaxation times of yak meat21,22, and24were corresponded to the combined water and free water, respectively. The combined water in yak meat stored at -2 ℃showed fewer changes than that of samples at 0℃. This indicated that ice temperature (-2 ℃) storage were more conducive to maintaining the interaction of water molecules with other biological macromolecules. These data indirectly revealed that the ice temperature (-2 ℃) storage has a greater storage and preservation effect on the fresh yak meat. The comprehensive analysis showed that compared with refrigeration conditions, the combination of water and protein molecular of the yak beef was more stable than that of samples under ice temperature conditions, which was more favorable for maintaining physiological and biochemical parameters for meat quality determination. Therefore, the ice temperature storage used for meat preservation was better than the chilled storage. The experiment provided a new reference method in the research ofthe storage and preservation of meat.

moisture; storage; quality control; fresh yak meat; protein secondary structure; lipid oxidation

2019-01-02

2019-05-09

國家重點研發(fā)計劃項目（2018YFD0400102），西藏自治區(qū)重點科研項目“特色農(nóng)產(chǎn)品加工技術(shù)與產(chǎn)品開發(fā)”經(jīng)費資助（XZ201901NA04），西藏中央支持地方高校發(fā)展專項：農(nóng)畜加工關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與示范（503118004），西藏自治區(qū)食品科學與工程重點實驗室建設項目，西藏農(nóng)牧學院食品科學與工程學科建設項目。

辜雪冬，副教授，主要研究方向為畜產(chǎn)食品科學與技術(shù)。Email：498642638@qq.com

羅 章，教授，主要研究方向為畜產(chǎn)食品科學與技術(shù)。Email：luozhang1759@sohu.com.

10.11975/j.issn.1002-6819.2019.16.038

TS202.1

A

1002-6819(2019)-16-0343-08

辜雪冬，孫術(shù)國，楊飛艷，李北平，楊 林，羅 章.冰溫或冷藏對牦牛肉貯藏品質(zhì)及水分遷移的影響[J]. 農(nóng)業(yè)工程學報，2019，35(16)：343－350. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.16.038 http://www.tcsae.org

Gu Xuedong, Sun Shuguo, Yang Feiyan, Li Beiping, Yang Lin, Luo Zhang.Effects of ice temperature or chilled storage on quality of yak meat and moisture migration[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2019, 35(16): 343－350. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.16.038 http://www.tcsae.org