李維正，楊麗華，韓玲*，余群力，郭宗林，林娟，張偉

1(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，甘肅 蘭州，730070)2(甘肅康美現(xiàn)代農(nóng)牧產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司，甘肅 臨夏，731500)

牛肉富含多種營養(yǎng)物質(zhì)，且脂肪含量低，受到廣大消費(fèi)者青睞，同時(shí)營養(yǎng)物質(zhì)也給微生物生長繁殖提供了良好的環(huán)境，導(dǎo)致牛肉極易腐敗變質(zhì)，使牛肉在貯藏、銷售過程中貨架期較短[1]。目前，冷鮮肉的貯藏運(yùn)輸主要是傳統(tǒng)的冷藏和凍藏，分別存在貨架期短和解凍時(shí)牛肉品質(zhì)下降的問題[2]。冰溫保鮮是將食物貯藏在0 ℃到冰點(diǎn)以上的溫度，這樣既不會(huì)破壞食物本身的組織結(jié)構(gòu)和代謝活動(dòng)，又能抑制微生物的生長，而且減緩了營養(yǎng)物質(zhì)的損失，盡可能保持食物原有的品質(zhì)[3]。MURASE[4]研究表明在冰溫下保存食物可以防止細(xì)胞的破壞，抑制有害微生物的活動(dòng)并延長保存期。關(guān)文強(qiáng)等[5]研究指出冰溫條件貯藏(-2.5 ℃)牛肉保鮮期時(shí)長是冷藏(4 ℃)條件下的2倍，能將保鮮期延長至24 d。

可食性復(fù)合膜能夠有效減少冷鮮肉汁液流失和微生物污染，且易于降解，不會(huì)造成環(huán)境污染，符合當(dāng)今人們對(duì)環(huán)保的要求[6-7]。添加天然保鮮劑的薄膜不僅具有良好的保鮮效果，還具有緩釋作用，減少了對(duì)牛肉氣味的影響[8]。OJAGH等[9]制備了含有肉桂精油的殼聚糖抗菌膜，提高了其抗菌性能。鄭玉璽等[10]研究發(fā)現(xiàn)添加荔枝木精油的可食膜可有效延長冷鮮雞肉的貨架期?？墒衬ぐb和冰溫保鮮作為近幾年冷鮮肉及果蔬保鮮的新技術(shù)已有報(bào)道，但2種保鮮技術(shù)結(jié)合對(duì)冷鮮肉類保鮮效果的研究卻鮮有報(bào)道。

本研究以牛背最長肌為試驗(yàn)材料，將復(fù)合膜與冰溫貯藏技術(shù)相結(jié)合，通過測定牛肉在不同貯藏期pH，肉色，菌落總數(shù)，揮發(fā)性鹽基氮(total volatile base nitrogen, TVB-N)及硫代巴比妥酸反應(yīng)物(thiobarbituric acid reactive substances, TBARS)值的變化，并結(jié)合感官評(píng)價(jià)，探究不同濃度迷迭香精油復(fù)合膜協(xié)同冰溫保鮮對(duì)牛肉的保鮮效果。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

牛肉采自甘肅康美現(xiàn)代農(nóng)牧產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司，選取生長發(fā)育良好、健康無病、年齡3～4歲的西門塔爾牛。屠宰經(jīng)4 ℃排酸72 h后取牛胴體中部背最長肌包裝后冷藏運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室測定。果膠，北京索萊寶科技有限公司；迷迭香葉，泰州市美食佳食品有限公司；氧化鎂、硼酸、氯化鈉、2-硫代巴比妥酸、鹽酸、三氯乙酸等，均為分析純，天津市光復(fù)科技發(fā)展有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

QL-HWHS-100L可程式恒溫恒濕試驗(yàn)箱，合肥安科環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備有限公司；Testo-205pH計(jì)，上海德圖儀器有限公司；Konica CR-10色差計(jì)，柯尼卡美能達(dá)光電股份有限公司；鑫思特HT-9815便攜式數(shù)顯溫度計(jì)，東莞鑫泰儀器儀表有限公司；SP-756P紫外可見分光光度計(jì)，上海光譜儀器有限公司；K9840自動(dòng)凱氏定氮儀，濟(jì)南海能儀器股份有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 迷迭香精油制備

稱取迷迭香葉100 g粉碎后過80目篩，置于3 000 mL蒸餾燒瓶中，加入1 000 mL蒸餾水微沸蒸餾2 h，分離收集得到迷迭精油。

1.3.2 果膠-迷迭香精油復(fù)合膜制備

稱取3 g果膠溶于100 mL去離子水中，在50 ℃水浴條件下攪拌至果膠完全溶解，甘油含量為2%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，分別加入1.5%，2.0%，2.5%(體積分?jǐn)?shù)，以果膠溶液體積為準(zhǔn))迷迭香精油乳化10 min，靜置達(dá)到自然脫氣，用流延法將膜液倒入20 cm×20 cm平板模具中，室溫放置72 h成膜，揭膜得到不同精油含量復(fù)合膜。

1.3.3 肉樣處理

在超凈工作臺(tái)無菌條件下剔除肉樣可見筋膜及脂肪，并將肉樣分割成約5 cm×5 cm×3 cm的肉塊。

1.3.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

對(duì)照組肉樣冰溫貯藏：[(-1.3±0.1) ℃，ice temperature storage, ITS]; 處理組用復(fù)合膜將肉樣包裹后冰溫貯藏: 冰溫貯藏+1.5%復(fù)合膜(ice temperature storage & 1.5%composite film, 1.5% ICF)、冰溫貯藏+2.0%復(fù)合膜(2.0% ICF)、冰溫貯藏+2.5%復(fù)合膜(2.5% ICF)。具體如圖1所示。測定其0、3、6、9、12、15、18、21、24、27 d的pH值、色度、菌落總數(shù)、TBARS值、TVB-N含量并進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。

a-包裹后肉樣；b-冰溫貯藏圖1 包裹后肉樣及其冰溫貯藏Fig.1 Meat samples of wrapped and storage at ice temperature

1.3.5 測定指標(biāo)

1.3.5.1 牛肉冰點(diǎn)溫度測定

參照孫天利[3]的方法，采用凍結(jié)法測定肉樣冰點(diǎn)。將肉樣切割成約5 cm×5 cm×3 cm大小，將便攜式數(shù)顯溫度計(jì)探頭插入肉樣中心并置于-18 ℃冷柜，從0 ℃開始記錄肉樣中心溫度變化，每分鐘記錄1次數(shù)據(jù)。

1.3.5.2 pH測定

用便攜式pH計(jì)對(duì)肉樣進(jìn)行測定。將探頭插入到肉樣中，使其電極與肌肉組織充分接觸，待pH計(jì)讀數(shù)穩(wěn)定后記錄。

1.3.5.3 色度測定

參照楊斌等[1]的方法，并稍作修改。將肉樣橫斷面在室溫條件下自然氧合30 min，校準(zhǔn)色差計(jì)后垂直于肉樣橫斷面測定L*(亮度)、a*(紅度)和b*(黃度)。

1.3.5.4 菌落總數(shù)測定

參照GB/T 4789.2—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測定》[11]，肉樣選取合適的稀釋倍數(shù)進(jìn)行培養(yǎng)計(jì)數(shù)。

1.3.5.5 TBARS值測定

參照GB/T 5009.181—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中丙二醛的測定》[12]分光光度法測定。

1.3.6.6 TVB-N含量測定

參照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》[13]半微量定氮法測定。

1.3.5.7 感官評(píng)價(jià)

參考關(guān)文強(qiáng)等[5]的方法，并略作修改。選擇本實(shí)驗(yàn)室經(jīng)過感官評(píng)價(jià)訓(xùn)練的15名人員，對(duì)肉樣色澤，氣味，彈性及黏性進(jìn)行評(píng)分，每項(xiàng)指標(biāo)滿分為10分，見表1，綜合得分為4項(xiàng)指標(biāo)平均得分。

表1 感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory scoring standards

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)平行次數(shù)為3～5次，數(shù)據(jù)用Excel軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析，SPSS 22.0 Duncan′s多重比較分析顯著性(P<0.05)，結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，Origin 9.0繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 牛肉冰點(diǎn)溫度的確定

冰溫是指從0 ℃到食物初始結(jié)冰點(diǎn)的溫度范圍，大多數(shù)食物的初始結(jié)冰點(diǎn)范圍在-0.5～-2.8 ℃[3]。牛肉冰點(diǎn)是牛肉進(jìn)行冰溫試驗(yàn)的關(guān)鍵參數(shù)，圖2為牛肉凍結(jié)溫度曲線，牛肉中心溫度在前23 min內(nèi)迅速下降至-1.4 ℃，達(dá)到牛肉的過冷點(diǎn)，隨后在-1.4 ℃維持 5 min 后回復(fù)到-1.3 ℃，這一過程稱為過冷現(xiàn)象[14]，此時(shí)樣品放出潛熱達(dá)到牛肉的凍結(jié)點(diǎn)。隨后33 min在-1.4～-1.3 ℃波動(dòng)，之后溫度迅速下降，肉樣開始凍結(jié)。因此，將-1.3 ℃作為牛肉冰溫貯藏溫度。

圖2 牛肉中心溫度變化曲線圖Fig.2 The center temperature change curve of beef注：圖中大寫字母不同表示同一貯藏時(shí)間不同處理間 差異顯著(P<0.05)(下同)

2.2 牛肉貯藏期間pH值的變化

pH的變化可以反映牛肉品質(zhì)的變化[15]。不同處理組牛肉隨貯藏時(shí)間pH變化如圖3所示，牛肉初始pH值為5.56，隨著貯藏時(shí)間延長pH逐漸上升，可能是微生物代謝和蛋白質(zhì)降解產(chǎn)生堿性物質(zhì)導(dǎo)致[16]。ICF組pH上升慢于ITS組，可能是迷迭香精油中酚類等物質(zhì)抑制了微生物的代謝和蛋白質(zhì)分解[17]。第27天時(shí)ICF和ITS組pH值分別為6.30和6.48，存在顯著性差異(P<0.05)。隨著迷迭香精油濃度的增大，延緩牛肉pH上升作用明顯，HUSSAIN等[18]發(fā)現(xiàn)用不同濃度肉桂精油處理對(duì)藏羔羊pH上升也有抑制作用，表明復(fù)合膜協(xié)同冰溫貯藏對(duì)延緩牛肉pH上升具有良好的效果。

2.3 牛肉貯藏期間色度的變化

肉色是牛肉品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，直接影響消費(fèi)者的嗜好程度，良好的肉色可以增加消費(fèi)者的購買欲望[19]。不同處理組牛肉在不同貯藏時(shí)間色度變化如表2所示，L*和a*貯藏期間均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。ICF組在貯藏過程中L*變化較小，顯著(P<0.05)低于ITS組，可能原因是迷迭香精油中酚類物質(zhì)延緩了蛋白質(zhì)的變性，導(dǎo)致肌肉中自由水?dāng)U散減少，對(duì)光的反射能力減弱，使L*變化較小[2]。貯藏前期，肌紅蛋白會(huì)與氧氣結(jié)合生成氧合肌紅蛋白(oxymyoglobin，MbO2)，使a*不斷上升，貯藏后期由于微生物代謝和脂質(zhì)氧化產(chǎn)生自由基破壞高鐵肌紅蛋白(metmyoglobin，MetMb)還原酶，致使肉中MbO2逐步轉(zhuǎn)變?yōu)镸etMb，導(dǎo)致a*值呈不斷下降的趨勢(shì)[1]。ICF組在整個(gè)貯藏期間，a*變化小于ITS組，且存在顯著差異(P<0.05)，可能原因是迷迭香精油酚類物質(zhì)可以抑制MbO2的自動(dòng)氧化，從而提高肉色的穩(wěn)定性[20]，說明復(fù)合膜協(xié)同冰溫貯藏能夠有效減緩a*的變化。b*的變化整體呈現(xiàn)升高趨勢(shì)的，ICF組b*變化小于ITS組，這與TBARS值的變化具有一致性，可能是肌肉中脂肪發(fā)生氧化所致，與陳景宜等[21]研究牛肉肉色穩(wěn)定性的結(jié)果一致。綜上，復(fù)合膜協(xié)同冰溫貯藏對(duì)牛肉肉色變化具有良好的抑制作用，且精油濃度越大，對(duì)肉色劣變抑制作用越好。

圖3 不同貯藏時(shí)間牛肉pH變化Fig.3 Changes of beef pH in different storage times

2.4 牛肉貯藏期間菌落總數(shù)的變化

微生物的大量繁殖不僅會(huì)造成食物腐敗變質(zhì)，而且微生物代謝可能會(huì)產(chǎn)生毒素等有害物質(zhì)，對(duì)身體健康造成影響[22]。牛肉在不同貯藏條件下菌落總數(shù)變化如圖4所示，牛肉初始菌落總數(shù)為2.90 lgCFU/g，隨著貯藏時(shí)間的延長菌落總數(shù)均出現(xiàn)上升趨勢(shì)。ICF組較ITS組增長緩慢，可能是迷迭香精油中多酚類物質(zhì)抑制了微生物的生長繁殖[23]。第27天時(shí)ICF組菌落總數(shù)為5.63 lgCFU/g，ITS組菌落總數(shù)為6.21 lgCFU/g，ICF組顯著低于ITS組(P<0.05)，這與秦丹丹等[24]研究發(fā)現(xiàn)黑木耳多糖/殼聚糖可食性復(fù)合膜對(duì)牛肉菌落總數(shù)的抑制具有類似的結(jié)果，且精油濃度越大對(duì)微生物生長抑制作用越強(qiáng)，說明該復(fù)合膜協(xié)同冰溫貯藏對(duì)微生物的生長繁殖有一定的抑制效果。

表2 不同貯藏時(shí)間牛肉色度變化Table 2 Changes of color of beef at different storage times

圖4 不同貯藏時(shí)間牛肉菌落總數(shù)變化Fig.4 Changes in the total bacteria of beef during different storage times

2.5 牛肉貯藏期間TBARS值的變化

脂質(zhì)過氧化是貯藏食品質(zhì)量惡化主要因素之一，是決定牛肉感官、功能和營養(yǎng)品質(zhì)的主要因素[25]。肉中油脂發(fā)生氧化產(chǎn)生次級(jí)氧化產(chǎn)物丙二醛，其含量可以評(píng)價(jià)脂質(zhì)氧化的程度[26]。牛肉不同貯藏時(shí)間TBARS值變化曲線如圖5所示，隨著貯藏的時(shí)間延長，牛肉TBARS值均呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。在貯藏至第27天時(shí)ITS組從0.12 mg/kg增長到0.79 mg/kg，而ICF組從0.12 mg/kg增長到0.65 mg/kg，顯著低于ITS組(P<0.05)，可能原因是迷迭香精油中酚類物質(zhì)的抗氧化性減緩了脂質(zhì)氧化，且濃度越高抑制作用越強(qiáng)，這與姜蕾等[27]發(fā)現(xiàn)迷迭香提取物可以有效減輕薩拉米脂肪過氧化的結(jié)果一致，表明復(fù)合膜協(xié)同冰溫貯藏優(yōu)于冰溫貯藏，減緩脂質(zhì)氧化。

圖5 不同貯藏時(shí)間牛肉硫代巴比妥酸反應(yīng)物值變化Fig.5 Changes in beef TBARS value during different storage times

2.6 牛肉貯藏期間TVB-N含量的變化

TVB-N含量是檢驗(yàn)肉及肉制品新鮮度的重要指標(biāo)[28]。參照GB 2707—2016肉的新鮮度可劃分為3個(gè)等級(jí)：TVB-N<15 mg/100g為一級(jí)鮮度，15≤TVB-N≤20 mg/100g為二級(jí)鮮度，TVB-N>20 mg/100g為腐敗肉。不同貯藏時(shí)間牛肉TVB-N變化如圖6所示，初始TVB-N含量為5.36 mg/100g，ICF組較ITS組上升緩慢。貯藏至27 d時(shí)，ITS組TVB-N含量達(dá)到25.6 mg/100g，1.5%ICF組為21.08 mg/100g，已經(jīng)達(dá)到腐敗變質(zhì)肉標(biāo)準(zhǔn)，而2.0%ICF和2.5%ICF組為分別為19.59、18.39 mg/100g，仍然保持在二級(jí)鮮肉范圍內(nèi)，且存顯著性差異(P<0.05)。這可能是復(fù)合膜中迷迭香精油抑制了蛋白氧化和微生物代謝，導(dǎo)致TVB-N含量較低[29]，且隨著精油添加量的增大，抑制效果越明顯，表明復(fù)合膜協(xié)同冰溫貯藏能夠有效抑制蛋白氧化和微生物代謝，對(duì)牛肉有良好的保鮮效果。

圖6 不同貯藏時(shí)間牛肉總揮發(fā)性鹽基氮含量變化Fig.6 Changes in the TVB-N content of beef during different storage times

2.7 牛肉貯藏期間感官得分的變化

感官評(píng)價(jià)是權(quán)衡鮮肉品質(zhì)最直接、最直觀的指標(biāo)。不同貯藏時(shí)間牛肉感官得分變化如圖7所示，隨貯藏時(shí)間的延長感官得分均逐漸降低。由于微生物及脂質(zhì)氧化等作用導(dǎo)致牛肉色澤、氣味及組織狀態(tài)逐漸發(fā)生劣變。在第27天時(shí)ITS組感官得分為1.39，而ICF組感官得分為2.07，但存在迷迭香精油的氣味，影響牛肉原有的氣味。第27天時(shí)ICF組組內(nèi)1.5%ICF感官得分為2.33，2.0%ICF感官得分為1.97，2.5%ICF感官得分為1.91，這與胡云峰等[30]研究較高濃度肉桂精油處理會(huì)影響大鯢本身的氣味的結(jié)果具有一致性，考慮到對(duì)牛肉氣味的影響，選取1.5%ICF時(shí)感官得分最高。

圖7 不同貯藏時(shí)間牛肉感官得分變化Fig.7 Changes of sensory scores of beef at different storage times

3 結(jié)論

本試驗(yàn)將復(fù)合膜與冰溫貯藏相結(jié)合，探究了牛肉在不同貯藏時(shí)間新鮮度變化。測定出本試驗(yàn)牛肉冰點(diǎn)溫度為-1.3 ℃，隨著貯藏時(shí)間的延長，ICF組pH、色度、菌落總數(shù)、TBARS及TVB-N均顯著低于ITS組(P<0.05)。綜合感官得分，1.5%ICF組在第24天時(shí)仍保持在二級(jí)鮮肉標(biāo)準(zhǔn)，此時(shí)ITS組已經(jīng)腐敗變質(zhì)。因此，果膠-迷迭香精油復(fù)合膜協(xié)同冰溫貯藏對(duì)牛肉具有良好的保鮮效果和延長貨架期作用。