周星辰，王衛(wèi)*，白婷，張佳敏，劉達(dá)玉，王柯，昝博文

(1.成都大學(xué)肉類加工四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都 610106；2.成都大學(xué) 食品與生物工程學(xué)院，成都 610106；3.四川張飛牛肉有限公司，四川 南充 637000)

鹵牛肉是我國傳統(tǒng)醬鹵肉制品的典型代表，以其良好的色澤和風(fēng)味為特色[1]，而四川鹵牛肉又以濃郁的五香風(fēng)味深受廣大消費(fèi)者喜愛。鹵牛肉富含營養(yǎng)物質(zhì)，水分活度高[2]，為微生物的生長提供了絕佳環(huán)境，產(chǎn)品在儲(chǔ)藏和運(yùn)輸過程中也容易受到各種微生物的污染，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量下降甚至變質(zhì)腐敗[3]。

研究和應(yīng)用表明，氣調(diào)包裝和冷鏈貯藏的結(jié)合，是醬鹵肉制品等高水分食品的防腐保質(zhì)較佳方法，已廣泛應(yīng)用于該類產(chǎn)品貨架期的延長和安全性的保障[4]。有關(guān)該技術(shù)應(yīng)用于醬鹵肉制品已有眾多研究，如魏起超等[5]采用高阻隔包裝鹵牛肉，與普通包裝比較，鹵牛肉的色澤保持更優(yōu)，保質(zhì)期更長；馬騁[6]實(shí)驗(yàn)采用60% O2+40% CO2的氣調(diào)包裝，與其他高氧氣含量的氣調(diào)包裝比較，對(duì)牦牛肉的保鮮效果更好，肉色穩(wěn)定性更佳；李大宇[7]實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)75% CO2+25% N2氣調(diào)包裝與其他方法比較，對(duì)醬牛肉的保鮮效果更佳，貨架期更長。研究還顯示，氧氣、二氧化碳的氣體濃度可能會(huì)影響食品的品質(zhì)，采用100% N2對(duì)鹵牛肉進(jìn)行氣調(diào)包裝，主要是利用N2取代O2，抑制食品中微生物的呼吸, 減緩食品的氧化變質(zhì)及其腐敗速度[8]，達(dá)到有效抑制微生物的生長和酶促反應(yīng)，較好地保持食品的品質(zhì)、色澤、風(fēng)味及營養(yǎng)，延長貨架期的目的。李鵬等[9]發(fā)現(xiàn)醬鹵制品在冷藏條件下在短時(shí)間內(nèi)貯藏品質(zhì)優(yōu)于凍藏產(chǎn)品，更接近新鮮樣品；竇海鳳[10]探討了不同冷藏方式對(duì)醬鹵制品中微生物的抑制。但目前氣調(diào)包裝，尤其是純N2和冷藏結(jié)合應(yīng)用于四川鹵牛肉等醬鹵產(chǎn)品的研究缺乏。

本研究將氣調(diào)包裝和冷藏技術(shù)結(jié)合，采用100% N2和0～4 ℃冷藏結(jié)合貯藏鹵牛肉，評(píng)估鹵牛肉在貯藏過程中TBARS值、色度、菌落總數(shù)和揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的變化，分析產(chǎn)品最佳貯藏期和貯藏條件下對(duì)風(fēng)味的影響，探究工業(yè)化鹵牛肉較佳的貯藏保鮮方法。

1 材料與方法

1.1 鹵牛肉的加工

1.1.1 原輔料

牛肉：由四川張飛牛肉有限公司提供；鹵料：由肉類加工四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提供。

1.1.2 工藝流程

將原料牛肉整理干凈，去除筋膜，分割成塊狀，用滾揉機(jī)滾揉后適時(shí)腌制，入鹵煮鍋用鹵水鹵制，成品冷卻后100% N2氣調(diào)包裝，在0～4 ℃環(huán)境中冷藏。

1.2 儀器設(shè)備

1.2.1 加工設(shè)備

夾層鍋、真空滾揉機(jī)：杭州艾博機(jī)械工程有限公司；氣調(diào)包裝機(jī)：溫州市大江機(jī)械設(shè)備有限公司；其余設(shè)備：由肉類加工四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提供。

1.2.2 分析儀器

BCD-452型冷藏冰箱 青島海爾集團(tuán)；5977A-7890B型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(含PAL3自動(dòng)進(jìn)樣器) 美國安捷倫公司；LRH系列生化培養(yǎng)箱 上海一恒科技公司；CR-400型色彩色差計(jì) 日本柯尼卡美能達(dá)公司；UV-1100型分光光度計(jì) 美譜達(dá)公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

對(duì)氣調(diào)包裝的鹵牛肉在0～4 ℃環(huán)境中貯藏，在貯藏的第0，1，3，5，7，10，15，21，27天取樣，進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)測定。

1.4 指標(biāo)測定

1.4.1 TBA值

按照GB 5009.181-2016進(jìn)行測定。

1.4.2 色度

使用色彩色差計(jì)測試樣品的L*值(亮度)、a*值(紅度)、b*值(黃度)。

1.4.3 菌落總數(shù)

細(xì)菌總數(shù)按照GB 4789.2-2016進(jìn)行測定，樣品在第0，1，3，5，7，10，15，21，27天測定其菌落總數(shù)，結(jié)果以lg CFU/g (CFU, Colony-Forming Unit)表示。

1.4.4 揮發(fā)性風(fēng)味成分

取3 g粉粹后的樣品于15 mL頂空瓶中密封，設(shè)置CTC自動(dòng)進(jìn)樣器對(duì)樣品的前處理?xiàng)l件如下：加熱箱溫度75 ℃，加熱時(shí)間45 min，樣品抽取時(shí)間20 min，解吸時(shí)間5 min。

GC條件：HP-5MS UI色譜柱(30 m×0.25 mm，0.25 μm)；壓力32.0 kPa；流速1.0 mL/min；載氣為He氣，不分流進(jìn)樣；進(jìn)樣口溫度 250 ℃；升溫程序：起始溫度40 ℃，保持1 min，以3 ℃/min升至85 ℃，保持3 min，再以3 ℃/min升至105 ℃，保持2 min，再以12 ℃/min升至165 ℃，再以10 ℃/min升至230 ℃。

MS條件：電子電離源(EI)；電子能量70 eV；離子源溫度230 ℃，四級(jí)桿溫度150 ℃；檢測器電壓350 V；質(zhì)量掃描范圍(m/z)：40～500。

定性：對(duì)化合物進(jìn)行分析時(shí)，將得到的數(shù)據(jù)在儀器的NIST 14.L譜庫中進(jìn)行檢索和匹配，選擇匹配度高于80%的物質(zhì)。

定量：對(duì)總離子流色譜圖用峰面積歸一化定量，得出各組分的相對(duì)含量。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，采用IBM SPSS Statistics 22.0軟件中的Duncan程序分析數(shù)據(jù)間的顯著性差異(p<0.05)和主成分分析，采用Origin 2017進(jìn)行作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 鹵牛肉TBA值的變化

產(chǎn)品貯藏期間的TBA值變化情況見圖1。

圖1 鹵牛肉的TBA值變化Fig.1 Changes of TBA values of stewed beef during storage

TBA值的大小反映鹵牛肉中脂類物質(zhì)的氧化水解程度，TBA值越高說明鹵牛肉的脂類物質(zhì)氧化程度越嚴(yán)重[11]。由圖1可知，在貯藏的0～7 d鹵牛肉的TBA值升高速度較慢，參考魏起超等研究的普通包裝條件下鹵牛肉的TBA變化情況，說明前7 d“氣調(diào)+冷藏”的貯藏條件能有效延緩產(chǎn)品中脂質(zhì)的氧化水解，從第7天開始TBA值升高的速度增大，說明第7天開始“氣調(diào)+冷藏”對(duì)脂類物質(zhì)氧化的抑制能力下降，影響鹵牛肉的風(fēng)味與受歡迎程度，在貯藏第27天時(shí)產(chǎn)品的TBA值達(dá)到最大值，為1.18 mg/kg，這與魏起超等研究的高阻隔包裝醬牛肉的TBA值變化趨勢相似。

2.2 鹵牛肉色度的變化

四川鹵牛肉在貯藏過程中色度的變化見表1。

表1 貯藏過程中鹵牛肉色度的變化Table 1 Changes of chroma of stewed beef during storage

由表1可知，L*值為亮度值，L*值在貯藏前15 d略有降低(p>0.05)，第21天開始顯著性升高，說明貯藏前15 d，“氣調(diào)+冷藏”的貯藏條件對(duì)鹵牛肉的亮度影響較小，Kang Sun Moon等[12]發(fā)現(xiàn)含氧氣調(diào)包裝的牛肉制品的亮度會(huì)在貯藏過程中顯著降低，而本實(shí)驗(yàn)100% N2氣調(diào)包裝由于不含氧氣的原因使鹵牛肉在貯藏前期亮度值沒有顯著下降，說明“氣調(diào)+冷藏”可以在貯藏前15 d有效保持產(chǎn)品的亮度值。在第21天亮度值升高，可能是隨著貯藏時(shí)間的增加，牛肉中的水分滲出到牛肉表面，增強(qiáng)了對(duì)光的反射能力導(dǎo)致L*值升高[13]，這與魏起超等的鹵牛肉貯藏實(shí)驗(yàn)結(jié)果相一致。a*值表示紅度值，在貯藏1～15 d中a*值緩慢下降但無顯著性變化，說明在前15 d，“氣調(diào)+冷藏”的貯藏條件對(duì)鹵牛肉a*值的影響較小，而在第21天，a*值顯著性下降，說明“氣調(diào)+冷藏”的貯藏條件從第21天開始對(duì)鹵牛肉的紅度有顯著性影響，產(chǎn)品的a*值在貯藏過程中呈下降趨勢，在貯藏過程中鹵牛肉的紅色不斷變淺，影響消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的選擇。b*值表示黃度，隨著貯藏時(shí)間的增加，在貯藏過程中呈現(xiàn)無規(guī)律波動(dòng)變化。綜上，說明“氣調(diào)+冷藏”在前15 d的貯藏中能較好保持產(chǎn)品的色度值。

2.3 鹵牛肉菌落總數(shù)的變化

四川鹵牛肉在貯藏過程中菌落總數(shù)變化情況見圖2。

圖2 貯藏過程中鹵牛肉菌落總數(shù)的變化Fig.2 Changes of the total number of bacterial colonies of stewed beef during storage

由圖2可知，鹵牛肉在貯藏0～15 d內(nèi)一直保持在0 lg CFU/g，表明“氣調(diào)+冷藏”的貯藏方式在貯藏15 d內(nèi)對(duì)鹵牛肉有較好的抑菌效果，第21天開始鹵牛肉的菌落總數(shù)開始增長并達(dá)到(3.99±0.02) lg CFU/g，第27天的菌落總數(shù)為(4.16±0.03) lg CFU/g。GB 2726-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 熟肉制品》規(guī)定醬鹵肉的菌落總數(shù)應(yīng)≤ 80000 CFU/g，即菌落總數(shù)≤ 4.90 lg CFU/g，所以該鹵牛肉貯藏27 d內(nèi)的菌落總數(shù)均小于該值，符合熟肉制品的食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)。

2.4 鹵牛肉揮發(fā)性風(fēng)味成分的變化

2.4.1 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)測定分析

四川鹵牛肉風(fēng)味的形成主要是蛋白質(zhì)、脂肪浸出物[14]和其他物質(zhì)在煮制時(shí)發(fā)生的一系列變化而形成[15]。在煮制過程中,前體物質(zhì)通過脂質(zhì)氧化、Maillard反應(yīng)和一些物質(zhì)的熱降解生成了各種呈味物質(zhì)，從而賦予了肉以滋味和芳香味[16]。

利用固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(SPME-GC-MS)測定“氣調(diào)+冷藏”條件下的鹵牛肉中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)成分，見表2。

表2 貯藏過程中鹵牛肉揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)中各類物質(zhì)的變化Table 2 Changes of various substances in volatile flavor compounds of stewed beef during storage

續(xù) 表

由表2可知，“氣調(diào)+冷藏”下的鹵牛肉貯藏過程中共檢出24種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，其中，醛類3種、酮類1種、醇類10種、酯類4種、烴類4種、其他類2種。

在貯藏的第1天，鹵牛肉的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)最多，有21種，揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)含量高達(dá)94.34%，其中醛類3種(3.51%)、酮類1種(0.63%)、醇類8種(48.87%)、酯類4種(11.54%)、烴類3種(10.34%)、其他類2種(19.45%)。前15 d鹵牛肉的風(fēng)味物質(zhì)種類變化較小，可能是由于氣調(diào)包裝與冷藏貯藏共同作用，使鹵牛肉中微生物的生長和酶促反應(yīng)受到了抑制，使風(fēng)味衰減的速度降低。醇類物質(zhì)的占比最大，在第1天時(shí)達(dá)到48.87%，其次是其他物質(zhì)。鹵牛肉的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)中，芳樟醇的相對(duì)含量最高，在貯藏過程中維持在30%左右且相對(duì)含量不斷降低。

鹵牛肉中主要風(fēng)味成分醇類物質(zhì)在27 d的貯藏時(shí)間內(nèi)相對(duì)含量總體在下降，貯藏第27天的醇類物質(zhì)含量、醛類物質(zhì)含量與酮類物質(zhì)含量相比于初期分別下降了8.78%、0.56%與0.21%。醛類物質(zhì)和醇類物質(zhì)是鹵牛肉風(fēng)味中重要的成分，在整個(gè)貯藏過程中醛類物質(zhì)和醇類物質(zhì)均有所減少，第7天開始由于主要風(fēng)味物質(zhì)醇類物質(zhì)和醛類物質(zhì)含量明顯下降，可能導(dǎo)致鹵牛肉的風(fēng)味衰減。

2.4.2 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)相對(duì)氣味活度值分析

揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)對(duì)鹵牛肉總體風(fēng)味的貢獻(xiàn)程度主要由閾值和相對(duì)含量共同決定[17]，通過ROAV法對(duì)鹵牛肉的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行分析，確定其關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)[18]。鹵牛肉在貯藏過程中主要揮發(fā)性物質(zhì)相對(duì)氣味活度值見表3。貯藏過程中共確定7種關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)(ROAV≥1)，在貯藏的第0，1，3，10，21，27天有4種，在貯藏第5天和第7天時(shí)有5種，貯藏第15天時(shí)最多，為6種，關(guān)鍵性風(fēng)味物質(zhì)主要為醇類(芳樟醇、桉葉油醇)、醛類(十六醛、壬醛)、烯類(D-檸檬烯、月桂烯)和其他類(乙基麥芽酚)。0.1≤ROAV≤1的物質(zhì)對(duì)鹵牛肉的風(fēng)味同樣具有重要的修飾作用[19]，主要有乙酸芳樟酯和茴香腦，陳旭等[20]發(fā)現(xiàn)鹵料中茴香腦是含量成分最高的成分，而茴香腦可能與鹵牛肉加工中的鹵料有關(guān)[21]。

表3 鹵牛肉在貯藏過程中主要揮發(fā)性物質(zhì)相對(duì)氣味活度值Table 3 ROAV of main volatile substances of stewed beef during storage

續(xù) 表

李娟等[22]發(fā)現(xiàn)醬鹵牛肉主體風(fēng)味物質(zhì)為庚醛、壬醛、肉豆蔻醛、桉葉油醇、芳樟醇、(-)-4-萜品醇、α-松油醇、茴香腦、1-甲基萘、2-戊基呋喃，韓凱等[23]發(fā)現(xiàn)醬牛肉的主要風(fēng)味物質(zhì)為烴類、醇類和醛類物質(zhì)，由于鹵牛肉加工工藝有差異，所以不同鹵牛肉產(chǎn)品之間主要風(fēng)味物質(zhì)有所差異，但都與本實(shí)驗(yàn)中“氣調(diào)+冷藏”條件下鹵牛肉的關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)基本相同。醇類物質(zhì)的閾值相對(duì)于醛類更高，但是“氣調(diào)+冷藏”的鹵牛肉在貯藏過程中醇類物質(zhì)對(duì)風(fēng)味的貢獻(xiàn)度最大。芳樟醇香氣頗佳[24]，具有鈴蘭香氣，在貯藏期間的ROAV值只有貯藏第1天時(shí)為73.27，其余貯藏時(shí)間均高達(dá)100。桉葉油醇具有樟腦氣息和清涼的草藥味道，在貯藏期間的ROAV值均保持在90左右，貯藏1 d時(shí)達(dá)到100。醛類物質(zhì)一般具有脂肪香味，來源于脂肪的氧化和降解[25]。鹵牛肉貯藏過程中，壬醛和十六醛均為關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)。

2.4.3 主成分分析

利用SPSS對(duì)貯藏期間鹵牛肉的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行主成分分析，其特征值、方差貢獻(xiàn)率和累計(jì)方差貢獻(xiàn)率見表4。

表4 主成分分析特征值、方差貢獻(xiàn)率及累計(jì)方差貢獻(xiàn)率Table 4 Principal component analysis of eigenvalues, variance contribution rates and cumulative variance contribution rates

由表4可知，3個(gè)主成分的累計(jì)方差貢獻(xiàn)率為81.810%，符合累計(jì)方差貢獻(xiàn)率≥80%且每個(gè)主成分的特征值>1，選取3個(gè)主成分，第一主成分(PC1)的貢獻(xiàn)率為43.746%，第二個(gè)主成分(PC2)的貢獻(xiàn)率為25.362%，第三主成分(PC3)的貢獻(xiàn)率為12.701%，這3個(gè)主成分代表了貯藏期間鹵牛肉的風(fēng)味物質(zhì)。

產(chǎn)品貯藏過程中關(guān)鍵性風(fēng)味物質(zhì)主成分載荷圖見圖3，PC1中載荷正向最高的物質(zhì)為α-蒎烯，載荷負(fù)向最高的物質(zhì)為十六醛，PC2中載荷正向最高的物質(zhì)為乙基麥芽酚，載荷負(fù)向最高的物質(zhì)為桉葉油醇，PC3中載荷正向最高的物質(zhì)為月桂烯，載荷負(fù)向最高的物質(zhì)為十六醛。上述結(jié)果說明在貯藏過程中鹵牛肉揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)中變化最明顯的物質(zhì)為α-蒎烯、十六醛、乙基麥芽酚、桉葉油醇、月桂烯和十六醛。

圖3 鹵牛肉貯藏過程中關(guān)鍵性風(fēng)味物質(zhì)主成分載荷圖Fig.3 Principal component loading diagram of key flavor substances of stewed beef during storage

3 結(jié)論

本研究將氣調(diào)包裝和冷鏈貯藏結(jié)合用于貯藏鹵牛肉，評(píng)估鹵牛肉在貯藏過程中TBA值、色度值、菌落總數(shù)和揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的變化。結(jié)果顯示：在本實(shí)驗(yàn)100% N2氣調(diào)包裝和0～4 ℃冷藏條件下，貯藏7 d內(nèi)可以有效抑制鹵牛肉TBA值的增加速度，前15 d的貯藏中能較好保持產(chǎn)品的色度值，15 d內(nèi)可有效抑制微生物的增長，將菌落總數(shù)控制在0數(shù)量級(jí)，而貯藏27 d的菌落總數(shù)仍符合國家標(biāo)準(zhǔn)；主要的風(fēng)味物質(zhì)醇類物質(zhì)和醛類物質(zhì)的含量在第7天開始明顯降低，可能導(dǎo)致了鹵牛肉的風(fēng)味衰減。貯藏過程中關(guān)鍵性揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)主要有芳樟醇、桉葉油醇、十六醛、壬醛、D-檸檬烯、月桂烯和乙基麥芽酚，在貯藏27 d內(nèi)鹵牛肉揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)中變化最明顯的物質(zhì)為α-蒎烯、十六醛、乙基麥芽酚、桉葉油醇、月桂烯和十六醛?？傮w評(píng)估顯示：在本實(shí)驗(yàn)的“氣調(diào)+冷藏”貯藏條件下，鹵牛肉產(chǎn)品在7 d內(nèi)可較好地保持產(chǎn)品品質(zhì)。