高 飛，蔡華珍 ，陳彥豪，杜慶飛，張信東，陳先林，武 運(yùn)

（1.滁州學(xué)院生物與食品工程學(xué)院，安徽滁州 239000；2.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院，新疆烏魯木齊 830052；3.天長(zhǎng)市厚強(qiáng)家味食品有限公司，安徽天長(zhǎng) 239399；4.安徽徽食食品有限公司，安徽滁州 239000）

醬鹵肉制品是我國(guó)人民喜愛(ài)的傳統(tǒng)肉制品，在其工業(yè)化生產(chǎn)中，絕大多數(shù)廠家采用二次高溫滅菌的方式來(lái)保證產(chǎn)品貨架期安全，但高溫處理會(huì)導(dǎo)致肉質(zhì)軟糜，口感風(fēng)味與營(yíng)養(yǎng)均大為降低[1]。因此，降低殺菌溫度、保證產(chǎn)品質(zhì)量和安全成了亟待研究的課題。加工中肉的水分變化既影響感官、質(zhì)構(gòu)等食用品質(zhì)，也影響其貨架壽命[2]。肉中水分以自由水、不易流動(dòng)水、結(jié)合水三種狀態(tài)存在[3]。三種狀態(tài)水分在加工中會(huì)發(fā)生遷移，研究其遷移變化，對(duì)肉產(chǎn)品深加工具有一定指導(dǎo)意義。醬鹵肉制品的品質(zhì)與安全，與鹵制后包裝前的冷卻溫度與時(shí)間、二次殺菌程度等關(guān)系密切。冷卻方面，目前工業(yè)生產(chǎn)較普遍采用的是自然冷卻、風(fēng)冷等[4]方式，這種冷卻方式下，產(chǎn)品通過(guò)20～50 ℃的時(shí)間長(zhǎng)達(dá)3～4 h，20～50 ℃是微生物生長(zhǎng)繁殖的適宜溫度，不利于產(chǎn)品的保藏[5]；此外，長(zhǎng)時(shí)間冷卻導(dǎo)致生產(chǎn)效率低，成本增加。

真空冷卻技術(shù)利用真空下食品中的水分從其內(nèi)部和表面同時(shí)蒸發(fā)吸熱的原理，實(shí)現(xiàn)食品本身快速降溫[6]，真空冷卻比自然冷卻速度快20 倍以上，比鼓風(fēng)冷卻快約12 倍[7]，從而快速度過(guò)微生物繁殖的危險(xiǎn)期并減少熱力作用，同時(shí)真空冷卻處于密閉環(huán)境，大大減少了微生物污染[8?9]，確保產(chǎn)品質(zhì)量。在具體應(yīng)用上，針對(duì)熟肉制品諸如熟制火腿、熟制臘肉、香腸、冷鮮雞肉等采用真空冷卻均取得了較好的冷卻效果[4]。在真空冷卻的基礎(chǔ)上，浸沒(méi)式真空冷卻[10]、鼓泡式真空冷卻[11]、超聲輔助浸沒(méi)真空冷卻[12]等這種與其他方法聯(lián)合的真空冷卻，在豬肉類熟肉制品的冷卻上得到應(yīng)用，不僅冷卻效果好、品質(zhì)也得到更好提升。在鹵牛肉的真空冷卻研究方面，蔡華珍等[4]研究了真空冷卻協(xié)同減菌處理對(duì)鹵牛肉的保鮮作用，研究發(fā)現(xiàn)真空冷卻協(xié)同減菌處理（未經(jīng)二次殺菌處理）的鹵牛肉貨架期達(dá)：20 ℃，37 d；4 ℃，164 d，效果很好；周頔等[13]采用真空冷卻協(xié)同天然保鮮劑處理鹵牛肉，亦取得了顯著的抑菌效果。

低溫殺菌指溫度在100 ℃以內(nèi)可以殺死部分微生物的殺菌方式[14]。超聲波處理屬于綠色低溫殺菌，具有一定的殺菌效果，并能夠保存食品原有的感官品質(zhì)和理化特性[15?16]。超聲波殺菌機(jī)理主要是功率超聲波的空化效應(yīng)、渦流效應(yīng)等所產(chǎn)生的瞬間熱效應(yīng)、機(jī)械剪切、自由基等對(duì)微生物細(xì)胞產(chǎn)生破壞，以及超聲波導(dǎo)致的細(xì)菌周遭環(huán)境變化而使細(xì)菌產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)，并可能會(huì)改變細(xì)菌基因的表達(dá)，從而抑制或殺死微生物[17?18]。功率超聲波的另一個(gè)特點(diǎn)是，能夠與其他形式的能量協(xié)同工作，從而取得更好的效果[19]，Alexandre 等[20]對(duì)包裝后香腸進(jìn)行超聲波輔助巴氏殺菌，結(jié)果顯示，與常規(guī)處理（82 ℃水浴至香腸中心溫度到73 ℃止，約16 min）相比，超聲波輔助巴氏殺菌（25 kHz、200 W，74 ℃ 10.53 min）延長(zhǎng)保質(zhì)期達(dá)20 d 以上；吳妮等[21]研究得出，熱輔助超聲波殺菌處理豆腐干的最佳工藝參數(shù)為：功率876 W、78 ℃超聲處理90 min，認(rèn)為熱輔助超聲波處理殺菌效率高、較好地保持了豆腐干的質(zhì)地和色澤。此外，超聲波-微波聯(lián)合[22]、超聲波-微酸電解水聯(lián)合[23]等等，均有較好的殺菌效果，且對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)影響小，但超聲波輔助殺菌在醬鹵肉制品中的應(yīng)用尚未見(jiàn)報(bào)道。

本實(shí)驗(yàn)以揮發(fā)性鹽基氮（TVB-N）、菌落總數(shù)、硫代巴比妥酸值（TBARS）、感官以及水分分布為主要指標(biāo)，采用單因素實(shí)驗(yàn)、對(duì)比實(shí)驗(yàn)等方法，研究真空冷卻與超聲波聯(lián)合處理下鹵牛肉的殺菌效果及品質(zhì)變化，旨在為鹵牛肉的工業(yè)化安全生產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

冷凍牛后腿腱子肉 安徽徽食食品有限公司；調(diào)味料、香辛料等 當(dāng)?shù)靥K果超市；復(fù)合磷酸鹽 徐州恒世食品有限公司；亞硝酸鈉 四川金山制藥有限公司；耐高溫蒸煮袋（10 cm×15 cm，雙面20 絲） 滁州天宏有限公司；上述材料均為食品級(jí)。平板計(jì)數(shù)瓊脂、生物試劑 杭州微生物試劑有限公司；硫代巴比妥酸、氧化鎂 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；硼酸、三氯乙酸、乙醇、戊二醛、磷酸氫二鈉 天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；乙二胺四乙酸二鈉 西隴化工股份有限公司；鹽酸 南京化學(xué)試劑有限公司；無(wú)特殊說(shuō)明以上試劑均為分析純。

DCS-60 熟食品真空急速冷卻機(jī) 贛州市大昌冷氣設(shè)備工程有限公司；FRQ-1050ST 非標(biāo)超聲波清洗機(jī) 杭州法蘭特超聲波科技有限公司；DZVACUUM PACKER 真空包裝機(jī) 青島艾訊包裝設(shè)備有限公司；QD-Y10A 臭氧發(fā)生器 廣州啟達(dá)環(huán)保設(shè)備有限公司；SWCJ1D 凈化工作臺(tái) 蘇州智凈凈化設(shè)備有限公司；PH-HP290A 恒溫恒濕箱 東莞市大華檢測(cè)設(shè)備有限公司；TA.XT-Plus 物性儀 英國(guó)Stable Micro System 公 司；MeSONMRI-3060VI 低場(chǎng)核磁 蘇州紐邁科技有限公司；JSM-6510LV 型掃描電子顯微鏡 日本電子株式會(huì)社。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 樣品預(yù)處理 參考文獻(xiàn)[4]方法制作，略有修改。

工藝流程：原料肉預(yù)處理→鹵煮→真空冷卻→包裝→超聲殺菌→冷卻→檢驗(yàn)→成品。

腌制液配方：食鹽1.6%，料酒0.6%，糖1.0%，生姜0.6%，復(fù)合磷酸鹽0.2%，味精0.5%。

操作要點(diǎn)：選取檢驗(yàn)合格的冷凍牛后腿腱子肉中段肌肉較多的部位，自來(lái)水流水解凍后剔除軟骨及表面脂肪、碎肉，洗去血水，分割（約300 g），于濃度8.98 mg/L 的臭氧水中浸泡10 min，再用清水清洗2 遍、瀝水，注射腌制液，然后將肉置于盆中，將盆置于片冰上，人工搓揉至腌制液充分吸收，再于4 ℃下腌制18 h，入鍋鹵煮，鹵制條件為100 ℃，5 min，轉(zhuǎn)為98～99 ℃，55 min，然后快速取出置于真空急速冷卻機(jī)中冷卻，冷卻至30 ℃時(shí)對(duì)其噴淋補(bǔ)水，再冷卻至終溫，取出于潔凈環(huán)境下真空包裝后置于超聲池中殺菌，然后水冷至常溫，即制得鹵牛肉樣品。

1.2.2 真空冷卻-超聲殺菌的條件考察 按照1.2.1方法制作鹵牛肉，根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及文獻(xiàn)報(bào)道[4]，設(shè)置真空冷卻終溫12 ℃、真空度1200 Pa，各實(shí)驗(yàn)組超聲處理肉量：經(jīng)真空包裝的鹵肉9 包，每包（200±5）g，將待處理鹵肉放入超聲波處理槽中，向其加純水3000 mL，超聲波頻率為40 kHz，功率分別為1000、1500、2000、2500、3000 W，處理溫度60 ℃，處理時(shí)間10 min；依據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的最佳功率，處理時(shí)間不變，設(shè)置超聲處理溫度分別為50、60、70、80、90 ℃；基于最佳超聲殺菌功率和溫度，設(shè)置超聲處理時(shí)間分別為10、15、20、25、30 min，制得鹵牛肉樣品。鹵牛肉樣品制備后，一部分直接用于測(cè)定水分分布并進(jìn)行感官分析；一部分置于37 ℃培養(yǎng)箱內(nèi)，2 d 后取樣測(cè)定揮發(fā)性鹽基氮（TVB-N）、菌落總數(shù)、硫代巴比妥酸值（TBARS），綜合分析各條件的殺菌效果和水分分布。

1.2.3 真空冷卻-超聲殺菌處理對(duì)鹵牛肉品質(zhì)的影響按照1.2.1 制作工藝以及1.2.2 最佳超聲處理?xiàng)l件制作鹵牛肉樣品，設(shè)為實(shí)驗(yàn)組，不超聲殺菌的鹵牛肉為未殺菌組（除超聲外其他處理相同），樣品制作后即置于37 ℃培養(yǎng)箱內(nèi)，2 d 后取樣測(cè)定菌落總數(shù)、TVB-N、TBARS；15’～20’～15’/121 ℃方式進(jìn)行高溫滅菌的樣品為高溫殺菌組，樣品制好后直接測(cè)定比較三者的質(zhì)構(gòu)、水分分布、微觀結(jié)構(gòu)及感官評(píng)價(jià)。

1.2.4 指標(biāo)測(cè)定方法

1.2.4.1 菌落總數(shù)的測(cè)定 按照GB 4789.2-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測(cè)定》方法測(cè)定。

1.2.4.2 揮發(fā)性鹽基氮值（TVB-N） 按照GB 5009.228-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中揮發(fā)性鹽基氮的測(cè)定》方法測(cè)定。

1.2.4.3 硫代巴比妥酸值（TBARS） 參考文獻(xiàn)[20]的方法，并稍作修改。取10 g 鹵牛肉樣品研細(xì)，置于100 mL 具塞三角瓶中，向其加入50 mL 7.5%的三氯乙酸溶液（含0.1% EDTA），置于搖床振搖30 min，雙層濾紙過(guò)濾兩次，取5 mL 上清液于比色管中，加入0.02 mol/L 2-硫代巴比妥酸溶液5 mL，混勻加塞后90 ℃水浴40 min，冷卻至室溫后，置于離心機(jī)中6500 r/min 離心5 min，取上清液測(cè)定532 nm 和600 nm 波長(zhǎng)下的吸光度，以空白為對(duì)照。測(cè)定鹵牛肉中的硫代巴比妥酸值，計(jì)算公式：

TBARS(mg 丙二醛/kg)=(A532?A600)/155/m×72.06×1000。

式中：A532、A600分別為波長(zhǎng)532、600 nm 處的吸光度值；155 為吸光系數(shù)；m 為樣品質(zhì)量，g；72.06為丙二醛摩爾質(zhì)量，g/mol。

以每1000 g 肉中丙二醛的毫克數(shù)來(lái)表示與2-硫代巴比妥酸反應(yīng)的物質(zhì)的量（TBARS）。

1.2.4.4 質(zhì)構(gòu)特性分析 采用物性測(cè)試儀測(cè)定。彈性及內(nèi)聚性：將加工后的鹵牛肉，切成2.0 cm×2.0 cm×1.0 cm 的小塊，采用探頭P/36R，測(cè)前速度1.00 mm/s，測(cè)中速度4.00 mm/s，測(cè)試后速度4.00 mm/s，測(cè)試間隔時(shí)間5.0 s，壓縮比30%；硬度及咀嚼性：取加工后的鹵牛肉，切成6.0 cm×6.0 cm×3.0 cm 的塊狀，采用探頭為A/MORS 切片型探頭，測(cè)前速度2.00 mm/s，測(cè)中速度2.00 mm/s，測(cè)后速度10.00 mm/s，切割厚度5.0 mm。

1.2.4.5 水分分布與核磁成像分析 采用低場(chǎng)核磁測(cè)定。樣品橫向弛豫時(shí)間（T2）測(cè)定：剔除樣品表面筋腱，使其結(jié)構(gòu)一致，稱取20 g 樣品放入直徑25 mm的核磁管中進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)試條件為：共振頻率為23.315 MHz，磁體溫度為32 ℃，90°脈沖時(shí)間P90=22 μs，180°脈沖時(shí)間P180=40 μs，采樣點(diǎn)數(shù)TD=149494，重復(fù)掃描次數(shù)NS=32 次，回波數(shù)NECH=5000，回波時(shí)間TE=0.31 ms，使用核磁共振分析軟件及CPMG 序列采集牛肉樣品T2信號(hào)，反演后，對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理。T2分布曲線縱坐標(biāo)信號(hào)強(qiáng)度除以相應(yīng)樣品質(zhì)量得到歸一化T2分布曲線。

H 質(zhì)子密度成像（MRI）測(cè)試：使用核磁成像軟件采集鹵牛肉矢狀面圖像。試驗(yàn)參數(shù)：使用多層自旋回波序列，主頻SF=23.415 MHz，重復(fù)時(shí)間TR=500 ms，回波時(shí)間TE=20 ms，層數(shù)8 層，層厚2.0 mm。將成像圖處理得偽彩圖。

1.2.4.6 電鏡掃描分析 樣品前處理：參考文獻(xiàn)[24]方法，略作修改，采用組織切片用刀片將鹵牛肉切成長(zhǎng)×寬×厚約8 mm×4 mm×2 mm 的小塊，置于2.5%（體積分?jǐn)?shù)）戊二醛溶液中固定24 h 后用0.1 mol/L磷酸鹽緩沖液（pH7.3）清洗3 次，每次10 min，在27 ℃環(huán)境中放置2 h，然后將樣品用蒸餾水沖洗，再分別用25%、50%、70%、96%（體積分?jǐn)?shù)）乙醇溶液及無(wú)水乙醇梯度脫水2 次，乙醇溶液每次15 min，無(wú)水乙醇每次1 h。再冷凍干燥。電鏡觀察：將凍干鹵牛肉塊用導(dǎo)電膠帶粘到樣品處理臺(tái)上，抽真空后鍍上金膜，于掃描電子顯微鏡上進(jìn)行掃描。掃描條件：工作電壓20 kV，工作距離13 mm，放大倍數(shù)100 倍。

1.2.4.7 感官評(píng)價(jià) 感官評(píng)定由感官評(píng)定小組在感官評(píng)價(jià)室完成，感官評(píng)價(jià)小組由10 位受過(guò)培訓(xùn)的人員組成（男女各半），采用雙盲法對(duì)不同實(shí)驗(yàn)組鹵牛肉樣品進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。感官評(píng)價(jià)的指標(biāo)包括鹵牛肉的組織狀態(tài)、色澤、口感、風(fēng)味四個(gè)方面，每項(xiàng)指標(biāo)閾值為7（7 分以下即為不可接受），最高分為10 分。感官評(píng)分細(xì)則見(jiàn)表1。

表1 鹵牛肉感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation criteria of stewed beef

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS24 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析，采用Duncan’s 新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較。每個(gè)實(shí)驗(yàn)均重復(fù)三次，數(shù)據(jù)均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 真空冷卻聯(lián)合超聲處理?xiàng)l件對(duì)鹵牛肉殺菌的影響

影響超聲波殺菌的因素很多，主要是超聲波的頻率、功率、時(shí)間以及微生物的種類、數(shù)量和外界環(huán)境、介質(zhì)等，在頻率一定的情況下，主要影響因素是超聲功率、溫度和時(shí)間[1]。

2.1.1 超聲波功率對(duì)鹵牛肉殺菌的影響 超聲波殺菌與其功率大小密切相關(guān)，在較高功率下，超聲波對(duì)微生物的殺傷率會(huì)明顯提高[25]。本研究顯示（表2），隨著超聲波功率的增加，殺菌效果明顯，鹵牛肉的菌落總數(shù)、TVB-N 均呈下降趨勢(shì)，1000 W 組與此后各組相比均呈現(xiàn)極顯著差異（P＜0.01），其中，1500、2000、2500 W 三組之間差異顯著（P＜0.05），但2500 W以后殺菌效果提高不明顯，與3000 W 組間的菌落總數(shù)、揮發(fā)性鹽基氮差異均不顯著（P＞0.05），這可能是由于超聲功率升至2500 W 時(shí)空化作用達(dá)到飽和所致[1]。TBARS 反映不飽和脂肪酸的氧化情況，數(shù)值越大氧化越嚴(yán)重。本研究發(fā)現(xiàn)，超聲波功率對(duì)TBARS的影響與菌落總數(shù)的降低趨勢(shì)類似。感官方面，各組間無(wú)顯著差異（P＞0.05）。安全數(shù)據(jù)和感官評(píng)價(jià)結(jié)果均顯示，2500 W 的超聲波具有較好的殺菌效果。

肉中水分存在狀態(tài)與品質(zhì)有很大關(guān)系，水分子的不同存在狀態(tài)，可以通過(guò)低場(chǎng)核磁的橫向弛豫時(shí)間T2反映。T2越大，水分子自由度越高，反之結(jié)合力越強(qiáng)[26]。一般與T2對(duì)應(yīng)的肉中水分有三種存在狀態(tài)：結(jié)合水T21（0～1 ms）、不易流動(dòng)水T22（1～100 ms）、自由水T23（＞100 ms），P21、P22、P23是與弛豫時(shí)間T2對(duì)應(yīng)的三種不同狀態(tài)水分含量的峰面積[27]。由表2 可知，超聲波功率對(duì)水分分布影響較大，功率小于2500 W 時(shí)，隨著功率的增加，結(jié)合水（P21）不斷增加，不易流動(dòng)水（P22）呈降低趨勢(shì)，各功率組間差異顯著（P＜0.05）；但當(dāng)功率大于2500 W 時(shí)，各組間P21、P22無(wú)顯著區(qū)別（P＞0.05）；不同功率超聲處理對(duì)自由水含量（P23）幾乎沒(méi)有影響。結(jié)果表明，在一定功率范圍內(nèi)，超聲波處理可增加肌肉組織結(jié)合水分的能力，這與鄒云鶴[28]的研究略有不同，其研究結(jié)果顯示超聲波處理使鹵牛肉P22所代表的不易流動(dòng)水顯著高于對(duì)照組（P＜0.05），不同功率對(duì)其影響不顯著（P＞0.05）。分析認(rèn)為，可能是由于兩者超聲功率不同所致，鄒云鶴采用的功率小于1000 W，而本實(shí)驗(yàn)所用功率較大，為1000 W 以上，超聲空化對(duì)肌纖維破壞較大，可促進(jìn)肌原纖維蛋白聚集體的破碎[29]，形成小的可溶性蛋白聚集物，同時(shí)靜電相互作用增強(qiáng)[30]。

表2 超聲波處理功率對(duì)殺菌效果及水分分布的影響Table 2 Effect of ultrasonic power on sterilization effect and water distribution

2.1.2 處理溫度對(duì)鹵牛肉殺菌的影響 溫度協(xié)同超聲處理可以顯著減少微生物數(shù)量，提高殺菌效率[28]。由表3 可知，隨著殺菌溫度的升高，TVB-N、TBARS、菌落總數(shù)均呈下降趨勢(shì)，70 ℃前呈極顯著下降（P＜0.01），但高于70 ℃時(shí)，除TBARS 外，其他組均無(wú)顯著差異（P＞0.05），分析認(rèn)為，可能是由于70 ℃時(shí)空化強(qiáng)度達(dá)到最大，而超過(guò)70 ℃時(shí)，其產(chǎn)生的蒸汽壓力會(huì)降低空化作用[1]，使殺菌效果不明顯。此外，超聲溫度高于70 ℃時(shí)，樣品組織較為松散、咀嚼性變差，感官分值下降。

表3 處理溫度對(duì)超聲波殺菌效果及水分分布的影響Table 3 Effect of treatment temperature on ultrasonic sterilization effect and water distribution

溫度也影響鹵牛肉的水分分布，隨著溫度的升高，P21增加，P22和P23均呈下降趨勢(shì)，這種趨勢(shì)在70 ℃前，P21和P22表現(xiàn)顯著（P＜0.05），P23在50 和60 ℃下無(wú)顯著差異（P＞0.05），在60 和70 ℃下顯著下降（P＜0.05），70 ℃以后則3 種水分均變化緩慢，無(wú)顯著差異（P＞0.05）。分析認(rèn)為，可能是一定溫度范圍內(nèi)，溫度升高加快促進(jìn)超聲波對(duì)肌纖維的斷裂作用和分子運(yùn)動(dòng)，反應(yīng)加速，更多小分子物質(zhì)與水結(jié)合，使結(jié)合水增加[30?31]；由于肌細(xì)胞膜破裂，不易流動(dòng)水流出而損失，P22減?。?0 ℃時(shí)超聲空化作用達(dá)到飽和，繼續(xù)提高溫度，肌原纖維在熱效應(yīng)下破壞程度變大[30]，纖維部分分離，因此自由水流失，P23減小。

2.1.3 處理時(shí)間對(duì)鹵牛肉殺菌的影響 由表4 可知，隨著殺菌時(shí)間的延長(zhǎng)，菌落總數(shù)、TVB-N 均呈下降趨勢(shì)，15 min 內(nèi)下降迅速，10、15 min 兩殺菌組間差異極顯著（P＜0.01），但處理時(shí)間大于15 min 時(shí)，各組間殺菌指標(biāo)值雖有降低，但變化不顯著（P＞0.05），可能是由于超聲空化達(dá)到了飽和值[1,30?31]。TBARS 值在一定時(shí)間內(nèi)隨時(shí)間延長(zhǎng)呈降低趨勢(shì)，超聲處理10 min 組與其他各組差異極顯著（P＜0.01），超聲處理15、20 min 組間差異不顯著（P＞0.05），但與之后的各組間差異顯著（P＜0.05）。感官方面，隨著殺菌時(shí)間的延長(zhǎng)，肉質(zhì)越來(lái)越松軟、感官品質(zhì)下降。本研究綜合分析認(rèn)為，超聲波殺菌時(shí)間為20 min 時(shí)間組的殺菌效果較好。

表4 處理時(shí)間對(duì)超聲波殺菌效果及水分分布的影響Table 4 Effect of treatment time on ultrasonic sterilization effect and water distribution

水分分布上，隨著殺菌時(shí)間的增加，P21增加，P22與P23呈下降趨勢(shì)。殺菌15 min 之前，各組間P21、P23差異極顯著（P＜0.01），但20 min 組前的各組間P22無(wú)顯著差異（P＞0.05）；20 min 組（含）之后的時(shí)間組間P21呈增大趨勢(shì)，P22組則呈減小趨勢(shì)，各組間P23變化無(wú)顯著差異（P＞0.05）。

上述研究結(jié)果均表明，真空冷卻-超聲波聯(lián)合處理不僅殺菌效果顯著，也在一定程度上降低了氧化作用。不少報(bào)道發(fā)現(xiàn)超聲波有引起蛋白、脂類氧化加速的傾向[32]，但本實(shí)驗(yàn)研究顯示，超聲波殺菌并未引起脂肪氧化增加，相反則是呈降低趨勢(shì)，造成這種差異的原因可能是，真空冷卻處理大大降低了鹵牛肉的含氧量；超聲殺菌作用在一定程度上降低了微生物引起的脂肪氧化[33]，Alexandre 等[20]研究也發(fā)現(xiàn)，超聲處理抑制了嗜冷菌和乳酸菌的生長(zhǎng)，從而降低了脂質(zhì)氧化。此外，加工處理方式、原料中脂肪含量及存在形式等不同也可能是造成差異的來(lái)源[34]；鹵牛肉中成分較為復(fù)雜，超聲波殺菌的同時(shí)，引起美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的增加，這種產(chǎn)物具有一定的抗氧化性[35]，具體原因有待進(jìn)一步研究證實(shí)。

2.2 基于真空冷卻的超聲殺菌效果比較

2.2.1 殺菌保質(zhì)效果 由表5 可知，實(shí)驗(yàn)組的菌落總數(shù)、TVB-N、TBARS 值遠(yuǎn)低于未殺菌組，差異極顯著（P＜0.01）。質(zhì)構(gòu)方面，實(shí)驗(yàn)組雖略呈降低趨勢(shì)，但與未殺菌組差異不顯著（P＞0.05），感官方面則基本無(wú)差異。高溫滅菌組的各質(zhì)構(gòu)指標(biāo)、感官指標(biāo)均最低，與實(shí)驗(yàn)組和未殺菌組的差異極顯著（P＜0.01），感官主要表現(xiàn)為切片性差、口感軟糜。從三者掃描電鏡圖（圖1）上很明顯地看出，實(shí)驗(yàn)組與未殺菌組結(jié)構(gòu)上差別不大，但與高溫滅菌組差別明顯。實(shí)驗(yàn)組肌纖維細(xì)胞膜出現(xiàn)損傷，但肌纖維排列仍較為緊密而規(guī)則，未殺菌組的肌纖維排列緊密而規(guī)則，肌細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)完整；而高溫滅菌組的結(jié)締組織已經(jīng)被熱力破壞，肌纖維間出現(xiàn)分離，結(jié)構(gòu)松弛，甚至發(fā)生斷裂游離現(xiàn)象。因此，真空冷卻協(xié)同超聲處理不僅能增加鹵牛肉的殺菌保鮮效果，同時(shí)也可使鹵牛肉具有優(yōu)良的質(zhì)地。

表5 超聲殺菌效果比較Table 5 Comparison of ultrasonic sterilization effect

圖1 不同殺菌處理鹵牛肉的微觀結(jié)構(gòu)（100×）Fig.1 Microstructure of stewed beef with different sterilization treatments (100×)

2.2.2 水分分布比較 由圖2 可知，實(shí)驗(yàn)組、未殺菌組、高溫滅菌組的橫向弛豫時(shí)間T2分別是：0.045～133 ms、0.18～166 ms、0.11～297 ms，與未殺菌組相比，實(shí)驗(yàn)組弛豫時(shí)間T2明顯向左偏移，高溫滅菌組則向兩端擴(kuò)展，向左稍有偏移，向右擴(kuò)展極明顯，表明超聲波殺菌處理大大增加了肉與水的結(jié)合力，可能是由于超聲波處理增加了蛋白質(zhì)分子與水分子間相互作用的幾率[30,36]，高溫處理則增加了鹵牛肉中水分的自由度。

圖2 不同殺菌處理鹵牛肉的低場(chǎng)核磁弛豫時(shí)間Fig.2 Low field nuclear magnetic relaxation time of stewed beef with different sterilization treatments

超聲處理也導(dǎo)致水分產(chǎn)生了重新分布（表6），與未殺菌組相比，實(shí)驗(yàn)組和高溫滅菌組的P22減少，P21顯著增加，其中，實(shí)驗(yàn)組差異達(dá)極顯著水平（P＜0.01），P23上升亦顯著（P＜0.05），分析前已述及，P23的上升可能是由于肌纖維間隙增加，滯留吸附水分增加所致。圖3 是鹵牛肉二維H 質(zhì)子密度圖像，從圖3 可以清楚地看出，實(shí)驗(yàn)組的水分含量接近未殺菌組，遠(yuǎn)高于高溫滅菌組，并且水分分布更均勻，Liao 等[12]研究也發(fā)現(xiàn)采用超聲輔助浸沒(méi)式真空冷卻，可使熟肉制品中水分分布更均勻。

表6 不同殺菌處理的鹵牛肉的水分分布Table 6 Water distribution of stewed beef with different sterilization treatments

圖3 不同殺菌處理的鹵牛肉二維H 質(zhì)子密度偽彩圖Fig.3 Two dimensional H proton density pseudo color map of stewed beef with different sterilization treatments

3 結(jié)論

高溫處理導(dǎo)致肉質(zhì)軟糜，口感風(fēng)味與營(yíng)養(yǎng)均大為降低，已經(jīng)成為行業(yè)痛點(diǎn)。真空冷卻可使鹵牛肉快速降溫，急速通過(guò)微生物繁殖的溫度危險(xiǎn)期，同時(shí)真空冷卻下環(huán)境密閉，不受外界影響、抑制微生物繁殖，從而大大降低超聲殺菌鹵牛肉的初始菌含量，確保殺菌效果。在真空冷卻的前提下，溫度協(xié)同的超聲殺菌效果更好。本實(shí)驗(yàn)研究證實(shí)了真空冷卻-超聲處理鹵牛肉有很好的殺菌保質(zhì)效果，超聲波功率、溫度和時(shí)間對(duì)殺菌影響較大，超聲波功率2500 W、70 ℃，殺菌時(shí)間為20 min 時(shí)殺菌效果最好，顯著降低了菌落總數(shù)、TVB-N 和TBARS 值（P＜0.05）。真空制冷-超聲殺菌的鹵牛肉結(jié)構(gòu)完整、緊實(shí)，無(wú)軟糜現(xiàn)象、口感好；橫向弛豫時(shí)間T2明顯左移，弛豫時(shí)間縮短，肉中水與肉成分的結(jié)合度增加，分布均勻。因此，真空冷卻-超聲處理聯(lián)合對(duì)延長(zhǎng)鹵牛肉產(chǎn)品的貨架期、保障產(chǎn)品品質(zhì)起到很好的作用，對(duì)行業(yè)生產(chǎn)具有指導(dǎo)意義。