酸性電解水結合冰溫對冷卻肉保鮮的影響

李建雄，謝晶，潘迎捷，劉麗媛，楊勝平

（上海海洋大學食品學院，上海 201306）

冷卻肉在冷藏條件下貨架期短，冰溫冷卻肉雖然能顯著延長貨架期[1-2]，但嗜溫菌會被抑制，且嗜冷菌也會隨時間增殖，因此，需要在冰溫保鮮的基礎上使用新的殺菌技術來減少微生物對貨架期的影響。酸性電解水是一種較有效的殺菌劑[3-4]，其抑菌作用主要依靠次氯酸濃度及氧化還原電位（ORP）[5-9]。酸性電解水具有快速、廣譜殺滅細菌的作用，且無毒、無害、無腐蝕性，對于豬肉表面的細菌（單增李斯特桿菌、沙門氏桿菌、結腸彎曲菌等）具有較強的殺滅作用[5-7]。

目前，對于酸性電解水在豬肉中的研究主要集中在其對表面微生物的殺滅作用[6-7]，而不同電解時間的酸性電解水對冷卻肉的理化及感官品質的影響還未見報道，本研究就是在冰溫保鮮基礎上比較不同電解時間的酸性電解水對冷卻肉保鮮的影響。

1 材料和方法

1.1 材料與設備

1.1.1 原料肉 其為宰后12 h內冷卻至中心溫度1℃排酸后的豬后腿肉。

1.1.2 試劑 氯化鈉，硼酸，輕質氧化鎂，甲基紅（均為分析純），溴甲酚綠，茚三酮，指示劑，營養瓊脂等，均購于國藥集團化學試劑有限公司。

1.1.3 包裝材料 其為聚偏氯乙烯真空包裝袋（15 cm×25 cm，氧氣滲透率 40～50mL/m2，二氧化碳滲透率23～25 mL/m2）。

1.1.4 儀器 MIR-253低溫恒溫箱（日本）；Cy-berscan 500pH ORP計（新加坡）；Super oxseed Labo強電解水生成器FW2000（日本）；高濃度有效氯測定計BHX1-RC-2Z（北京）；Minolta CR-200色差儀（日本）；Hp Hewlett34970A多點溫度記錄儀（美國）；FOSS Kjeltec 2300自動凱氏定氮儀（瑞士）；Precisa AG8953電子分析天平（瑞士）；DH5000A電熱恒溫培養箱（日本）；DQB-360W型氣調包裝機（上海）。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品處理 將使用的刀具和案板經75%的酒精擦拭消毒，并在紫外燈下殺菌20min。在無菌操作條件下切除多余的脂肪，沿最長肌纖維方向切成質量（100±15）g、厚度1 cm左右的長條形樣品。

1.2.2 酸性電解水的制備 將配制好的3份4000 mL 0.1%NaCl去離子水溶液裝入電解裝置的電解槽中，分別電解15，10，5 min，測定pH值、氧化還原電位（ORP）和有效氯（HClO）濃度（表1），裝入具塞試劑瓶中備用。

表1 含0.1%NaCl去離子水溶液電解不同時間的pH值、氧化還原電位（ORP）和有效氯質量濃度

1.2.3 酸性電解水對冷卻肉的殺菌處理 先將分割好的樣品用自來水清洗，分成5組進行處理（表2）。樣品浸泡后在無菌環境下瀝干，真空包裝。其中，冰溫溫度設置為－1℃，并在試驗過程中用多點溫度測定儀監測溫度變化，在恒溫箱內設置隔間及使用蓄冷劑維持溫度波動在（－1±0.5）℃范圍內。

表2 試驗樣品處理

1.2.4 檢樣 Ⅱ在第 0，5，10，15天，Ⅰ，Ⅲ1，Ⅲ2和Ⅲ3 在第 0，5，10，15，20，25 天測定 pH 值、菌落總數、揮發性鹽基氮、汁液流失率和色差，同時進行感官評定。Ⅱ和Ⅲ10d的樣品都是用EOA 15 min處理，所以各指標數據相同。

1.2.5 pH值 按文獻[10]測定pH值，即取肉樣10g切碎，加入90mL蒸餾水，混勻振蕩30min，測其pH值。重復3次，取平均值。

1.2.6 菌落總數 按文獻[11]測定菌落總數，計數3個平板，取平均值。

1.2.7 揮發性鹽基氮（TVB-N） 結合Aubourg等[12]的方法，使用自動凱氏定氮儀，應用半微量凱氏定氮原理測定揮發性鹽基氮含量。準確稱取5 g的搗碎樣品至FOSS消化管中，加入0.5 g的輕質氧化鎂，上機測定。重復3次，取平均值。

1.2.8 汁液流失率 根據Matthew等[13]的方法，取出帶包裝的樣品稱量（w′1），打開包裝，立即將包裝內和樣品表面的汁液用濾紙吸干，包裝和樣品一起稱量（w′2），包裝單獨稱量（w′3）。重復3次，取平均值。

1.2.9 色差值 在打開包裝后，立即從樣品中切割下規格為10mm×10mm×10mm的3塊肉，在8 mm光圈下直接讀取色差值（a*）。a*值的變化能較好地反映豬肉的紅色變化[14]，+a*表示紅色增加，－a*表示綠色增加。重復3次，取平均值。

1.2.10 感官評定 根據文獻[15]的感官指標，由3位感官評定員組成評定小組，分別對肉色、氣味和組織狀態情況進行評分，按10分制評分，取平均值，每2分為1個檔次。具體評分標準如表3所示。1.2.11 數據處理及分析 數據用Excel處理，數據間差異比較通過統計軟件SAS 8.2進行分析，試驗因素采用單向變異分析，均值采用LSD0.05檢驗比較。

表3 感官評分標準

2 結果與分析

2.1 酸性電解水處理后的pH值變化

從圖1可以看出，Ⅱ，Ⅲ1，Ⅲ2和Ⅲ3的pH值從0d開始升高，并在15 d達到最高值，之后Ⅲ1，Ⅲ2和Ⅲ3開始下降，Ⅰ從0d開始升高，10d達到一最高值后下降，并從20d后又開始升高，表明電解水處理對樣品的pH值具有明顯的影響。有研究發現，低溫條件下真空包裝肌肉在尸僵后的一段時間內，pH值將會上升，隨后又會下降[16]；并有分析認為，這很可能是由于假單胞菌和乳酸菌先后成為優勢菌所至[17]。宰后肌肉pH值的變化是復雜的生理生化過程，要弄清其變化規律應同步測定肌肉乳酸和糖原含量等生化指標，從多個方面進行研究加以說明[18]。

2.2 酸性電解水處理后的菌落總數變化

不同處理在整個貯藏過程中的菌落總數變化如圖2所示。

經酸性電解水處理后的樣品菌落總數顯著小于未處理的樣品（P＜0.05），相互間差值為1.0lg（cfu/g），而 3種電解水（電解時間分別為5，10，15 min）在整個貯藏過程中菌落總數的變化沒有顯著性差異（P＞0.05），均到25 d才超過6.0lg（cfu/g）的冷卻肉可食用微生物界限[19]，這表明酸性電解水的抑菌效果較明顯，同時0.1%NaCl經5，10，15 min電解產生的酸性電解水的抑菌效果沒有明顯區別，即經pH值2.90，氧化還原電位（ORP）1150 mV，有效氯質量濃度7.02 mg/L的電解水浸泡5 min已能達到較好的殺菌效果。

2.3 酸性電解水處理后的揮發性鹽基氮變化

從圖3和圖2可以發現，揮發性鹽基氮的處理間高低比較和各處理的菌落總數多少比較相似，說明揮發性鹽基氮和菌落總數存在相關性，與馬美湖等[20]報道相似。Ⅱ在10d后揮發性鹽基氮顯著高于其他各組（P＜0.05），這說明溫度是影響揮發性鹽基氮含量的最重要因素，而樣品TVB-N含量的高低不僅與微生物污染和生長繁殖的程度有關，而且主要取決于微生物種類[21]。當各組的菌落總數超過2級鮮度時（≥5.0lg（cfu/g）），各組的TVB-N值還未超過1級鮮度（≤15 mg/100g），這與張嫚等[22]報道相似。因此，以揮發性鹽基氮作為真空包裝冷卻肉重要的新鮮度判斷指標值得進一步探究。

2.4 酸性電解水處理后樣品的汁液流失率變化

從圖4可以看出，在整個貯藏過程中，各處理樣品的汁液流失率都呈上升趨勢，這說明汁液流失率和貯藏時間有極大的相關性。各處理間差異不明顯，表明3種電解水對樣品汁液流失率的影響沒有顯著性差異。結合圖2可以發現，汁液流失率的增加趨勢和微生物的生長趨勢相似。Olsson等[23]也解釋了高汁液流失率是因為蛋白質水解造成細胞結構松散，使細胞內水分向細胞外擴散，同時細菌產生的酶能加大蛋白質水解的程度，這說明汁液流失和微生物有關。從15 d開始，Ⅲ2和Ⅲ3的增加速率明顯比Ⅲ1快，并在20，25 d 顯著高于Ⅲ1（P＜0.05）。分析原因，可能是貯藏后期Ⅲ2和Ⅲ3的微生物總數比Ⅲ1多，從而產生更多的酶，加深了蛋白質水解程度。結合圖1可以發現，20，25 d pH值較低的Ⅲ2和Ⅲ3處理樣汁液流失率也較高。這與Knox等[24]報道的pH＜5.70真空包裝豬肉比pH＞5.70樣品在20d后的汁液流失率要高的結果相符。表明貯藏后期的汁液流失也受pH值的影響。

2.5 酸性電解水處理后樣品的紅度值a＊的變化

從圖5可以發現，各組的a*值都有先下降后升高再下降的趨勢，這是因為在肉色澤變化過程中脫氧肌紅蛋白（Fe2+）、氧合肌紅蛋白（Fe2+）、氧化肌紅蛋白（Fe3+）會相互轉化[25]。對于Ⅲ1，Ⅲ2在15 d出現a*最高值這種現象，Martinez等[26]也曾發現，a*最高值就出現在3種肌紅蛋白的轉化過程中。電解水處理組Ⅲ1，Ⅲ2和Ⅲ3的a*值從10d開始顯著高于電解水未處理組Ⅰ（P＜0.05），說明經電解水浸泡5 min的樣品的色澤更紅了，可能是受真空包裝的影響。Holmer等[27]也發現，真空包裝豬肉的顏色會隨時間延長而變紅。結合圖1發現，pH值的變化趨勢與a*值變化趨勢相似。Mancini等[28]對于豬肉顏色變化內部動力學的解釋是氧合肌紅蛋白的生成量受氧分壓、溫度和pH值等的影響，本研究中電解水處理后肉表面pH值的變化影響了色澤的變化。雖然有學者得出a*值的變化趨勢和pH值變化趨勢相反的結論[27]，但pH值對豬肉顏色有影響是可以肯定的。

2.6 感官評價

由表4可知，不同處理感官品質隨時間的變化，各組的色澤并無明顯差異，這與儀器測定結果之間存在一定誤差。氣味主要考察酸性電解水處理后會不會產生異味及整個過程中氣味變化，本研究發現，電解水處理后0d各組氣味均無顯著性差異（P＞0.05），且整個貯藏過程中也未出現明顯差異，這說明電解水對樣品的氣味不會產生不良影響。組織狀態主要考察樣品的彈性，發現在0d，電解水處理組的彈性顯著差于對照組（P＜0.05），5～20d各組的組織狀態并無明顯差異，25 d時，Ⅰ和Ⅲ1組織狀態顯著好于Ⅲ2和Ⅲ3，可能是由于較嚴重的微生物增殖和較高的汁液流失率導致Ⅲ2和Ⅲ3組織狀態較差。由此可得出，電解水對冷卻肉的感官不會產生不良影響。

表4 不同處理樣品在貯藏過程中感官品質的變化

3 結論

電解水會影響冷卻肉的pH值，經電解水處理的冷卻肉菌落總數明顯降低，3種電解水的抑菌效果沒有顯著差異，經pH值2.90、氧化還原電位（ORP）1150 mV、有效氯質量濃度為7.02 mg/L的電解水浸泡5 min已經有較好的抑菌效果，EOA 5 min和EOA 10min在15 d后比EOA 15 min有更大的汁液流失率，電解水對冷卻肉的色澤并未產生不良影響，且基本不會影響整體感官品質。

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