不同包裝方式對冷鮮豬肉的保鮮效果*

戴瑨，梁榮蓉，羅欣，劉成龍，王仁歡，候旭，張一敏，毛衍偉，楊嘯吟

(山東農業大學食品科學與工程學院，山東泰安，271018)

目前，中國市場上豬肉的消費方式主要有熱鮮肉、冷卻肉和冷凍肉3種。近年來，冷卻肉已成為我國廣泛應用的生鮮肉類銷售形式。隨著冷卻肉的市場推廣，一些問題逐漸暴露出來，其中較為突出的是因包裝不當而導致的貨架期過短［1］，這已嚴重限制了其產業化及市場化。

目前冷鮮豬肉多采用簡單的透氧薄膜托盤包裝或真空包裝。真空包裝可有效地延長冷鮮豬肉的貨架期，但是該包裝方式下，包裝袋內的空氣已抽出，肉中的肌紅蛋白處于還原狀態，使肉呈現紫紅色，貨架展示前往往需要發色。而且如果包裝過程中除氧不徹底，會導致肉色不可修復的劣變。同時，該包裝方式還存在汁液流失較高的問題。普通有氧托盤包裝是目前超市小塊分割肉展銷的常用包裝方式，該包裝方式簡潔方便，但是冷藏條件下微生物增長較快，產品貨架期較短。冷藏條件下，普通托盤包裝的冷鮮肉的貨架期僅有4～7 d。除以上2種包裝方式外，目前我國尚有大量的冷鮮豬肉在連鎖店或超市里以裸露的狀態進行零售［2］。這種銷售狀態使肉直接與外界環境接觸，增加了微生物污染渠道，使肉更容易產生微生物污染，導致冷鮮肉的貨架期較短。

冷鮮肉氣調包裝技術是一種將分割好的冷鮮肉用高阻隔性包裝材料密封包裝于一個改變了氣體成分的小環境中，以保護良好肉色、抑制微生物生長并延緩酶促反應，從而延長產品貨架期的一種保鮮技術［3］。目前填充的預混氣體主要包括 O2、N2、CO2和CO等。氣調包裝憑借其安全衛生、肉色鮮美、貨架期長的優勢，已發展成為歐美等發達國家市場上最吸引消費者的一種包裝形式。西方發達國家現已形成了一套比較成熟的技術體系，市場上流通較多的有高氧氣調包裝(HiOx-MAP)、低氧氣調包裝(LOx-MAP)、一氧化碳氣調包裝(CO-MAP)、真空包裝(VP)等，其中以70%～80% 高氧的 case-ready包裝(CAP)最為流行［4］。高氧包裝能提高肉色的穩定性，一般的貨架期為14 d［5］。但在貯存過程中較高濃度的氧氣會使肉產生較大的氧化味，高氧包裝的貨架期也相對較短。所以現在美國引進了一種新的氣調包裝技術:CO-MAP，它的氣體組成是:0．4%CO，20%～30%CO2，剩余為N2［6］，挪威已經商業化使用20多年。CO-MAP可以使肉保持櫻桃紅色，極大地提高了肉色的穩定性，而且延長了貨架期［7］。但在我國由于諸多原因，該技術在肉品加工業中的應用并不成熟，市場上的氣調包裝肉制品更是少見。目前市場上也僅僅是北京、上海等少數大城市才能看到，因此在中國推廣這種安全有效的包裝技術十分必要［2］。

本研究以冷鮮豬肉為研究對象，擬以普通有氧托盤包裝和真空包裝為對照，研究一氧化碳氣調包裝和高氧氣調包裝對冷鮮豬肉的保鮮效果和護色效果，探討氣調包裝在冷鮮豬肉保鮮中的應用，為冷鮮肉的展銷和貯運提供了一種更理想的包裝方式。

1 材料與方法

1.1 樣品采集與處理

于泰安市某食品公司采集經過24 h排酸的冷鮮豬肉(里脊)50 kg，冷藏條件下1 h內運回實驗室進行分割包裝。分割成15 cm×10 cm×1．5 cm重約200～250 g的肉塊192塊。采用隨機取樣的方法，將所有肉塊隨機分為4組，每組48塊。各組分別采用不同包裝方式，即普通有氧托盤包裝(對照組，CK)、真空包裝組(VP)、高氧氣調包裝組(HiOx-MAP，70%O2+30%CO2，O2)和含一氧化碳氣調包裝組(CO-MAP，0．4%CO+30%CO2+69．6%N2，CO)。氣調包裝時，上部空間高度與肉塊厚度的比例為 1．5∶1，包裝時，抽真空時間為 8．0 s，封口時間為1．5 s，放氣時間1．5 s，上充氣時間 1．4 s，下充氣時間1．0 s，收膜長度200 mm。所有樣品包裝后于0～4℃貯藏，分別在貯藏 0、4、8、12、16、20、26 和 32 d 取樣檢測。冷庫環境溫度波動為0．2～2．3℃，風速波動為 0．526～1．49m/s，相對濕度波動為 74．6%～79．8%(RH)。

本實驗所使用的托盤包裝盒為美國希悅爾公司生產的TQBC-0775盒，尺寸為224 mm×133 mm×40 mm;透氧率≤10 mL/(m2·24 h)(23℃，0．1 MPa)，水蒸氣透過率≤15 g/(24 h·m2)(38℃，90%RH)。所使用的塑封包裝膜為美國希悅爾公司生產的Lid 1050/550 Lidstock膜，膜厚度 1．0 mil;主要材質為線性低密度聚乙烯;拉伸強度(1 000 psi):縱向 14．7，橫向 13．0;透氧率［mL/(m2·24 h)］:40℉、100%RH條件下低于20．0，40℉、0%RH 條件下低于6．0，73 ℉、0%RH 條件下低于 5．0;水蒸氣透過率 ≤ 1．0 g/24 h，m2(40℉、100%RH);推薦使用溫度90～60℉。

1.2 主要儀器設備

DT-6D氣調保鮮包裝機，江蘇大江機械有限公司;C100真空包裝機，德國MultiVac有限公司;BAGMIXER 400均質拍打器，法國INTERSCIENCE公司;UDK-129半微量凱氏定氮器意大利VELP公司;SP62色差儀，美國X-Rite公司。

1.3 肉色的測定

在不同取樣時間，對樣品進行測定。普通托盤包裝組和2組氣調包裝的樣品打開后立即測定，真空包裝組打開包裝后在25℃發色30 min，然后進行測定。采用x-rite SP62便攜式色度儀測定產品的CIE L、a、b值，光源D 65，測量直徑8 mm。用L*表示明亮度，a*表示產品在紅、綠顏色上的飽和度。C表示色彩飽和度 (Saturation Index=(a2+b2)0．5)，H 表示章度(Hue Angle=tan-1(b/a)×180/π)。每個時間點取3個平行樣品，每個樣品測定7～9個點，取平均值。

1.4 汁液損失(Drip loss)的測定

在對肉塊包裝之前對其進行稱重記為(W1)，然后進行包裝。在預定的取樣時間取出樣品肉塊，打開包裝，用無菌濾紙吸干肉塊表面的汁液，對肉塊進行稱重記為(W2)。汁液損失率計算:

1.5 揮發性鹽基氮(TVB-N)的測定

參照國標GB/T 5009．44-2003肉與肉制品衛生標準的分析方法，在不同取樣時間取不同樣品，將試樣除去脂肪，骨及筋腱，絞碎勻漿，稱取約10 g，置于錐形瓶中，加入100 mL蒸餾水，置于搖床上振搖30 min后過濾，濾液置于4℃冰箱備用。采用半微量定氮法，測定揮發性鹽基氮含量。每個樣品設3個平行樣品，每個平行分2個重復，取平均值，每次讀數測定3次取平均值。

1.6 微生物檢測

在相應取樣點，無菌操作從每個樣品中取肉樣25 g 置于 Stomacher均質拍打袋(BagFilter○R400 interscience，France)中，加入225 mL滅菌蛋白胨生理鹽水(0．85%NaCl-0．1% 蛋白胨)，用均質器(BagMixer○Rinterscience，France)拍打60 s，然后按10倍梯度稀釋到所需稀釋度。細菌總數的測定按照GB/T 4789．2-2008進行，乳酸菌群(LAB)的測定參照國標GB 4789．35-2010進行，取1 mL梯度稀釋液加入MRS選擇性培養基中，37℃培養48 h后計數。假單胞菌數的測定:取100 μL稀釋菌液涂布于添加C-FC添加劑(Oxoid)的假單胞菌選擇性培養基表面，于25℃培養48 h。菌落總數(TVC)的測定:參照國標GB/T 4789．2-2008，無菌條件下稱取25 g表面肉樣，放入 Stomacher拍打袋中，加入225 mL 0．85%NaCl-0．1%蛋白胨生理鹽水，拍打60 s。取1 mL按10倍的梯度稀釋，選擇合適的稀釋度加入PCA培養基中，平板培養，每個稀釋度進行3個平行，37℃培養48 h。以上每個梯度設置3個平行［8］。

1.7 數據處理

實驗數據采用Excel進行統計，采用PASW statistics進行分析，采用Sigma Plot軟件(10．0)作圖。對各個指標進行差異性分析時采用Duncan方法，當P＜0．05時，表明不同包裝方式對冷鮮豬肉在同一貯藏期的品質影響差異顯著。

2 結果與分析

2.1 不同包裝方式對冷鮮豬肉肉色的影響

表1為4種包裝方式下的冷鮮豬肉在貯藏期內肉色的變化。亮度方面，在貯藏期內，普通有氧托盤包裝組的亮度值逐漸下降，至12 d時，肉已腐敗，肉色變暗;高氧氣調組在貯藏前20 d內，亮度值較好，但貯藏后期，亮度值下降，肉色變暗。CO氣調包裝和真空包裝能一直維持較好的亮度值，貯藏末期亮度值顯著高于高氧氣調包裝組。

表1 不同包裝方式在貯藏期間對肉色的影響Table 1 Effects of different packaging methods on pork color during storage

紅度方面，隨著貯藏時間的延長，托盤包裝組的紅度很快下降，其他3種處理組均在一定程度上延緩了紅度值的降低(P＜0．05)，其中一氧化碳氣調包裝組的a*值顯著高于真空包裝組和高氧氣調包裝組(P＜0．05)，肉的紅度值最好，整個貯藏期內，肉色始終保持誘人的櫻桃紅色。

綜合亮度和紅度值兩方面，真空包裝和2種氣調包裝均在一定程度上改善了冷鮮豬肉在貯藏期內的肉色，延緩了劣變。高氧氣調包裝組雖然能在整個貯藏期內維持較好的紅度值，但在貯藏后期，亮度值下降，肉色變暗。這是由于肌紅蛋白氧化造成的，高氧包裝貨架期后期失色更快，更容易褐變。真空包裝組在貯藏期內能在一定程度上維持較好的亮度值和紅度值，這與一些前期研究是一致的［9］。但是以上數值的測定是其在打開包裝醒色25 min后測定的，而肉在未打開的包裝袋中是呈現紫紅色的。一氧化碳氣調包裝組在貯藏期內不但能維持較好的亮度值，還能使肉在整個貯藏期內保持誘人的櫻桃紅色［10］。所以，在改善肉色方面，一氧化碳氣調包裝組具有優勢。

2.2 不同包裝方式對冷鮮豬肉貯藏期間汁液損失的影響

表2 不同包裝方式對冷鮮豬肉貯藏汁液損失的影響Table 2 Effects of different packaging methods on the storage loss of chilled pork

表2為不同包裝方式對冷鮮豬肉貯藏損失的影響。從表中可以看出，2種氣調包裝和普通托盤包裝的貯藏損失不存在顯著差異(P＞0．05)。除第16天外，在整個貯藏期間，真空包裝的貯藏損失顯著高于其他包裝方式(P＜0．05)。相比于普通托盤包裝和兩種氣調包裝，真空包裝顯著增加了汁液損失，這與許多研究報道一致［11］。

2.3 不同包裝方式對冷鮮豬肉中揮發性鹽基氮(TVB-N)的影響

揮發性鹽基氮是判定鮮肉制品鮮度等級的重要指標［12］。圖1為4種包裝方式下冷鮮豬肉在貯藏期間的變化趨勢，隨著貯藏期的延長，各處理組的TVB-N值均不斷升高。普通托盤包裝下冷鮮豬肉的TVB-N值在整個貯藏期內顯著高于其他3組處理，在第12天后升高迅速，超過20 mg/100 g，達到變質水平［13］。真空包裝與兩種氣調包裝的TVB-N值在貯藏期內(26 d)，增長緩慢，最高值均未超過15 mg/kg，且3種包裝方式間差異不顯著(P＞0．05)。

2.3 不同包裝方式對冷鮮豬肉中微生物的影響

2．3．1 菌落總數

圖1 四種不同包裝方式對冷鮮豬肉中TVB-N值的影響Fig．1 Effects of different packaging methods on the total volatile basic nitrogen(TVB-N)of chilled pork

圖2 不同包裝方式對冷卻豬肉在貯藏過程中的菌落總數的影響Fig．2 Effects of different packaging methods on the growth of total viable counts(TVC)in chilled pork

由圖2可以看出，不同包裝方式對冷卻豬肉中的菌落總數有顯著影響(P＜0．05)，真空包裝和兩種氣調包裝均在一定程度上抑制了菌落總數的生長。其中，兩種氣調包裝方式抑菌效果優于真空包裝。托盤包裝的冷卻豬肉中菌落總數在貯藏期升高迅速，遲滯期非常短，直接進入指數增長期。在第4～8 d的時候菌落總數超過6 lg(CFU/g)，達到8 lg(CFY/g)以上，肉已腐敗。而另外3種包裝方式在4 d內的菌落總數均有一定程度的降低，這可能是細菌在進入這3種環境條件下都有一定的自我適應階段，從而延長了遲滯期。而4 d之后這3種包裝條件下的菌落總數均開始不斷升高，在4～12 d內，3種包裝下的菌落總數差異不顯著，而12 d后真空包裝下的菌落總數顯著升高，顯著高于兩種氣調包裝(P＜0．05)，此時真空包裝下的肉品已開始腐敗，而兩種氣調包裝下的豬肉仍很新鮮。2種氣調包裝下的豬肉一直到貯藏至26 d時，菌落總數才超過6 lg(CFU/g)。由此可以看出，與普通有氧托盤包裝相比，真空包裝和2種氣調顯著抑制了冷卻豬肉中細菌的生長。其中，高氧氣調包裝和一氧化碳氣調包裝抑菌效果強于真空包裝。

2．3．2 假單胞菌

由圖3可以看出，托盤包裝的冷卻豬肉的假單胞菌屬在貯藏期內升高迅速，幾乎沒有遲滯期，在第8天的時候假單胞菌屬數量達到6 lg(CFU/g)以上，接近8 lg(CFU/g)。此時，本組處理的樣品已經腐敗，這與Borch、Liu、Nychas等人的研究結論是一致的。Borch認為當肉中的菌落數量達到7～9 lg(CFU/g)時，肉就開始腐敗［14］;Nychas報道，當肉中假單胞數量達到7～8 lg(CFU/g)時，就會有異味和黏液的出現，肉出現腐敗現象［15］。李苗云確定冷卻豬肉在4℃有氧貯藏條件下的最小腐敗量為假單胞菌數量為7．2 lg(CFU/g)［16］。

圖3 不同包裝方式對冷卻豬肉在貯藏過程中的假單胞菌屬的影響Fig．3 Effect on Pseudomonas spp．of chilling pork by different packaging method Effects of different packaging methods on the growth of Pseudomonas spp．in chilled pork

真空包裝的冷卻豬肉的假單胞菌屬水平從貯藏期開始到第26天內一直緩慢上升至4．66 lg(CFU/g)，顯著低于有氧托盤包裝組。高氧氣調包裝的冷卻豬肉在貯藏期間的假單胞菌數顯著低于有氧托盤包裝和真空包裝，遲滯期長，20 d以后增長迅速，26 d時達到6．3 lg(CFU/g)。一氧化碳氣調包裝的冷卻豬肉貯藏期間的假單胞菌數量也顯著低于有氧托盤包裝和真空包裝，在前20天內數量增長遲緩，與高氧氣調包裝差異不顯著。20 d后才逐漸上升，26 d后的數量為 4．0 lg(CFU/g)。

由此可以看出，與有氧托盤包裝相比，真空包裝和兩種氣調包裝顯著抑制了冷卻豬肉中的假單胞菌屬的生長。其中，一氧化碳氣調包裝的抑菌效果最好，其次是高氧氣調包裝，真空包裝對假單胞菌屬的抑制效果不如2種氣調包裝。

2．3．3 乳酸菌群

圖4 不同包裝方式對冷卻豬肉在貯藏過程中的乳酸菌群的影響Fig．4 Effects of different packaging methods on the growth of Lactic Acid Bacteria in chilled pork

圖4為不同包裝方式下冷鮮豬肉中乳酸菌的變化狀況。從圖4可以看出，貯藏期內乳酸菌的數量隨著貯藏時間的延長，數量均不斷升高，總體水平為托盤包裝＞真空包裝＞一氧化碳氣調包裝＞高氧氣調包裝。托盤包裝冷卻豬肉中的乳酸菌群增長迅速，12 d時乳酸菌水平超過6．0 lg(CFU/g)。真空包裝下的乳酸菌群隨著貯藏時間的延長數量逐漸上升，總體水平雖然低于有氧托盤包裝，但顯著高于兩種氣調包裝。

一氧化碳氣調包裝的冷卻豬肉的乳酸菌群水平在前20天內低于真空包裝，但20 d后高于真空包裝。高氧氣調包裝的冷卻豬肉的乳酸菌群水平最低，貯藏20 d內數量增長緩慢，20 d后迅速升高，到26 d時接近6．0 lg(CFU/g)。這可能是高氧分壓抑制了乳酸菌的生長。

由此可以看出，與有氧托盤包裝相比，真空包裝和2種氣調包裝顯著抑制了冷卻豬肉中的乳酸菌的生長。其中，高氧氣調包裝的抑制效果最好，其次是一氧化碳氣調包裝和真空包裝。

3 討論

研究發現，與其他品質因素相比，肉色對消費者購買肉的決定影響最大，這是由于消費者把是否變色作為衡量肉新鮮度和是否有害健康的一個指標［17］。Carpenter等也認為消費者在購買紅肉時更看重產品的包裝與顏色而非它的食用品質［10］。肉的顏色主要取決于脫氧肌紅蛋白(DeoxyMb)、氧合肌紅蛋白(OxyMb)和高鐵肌紅蛋白(MetMb)這3種色素蛋白的含量和相對比例，3種肌紅蛋白的狀態因包裝方式的不同而相互轉化，最終決定了不同的產品外觀［1］。本研究發現，真空包裝和2種氣調包裝均在一定程度上改善了冷鮮豬肉在貯藏期內的肉色，延長了肉色貨架期。高氧氣調包裝組能在整個貯藏期內維持較好的紅度值，并且顏色是最接近自然鮮肉色，這是因為高氧環境促進了氧合肌紅蛋白的形成，降低了高鐵肌紅蛋白的形成速率，使肉呈現鮮紅色。但是，高氧環境容易導致肉品的脂質氧化和蛋白氧化［18］，以及好氧微生物的增殖，導致貯藏后期肉色變暗。真空包裝組在貯藏期內能在一定程度上維持較好的亮度值和紅度值。但是以上數值的測定是其在打開包裝醒色25 min后測定的，而在未打開的包裝袋中，肌紅蛋白以脫氧肌紅蛋白的形式存在，使肉呈紫紅色，而非鮮紅色。此外，而且如果真空包裝過程中除氧不徹底，由于脫氧肌紅蛋白的氧化速率比氧合肌紅蛋白更快，所以在低氧條件下脫氧肌紅蛋白更容易被氧化為高鐵肌紅蛋白［19］，這容易導致肉色不可修復的劣變。一氧化碳氣調包裝組在貯藏期內不但能維持較好的亮度值，還能使肉在整個貯藏期內保持誘人的櫻桃紅色。這是因為CO能與肌紅蛋白結合形成比氧合肌紅蛋白更穩定的碳氧肌紅蛋白，研究發現碳氧肌紅蛋白比氧合肌紅蛋白更穩定，幾乎不能被氧化成高鐵肌紅蛋白，所以經過一氧化碳氣調包裝的肉表面可以保持穩定而鮮艷的櫻桃紅色［20］，前期研究發現，與其他包裝方式相比，CO能夠顯著提高肉色的穩定性［7］。所以，在改善肉色方面，一氧化碳氣調包裝具有更大的優勢。但Viana指出［21］，CO的滲透與CO的濃度有關，本實驗所采用的0．4%的CO在貯藏期內只能滲透約5mm，所以肉的切面呈不均勻的紅色，而且肉的底面由于不與氣調氣體接觸，所以色澤不佳，消費者在打開包裝取出肉之后可能會有被欺騙的感覺。所以這是CO氣調包裝還需要進一步改善的方面。同時國外的研究表明，低濃度的CO在氣調保鮮包裝中對消費者是無害的［22］。

肉在貯藏過程中的汁液損失造成了大量經濟損失和營養物質的流失。本研究發現，2種氣調包裝組的汁液損失和普通托盤包裝組無顯著差異，而真空包裝組的汁液損失顯著高于其他3種包裝處理(P＜0．05)，即真空包裝顯著增加了冷卻肉的汁液損失，這與許多研究結果一致［23］。孟鴻菊等也發現真空包裝的冷卻豬肉汁液流失較高，這是因為真空包裝時包裝袋容易形成一些褶皺，起到毛細管力的作用，將肉中汁液導出［24］。

冷卻肉處于低溫環境中，許多細菌的生長受到抑制，但肉中污染的一些嗜冷菌，在冷藏條件下仍然會大量生長和繁殖，最終導致冷卻肉發生腐敗變質。假單胞菌菌群和乳酸菌群是肉與肉制品中的主要腐敗菌群。研究報道高氧氣調包裝促進好氧菌的繁殖，而抑制嚴格厭氧菌的生長，真空包裝等低氧氣調包裝卻恰恰相反。通常情況下高氧氣調包裝的優勢菌群為假單胞菌屬，而低氧氣調包裝則為乳酸菌屬［25］。本研究發現，相對于普通托盤包裝，真空包裝和兩種氣調包裝均顯著抑制了冷卻肉中菌群的生長，降低了菌落總數以及假單胞菌和乳酸菌的數量，且兩種氣調包裝的抑菌效果顯著優于真空包裝。乳酸菌群在高氧氣調包裝中被顯著抑制，而假單胞菌群在兩種氣調包裝中均得到顯著抑制。這與本研究中TVB-N的變化規律是一致的。

國內外學者在對不同包裝對冷鮮肉中的主要腐敗微生物的究中發現，CO2在氣調包裝中充當著抑菌劑的作用，一是在高濃度CO2的包裝內，CO2取代了O2，高CO2環境使大量好氧微生物生長受到抑制［28］，二是由于CO2可溶于水中，形成碳酸，一定程度上降低了pH值，使某些不耐酸的微生物失去生存的必要條件［29］，三是通過對細胞的滲透作用，在同溫同壓下二氧化碳在水中的的溶解度是氧氣的6倍，滲入細胞的速率是氧氣的30倍，由于CO2的大量滲入，會影響細胞膜的結構，增加膜對離子的滲透力，改變膜內外代謝作用的平衡，而干擾細胞正常代謝，使細菌生產受到抑制［30］。CO2滲入還會刺激線粒體ATP酶的活性，使氧化磷酸化作用加快，使ATP減少，使機體代謝生長所需能量減少［31］。

4 結論

相對于普通托盤包裝，真空包裝、高氧氣調包裝和一氧化碳氣調包裝均顯著抑制了冷卻肉中細菌的生長，提高了貯藏期間的色澤品質，但是真空包裝易造成大量汁液流失，且抑菌效果不如2種氣調包裝;高氧氣調包裝雖然有較好的護色效果和抑菌效果，但是易造成脂質氧化和蛋白氧化，使肉后期色澤變暗;一氧化碳包裝既能維持貯藏期內較好的肉色，又能起到較好的抑菌效果，對冷卻豬肉具有較理想的保鮮效果。

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