不同氣調包裝結合冰溫貯藏對羊肉保鮮效果的影響

趙　菲，荊紅彭，伍新齡，關文強，，*，劉　斌，張德權

（1.天津商業大學生物技術與食品科學學院，天津市食品生物技術重點實驗室，天津 300134；2.中國農業科學院農產品加工研究所，北京 100193；3.天津商業大學機械工程學院，天津市制冷技術重點實驗室，天津 300134）

不同氣調包裝結合冰溫貯藏對羊肉保鮮效果的影響

趙菲1，荊紅彭1，伍新齡1，關文強1，2，*，劉斌3，張德權2

（1.天津商業大學生物技術與食品科學學院，天津市食品生物技術重點實驗室，天津 300134；2.中國農業科學院農產品加工研究所，北京 100193；3.天津商業大學機械工程學院，天津市制冷技術重點實驗室，天津 300134）

為延長鮮羊肉的保鮮時間，研究不同氣體組分的氣調包裝對羊肉冰溫貯藏過程中品質的影響。以真空包裝為對照，比較75% O2+25% CO2、75% N2+25% CO2氣調包裝羊肉在－1 ℃冰溫條件下貯藏過程中感官品質、色澤、汁液流失率、嫩度、揮發性鹽基氮、pH值、微生物等品質指標的變化。結果表明：真空包裝羊肉的汁液流失率顯著高于2 種氣調包裝，而75% N2+25% CO2氣調包裝羊肉的色澤和感官評分最差。75% O2+25% CO2氣調包裝的保鮮效果最好，其色澤和感官評分最高，汁液流失率較小，pH值最低，－1 ℃冰溫條件下貯藏42 d時，羊肉的菌落總數、假單胞菌菌數、乳酸菌菌數的對數值分別為5.91、5.95、5.23 （lg（CFU/g）），其中菌落總數指標符合國家二級鮮肉標準。因此，－1 ℃冰溫條件下結合75% O2+25% CO2氣調包裝可以使羊肉有效保鮮42 d，是較好的鮮羊肉保鮮方法。

羊肉；氣調；冰溫；保鮮

隨著生活條件的不斷提高，人們對食品天然性、安全性和健康性的要求越來越高。傳統的凍肉類產品因營養流失嚴重已無法滿足人們對高品質食品的要求。冷卻羊肉營養價值豐富，人體消化吸收率高，已經成為國際肉類消費的主要趨勢［1］，但冷卻肉的貨架期較短。

冰溫貯藏保鮮是將生鮮食品放于冰點以上，0 ℃以下環境中進行保鮮，是近年來生鮮食品如果蔬、鮮肉、海產品保鮮研究的熱點之一［2］。在冰溫條件下，食品腐敗的速率顯著降低，也不會凍結，可有效延長產品的保鮮時間，減少損失［3］。冰溫保鮮技術的重要條件是保證和維持溫度的精準，避免過大的溫度波動。氣調包裝是通過調節包裝袋中的氣體來抑制微生物生長和減弱食品成分氧化反應的一種包裝形式，與實際生產中真空包裝方式相比，可顯著延長產品的貨架期［4］。氣調包裝使用的氣體一般為O2、CO2和N2，調節3 種氣體之間的不同比例可以顯著影響羊肉的保鮮效果［5-6］。CO2是氣調包裝中使用最廣泛的氣體，對微生物有良好的抑制作用，但體積分數高于40%時包裝會因CO2被肉吸收而發生塌陷［7］。70%～80%的O2可以使肉類具有令人喜愛的亮紅色［8］，N2可以用作填充氣體，與CO2一起充入氣調包裝中，這樣可以防止CO2被產品吸收之后包裝出現塌陷［9］。氣調包裝的關鍵在于包裝中氣體的選擇，合理的氣調包裝不僅可以保證羊肉的衛生質量，還可以延長鮮羊肉的保鮮時間［10-11］。20%～30%的CO2和70%～80%的O2混合氣調是鮮肉氣調保鮮研究和生產應用中的常用氣體組成［12］。

用綜合保鮮技術替代單一保鮮方法，可以綜合各種保鮮方法的優勢，維持良好的品質，是羊肉保鮮的一條科學途徑［13］。目前，關于冰溫與氣調包裝復合處理羊肉的研究尚未見報道。本研究將不同比例氣體的氣調包裝與冰溫技術相結合，以實際生產中應用較多的真空包裝為對照，研究75% O2+25% CO2、75% N2+25% CO2的氣調包裝羊肉在－1 ℃冰溫條件下貯藏過程中的品質變化規律，以確定羊肉冰溫氣調保鮮適宜參數和效果，開發羊肉保鮮新方法，為延長羊肉保鮮時間，減少流通中的損失提供依據和參考。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

選取年齡2 a、體質量約100 kg的綿羊肉。

假單胞菌CFC選擇性培養基、平板計數瓊脂培養基青島高科園海博生物技術有限公司；平板計數瓊脂 北京奧博星生物技術有限責任公司。

1.2儀器與設備

冰溫庫由天津商業大學制冷系提供（日本援建）；TD電子天平 余姚市金諾天平儀器有限公司；SM-500B氣調包裝機 蘇州市文德孚包裝機械有限公司；205pH計 德國Testo公司；TA-XT plus12587質構儀英國Stable Micro System公司；SY21-Ni 4C電熱恒溫水浴鍋 北京市長風儀器儀表公司；SW-CJ-1F型單人雙面凈化工作臺 蘇州凈化設備有限公司；BS14-HG400拍打式均質器 北京西化儀科技有限公司；KDN-2C型凱氏定氮儀 上海纖檢儀器有限公司；Hunter Lab色差儀 美國Hunter Lab公司；PEN3便攜式電子鼻德國Airsense公司。

1.3方法

1.3.1羊肉分割及處理

綿羊屠宰后，選取上腦8 kg，及時運送到0 ℃庫中排酸24 h，取出后在無菌條件下去除羊肉表面的脂肪、筋膜，修整完畢后，平均分割為210 塊，每塊40 g左右，隨機分成3 組。分別按表1中的氣體配比進行氣調包裝。用聚乙烯尼龍復合包裝袋（150 mm×200 mm×0.10 mm）進行氣調包裝，在距包裝袋上方40 mm處封口。氣調包裝后的羊肉放入（1.0±0.2） ℃的冰溫庫中。每7 d分別對羊肉的感官品質、色澤、總揮發性鹽基氮（total volatile base-nitrogen，TVB-N）值、pH值、汁液流失率、剪切力、微生物等指標進行測定。

表1　氣調包裝的氣體配比Table1　Gas Components of MAP

1.3.2感官評定

感官評定小組由10 名專業人員組成，對3 種不同氣調包裝的羊肉在貯藏過程中的感官品質進行評價。感官評定按表2標準對冰溫條件下貯藏過程中的羊肉進行4 方面的評價，當感官評價低于60 分，消費者不能接受時結束實驗。

表2　鮮羊肉感官評價的評分標準Table2　Criteria for sensory evaluation of mutton

1.3.3色澤的測定

參考姚艷玲等［14］的方法并稍作修改，用色差儀測定肉樣的L*（亮度）、a*（紅度）、b*（黃度），每組處理測定3 個樣品，取其平均值作為該肉塊的顏色值。

1.3.4 TVB-N值的測定

按GB/T 5009.44—2003《肉與肉制品衛生標準的分析方法》的方法進行測定，每個處理測定3 次樣品，取其平均值。評價標準：一級鮮度不大于15 mg/100 g，二級鮮度不大于20 mg/100 g，變質肉大于20 mg/100 g。

1.3.5pH值的測定

直接將手持pH計插入羊肉塊中，測量出pH值。每組處理測定3 個樣品，取其平均值。一般建議標準規定一級鮮肉pH值為5.8～6.2、二級鮮肉pH值為6.3～6.6、變質肉pH值為6.7以上。

1.3.6汁液流失率的測定

參考王燕榮等［15］的方法并稍作修改，包裝前先稱量包裝袋質量（m1），放入肉塊后稱量包裝袋和肉的總質量（m2），然后放入冰溫庫中貯藏，到達測量點時剪開包裝袋，取出肉樣，貯存期間滲出的汁液仍留于袋中，然后稱量盛有汁液的包裝袋質量（m3），按下式計算汁液流失率。

1.3.7剪切力的測定

采用HDO/BS型探頭，設置實驗參數：測試速率1.00 mm/s；測后速率10.00 mm/s；壓縮距離55.0 mm，將羊肉切成3 cm×3 m×0.5 cm的小塊進行測定，每組處理測定3 個樣品，取其平均值。

1.3.8微生物的測定

菌落總數按GB 4789.2—2010《食品微生物學檢驗：菌落總數測定》進行測定，冷鮮肉微生物的一般建議標準：一級鮮肉不大于4（lg（CFU/g）），二級鮮肉為4～6（lg（CFU/g）），變質肉大于6（lg（CFU/g））；乳酸菌菌數按GB 4789.35—2010《食品微生物學檢驗：乳酸菌檢驗》進行測定；假單胞菌用假單胞菌CFC選擇性培養基，20 ℃培養48 h。每組處理測定3 個樣品，取其平均值。

1.4數據分析

采用Excel 2003和SPSS 16.0軟件進行數據處理和分析。

2　結果與分析

2.1羊肉貯藏過程中感官評分的變化

感官評定是衡量鮮肉品質直接、重要的指標，在消費者購買羊肉時起決定作用。在羊肉的各項感官指標中，氣味是最重要的指標，生鮮羊肉會散發出一種肉腥味，貯藏過程中，微生物的繁殖也會產生明顯的不良氣味。不同氣調包裝的羊肉在冰溫貯藏過程中感官評分的變化見圖1。

圖1　氣調包裝羊肉在－1 ℃條件下貯藏過程中感官評分的變化Fig.1　Changes in sensory evaluation of MAP mutton during storage at -1 ℃

由圖1可知，在整個冰溫貯存過程中，隨貯藏時間的延長感官評分逐漸降低。3 組不同氣調處理，B組感官評分最高，A組次之，C組分數最低。B組和C組差異顯著，A組與C組差異不顯著。B組的羊肉樣品感官性狀最好，在第42天時仍能達到70 分，高于其他2 組，含O2的氣調包裝相對更有利于羊肉的感官評分。

2.2羊肉貯藏過程中色澤的變化

肉色是消費者評價鮮羊肉質量品質和其可接受性的重要指標，是影響鮮肉銷售的重要因素，消費者將顏色作為肉品衛生程度和新鮮度的主要參照標準［15］。對羊肉而言，其色澤的a*值比L*值、b*值等指標更重要。

圖2　氣調包裝羊肉在－1 ℃條件下貯藏過程中a*值的變化Fig.2　Changes in a* values of MAP mutton during storage at -1 ℃

由圖2可知，在整個冰溫貯藏過程中，隨貯藏時間的延長，A、C 2 組的a*值逐漸降低，且C組降低程度更大，但B組的變化趨勢是先上升后下降，其上升的原因可能是高體積分數的O2條件使羊肉中的肌紅蛋白發生反應，產生呈鮮紅色的氧合肌紅蛋白。對比3 種不同氣調處理，其彼此差異顯著，B組羊肉的a*值始終高于另2 個處理，在第42天時a*值為10.57，大概為C組（5.85）的2 倍。

2.3羊肉貯藏過程中TVB-N值的變化

TVB-N是評定肉類新鮮程度的重要指標，肉中所含TVB-N的量與肉品腐敗變質程度直接相關。

圖3　氣調包裝羊肉在－1 ℃條件下貯藏過程中TVB-N值的變化Fig.3　Changes in TVB-N values of MAP mutton during storage at -1 ℃

由圖3可知，A、B、C 3 組不同處理的TVB-N值隨冰溫貯藏時期的延長都增大，不同處理之間差異不顯著。第42天時A、B兩組TVB-N值較C組（10.17 mg/100 g）略大，分別為11.57、11.85 mg/100 g。在整個貯藏時期內，所有羊肉樣品的TVB-N值均小于15 mg/100 g，就TVB-N指標而言，所有樣品處于一級鮮肉狀態。TVB-N值升高的原因是肉中的微生物利用蛋白質等作為生長基質，生成帶有異味的含硫化合物和胺類［16］。

2.4羊肉貯藏過程中pH值的變化

圖4　氣調包裝羊肉在－1 ℃條件下貯藏過程中pH值的變化Fig.4　Changes in pH values of MAP mutton during storage at -1 ℃

羊肉的pH值可以反映肉質優劣，pH值受肉質本身、環境氣體、微生物等因素的綜合影響［17］。由圖4可知，3 組處理的pH值均呈現先降低后升高的趨勢。在整個貯藏過程中，pH值位于5.8～6.2范圍內，屬于一級鮮肉。B組與A、C差異顯著，A、C之間差異不顯著。在冰溫貯藏7～35 d的時期內，B組處理的pH值不斷下降，35 d時降為5.78，這可能是由于在較高的O2條件下， 充足呼吸作用產生的CO2被肉組織吸收的緣故，使肉呈酸性［18-20］。在整個貯藏時期內，A、C 2 組均第21天pH值最低，且A組的pH值始終低于C組，可能的原因是優勢菌乳酸菌生長產生較多的乳酸，降低了羊肉的pH值。

2.5羊肉貯藏過程中汁液流失率的變化

羊肉在貯藏過程中，肌肉組織的滴水損失是不可避免的，不同程度的汁液流出會影響羊肉品質和消費者的接受度。汁液流失過多則肉質的適口性變差，產品會變得暗淡、無光澤，其營養大量流失，羊肉的商業價值受到極大影響［21］。

圖5　氣調包裝羊肉在－1 ℃條件下貯藏過程中汁液流失率的變化Fig.5　Changes in drip loss rate of MAP mutton during storage at -1 ℃

由圖5可知，不同氣調包裝的牛肉在整個冰溫保藏期間，都有不同程度的汁液流失，且隨貯藏時間的延長流失程度逐漸增大。貯藏到42 d時，汁液流失率從大到小的排列順序為A（9.11%）、B（5.68%）、C（3.84%），A組大約為C組的2.4 倍。真空包裝汁液流失最嚴重，這主要是由于抽真空之后外界對肉的擠壓較大［22］。A組與B、C差異顯著，B組高O2調包裝的羊肉，其系水力相較C組較低，但兩者差異不顯著，系水能力下降可能與蛋白質的氧化變性有關［23］。

2.6羊肉貯藏過程中嫩度的變化

嫩度是羊肉質地的指標，消費者對羊肉品質極為重視的一點就是食用時口感的老嫩，老嫩度直接與 結締組織的含量和肌肉中蛋白質的化學結構等狀態有關。嫩度的大小可以用剪切力表征，剪切力越大，嫩度越小。

圖6　氣調包裝羊肉在－1 ℃條件下貯藏過程中剪切力的變化Fig.6　Changes in shear force values of MAP mutton during storage at -1 ℃

由圖6可知，在0～14 d內，B組羊肉的嫩度降低速率較快，14 d時剪切力達到16431 g，A、C兩組嫩度基本維持不變，分別為15 657、15 623 g，降低速率較小。可能的原因是高O2包裝降低肉品嫩度，Zakrys等［24］研究發現，肉嫩度隨O2體積分數的增加而降低，在貯藏后期，B組嫩度降低的速率逐漸減小，在42 d結束時B組羊肉的嫩度最好，剪切力為17 391 g。在整個冰溫貯藏過程中，隨貯藏時間的延長3 組不同氣調包裝羊肉的嫩度均降低，彼此差異不顯著。嫩度不斷下降的原因可能是嫩度變化與失水率有關，嫩度隨著失水率的增加而下降［25］。

2.7羊肉貯藏過程中微生物的變化

以菌落總數、乳酸菌、假單胞菌為指標，測定了不同氣調包裝的羊肉在冰溫貯藏過程中微生物數 量的變化，結果如圖7所示。

圖7　氣調包裝羊肉在－1 ℃條件下貯藏過程中菌落總數（a）、假單胞菌菌數（b）和乳酸菌菌數（c）的變化Fig.7　Changes in total bacterial， Pseudomonas and lactic acid bacteria counts of MAP mutton during storage at -1 ℃

由圖7可知，在羊肉氣調保鮮的整個過程中，不同處理的微生物數目隨貯藏時間的延長都增大。貯藏過程中，B組的菌落 總數相對略高，但3 種不同處理差異不顯著，第42天時A、B、C 3 組的菌落總數分別為5.70、5.91、5.63 （lg（CFU/g）），符合國家二級鮮肉標準。貯藏過程中，B組的假單胞菌數目顯著高于其他2 組，在42 d時達到5.95 （lg（CFU/g）），A、C 2 組差異不顯著，但3 組處理的假單胞菌數目都屬于安全鮮肉的范圍（lg（CFU/g）＜6）。A組的乳酸菌數目最大，42 d時達到5.89 （lg（CFU/g）），與其他2 組差異顯著，B、C 2 組之間差異不顯著，42 d時分別為5.23、4.85（lg（CFU/g））。A組處理中，乳酸菌迅速增長成為優勢菌種，乳酸菌通過產酸抑制其他微生物的生長［26］。相反，乳酸菌在B組中數量較少，B組中O2含量相對較高，更適合假單胞菌的生長，這與Ercolini等［27］的研究相一致。

3　結 論

3 種包裝與冰溫相結合能較好延緩羊肉貯藏過程中TVB-N值和pH值的升高，使羊肉貯藏過程中維持較好的鮮度。75% N2+25% CO2氣調包裝羊肉的色澤和感官評分較差，真空包裝羊肉的汁液流失率顯著高于氣調包裝。75% O2+25% CO2氣調包裝對羊肉的保鮮效果最好，其色澤和感官評分最高，汁液流失率較小，pH值最低，－1 ℃冰溫條件下貯藏42 d時，羊肉的菌落總數、假單胞菌菌數、乳酸菌菌數的對數值分別為5.91、5.95 、5.23（lg（CFU/g）），菌落總數符合國家二級鮮肉標準。

綜合比較，75% O2+25% CO2的氣調包裝與－1 ℃冰溫復合使用，可使羊肉的保鮮期達到42 d，適于羊肉的保鮮，是較好的羊肉冰溫氣調保鮮方式。

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Effect of Modified Atmosphere Packaging in Combination with Ice-Temperature on Quality of Mutton during Storage

ZHAO Fei1， JING Hongpeng1， WU Xinling1， GUAN Wenqiang1，2，*， LIU Bin3， ZHANG Dequan2
（1. Tianjin Key Laboratory of Food Biotechnology， College of Biotechnology and Food Sciences， Tianjin University of Commerce，Tianjin 300134， China； 2. Institute of Agro-products Processing Science and Technology， Chinese Academy of Agricultural Sciences，Beijing 100193， China； 3. Tianjin Key Laboratory of Refrigeration， College of Mechanical Engineering，Tianjin University of Commerce， Tianjin 300134， China）

In order to extend the storage life of fresh mutton， the effect of modified atmosphere packaging （MAP） with various gas components on the quality of fresh mutton during ice temperature storage was determined. Sensory evaluation scores， color， drip loss rate， total volatile nitrogen （TVB-N）， pH value and microbial loads of mutton samples packaged in 75% O2+ 25% CO2and 75% N2+ 25% CO2atmospheres and stored at ice temperature （-1 ℃） were analyzed. Vacuum packaging was used as control. The results showed that the drip loss rate of fresh mutton in vacuum package was significantly higher than that of modified atmosphere packaged mutton， but the color and sensory evaluation of mutton packaged in 75% N2+ 25% CO2atmosphere were worst among the three types of packages. Mutton packaged in 75% O2+ 25% CO2atmosphere had the best color and sensory evaluation scores， lower drip loss rate， and lower pH value. After 42 d storage of the mutton packaged in 75% O2+ 25% CO2atmosphere at ice temperature， the counts of total bacteria，Pseudomonas and lactic acid bacteria were 5.91， 5.95 and 5.23 （lg（CFU/g））， respectively， and the total numbe r of bacteria was not higher than that of first-grade fresh meat according to the national standard of China. In general， 75% O2+ 25%CO2atmosphere package combined with ice temperature （-1 ℃） can extend the storage life of fresh mutton for as long as 42 days， and this method is suitable for maintaining the quality of fresh mutton during storage.

mutton； modified atmosphere packaging； ice temperature； storage

TS251.44

A

1002-6630（2015）14-0232-06

10.7506/spkx1002-6630-201514045

2014-11-25

公益性行業（農業）科研專項（201303083）；天津市高等學校創新團隊培養計劃項目（TD12-5049）

趙菲（1989—），女，碩士，研究方向為農產品加工與貯藏。E-mail：1475020045@qq.com

關文強（1974—），男，教授，博士，研究方向為農產品加工與貯藏。E-mail：gwq18@163.com