不同含氧包裝方式對牦牛肉保鮮效果的影響

馬騁，文鵬程，梁琪*，張炎

1(甘肅農業大學 食品科學與工程學院，甘肅 蘭州，730070) 2(甘肅省功能乳品工程實驗室，甘肅 蘭州，730070)

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不同含氧包裝方式對牦牛肉保鮮效果的影響

馬騁1,2，文鵬程1,2，梁琪1,2*，張炎1,2

1(甘肅農業大學 食品科學與工程學院，甘肅 蘭州，730070) 2(甘肅省功能乳品工程實驗室，甘肅 蘭州，730070)

摘要為了使氣調包裝技術能夠更廣泛地應用到牦牛肉中，以牦牛背最長肌為材料，采用真空包裝為對照組，以O2含量為40%～80%，CO2含量為20%～60%的5種不同含氧量的氣調包裝組為試驗組，在0～4 ℃的貯藏條件下，每隔4 d，對各包裝組中牦牛肉的菌落總數、TVB-N值、TBA值、pH值、汁液流失率和肉色進行測定。結果表明：含60%O2和40%CO2的氣調包裝組可在貯藏的20 d中使各指標均維持在新鮮肉的標準內并保持良好肉色，是最適宜牦牛肉的含氧氣調包裝方式。

關鍵詞牦牛肉；氣調包裝；保鮮

牦牛主要分布在高海拔、低氣壓的高寒高山草原[1]，由于其所處地理位置特殊，運輸時間長，因此，在牦牛肉的貯藏、運輸、銷售過程中延長其保質期已成為該產業發展的關鍵因素。同時，牦牛高原低氧的特殊生存環境也使得牦牛肉較黃牛肉等肉類差異較大。楊明等[2]研究得出，牦牛肉肉色較黃牛肉要深，且其肌紅蛋白比黃牛肉肌紅蛋白氧化成高鐵肌紅蛋白的速率更慢。古松等[3]通過研究發現，牦牛肉肌紅蛋白脂類氧化的速度比黃牛肉要慢很多。氣調包裝技術[4](modified atmosphere packaging，MAP)，是用高阻隔性的包裝材料使肉品處于與空氣氣體組成不同的環境中，以保護良好肉色、抑制微生物生長，從而延長產品貨架期的一種技術。袁璐等[5]曾報道，在貯藏的6 d內，高氧氣調包裝組可以更好地維持冷鮮肉的新鮮度。褚益可等[6]人研究得出，氣體組分為45%O2、30%CO2和25%N2的包裝組對牛肉的保鮮效果最佳的結論。目前，關于氣調包裝對豬肉及牛肉貨架期的影響的研究較多，而關于氣調包裝方式對牦牛肉保鮮效果的影響方面的研究還鮮有報道。因此，本試驗采用不同氣體組分對牦牛肉進行包裝，在0～4℃條件下對牦牛肉保鮮效果進行研究，以期獲得能延長牦牛肉貨架期的最佳氣體組分。

1材料與方法

1.1材料與設備

牦牛背最長肌：隨機選取甘肅甘南藏族自治州瑪曲縣的3～5歲健康放牧牦牛8頭進行屠宰試驗。禁食12～24 h，禁水2 h，屠宰后立即取背最長肌。

包裝氣體：O2、CO2(均為食品級)，蘭州眾利化工氣體有限公司。

包裝材料：規格為(16 cm×24 cm)的PE復合真空包裝袋。

試劑：MgO、H3BO3、甲基紅、溴甲基酚綠等為分析純試劑，瓊脂、蛋白胨、酵母浸膏等為生化試劑。

儀器：DQB-360W多功能氣調包裝機，上海青葩包裝機械公司；QHZ-5氣體混合裝置，上海青葩包裝機械公司；YX280A型手提式不銹鋼壓力蒸汽滅菌鍋，上海三申醫療器械有限公司；電熱恒溫培養箱，上海一恒科學儀器有限公司；SKD-200型凱氏定氮儀，上海沛歐分析儀器有限公司；testo 205便攜式pH計，德圖儀表(深圳)有限公司；HP-200色差儀，上海漢譜光電科技有限公司；TGL-20M高速臺式冷凍離心機，長沙湘儀離心機儀器有限公司；754PC型紫外可見分光光度計，上海光譜儀器有限公司。

1.2實驗方法

1.2.1樣品處理

肉樣處理前將所用刀具和案板經750 mL/L的酒精棉球擦拭，并用紫外線照射30 min。取3～5歲牦牛的背最長肌，用裝有碎冰的保溫箱運回實驗室，去掉肉塊表層以降低其表面初始菌數，并去除表面筋膜及脂肪。肉樣切成100 g左右的肉塊，并準確稱取質量，記為m1，放入包裝袋中，各處理組氣體組分如表1所示。

表1　氣調包裝的氣體組分

1.2.2實驗指標的測定

將包裝好的肉樣放于0～4 ℃保藏，每隔4 d對各組肉樣進行菌落總數、揮發性鹽基氮含量、脂肪氧化程度、pH值、汁液流失率、a*值的測定。

1.2.2.1菌落總數的測定[7]

根據 GB 4789.2—2010《食品微生物學檢驗 菌落總數測定》進行。

評價標準：一級鮮肉≤4 lg(CFU/g)；二級鮮肉 4-6 lg(CFU/g)；變質肉>6 lg(CFU/g)。

1.2.2.2揮發性鹽基氮的測定[8-9]

參照GB/T 5009.44—2003《肉與肉制品衛生標準的分析方法》，并稍作改動。

評價標準：一級鮮肉≤15 mg/100 g；二級鮮肉≤ 20 mg/100 g；變質肉> 20 mg/100 g。

1.2.2.3脂肪氧化程度的測定[10]

參照MARIANNE等人的方法，并稍作改動。取10 g肉樣絞碎，加50 mL7.5%的三氯乙酸(含0.1%EDTA)，振搖30 min，雙層濾紙過濾2次。取5 mL上清液加入5 mL 0.02 mol/L TBA溶液，100 ℃下水浴40 min，取出冷卻1 h后離心5 min(離心力1 600 g)，上清液中加入5 mL三氯甲烷搖勻靜置分層后，取上清液分別在532 nm和600 nm處比色，記錄消光值并按公式(1)計算TBA值。

(1)

與TBA反應的物質的量以1 kg肉中丙二醛的質量(mg)表示。

1.2.2.4pH值的測定[11]

根據GB/T 9695.5—2008《肉與肉制品 pH測定》進行。

評價標準：一級鮮肉 pH 5.8～6.2；二級鮮肉 pH 6.3～6.6；變質肉 pH>6.7。

1.2.2.5汁液流失率的測定[12]

用濾紙吸干肉樣表面的水分并稱質量，記為m2，測定汁液流失率。

(2)

1.2.2.6肉色的測定

用色差儀測定肉樣的L*、a*、b*值，對于同一肉塊，平行測定3次。

2結果與討論

2.1不同包裝方式對菌落總數的影響

菌落總數是影響牦牛肉品質的重要因素之一。 由圖1看出，隨著貯藏時間的延長，各包裝組中的菌落總數都呈上升趨勢。

圖1　不同包裝方式對菌落總數的影響Fig.1　Effects of different packaging methods on the total bacterial count of yak meat

各包裝組的初始菌落數為3.49 lg(CFU/g)，0～4 d內，E組和真空包裝組中的菌落總數呈顯著上升趨勢(P<0.05)，8 d前這2個包裝組中的菌落總數均顯著高于其他包裝組，12～20 d內，真空包裝組中的菌落總數顯著(P<0.05)高于其他各包裝組。16 d以前，所有包裝組中的菌落總數都維持在6 lg(CFU/g)的標準以下，為新鮮肉。第20天時，氣調包裝D組、E組與真空包裝組中的菌落總數超過了6 lg(CFU/g)的限量標準。因此，從該指標來看，A組、B組和C組較其他包裝組來講可使牦牛肉的貨架期至少延長4 d。其中，真空包裝組中菌落總數變化較快的原因與包裝中的無氧環境更有利于厭氧菌的大量繁殖有關[13]。而CO2含量為60%、50%和40%的A、B和C組能在較長時間內維持牦牛肉的菌落總數在限量標準范圍內，主要與包裝中含有大量的CO2可以抑制微生物的生長有關[14]。同時，在整個貯藏過程中，A、B和C組牦牛肉中的菌落總數均無顯著差異(P>0.05)，說明當CO2含量在40%～60%范圍內時，CO2水平對包裝中菌落總數的影響并不顯著，當包裝中CO2含量達40%時，就可以較好地將牦牛肉中的菌落總數控制在一定范圍內。

2.2不同包裝方式對揮發性鹽基氮含量的影響

揮發性鹽基氮(TVB-N)含量是檢驗肉品新鮮程度時所用的一項重要指標[15]。由圖2看出，各包裝組中的TVB-N值與菌落總數的變化趨勢一致，說明該指標受微生物影響較大。

圖2　不同包裝方式對揮發性鹽基氮含量的影響Fig.2　Effects of different packaging methods on the TVB-N content of yak meat

在貯藏的20 d中，各包裝組中的TVB-N值隨著包裝內CO2含量的升高而降低，這可能與包裝中的CO2溶于肉表面的汁液中形成碳酸，抑制了微生物的生長，進而降低了微生物對肉中蛋白質的分解程度，使包裝內TVB-N含量較少有關。同時，由圖看出，CO2含量較高的A、B和C組的TVB-N值在整個貯藏過程中都始終維持在15 mg/100 g以內，達到了一級鮮肉的標準。其他包裝組的TVB-N值在第16天時超過了15 mg/100 g的標準，為次級鮮肉。顯著性分析顯示，第16天以后，A、B和C組的TVB-N值都顯著(P<0.05)低于其他3組，說明包裝內的CO2含量一定程度上影響了牦牛肉的保鮮效果，這也和LIMBO等認為的氣調包裝中的CO2具防腐作用的觀點一致[16]。

2.3不同包裝方式對脂肪氧化程度(TBA值)的影響

脂肪氧化至一定程度會使肉產生酸敗味，進而影響肉的感官品質。TBA值是最廣泛的用于評價肉品脂肪氧化程度的指標。有研究得出，TBA值為1.0 mg/kg是感官能檢測出酸敗的臨界限[17]。由圖3得出，隨貯藏時間的延長，各包裝組中的TBA值呈上升趨勢。本研究發現，0～8 d內，含氧量較少的A組及真空包裝組中牦牛肉的TBA值均高于其他含氧氣調包裝組，這可能與0～8 d時包裝內較高的氧分壓激活了肉中的抗氧化酶活性，減慢了脂肪氧化速度有關[5]，而在第12天以后，各含氧包裝組中牦牛肉的TBA值均大于真空包裝組，且在第16天后顯著高于真空包裝組(P<0.05)，這與該階段各包裝組牦牛肉中的相關抗氧化酶逐漸失活，致使氧化速度主要取決于氧含量的多少有關。第20天時，含O2量為70%和80%的D組和E組的TBA值達到了1.0 mg/kg的臨界值，產生酸敗味，其他各包裝組的TBA值均小于1.0 mg/kg，維持在正常范圍內，該結果與MANCINI[18]等得出的當包裝中O2含量高于20%時，就會使肉產生氧化酸敗味的結論不同，這主要與牦牛肉中脂肪含量少，且抗氧化酶活性高，使脂肪氧化程度較低有關[3]。整個貯藏過程中，真空包裝組中的TBA值變化較小，說明無氧環境一定程度上抑制了脂肪氧化。

圖3　不同包裝方式對TBA值的影響Fig.3　Effects of different packaging methods on the TBA value of yak meat

2.4不同包裝方式對pH值的影響

有研究認為，肉類在低 pH 值的情況下能較好的保持新鮮感[5]。由圖4看出，在貯藏的20 d中，所有包裝組中的pH值都呈上升趨勢，這與貯藏過程中，牦牛肉中的蛋白質在細菌和酶作用下分解為氨和胺類化合物等堿性物質有關[19-20]。

圖4　不同包裝方式對pH值的影響Fig.4　Effects of different packaging methods on the pH value of yak meat

整個貯藏過程中，除O2含量為70%和80%的D、E兩組的pH值在第20天時超過了6.2的標準，成為次級鮮肉外，其他包裝組中牦牛肉的pH均維持在6.2以內達一級鮮肉標準，這與D、E兩組中CO2含量較少，微生物增長較快，加快了堿性物質的分泌有關。顯著性分析表明，除第4天外，不同包裝組中牦牛肉的pH值間差異不顯著(P>0.05)，因此，不能單純通過pH值變化來確定各氣調包裝組對牦牛肉保鮮效果的好壞，這與KIM等[21]的研究結果相一致。

2.5不同包裝方式對汁液流失率的影響

有研究表明汁液流失率不僅會影響消費者的接受度還會導致蛋白質的流失降低肉的質量[22]。由圖5看出，隨著貯藏時間的延長，各包裝組中的汁液流失率呈上升趨勢。其中，真空包裝組中的汁液流失率上升速度較快，且在整個貯藏過程中，其汁液流失率都顯著(P<0.05)高于其他含氧氣調包裝組。這說明包裝內部的壓力變化對汁液流失有較大影響，因真空包裝使樣品表面形成了一定的壓差，致產生了大的汁液流失率。同時，顯著性分析得出，在整個貯藏過程中，各含氧氣調包裝中的汁液流失率間差異不顯著(P>0.05)，說明包裝中的氧含量對包裝內的汁液流失率影響較小。

圖5　不同包裝方式對汁液流失率的影響Fig.5　Effects of different packaging methods on the drip loss of yak meat

2.6不同包裝方式對肉色的影響

圖6　不同包裝方式對肉色的影響Fig.6　Effects of different packaging methods on meat color of yak meat

冷卻肉的色澤是消費者判斷其是否新鮮的重要指標[23]。各包裝組中牦牛肉的肉色變化規律如圖6所示。L*值方面，在整個貯藏過程中，所有包裝組中牦牛肉的L*值均呈先上升后下降的趨勢，且在第8天時達最大值。顯著性分析顯示，除第8天和第12天外，各氣調包裝組中的L*值均顯著高于真空包裝組(P<0.05)。同時，較其他氣調包裝組來說，O2含量為60%的C組的L*值始終維持在較高水平。a*值方面，由圖6-b看出，在整個貯藏過程中，所有包裝組中的a*值呈波動變化。其中，真空包裝組中的a*值變化較穩定，且一直處于較低狀態。所有含氧氣調包裝組中的a*值均在第8 d時達最大值，隨后呈下降趨勢。其中，O2含量為40%的A組的a*值較小，且下降速度較快，說明該氣體組分不利于牦牛肉肉色穩定性的維持。含氧量較高的D組和E組雖在第8 d時獲得了較大的a*值，但在貯藏的第8天后下降速度較快，這可能與O2濃度過高，使氧合肌紅蛋白進一步氧化為高鐵肌紅蛋白有關。同時，O2含量為60%的C組的a*值較高，且變化穩定，在12 d以后顯著高于其他包裝組(P<0.05)。綜合來看，真空包裝組中的L*值和a*值都始終處于較低狀態，與真空包裝形成的無氧環境使肉中的肌紅蛋白主要以還原型肌紅蛋白的形式存在，不利于使牦牛肉呈現鮮紅色有關[24-25]。同時，C組中的L*值和a*值之所以均保持在較高水平，與該包裝組較利于形成穩定的氧合肌紅蛋白有關。在b*值方面，由圖6-c可知，b*值的變化趨勢與TBA值的變化趨勢相似，說明b*值的大小在一定程度上受脂肪氧化的影響。各包裝組中的b*值整體呈上升趨勢，8 d以前，真空包裝組和氧含量較低的A組的b*值顯著高于含氧量較高的其他各組(P<0.05)。8 d以后，含氧氣調包裝組中的b*值呈顯著上升趨勢(P<0.05)，且都顯著高于真空包裝組(P<0.05)。同時，第12天以后，含氧量為40%～60%的A、B和C組的b*值間差異不顯著(P>0.05)，且均顯著低于D、E兩組(P<0.05)。

綜合L*、a*、b*值得出，在整個貯藏中，氣體組分為60%O2和40%CO2的C組始終有較高的L*、a*值和較低的b*值，更有利于牦牛肉形成消費者喜愛的鮮紅色，是最利于肉色穩定性維持的氣體組分。

3結論

(1)菌落總數和TVB-N值是反映肉品新鮮程度的重要指標。第20天時，CO2含量在40%以上的氣調包裝組的該指標都始終維持在新鮮肉的標準范圍內。

(2)第20天時，O2含量在60%以下的各包裝組的TBA值均維持在1.0 mg/kg以下的正常范圍內，該氣體組分下牦牛肉的脂肪氧化水平不會對牦牛肉的感官品質產生不良影響。

(3)氣體組分為60%O2和40%CO2的氣調包裝組可在整個貯藏過程中使肉色保持在鮮紅色，是最利于肉色穩定性維持的氣體組分。

綜合以上各指標得出，在0～4 ℃的條件下，氣體組分為60%O2和40%CO2的包裝組可在貯藏的20 d中使TVB-N值、菌落總數和TBA值均維持在新鮮肉的標準內并保持良好肉色，是最適宜牦牛肉包裝的氣體組分，可明顯延長牦牛肉的貨架期。

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Effects of modified atmosphere packaging with different oxygen-containing on the preservation effect of yak meat

MA Cheng1,2, WEN Peng-cheng1,2, LIANG Qi1,2*, ZHANG Yan1,2

1(College of Food Science and Engineering, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070，China)2(Functional Dairy Product Engineering Laboratory of Gansu, Lanzhou 730070,China)

ABSTRACTIn order to apply the modified atmosphere packaging (MAP) technology to extend the shelf life of yak meat, the yak meat in vacuum packaging were used as the control group. The experimental group was MAP with 5 different gas components (O2: 40%～80%; CO2: 20%～60%). The yak longissimus dorsi muscles were packaged with MAP and vacuum packaging, and stored at 4 ℃. The total bacterial counts, TVB-N values, TBA values, pH values, water loss rates and meat color of yak meat were measured every 4 days. The results showed that during 20 days storage, MAP of 60% O2 and 40% CO2 packaging helped yak longissimus dorsi muscles indexes meet with nation standards and improve the color stability. In summary, MAP of 60% O2 and 40% CO2 was the best condition to package yak Longissimus dorsi muscles.

Key wordsyak meat; modified atmosphere packaging(MAP); freshness

DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201606033

基金項目：國家科技支撐計劃(2012BAD28B01)；甘肅省青年基金(1308RJYA019)

收稿日期：2015-10-02，改回日期：2015-12-01

第一作者：碩士研究生(梁琪教授為通訊作者，E-mail : liangqi@gsau.edu.cn)。