預冷庫內(nèi)環(huán)境溫濕度差異對豬胴體品質(zhì)的影響

摘 要：通過對豬胴體中心溫度、pH值、肉色及菌落總數(shù)等指標進行測定，研究二段式預冷工藝條件下0～4 ℃單向風機排布預冷庫內(nèi)不同位置環(huán)境溫度和環(huán)境相對濕度的差異對豬胴體品質(zhì)的影響。結(jié)果表明：預冷庫內(nèi)不同位置環(huán)境溫度和環(huán)境相對濕度之間存在顯著差異（P<0.05）；環(huán)境溫度低的位置，其豬胴體中心溫度下降快；預冷庫內(nèi)不同位置處pH值下降幅度存在差異，位置1、3、6處pH值下降較快，且與同軌道其他位置存在顯著性差

異（P<0.05）；不同位置處豬胴體的肉色變化趨勢存在顯著差異（P<0.05），冷庫內(nèi)不同位置環(huán)境溫度的差異可能是造成豬胴體亮度值和紅度值有不同變化趨勢的原因之一；不同軌道的豬胴體菌落總數(shù)存在顯著差異（P<0.05），回風口位置處菌落總數(shù)最小。

關鍵詞：豬胴體；預冷庫位置；環(huán)境溫度；環(huán)境相對濕度；品質(zhì)

Effect of Variations in Temperature and Humidity in Pre-Chilling Room on the Quality of Pig Carcass

LI Wencai， TIAN Hanyou， ZHANG Zhenqi， BAI Jing， ZOU Hao， LIU Fei， WANG Hui， LI Jiapeng， QIAO Xiaoling*

（Beijing Key Laboratory of Meat Processing Technology， China Meat Research Center， Beijing 100068， China）

Abstract： The effects of spatial variations in temperature and relative humidity during two-stage pre-chilling at

0?4 ℃ in a chilling room with unidirectional fan arrangement on pig carcass quality were studied by measuring the central temperature， pH value， meat color and aerobic plate count （APC） of pig carcasses. The results showed that there was a significant difference in temperature and relative humidity among different positions in the chilling room （P < 0.05）. The central temperature of pig carcasses dropped faster when the surrounding temperature was lower. Differences in pH value decline were observed among positions； pH value dropped rapidly at positions 1， 3 and 6， and there were significant differences as compared to other positions on the same track （P < 0.05）. There was a significant difference in the changing trend of meat color at different locations （P < 0.05）. The difference in environmental temperature at different locations may account in part for the difference in the changing pattern of brightness and redness values. Total bacterial counts （TBC） on pig carcasses were different significantly among different tracks （P < 0.05）， and the lowest value was recorded at locations closer to the fan.

Keywords： carcass； location in pre-chilling room； ambient temperature； ambient relative humidity； quality

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-201807009

中圖分類號：TS251.8 文獻標志碼：A 文章編號：1001-8123（2018）07-0049-05

引文格式：

李文采， 田寒友， 張振琪， 等. 預冷庫內(nèi)環(huán)境溫濕度差異對豬胴體品質(zhì)的影響[J]. 肉類研究， 2018， 32（7）： 49-53. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-201807009. http：//www.rlyj.pub

LI Wencai， TIAN Hanyou， ZHANG Zhenqi， et al. Effect of variations in temperature and humidity in pre-chilling room on the

quality of pig carcass[J]. Meat Research， 2018， 32（7）： 49-53. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-201807009. http：//www.rlyj.pub

我國是豬肉生產(chǎn)和消費大國，肉類產(chǎn)量連續(xù)多年位居世界第一。根據(jù)溫度和制冷時間的不同，肉類可分為凍結(jié)肉、熱鮮肉和冷鮮肉，其中冷鮮肉經(jīng)冷卻排酸后，其中的蛋白質(zhì)和三磷酸腺苷經(jīng)降解生成大量的低分子肽和肌苷酸，肉的口感、嫩度和滋味大大改善，且營養(yǎng)價值豐富，同時在低溫環(huán)境下腐敗微生物的生長速率降低，大多數(shù)病原微生物的生長受到抑制，肉的食用安全得到保障[1-2]。隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高，冷鮮肉已成為中國生肉消費的主流。冷鮮肉是一種口感細膩、滋味鮮美、食用方便的肉類產(chǎn)品，但由于在預冷過程中冷鮮肉的品質(zhì)容易受外界環(huán)境因素的影響，其品質(zhì)變化成為了研究的熱點。

我國豬胴體預冷庫風機排布通常為單向排布，常用的預冷技術為二段式風冷，根據(jù)企業(yè)實際生產(chǎn)情況，豬胴體冷卻時間分為小于7、10～14、24～30、30～34、45 h以上，預冷時間越長，胴體質(zhì)量損耗越嚴重[3]。綜合考慮冷鮮豬肉損耗、貨架期及售出時間等因素，多數(shù)生豬屠宰企業(yè)會選擇較短的預冷時間來制備冷鮮豬肉；同時，由于冷庫內(nèi)環(huán)境因素的影響，豬胴體出庫時會出現(xiàn)品質(zhì)不一的現(xiàn)象，在一定程度上影響冷鮮豬肉的質(zhì)量穩(wěn)定性。畜胴體中心溫度、肉色、pH值以及菌落總數(shù)等品質(zhì)受預冷工藝條件的影響顯著[4-6]。Janz等[7]研究發(fā)現(xiàn)，與常規(guī)預冷（0～2 ℃）相比，快速預冷（-20 ℃，2 h）能快速降低牛胴體的中心溫度；Rybarczyk等[8]的研究表明，與1 ℃冷卻24 h相比，宰后豬胴體進行-24 ℃急速冷卻70 min后1 ℃冷卻至24 h，能顯著降低肉色值；陳慧等[9]的研究表明，急速冷卻階段溫度的變化對肉色有顯著影響；胡文錦等[10]的研究表明，二段式冷卻白條表面菌落總數(shù)少于一段式冷卻；王維婷等[11]分別采用常規(guī)冷卻、延遲冷卻（15 ℃，1 h）和快速冷卻（-25 ℃，1 h）對驢肉背最長肌進行預冷，發(fā)現(xiàn)在不同的預冷方式下，驢肉極限pH值存在差異；張向前[12]、Mancini[13]等研究認為，冷卻間濕度增加能夠促使胴體表面微生物生長繁殖；而車海棟等[3]研究表明，預冷庫內(nèi)不同位置處環(huán)境溫度和相對濕度之間存在差異。上述研究表明，預冷庫內(nèi)環(huán)境溫度和環(huán)境相對濕度在不同位置處存在差異，且畜胴體的品質(zhì)與預冷環(huán)境的溫度和濕度之間具有一定關系。

基于以上認識，本研究著重探討豬胴體預冷過程中冷庫內(nèi)不同位置處環(huán)境溫度和環(huán)境相對濕度的變化對豬胴體中心溫度、pH值、肉色和表面菌落總數(shù)等品質(zhì)的影響，以期為企業(yè)改進預冷條件、提高豬胴體出廠品質(zhì)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 豬胴體樣品

從北京某生豬屠宰企業(yè)選擇6 月齡的杜長大三元雜交（杜洛克×長白豬×大約克夏）去勢公豬，按照標準化的屠宰工藝進行屠宰，吊掛放置于同一預冷庫中冷卻。

1.1.2 預冷庫

0～4 ℃預冷庫的設計尺寸為長9.0 m、寬4.5 m、高3.2 m，預冷庫內(nèi)分布有6 根軌道以及2 個風速為1.5～4.0 m/s的變頻風機，懸掛于預冷庫上部，其位置分布如圖1所示。其中每個預冷庫最大容量為300 頭豬胴體。

1.2 儀器與設備

DL-WS20溫濕度記錄儀 杭州盡享科技有限公司；SSN-11E USB專業(yè)型溫度記錄儀 深圳宇問加壹傳感系統(tǒng)有限公司；生物安全柜 新加坡Esco公司；SG8-ELK便攜式pH計 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；CR-400便攜式色差儀 日本日立公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品處理

豬胴體修整完成后，用軌道傳送至-28 ℃快速冷卻間（快冷間）；冷卻1 h后將豬胴體由軌道傳送至0～4 ℃預冷庫中進行二次冷卻，2 h時豬胴體傳送完畢，關閉庫門。按照圖1所示位置，每隔2 h測定9 個位置處豬胴體的中心溫度、肉色、pH值和表面菌落總數(shù)等品質(zhì)指標。

1.3.2 預冷庫環(huán)境溫度和環(huán)境相對濕度的測定

在豬胴體進入快冷間時將溫濕度記錄儀掛在鐵鉤上，打開開關，記錄儀開始記錄所處環(huán)境的溫度和相對濕度。

1.3.3 豬胴體中心溫度的測定

在豬胴體進入快冷間時將USB專業(yè)型溫度儀的金屬探針直接插入豬胴體后腿處，打開開關，將其送入快冷間，記錄儀實時記錄豬胴體中心溫度。

1.3.4 指標測定

1.3.4.1 肉色

用便攜式色差儀測定豬胴體胸腰結(jié)合處背最長肌的亮度值（L*）和紅度值（a*），每個樣品測3 個點，取平均值。

1.3.4.2 pH值

用便攜式pH計測定豬胴體胸腰結(jié)合處背最長肌的pH值，每個樣品測3 個點，取平均值。

1.3.4.3 菌落總數(shù)

參考GB 4789.2—2016《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 菌落總數(shù)測定》[14]進行測定。取樣方法采用棉球擦拭法[15]，從胴體表面（頸部）取樣時，以無菌操作方法，將內(nèi)徑為5 cm×5 cm的滅菌規(guī)格板放在指定位置，用浸有滅菌生理鹽水的棉簽在規(guī)格板空心處涂抹10 次（往返計數(shù)為1 次），要求表面要擦拭干凈；然后將棉簽沿根部折斷，頭部放入裝有2 mL滅菌生理鹽水的試管中；所取樣品在0～4 ℃條件下放置，檢測時先充分振蕩，以棉頭全部搖開為標準，每支試管分別加入8 mL滅菌生理鹽水，充分振蕩，作為10-1濃度的樣液，再以10 倍梯度稀釋至所需濃度，對菌落總數(shù)進行測定，計算1 cm2樣品含菌量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS Statistic 18.0軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，采用單因素方差分析及Ducans檢驗（P<0.05）對數(shù)據(jù)的差異性進行分析，數(shù)據(jù)結(jié)果表示為平均值±標準差。

2 結(jié)果與分析

2.1 冷庫內(nèi)環(huán)境溫度變化規(guī)律

由表1可知，預冷0 h時，豬胴體被推至快冷間門口，快冷間與走廊之間發(fā)生空氣對流，環(huán)境溫度在13.13～17.20 ℃范圍內(nèi)，9 個胴體雖并排在一起，但部分豬胴體所在位置環(huán)境溫度仍存在差異。預冷2 h時，豬胴體從快冷間轉(zhuǎn)至0～4 ℃預冷庫，隨著預冷時間的延長，只有在4 h時，軌道4的3 個位置間環(huán)境溫度不存在差異性顯著（P>0.05），造成這種現(xiàn)象的可能原因是軌道4處于冷庫中央位置，與軌道1和軌道6相比豬胴體周圍胴體數(shù)量多、排列密度大，不利于環(huán)境的熱交換。隨著預冷時間的延長，軌道4的3 個位置與周圍環(huán)境熱交換增加，軌道4的3 個位置之間以及不同軌道同一列的不同位置之間的環(huán)境溫度存在顯著性差異（P<0.05）。

隨著預冷時間的延長，9 個位置處環(huán)境溫度均顯著降低（P<0.05），其中位置9下降最快，位置9處于回風口位置以及軌道外圍，豬胴體表面水分蒸發(fā)速率快，帶走周圍環(huán)境熱量多，導致周圍環(huán)境溫度下降較快。

2.2 冷庫內(nèi)相對濕度變化規(guī)律

由表2可知：預冷0 h時的環(huán)境相對濕度為快冷間門口環(huán)境相對濕度，快冷間門口氣流不穩(wěn)定，環(huán)境相對濕度存在差異（P<0.05）；預冷2 h時，位置1和位置4豬胴體周圍環(huán)境相對濕度達100.00%，這是由于位置1和位置4的豬胴體放置于指定位置的時間較早，進入0～4 ℃預冷庫后周圍氣流較快達到相對穩(wěn)定的循環(huán)狀態(tài)，再加上豬胴體自身表面的水分蒸發(fā)，環(huán)境濕度很快達到100.00%，但與同軌道的不同位置相比，并無顯著性差

異（P>0.05）。Janz等[7]研究表明，冷庫在6 h時環(huán)境濕度達95%左右，與本研究結(jié)果有差異，這可能是由于本研究中，企業(yè)在豬胴體進入0～4 ℃預冷庫前對冷庫地面進行沖洗清理后地面存有積水，2 h時，庫門關閉，在風機的作用下，豬胴體內(nèi)部水分在壓力差的作用下，水分由內(nèi)而外蒸發(fā)，再加上地面所存積水的蒸發(fā)，冷庫環(huán)境相對濕度快速增加，整個預冷庫的氣流處于相對穩(wěn)定的循環(huán)狀態(tài)，不同位置處的環(huán)境相對濕度均保持達100.00%。

2.3 豬胴體中心溫度變化規(guī)律

冷庫內(nèi)9 個位置在0～8 h冷卻時間段內(nèi)，豬后腿中心溫度隨時間的變化均呈顯著下降趨勢（P<0.05）。冷庫內(nèi)，在風機的作用下，胴體周圍環(huán)境溫度顯著降低，胴體表面水分蒸發(fā)，帶走熱量，導致胴體中心溫度快速下降，這與陳慧[9]、趙會平[16]等的研究結(jié)果一致。

由圖2可知，9 個位置處豬胴體中心溫度的下降幅度存在顯著性差異（P<0.05），軌道6上3 個位置處豬胴體中心溫度的下降幅度均較大，軌道6處于回風口位置，風速較大，胴體表面水分蒸發(fā)快，帶走熱量多，胴體周圍空氣溫度低，加快了胴體中心溫度的下降。

2.4 豬胴體pH值變化規(guī)律

生豬屠宰后肌肉中糖原進行無氧呼吸，發(fā)生糖酵解反應，產(chǎn)生乳酸，pH值下降[17-18]。豬胴體初始pH值在6.27～6.62之間，而一般活的和剛屠宰后的畜體肌肉pH值大約在7.0左右，造成這種現(xiàn)象的主要原因是屠宰前由于環(huán)境和屠宰條件等因素受到應激，肌肉經(jīng)無氧運動產(chǎn)生乳酸[19]。宰后預冷過程中，胴體溫度影響機體內(nèi)生化反應的進行[20]，從而影響肌肉中糖原酵解等體內(nèi)代謝，最終對胴體pH值的下降速率產(chǎn)生影響[21]。

由圖2可知，位置1、位置3和位置6處pH值下降較快，且與同軌道其他位置存在顯著性差異（P<0.05），造成這種現(xiàn)象的可能原因是肉中污染的微生物種類和數(shù)量存在差異，豬胴體可能受嗜冷菌污染，以乳酸菌和假單胞菌屬較多，它們在低溫條件下仍然會大量生長繁殖，在一定程度上影響肌肉的pH值[13]。

2.5 豬胴體肉色變化規(guī)律

肉色是消費者直觀評定豬肉品質(zhì)的重要指標，肉色鮮紅在一定程度上代表豬肉較新鮮[22]，L*和a*一般被認為是評價肉色的2 個重要指標，L*越大，說明肌肉的顏色越白越亮，a*越大，說明肌肉的顏色越紅越深[23]。

由表3～4可知，豬胴體在進入快冷間時，L*和a*存在差異，這可能是由豬本身及環(huán)境溫度、濕度、待宰密度、運輸、休息等周圍環(huán)境不同而造成的[24]。

由表3可知，豬胴體在0～4 ℃預冷庫不同位置處的L*呈現(xiàn)不同的變化趨勢，且除了位置5以外，其他位置處豬胴體預冷0 h與8 h相比，L*均不存在顯著性差

異（P>0.05）（表3中未標注同一位置不同預冷時間的差異性）。位置5位于冷庫中心位置，其與靠近軌道外圍的位置6以及靠近風機的位置8相比，進入0～4 ℃預冷庫后，豬胴體周圍環(huán)境溫度均存在顯著

性差異（P<0.05）。

除了位置7以外，其他位置處的豬胴體預冷0 h與8 h相比，a*均發(fā)生顯著性改變。由表4可知，預冷2～4 h，位置7處a*下降，其他位置處a*均上升，其中位置8處a*上升最快，位置9次之。由表1可知，位置7、8、9雖處于同一軌道，但豬胴體進入0～4 ℃預冷庫后，3 個位置處豬胴體的周圍環(huán)境溫度存在顯著性差異（P<0.05）。溫度影響組織內(nèi)氧化反應速率，L*和a*在一定程度上受氧化速率的影響[25]，冷庫內(nèi)不同位置環(huán)境溫度的差異可能是造成L*和a*變化趨勢不同的原因之一。

2.6 豬胴體表面菌落總數(shù)變化規(guī)律

菌落總數(shù)的高低是表征肉新鮮度的重要指標，一般要求宰后胴體表面菌落總數(shù)小于5×104 CFU/cm2[26]。由圖3可知，進入0～4 ℃預冷庫后，豬胴體表面菌落總數(shù)呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢，造成這種現(xiàn)象的原因可能是當豬胴體剛放置于0～4 ℃預冷庫時，表面微生物不能快速適應環(huán)境，造成微生物部分死亡；隨著預冷的進行，預冷庫內(nèi)環(huán)境濕度增加，有助于微生物的生長繁殖，微生物生長出現(xiàn)回升趨勢[13]。預冷8 h時，軌道1、4、6

上豬胴體表面菌落總數(shù)的最大值分別為3.53、2.95、

2.47（lg（CFU/cm2）），軌道6處于回風口，與其他2 個軌道相比，環(huán)境溫度低，再加上豬胴體中心溫度快速下降，抑制了豬胴體表面微生物的生長繁殖。

3 討 論

隨著預冷時間的增加，豬胴體中心溫度逐漸下降。不同軌道處豬胴體中心溫度下降速率存在差異，靠近風機位置軌道上的豬胴體中心溫度下降最快，靠近風機位置處環(huán)境溫度低，胴體表面水分蒸發(fā)快，帶走熱量多，加快了胴體中心溫度的下降。車海棟等[3]研究發(fā)現(xiàn)，回風口位置處胴體間阻擋作用對風速影響較小，其風速顯著高于冷庫中央位置和遠離風機位置；王合葉等[27]在比較不同風速條件下雞胴體品質(zhì)時發(fā)現(xiàn)，風速對于雞胴體的冷卻效率影響顯著，提高風速可以大幅度縮短冷卻時間，且可以有效降低微生物含量；胡鵬等[28]研究表明，胴體間距過小，排列過密，不利于胴體熱量的散失，導致胴體溫度下降速率慢。因此，建議完善冷庫內(nèi)風機排布，適當調(diào)整胴體間距，降低胴體間對風的阻擋作用，增強胴體間風的流動速率，且適當延長預冷時間，降低豬胴體出庫溫度。

pH值的變化與糖酵解速率有關，而不同的溫度可以調(diào)節(jié)宰后肌肉的早期糖酵解速率，使得肌肉pH值呈現(xiàn)不同的下降速率和變化趨勢。本研究結(jié)果表明，隨著豬胴體中心溫度的下降，冷庫內(nèi)不同位置處豬胴體的pH值均呈現(xiàn)下降趨勢，下降幅度存在差異；預冷0 h時，豬胴體的pH值存在差異，預冷8 h時，pH值之間不存在差異。曹麗[21]提到溫度能夠影響宰后肌肉代謝中酶系統(tǒng)的活性，從而影響糖酵解等代謝過程，影響pH值下降，本研究中冷庫內(nèi)不同位置處豬胴體中心溫度的變化可能是造成豬胴體pH值下降速率存在差異的主要原因之一。

肌肉L*和a*的變化主要與肌肉內(nèi)部水分滲出、基于表面對光的反射能力大小有關[29-30]，表面自由水越多，其亮度增加、紅度下降。隨著成熟時間延長，a*下降是由于肌紅蛋白與氧氣充分接觸，被氧化生成高鐵肌紅蛋白[31]。本研究中L*和a*呈現(xiàn)不同的變化趨勢，這也可能與胴體中心溫度下降速率有關[28]。

溫度是影響微生物存活的重要因素之一。與遠離風機和冷庫中央位置相比，回風口位置軌道上環(huán)境溫度較低，豬胴體中心溫度下降較快，低溫環(huán)境下豬胴體表面微生物的生長繁殖受到有效抑制，預冷8 h時，菌落總數(shù)值最小。預冷過程中，豬胴體表面菌落總數(shù)的變化還可能與豬胴體間距和預冷庫墻面的微生物狀況以及工作人員等外界因素有關[28，32]。適當增加胴體間距不僅可以避免胴體間的交叉污染，還可以加快胴體溫度的下降，抑制腐敗微生物的滋生[28]。在實際操作過程中，盡量避免外界因素的干擾，如嚴格要求工作人員工作服的潔凈度、從快冷間轉(zhuǎn)至0～4 ℃預冷庫的過程中避免豬胴體接觸不干凈的墻面以及禁止工作人員在豬胴體中來回穿行，降低豬胴體表面不必要的污染。

我國豬胴體預冷庫風機排布設計單一，單側(cè)單向的冷庫風機排布易造成預冷庫溫濕度環(huán)境不均衡，導致不同位置豬胴體品質(zhì)不均一的情況出現(xiàn)，下一步將優(yōu)化預冷庫設計，確定合理的預冷技術，以期解決品質(zhì)不均一的問題。

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