不同包裝方式調(diào)理牛排在冰溫貯藏過(guò)程中品質(zhì)變化特點(diǎn)

董福凱,查恩輝,張 振,何 寧,李 娜,于 娜

(1.錦州醫(yī)科大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,遼寧錦州 121001;2.遼寧通正檢測(cè)有限公司,遼寧沈陽(yáng) 110134;3.大連市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)測(cè)中心,遼寧大連 116037)

隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國(guó)牛肉的消費(fèi)量在逐年增多[1]。近年來(lái)人們的高標(biāo)準(zhǔn)和快節(jié)奏的生活方式使得調(diào)理牛排的生產(chǎn)和消費(fèi)發(fā)展迅猛[2]。然而新鮮度是決定產(chǎn)品質(zhì)量、消費(fèi)者接受度和最終商業(yè)價(jià)值的重要因素[3],所以研究調(diào)理牛排保鮮技術(shù)有很大的必要性。

食品的低溫貯藏方式主要包括冷藏、冰溫和凍藏,冷藏貯藏期短,無(wú)法滿足需求,凍藏貯藏期長(zhǎng),但解凍后對(duì)食品品質(zhì)影響較大[4-5]。冰溫保鮮技術(shù)作為第三代貯藏保鮮技術(shù),將食品保存在0 ℃到冰點(diǎn)之間,能有效地保持食品新鮮度且有較長(zhǎng)的貯藏期,已經(jīng)在國(guó)外得到迅猛發(fā)展,在國(guó)內(nèi)已在蔬菜水果、水產(chǎn)以及冷鮮肉保鮮方面取得一些成就[6]。江英等[7]研究發(fā)現(xiàn)冰溫保鮮技術(shù)運(yùn)用在西瓜中,在保持西瓜原有品質(zhì)和風(fēng)味的同時(shí)延長(zhǎng)了貯藏時(shí)間;Duun等[8]研究發(fā)現(xiàn)冰溫可以抑制鱈魚(yú)片中產(chǎn)生硫化物的細(xì)菌的生長(zhǎng)，延長(zhǎng)保質(zhì)期，降低失水率;Duun等[9]研究了烤豬肉在冰溫貯藏期間的品質(zhì)變化,發(fā)現(xiàn)冰溫可以抑制微生物生長(zhǎng)、延長(zhǎng)保質(zhì)期,并且使烤豬肉具有良好的感官品質(zhì);孫天利等[10]發(fā)現(xiàn)牛肉在冰溫條件下可以延緩理化性質(zhì)變化、顯著延長(zhǎng)貨架期。但對(duì)調(diào)理牛排冰溫保鮮鮮有報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)以鮮牛里脊為原料,研究了調(diào)理牛排在冰溫和冷藏過(guò)程中的品質(zhì)變化,旨在為調(diào)理牛排的冰溫保鮮提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

排酸牛里脊 錦州大潤(rùn)發(fā)超市;食鹽、香辛料等 錦州新瑪特超市;三氯乙酸、鹽酸、硼酸 天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司;2-硫代巴比妥酸 南京化學(xué)試劑股份有限公司;甲基紅、亞甲基藍(lán) 天津市化學(xué)試劑一廠;乙醇、氧化鎂、氯化鈉 天津市大茂化學(xué)試劑廠;以上試劑 均為分析純。

BCD-258WLDPN冰箱 海爾集團(tuán)有限公司;3306探針式食品溫度計(jì) 深圳市托爾為電子科技有限公司;PG75-A滾揉機(jī) 沈陽(yáng)盈鑫食品機(jī)械開(kāi)發(fā)有限公司;MAP-QT200扎口真空(氣調(diào))包裝機(jī) 蘇州森瑞保鮮設(shè)備有限公司;pHS-25臺(tái)式酸度計(jì) 上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司;AL204電子天平 上海梅特勒集團(tuán);ZHJH-112型垂直流超凈工作臺(tái) 上海智誠(chéng)分析儀器制造有限公司;標(biāo)準(zhǔn)型立式壓力蒸汽滅菌器 上海博迅實(shí)業(yè)有限公司;WDP-9062電熱恒溫培養(yǎng)箱 上海安亭科學(xué)儀器有限公司;半微量定氮蒸餾裝置 四川蜀牛玻璃儀器;紫外分光光度計(jì) 北京中慧天城科技有限公司;聚乙烯泡沫箱、隔熱板 市售。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 調(diào)理牛排的制備 將分割刀以及案板提前用75%酒精擦拭消毒,將購(gòu)買的牛里脊平均分割成直徑約為10 cm厚度為10 mm的肉塊,放入腌制液(食鹽1.5%、嫩肉粉0.4%、料酒4%、丁香0.24%、白芷0.24%、八角0.12%、孜然粉0.12%、花椒粉0.08%)中,用滾揉機(jī)間歇式(轉(zhuǎn)速為29 r/min,運(yùn)轉(zhuǎn)25 min,停15 min)滾揉4 h,在0～4 ℃環(huán)境下靜腌15 h。

1.2.2 冰點(diǎn)的測(cè)定 參考孫天利、趙菲等[10-11]文獻(xiàn)中的方法,將牛里脊去除筋膜后切成5 cm×5 cm×5 cm大小,按照1.2.1中方法進(jìn)行腌制,待腌制完成后將溫度計(jì)探針插入樣品中心,放于-18 ℃冰箱中,記錄0 ℃以后每下降0.1 ℃的時(shí)間,制成樣品幾何中心溫度隨時(shí)間變化曲線。當(dāng)0 ℃以下在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)溫度出現(xiàn)輕微的回升,并平穩(wěn)一段時(shí)間后又緩緩降低,則將穩(wěn)定時(shí)間段的溫度作為樣品的冰點(diǎn)。

1.2.3 冰溫箱冰鹽比的選擇 選用隔熱效果較好的聚乙烯泡沫箱并用隔熱板將其包裹。在箱體中心開(kāi)一個(gè)大小適宜的小孔,使溫度計(jì)探針能垂直無(wú)縫隙通過(guò)小孔。以冰鹽比(mL/g)100∶1、100∶3、100∶5、100∶7、100∶9的不同冰鹽混合物為制冷劑,并將其制成冰袋放在樣品的上下及四周,制冷劑與樣品之間用擋板隔開(kāi),防止制冷劑與樣品直接接觸。將樣品放入4 ℃冰箱預(yù)冷然后放入冰溫箱中進(jìn)行貯藏,嚴(yán)密監(jiān)測(cè)冰溫箱中溫度,并每隔24 h換一次制冷劑。

1.2.4 調(diào)理牛排的冰溫保鮮處理 將其隨機(jī)分成2組,分別進(jìn)行托盤包裝和真空包裝。將不同包裝組隨機(jī)分為2份,分別貯藏在0～4 ℃和0～-1.5 ℃下,即冷藏+托盤包裝(ST)、冷藏+真空包裝(SZ)和冰溫+托盤包裝(BT)、冰溫+真空包裝(BZ)4組貯藏方式。貯藏過(guò)程中,每隔4 d檢測(cè)一次,每個(gè)指標(biāo)做3次重復(fù)測(cè)定,求平均值。

1.2.5 測(cè)定指標(biāo)

1.2.5.1 感官指標(biāo)的評(píng)定 參考劉敬斌[12]的方法并稍作修改,感官評(píng)價(jià)小組由6位食品專業(yè)背景且經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的同學(xué)組成,分別對(duì)牛肉的色澤、氣味、彈性和組織狀態(tài)的情況進(jìn)行打分,按5分制進(jìn)行評(píng)分,取平均值。

表1 感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation standard

1.2.5.2 保水性的測(cè)定 參考李茜[13]的方法并稍作修改,稱量貯藏前調(diào)理牛排質(zhì)量(m1),然后進(jìn)行包裝以及貯藏,到取樣期取出肉樣,用無(wú)菌濾紙吸凈多余水分后稱重(m2),按下式計(jì)算汁液流失率:

汁液流失率(%)=((m1-m2)/m1)×100

1.2.5.3 硫代巴比妥酸值(TBARS)測(cè)定 參考谷小慧[14]的方法并稍做修改,稱取1.0 g碎肉樣于離心管中,而空白對(duì)照則用1 ml水代替肉樣,并加入5 mL含有0.375%的2-硫代巴比妥酸,15%的三氯乙酸,0.25 mol/L HCl溶液,置于沸水浴中20 min后,流水冷卻,然后7500 r/min,離心25 min,于532 nm測(cè)上清夜吸光度。每個(gè)處理做三個(gè)平行。

1.2.5.4 菌落總數(shù)的測(cè)定 菌落總數(shù)的測(cè)定參照GB 4789.2-2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測(cè)定》的方法。對(duì)照肉質(zhì)量衛(wèi)生指標(biāo)菌落總數(shù)的一般建議標(biāo)準(zhǔn),食用肉的菌落總數(shù)應(yīng)≤1×106個(gè)。

1.2.5.5 揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)值的測(cè)定 測(cè)定參照GB 5009.228-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中揮發(fā)性鹽基氮的測(cè)定》。

1.2.5.6 pH的測(cè)定 參考李建雄等[15]的方法并稍做修改,將樣品切成肉糜并稱取10 g,放入盛有90 mL蒸餾水的錐形瓶中,混勻后振蕩30 min,之后用pH計(jì)測(cè)定。重復(fù)三次,取平均值。

1.3 數(shù)據(jù)處理

2 結(jié)果與分析

2.1 冰點(diǎn)的測(cè)定結(jié)果

從圖1可以看出,調(diào)理牛排在凍結(jié)過(guò)程中出現(xiàn)了明顯的過(guò)冷點(diǎn),溫度降到-2.3 ℃后開(kāi)始出現(xiàn)回升,回升至-1.5 ℃并在此溫度下進(jìn)入1396 s的平穩(wěn)階段,之后溫度又開(kāi)始緩慢下降。因此,確定該調(diào)理牛排的冰點(diǎn)溫度為-1.5 ℃,因此,后續(xù)保鮮溫度為0～-1.5 ℃。

圖1 調(diào)理牛排凍結(jié)曲線

2.2 冰溫箱制備

不同冰鹽比的制冷效果見(jiàn)表2,由于箱體外壁始終有熱漏入并經(jīng)過(guò)試驗(yàn)測(cè)試,100∶3的冰鹽比制冷劑能使箱體內(nèi)溫度達(dá)到冰溫要求,因此,后續(xù)冰袋采用冰鹽比為100∶3。

表2 不同冰鹽比的溫度Table 2 Temperatures of different ice-salt ratio

2.3 感官指標(biāo)的評(píng)定結(jié)果

感官評(píng)定直接關(guān)系到牛排的品質(zhì),直接關(guān)系到消費(fèi)者的購(gòu)買欲望。通過(guò)和新鮮調(diào)理牛排比較,對(duì)不同貯藏方式的調(diào)理牛排在貯藏期間色澤、氣味、彈性以及組織狀態(tài)進(jìn)行感官評(píng)定。結(jié)果如表3、圖2。

圖2 不同貯藏方式下感官綜合評(píng)分的變化

從表3可以看出,調(diào)理牛排的色澤、氣味、彈性及組織狀態(tài)的感官評(píng)分都隨著貯藏時(shí)間的增加而降低,其中BT組的色澤和BZ組的氣味的感官評(píng)分降低的較慢,ST組的各項(xiàng)評(píng)分降低的最快,并在第12 d時(shí)各項(xiàng)評(píng)分都低于2分。BT組的各項(xiàng)感官評(píng)分均高于ST組,BZ組的高于SZ組,說(shuō)明相同包裝方式下冰溫有效地延緩牛排的劣變速度。

表3 不同貯藏方式下調(diào)理牛排的感官評(píng)定Table 3 Sensory evaluation of conditioning steak in different conditions

從圖2可以看出,感官綜合評(píng)分隨著貯藏時(shí)間的增加而降低。其中ST降低的最快,而其他三組變化的較平緩。BT的綜合評(píng)分始終高于ST,BZ的始終高于SZ,說(shuō)明相同包裝方式下冰溫貯藏優(yōu)于冷藏。BZ感官綜合評(píng)分始終高于BT,SZ始終高于ST,說(shuō)明相同貯藏溫度下真空包裝優(yōu)于托盤包裝。由此可知,冰溫和真空都能延緩調(diào)理牛排的感官變化,其中冰溫延緩色澤變化的效果最明顯,真空延緩氣味變化的效果最突出。

2.4 保水性的測(cè)定結(jié)果

肉的保水性是指肌肉保持其自身水分和添加水分的能力,是評(píng)價(jià)肉品質(zhì)的重要指標(biāo)[16]。有報(bào)道認(rèn)為保水性與肉的pH、亮度、肌纖維間的空隙、蛋白溶解性有關(guān),低的汁液流失對(duì)應(yīng)更好的肌肉品質(zhì)[17]。

從圖3可以看出,新鮮牛排的汁液流失率為1.18%,在不同貯藏方式下牛排汁液流失隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而增大,在相同貯藏時(shí)間內(nèi)汁液流失率BT

圖3 不同貯藏方式下汁液損失的變化

2.5 TBARS值測(cè)定結(jié)果

脂肪氧化不僅會(huì)產(chǎn)生異味,而且還會(huì)產(chǎn)生自由基破壞肉中色素導(dǎo)致肉變色,降低肉的品質(zhì)[20]。TBARS值被用于脂肪氧化程度的一個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo),一般來(lái)說(shuō)TBARS值越高說(shuō)明脂肪氧化越嚴(yán)重,產(chǎn)生的異味就越明顯,產(chǎn)品的品質(zhì)也就越差[21-22]。

由圖4可知,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)各組TBARS值不斷增加,說(shuō)明脂肪氧化程度不斷加深。ST組增長(zhǎng)較快且在第4 d TBARS值就顯著高于其他組(p<0.05),在貯藏第12 d時(shí),ST組值為0.78 mg/kg,與初始值相比增加4.2倍。BT組前期增長(zhǎng)比較平穩(wěn),在12～16 d脂肪氧化程度加重,TBARS值迅速增加。從圖4還可以看出雖然TBARS值不斷增加,但相同包裝下,冰溫組的TBARS值低于冷藏溫組的,這可能低溫條件下酶的活性降低,抑制了脂肪氧化反應(yīng)[14]。相同貯藏溫度下,ST、BT組的TBARS值明顯高于SZ、BZ組的,這可能是ST、BT組的氧氣濃度高于SZ、BZ組的,導(dǎo)致脂肪氧化加快,TBARS值增加迅速,這與Kim、Kenneth[23-24]等的氧氣濃度越高,脂肪越易被氧化的理論相似。有研究表明脂肪酸敗的臨界值為1.0 mg/kg[25]。在貯藏結(jié)束時(shí)各組的TBARS值均未超過(guò)臨界值,這可能和調(diào)理牛排中的脂肪及脂肪中不飽和脂肪酸的含量有關(guān)[26]。

圖4 不同貯藏方式下TBARS值的變化

2.6 菌落總數(shù)的測(cè)定結(jié)果

微生物是食品腐敗變質(zhì)的主要原因,是限制食品貨架期的主要因素[5,27]。一般認(rèn)為,冷鮮肉的菌落總是達(dá)到6 lg(cfu/g)時(shí)為變質(zhì)肉的警戒線,有些國(guó)家將細(xì)菌總數(shù)指標(biāo)定為6 lg(cfu/g)[28-29]。

由圖5可知,各組初始菌落總數(shù)為3.16 lg(cfu/g),隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈逐漸增多的趨勢(shì)。在貯藏過(guò)程中,ST組菌落總數(shù)增長(zhǎng)最快,在第4 d時(shí)就顯著高于其他組(p<0.05),在第12 d時(shí)菌落總數(shù)達(dá)到6.27 lg(cfu/g),超過(guò)變質(zhì)肉的警戒線。SZ組和BT組在0～8 d菌落總數(shù)增長(zhǎng)的比較緩慢,可能是由于環(huán)境的改變導(dǎo)致微生物出現(xiàn)了遲滯期[30],在第8 d后微生物適應(yīng)了新環(huán)境進(jìn)入對(duì)數(shù)期,菌落總數(shù)快速增長(zhǎng),在第20 d時(shí)分別達(dá)到7.10和6.07 lg(cfu/g),超過(guò)了變質(zhì)肉的警戒線。BZ組的菌落總數(shù)在前期有略微的下降,可能是在新的環(huán)境中,表面微生物受到一定的破壞,表現(xiàn)出小幅度波動(dòng),優(yōu)勢(shì)菌發(fā)生替換,好氧菌生長(zhǎng)受到抑制,經(jīng)過(guò)一段時(shí)恢復(fù)乳酸菌成為主要優(yōu)勢(shì)菌,進(jìn)入了對(duì)數(shù)期,生長(zhǎng)曲線開(kāi)始急劇上升,第28～32 d開(kāi)始進(jìn)入穩(wěn)定期,菌落總數(shù)變化相對(duì)穩(wěn)定[28],并在32 d達(dá)到6.03 lg(cfu/g),超過(guò)警戒線。且在貯藏過(guò)程中BT組和BZ組的菌落總數(shù)低于ST組和SZ組的。綜上所述,冰溫貯藏抑制微生物的效果優(yōu)于真空包裝方式,冰溫結(jié)合真空包裝的抑菌效果更明顯。

圖5 不同貯藏方式下菌落總數(shù)的變化

2.7 TVB-N值的測(cè)定結(jié)果

TVB-N值是動(dòng)物性食品中蛋白質(zhì)在酶和細(xì)菌的作用下分解而產(chǎn)生氨以及胺類等堿性含氮物質(zhì)。國(guó)標(biāo)中規(guī)定,TVB-N值≤15 mg/100 g屬于一級(jí)鮮肉范圍,TVB-N值≤20 mg/100 g屬于二級(jí)鮮肉范圍,TVB-N值>20 mg/100 g說(shuō)明肉已變質(zhì)。

由圖6可知,初始TVB-N值為6.90 mg/100 g,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)各組TVB-N值呈現(xiàn)逐漸增長(zhǎng)的趨勢(shì)。在0～4 d時(shí),各組TVB-N值變化幅度較小且都低于15 mg/100 g,屬于一級(jí)鮮。在第4～8 d時(shí),ST組的TVB-N值大幅度增加,且顯著高于其他組(p<0.05)。第8 d之后,各組TVB-N增加速度相對(duì)加快,這可能是初期環(huán)境改變,微生物生長(zhǎng)繁殖慢,中期以后微生物開(kāi)始適應(yīng)環(huán)境,生長(zhǎng)繁殖加快,對(duì)蛋白質(zhì)的分解也加快,導(dǎo)致TVB-N的增加速度也加快。也有報(bào)道認(rèn)為冰溫組TVB-N值中前期增加的原因是低溫會(huì)迫使細(xì)胞產(chǎn)生防御反應(yīng),部分蛋白會(huì)分解成氨基酸,細(xì)胞會(huì)分泌可溶性蛋白、無(wú)機(jī)鹽等抗凍結(jié)物質(zhì)來(lái)維持細(xì)胞原來(lái)狀態(tài)[31]。雖然各組TVB-N值都在增加,但增加速率各不相同,BZ組

圖6 不同貯藏方式下TVB-N值的變化

2.8 pH的測(cè)定結(jié)果

肌肉pH的高低是肉本身、微生物、環(huán)境等多種因素共同作用的結(jié)果,可以反映肉品質(zhì)的好壞[11]。國(guó)標(biāo)規(guī)定鮮肉的pH為5.8～6.2之間,次鮮肉的pH為6.3～6.6之間,變質(zhì)肉的pH大于6.7。

由圖7可知,各組初始pH為5.51,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)各組pH呈先下降后上升的趨勢(shì)。出現(xiàn)這種趨勢(shì)的主要原因是,貯藏初期糖原無(wú)氧酵解產(chǎn)生乳酸和丙酮酸,ATP分解產(chǎn)生磷酸,導(dǎo)致pH降低,貯藏中后期蛋白質(zhì)等物質(zhì)在微生物及酶的作用下分解產(chǎn)生堿性物質(zhì),導(dǎo)致pH升高[10,33]。各組降低和上升速率各不相同,其中ST組降低速率最低上升速率最快,并在第8 d時(shí)pH達(dá)到5.70,顯著高于其他組(p<0.05)。SZ組和BZ組降低速率最快,這可能是由于真空包裝是氧氣含量較少或無(wú)氧環(huán)境,促進(jìn)了無(wú)氧糖酵解和ATP的分解,導(dǎo)致pH快速降低。在pH上升階段,同種包裝方式相比,冰溫組上升速率比冷藏組低,這可能是低溫抑制了相關(guān)微生物和酶的活性導(dǎo)致堿性物質(zhì)的產(chǎn)生速率降低?？傮w看來(lái)pH的變化速率是ST組>BT組>SZ組>BZ組。

圖7 不同貯藏方式下pH的變化

2.9 相關(guān)性分析

表4～7是不同貯藏條件下各指標(biāo)之間的相關(guān)系數(shù)。從表4可以看出,ST組的感官總評(píng)分、菌落總數(shù)及TVB-N值都和貯藏時(shí)間有顯著相關(guān)性(p<0.05),汁液流失率、TBARS值以及pH與貯藏時(shí)間的相關(guān)性不顯著。因此,在ST條件貯藏下,調(diào)理牛排的品質(zhì)優(yōu)劣可以用感官總評(píng)分、菌落及TVB-N指標(biāo)來(lái)判斷。從表5～7中可以看出,SZ組、BT組和BZ組各項(xiàng)指標(biāo)都與貯藏時(shí)間有顯著相關(guān)性(p<0.05或p<0.01),因此,在SZ、BT和BZ條件下貯藏,可以用以上指標(biāo)來(lái)判斷調(diào)理牛排品質(zhì)的優(yōu)劣。

表4 ST條件下各指標(biāo)之間的相關(guān)系數(shù)Table 4 Correlation coefficients of conditioning steak qualities in ST condition

表5 SZ條件下各指標(biāo)之間的相關(guān)系數(shù)Table 5 Correlation coefficients of conditioning steak qualities in SZ condition

表6 BT條件下各指標(biāo)之間的相關(guān)系數(shù)Table 6 Correlation coefficients of conditioning steak qualities in BT condition

表7 BZ條件下各指標(biāo)之間的相關(guān)系數(shù)Table 7 Correlation coefficients of conditioning steak qualities in BZ condition

3 結(jié)論

調(diào)理牛排在4種條件貯藏下,各項(xiàng)指標(biāo)變化程度不同。同種包裝方式下,冰溫貯藏條件下各項(xiàng)指標(biāo)變化程度低于冷藏條件下,貨架期得到了延長(zhǎng),冰溫貯藏能有效保持調(diào)理牛排原有品質(zhì)、減少營(yíng)養(yǎng)流失。同種貯藏條件下,真空包裝方式下除汁液損失指標(biāo)外各項(xiàng)指標(biāo)變化均得到了改善?？梢?jiàn),冰溫貯藏和真空包裝方式是一種延緩調(diào)理牛排品質(zhì)變化和減少營(yíng)養(yǎng)流失的有效方法,且冰溫結(jié)合真空包裝條件下延緩效果更為明顯。

通過(guò)相關(guān)性分析可知,ST條件下貯藏可以用感官總評(píng)分、菌落總數(shù)及TVB-N值來(lái)評(píng)價(jià)調(diào)理牛排的品質(zhì);SZ、BT和BZ條件下貯藏可以用汁液流失率、感官總評(píng)分、TBARS值、菌落總數(shù)、TVB-N值以及pH來(lái)評(píng)價(jià)調(diào)理牛排的品質(zhì)。