氣調冰箱對冷藏肉類的保鮮效果

郭慧媛 吳廣楓 曹建康 李曉峰 朱小兵 王健 馬堅

摘 要：為研究氣調冰箱（氧分壓為18.0%～18.5%）對冷藏肉類的保鮮效果，選取雪花牛肉、三文魚和金槍魚3 種高價值肉類，置于氣調冰箱中冷藏。以普通冰箱作為對照，對貯藏期間肉類表層細胞形態(tài)、汁液流失率、揮發(fā)性鹽基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）含量、硫代巴比妥酸反應物（thiobarbituric acid reactive substances，TBARs）值和菌落總數(shù)等指標進行定期監(jiān)測。結果表明：相較于普通冰箱，氣調冰箱顯著降低了雪花牛肉、三文魚和金槍魚貯藏過程中的汁液流失率、TVB-N含量、TBARs值和菌落總數(shù)，延緩了3 種肉類貯藏過程中品質的降低，表明相較于普通冰箱，氣調冰箱對冷藏雪花牛肉、三文魚和金槍魚具有更好的保鮮效果。綜合分析各項評價指標發(fā)現(xiàn)，在使用氣調冰箱冷藏肉類過程中，雪花牛肉應選用TVB-N含量作為判斷保質期的指標，而三文魚和金槍魚應選用菌落總數(shù)作為判斷保質期的指標。

關鍵詞：氣調冰箱;冷藏保鮮;牛肉;三文魚;金槍魚

Abstract： In order to study the effect of modified atmosphere refrigerator （with oxygen partial pressure of 18.0%–18.5%） on the quality preservation of chilled meat， three high-value meats： snowflake beef， salmon and tuna were stored in modified atmosphere refrigerators. Meanwhile， samples stored in a regular refrigerator were served as control. The morphological change of surface cells， drip loss rate， total volatile basic nitrogen （TVB-N） content， thiobarbituric acid reactive substances （TBARs） value and total viable count （TVC） in the meat samples were monitored regularly during storage. Results showed that compared with regular refrigerators， modified atmosphere refrigerators significantly reduced the drip loss rate， TVB-N content， TBARs value and TVC of snowflake beef， salmon and tuna during storage and delayed the deterioration of sensory quality， indicating that compared with regular refrigerators， modified atmosphere refrigerators could better preserve meat quality. Collectively， it was found that TVB-N content could be considered as an indicator of the storage life of chilled snowflake beef in modified atmosphere refrigerators， and TVC as an indicator of the storage life of chilled salmon and tuna.

Keywords： modified atmosphere refrigerators; cold storage; beef; salmon; tuna

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20201113-266

中圖分類號：TS251.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標志碼：A 文章編號：1001-8123（2020）11-0052-06

近年來，隨著人們生活水平的不斷提高和營養(yǎng)健康意識的逐漸增強，冷鮮肉以其營養(yǎng)價值豐富和感官品質良好的優(yōu)點受到越來越多消費者的喜愛[1-2]。冷鮮肉通常置于4 ℃條件下保藏且不經過任何的處理，而這并不能完全抑制微生物的生長繁殖以及脂質的過氧化，因此造成冷鮮肉易在貯藏過程中發(fā)生營養(yǎng)價值降低、甚至腐敗變質的情況，所以保鮮技術對于冷鮮肉至關重要[3-5]。

目前，國際上認為對于冷鮮肉保鮮最有效的技術是氣調技術，且此技術已被廣泛應用于延長各類食品貯藏期及保鮮過程[6-8]。目前，關于冷鮮肉氣調保鮮技術的研究主要集中在氣調包裝的形式方面。近些年，國內興起氣調冰箱設備的研發(fā)應用，但氣調冰箱對冷鮮肉的保鮮效果尚鮮見報道。因此，本實驗選用氣調冰箱貯藏雪花牛肉、三文魚和金槍魚3 種冷鮮肉類，研究其保鮮效果，為氣調冰箱在延長肉類保質期中的應用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

雪花牛肉、三文魚購于北京市某大型連鎖超市，印尼冷凍4A級大目紅金槍魚購于線上某品牌網店。

乙醇、氧化鎂、硼酸、三氯乙酸、氯化鈉、葡萄糖、甲基紅、溴甲酚綠指示劑（均為分析純） 天津市永大化學試劑有限公司;營養(yǎng)瓊脂、蛋白胨 北京奧博星生物技術有限責任公司。

1.2 儀器與設備

BCD-520WIGZU1氣調冰箱（氧分壓為18.0%～18.5%）、BCD-435WDCAU1普通冰箱?青島海爾公司;AR5120精密電子天平 美國Ohaus公司;高速分散勻質機 德國IKA公司;CX41電子光學顯微鏡 日本Olympus公司;SPX-400智能型生化培養(yǎng)箱 寧波江南儀器廠;LDZX立式壓力蒸汽滅菌器 上海申安醫(yī)療器械廠;5415D離心機 德國Eppendorf公司;UDK-126半自動凱氏定氮儀 意大利Velp公司;SW-CJ-ICU潔凈工作臺 江蘇蘇凈集團有限公司。

1.3 方法

1.3.1 原料前處理

將雪花牛肉、三文魚和金槍魚在購買后30 min內運回實驗室，立刻切成3 cm×3 cm方塊備用，所有與樣品接觸的用具均使用體積分數(shù)75%乙醇消毒。分別將每種樣品分裝于保鮮盒中（每份樣品約50 g），并用保鮮膜包裹。將每種樣品隨機均分成2 組，分別置于4 ℃氣調冰箱（氧分壓為18.0%～18.5%）和普通冰箱（對照組）中貯藏7 d。定期觀察樣品外觀和表層細胞形態(tài)，測定樣品汁液流失率、揮發(fā)性鹽基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）含量、硫代巴比妥酸反應物（thiobarbituric acid reactive substances，TBARs）值和菌落總數(shù)。

1.3.2 外觀形態(tài)觀察

貯藏7 d期間每天取出肉樣，拍照記錄各樣品外觀形態(tài)。

1.3.3 表層細胞形態(tài)觀察

將樣品制成切片，于80×顯微鏡下觀察肉樣表層細胞形態(tài)。

1.3.4 理化指標測定

1.3.4.1 汁液流失率

定期取樣，稱量樣品初始質量，記為m1;用濾紙吸干樣品表面水分，再次稱質量，記為m2[9]。汁液流失率按式（1）計算。

1.3.4.2 TVB-N含量

參照GB 5009.228—2016《食品安全國家標準 食品中揮發(fā)性鹽基氮的測定》[10]中半微量定氮法進行測定，結果以每100 g樣品中所含TVB-N毫克數(shù)表示。

1.3.4.3 TBARs值

準確稱取破碎的樣品5 g加入50 mL離心管，然后加入25 mL 20 g/100 mL三氯乙酸溶液，均質1 min，靜置1 h后8 000 r/min、4 ℃離心10 min，過濾，用蒸餾水定容至50 mL，取濾液5 mL加入0.02 mol/L硫代巴比妥酸溶液5 mL混勻，在沸水浴中煮沸20 min進行顯色反應，冷卻后的溶液在532 nm波長處用分光光度計測定吸光度（A532 nm）。TBARs值以每100 g樣品形成的丙二醛毫克數(shù)表示，并按式（2）計算[11]。

式中：7.8為換算系數(shù)，單位為mg/100 g。

1.3.5 菌落總數(shù)的測定

參照GB 4789.2—2010《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 菌落總數(shù)測定》[12]中的方法測定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

每個樣品重復測定3 次，數(shù)據(jù)表示為平均值±標準差。分別采用SPSS 21.0與Origin 9.1軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析與繪圖。

2 結果與分析

2.1 冷藏期間雪花牛肉、三文魚和金槍魚外觀形態(tài)的變化

由圖1可知：雪花牛肉在普通冰箱（對照）貯藏2 d后脂肪組織輕微變紅，肌肉組織顏色加深，且冷藏7 d后顏色變得極暗，氣調冰箱中雪花牛肉顏色變化較為緩慢;三文魚于普通冰箱中冷藏2 d后白色脂肪組織明顯消融，冷藏5 d后脂肪組織幾乎全部流失，三文魚塊顏色變紅、加深，氣調冰箱中的三文魚冷藏6 d后有明顯變化，但仍可見白色脂肪組織，與對照組相比顏色變化緩慢;金槍魚于普通冰箱中冷藏1 d后顏色開始變暗，冷藏7 d時肉塊邊緣發(fā)黑，氣調冰箱中金槍魚冷藏7 d后顏色仍然鮮嫩，僅肉塊邊緣顏色較為暗沉。以上結果表明，就外觀形態(tài)而言，在相同冷藏時間內，氣調冰箱對肉品的冷藏效果要優(yōu)于普通冰箱。

2.2 冷藏期間雪花牛肉、三文魚和金槍魚表層細胞形態(tài)的變化

由圖2可知，隨著冷藏時間的延長，3 種肉樣的肌肉組織結構均出現(xiàn)不同程度的弱化溶解。相同冷藏時間內，氣調冰箱中冷藏樣品的肌肉組織結構弱化程度普遍低于普通冰箱（對照）。本研究中，肉類表層細胞形態(tài)的評價標準為：視野范圍內50%的肌纖維組織被破壞、纖維感消失，則認為肌肉組織出現(xiàn)明顯的弱化溶解。由圖2A可知，冷藏0～7 d，氣調冰箱中雪花牛肉的組織結構變化不大，而普通冰箱中雪花牛肉的組織結構在冷藏4 d時開始出現(xiàn)明顯弱化，說明氣調冰箱有利于雪花牛肉的冷藏保鮮。由圖2B可知，氣調冰箱中三文魚冷藏5 d后肌肉組織出現(xiàn)明顯的弱化溶解，而普通冰箱從冷藏2 d時開始出現(xiàn)，說明氣調冰箱對三文魚具有更好的保鮮效果。由圖2C可知，普通冰箱和氣調冰箱中金槍魚的組織結構分別在冷藏2 d和3 d時出現(xiàn)弱化溶解，且普通冰箱中金槍魚的組織結構弱化速率較快，冷藏5 d后其組織結構已完全模糊，而經氣調冰箱冷藏7 d的金槍魚仍可見明顯的肌纖維組織。綜上所述，在相同冷藏時間內，2 種冰箱對3 種肉樣顯微結構的影響不同，氣調冰箱對肉品的冷藏效果要優(yōu)于普通冰箱。

2.3 冷藏期間雪花牛肉、三文魚和金槍魚汁液流失率的變化

貯藏過程中肉類組織內在的生理生化反應會導致持水性逐漸降低，同時發(fā)生不同程度的汁液流失，導致其中的營養(yǎng)成分損耗和流失[13]。由表1可知，3 種肉類各組樣品的汁液流失率均隨冷藏時間的延長呈上升趨勢，冷藏期間氣調冰箱中雪花牛肉、三文魚和金槍魚的汁液流失率始終顯著低于普通冰箱樣品（P<0.05）。劉敬斌[9]研究發(fā)現(xiàn)氣調保鮮能夠降低牛肉的汁液流失率，這與本研究結果一致。隨著冷藏時間的延長，氣調冰箱中肉樣汁液損失率的上升速率明顯較慢，冷藏7 d時，與普通冰箱相比，氣調冰箱中雪花牛肉、三文魚和金槍魚的汁液流失率分別減少1.23%、4.21%和2.14%。由以上結果可知，就持水性而言，3 種樣品在氣調冰箱中的冷藏效果要優(yōu)于普通冰箱。

2.4 冷藏期間雪花牛肉、三文魚和金槍魚TVB-N含量的變化

TVB-N含量可在一定程度上反映肉類的蛋白質分解情況，隨著肉類的腐敗，TVB-N含量逐漸增多，因此，通過測定TVB-N含量可以用于評價動物性食品的新鮮度[14-15]。根據(jù)NY/T 842—2012《綠色食品 魚》[16]和GB 10136—2015《食品安全國家標準 動物性水產制品》[17]規(guī)定，冷藏牛肉、三文魚和金槍魚中TVB-N含量應不超過15 mg/100 g。經測定，冷藏0 d的新鮮雪花牛肉、三文魚和金槍魚中的TVB-N含量分別為（3.73±0.09）、（10.96±0.52）mg/100 g和（10.59±1.13）mg/100 g。

由表2可知，普通（對照）和氣調冰箱冷藏的雪花牛肉、三文魚以及金槍魚的TVB-N含量均隨冷藏時間的延長逐漸增加，且氣調冰箱中樣品TVB-N含量的增加趨勢較普通冰箱緩慢。其中，普通冰箱中雪花牛肉在冷藏4 d時TVB-N含量達到（17.44±1.07） mg/100 g，超出標準規(guī)定限量，表明牛肉已腐敗變質;而氣調冰箱中雪花牛肉在冷藏6 d時TVB-N含量才超出規(guī)定限量。這表明相較于普通冰箱，氣調冰箱可將雪花牛肉保質期延長2 d。郝修振等[18]研究氣調包裝對牛肉保鮮效果的影響，結果表明，采用低氧氣調包裝，牛肉TVB-N含量增長緩慢，顯著低于對照組，這與本研究結果一致。普通冰箱冷藏4 d后，三文魚TVB-N含量超出標準限量，而氣調冰箱中三文魚在冷藏6 d時仍低于15 mg/100 g。張新林等[19]報道三文魚在低氧氣調環(huán)境下具有良好的保鮮效果，與本實驗結果相符。普通冰箱中金槍魚在冷藏3 d時TVB-N含量達到（15.61±0.67） mg/100 g，超出標準規(guī)定限量，而氣調冰箱中金槍魚TVB-N含量在冷藏4 d時達到（15.12±0.96） mg/100 g。夏征[20]對比研究金槍魚在不同氧分壓下的保鮮效果，發(fā)現(xiàn)低氧分壓對金槍魚的保鮮效果更好，能有效延長其貨架期。上述結果表明，相較于普通冰箱，氣調冰箱能有效減緩肉品的腐敗變質速率，具有更好的保鮮效果。

2.5 冷藏期間雪花牛肉、三文魚和金槍魚TBARs值的變化

冷鮮肉中存在大量不飽和脂肪酸，極易被氧化成丙二醛，丙二醛再與硫代巴比妥酸反應生成穩(wěn)定的紅色復合物[21]。TBARs值越大，表明脂肪的氧化程度越高，酸敗就越嚴重，TBARs值達到較高時，會產生難以接受的氣味[22]。因此，TBARs值常作為反映肉類和水產品脂類氧化的一項重要指標[23]。雪花牛肉、三文魚和金槍魚的初始TBARs值分別為（1.91±0.12）、（0.67±0.04） mg/100g和（0.18±0.02） mg/100 g。由表3可知，普通（對照）和氣調冰箱中樣品的TBARs值均隨冷藏時間的延長呈上升趨勢，但氣調冰箱中樣品TBARs值的增加趨勢更為緩慢，這與劉夢等[24]的研究結果相似。冷藏7 d時，氣調冰箱與普通冰箱中雪花牛肉、三文魚和金槍魚相比，TBARs含量分別減少1.29、1.51 mg/100 g和2.32 mg/100 g。因此，氣調冰箱可以減緩肉類的脂肪氧化進程，有更好的保鮮效果。這可能是由于氣調冰箱降低了肉類所處環(huán)境中的氧含量，直接抑制了肉類脂肪的氧化[25-26]。

2.6 冷藏期間雪花牛肉、三文魚和金槍魚菌落總數(shù)的變化

冷藏過程中肉品中耐低溫微生物的生長繁殖及其代謝是引起冷鮮肉類腐敗的主要原因，因此菌落總數(shù)可以直觀反映肉品貯藏期品質的新鮮度[27-29]。雪花牛肉、三文魚和金槍魚的初始表面菌落總數(shù)分別為（2.32±0.04）、（3.25±0.10）（lg（CFU/g））和（4.27±0.13）（lg（CFU/g））。由表4可知，隨著冷藏時間的延長，普通（對照）冰箱和氣調冰箱中樣品的菌落總數(shù)均呈上升趨勢，但氣調冰箱中樣品菌落總數(shù)的增加趨勢更加緩慢，這與李苗苗等[30]的研究結果一致。GB/T 17238—2008《鮮、凍分割牛肉》中規(guī)定冷藏牛肉菌落總數(shù)≤5.00（lg（CFU/g）），且GB 10136—2015中規(guī)定冷藏魚類菌落總數(shù)≤4.70（lg（CFU/g））。普通冰箱中雪花牛肉在冷藏7 d時菌落總數(shù)超出標準限量，發(fā)生腐敗變質，而氣調冰箱中雪花牛肉在冷藏7 d時仍符合標準要求。這說明相較于普通冰箱，氣調冰箱可延緩雪花牛肉的腐敗變質。經普通冰箱冷藏4 d后，三文魚菌落總數(shù)超出標準限量，而氣調冰箱中三文魚在冷藏5 d時超出標準限量。同樣，氣調冰箱中金槍魚的菌落總數(shù)超過標準規(guī)定限量遲于普通冰箱樣品。由以上結果可知，就菌落總數(shù)而言，3 種肉類在氣調冰箱中的冷藏保鮮效果均優(yōu)于普通冰箱。

綜合分析上述結果發(fā)現(xiàn)，在使用氣調冰箱冷藏過程中，就TVB-N含量而言，雪花牛肉、三文魚和金槍魚分別在冷藏6、7 d和4 d時超出標準限量;就菌落總數(shù)而言，雪花牛肉、金槍魚和三文魚分別在冷藏時間>7、5 d和3 d時超出標準限量。這些結果表明，雪花牛肉的TVB-N含量先于菌落總數(shù)超出標準限量，而金槍魚和三文魚則相反，因此，使用氣調冰箱冷藏過程中，雪花牛肉應選用TVB-N含量作為判斷保質期的指標，而三文魚和金槍魚應選用菌落總數(shù)作為判斷保質期的指標。

3 結 論

本實驗將雪花牛肉、三文魚和金槍魚分別置于氣調冰箱和普通冰箱中冷藏，結果顯示，相較于普通冰箱，氣調冰箱顯著降低了雪花牛肉、三文魚和金槍魚貯藏過程中汁液流失率、TVB-N含量、TBARs值和菌落總數(shù)，延緩了其冷藏過程中品質的降低。說明相較于普通冰箱，氣調冰箱對冷藏雪花牛肉、三文魚和金槍魚具有更好的保鮮效果。

綜合分析各項評價指標發(fā)現(xiàn)，在使用氣調冰箱冷藏過程中，雪花牛肉應選用TVB-N含量作為判斷保質期的指標，而三文魚和金槍魚應選用菌落總數(shù)作為判斷保質期的指標。

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