不同包裝方式對土豆燒牛肉菜肴中牛肉貯藏品質的影響

孫金龍,劉莉丹,張春江,3,陳永凱,師希雄,黃 峰,3,*

(1.中國農業科學院農產品加工研究所,農業部農產品加工重點實驗室,北京 100193;2.甘肅農業大學食品科學與工程學院,甘肅蘭州 730070;3.中國農科院合肥食品營養與健康創新研究院,合肥中農科泓智營養健康有限公司,安徽合肥 238000)

中式傳統菜肴是最能代表本土特色的食品,其歷史悠久、傳承多樣、品種豐富。制作方法多樣主要以煮、炒、煎、炸、燉、烹、蒸、燒、鹵、腌等為主,這些獨特的烹飪方式也是中式菜肴文化與西方菜肴文化不同的地方[1-2]。隨著現代科技的迅猛發展,以中式菜肴自動化、標準化加工為標志的家庭廚房的社會化將成為一種必然趨勢,以家庭自制為主的菜肴消費格局正在被打破,中式傳統菜肴方便食品應運而生。吳曉光等[3]利用傳統醬牛肉工藝研制出番茄牛肉條方便食品。邵世秋等[4]根據鯽魚的形狀特征制作成有特色的鯽魚方便食品。張曉天等[5]將雞肉腌制整形后穿串進行預油炸處理,成品經過微波復熱后即可食用的速凍食品。由此可以看出,中式傳統菜肴方便食品工業化生產已經得到部分解決方法,但仍存在很多問題。例如,中國傳統菜肴質量標準體系建設不完善,產品穩定性較差。由于缺乏完善的產品質量標準體系,嚴重影響了中國傳統菜肴的國際競爭力。

土豆燒牛肉是最為常見的傳統中式菜肴。它是以土豆和牛肉為主體原料,經過炒制,燉煮而成。牛肉作為土豆燒牛肉菜肴的主要原料,其營養豐富、肉質鮮美,受到消費者青睞。近年來,傳統中式菜肴食品的工業化得到推廣,其中傳統菜肴的包裝技術成為了重中之重。隨著貯藏時間的延長,中式菜肴肉品質變差,氧化酸敗嚴重[5]。因此,選擇合適的包裝方式尤為重要。不同的包裝材料和包裝方式對菜肴的色澤、口感、外形、保質期等的影響有很大差異。真空包裝和托盤包裝是多年來使用較多的包裝方式。真空包裝具有較好的密封性、阻隔性以及避光性,包裝效果較好;但是,抽真空過程中包裝袋收縮,對產品產生擠壓使產品外形破壞嚴重[6]。而托盤包裝雖然能夠保證產品的外形,但其包裝的產品的保質期較短,很難滿足消費需求。金屬包裝、玻璃包裝、紙包裝、陶瓷包裝等包裝方式也較為常見。近年來,更為便捷、實用的免拆膜包裝的新型包裝方式也進入食品包裝行列,但目前對免拆膜包裝效果研究較少。多樣的包裝方式豐富了土豆燒牛肉的食用方法,同時也促進了傳統菜肴工業化發展的多樣性,不同包裝方式的包裝效果研究較為廣泛,但以土豆燒牛肉為材料的研究尚未見報道。因此有必要對不同包裝方式對土豆燒牛肉菜肴中牛肉品質的影響進行研究。

本試驗以土豆燒牛肉菜肴中牛肉為試驗材料,用真空包裝、免拆膜包裝、托盤包裝進行包裝后,對其在4 ℃下貯藏時的色澤、水分含量、質構、感官評價、菌落總數等指標進行測定,來研究不同包裝方式對土豆燒牛肉菜肴中牛肉在貯藏過程中食用品質和菌落總數的影響,以期為土豆燒牛肉菜肴包裝的工業化和標準化生產提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

牛腩 大廠回族自治縣富誠肉類有限公司提供,西門塔爾雜交牛宰殺后經排酸處理后,冷凍運輸至實驗室,切分后用保鮮膜包裝后,在-18 ℃下保存備用;馬鈴薯(大西洋) 石家莊馬鈴薯培育基地提供;調味料 北京華聯超市;PET/AL/PE包裝袋(PET:聚對苯二甲酸,AL:鋁,PE:聚乙烯)、PP免拆膜包裝盒、PP托盤包裝盒、PVC保鮮膜 亞速旺包材公司;磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、氯化鉀、迭氮鈉、甘氨酸、乙二胺四乙酸(EDTA)、尿酸、三氯乙酸、鹽酸、氯化鎂 以上試劑均為分析純,國藥集團化學試劑有限公司。

TCP全自動色差儀 北京奧依克光電儀器有限公司;Series 4TE水分活度測定儀 美國Aqualab公司;TA-XT2i物性測試儀 英國Stable Micro System公司;SPectraMax 340PC384酶標儀 美國MBD公司;3K15R高速冷凍離心機 上海力申科學儀器公司;BS2SS型電子分析天平 北京賽多利斯計量儀器有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 土豆燉牛肉的制作

操作要點:a.原料肉解凍、焯水:冷凍的牛腩常溫解凍,除去表面脂肪,切分成截面為3 cm×3 cm的肉條,流水清洗。用兩倍的水與牛肉同時下鍋,水沸騰7 min后撈出用開水沖去表面浮沫,切成2.5 cm×2.5 cm×2.5 cm的肉塊備用。

b.土豆處理:用流水清洗土豆,用去皮器去除外皮,切成2 cm×2 cm×2 cm的小塊,用2%的食鹽水浸泡2 h備用。

c.炒制:在鍋中加入2%的食用油(按肉重計),等油燒熱后加入豆瓣醬爆香,倒入牛肉炒制并按肉重加入香精香料翻炒入味。

d.燉煮:炒制結束后,按肉重加入0.5倍水,大火燒開后調成小火燉煮1.5 h,后加入2倍牛肉重量的土豆,繼續小火燉煮30 min后燉煮結束,等溫度降至室溫時進行包裝。

e.包裝:三種包裝方式的包裝規格均按照凈含量的規格進行250 g包裝。

1.2.2 土豆燉牛肉的包裝與貯藏 以土豆燒牛肉中牛肉為試驗材料,分別采用真空包裝、免拆膜包裝、托盤包裝包裝后,在4 ℃下避光貯藏0、1、4、7、11、15、21 d分別取五份樣品作為該時間點實驗樣品,并對土豆燒牛肉菜肴中牛肉的色值、水分含量、pH、感官評價、菌落總數等指標進行測定。

1.2.3 菌落總數測定 參考GB 2726-2016《食品安全國家標準 熟肉制品》進行測定[14]。

1.2.4 指標測定

1.2.4.1 色度變化測定 參照張寶珣[7]的方法,稍作修改。用濾紙擦拭干凈肉塊表面的汁液以及肉塊表面凝固的脂肪,使用色差儀測定色度L*值、a*值和b*值,每塊肉測定3次,取平均值為最終色度值。

1.2.4.2 水分活度測定 參照付麗等[8]的方法,稍作修改。將肉樣切碎后,裝入專用塑料器皿內,使樣品量達到器皿容量的80%以上,再放入Series4TE型水分活度儀傳感器中,測定其水分活度,每個樣品測定3次,取平均值為最終水分活度值。

1.2.4.3 水分含量測定 依據GB 5009.3-2016《食品安全標準 食品水分的測定》的方法測定[9]。

1.2.4.4 pH測定 依據GB 5009.237-2016《食品安全標準 食品pH的測定》的方法檢測[10]。

1.2.4.5 質構分析測定 參考孫紅霞[11]的方法,稍作修改。將樣品順著肌纖維方向切成1 cm×1 cm×1 cm的小塊用質構儀測定,每組至少3平行。測定條件:探頭型號為P35探頭,測試前速度為2.0 mm/s,測試中速度為1.0 mm/s,測試后速度為2.0 mm/s,壓縮距離為60%。

1.2.4.6 感官評價 參照GB/T 22210-2008《肉與肉制品感官評定規范》[12],對三種不同包裝方式的土豆燒牛肉菜肴復熱到牛肉中心溫度達到80 ℃后進行感官評價,按10分法將評價標準分為5個等級見表1。感官評價員為20～45歲之間,其中男性和女性評價員各五人。感官評定一個樣品后,需要進行漱口,間隔一段時間后在進行下一個樣品評價,等全部評價完后收集評定表,參照溫麗娟的方法,按照嫩度∶滋味∶氣味∶色澤∶總體可接受度權重為1∶1∶1∶1∶6計算評分值,最終換算成十分制[13]。

表1 感官評價標準(分)

1.3 數據處理

全部試驗數據采用Microsoft Excel 2016和SPSS 20.0(SPSS Inc.,USA)數據處理系統進行分析,用Origin 8.0作圖,用Duncan’s法進行顯著性分析和標準偏差(±SE)計算。

2 結果與分析

2.1 土豆燒牛肉菜肴貯藏過程中牛肉的菌落總數變化

圖1為貯藏過程中不同包裝方式的土豆燒牛肉菜肴中牛肉的菌落總數變化,由圖1可以看出,貯藏1 d后,三種包裝方式土豆燒牛肉菜肴中牛肉的菌落總數均顯著上升(P<0.05),其中,托盤包裝牛肉的菌落總數增加的最明顯;免拆膜包裝牛肉在貯藏過程中菌落總數顯著高于真空包裝(P<0.05);托盤包裝牛肉在貯藏15 d時菌落總數達到4.99 lg(CFU/g),菌落總數接近國家規定的5 lg(CFU/g);免拆膜包裝牛肉在貯藏15 d時菌落總數達到4.88 lg(CFU/g);三種包裝方式的牛肉在貯藏15 d時,菌落總數差異顯著(P<0.05),免拆膜包裝牛肉在貯藏21 d時菌落總數達到5.04 lg(CFU/g),菌落總數超標;真空包裝牛肉在貯藏21 d時菌落總數達到了4.68 lg(CFU/g)。在整個貯藏過程中,真空包裝菌落總數顯著低于其他兩種包裝(P<0.05)。因此,后續的托盤包裝實驗時間為15 d,免拆膜包裝和真空包裝為21 d。

圖1 貯藏過程中不同包裝式牛肉的菌落總數變化

2.2 土豆燒牛肉菜肴貯藏過程中牛肉的色澤變化

由圖2可以看出,隨著貯藏時間的延長,三種包裝方式的土豆燒牛肉菜肴中牛肉的亮度均呈現下降趨勢,其中真空包裝亮度變化程度較小,免拆膜包裝次之,托盤包裝變化最大;真空包裝在貯藏4～15 d中亮度變化差異顯著(P<0.05),免拆膜包裝除7 d外其他時間點亮度變化顯著(P<0.05),托盤包裝在貯藏過程中L*值變化差異顯著(P<0.05)。三種包裝方式在貯藏1 d以后的亮度值差異顯著(P<0.05)。

圖2 貯藏過程中不同包裝方式對L*值的影響

由圖3可以看出,隨著貯藏時間的延長三種包裝方式的a*值總體呈下降趨勢。真空包裝呈現先下降后上升再下降之后趨于穩定的趨勢,在貯藏至1 d時a*值開始上升,并在7 d時開始下降,且貯藏0～1 d時的a*值變化差異顯著(P<0.05),11 d以后a*值趨于穩定,其中在貯藏4～7 d時,a*值差異不顯著(P>0.05),11 d后a*差異不顯著(P>0.05)。免拆膜包裝的變化趨勢與真空包裝基本一致。托盤包裝中牛肉a*值呈先下降后上升再下降的趨勢,在貯藏0～1 d時a*下降顯著(P<0.05),1 d以后a*開始上升,4 d時開始下降,11 d達到最低。在貯藏1 d時三種包裝方式牛肉的a*值差異顯著(P<0.05),7 d以后,真空包裝與免拆膜包裝和托盤包裝在同一時間點處的a*值差異顯著(P<0.05),而免拆膜包裝和托盤包裝差異不顯著(P>0.05)。

圖3 貯藏過程中不同包裝方式對a*值的影響

由圖4可以看出,隨著三種包裝方式土豆燒牛肉菜肴貯藏時間的延長,牛肉的b*值總體呈下降趨勢。其中,真空包裝的土豆燒牛肉菜肴中牛肉b*值呈連續下降趨勢,且在貯藏過程中差異顯著(P<0.05);免拆膜包裝在貯藏1～4 d過程中牛肉b*變化較大,在貯藏4～11 d時變化較小,在貯藏15～21 d時牛肉b*值稍有上升但差異不顯著(P>0.05);托盤包裝牛肉的b*值呈下降趨勢,在貯藏1 d后的貯藏期內b*顯著下降(P<0.05),真空包裝的b*值顯著高于免拆膜包裝和托盤包裝(P<0.05),但免拆膜包裝和托盤包裝除1、15 d外b*值差異不顯著(P>0.05)。

圖4 貯藏過程中不同包裝方式對b*值的影響

2.3 土豆燒牛肉菜肴貯藏過程中牛肉的水分變化

2.3.1 貯藏過程中牛肉的水分活度變化 由圖5可以看出,三種包裝方式中牛肉的水分活度變化范圍較小,但總體呈下降的趨勢。在貯藏1 d時水分活度略有上升但不顯著(P>0.05),在貯藏1～15 d時呈下降趨勢且下降顯著(P<0.05),在貯藏15～21 d時變化差異不顯著(P>0.05);在貯藏1 d時,三種包裝方式牛肉的水分活度差異不顯著(P>0.05),在貯藏4～11 d時,真空包裝水分活度顯著高于其他兩種包裝(P<0.05),免拆膜包裝顯著高于托盤包裝(P<0.05);在貯藏15 d時,真空包裝顯著高于免拆膜包裝和托盤包裝(P<0.05),且免拆膜包裝與托盤包裝差異不顯著(P>0.05)。

圖5 貯藏過程中不同包裝方式的牛肉水分活度的變化

2.3.2 貯藏過程中牛肉的水分含量變化 由圖6可以看出,真空包裝的土豆燒牛肉菜肴中牛肉的水分含量變化不顯著(P>0.05),免拆膜包裝和托盤包裝中牛肉的水分含量均呈下降趨勢,免拆膜包裝在貯藏1 d以內和4～11 d期間水分含量顯著下降(P<0.05),15 d以后水分含量下降減緩;托盤包裝的土豆燒牛肉菜肴中牛肉的水分含量在貯藏過程中顯著下降(P<0.05)。在貯藏過程中,真空包裝水分含量顯著高于其他兩種包裝,在貯藏1 d以后免拆膜包裝中牛肉的水分含量也顯著高于托盤包裝(P<0.05)。

圖6 貯藏過程中不同包裝方式的牛肉水分含量的變化

2.4 土豆燒牛肉菜肴貯藏過程中牛肉的pH變化

由圖7可以看出,三種包裝方式的牛肉pH總體呈下降趨勢。真空包裝中牛肉的pH呈下降趨勢,在貯藏4 d內,pH顯著下降(P<0.05),貯藏7 d以后pH變化差異不顯著(P>0.05);貯藏過程中免拆膜包裝中牛肉的pH呈先下降后上升的趨勢,且在貯藏7 d內pH顯著下降(P<0.05),7 d以后pH略有上升;貯藏過程中托盤包裝中牛肉的pH呈先下降后上升的趨勢,在貯藏1 d內pH顯著下降(P<0.05),在貯藏1～11 d期間,pH變化不顯著(P>0.05),11 d后略有上升。

圖7 貯藏過程中不同包裝方式的牛肉pH的變化

2.5 土豆燒牛肉菜肴貯藏過程中牛肉的質構分析

質構分析是肉品質分析的重要指標,土豆燒牛肉菜肴貯藏過程中牛肉的質構分析如表2所示。

表2 貯藏過程中不同包裝方式質構分析

如表2所示,貯藏過程中硬度在第1 d時達到最大,隨著貯藏時間的延長,硬度逐漸降低;在同一貯藏時間點,三種包裝的硬度差異并不顯著(P>0.05),在貯藏超過15 d時,才有較明顯的差異。相比之下,在同一貯藏時間點處,真空包裝的硬度最大,依次高于免拆膜包裝和托盤包裝。貯藏過程中的咀嚼性變化與硬度變化相似,0 d時咀嚼性最小,貯藏1 d時達到最大,隨著貯藏時間的延長咀嚼性逐漸下降,但整個貯藏過程中三種包裝方式的咀嚼性變化并不顯著(P>0.05)。貯藏過程中三種包裝方式的彈性均減小,且三者之間并無顯著性差異(P>0.05),但在貯藏過程中真空包裝的彈性高于其他兩種包裝。

2.6 土豆燒牛肉菜肴貯藏過程中牛肉的感官評分值變化

由圖8可以看出,隨著貯藏時間的延長,不同包裝方式的感官評分值整體呈下降趨勢,其中,真空包裝的感官評分值變化最小;免拆膜包裝和托盤包裝在4 d前,感官評分值差異不顯著(P>0.05),在貯藏時間達到4 d后,真空包裝的感官評分值顯著高于免拆膜包裝和托盤包裝(P<0.05),免拆膜包裝的感官評分值顯著高于托盤包裝(P<0.05)。

圖8 貯藏過程中不同包裝方式的牛肉感官評分值的變化

3 討論

3.1 不同包裝方式對土豆燒牛肉菜肴貯藏過程中牛肉食用品質的影響

能夠反映牛肉食用品質重要指標有色澤、含水量、剪切力、pH、質構以及感官評價等。色澤能夠直觀反映肉品質的好壞,是消費者評價產品好壞的直觀指標[10-11]。本試驗中土豆燒牛肉中牛肉的L*、a*、b*均呈下降趨勢,這可能是由于貯藏過程中蛋白氧化使得肉色變暗,反射光的能力變弱[15]。a*和b*減小表明牛肉顏色變淺,這可能是由于包裝前溫度較高,水分蒸發到表面,隨著貯藏時間延長微生物作用的結果[16-17]。其中,真空包裝的L*變化緩慢,這與張根生和郭艷婧[18-19]研究發現的真空包裝方式下L*變化緩慢的結果一致。

水分含量是反映肉品品質的重要指標之一。試驗研究發現,土豆燒牛肉菜肴中牛肉的水分含量隨著貯藏時間的延長而降低,這主要是由于在4 ℃環境下貯藏,水分蒸發以及遷移引起的水分含量降低,也有可能是由于高溫加熱導致蛋白的持水力下降[20]。其中,真空包裝水分含量下降較少,是由于真空包裝材料具有高阻隔性可以有效的控制水分的流失。這與張泓等[21]研究的高阻隔性包裝材料包裝的臘肉水分含量變化較小的結果一致。

pH是肉及肉品質貯藏過程中重要的品質指標。本研究結果表明,土豆燒牛肉菜肴中牛肉的pH變化呈現先下降后上升的趨勢。這可能與貯藏過程中微生物的活動有關。這與郭艷婧和王小軍等[19,22]的研究結果一致,與崔躍慧等[23]的研究結果不同。

質構是分析肉及肉制品品質的重要指標,本試驗結果表明,貯藏過程中土豆燒牛肉菜肴中牛肉硬度和咀嚼性先升高后降低,主要是由于水分散失造成升高后,隨著微生物活動以及蛋白質和脂肪氧化,造成了硬度和咀嚼性的下降,這與郭艷婧的研究結果一致[19]。

3.2 不同包裝方式對土豆燒牛肉菜肴貯藏過程中牛肉菌落總數變化的影響

菌落總數是微生物超標的重要指標之一,本研究發現,真空包裝在貯藏過程中菌落總數始終最低,在貯藏21 d時,其菌落總數達到4.68 lg(CFU/g),并沒有超過國標規定的5 lg(CFU/g)。而免拆膜包裝在貯藏21 d時的菌落總數達到了5.04 lg(CFU/g),托盤包裝在貯藏15 d時菌落總數達到了4.99 lg(CFU/g),已接近國家規定5 lg(CFU/g)國標規定的最高線[14];食品已經發生變質,不作后續研究。免拆膜包裝比托盤包裝具有更好的密封性,所以比托盤包裝的保存時間更久。這與董福凱等[24]研究的真空包裝結合冷藏方式貯藏的調理牛排的貨架期高于托盤包裝結合冷藏的貯藏方式的研究結果一致。同時,與趙越等[25]研究的氣調包裝和真空包裝都能延緩紅燒肉在貯藏過程中的保質期的結果相似。

4 結論

真空包裝的土豆燒牛肉菜肴中牛肉的食用品質最好,免拆膜包裝次之,托盤包裝最差;真空包裝的土豆燒牛肉菜肴的貯藏期最長,超過21 d;免拆膜包裝次之,能夠達到15 d;托盤包裝最差,在15 d時菌落總數已經接近國標;由此可見,真空包裝是最適合土豆燒牛肉菜肴包裝的方式。