包材阻隔性对酱牛肉贮存期间品质的影响

魏起超，李爽，陈永凯，李侠，黄峰，张春晖

(中国农业科学院农产品加工研究所/农业部农产品加工综合性重点实验室，北京， 100193)

目前酱牛肉的保鲜方法有很多，康怀彬等[4]将低温水浴杀菌和微波2种方法的二次杀菌处理酱牛肉。侯宝睿等[5]研究了气调包装对酱牛肉脂质的脂肪酸含量变化和氧化稳定性的影响。但是这些方法相对来说成本高，技术要求高，需要投入一定的设备和技术。不同的包装材料可以对肉品起到一定保鲜作用，目前，国内肉类食品主要采用阻隔材料与真空包装相结合的包装方式[6-7]。真空包装是通过保持缺氧的环境来有效抑制细菌等微生物繁殖，避免内装物氧化霉变和腐败[8]。阻隔材料的选择较为广泛，好的包装材料可以很好地阻隔氧气、水蒸气，防止微生物的腐败变质，同时还有一定的阻芳香性，可以防止香味成分的散失。本文通过研究包装阻隔性对酱牛肉贮存期间食用品质的影响，为酱牛肉包装材料的选择提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

市售酱牛肉，购于北京幸福超市。2种包装材料结构分别为：高阻隔包装材料：PET·SiO2涂层/尼龙15/改性CPP[O2透过率为(0.21±0.02) cm3/(m2·d)；水蒸气透过率为(0.45±0.04)[g/(m2·d)]；普通包装材料：PET/尼龙[O2透过率为(39.21±0.28)[cm3/(m2·d)]；水蒸气透过率为(4.20±0.32)[g/(m2·d)]。

1.2 仪器

V-350多功能气体包装机，苏州德森包装机械有限公司；V-380G真空包装机，日本；CR-400便捷式色差仪，柯尼卡美能达(日本)公司；3K15R高速冷冻离心机, 上海力申科学仪器公司；T6紫外可见分光光度计，北京普析通用有限公司；电子天平,SARTORIUS；日本HHS型数显式恒温水浴锅，上海博迅实业有限公司医疗设备厂；气相色谱-质谱联用仪GC-MS-QP2010型，日本岛津公司；电子鼻PEN3，德国AIRSENSE公司。

1.3 方法

1.3.1 样品前处理

将市售酱牛肉切割成3 cm×3 cm×3 cm的肉块，随机均分为2组，一组采用高阻隔真空包装，另一组采用普通真空包装。试验采用食品保质期加速试验，所有样品均置于37 ℃条件下储藏，分别在第0、7、14、21、28天采样进行品质指标测定。

1.3.2 色差的测定

参考KIM等[9]的方法。采用CR-400便捷式色差仪进行色差测定，使用前用标准白板进行校准。

目前腹腔镜手术越来越多，大家只注重针刺伤防护，恰恰忘记对烟雾的防护，手术过程中CO2烟雾排出是对医护人员身体也是有损害的，应当提高医护人员的防护意识，手术烟雾的定义尚不明确，一类是高温导致组织燃烧而产生的气体称为“烟雾”另一类是细胞溶解导致细胞液流出形成细小雾滴称为“气溶胶”。烟雾中含有很多有害的化学成分、比如活性病毒、活性细胞、非活性颗粒、可诱导突变的物质等[1-5]。

1.3.3 感官评价

将高阻隔包装样品和普通包装样品均随机分为5组，由20名肉品实验室成员组成评定小组从色泽、气味、滋味和组织状态方面进行感官评价，评定标准参考薛艳军等[10]和李超[11]的方法，感官评定一个样品，间隔10 min后再评定下一个样品。

1.3.4 硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid, TBA)值测定

参考MARCOS等[12]和王丹丹等[13]的方法，取10 g肉样，溶于25 mL的双蒸水，13 500 r/min 均质30 s，取25 mL预冷的25%三氯乙酸(trichloroacetic acid, TCA)加入均质液中搅匀，静置30 min，取5 mL上清液加入等体积0.02 mol/L的TBA溶液。混合液在(90±2) ℃水浴40 min，冷却至室温，在532 nm测定吸光值。TBA值用丙二醛(malondialdehyde，MDA)的含量表示。

1.3.5 菌落总数的测定

检测方法参考GB/4789.2—2016《食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数》测定，通常认为变质肉制品>6 lg CFU/g，新鲜肉制品<4 lg CFU/g，次鲜肉介于两者之间[14]。

1.3.6 风味化合物分析

参考孙红霞[15]的方法，使用PEN3电子鼻测定样品的风味。评价酱牛肉贮存过程中风味物质的变化情况。

1.3.7 数据处理

使用SPSS V22.0软件进行数据分析，除感官评价外，其余均做3组平行，结果以“平均值±标准差”表示，最后用Excel和Origin软件绘制表格和图像。

2 结果与分析

2.1 不同包装方式对酱牛肉色差的影响

熟肉制品的色泽是判断其品质的直观指标。色差判断一般采用CIELAB系统，认为L*在38～42，a*在7.2～9，b*在5～7.2时，肉的颜色较好，能被消费者较好接受[16]。由图1可知，随着贮存时间的延长，2组的L*值均在升高，样品亮度增加，这与MARCOS等[12]报道中L*的变化规律相一致，可能是肌肉内部的水分在贮存期间渗出于表面，对光的反射能力增强所引起的，但在贮存14 d后，普通包装的L*值变化较大(由41.86增加为49.45)；而a*值在贮存28 d时都有所减小。其中高阻隔包装组在贮存14d后，a*值较普通包装组高，颜色更加鲜红，而后降低又趋于稳定，而普通包装组的a*值始终呈下降趋势，说明高阻隔包装组的酱牛肉色泽更稳定。

A-L*；B-a*图1 不同包装方式对酱牛肉色差的影响Fig.1 Effects of different packaging methods on color difference of sauce beef

2.2 不同包装方式对酱牛肉感官品质的影响

如表1所示，感官品评结果表明,高阻隔包装酱牛肉的色泽、气味、滋味、组织状态优于普通包装酱牛肉，原因可能是样品与外界环境的接触较少，因而降低了酶促褐变和氧化反应速率，能有效延缓脂肪酸败、糖类氧化降解和蛋白质变性等不良反应的发生。某些微生物生长繁殖能够使肉制品腐败变质，产生的代谢物有的本身就具有颜色，有的则能与肉制品发生化学反应产生有色物质。不同包装牛肉贮存过程中的菌相会有所不同[17]，高阻隔包装更有效地抑制好氧微生物的生长繁殖和代谢，从而保持食品的理化性质，防止劣变。

表1 不同包装方式对酱牛肉感官品质的影响Table 1 Effects of different packaging methods on sensory quality of sauce beef

2.3 不同包装方式酱牛肉TBA值的变化

不饱和脂肪酸氧化生成醛类物质，与硫代巴比妥酸反应可生成有色化合物，不同醛的吸光度值不同，通过测定2个不同波长处的吸光度值即可求得TBA值，衡量脂肪氧化程度。由图2可知，从第0天开始，被不同包装材料包装的酱牛肉TBA值均连续上升，表明在此期间酱牛肉的氧化产物不断增加，但高阻隔包装酱牛肉的TBA值始终较普通包装的低，因此高阻隔包装比普通包装在一定程度上更能延长酱牛肉的保质期。原因可能是高阻隔包装材料中的水分和氧气透过性较差，脂肪难以发生氧化型酸败或水解型酸败，上述环境也能够有效抑制解脂细菌生长繁殖和脂肪酶的活性，这与路立立等[18]对德州扒鸡贮藏品质研究得到的结果相一致。

图2 不同包装方式酱牛肉TBA值的变化Fig.2 Changes of TBA value of sauce beef in different packaging methods

2.4 贮存期间菌落总数的变化

由图3可知，随贮存时间的延长，2种包装的菌落总数均上升，0～7 d高阻隔包装组比普通包装组的菌落总数高，可能是在低氧环境下乳酸菌大量生长繁殖的结果。随着贮存时间的延长，高阻隔包装组和普通包装组的菌落总数均逐渐升高并在21 d超标，发生腐败变质。比较2组的包装效果，高阻隔包装比普通包装更能抑制菌落总数的增长。分析其原因，除2.2中的推断以外，还可能是随着贮存时间的延长，乳酸菌生长代谢产生了大量的H+，导致自身细胞膜电荷性质改变，营养物质吸收机能也改变，从而使生长繁殖受到抑制。

图3 不同包装方式酱牛肉菌落总数的变化Fig.3 Changes in total number of bacterial colonies of sauce beef in different packaging methods

2.5 贮存21 d后的酱牛肉挥发性化合物分析

2.5.1 电子鼻分析结果

风味是评价肉制品品质的重要指标，极大地影响消费者的购买意愿[19]。利用电子鼻对样品进行主成分分析(图4)发现,第1主成分和第2主成分对风味的总贡献率达到了99.4%，说明两者所反映的信息较为全面。再进一步分析可知，不同阻隔性的包装材料对酱牛肉挥发性风味物质的影响并不显著。电子鼻中的10个传感器的性能参数如表2所示，由雷达分析图(图5)也可看出，不同阻隔性包装肉样的各种风味成分响应值接近，无显著性差异。

图4 两种包装类型的酱牛肉样品主成分分析图Fig.4 The PCA plot of sauce beef in different packaging methods

图5 两种包装类型的酱牛肉样品雷达图Fig.5 Radar chart of sauce beef in different packaging methods

表2 传感器的性能参数Table 2 Performance parameters of the sensor

2.5.2 GC-MS分析结果

如表3所示,高阻隔包装酱牛肉中检测出的挥发性物质种类为26种，普通包装酱牛肉检测出的挥发性物质种类为21种；普通包装酱牛肉较高阻隔包装酱牛肉增加的挥发性物质有：甲基乙酰甲醇、丙酮醇、环氧癸烷、2-癸酮、月桂醇和肉豆蔻酸异丙酯，减少的挥发性物质有壬醛、乙酸、庚醇、反式-2-壬烯醛、反-2-十二烯-1-醇、2-十一烯醛、(R)-3,7-二甲基-6-辛烯醇、N,N-二丁基甲酰胺、正十二烷醇、壬酸和鲸蜡醇。高阻隔包装酱牛肉中的挥发性物质种类主要有：茴香脑(15.56%)、2-十一烯醛(15.60%)、壬醛(13.60%)和2-正戊基呋喃(9.54%)，普通包装酱牛肉中的挥发性物质主要有：茴香脑(20.22%)、2-正戊基呋喃(19.46%)、肉豆蔻酸异丙酯(17.92%)和环氧癸烷(7.62%)。肉品的挥发性风味物质主要是美拉德反应和脂质氧化产生的[20]。在2种不同阻隔包装的样品中均检测出了含量较多的茴香脑成分，其具有浓郁的八角茴香样香气，杀菌效果较好[21]，这与綦艳梅等[22]的研究结果相一致，说明这些香辛料成分很大程度影响牛肉的风味。一般来说，醛类化合物阈值较低，具有强烈的挥发性和脂肪香味[23]，例如壬醛具有蜡香、柑橘香、脂肪香和水果香气[24]。在酱牛肉制作过程中，脂肪发生不同程度的氧化，产生醛类。高阻隔包装酱牛肉中的醛类含量占挥发性物质含量的30%以上，对其风味有着重要的影响；与之相反，直链饱和醇的阈值较高，对风味贡献较小[25]。呋喃类物质通常是美拉德反应的产物，2-正戊基呋喃具有水果香味，而酯类物质(如肉豆蔻酸异丙酯)通常是游离脂肪酸和醇发生缩合反应的产物，芳香性气味明显。虽然2种样品挥发性物质的种类和含量存在差异，但从整体来看，包装材料的阻隔性对风味影响较小。

表3 两种包装方式酱牛肉挥发性物质的GC-MS分析结果Table 3 GC- MS analysis results of volatile substances of sauce beef in in different packaging methods

3 结论

高阻隔包装酱牛肉色泽更稳定，且其感官品质优于普通包装酱牛肉，其TBA值较低，菌落总数从第14天起略微小于普通包装酱牛肉，第21天时超过6 lg CFU/g，发生腐败变质，电子鼻和GC-MS分析结果表明不同阻隔性包装肉样的挥发性物质无显著性差异。

综上所述，37 ℃高阻隔包装材料组酱牛肉的TBA值和菌落总数比普通包装材料组低，色泽保持更好，但在风味方面差异性并不显著，所以高阻隔包装能更有效地保持酱牛肉贮存期间的食用品质。